Особенности белкового буфера

1.Емкость белкового буфера невелика.

2.Он не имеет прямой связи с физиологическими регуляторами pH крови.

3.В кислой среде белковый буфер связывает водородные ионы, а при изменении условий отдает их, так как его буферные свойства определяются амфотерными свойствами белка.

В эритроцитах действуют все четыре буферные системы, в плазме — три (отсутствует гемоглобиновая система), а в клетках различных тканей основная роль в поддержании рН принадлежит белковой (точнее имидазол-протеиновой) и фосфатной системам.

Буферные системы крови более устойчивы к действию кислот, чем оснований. Основные соли слабых кислот, содержащиеся в крови, образуют так называемый щелочной резерв. Величина щелочного резерва определяется по тому количеству CO₂, которое может быть связано 100 мл крови при напряжении CO₂, равному 40 мм рт. ст.

Кроме того, в поддержании постоянства крови участвует нервная регуляция. Рефлекторно через активацию хеморецепторов сосудистых рефлексогенных зон стимулируются центры нервной системы, включающие в реакцию почки, легкие. За счет работы почек и легких из крови удаляются CO₂, избыток солей, кислот, оснований (щелочей).

Физиологические особенности внутренней среды

В детском возрасте

Внутренняя среда новорожденных относительно устойчива. Минеральный состав плазмы, ее осмотическая концентрация и рН мало отличаются от крови взрослого человека.

Устойчивость гомеостаза у детей достигается интеграцией трех факторов: составом плазмы, особенностями метаболизма растущего организма и деятельностью одного из основных органов, регулирующего постоянство состава плазмы - почек.

Любые отклонения от хорошо сбалансированного пищевого режима несут в себе опасность нарушения гомеостаза. Например, если ребенок съедает больше пищи, чем это соответствует тканевому усвоению, то концентрация мочевины, в крови резко повышается до 1 г/л и более (в норме 0,4 г/л), так как почка еще не готова выводить повышенное количество мочевины.

Нервная и гуморальная регуляция гомеостаза новорожденных в связи с незрелостью ее отдельных звеньев (рецепторов к биологически активным веществам и гормонам, нервных центров головного мозга и т.д.) оказывается менее совершенной. В связи с этим одной из особенностей гомеостаза в этот период являются более широкие индивидуальные колебания состава крови, ее осмотической концентрации, рН, солевого состава и др.

Вторая особенность гомеостаза новорожденных заключается в том, что возможности противодействовать сдвигам основных показателей внутренней среды у них, в несколько раз менее эффективны, чем у взрослых. Например, даже обычное кормление вызывает у ребенка снижение Р_осм плазмы, в то время как у взрослых даже прием большого количества жидкой пищи (до 2% от веса тела) не вызывает никаких отклонений от этого показателя. Это происходит потому, что механизмы, которые противодействуют сдвигам основных констант внутренней среды, у новорожденных еще не сформировались, а поэтому в несколько раз менее эффективны, чем у взрослых.

Основные термины: Гомеостаз Гемолиз Щелочной резерв

Вопросы для самоконтроля

1. Что входит в понятие внутренней среды организма?

2. Что такое гомеостаз? Физиологические механизмы гомеостаза.

3. Физиологическая роль крови.

4. Каково количество крови в организме взрослого человека?

5. Каково содержание натрия, калия, хлора в плазме крови?

6. Назовите осмотически активные вещества.

7. Что такое осмоль? Чему равна осмотическая концентрация плазмы крови?

8. Метод определения осмотической концентрации.

9. Что такое осмотическое давление? Метод определения осмотического давления. Единицы измерения осмотического давления.

10.Содержание хлорида натрия в физиологическом растворе.

11.Что происходит с эритроцитами в гипертоническом растворе? Как называется это явление?

12.Что происходит с эритроцитами в гипотоническом растворе? Как называется это явление?

13.Что называется минимальной и максимальной резистентностью эритроцитов?

14.Какова нормальная величина осмотической резистентности эритроцитов человека?

15.Каков принцип метода определения осмотической резистентности эритроцитов? Каково значение определения этого показателя в клинической практике?

16.Что называют коллоидно-осмотическим (онкотическим) давлением? Какова его величина и единицы измерения?

17.Физиологическая роль онкотического давления.

18.Перечислите буферные системы крови.

19.Принцип действия буферной системы.

20.Каких продуктов (кислых, щелочных или нейтральных) образуется в процессе обмена веществ больше?

21.Как можно объяснить то, что кровь способна нейтрализовать кислоты в большей степени, чем щелочи?

22.Что такое щелочной резерв крови?

23.Как определяются буферные свойства крови?

24.Во сколько раз больше нужно прибавить щелочи к плазме, чем к воде, чтобы сдвинуть рН в щелочную сторону?

25.Во сколько раз больше нужно прибавить кислоты к плазме крови, чем к воде, чтобы сдвинуть рН в кислую сторону?

26.Бикарбонатная буферная система, ее компоненты. Как бикарбонатная буферная система реагирует на поступление органических кислот?

27.Перечислите особенности бикарбонатного буфера.

28.Фосфатная буферная система. Ее реакции на поступление кислоты. Особенности фосфатной буферной системы.

29.Гемоглобиновая буферная система, ее компоненты.

30.Реакция гемоглобиновой буферной системы в тканевых капиллярах и в легких.

31.Особенности гемоглобинового буфера.

32.Белковая буферная система, ее свойства.

33.Реакция белковой буферной системы при поступлении кислот и щелочей в кровь.

34.Каким образом легкие и почки участвуют в поддержании рН внутренней среды?

35.Как называется состояние при рН - 7,0 (7,7)?

ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ

Общее количество крови в организме человека составляет 6-8% от массы тела. На долю форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов) приходится 40 - 45 % от этого объема (рис. 4).

Форменные элементы крови образуются в костном мозге из полипотентной стволовой клетки (ПСК). По мере созревания клетки крови из костного мозга через синусы поступают в венозную кровь.

Рис. 2 Состав крови

Форменные элементы крови

Название и количество вмм3	Строение	Функции	Образуются	Срок жизни	Разрушаются
Эритроциты 4 – 5 млн	Двояковогнутые диски, ядро отсутствует, мембрана пластична, красный цвет обусловлен содержанием гемоглобина	Перенос кислорода от легких к тканям и части углекислого газа от тканей к легким	Красный костный мозг	3 – 4 месяца	В печени и селезенке
Лейкоциты 4 - 9 тыс.	Непостоянная форма, есть ядро цельное или из отдельных сегментов, наличие гранул в гранулоцитах	Защита организма от микробов и чужеродных белков путем фагоцитоза или образования специфичных антител	Красный костный мозг, селезенка, лимфатические узлы	От нескольких дней до нескольких лет	В тканях и лимфатических узлах
Тромбоциты 200 – 300 тыс.	Осколки мегакариоцитов	Участвуют в образовании тромбоцитарной пробки в месте повреждения сосуда и свертывании крови.	Красный костный мозг	Несколько дней	В крови

Физиология эритроцитов

Эритроциты, или красные кровяные тельца, имеют разную форму и величину. В связи с этим они носят соответствующее название:

· Нормоциты - диаметр - 7,5 мкм

· стоматоциты, дискоциты, эхиноциты, микроциты (их диаметр меньше 7,2 мкм);

· мегалоциты (диаметр больше 9,5 мкм);

Из красного костного мозга в кровь поступают преимущественно незрелые эритроциты — ретикулоциты. Они (в отличие от зрелых эритроцитов) содержат рибосомы, митохондрии и комплекс Гольджи. Окончательная дифференцировка в эритроциты происходит в течение 24–48 часов после выхода ретикулоцитов в кровоток. Количество поступающих в кровоток ретикулоцитов в норме равно количеству удаляемых эритроцитов. Ретикулоциты составляют около 1% всех циркулирующих красных клеток крови. Эритроциты — безъядерные клетки диаметром 7–8 мкм (нормоциты). Количество эритроцитов: у женщин — 3,9–4,9 ×10¹²/л, у мужчин — 4,0–5,2×10¹²/л. Более высокое содержание эритроцитов у мужчин обусловлено стимулирующим эритропоэз влиянием андрогенов. Продолжительность жизни (время циркуляции в крови) — 100–120 дней.

В крови взрослого человека находятся преимущественно нормоциты, они наиболее приспособлены для выполнения основной функции – транспорта кислорода и углекислого газа:

· Общее количество (во всей крови) около 25 триллионов

· Форма - двояковогнутый диск

· Толщина - 2 мкм

· Диаметр - 7,5 мкм.

· Площадь поверхности – 145 мкм²

· Объем - 86 мкм³

Рис. 3. Кривая нормального распределения эритроцитов по диаметру (Прайс-Джонса):