Физико-химические свойства крови.
Осмотическое давление - 7,6 - 8,1 атм. Оно создается в основном солями, находящимися в диссоциированном состоянии. Осмотическое давление имеет существенное значение в поддержании концентрации различных веществ, растворенных в жидкостях организма, и определяет распределение воды между кровью, клетками и тканями.
По величине осмотического давления в сравнении с осмотическим давлением крови различают растворы изотонические, гипотонические и гипертонические.
Изотонический раствор - это раствор, осмотическое давление которого равно осмотическому давлению крови (например, 0,85 % раствор NaCl). Эритроциты, помещенные в такой раствор, не изменяются, так как осмотическое давление в них и в растворе одинаково. Этот раствор получил название - физиологический. Его используют в качестве кровезамещающего раствора, растворителя для многих лекарственных веществ для парентерального введения. Свыше 60 % осмотического давления крови обеспечивается NaCl. А всего за счет неорганических веществ обеспечивается 96 % осмотического давления.
Гипотонический раствор - это раствор, осмотическое давление которого ниже осмотического давления крови (например, 0,3% раствор NaCI). Эритроциты, помещенные в такой раствор, набухают и лопаются (гемолизируются) в результате перехода воды в клетку, так как осмотическое давление в эритроците выше, чем в растворе.
Гипертонический раствор - это раствор, осмотическое давление которого выше осмотического давления крови (например, 2 % раствор NaCI). Эритроциты, помещенные в такой раствор, сморщиваются в результате выхода воды из клетки, так как осмотическое давление в эритроцитах ниже, чем в растворе.
Осмотическое давление у человека довольно постоянное. В нейрогуморальной его регуляции участвуют органы выделения (почки, потовые железы). Изменение осмотического давления воспринимается специальными осморецепторами, расположенными как на периферии (в эндотелии сосудов), так и центрально (в гипоталамусе).
Онкотическое давление. Осмотическое давление, создаваемое белками, называется онкотическим (в силу их способности притягивать Н2О).
На долю осмотического давления, создаваемого белками, приходится 0,03-0,04 атм., что, примерно, составляет 1/200 всего осмотического давления плазмы.
В силу малого размера молекулы альбуминов и большого их количества (по сравнению с фибриногеном и глобулинами) более 80 % онкотического давления обусловлено именно ими.
Онкотическое давление имеет значение в:
· Образовании тканевой жидкости.
· Образовании лимфы.
· Образовании мочи.
· Всасывании Н2О в кишечнике.
· Перераспределении Н2О между кровью и тканями.
Белки имеют большой размер молекул и неспособны поэтому проходить через эндотелий капилляров (остаются в кровотоке) и поэтому удерживают определенное количество воды в крови.
Вязкость крови: - цельной - 5 (вязкость воды принято за 1,0);
- плазмы - 1,7 - 2,2.
Вязкость крови повышается при дегидратации организма, приводящей к сгущению крови (профузный понос, неукротимая рвота), увеличении в крови форменных элементов (полицитемия, лейкоз), накоплении СО2 , повышенном содержании белков, особенно фибриногена. С повышением вязкости крови повышается гидродинамическое периферическое сопротивление в сосудах, что приводит к затруднению работы сердца и замедлению кровотока.
Вязкость крови зависит от количества эритроцитов (табл.2). С увеличением их количества она возрастает.
Таблица 2.
Зависимость вязкости крови от содержания в ней эритроцитов
| Количество эритроцитов | Вязкость крови |
| 4,5 х 1012 /л | 5,0 |
| 6,7 х 1012/л | 6,4 |
| 7,4 х 1012/л | 8,1 |
| 9,3 х 1012 /л | 20,9 |
Вязкость крови понижается при гидратации организма (прием большого объема воды, задержка воды в организме при заболеваниях почек), анемии, гипопротеинемии, снижении свертываемости крови (под влиянием введенного гепарина). Снижение вязкости крови приводит к ускорению кровотока.
Относительная плотность (удельный вес) крови зависит от содержания в ней белков, солей и эритроцитов. Относительная плотность цельной крови колеблется в довольно узких пределах (1,050 - 1,060), плазмы 1,025 - 1,034, а относительная плотность эритроцитов выше, чем цельной крови и плазмы (1,090).
Реакция крови(кислотно-основное состояние).Активная реакция крови (рН) обусловлена соотношением в ней водородных (Н+) и гидроксильных (ОН- ) ионов. Это один из жестких параметров гомеостаза.
рН артериальной крови - 7,40;
рН венозной крови - 7,35 (в ней больше углекислоты);
рН внутри клеток - 7,0 - 7,2 (кислые продукты обмена веществ).
Крайние пределы рН, которые совместимы с жизнью 7,0 - 7,8. Но длительное смещение рН на 0,1 - 0,2 является опасным и может оказаться гибельным.
Несмотря на то, что в процессе обмена веществ в кровь непрерывно поступает СО2 , молочная кислота и другие кислые компоненты, которые могли бы изменить рН крови, активная реакция (рН) сохраняется постоянной. Это обеспечивается буферными свойствами крови и деятельностью выделительных органов (выделение СО2 легкими, выделение кислых и удержание щелочных продуктов почками).
Буферные системы крови.
Буферными системами называются растворы, обладающие свойствами достаточно стойко сохранять постоянство концентрации водородных ионов как при добавлении кислот или щелочей, так и при разведении. Они состоят из смеси слабых кислот с солями этих кислот и сильных оснований. Благодаря буферным системам поддерживается активная реакция крови (рН) - важнейший показатель постоянства внутренней среды.
Буферные системы крови:
1.Карбонатная (Н2СО3 + NaHCO3) и (Н2СО3 +KНСО3). Механизм действия карбонатной буферной системы: NaHCO3 диссоциирует на Na+ и НСО3- . Поступившие в кровь кислые компоненты взаимодействует с бикарбонатом. Освободившиеся при этом Н+ соединяются с НСО3- , в результате чего образуется Н2СО3 (участие фермента карбоангидразы) и нейтральная соль. Угольная кислота диссоциирует на Н2О и СО2 , избыток которых удаляется органами выделения и рН не изменяется.
Поступающие в кровь щелочные компоненты взаимодействуют с Н2СО3, в результате чего образуются соль и Н2О (удаляются органами выделения).
2. Фосфатная (NаН2РО4 + Nа2НРО4). NаН2РО4 обладает свойством кислоты и реагирует со щелочными компонентами, а Nа2НРО4 - свойствами щелочи и реагирует с кислотными компонентами.
3. Белковая. Обусловлена амфотерными свойствами белков плазмы. В кислой среде они ведут себя как основания, в щелочной - как кислоты, связывая в первом случае кислоты, во втором - щелочи.
4. Гемоглобиновая (самая мощная). Восстановленный Нb является более слабой кислотой, чем Н2СО3 и отдает ей ион К+, а сам присоединяет Н+ и становится очень слабодиссоциируемой кислотой.
Буферные системы имеются и в тканях (главными являются белковая и фосфатная).
В процессе обмена веществ кислых продуктов образуется больше, чем основных, поэтому существует опасность сдвига рН в кислую сторону. В организме человека в день образуется количество кислот (суммарная кислотность НCl, молочной, пировиноградной, угольной и др. кислот), которое эквивалентно 20 - 30 литрам 1,0 н. НСl. Но, невзирая на это, организм живет и при этом поддерживается постоянная величина рН. Буферные системы крови и тканей обеспечивают большую устойчивость к действию кислот. Так, для сдвига рН:
· в щелочную сторону - надо прилить щелочи в 40-70 раз больше, чем к такому же объему воды;
· в кислую сторону - надо прилить кислот в 327 раз больше, чем к такому же объему воды.
Щелочные соли слабых кислот, содержащиеся в крови, образуют щелочной резерв крови.
Возможны сдвиги активной реакции крови как в кислую (ацидоз), так и в щелочную (алкалоз) сторону.
По степени выраженности различают ацидоз компенсированный и некомпенсированный.
При компенсированном ацидозе при поступлении кислот в кровь изменения в крови могут ограничиваться лишь уменьшением щелочного резерва без изменений рН. Несмотря на химические и функциональные сдвиги в организме рН поддерживается при действии буферных систем. При истощении щелочного резерва и недостаточности защитных механизмов рН смещается за пределы нормы и развивается некомпенсированный ацидоз.
По происхождению различают:
· газовый ацидоз и газовый алкалоз;
· негазовый ацидоз и негазовый алкалоз.
Газовый ацидоз (дыхательный) - при увеличении в организме углекислоты. Он может возникать при:
· недостаточности функции внешнего дыхания.
· недостаточности кровообращения.
· вдыхании воздуха (смеси) с повышенной концентрацией углекислоты.
Газовый алкалоз (дыхательный) - при гипервентиляции легких в избытке выделяется СО2 (горная болезнь, чрезмерное искусственное дыхание).
Негазовый ацидоз (обменный) - при накоплении в организме кислых продуктов. Такое состояние может возникать при:
· избыточном образовании кислых продуктов при нарушенном обмене веществ (сахарный диабет, голодание).
· нарушении выведения кислых продуктов из организма (нефриты).
· потери организмом оснований (профузный понос, свищи кишечника).
· избыточном введении в организм минеральных веществ (отравление уксусной кислотой).
Негазовый алкалоз (обменный) - при накоплении в организме щелочных продуктов. Такое состояние может возникать при:
· введении в организм большого количества щелочных продуктов (злоупотребление приемом питьевой соды, щелочных вод).
· потере большого количества желудочного сока (неукротимая рвота, желудочный свищ).
· гиперпродукции глюкокортикоидов или лечение препаратами гормонов коры надпочечников.