Состав и свойства плазмы крови

Плазма крови представляет собой ее жидкую часть, остающуюся после удаления форменных элементов. В 1 л плазмы крови человека содержится 900—910 г воды, 65—80 г белка и 20 г низкомолекулярных соединений. Плазма крови тесно связана с тканевой жидкостью, и между ними происходит очень быстрый обмен водой и небольшими молекулами. Это позволяет поддерживать постоянство среды, окружающей все клетки организма, в условиях их меняющейся метаболической активности. В плазме и тканевой жидкости существенно различается только концентрация белков, поскольку крупные белковые молекулы не способны проходить через стенки капилляров.

Белки плазмы крови представляют собой смесь множества разнообразных протеинов, молекулярные массы которых варьируют от 44 000 до 1 300 000 дальтон^[1]. Больше всего среди них альбуминов (60% от общего количества), а-, (3-, у-глобулинов и фибриногена. Белки плазмы крови выполняют большое количество разнообразных функций:

• — питательную (белки являются источником аминокислот);
• — транспортную (белки специфически связывают липиды, гормоны и другие биологически активные вещества и неспецифически — катионы);
• — гемостатическую (белки участвуют в образовании и растворении тромбов);
• — буферную (белки, являясь амфотерными соединениями, способствуют поддержанию постоянного уровня pH крови);

коллоидно-осмотическую (белки способны аффективно удерживать воду, но не могут проходить через капиллярные стенки, что обеспечивает поддержание водного баланса между кровью и тканевой жидкостью).

Небелковые органические компоненты плазмы крови не принимают непосредственного участия в реализации ее функций. Они просто переносятся кровью, мало влияя на ее свойства. Эта группа веществ включает питательные вещества (глюкозу, липиды, аминокислоты), продукты промежуточного обмена (молочную и пировиноградную кислоты), конечные продукты обмена (мочевину, креатин, билирубин и др.) и биологически активные вещества (витамины, гормоны и др.).

Минеральные компоненты плазмы крови составляют в совокупности около 1% от ее массы. Они представлены, главным образом, электролитами, дающими катионы и анионы (Na⁺, К⁺, Са²⁺, Mg²⁺, Cl", НРО^2-, НСО3). К этой группе относятся также микроэлементы (Fe²⁺, Cu²⁺, Со²⁺, I", F), которые более чем на 90% связаны с органическими веществами и не обладают электролитическими свойствами. Минеральные компоненты плазмы создают осмотическое давление, реакцию среды, участвуют в тромбообразовании (Са²⁺) и влияют практически на все функции крови.

Важнейшие физико-химические характеристики плазмы крови это ее осмотическое давление, онкотическое давление и реакция среды. Среди разнообразных показателей внутренней среды они занимают одно из главных мест, и их отклонение от оптимального уровня опасно для жизнедеятельности организма.

Осмотическое давление представляет собой силу, благодаря которой вода перемещается через полупроницаемые мембраны клеток из области с низкой концентрацией осмотически активных веществ (электролитов, неэлектролитов, белков) в область с их более высокой концентрацией. Осмотическое давление плазмы крови составляет в норме 5440 мм рт. ст.^[2] Около 80% величины осмотического давления плазмы обусловлено хлоридом натрия (NaCl). Осмотические давления крови, лимфы, внутриклеточной и тканевой жидкостей близки по величине и отличаются относительным постоянством. Усиление метаболической активности клеток того или иного органа сопровождается кратковременным возрастанием осмотического давления оттекающей крови, которое достаточно быстро возвращается к исходному уровню.

Онкотическое давление представляет собой часть общего осмотического давления крови и создается белками плазмы. Его величина составляет 25—30 мм рт. ст. и на 80% определяется альбуминами. Несмотря на небольшую абсолютную величину, онкотическое давление играет важную роль в удержании воды в сосудистом русле, образовании лимфы и тканевой жидкости, всасывании воды из кишечника. При болезнях почек, когда с мочой выводятся белки, и при заболеваниях печени, когда снижается синтез альбуминов, онкотическое давление плазмы падает. Это приводит к переходу воды из сосудов в ткани и развитию отеков.

Реакция среды определяется концентрацией в ней ионов водорода (Н⁺). Концентрацию Н* принято выражать через показатель pH — отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации Н⁺:

Если pH = 7, то концентрация протонов Н⁺ равна 10 ⁷ моль/л, что соответствует нейтральному раствору чистой воды; в кислых растворах pH 7. pH артериальной крови составляет 7,35—7,45 и является важным гомеостатическим показателем. Сдвиг pH крови на 0,1 за указанные границы приводит к нарушениям в системе дыхания; на 0,2 — в системе кровообращения; на 0,3 — в работе ЦНС. Сдвиг pH крови на 0,4, как правило, несовместим с жизнью.

Основными «мишенями» ионов Н~ в организме являются ферменты и их активность, процессы синтеза и расщепления органических веществ, а также клетки — рецепторы pH. Главным источником Н⁺ в организме является угольная кислота Н₂С0₃. Она образуется при взаимодействии с водой углекислого газа, который вырабатывается клетками как конечный продукт метаболизма питательных веществ. Кроме того, в процессе обмена аминокислот и фосфолипидов в организме в небольших количествах образуются фосфорная, серная, соляная и другие кислоты.

Постоянство pH внутренней среды организма поддерживается несколькими механизмами: буферными системами плазмы, работой легких и работой почек.

Буферные системы сформированы слабыми кислотами и сопряженными с ними основаниями. Они позволяют противодействовать сдвигам pH при добавлении в небольших количествах сильных кислот или щелочей. В крови присутствуют три основные буферные системы: гидрокарбонатная (связана с угольной кислотой), фосфатная (связана с фосфорной кислотой) и белковая.

Легкие влияют на pH крови, удаляя избыток С0₂ и, соответственно, уменьшая концентрацию угольной кислоты — основного источника Н⁺.

Почки влияют на pH крови медленно, но наиболее эффективно. Они способны выводить из организма как кислоты, так и основания, в результате чего моча может менять свой pH в диапазоне от 4,5 до 8.

• [1] Дальтон — атомная единица массы «1,660 5402(10) • 10 27 кг.
• [2] Мм рт. ст. (миллиметр ртутного столба) — внесистемная единица измерения давления, равная «133,3 223 684 Па; применяется в данном учебнике как допущенная к использованиюв области медицины и др.