Определение некоторых физико-химических показателей крови. Определение удельного веса крови Чем удельная масса плазмы крови
Имеет огромное значение в обменных процессах организма человека. Она включает в себя плазму и взвешенные в ней форменные элементы: эритроциты, тромбоциты и лейкоциты, которые занимают около 40-45 %, на входящие в состав плазмы элементы приходится 55-60 %.
Что такое плазма?
Плазма крови является жидкостью с однотипной вязкой структурой светло-желтого цвета. Если рассматривать ее как взвесь, можно обнаружить кровяные клетки. Плазма обычно прозрачная, но употребление в пищу жирных продуктов может сделать ее мутной.
Каковы же основные свойства плазмы? Об этом далее.
Состав плазмы и функции её частей
Большая часть состава плазмы (92 %) занята водой. Помимо этого, она содержит такие вещества, как аминокислоты, глюкоза, белки, ферменты, минералы, гормоны, жир, а также жироподобные вещества. Главным белком является альбумин. Он имеет невысокую молекулярную массу и занимает более 50 % во всём объёме белков.
Состав и свойства плазмы интересуют многих студентов-медиков, и следующая информация будет для них полезной.
Белки принимают участие в обмене веществ и синтезе, регулируют онкотическое давление, отвечают за сохранность аминокислот, переносят разного рода вещества.
Также в составе плазмы выделяют крупномолекулярные глобулины, которые производятся органами печени и иммунной системы. Различаются альфа-, бета- и гамма-глобулины.
Фибриноген - белок, который образуется в печени, обладает свойством растворимости. Из-за влияния тромбина может потерять этот признак и стать нерастворимым, вследствие чего появляется кровяной сгусток там, где был повреждён сосуд.
Плазма крови, помимо вышеперечисленного, содержит белки: протромбин, трансферрин, гаптоглобин, комплемент, тироксинсвязывающий глобулин и С-реактивный белок.
Функции плазмы крови
Она выполняет очень много функций, среди которых выделяются:
Транспортная - перенос продуктов обмена веществ и кровяных клеток;
Связывание жидких сред, расположенных за пределами кровеносной системы;
Контактная - обеспечивает связь с тканями в организме с помощью внесосудистых жидкостей, что позволяет плазме осуществлять саморегуляцию.
Физико-химические свойства плазмы
Она применяется в медицине в качестве стимулятора регенерации и заживления тканей организма. Белками, входящими в состав плазмы, обеспечивается свертываемость крови, осуществление транспортировки питательных веществ.
Также благодаря им происходит функционирование кислотно-основного гемостаза, поддерживается агрегатное состояние крови. Альбуминами выполняется синтез в печени. Питаются клетки и ткани, осуществляется транспортировка желчных веществ, а также резерв аминокислот. Выделим основные химические свойства плазмы:
- Альбуминами доставляются лекарственные компоненты.
- α-глобулинами активизируется выработка белков, осуществляется транспортировка гормонов, микроэлементов, липидов.
- β-глобулинами выполняется транспортировка катионов таких элементов, как железо, цинк, фосфолипиды, стероидные гормоны и желчные стерины.
- В G-глобулинах содержатся антитела.
- От фибриногена зависит свертываемость крови.
Самыми значимыми свойствами крови физико-химического характера, а также её компонентов (в том числе и свойствами плазмы) являются следующие:
Осмотическое и онкотическое давление;
Суспензионная устойчивость;
Коллоидная стабильность;
Вязкость и удельный вес.
Осмотическое давление
Осмотическое давление напрямую связано с концентрацией в плазме молекул растворённых веществ, суммой осмотических давлений разных ингредиентов в её составе. Такое давление представляет собой жёсткую гомеостатическую константу, которая у здорового человека равна примерно 7,6 атм. Оно осуществляет переход растворителя от менее концентрированного к более насыщенному посредством полунепроницаемой мембраны. Играет значимую роль в рассредоточении воды между клетками и внутренней средой организма. Основные свойства плазмы рассмотрим ниже.
Онкотическое давление
Онкотическое давление - это давление осмотического типа, создающееся в белками (другое название - коллоидно-осмотическое). Поскольку белки плазмы обладают плохой проходимостью в тканевую среду через стенки капилляров, онкотическое давление, которое ими создаётся, удерживает воду в крови. При этом осмотическое давление одинаковое в тканевой жидкости и плазме, а онкотическое гораздо выше в крови. Кроме того, уменьшенная концентрация белков в тканевой жидкости связана с тем, что они вымываются лимфой из внеклеточной среды; между тканевой жидкостью и кровью есть перепад насыщенности белка и онкотического давления. Так как в составе плазмы наиболее высокое содержание альбуминов, то онкотическое давление в ней создаётся преимущественно данным видом белков. Уменьшение их в плазме приводит к потере воды, отёкам тканей, а повышение - к задержке в крови воды.
Суспензионные свойства
Суспензионные свойства плазмы взаимосвязаны с коллоидной стабильностью белков в ее составе, то есть с сохранением клеточных элементов в состоянии взвеси. Показатель данных свойств крови оценивается по скорости оседания эритроцитов (СОЭ) в недвижимом кровяном объёме. Наблюдается следующее соотношение: чем больше альбуминов содержится по сравнению с менее устойчивыми тем выше суспензионные свойства крови. Если же повышается уровень фибриногена, глобулинов и других нестабильных белков, СОЭ растёт и суспензионная способность снижается.
Коллоидная стабильность
Коллоидная стабильность плазмы детерминирована свойствами гидратации белковых молекул и присутствия на их поверхности двойного слоя ионов, создающих фи-потенциал (поверхностный), в который включён дзета-потенциал (электрокинетический), находящийся на стыке между коллоидной частицей и жидкостью, окружающей её. Он обусловливает возможность скольжения частиц в коллоидном растворе. Чем выше дзета-потенциал, тем сильнее белковые частицы отталкивают друг друга, и на этом основании определяется устойчивость коллоидного раствора. Величина его значительно больше у альбуминов в составе плазмы, и её стабильность чаще всего определяется данными белками.
Вязкость
Вязкость крови - способность её сопротивляться течению жидкости во время перемещения частиц с помощью внутреннего трения. С одной стороны, это сложные взаимоотношения между макромолекулами коллоидов и водой, с другой - между форменными элементами и плазмой. Вязкость плазмы выше, чем у воды. Чем больше она содержит крупномолекулярных белков (липопротеинов, фибриногена), тем сильнее вязкость плазмы. В целом данное свойство крови отражается на общем периферическом сосудистом сопротивлении кровотоку, то есть обусловливает функционирование сердца и сосудов.
Удельный вес
Удельный вес крови связан с количеством эритроцитом и содержанием в них гемоглобина, структуры плазмы. У взрослого человека средних лет колеблется от 1,052 до 1,064. За счёт различного содержания эритроцитов у мужчин такой показатель выше. Кроме того, удельный вес возрастает из-за потери жидкости, обильном потении в процессе физической трудовой деятельности и высокой температуры воздуха.
Мы рассмотрели свойства плазмы и крови.
Кровь (haema, sanguis) - это жидкая ткань, состоящая из плазмы и взвешенных в ней кровяных клеток. Кровь заключена в систему сосудов и находится в состоянии непрерывного движения. Кровь, лимфа, межтканевая жидкость являются 3 внутренними средами организма, которые омывают все клетки, доставляя им необходимые для жизнедеятельности вещества, и уносят конечные продукты обмена. Внутренняя среда организма постоянна по своему составу и физико-химическим свойствам. Постоянство внутренней среды организма называется гомеостаз и является необходимым условием жизни. Гомеостаз регулируется нервной и эндокринной системами. Прекращение движения крови при остановке сердца приводит организм к гибели.
Функции крови:
Транспортная (дыхательная, питательная, экскреторная)
Защитная (иммунная, защита от кровопотери)
Терморегулирующая
Гуморальная регуляция функций в организме.
КОЛИЧЕСТВО КРОВИ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ
Количество
Кровь составляет 6-8% массы тела. Новорожденные имеют до 15%. В среднем у человека 4,5 - 5 л. Кровь, циркулирующая в сосудах - периферическая , часть крови содержится в депо (печень, селезенка, кожа) - депонированная . Потеря 1/3 крови ведет к гибели организма.
Удельный вес (плотность) крови - 1,050 - 1,060.
Он зависит от количества эритроцитов, гемоглобина и белков в плазме крови. Он увеличивается при сгущении крови (обезвоживание, физические нагрузки). Снижение удельного веса крови наблюдается при притоке жидкости из тканей после кровопотери. У женщин несколько ниже удельный вес крови, т. к. у них меньше количество эритроцитов.
Вязкость крови 3- 5, превышает вязкость воды в 3 - 5 раз (вязкость воды при температуре + 20°С принята за 1 условную единицу).
Вязкость плазмы - 1,7-2,2.
Зависит вязкость крови от количества эритроцитов и белков плазмы (в основном
фибриногена) в крови.
От вязкости крови зависят реологические свойства крови - скорость кровотока и
периферическое сопротивление крови в сосудах.
Вязкость имеет разную величину в разных сосудах (самая высокая в венулах и
венах, пониже в артериях, самая низкая в капиллярах и артериолах). Если бы
вязкость была бы одинаковая во всех сосудах, то сердцу пришлось бы развивать
мощность в 30-40 раз больше, чтобы протолкнуть кровь через всю сосудистую
Вязкость увеличивается при сгущении крови, обезвоживании, после физических
нагрузок, при эритремиях, некоторых отравлениях, в венозной крови, при введении
препаратов - коагулянтов (препаратов, усиливающих свертывание крови).
Уменьшается вязкость при анемиях, при притоке жидкости из тканей после кровопотери, при гемофилии, при повышении температуры, в артериальной крови, при введении гепарина и др. противосвертывающих средств.
Реакция среды (рН) - в норме 7,36 - 7,42. Жизнь возможна, если рН от 7 до 7,8.
Состояние, при котором происходит накопление в крови и тканях кислых эквивалентов, называется ацидоз (закисление), рН крови при этом уменьшается (меньше 7,36). Ацидоз может быть:
газовым - при накоплении СО 2 в крови (СО2+ Н 2 О<-> Н 2 СО 3 - накопление кислых эквивалентов);
метаболическим (накопление кислых метаболитов, например при диабетической коме накопление ацетоуксусной и гамма-аминомаслной кислот).
Ацидоз приводит к торможению ЦНС, коме и смерти.
Накопление щелочных эквивалентов называется алкалоз (защелачивание) -увеличение рН больше 7,42.
Алкалозтакже может быть газовым , при гипервентиляции легких (если выведено слишком большое количество СО 2), метаболическим - при накоплении щелочных эквивалентов и чрезмерном выведении кислых (неукротимая рвота, поносы, отравления и др.) Алкалоз приводит к перевозбуждению ЦНС, судорогам мышц и смерти.
Поддержание рН достигается за счет буферных систем крови, которые могут связывать гидроксильные (ОН-) и водородные ионы (Н +) и тем удерживать реакцию крови постоянной. Способность буферных систем противодействовать сдвигу рН объясняется тем, что при взаимодействии их с Н+ или ОН-, образуются соединения, обладающие слабо выраженным кислотным или основным характером.
Основные буферные системы организма:
белковая буферная система (кислые и щелочные белки);
гемоглобиновая (гемоглобин, оксигемоглобин);
бикарбонатная (бикарбонаты, угольная кислота);
фосфатная (первичные и вторичные фосфаты).
Осмотическое давление крови =7,6-8,1 атм.
Создается оно в основном солями натрия и др. минеральными солями, растворенными в крови.
Благодаря осмотическому давлению вода распределяется равномерно между клетками и тканями.
Изотоническими растворами называют растворы, осмотическое давление которых равно осмотическому давлению крови. В изотонических растворах эритроциты не изменяются. Изотоническими растворами являются: физиологический раствор 0,86% NaCl, раствор Рингера, раствор Рингера-Локка и др.
В гипотоническом растворе (осмотическое давление которого ниже, чем в крови) вода из раствора идет в эритроциты, при этом они набухают и разрушаются -осмотический гемолиз. Растворы с более высоким осмотическим давлением называются гипертоническими, эритроциты в них теряют Н 2 О и сморщиваются.
Онкотическое давление крови обусловлено белками плазмы крови (в основном альбуминами) В норме составляет 25-30 мм рт. ст. (в среднем 28) (0,03 - 0,04 атм.). Онкотическое давление - это осмотическое давление белков плазмы крови. Является частью осмотического давления (составляет 0,05 % от
осмотического). Благодаря ему вода удерживается в кровеносных сосудах (сосудистом русле).
При уменьшении количества белков в плазме крови - гипоальбуминемии (при нарушении функции печени, голоде) онкотическое давление снижается, вода выходит из крови через стенку сосудов в ткани, при этом возникают онкотические отеки («голодные» отеки).
СОЭ - скорость оседания эритроцитов, выражается в мм/час. У мужчин СОЭ в норме – 0-10 мм/час , у женщин - 2-15 мм/час (у беременных до 30-45 мм/час).
СОЭ повышается при воспалительных, гнойных, инфекционных и злокачественных заболеваниях, в норме повышена у беременных.
СОСТАВ КРОВИ
Форменные элементы крови - клетки крови, составляют 40 - 45% крови.
Плазма крови - жидкое межклеточное вещество крови, составляет 55 - 60 % крови.
Соотношение плазмы и форменных элементов крови называется гематокритный показатель, т.к. он определяется с помощью гематокрита.
При стоянии крови в пробирке форменные элементы оседают на дно, а плазма остается сверху.
ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ
Эритроциты (красные кровяные тельца), лейкоциты (белые кровяные тельца), тромбоциты (красные кровяные пластины).
ЭРИТРОЦИТЫ - это красные кровяные клетки, лишенные ядра, имеющие
форму двояковогнутого диска, размером 7-8 мкм.
Образуются в красном костном мозге, живут 120 дней, разрушаются в селезенке («кладбище эритроцитов»), печени, в макрофагах.
Функции:
1) дыхательная - за счет гемоглобина (перенос О 2 и СО 2);
питательная - могут транспортировать аминокислоты и др. вещества;
защитная - способны связывать токсины;
ферментативная - содержат ферменты. Количество эритроцитов в норме:
у мужчин в 1 мл - 4,1-4,9 млн.
у женщин в 1 мл – 3,9 млн.
у новорожденных в 1 мл - до 6 млн.
у пожилых в 1 мл - менее 4 млн.
Повышение количества эритроцитов в крови называется эритроцитоз.
Виды эритроцитоза:
1.Физиологический (в норме) - у новорожденных, жителей горных районов, после еды и физической нагрузки.
2.Патологический - при нарушениях кроветворения, эритремиях (гемобластозах - опухолевых заболеваниях крови).
Понижение количества эритроцитов в крови называется эритропения. Она может быть после кровопотери, нарушения образования эритроцитов
(железодефицитная, В!2 дефицитная, фолиеводефицитная анемии) и повышенном разрушении эритроцитов (гемолизе).
ГЕМОГЛОБИН (НЬ) - дыхательный пигмент красного цвета, находящийся в эритроцитах. Синтезируется в красном костном мозге, разрушается в селезенке, печени, в макрофагах.
Гемоглобин состоит из белка - глобина и 4 молекул тема. Гем - небелковая часть НЬ, содержит железо, которое соединяется с О 2 и СО 2. Одна молекула гемоглобина может присоединять 4 молекулы О 2 .
Норма количества НЬ в крови у мужчин до 132-164 г/л, у женщин 115 -145 г/л. Гемоглобин снижается - при анемиях (железодефицитной и гемолитической), после кровопотери, повышается - при сгущении крови, В12 - фолиево - дефицитной анемии и т.д.
Миоглобин - мышечный гемоглобин. Играет большую роль в снабжении О 2 скелетных мышц.
Функции гемоглобина : - дыхательная - перенос кислорода и углекислого газа;
ферментативная - содержит ферменты;
буферная - участвует в поддержании рН крови. Соединения гемоглобина :
1.физиологические соединения гемоглобина:
а) Оксигемоглобин: НЬ + О 2 <-> НЬО 2
б) Карбогемоглобин: НЬ + СО 2 <-> НЬСО 2 2. патологические соединения гемоглобина
а) Карбоксигемоглобин - соединение с угарным газом, образуется при отравлениях угарным газом (СО), необратимо, при этом НЬ уже не способен переносить О 2 и СО 2: НЬ + СО -> НЬО
б) Метгемоглобин (Мет НЬ) - соединение с нитратами, соединение необратимо, образуется при отравлении нитратами.
ГЕМОЛИЗ - это разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина наружу. Виды гемолиза:
1. Механический гемолиз - может возникнуть при встряхивании пробирки с кровью.
2. Химический гемолиз - кислотами, щелочами и т.д.
З.Осмотический гемолиз - в гипотоническом растворе, осмотическое давление которого ниже, чем в крови. В таких растворах вода из раствора идет в эритроциты, при этом они набухают и разрушаются.
4. Биологический гемолиз - при переливании несовместимой группы крови, при укусах змей (яд обладает гемолитическим эффектом).
Гемолизированная кровь называется «лаковая», по цвету ярко-красная т.к. гемоглобин переходит в кровь. Гемолизированная кровь непригодна для анализов.
ЛЕЙКОЦИТЫ - это бесцветные (белые) клетки крови, содержание ядро ипротоплазму.Образуются в красном костном мозге, живут 7-12 дней, разрушаются в селезенке, печени, в макрофагах.
Функции лейкоцитов : иммунная защита, фагоцитоз чужеродных частиц.
Свойства лейкоцитов:
Амебовидная подвижность.
Диапедез - способность проходить сквозь стенку сосудов в ткани.
Хемотаксис - движение в тканях к очагу воспаления.
Способность к фагоцитозу - поглощению чужеродных частиц.
В крови у здоровых людей в состоянии покоя количество лейкоцитов колеблетсяот 3,8-9,8 тыс. в 1 мл.
Увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитоз.
Виды лейкоцитоза:
Физиологический лейкоцитоз (в норме) - после еды и физической нагрузки.
Патологический лейкоцитоз - возникает при инфекционных, воспалительных, гнойных процессах, лейкозах.
Понижение количества лейкоцитов в крови называется лейкопения, может быть при лучевой болезни, истощении, алейкемическом лейкозе.
Процентное соотношение видов лейкоцитов между собой называется лейкоцитарная формула.
Без крови жизнь невозможна. В организме человека она выполняет ряд важных функций. Их несколько, но переоценить эти свойства трудно. От состояния крови зависит работа сердца, органов и сосудов.
Функции и характеристики организма предопределяют физико-химические свойства крови. Чтобы понимать их, необходимо углубиться в изучение вопросов физиологии человеческого тела. Отдельно следует рассмотреть составляющие элементы крови, а также свойства плазмы.
Общая характеристика
Кровь необходима человеку по ряду причин. Она выступает подвидом соединительной ткани. В состав крови входят форменные клетки и жидкая субстанция (плазма).
К первой группе относят эритроциты, тромбоциты и лейкоциты. Каждая разновидность кровяных телец выполняет определенные функции. Их в цельной крови насчитывается до 45%. Плазма является межклеточной жидкостью и составляет 55% от общей массы.
Соотношение форменных частичек крови к общему ее объему называется гематокритом. Половая принадлежность влияет на физико-химические свойства крови. Физиология представителей мужского пола предполагает гематокритное число от 41 до 48%, а у женского - от 37 до 43%. Его уровень регулируется различными механизмами человеческого организма. Это может быть изменение всасывания и выделения солей, жажда, регуляция белкового обмена или выработки эритроцитов.
Например, при подъеме в горы, где атмосфера становится более разреженной, гематокрит увеличивается из-за необходимости усилить снабжение организма кислородом. Объем крови, которая находится в теле взрослого человека, достигает около 5 л. Это приблизительно 7% от его общей массы.
Зачем нужна кровь?
Функции и физико-химические свойства крови обеспечивают нормальную работу человеческого организма. К основным задачам этой субстанции относят транспортные, регуляторные, терморегуляторные качества, а также защитные свойства и поддержание тканевой регенерации.
Транспортная функция состоит из нескольких аспектов. Кровеносная система переносит кислород к тканям, забирая от них углекислый газ (дыхательная функция). Также к транспортным качествам относится доставка питательных веществ ко всем системам. В эту группу входит и экскреторное назначение крови. Она собирает конечные продукты клеточного обмена и транспортирует их к органам выделения.
Терморегуляторное назначение крови заключается в переносе тепла от места его образования к другим системам. Поддержание регенерации тканей и их гомеостазиса происходит за счет обменных процессов.
Кровь также регулирует перенос гормонов и прочих веществ. Защитное предназначение заключается в обеспечении иммунной функции. Для этого в организме человека происходит целый ряд процессов.
Основные свойства
Чтобы человек чувствовал себя хорошо, требуется поддержание в норме всех функций крови. Но помимо этого, существует целый ряд показателей, характеризующих здоровье организма. Это основные физико-химические свойства крови. Кратко их можно перечислить, но каждое требует более подробного рассмотрения.
Основными показателями состояния кровеносной системы выступают онкотическое и суспензионные качества. Также важен такой признак, как коллоидная плазменная стабильность. Основными качествами, которые также оцениваются при лабораторном исследовании, являются плотность и вязкостные характеристики крови. Все перечисленные свойства должны находиться в норме, иначе самочувствие человека значительно ухудшается, т. к. кровь перетекает через все системы, питая каждую клетку. От ее характеристик напрямую зависит здоровье.
Осмотический тип давления
Рассматривая основные физико-химические свойства крови, нужно в первую очередь обратить внимание на такое ее качество, как осмотический тип давления. Этот показатель зависит от уровня концентрации растворенных веществ в плазме.
Это могут быть неэлектролиты и электролиты. Все эти компоненты оказывают определенное давление. NaCl создает большую часть этого воздействия. Неорганические компоненты в своей совокупности составляют 95% всего осмотического давления.
В норме у взрослого человека этот показатель составляет 7,5-7,6 атм. Это так называемый физиологический раствор, содержание соли в котором составляет 0,86%. Но если показатель содержания NaCl увеличивается, то повышается его концентрация и, соответственно, давление. Этот раствор носит название «гипертонический». Падение же концентрации соли ведет к снижению давления. Это приводит к появлению гипотонического типа раствора.
Отклонения осмотического давления
Нарушение физико-химических свойств крови относительно осмотического давления ведет к сбоям работы системы. Физиологическая среда по этому принципу способствует переходу раствора через полупроницаемые мембраны. Причем движение осуществляется от жидкости с меньшей концентрацией соли к более насыщенной.
При гипертоническом типе раствора эритроциты теряют воду, что ведет к их сморщиванию. Если же наблюдается пониженный тип давления, то они увеличиваются. В таком случае эритроциты могут даже лопаться. Этот процесс именуется гемолизом осмотическим. Недостаток красных кровяных телец опасен для человека.
Онкотический тип давления
В коллоидной среде белки также способны создавать давление, поэтому важно знать гематологический химический состав. Физико-химические свойства крови рассматриваются и по критерию онкотической разновидности давления.
Если по какой-то причине число альбуминов в плазме занижено, ткани начинают отекать. При увеличении их концентрации происходит обратный процесс. В кровеносной системе удерживается значительное количество воды. Нарушения этого показателя также ощущаются человеком.
Стабильность коллоидная
Коллоидная стабильность, которая наблюдается в плазме, также входит в физико-химические свойства крови. Физиология этого процесса обеспечена гидратацией молекул белков.
На их оболочке присутствует двойное электрическое ионовое покрытие. Они составляют так называемый потенциал поверхности. Он может также быть обусловлен скольжением, которое происходит на поверхности частицы. Оно осуществляется в растворе. Этот процесс формирует на поверхностях однородные заряды, при которых частицы отталкиваются.
Такие процессы определяют устойчивость предотвращают образование скоплений. Чем выше значение потенциала, тем сильнее белковые частицы удаляются друг от друга.
Степенью устойчивости этого раствора называют дзета-потенциал. Из-за преимущественного содержания в плазме среди всех белков именно альбуминов, коллоидная стабильность зависит в основном от них.
Суспензионные качества
Исследуя физико-химические свойства крови, следует обратить внимание на суспензионные качества. Они связаны со стабильностью белков в плазме. Клеточные единицы в норме должны поддерживаться во взвешенном состоянии. является основным критерием суспензионных свойств крови.
Оценка этого процесса проводится в неподвижном кровяном объеме. Альбумины адсорбируются на поверхности красных кровяных телец. Чем их накапливается больше, тем сильнее повышается суспензионная способность.
Если в крови повышается уровень глобулинов или других крупномолекулярных нестабильных белков, то СОЭ будет повышаться. Суспензионные свойства при этом понижаются. Норма этого показателя у мужчин составляет 5-11 мм/ч, а у женского пола - 6-12 мм/ч.
Вязкость крови
Физико-химические свойства крови изучаются в разрезе ее вязкостных характеристик. Они важны не менее других показателей.
Вязкость - это способность одних частиц относительно других сопротивляться движению жидкости за счет силы трения. Это сложный процесс взаимодействия в составе крови воды, молекул коллоидов с одной стороны, форменных элементов и плазмы - с другой.
Вязкость плазмы по этой причине существенно отличается от аналогичного показателя крови. Их можно сравнивать относительно воды. У плазмы в этом случае вязкость выше на 1,9-2,4 раза, а у крови - в 5 раз. Если количество эритроцитов повышается, растет число гематокрита, увеличивается вязкость.
Повышение вязкости
Отклонения возможны и в вязкостном показателе, которым характеризуются физико-химические свойства крови. Патофизиология рассматривает этот процесс в комплексе. Помимо увеличения эритроцитов, на него может влиять и изменение плазмы. Чем больше в ней концентрация высокомолекулярных белков, тем показатель вязкости выше.
Также этому способствует суспензионное снижение качества крови. Если эритроциты образуют скопления, увеличивается и вязкость.
Кровь является неоднородной структурой. Понижение артериального давления также способно увеличить ее вязкость. И, наоборот, понижение вязкости происходит под влиянием высокого давления. Системная структурированность ломается. Если капилляры сужаются до 150 мк и менее, вязкость уменьшается. От этого показателя напрямую зависит работа сердечно-сосудистой системы человека.
Удельный вес
Изменение физико-химических свойств крови отражается на работе каждой системы организма. На контроле необходимо держать и такой параметр, как Он зависит от количества эритроцитов, а также содержащегося в них гемоглобина.
Состав плазмы, бесспорно, играет важную роль. Показатель удельного веса крови составляет у взрослого человека 1,05-1,06. У мужчин количество эритроцитов выше, поэтому этот показатель у них немного значительнее.
В условиях повышенной потери организмом влаги (например, в жаркую погоду, в душном помещении) удельный вес крови повышается. У плазмы этот показатель ниже, чем у эритроцитов. Поэтому при потере жидкости происходит повышение гематокрита. Чтобы привести этот показатель в норму, мозг посылает сигнал о жажде. Это позволяет восполнить запасы воды. Поэтому в жаркий день возрастает потребность в большом количестве жидкости.
Плазма
Физико-химические свойства плазмы крови также заслуживают подробного рассмотрения. Благодаря содержащимся в ней белкам данным веществом выполняется ряд функций.
Плазма регулирует водно-солевой обмен, поддерживает осмотическое давление. Это очень важно для нормального самочувствия. За счет онкотического давления она обеспечивает необходимый уровень гомеостазиса. Благодаря плазме также поддерживаются вязкостные свойства, свертываемость, защитные функции.
Эта среда участвует в поддержании правильного уровня кислотно-щелочного баланса. Плазма является резервом аминокислот. Это дает возможность крови выполнять свои питательные функции. В плазме транспортируются гормоны, жирные кислоты.
Рассмотрев физико-химические свойства крови, можно понять ее важность для организма. Поддержание всех характеристик на должном уровне является залогом здоровья и правильной работы всей сердечно-сосудистой системы. Даже незначительные отклонения в показателях и свойствах крови, ее плазмы влияют на самочувствие человека.
К сигналам организма нужно прислушиваться для своего же блага. Если каких-нибудь компонентов не хватает для нормального функционирования кровеносной системы, человек будет чувствовать себя неудовлетворительно. В таких случаях необходимо обратиться к гематологу.
Густая кровь – это не самостоятельное заболевание, а симптом, который возникает при различных нарушениях в организме. Если не начать своевременного лечения, то во многих органах и системах начнут возникать разрушительные, а иногда и необратимые процессы.
Кровь густеет при сбоях в организме
Вязкость крови в норме
Густая кровь (синдром повышенной вязкости) возникает при увеличении значений гематокрита, нарушении соотношения между уровнем ферментов и плазмы.
Вязкость крови измеряют вискозиметром – с помощью прибора сравнивают скорость движения крови и дистиллированной воды. В идеале кровь должна двигаться в 4–5 раз медленнее воды, норма вязкости плазмы составляет 1.4–2,2 единицы. Относительная вязкость цельной крови у мужчин – 4.3–5,7 единиц, у женщин – 3,9–4,9. Плотность крови – 1,050–1,064 г/мл.
Первые клинические признаки заболевания начинают проявляться, если показатели превышают 4 единицы.
У новорождённых уровень гемоглобина и лейкоцитов выше, нежели у взрослых, поэтому вязкость составляет 10–11, к концу первого месяца жизни показатели у ребёнка снижаются до 6, затем постепенно снижаются.
Норма вязкости крови у женщин и мужчин
У подростков на фоне гормональной перестройки в организме вязкость плазмы немного увеличивается, достаточно скорректировать режим дня, составить правильное меню, чтобы показатели нормализовались.
При беременности незначительное повышение густоты крови – это норма, при синдроме повышенной вязкости снижается риск выкидыша, сильных кровотечений во время родов. Но если значения сильно превышают норму, велика вероятность развития гипоксии плода.
Причины густой крови
Качественные показатели плазмы зависят от многих факторов – питания, работы внутренних органов, режима дня. Стрессы, пагубные пристрастия практически всегда становятся причиной развития синдрома повышенной вязкости.
От чего густеет кровь – погрешности в питании:
- Увлечение быстрыми углеводами, белковой пищей. Сладости увеличивают количество глюкозы, а в протеиновых продуктах содержится много аминокислот, которые в непереваренном виде попадают в кровь – все эти факторы способствуют развитию синдрома повышенной вязкости.
- Повышение уровня холестерина при регулярном употреблении алкоголя, фастфуда, жирной и другой вредной пищи.
- Отравление организма тяжёлыми металлами, пестицидами, которые скапливаются в овощах и фруктах при обработке сильнодействующими химикатами.
- Авитаминоз – повышение густоты наблюдается при нехватке в организме аскорбиновой кислоты и витаминов группы B.
Основная причина повышенной вязкости – обезвоживание, несоблюдение водного режима, употребление некачественной водопроводной воды.
Избыток холестерина сгущает кровь
При каких заболеваниях увеличивается вязкость крови
Но всегда густая кровь – признак неправильного питания или образа жизни, часто патологическое состояние развивается на фоне серьёзных заболеваний. Основная причина – сосудистые заболевания, варикоз, хроническая сердечная недостаточность.
При гепатите С сгущается кровь
Увеличению вязкости способствуют диуретики, глюкокортикоиды, оральные средства контрацепции, препараты для лечения импотенции. Кровь становится гуще при неразумном употреблении народных средств на основе крапивы, пустырника, зверобоя, тысячелистника.
Симптомы сгущения крови
Синдром повышенной вязкости имеет размытую клиническую картину, достоверно его выявить можно только при помощи анализов. Но есть некоторые симптомы, которые могут свидетельствовать о наличии патологии.
Основные признаки:
- частые приступы головной боли;
- шум в ушах;
- ухудшение зрения, слезоточивость, проблемы с памятью;
- синдром хронической усталости, слабость, сонливость, общее недомогание;
- ощущение мурашек, онемение, покалывание рук и ног, конечности практически всегда холодные;
- кожа становится прозрачной, сухой;
- сильное чувство жажды;
- депрессивные состояния.
Ухудшиться зрение может из-за сгущения крови
К какому врачу обратиться?
При появлении признаков повышенной вязкости плазмы необходимо , после осмотра и первичной диагностики врач может дать направление к , .
Как определить густоту крови?
Чтобы узнать уровень вязкости, необходимо пройти тщательное обследование, поскольку увеличение показателей происходит при различных заболеваниях.
Какие анализы нужно сдать:
- клинический анализ крови – синдром повышенной вязкости развивается при высоком гемоглобине и СОЭ, увеличение эритроцитов, снижение тромбоцитов;
- анализ на определение уровня гематокрита;
- определение свёртываемости крови;
- коагулограмма – метод помогает определить состояние гемостаза;
- вычисление показателей тромбопластинового времени.
Чтобы определить уровень вязкости нужно сдать анализ крови
Только на основании результатов лабораторных исследований врач может поставить диагноз синдром повышенной вязкости, дальнейшая диагностика будет направлена на выявление причины. Человеку необходимо будет сделать ЭКГ, УЗИ, МРТ и КТ, эндоскопию, сделать биохимию, тест на онкомаркеры.
Что делать при густой крови
При диагностировании синдрома повышенной вязкости необходимо начать медикаментозное лечение, придерживаться специальной диеты, в качестве поддерживающей и вспомогательной терапии можно принимать средства нетрадиционной медицины.
Препараты для разжижения крови
При высокой вязкости лечение направлено на устранение заболевания, которое стало причиной повышенной густоты, предотвращение тромбоза.
Чем разжижать кровь:
- препараты на основе ацетилсалициловой кислоты – Аспирин-кардио, Кардиомагнил, Кардиопирин, они устраняю вязкость, обладают тромболитическим действием;
- антикоагулянты прямого действия – Гепарин, Курантил;
- Дигидрокверцитин, Капилар – препараты укрепляют стенки сосудов, ускоряют процесс регенерации, препятствуют окислению жиров в клеточных мембранах;
- препараты для устранения проявлений варикоза – Лиотон;
- Гепарин в таблетках – улучшает качественные показатели плазмы;
- средства для борьбы с избыточной кислотностью крови – Алка-Майн.
Дополнительно следует принимать витаминные комплексы с высоким содержанием аскорбиновой кислоты, витаминов группы B.
Капилар — средство для укрепления стенок сосудов
Лечение народными средствами
Некоторые лекарственные травы и растения помогают сделать кровь менее вязкой, но принимать народные средства лучше совместно с медикаментами.
Как устранить загустение крови в домашних условиях:
- Залить 200 мл кипятка 10 г измельчённых сухих соцветий конского каштана, томить на слабом огне до кипения, оставить в закрытой ёмкости на 6 часов. Выпить всю порцию лекарства в течение дня небольшими глотками. Продолжительность терапии – 15–20 дней.
- Залить 220 мл кипятка 2 ст. л. травы донника, томить на минимальном огне 10 минут, остудить, процедить, принимать по 50 мл отвара трижды в сутки.
- Заварить 400 мл кипятка 1 ч. л. ивовой коры, смесь варить на маленьком огне 20 минут, оставить в закрытой посуде на 4–5 часов. Пить по 180 мл трижды в день.
Питание при загустении крови
Диета поможет устранить незначительную вязкость, предотвратить развитие патологии.
Список полезных продуктов:
- лук, чеснок, томаты, свёкла, кабачки, огурцы;
- пророщенные злаки;
- масло из семян льна, подсолнуха, подов оливы;
- цитрусовые плоды, клюква, клубника, малина, черника, гранат;
- имбирь;
- сырые орехи;
- нежирная рыба и морепродукты;
- мясо курицы и кролика;
- горький шоколад;
- приправы и пряности – куркума, орегано, тимьян.
Черный шоколад полезен при загустении крови
Из рациона следует исключить сладости с высоким содержанием сахара, выпечку из белых сортов муки, сладкие газированные напитки, консервы, жирную, копчёную пищу, необходимо уменьшить потребление соли. В список запрещённых продуктов попадает гречка, молочная продукция с повышенной жирностью, капуста, чечевица, бананы,
Людям с синдром повышенной вязкостью нельзя принимать настои и отвары из травы зверобоя и корня валерианы.
Чем грозит сгущение крови
От качественных показателей крови зависит состояние всего организма, поэтому синдром повышенной вязкости может стать причиной развития тяжёлых, опасных для жизни заболеваний.
Последствия:
- скопление тромбов в мелких сосудах с последующим некрозом тканей;
- закупорка воротной вены, брыжеечных сосудов;
- инфаркт;
- инсульт;
- перитонит;
- нарушение функций головного мозга;
- скрытые кровотечения.
Если кровь очень густая, сердцу приходится прикладывать больше усилий для её продвижения, что приводит к быстрому старению и изнашиванию органа.
Из-за густой крови у человека часто образуются тромбы
Профилактика
Чтобы избежать загустения крови, необходимо соблюдать питьевой режим – употреблять в сутки 1,5 л очищенной воды без газа, зелёного чая без сахара, в жаркую погоду, при повышенных физических нагрузках количество жидкости следует увеличить до 2,5 л.
Как предотвратить синдром повышенной вязкости:
- отказаться от вредных привычек;
- питаться правильно и регулярно;
- высыпаться, избегать стрессов, физического и умственного переутомления;
- больше двигаться;
- ежегодно проходить профилактический осмотр.
Прогулки полезны для здоровья
На состояние крови большое влияние оказывает вес человека, при ожирении риск увеличения густоты плазмы возрастает в несколько раз.Повышенная вязкость крови – повод для серьёзного всестороннего обследования организма, после выявления причин патологии необходимо начать медикаментозное лечение, пересмотреть рацион и режим дня, увеличить количество потребляемой жидкости.
Кровь и лимфу принято называть внутренней средой организма, так как они окружают все клетки и ткани, обеспечивая их жизнедеятельность.В отношении своего происхождения кровь, как и другие жидкости организма, может рассматриваться как морская вода, окружавшая простейшие организмы, замкнутая внутрь и претерпевшая в дальнейшем определенные изменения и усложнения.
Кровь состоит из плазмы и находящихся в ней во взвешенном состоянии форменных элементов (клеток крови). У человека форменные элементы составляют 42,5+-5% для женщин и 47,5+-7% для мужчин. Эта величина называется гематокритный показатель . Циркулирующая в сосудах кровь, органы, в которых происходит образование и разрушение ее клеток, также системы их регуляции объединяются понятием "система крови ".
Все форменные элементы крови являются продуктами жизнедеятельности не самой крови, а кроветворных тканей (органов) - красного костного мозг, лимфатических узлов, селезенки. Кинетика составных частей крови включает следующие этапы: образование, размножение, дифференциация, созревание, циркуляция, старение, разрушение. Таким образом, существует неразрывная связь форменных элементов крови с вырабатывающими и разрушающими их органами, а клеточный состав периферической крови отражает в первую очередь состояние органов кроветворения и кроверазрушения.
Кровь, как ткань внутренней среды, обладает следующими особенности: составные ее части образуются вне ее, межуточное вещество ткани является жидким, основная масса крови находится в постоянном движении, осуществляя гуморальные связи в организме.
При общей тенденции к сохранению постоянства своего морфологического и химического состава, кровь является в то же время одним из наиболее чувствительных индикаторов изменений, происходящих в организме под влиянием как различных физиологических состояний, так и патологических процессов. "Кровь - зеркало организма!"
Основные физиологические функции крови .
Значение крови как важнейшей части внутренней среды организма многообразно. Можно выделить следующие основные группы функций крови:
1.Транспортные функции . Эти функции состоят в переносе необходимых для жизнедеятельности веществ (газов, питательных веществ, метаболитов, гормонов, ферментов и т.п.) Транспортируемые вещества могут оставаться в крови неизмененными, или вступать в те или иные, большей частью, нестойкие, соединения с белками, гемоглобином, другими компонентами и транспортироваться в таком состоянии. В число транспортных входят такие функции, как:
а) дыхательная , заключающаяся в транспорте кислорода из легких к тканям и углекислоты от тканей к легким;
б) питательная , заключающаяся в переносе питательных веществ от органов пищеварения к тканям, а также в переносе их из депо и в депо в зависимости от потребности в данный момент;
в) выделительная (экскреторная ), которая заключается в переносе ненужных продуктов обмена веществ (метаболитов), а также излишних солей, кислых радикалов и воды к местам их выделения из организма;
г) регуляторная , связанная с тем, что кровь является средой, с помощью которой осуществляется химическое взаимодействие отдельных частей организма между собой посредством вырабатываемых тканями или органами гормонов и других биологически активных веществ.
2. Защитные функции крови связаны с тем, что клетки крови осуществляют защиту организма от инфекционно-токсической агрессии. Можно выделить следующие защитные функции:
а) фагоцитарная - лейкоциты крови способны пожирать (фагоцитировать) чужие клетки и инородные тела, попавшие в организм;
б) иммунная - кровь является местом, где находятся различного рода антитела, образующиеся в лимфоцитами в ответ на поступление микроорганизмов, вирусов, токсинов и обеспечивающие приобретенный и врожденный иммунитет.
в) гемостатическая (гемостаз - остановка кровотечения), заключающаяся в способности крови свертываться в месте ранения кровеносного сосуда и тем самым предотвращать смертельное кровотечение.
3. Гомеостатические функции . Заключаются в участии крови и находящихся в ее составе веществ и клеток в поддержании относительного постоянства ряда констант организма. Сюда относятся:
а) поддержание рН ;
б) поддержание осмотического давления ;
в) поддержание температуры внутренней среды.
Правда, последняя функция может быть отнесена и к транспортным, так как тепло разносится циркулирующей кровью по телу от места его образования к периферии и наоборот.
Количество крови в организме. Объем циркулирующей крови (ОЦК) .
В настоящее время имеются точные методы для определения общего количества крови в организме. Принцип этих методов заключается в том, что в кровь вводят известное количество вещества, а затем через определенные интервалы времени берутся пробы крови и в них определяется содержание введенного продукта. По степени полученного разбавления высчитывается объем плазмы. После этого кровь центрифугируют в капиллярной градуированной пипетке (гематокрите) для определения гематокритного показателя, т.е. соотношения форменных элементов и плазмы. Зная гематокритный показатель, легко определить и объем крови. В качестве индикаторов применяют нетоксичные медленно выводящиеся соединения, не проникающие через сосудистую стенку в ткани (красители, поливинилпиролидон, железодекстрановый комплекс и др.) В последнее время для этой цели широко используются радиоактивные изотопы.
Определения показывают, что в сосудах человека весом 70 кг. содержится примерно 5 литров крови, что составляет 7% массы тела (у мужчин 61,5+-8,6 мл/кг, у женщин - 58,9+-4,9 мл/кг массы тела).
Введение в кровь жидкости увеличивает на короткое время ее объем. Потери жидкости - уменьшают объем крови. Однако изменения общего количества циркулирующей крови, как правило, невелики, вследствие наличия процессов, регулирующих общий объем жидкости в кровеносном русле. Регуляция объема крови основана на поддержании равновесия между жидкостью в сосудах и тканях. Потери жидкости из сосудов быстро восполняются за счет поступления ее из тканей и наоборот. Более подробно о механизмах регуляции количества крови в организме мы будем говорить позднее.
1. Состав плазмы крови .
Плазма представляет собою желтоватого цвета слегка опалесцирующую жидкость, и является весьма сложной биологической средой, в состав которой входят белки, различные соли, углеводы, липиды, промежуточные продукты обмена веществ, гормоны, витамины и растворенные газы. В нее входят как органические, так и неорганические вещества (до 9%) и вода (91-92%). Плазма крови находится в тесной связи с тканевыми жидкостями организма. Из тканей в кровь поступает большое количество продуктов обмена, но, благодаря сложной деятельности различных физиологических систем организма, в составе плазмы в норме не происходит существенных изменений.
Количеств белков, глюкозы, всех катионов и бикарбоната удерживается на постоянном уровне и самые незначительные колебания в их составе приводят к тяжелым нарушениям в нормальной деятельности организма. В то же время содержание таких веществ, как липиды, фосфор, мочевина, может меняться в значительных пределах, не вызывая заметных расстройств в организме. Весьма точно регулируется в крови концентрация солей и водородных ионов.
Состав плазмы крови имеет некоторые колебания в зависимости от возраста, пола, питания, географических особенностей места проживания, времени и сезона года.
Белки плазмы крови и их функции . Общее содержание белков крови составляет 6,5-8,5%, в среднем -7,5%. Они различны по составу и количеству входящих в них аминокислот, растворимости, устойчивости в растворе при изменениях рН, температуры, солености, по электрофоретической плотности. Роль белков плазмы весьма многообразна: они принимают участие в регуляции водного обмена, в защите организма от иммуннотоксических воздействий, в транспорте продуктов обмена, гормонов, витаминов, в свертывании крови, питании организма. Обмен их происходит быстро, постоянство концентрации осуществляется путем непрерывного синтеза и распада.
Наиболее полное разделение белков плазмы крови осуществляется с помощью электрофореза. На электрофореграмме можно выделить 6 фракций белков плазмы:
Альбумины . Их содержится в крови 4,5-6,7%, т.е. 60-65% всех плазменных белков приходится на долю альбуминов. Они выполняют в основном питательно-пластическую функцию. Не менее важна транспортная роль альбуминов, так как они могут связывать и транспортировать не только метаболиты, но лекарства. При большом накоплении жира в крови часть его тоже связывается альбуминами. Поскольку альбуминам принадлежит очень высокая осмотическая активность, на их долю приходится до 80% всего коллоидно-осмотического (онкотического) давления крови. Поэтому уменьшение количества альбуминов ведет к нарушению водного обмена между тканями и кровью и появлению отеков. Синтез альбуминов происходит в печени. Молекулярный вес их 70-100 тыс., поэтому часть их может походить через почечный барьер и обратно всасываться в кровь.
Глобулины обычно всюду сопутствуют альбуминам и являются наиболее распространенными из всех известных белков. Общее количество глобулинов в плазме составляет 2,0-3,5%, т.е. 35-40% от всех белков плазмы. По фракциям их содержание следующее:
альфа1-глобулины - 0,22-0,55 г% (4-5%)
альфа2-глобулины - 0,41-0,71г% (7-8%)
бета-глобулины - 0,51-0,90 г% (9-10%)
гамма-глобулины - 0,81-1,75 г% (14-15%)
Молекулярный вес глобулинов 150-190 тыс. Место образования может быть различным. Большая часть синтезируется в лимфоидных и плазматических клетках ретикулоэндотелиальной системы. Часть - в печени. Физиологическая роль глобулинов многообразна. Так, гамма-глобулины являются носителями иммунных тел. Альфа- и бета- глобулины тоже имеют антигенные свойства, но специфической их функцией является участие в процессах свертывания (это плазменные факторы свертывания крови). Сюда же относятся большая часть ферментов крови, а так же трансферин, церуллоплазмин, гаптоглобины и др. белки.
Фибриноген . Этот белок составляет 0,2-0,4 г%, около 4% от всех белков плазмы крови. Имеет непосредственное отношение к свертыванию, во время которого выпадает в осадок после полимеризации. Плазма, лишенная фибриногена (фибрина), носит название кровяной сыворотки .
При различных заболеваниях, особенно приводящих к нарушениям белкового обмена, наблюдаются резкие изменения в содержании и фракционном составе белков плазмы. Поэтому анализ белков плазмы крови имеет диагностическое и прогностическое значение и помогает врачу судить о степени повреждения органов.
Небелковые азотистые вещества плазмы представлены аминокислотами (4-10 мг%), мочевиной (20-40 мг%), мочевой кислотой, креатином, креатинином, индиканом и др. Все эти продукты белкового обмена в сумме называются остаточным , или небелковым азотом. Содержание остаточного азота плазмы в норме колеблется от 30 до 40 мг. Среди аминокислот одна треть приходится на долю глютамина, который переносит в крови свободный аммиак. Увеличение количества остаточного азота наблюдается главным образом при почечной патологии. Количество небелкового азота в плазме крови мужчин выше, чем в плазме крови женщин.
Безазотистые органические вещества плазмы крови представлены такими продуктами, как молочная кислота, глюкоза (80-120 мг%), липиды, органические вещества пищи и многие другие. Общее их количество не превышает 300-500 мг%.
Минеральные вещества плазмы - это в основном катионы Na+, К+, Са+, Mg++ и анионами Cl-, HCO3, HPO4, H2PO4. Общее количество минеральных веществ (электролитов) в плазме достигает 1%. Количество катионов превышает количество анионов. Наибольшее значение имеют следующие минеральные вещества:
Натрий и калий . Количество натрия в плазме составляет 300-350 мг%, калия - 15-25 мг%. Натрий находится в плазме в виде хлористого натрия, бикарбонатов, а также в связанном с белками виде. Калий тоже. Ионы эти играют важную роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия и осмотического давления крови.
Кальций . Общее его количество в плазме составляет 8-11 мг%. Он находится там или в связанном с белками виде, или в виде ионов. Ионы Са+ выполняют важную функцию в процессах свертывания крови, сократимости и возбудимости. Поддержание нормального уровня кальция в крови происходит при участии гормона паращитовидных желез, натрия - при участии гормонов надпочечников.
Кроме перечисленных выше минеральных веществ в плазме содержатся магний, хлориды, йод, бром, железо, и ряд микроэлементов, таких как медь, кобальт, марганец, цинк, и др., имеющие большое значение для эритропоэза, ферментативных процессов и т.п.
Физико-химические свойства крови
1.Реакция крови . Активная реакция крови определяется концентрацией в ней водородных и гидроксильных ионов. В норме кровь имеет слабощелочную реакцию (рН 7,36-7,45, в среднем 7,4+-0,05). Реакция крови является величиной постоянной. Это - обязательное условие нормального течения жизненных процессов. Изменение рН на 0,3-0,4 единицы приводит к тяжелым для организма последствиям. Границы жизни находятся в пределах рН крови 7,0-7,8. Организм удерживает величину рН крови на постоянном уровне благодаря деятельности специальной функциональной системы, в которой главное место уделяется имеющимся в самой крови химическим веществам, которые, нейтрализуя значительную часть поступающих в кровь кислот и щелочей, препятствуют сдвигам рН в кислую или щелочную сторону. Сдвиг рН в кислую сторону называется ацидоз , в щелочную - алкалоз.
К веществам, постоянно поступающим в кровь и могущим изменить величину рН, относятся молочная кислота, угольная кислота и другие продукты обмена, вещества, поступающие с пищей и др.
В крови имеются четыре буферные системы - бикарбонатная (углекислота/бикарбонаты), гемоглобиновая (гемоглобин / оксигемоглобин), белковая (кислые белки / щелочные белки) и фосфатная (первичный фосфат / вторичный фосфат).Подробно их работа изучается в курсе физической и коллоидной химии.
Все буферные системы крови, взятые вместе, создают в крови так называемый щелочной резерв , способный связывать кислые продукты, поступающие в кровь. Щелочной резерв плазмы крови в здоровом организме более или менее постоянен. Он может быть снижен при избыточном поступлении или образовании кислот в организме (например, при интенсивной мышечной работе, когда образуется много молочной и угольной кислот). Если это снижение щелочного резерва не привело еще к реальным изменениям рН крови, то такое состояние называют компенсированным ацидозом . При некомпенсированном ацидозе щелочной резерв расходуется полностью, что ведет к снижению рН (например, так бывает при диабетической коме).
Когда ацидоз связан с поступлением в кровь кислых метаболитов или других продуктов, он носит название метаболического или не газового. Когда же ацидоз возникает при накоплении в организме преимущественно углекислоты - он называется газовым . При избыточном поступлении в кровь продуктов обмена щелочного характера (чаще с пищей, так как продукты обмена в основном кислые) то щелочной резерв плазмы увеличивается (компенсированный алкалоз ). Он может увеличиваться, например, при усиленной гипервентиляции легких, когда имеет место избыточное удаление углекислоты из организма (газовый алкалоз). Некомпенсированный алкалоз бывает чрезвычайно редко.
Функциональная система поддержания рН крови (ФСрН) включает в себя целый ряд анатомически неоднородных органов, в комплексе позволяющих достигнуть очень важного для организма полезного результата - обеспечения постоянства рН крови и тканей. Появление кислых метаболитов или щелочных веществ крови сразу же нейтрализуется соответствующими буферными системами и одновременно от специфических хеморецепторов, заложенных как в стенках кровеносных сосудов, так и в тканях, в ЦНС поступают сигналы о возникновении сдвига в реакциях крови (если таковой действительно произошел). В промежуточном и продолговатом отделах мозга находятся центры, регулирующие постоянство реакции крови. Оттуда по афферентным нервам и по гуморальным каналам команды поступают к исполнительным органам, способным исправить нарушение гомеостаза. К числу таких органов относятся все органы выделения (почки, кожа, легкие), которые выбрасывают из организма как сами кислые продукты, так и продукты их реакций с буферными системами. Кроме того, в деятельности ФСрН принимают участие органы ЖКТ, которые могут быть как местом выделения кислых продуктов, так и местом, откуда всасываются необходимые для их нейтрализации вещества. Наконец, к числу исполнительных органов ФСрН относится и печень, где происходит дезинтоксикация потенциально вредных продуктов, как кислых так и щелочных. Надо отметить, что кроме этих внутренних органов, в ФСрН есть и внешнее звено - поведенческое, когда человек целенаправленно ищет во внешней среде вещества, которых ему не хватает для поддержания гомеостаза ("Кисленького хочется!"). Схема этой ФС представлена на схеме.
2. Удельный вес крови (УВ). УВ крови зависит в основном от числа эритроцитов, содержащегося в них гемоглобина и белкового состава плазмы. У мужчин он равен 1,057, у женщин - 1,053, что объясняется различным содержанием эритроцитов. Суточные колебания не превышают 0.003. Увеличение УВ закономерно наблюдается после физического напряжения и в условиях воздействия высоких температур, что свидетельствует о некотором сгущении крови. Понижение УВ после кровепотери связано с большим притоком жидкости из тканей. Наиболее распространенный метод определения - медно-сульфатный, принцип которого заключается в помещении капли крови в ряд пробирок с растворами сульфата меди известного удельного веса. В зависимости от УВ крови капля тонет, всплывает или плавает в том месте пробирки, где ее поместили.
3. Осмотические свойства крови . Осмосом называется проникновение молекул растворителя в раствор через разделяющую их полупроницаемую перепонку, через которую не проходят растворенные вещества. Осмос совершается и в том случае, если такая перегородка разделяет растворы с разной концентрацией. При этом растворитель перемещается через мембрану в сторону раствора с большей концентрацией до тех пор, пока эти концентрации не сравняются. Мерой осмотических сил является осмотическое давление (ОД). Оно равно такому гидростатическому давлению, который над приложить к раствору чтобы прекратить в него проникновение молекул растворителя. Величина эта определяется не химической природой вещества, а числом растворенных частиц. Она прямо пропорциональна молярной концентрации вещества. Одно- молярный раствор имеет ОД 22,4 атм., так как осмотическое давление определяется давлением, которое может оказывать в равном объеме растворенное вещество в виде газа (1гМ газа занимает объем 22,4 л. Если это количество газа поместить в сосуд объемом 1л, он будет давить на стенки с силой 22,4 атм.).
Осмотическое давление следует рассматривать не как свойство растворенного вещества, растворителя или раствора, а как свойство системы, состоящей из раствора, растворенного вещества и разделяющей их полупроницаемой перепонки.
Кровь как раз является такой системой. Роль полупроницаемой перегородки в этой системе играют оболочки клеток крови и стенки кровеносных сосудов, растворителем служит вода, в которой находятся минеральные и органические вещества в растворенном виде. Эти вещества создают в крови среднюю молярную концентрацию около 0,3 гМ, и поэтому развивают осмотическое давление, равное для крови человека 7,7 - 8,1 атм. Почти 60% этого давления приходится на долю поваренной соли (NaCl).
Величина осмотического давления крови имеет важнейшее физиологическое значение, так как в гипертонической среде вода выходит из клеток (плазмолиз ), а в гипотонической - наоборот, входит в клетки, раздувает их и даже может разрушить (гемолиз ).
Правда, гемолиз может наступать не только при нарушении осмотического равновесия, но и под действием химических веществ - гемолизинов. К ним относятся сапонины, желчные кислоты, кислоты и щелочи, аммиак, спирты, змеиный яд, бактериальные токсины и др.
Величина осмотического давления крови определяется криоскопическим методом, т.е. по точке замерзания крови. У человека температура замерзания плазмы равна -0,56-0,58оС. Осмотическое давление крови человека соответствует давлению 94% NaCl, такой раствор носит название физиологического .
В клинике, когда возникает необходимость введения в кровь жидкости, например, при обезвоживании организма, или при внутривенном введении лекарств обычно применяют этот раствор, который изотоничен плазме крови. Однако, хотя его и называют физиологическим, он таковым в строгом смысле не является, так как в нем отсутствуют остальные минеральные и органические вещества. Более физиологическими растворами являются такие, как раствор Рингера, Рингер-Локка, Тироде, Крепс-Рингера и т.п. Они приближаются к плазме крови по ионному составу (изоионичны). В ряде случаев, особенно для замены плазмы при кровепотере, применяются жидкости кровезаменители, приближающиеся к плазме не только по минеральному, но и по белковому, крупномолекулярному составу.
Дело в том, что белки крови играют большую роль в правильном водном обмене между тканями и плазмой. Осмотическое давление белков крови называется онкотическим давлением . Оно равно примерно 28 мм.рт.ст. т.е. составляет менее 1/200 общего осмотического давления плазмы. Но так как капиллярная стенка очень мало проницаема для белков и легко проходима для воды и кристаллоидов, то именно онкотическое давление белков является наиболее эффективным фактором, удерживающим воду в кровеносных сосудах. Поэтому уменьшение количества белков в плазме приводит к появлению отеков, к выходу воды из сосудов в ткани. Из белков крови наибольшее онкотическое давление развивают альбумины.
Функциональная система регуляции осмотического давления . Осмотическое давление крови млекопитающих и человека в норме держится на относительно постоянном уровне (опыт Гамбургера с введением в кровь лошади 7 л 5% раствора сернокислого натрия). Все это происходит за счет деятельности функциональной системы регуляции осмотического давления, которая тесно увязана с функциональной системой регуляции водно-солевого гомеостаза, так как использует те же исполнительные органы.
В стенках кровеносных сосудов имеются нервные окончания, реагирующие на изменения осмотического давления (осморецепторы ). Раздражение их вызывает возбуждение центральных регуляторных образований в продолговатом и промежуточном мозге. Оттуда идут команды, включающие те или иные органы, например, почки, которые удаляют избыток воды или солей. Из других исполнительных органов ФСОД надо назвать органы пищеварительного тракта, в которых происходит как выведение избытка солей и воды, так и всасывание необходимых для восстановления ОД продуктов; кожу, соединительная ткань которой вбирает в себя при понижении осмотического давления избыток воды или отдает ее последней при повышении осмотического давления. В кишечнике растворы минеральных веществ всасываются только в таких концентрациях, которые способствуют установлению нормального осмотического давления и ионного состава крови. Поэтому при приеме гипертонических растворов (английская соль, морская вода) происходит обезвоживание организма за счет выведения воды в просвет кишечника. На этом основано слабительное действие солей.
Фактором, способным изменять осмотическое давление тканей, а также крови, является обмен веществ, ибо клетки тела потребляют крупномолекулярные питательные вещества, и выделяют взамен значительно большее число молекул низкомолекулярных продуктов своего обмена. Отсюда понятно, почему венозная кровь, оттекающая от печени, почек, мышц имеет большее осмотическое давление, чем артериальная. Не случайно, что в этих органах находится наибольшее количество осморецепторов.
Особенно значительные сдвиги осмотического давления в целом организме вызывает мышечная работа. При очень интенсивной работе деятельность выделительных органов может оказаться недостаточной для сохранения осмотического давления крови на постоянном уровне и в итоге может наступить его увеличение. Сдвиг осмотического давления крови до 1,155% NaCl делает невозможным дальнейшее выполнение работы (один из компонентов утомления).
4. Суспензионные свойства крови . Кровь является устойчивой суспензией мелких клеток в жидкости (плазме), Свойство крови как устойчивой суспензии нарушается при переходе крови к статическому состоянию, что сопровождается оседанием клеток и наиболее отчетливо проявляется со стороны эритроцитов. Отмеченный феномен используется для оценки суспензионной стабильности крови при определении скорости оседания эритроцитов (СОЭ).
Если предохранить кровь от свертывания, то форменные элементы можно отделить от плазмы простым отстаиванием. Это имеет практическое клиническое значение, так как СОЭ заметно меняется при некоторых состояниях и болезнях. Так, СОЭ сильно ускоряется у женщин при беременности, у больных туберкулезом, при воспалительных заболеваниях. При стоянии крови эритроциты склеиваются друг с другом (агглютинируют), образуя так называемые монетные столбики, а затем и конгломераты монетных столбиков (агрегация), которые оседают тем быстрее, чем больше их величина.
Агрегация эритроцитов, их склеивание зависит от изменения физических свойств поверхности эритроцитов (возможно, с изменением знака суммарного заряда клетки с отрицательного на положительный), а также от характера взаимодействия эритроцитов с белками плазмы. Суспензионные свойства крови зависят преимущественно от белкового состава плазмы: увеличение содержания грубодисперсных белков при воспалении сопровождается снижением суспензионной устойчивости и ускорением СОЭ. Величина СОЭ зависит и от количественного соотношения плазмы и эритроцитов. У новорожденных СОЭ равна 1-2 мм/час, у мужчин 4-8 мм/час, у женщин 6-10 мм/час. Определяют СОЭ по методу Панченкова (см. практикум).
Ускоренной СОЭ, обусловленной изменением белков плазмы особенно при воспалении, соответствует и повышенная агрегация эритроцитов в капиллярах. Преимущественная агрегация эритроцитов в капиллярах связана с физиологическим замедлением тока крови в них. Доказано, что в условиях замедленного кровотока увеличение содержания в крови грубодисперсных белков приводит к более выраженной агрегации клеток. Агрегация эритроцитов, отражая динамичность суспензионных свойств крови, является одним из древнейших защитных механизмов. У беспозвоночных агрегация эритроцитов играет ведущую роль в процессах гемостаза; при воспалительной реакции это приводит к развитию стаза (остановки кровотока в пограничных областях), способствуя отграничению очага воспаления.
В последнее время доказано, что в СОЭ имеет значение не столько заряд эритроцитов, сколько характер его взаимодействия с гидрофобными комплексами белковой молекулы. Теория нейтрализации заряда эритроцитов белками не доказана.
5. Вязкость крови (реологические свойства крови). Вязкость крови, определяемая вне организма, превышает вязкость воды в 3-5 раз и зависит преимущественно от содержания эритроцитов и белков. Влияние белков определяется особенностями структуры их молекул: фибриллярные белки повышают вязкость в значительно большей степени, чем глобулярные. Выраженный эффект фибриногена связан не только с высокой внутренней вязкостью, но обусловлен и вызываемой им агрегацией эритроцитов. В физиологических условиях вязкость крови in vitro нарастает (до 70%) после напряженной физической работы и является следствием изменения коллоидных свойств крови.
In vivo вязкость крови характеризуется значительной динамичностью и меняется в зависимости от длины и диаметра сосуда и скорости кровотока. В отличие от однородных жидкостей, вязкость которых нарастает с уменьшением диаметра капилляра, со стороны крови отмечается обратное: в капиллярах вязкость уменьшается. Это связано с неоднородностью структуры крови, как жидкости, и изменением характера протекания клеток по сосудам разного диаметра. Так, эффективная вязкость, измеренная особыми динамическими вискозиметрами, такова: аорта - 4,3; малая артерия - 3,4; артериолы - 1,8; капилляры - 1; венулы - 10; малые вены - 8; вены 6,4. Показано, что если бы вязкость крови была бы постоянной величиной, то сердцу пришлось бы развивать в 30-40 раз большую мощность, чтобы протолкнуть кровь через сосудистую систему, так как вязкость участвует в формировании периферического сопротивления.
Снижение свертываемости крови в условиях введения гепарина сопровождается понижением вязкости и одновременно ускорением скорости кровотока. Показано, что вязкость крови всегда снижается при анемиях, повышается при полицитемиях, лейкемии, некоторых отравлениях. Кислород понижает вязкость крови, поэтому венозная кровь более вязкая, чем артериальная. При повышении температуры вязкость крови понижается.
