Ионы плазмы крови в норме

Плазма крови представляет собой жидкость остающуюся после удаления из нее форменных элементов. Удельная масса плазмы равна 1,025-1,029 (клинического значения данный показатель не имеет). Плазма, лишенная фибриногена, называется сывороткой, основным клиническим значением которой является наличие в ней антител.

Плазма крови содержит 90-92 % воды, 8-10 % сухого остатка (7-9 % органические вещества и 1% неорганические вещества) (табл.1). Таблица 1

К органическим веществам плазмы крови относятся: белки, небелковые азотосодержащие соединения и безазотистые органические вещества.

Белки плазмы составляют 6-8 % сухого остатка (общий белок- 65-85 г/л) и представлены альбуминами (40-50 г/л или 4-5 %), глобулинами (23-31 г/л или 2-3 %) и фибриногеном (2-4 г/л или 0,2‑0,4 %). Они отличаются по строению, молекулярной массе, содержанию различных веществ. Для характеристики белкового состава крови определяется белковый коэффициент. При увеличении содержания общего белка возникает гиперпротеинемия, при уменьшении – гипопротеинемия, при появлении патологических белков – парапротеинемия, при изменении их соотношения диспротеинемия.

Белки плазмы крови выполняют следующие функции:

1) обеспечивают онкотическое давление крови;

2) регулируют водный гомеостаз (следовательно, и водно-солевой обмен);

3) осуществляют питательную функцию;

4) участвуют в транспорте многих веществ (гормонов, органических веществ и т.д.);

5) обеспечивают иммунитет (антитела);

6) определяют агрегатное состояние крови и ее реологические свойства (вязкость, свертываемость, суспензионные свойства);

7) поддерживают кислотно-основное состояние (белковый буфер). Поскольку белки – амфотерные вещества (способные связывать в зависимости от рН среды, Н+ или ОН- ), то они играют роль буферов, поддерживающих рН крови.

Альбумины – низкомолекулярные, мелкодисперсионные белки, составляют более половины всех белков плазмы (лат. albumen – белок), содержание которых составляет 40-50 г/л. Поскольку количество альбуминов высоко, а размеры их молекул малы (70 000 Д), то их суммарная поверхность оказывается большой, этот белок на 80 % определяет коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление плазмы. Альбумины осуществляют питательную функцию, являются резервом аминокислот для синтеза белков. Транспортная функция заключается в переносе холестерина, жирных кислот, билирубина, солей тяжелых металлов, лекарственных препаратов (антибиотиков, сульфаниламидов). Альбумины синтезируются в основном в печени. При возникновении местного воспаления, вследствие своих малых размеров и увеличения проницаемости капилляров, альбумины способны покидать кровеносное русло, увеличивая онкотическое давление интерстициальной жидкости и вызывая, тем самым, отек ткани. В частности, альбумины могут «пропотевать» в брюшную полость, что приводит к выходу туда воды и развитию асцита.

Глобулины (лат. globulus – шарик) – это крупномолекулярные белки (до 450 000 Д). Выделяют несколько их фракций: альфа-, бета-, гамма-глобулины. Специфической функцией глобулинов является их транспортная активность. Молекулы глобулинов, представляющих весьма разнообразные группы, имеют на своей поверхности активные точки, с помощью которых осуществляется биохимическая или электростатическая связь с транспортируемыми веществами.

α‑глобулины транспортируют, в основном, гормоны, витамины, микроэлементы, липиды. К α‑глобулинам относятся эритропоэтины, стимулирующие эритропоэз, а также плазминоген и протромбин, играющие важную роль в процессах свертывания и противосвертывания. Разновидность α‑глобулинов, связывающих глюкозу, называется гликопротеидами. Около 60 % всей глюкозы плазмы циркулирует в составе гликопротеидов.

β-глобулины участвуют в транспорте фосфолипидов, холестерина, стероидных гормонов, катионов металлов. К этой фракции относятся, например, белок трансферрин, служащий переносчиком меди и железа. Он имеет важнейшее значение для синтеза гемоглобина

γ-глобулины называются антителами или иммуноглобулинами, которых существует 5 классов: JgA, JgG, JgM, JgD, JgE. Они способны связываться с чужеродными веществами или белковыми структурами мембран патогенных микроорганизмов, формируя, тем самым, защиту макроорганизма. Антитела и комплимент относятся к глобулинам и формируют гуморальный иммунитет. Глобулины образуются в печени, костном мозге, селезенке и лимфатических узлах.

Особой фракцией β-глобулинов, представляющей функционально самостоятельную группу белков плазмы, является фибриноген, его молекулярный вес равен 340000 Д. Это основной фактор свертывания крови. Фибриноген – растворимый предшественник фибрина, который под воздействием тромбина переходит в нерастворимую форму – фибрин, обеспечивая образование сгустка крови. Образуется в печени.

Белки плазмы способны связывать поступающие в кровь лекарственные вещества, которые в связанном состоянии неактивны и образуют как бы депо. При уменьшении концентрации лекарственного препарата в сыворотке он отщепляется от белков и становится активным. Это надо иметь в виду, когда на фоне введения одних лекарств назначаются другие. Введенные новые лекарственные вещества могут вытеснить из связанного состояния с белками ранее принятые препараты, что приведет к повышению их концентрации в активной форме.

Онкотическое давление крови – часть осмотического давления, создаваемая белками плазмы. Его величина составляет 25-30 мм рт.ст. (0,03-0,04 атм.). Онкотическое давление играет важную роль в регуляции распределения воды между плазмой крови и тканями. Стенка капилляра непроницаема для белков плазмы крови, которые обладают высокой гидрофильностью (способностью притягивать и удерживать около себя воду), в тканевой жидкости белков мало, поэтому создается градиент их концентрации, удерживающий воду в сосудистом русле. При снижении величины онкотического давления крови (например, при болезнях печени, когда снижено образование альбуминов, или болезнях почек, когда повышено выделение белков с мочой) происходит выход воды из сосудов в интерстициальное пространство, что приводит к отеку тканей.

В сравнении с осмотическим давлением, создаваемым электролитами, величина онкотического давления плазмы оказывается небольшой. Однако ионы, вследствие своих малых размеров, свободно проникают через стенки сосудов, и градиента концентрации электролитов между плазмой и межклеточной жидкостью не существует. Белки не способны перемещаться из крови при неповрежденном сосуде. Тем самым, именно онкотическое давление плазмы удерживает в кровеносном русле дополнительное количество воды.

К небелковым азотосодержащим соединениям относятся мочевина, мочевая кислота, креатинин, креатин, аммиак, остаточный азот. Они образуются в результате обмена белков и определяют величину такого показателя крови как остаточный азот. Общее количество небелкового азота (остаточного азота) составляет 14,3-28,6 ммоль/л. Уровень остаточного азота поддерживается за счет наличия белков в пище, выделительной функции почек и интенсивности белкового обмена.

К безазотистым органическим веществам относятся глюкоза, нейтральные жиры, липиды, молочная и пировиноградная кислоты, ферменты, расщепляющие гликоген, жиры, белки, проферменты и ферменты, витамины и гормоны. Глюкоза, содержание которой в норме составляет 3,3-5,5 ммоль/л, зависит от количества углеводов в пище, состояния эндокринной системы. Молочная кислота, содержание которой резко повышается при критических состояниях. В норме ее содержание равно 1‑1,1 ммоль/л. Пировиноградная кислота (образуется при утилизации углеводов) в норме содержится приблизительно 80-85 ммоль/л. Холестерин – в свободном виде и в виде соединений (эфиров) – 3,9‑6,5 ммоль/л.

К неорганическим веществам плазмы крови относятся в основном катионы Na+ – 135‑145 ммоль/л, Са2+ – 2,25-2,75 ммоль/л, К+ – 4,0 – 5,0 ммоль/л, Мg2+ – 0,65-1,1 ммоль/л, анионы Сl- – 95-110 ммоль/л, НСО-3 – 20,0-30,0 ммоль/л, НРО42- – 0,8-1,2 ммоль/л. Общей для всех ионов, их неспецифической функцией, является обеспечение формирования мембранного потенциала всех клеток организма, прежде всего, возбудимых тканей. Обеспечивают рН крови, равное 7,36-7,4. Так же они формируют осмотическое давление.

Осмотическое давление – сила, с которой вода переходит через полупроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор (сила, с которой растворенное вещество удерживает или притягивает растворитель). Оно зависит в основном от содержания солей и воды в плазме крови и обеспечивает поддержание на физиологически необходимом уровне концентрации различных веществ, растворенных в жидких средах организма. Осмотическое давление способствует распределению воды между тканями, клетками и кровью. Функции клеток организма могут осуществляться лишь при относительной стабильности осмотического давления.

Осмотическое давление крови относится к жестким константам, его величина – 7,3-7,6 атмосфер, что называется нормоосмией. Повышение осмотического давления носит название гиперосмии, снижение – гипоосмии. Указанная величина осмотического давления плазмы, помимо глюкозы, в основном формируется электролитами. Ионы имеют заряд, который, в силу электростатического взаимодействия, притягивает к себе один из полюсов диполя воды. Таким образом, каждый из ионов создает вокруг себя гидратную оболочку, удерживая воду в данном растворе электролита. Чем выше концентрация электролита, тем большее количество молекул воды оказываются «связанными» с ионами. При перемещении ионов через мембраны они «тянут» за собой свои гидратные оболочки, способствуя пассивному транспорту воды.

Растворы, осмотическое давление которых равно осмотическому давлению клеток, называются изотоническими или физиологическими. Растворы, с более низким осмотическим давлением, чем у плазмы называются гипотоническими. Они вызывают увеличение объема клеток в результате перехода воды из раствора в клетку. Растворы, с большим осмотическим давлением называются гипертоническими.

Осмотическое давление крови, лимфы, тканевой и внутриклеточной жидкостей приблизительно одинаково и отличается достаточным постоянством. Это необходимо для обеспечения нормальной жизнедеятельности клеток.