Физико-химические свойства плазмы крови

Плазма крови человека представляет собой бесцветную жидкость, содержащую 90 – 92 % воды и 8 – 10 % твердых веществ (глюкозу, белки, жиры, различные соли, гормоны, витамины, продукты обмена веществ и др.). Физико-химические свойства плазмы определяются наличием в ней органических и минеральных веществ, они относительно постоянны и ха-рактеризуются целым рядом стабильных констант.

Удельный вес плазмы равен 1,02 – 1,03, а удельный вес крови – 1,05 – 1,06; у мужчин он несколько выше (больше эритроцитов), чем у женщин.

Осмотическое давление является важнейшим свойством плазмы. Оно присуще растворам, отделенным друг от друга полупроницаемыми мембранами, и создается движением молекул растворителя (воды) через мембрану в сторону большей концентрации растворенных веществ. Сила,определяющая движение растворителя через полупроницаемую мем-брану,называется осмотическим давлением.Это давление, обусловлен-ное наличием растворенных в плазме минеральных солей, белков и других веществ. Осмотическое давление крови, лимфы и тканевой жидкости оп-ределяет обмен воды между кровью и тканями.

Основную роль в величине осмотического давления играют минераль-ные соли. У человека осмотическое давление крови довольно постоянно и составляет около 7,6 атм (6,6 – 8 атм). Та часть осмотического давления, которая обусловлена белками плазмы, называется онкотическим (1/200 часть из общего осмотического давления, т.е. примерно 3,8 кПа).

Клетки крови имеют осмотическое давление одинаковое с плазмой. Раствор, имеющий осмотическое давление, равное давлению крови, являет-ся оптимальным для форменных элементов и называется изотоническим.

Изменение осмотического давления жидкости, окружающей клетки, ведет к нарушениям в них водного обмена. Это видно на примере эритро-цитов, которые в гипертоническом растворе NaCl (раствор с большей концентрацией солей) теряют воду и сморщиваются. Это бывает в тех слу-чаях, когда из плазмы крови теряется много воды и концентрация солей в ней повышается. При этом в силу законов осмоса вода из эритроцитов на-чинает поступать в плазму через их полупроницаемую мембрану, что и вы-зывает сморщивание эритроцитов. Растворы с меньшей концентрацией со-лей называются гипотоническими;вода из этих растворов поступает в эритроциты, которые набухают и могут разрываться – происходит их ге-молиз. Относительное постоянство осмотического давления обеспечивает-ся осморецепторами и реализуется, главным образом, через органы выде-ления (почки, потовые железы).

Кислотно-щелочное состояние – активная реакция крови (рН), обу-словленная количественным соотношением в ней водородных (Н⁺) и гид-роксильных ионов (ОН^-), является одним из жестких параметров гомеоста-за, т.к. только при определенном рН возможно оптимальное течение обме-на веществ.

В чистой воде содержится одинаковое количество Н⁺ и ОН^- ионов, поэтому она нейтральна. Если число ионов Н⁺ в единице объема раствора превышает число ионов ОН^-, раствор имеет кислую реакцию; если соот-ношение этих ионов обратное, раствор является щелочным. Для характе-ристики активной реакции крови пользуются водородным показателем (или рН), который равен отрицательному десятичному логарифму концентрации водородных ионов. В химически чистой воде при температуре 25 °С рН равен 7 (нейтральная реакция).

Кровь имеет слабощелочную реакцию: рН артериальной крови равен 7,4; рН венозной крови - 7,35, что обусловлено большим содержанием в ней углекислого газа. Сдвиг рН в кислую сторону - ацидоз, в щелочную -алкалоз. Крайние колебания рН крови, совместимые с жизнью - 7,0 - 7,8.

Поддержание относительного постоянства рН крови обеспечивается буферными системами крови, которые нейтрализуют кислые и щелочные продукты, накапливающиеся в организме. Буферные системы состоят из смеси слабых кислот с их солями, образованными сильными основаниями.

В крови имеется четыре буферные системы:

■ бикарбонатная: угольная кислота - двууглекислый натрий (Н₂СО₃ - NаНСО₃);

■ фосфатная: одноосновный - двуосновный фосфорнокислый на­трий (NaН2РО4 - Na2НРО4);

■ гемоглобиновая: восстановленный гемоглобин - калийная соль гемоглобина (ННв - KHвО₂);

■ белков плазмы.

В поддержании буферных свойств крови ведущая роль принадлежит гемоглобину и его солям (около 75 %), в меньшей степени бикарбонатному, фосфатному буферам и белкам плазмы. Белки плазмы играют роль буфер­ной системы благодаря своим амфотерным свойствам: в кислой среде они ведут себя как щелочи, в щелочной среде белки реагируют как кислоты.

В процессе метаболизма кислых продуктов образуется больше, чем щелочных, поэтому опасность сдвига рН в сторону закисления больше. В соответствии с этим буферные системы крови более устойчивы к действию кислот, чем щелочей.

Все буферные системы создают в крови щелочной резерв, который в организме относительно постоянен. Величина его измеряется количест­вом миллилитров углекислого газа, которое может быть связано 100 мл крови при напряжении СО2 в плазме, равном 40 мм рт. ст. В норме она равна 50 - 65 об. % СО2. Резервная щелочность крови выступает прежде всего как резерв буферных систем против сдвига рН в кислую сторону.

Коллоидные свойства крови обеспечиваются, главным образом, за счет белков и в меньшей мере - углеводами и липоидами. Общее количе­ство белков в плазме крови составляет 7 - 8 % ее объема. В плазме нахо­дится ряд белков, отличающихся по своим свойствам и функциональному значению: альбумины (около 4,5 %), глобулины (2 - 3 %) и фибриноген (0,2 - 0,4 %).Белки плазмы крови выполняют функции регуляторов водного об­мена между кровью и тканями. От количества белков зависят вязкость и буферные свойства крови; они играют важную роль в поддержании онко-тического давления плазмы.