Фізико-хімічні властивості крові

Основою плазми крові є вода (91%), білки(7%), решта – низькомолекулярні сполуки (катіони натрію, калію, кальцію, аніони хлориду, карбонату, фосфату та ін).

Більшість білків плазми – це альбуміни. Виконують транспортну функцію і є резервом амінокислот. Глобуліни плазми виконують транспортну функцію і захисну. Так, альфа-глобуліни переносять ліпіди, мідь, тироксин, бета-глобуліни – залізо, гем, ліпіди, гама-глобуліни є антитілами.

Розчинені у плазмі речовини створюють осмотичний тиск крові. В нормі осмотичний тиск крові становить 7,3 атм., що відповідає температурі замерзання 0,5^о С.

Тиск, створений білками плазми називають онкотичним тиском крові (виконує важливу роль у розподілі води між плазмою і тканинами). Осмотичний та онкотичний тиск є гомеостатичними константами.

Осмотичний тиск підтримується завдяки роботі органів виділення (нирки, потові залози). Стабільність онкотичного тиску визначається активністю біосинтезу білку у печінці. При захворюванні нирок виведення з організму білків може призвести до набряку тканин.

При багатьох паталогічних станах у клініці необхідне переливання кровозамінників. Для цього використовують ізотонічні розчини. Розчин, осмотичний тиск якого перевищує тиск плазми крові називається гіпертонічним, а якщо є нижчим, то – гіпотонічним. Найпростішим кровозамінником є 0,9 % розчин натрій хлориду. У гіпертонічному розчині живі клітини втрачають воду, зморщуються, у гіпотонічному – набрякають.

Розчинення різних сполук, особливо великих білкових молекул, наявність формених елементів збільшує в’язкість крові. В’язкість крові більша, ніж в’язкість води приблизно у 5 разів. Основну роль у збільшенні в’язкості відіграють еритроцити.

Величина рН крові зумовлена співвідношенням у ній водневих, гідроксильних іонів. В нормі рН крові становить 7,4. Багато продуктів обміну (наприклад, СО₂), надходячи у великій кількості в кров можуть змінювати її рН. Постійність рН крові підтримується:

1) буферними системами крові;

2) газообміном у легенях;

3) органами виділення.

В легенях виділяється СО₂, нирки виділяють кислу або лужну сечу, потові залози – молочну кислоту, фосфати можуть виділятись через органи травлення. Серед буферних систем крові важливу роль займають білки. Це амфотерні речовини, тобто здатні взаємодіяти в залежності від рН з Н⁺ чи ОН^-.

Еритроцити

Навіть під мікроскопом нічого не видно в крові, тільки густо червона пелена. Але якщо кров розвести в двісті разів і потім капнути на предметне скло, то відкриється картина, яка привела в захоплення більше як двісті років тому голландця А. Левенгука. Він першим побачив еритроцити.

В крові міститься 4-5 млн. еритроцитів. В 5 л. крові їх 25 трильйонів. Якщо їх викласти в рядок, то наші еритроцити протягнуться як звідси аж до місяця. Якщо якийсь скептик захоче їх перерахувати під мікроскопом, то йому на цю безнадійну справу треба стратити 1,5 тис. років!

Еритроцит – яскравий представник вузькоспеціалізованої клітини. Це округла, двовгнута клітина. Завдяки такій формі вона має відносно велику поверхню. Відстань від мембрани до найвіддаленішої точки перебування гемоглобіну зменшується. Це забезпечує добрі умови газообміну. Крім того, оскільки еритроцит є без’ядерним і має еластичну мембрану він легко змінює форму і проходить через найдрібніші капіляри.

Деякі речовини здатні вступати у зв’язок із вбудованими в мембрану еритроцита молекулами і проходити через неї всередину або транспортуватись на мембрані. Завдяки цьому еритроцити виконують транспортну функцію. Найважливішою функцію є транспорт газів, особливо кисню.

Утворення еритроцитів (еритропоез) відбувається із еритробластів кісткового мозку. При їх дозріванні ядро виштовхується через мембрану. Далі молоді еритроцити (ретикулоцити) виходять у русло крові, де через добу перетворюються у зрілі еритроцити. Еритроцити у кровотоці циркулюють 100-120 діб. Життєвий цикл еритроцитів закінчується їх руйнуванням (гемолізом).

Як відбувається фізіологічний гемоліз? Під час старіння в еритроцитах знижується активність метаболізму. Внаслідок цього мембрана клітин втрачає еластичність і, коли еритроцити проходять через найвужчі ділянки судинного русла (а це, як правило, судини селезінки), то затримуються там і руйнуються. Уламки клітин та гемоглобін фагоцитуються макрофагами. Чому людині при питті морської води загрожує смерть? Там велика кількість солей. Морська вода різко гіпертонічна. Нирки людини не можуть компенсувати різке збільшення осмотичного тиску плазми крові і відбувається осмотичний гемоліз еритроцитів. У альбатросів є специфічний орган – сольова залоза, що виводить надлишок солей. Тому альбатроси можуть пити солону воду. Є ще біологічний гемоліз. В отруті деяких змін є фермент лецитиназа. Лецитиназа розщеплює молекули ліпідів плазматичної мембрани. Які клітини найбільш доступні отруті, коли вона надходить у кров? Це еритроцити. Смерть наступає від масового гемоліза.

Колір еритроцитам надає гемоглобін, а саме окиснене залізо. У деяких морських червів в еритроцитах міститься закиснене залізо, тому їх кров зелена. Аристократи тваринного царства – скорпіони, павуки, спрути замість заліза мають мідь, тому в них голуба кров.

Гемоглобін становить 95% сухої маси еритроцитів. Гемоглобін, транспортуючи гази, утворює з ними різні сполуки. Оксигемоглобін – яскраво червона сполука. Утворюється в результаті реакції оксигенації: Нв +40₂ = Нв (О₂)₄. 1 моль гемоглобіну зв’язує 4 молі кисню. Дезоксигемоглобін – це відновлений гемоглобін. У венозній крові частина гемоглобіну сполучається з вуглекислим газом, утворюючи карбгемоглобін – сполуку темно червоного кольору. Карбоксигемоглобін – це патологічна сполука гемоглобіну з чадним газом. Її багато в крові курців. Метгемоглобін – патологічна сполука, яка виникає під впливом сильних окисників. У ній двовалентне залізо замінюється на трьохвалентне.

Питома вага еритроцитів більша, ніж плазми крові. Тому у пробірці з кров’ю, що позбавлена здатності зсідатись, еритроцити повільно осідають на дно. Швидкість осідання еритроцитів (ШОЕ) у здорових чоловіків становить 6- 15 мм/год, а у жінок 8 -15 мм/год. ШОЕ залежить від властивостей плазми крові, а саме від вмісту білків в плазмі. Про це свідчить той факт, що еритроцити чоловіків осідають у плазмі крові жінок із швидкістю, характерною для жінок. При запальних процесах збільшується вміст глобулінів. Тому ШОЕ зростає.