Удельный вес крови человека. Состав и физико-химические свойства плазмы крови. Относительная плотность крови

Для определения удельного веса крови Гаммершлаг предложил такой способ. В сухой цилиндр, ёмкостью в 100 см3, наливают смесь хлороформы (уд. Вес 1,485) и бензола (уд. вес 0,88) или толуола, в соотношении 2: 5.5 (20 ч. хлороформа и 55 ч. бензола). Такая смесь имеет удельный вес 1,050-1,055. Цилиндр наполняется этой смесью на 3/4 объёма. При помощи сухой пипетки берут каплю крови и быстро, не разбивая её на части, вносят в приготовленную жидкость. Капля не должна падать с высоты, так как при этом она разбивается на мелкие капли. Если капля крови опускается на дно (тонет), то значит, что удельный вес жидкости меньше, чем удельный вес крови. С целью повышения удельного веса жидкости, в цилиндр добавляется несколько капель хлороформа. Если же капля крови не опустилась на дно, а наоборот, всплыла, в цилиндр добавляется бензол. Хлороформ или бензол добавляется до тех пор, пока капля крови не займёт среднее положение в жидкости цилиндра. Это достигается тогда, когда" удельный вес испытываемой жидкости становится одинаковым с удельным весом крови. Затем при помощи ареометра определяется удельный вес жидкости в цилиндре. Смесь можно профильтровать и хранить для дальнейших исследований.

Определение удельного веса рекомендуется делать возможно быстрее. При медленной работе удельный вес крови изменяется, так как смесь поглощает из крови воду. Способ даёт приблизительный результат и годен только для обычных клинических исследований, для ориентировки.

Более точным методом является пикнометрический метод Шмальца.

Для определения удельного веса по Шмальцу берётся тонкая стеклянная трубочка с вытянутыми концами, ёмкостью в 0,2 см3. Её тщательно промывают дестиллированной водой, а затем высушивают спиртом и эфиром и взвешивают на химических весах с точностью до 0,1 мг. Дальше трубочка наполняется дестилпированной водой, обсушивается снаружи и вновь в вешивается при 15° С. После этого воду из трубочки выдувают резиновым баллоном, высушивают, а затем наполняют кровью и опять тщательно взвешивают. Путём деления веса крови на вес дистиллированной воды получают удельный вес исследуемой крови.

Удельный вес сыворотки и плазмы крови определяется также по Шмальцу. По окончании работы пикнометр промывают водой, затем очищают едкой щёлочью или аммиаком и, ополоснув снова водой, высушивают при помощи баллона Ричардсона.

Колебания удельного веса в норме отмечаются в очень небольших пределах. Колебание зависит, главным образом, от концентрации в плазме солей, сахара, содержания гемоглобина и отчасти белков.

Сгущение крови или повышение содержания воды влекут за собой изменение удельного веса в ту или иную сторону. Если удельный вес сыворотки понижен, говорят о гидремии. Если же содержание плазмы крови повышено без изменения физико-химических свойств плазмы, говорят о полиплазмии (Горяев).

Человека (и домашних животных) равна 1,050-1,060, для мужчин в среднем 1,057, для женщин - 1,053. Она зависит главным образом от количества или содержащегося в них гемоглобина и в меньшей степени — от состава жидкой части крови; возрастает после потери организмом, например, после потоотделения. При кровопотерях плотность уменьшается.

Вязкость крови обусловлена внутренним при перемещении одних ее частиц по отношению к другим. При определении вязкости крови единицей вязкости служит вода.

Вязкость цельной крови человека в физиологических условиях колеблется от 4 до 5, а вязкость плазмы крови - от 1,5 до 2. Вязкость цельной крови зависит главным образом от количества эритроцитов в крови и их объема и в меньшей степени - от (преимущественно от количества находящихся в ней белков и в меньшей степени - от содержания в ней солей).

Вследствие набухания эритроцитов вязкость венозной крови больше вязкости артериальной крови. Длительная работа средней тяжести понижает вязкость крови, а тяжелая работа повышает ее.

Солевой состав, осмотическое и коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление крови

Минеральные соли плазмы составляют около 0,9-1%. Количества солей в плазме относительно постоянны и в нормальных условиях колеблются в небольших пределах. У различных видов животных содержание минеральных веществ в плазме крови неодинаково.

Физиологическое значение электролитов крови заключается в том, что они: 1) поддерживают относительное постоянство осмотического крови; 2) поддерживают относительное постоянство активной реакции крови; 3) влияют на и 4) влияют на состояние коллоидов.

Относительное постоянство осмотического давления крови имеет большое биологическое значение, так как является условием сохранения относительного постоянства осмотического давления в тканях. Резкие колебания осмотического давления в тканях приводят к нарушениям их деятельности и даже к их гибели. Постоянство осмотического давления крови сохраняет целость эритроцитов.

В нормальных условиях осмотическое давление в эритроцитах, в плазме крови и в клетках тканей и органов человека и млекопитающих животных равно 778316 - 818748 Па.

Несмотря на большое содержание белков, число белковых в плазме невелико из-за их огромного молекулярного веса. Поэтому создаваемое ими коллоидное осмотическое (онкотическое) давление плазмы равно всего 3325 - 3990 Па, а осмотическое давление плазмы крови поддерживается на определенном, относительно постоянном уровне главным образом минеральными веществами.

Среди минеральных веществ главная роль в поддержании осмотического давления принадлежит - хлористому натрию. Величина осмотического давления определяется криоскопическим методом по депрессии, или понижению точки замерзания крови ниже 0°. Показатель депрессии обозначается ∆ (дельта). У человека ∆ крови равна 0,56° (0,56-0,58°), следовательно, молекулярная концентрация в плазме крови составляет около 0,3 г-моль на 1 дм 3 .

Реакция крови

Активная реакция крови, как и всякого раствора, зависит от концентрации водородных (Н +) и гидроксильных (ОН —) ионов. Средняя рН крови человека, лошади и собаки при 37°С равна 7,35. Таким образом, реакция крови слабощелочная.

Тела не влияет на рН крови, которая сохраняется со значительно большим постоянством, чем температура тела. Это постоянство рН обеспечивается работой выделительных органов, а также составом эритроцитов и кровяной плазмы. То, что состав плазмы крови имеет существенное значение для поддержания постоянства рН, доказывается тем обстоятельством, что для сдвига реакции в щелочную сторону к плазме нужно добавить приблизительно в 70 раз больше едкого натра, чем к чистой воде, а для сдвиг а реакции в кислую сторону нужно прибавить более чем в 3,25 раз больше соляной кислоты, чем к воде (см. так же статью « «). Постоянство реакции крови зависит от буферных систем.

Цвет определяется содержанием гемоглобина в крови. Ярко-красный цвет артериальной крови связано с насыщением гемоглобина кислородом - оксигемоглобином, темно-красный (вишневое) окраски венозной - связано как с окисленным гемоглобином (НbO2), так и с восстановленным (Нb).

Вязкость крови составляет 4,5-5,5, плазмы - 1,7- 2,2, тогда как воды - 1 вязкость обусловлена преимущественно эритроцитами и белками. Относительная плотность (удельный вес) крови составляет 1,050-1,060, эритроцитов - 1,090, плазмы - 1,025-1,034. Температура крови - 37-40 ° С

Осмотическое давление крови

Осмотическим давлением (Р осмос ) называют давление, способствует переходу растворителя (воды крови) через полупроницаемую мембрану из малоконцентрированные раствора в более концентрированный. Его определяют криоскопическим методом, то есть измерением температуры замерзания. Как известно, температура замерзания одномолярного водного раствора неэлектролита равна -1,85 ° С, а его осмотическое давление составляет 22,4 атм. Точка замерзания крови составляет -0,56 ° С, что позволяет вычислить величину ее осмотического давления.

Осмотическое давление зависит от концентрации в плазме крови молекул растворенных в ней веществ (электролитов и неэлектролитов) и отражает сумму давлений имеющихся в ней градиентов. При этом 60% Росм образуется NaCI (рис. 9.5). Осмотическое давление - жесткая гомеостатическая константа, составляет 7,6 атм., Или 5700 мм рт. ст. Осмотическое давление может выражаться в смолой. Смолой - осмотическое давление одномолярного раствора. В этой единицы Росм плазмы составляет 0,28 смолой, или 280 мосмоль. Он обеспечивает переход жидкостей сквозь полупроницаемую мембрану. Если жидкости внутренней среды, или искусственно приготовленные растворы (физиологический раствор - 0,9% NaCI) имеют такой же Росм, как и плазма крови, их называют изотоническими, с высшим Р (хлористый кальций - 10%) - гипертоническими, с низким (0 3% NaCI) - гипотоническими.

РИС. 9.5.

Осмотическое давление играет важную роль в распределении воды между внутренней средой и клетками организма. Если тканевая жидкость гипертоническая, то к ней будет поступать вода из крови, если гипотоническая - вода из клеток переходит в кровь. Избыточное накопление или потеря воды в клетке приводит к ее повреждению. Аналогичная ситуация происходит со стороны эритроцитов.

Осмотическая резистентность эритроцитов (ОРЭ)

Деградация эритроцитов при изменении осмотического давления называется осмотическим гемолизом. Концентрация NaCl в растворе, окружающей клетку, при которой начинается гемолиз, является мерой так называемой осмотической резистентности (устойчивости) эритроцитов. В гипертонических растворах (360 мосмоль / л) эритроциты сморщиваются, а в гипотонических (200 мосмоль / л) - происходит их разрушение - разрыв оболочки и выход гемоглобина (гемолиз). Раствор 0,9% хлорида натрия, как и плазма крови, является физиологическим (280 мосмоль / л) (рис. 9.6).

Определяют осмотическое резистентность эритроцитов гипотонических растворов.

При осмотической резистентности гемолиз эритроцитов начинается в 0,5% растворе хлорида натрия (минимальная осмотическая резистентность), полный гемолиз эритроцитов происходит при концентрации NaCI 0,35 % (максимальная осмотическая резистентность). В случае врожденного дефекта оболочки (наследственный сфероцитоз) гемолиз эритроцитов происходит раньше, чем в норме, имея место наследственный дефект белковых структур мембраны, следствием чего является нарушение ее гибкости. Лизис оболочки эритроцитов может происходить и под влиянием эфира, бензола, алкоголя, желчных кислот, некоторых лекарственных препаратов, в случае инфекционных заболеваний и действия яда змей - гемолизинов.

Поддерживается осмотическое равновесие между внеклеточной и внутриклеточной жидкостью с помощью контура регуляции осмотического гомеостаза, в котором регулируемым параметром является осмотическое давление (P осмос ), с участием гормона вазопрессина (АДГ) и почек как основного органа системы выделения (рис. 9.7).

Например, недостаток воды в организме (жажда) вследствие уменьшения ее употребление приводит к росту концентрации солей в крови, повышение осмотического давления (Росм). Соль (в основном ионы Na +), что заносится кровью в гипоталамус, раздражает осморецепторы супраоптических ядер, которые выделяют антидиуретический гормон вазопрессин (АДГ). АДГ по капиллярной системе транспортируется в нейрогипофиз, а с него кровотоком заносится в дистальные отделы нефрона - уборочные трубки, где усиливает реабсорбцию воды. В результате задержки воды в организме, а также ее дополнительного употребления, повышенная концентрация солей в крови возвращается к контрольному

РИС. 9.6.

уровня, Росм восстанавливается до гомеостатической величины - 7,6 атм.

Онкотическое давление крови (Ронк)

Онкотическое давление образуется преимущественно белками плазмы крови и составляет 0,034), 04 атм, или 25-30 мм рт. ст. Ронк, созданный белками в коллоидном растворе, называют коллоидно-осмотическим. Поскольку стенка капилляра почти непроницаема для белков, то образованный ими Ронк обеспечивает содержание воды в крови. Этот эффект лежит в основе развития "голодных" отеков, когда потеря белков в крови приводит к интенсивному выхода воды в межклеточное пространство.

Относительная плотность крови

Кровь - это суспензия, в плазме которой форменные элементы находятся во взвешенном состоянии. Каждая составляющая крови имеет свою плотность. Так плотность цельной крови составляет 1,06-1,064, плазмы крови - 1,025-1,03, а форменных элементов - 1,085-1,09. Эритроциты в плазме крови поддерживаются как гидрофильной природой их поверхности, так и отрицательным зарядом (φ-потенциал), отталкивает одну клетку от другой. При росте в плазме крови положительно заряженных белков (глобулинов и фибриногена), они связываются с отрицательно заряженными эритроцитами. В результате снижается отрицательный заряд эритроцитов, что приводит к уменьшению электрической расстояния между ними, они склеиваются и образуют "монетные столбики", которые закупоривают капилляры. Это свойство клеток крови Фарреус назвал "скорость оседания эритроцитов" - (СОЭ).

РИС. 9.7.

В клинике широко используют исследования СОЭ как диагностический и прогностический метод. В микропипетку набирают кровь с антикоагулянтом, который предупреждает ее свертывания, и через час измеряют столбик жидкости над эритроцитами. Эта величина характеризует скорость оседания эритроцитов - СОЭ. Нормальная величина СОЭ у мужчин - 6-12 мм в час, у женщин - 2-15 мм в час. СОЭ увеличивается при воспалении, опухолях, повышении концентрации фибриногена, глобулинов. Физиологическое повышение СОЭ встречается после тяжелой физической работы, в конце беременности, после приема пищи. СОЭ уменьшается при росте фракции альбуминов и при снижении количества эритроцитов.

Вязкость крови обусловлена наличием в ней белков и красных кровяных телец - эритроцитов . Если вязкость воды принять за 1, то вязкость плазмы будет равна 1,7-2,2 , а вязкость цельной крови около 5,1 .

Относительная плотность крови зависит в основном от количества эритроцитов, содержания в них гемоглобина и белкового состава плазмы крови. Относительная плотность крови взрослого человека равна 1,050-1,060 , плазмы -1,029-1,034 .

Состав крови.

Периферическая кровь состоит из жидкой части - плазмы и взвешенных в ней форменных элементов или кровяных клеток (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов)

Плазма крови, е сли дать крови отстояться или провести ее центрифугирование, предварительно смешав с противосвертывающим веществом, то образуются два резко отличающихся друг от друга слоя: верхний - прозрачный, бесцветный или слегка желтоватый - плазма крови; нижний - красного цвета, состоящий из эритроцитов и тромбоцитов. Лейкоциты за счет меньшей относительной плотности располагаются на поверхности нижнего слоя в виде тонкой пленкибелого цвета.

Объемные соотношения плазмы и форменных элементов определяют с помощью гематокрита. В периферической крови плазма составляет приблизительно 52-58% объема крови, а форменные элементы 42

В состав плазмы крови входят вода (90-92%) и сухой остаток (8-10%). Сухой остаток состоит из органических и неорганических веществ.

К органическим веществам плазмы крови относятся: 1) белки плазмы - альбумины (около 4,5%), глобулины (2-3,5%), фибриноген (0,2-0,4%). Общее количество белка в плазме составляет 7-8%;

2) небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин, аммиак). Общее количество небелкового азота в плазме (так называемого остаточного азота ) составляет 11 -15 ммоль/л (30-40 мг%). При нарушении функции почек, выделяющих шлаки из организма, содержание остаточного азота в крови резко возрастает;

3) безазотистые органические вещества: глюкоза - 4,4-6,65 ммоль/л (80-120 мг%), нейтральные жиры, липиды;

4) ферменты и проферменты : некоторые из них участвуют в процессах свертывания крови и фибринолиза, в частности протромбин и профибринолизин. В плазме содержатся также ферменты, расщепляющие гликоген, жиры, белки и др.

Неорганические вещества плазмы крови составляют около 1 % от ее состава. К этим веществам относятся преимущественно катионы - Ка + , Са 2+ , К + , Мg 2+ и анионы Сl, НРO4, НСО3

Из тканей организма в процессе его жизнедеятельности в кровь поступает большое количество продуктов обмена, биологически активных веществ (серотонин, гиста-мин), гормонов; из кишечника всасываются питательные вещества, витамины и т. д. Однако состав плазмы существенно не изменяется. Постоянство состава плазмы обеспечивается регуляторными механизмами, оказывающими влияние на деятельность отдельных органов и систем организма, восстанавливающих состав и свойства его внутренней среды.

Вязкость цельной крови, измеренная R. Wells (1963), Н. Сох, Su Goug-Jen (1963) при помощи вискозиметра типа «конус-плоскость», увеличивалась с нарастанием pH, однако при исследовании суспензии эритроцитов в изотоническом растворе натрия хлорида аналогичных изменений авторы не выявили. Это позволило предположить, что механизм изменения вязкости при увеличении pH обусловлен нарушением мобильных комплексов «белки плазмы - эритроциты». Между тем в этой работе не представлено данных о размерах клеток, что могло бы уточнить механизм реологических нарушений. Принято считать, что увеличение вязкости крови при ацидозе или алкалозе обусловлено изменением формы и объема эритроцитов (сморщиванием или разбуханием). Так, при респираторном и метаболическом ацидозе ускоряется гидратация молекул С02 внутри эритроцитов, что приводит к увеличению содержания внутриклеточного бикарбоната, и вода плазмы проникает в эритроциты в результате возросшего осмотического градиента. В условиях эксперимента такое перераспределение воды может быть настолько значительным, что изменяется даже вязкость плазмы. Интересно отметить, что, несмотря на быстрый рост вязкости плазмы, а также резкое увеличение размеров эритроцитов и их ригидности, вязкость крови изменяется гораздо медленнее. По-видимому, увеличение вязкости при ацидозе связано в значительной степени с изменением свойств эритроцитов. Это подтверждается экспериментальным изучением влияния алкалоза и ацидоза (метаболического и респираторного) на текучесть крови. Установлено, что средняя концентрация гемоглобина в клетке при ацидозе снижается в несколько раз вследствие поступления воды в эритроциты. Между тем при алкалозе средиеклеточная концентрация гемоглобина и вязкость крови увеличиваются .

Установлено, что увеличение тоничности приводит к росту вязкости лишь до момента лизиса клеток .

Клеточные факторы (связанные с изменением механических характеристик форменных элементов и их концентрации). Механические свойства форменных элементов тесно сопряжены с реологическими свойствами цельной крови. Обычно механические характеристики эритроцитов оцениваются интегральным показателем - деформируемостью. Особое значение деформируемость эритроцитов приобретает при течении крови по сосудам, размер которых соизмерим с размерами самих эритроцитов. На практике, при оценке кровообращения в мелких сосудах, речь идет уже не о реологических свойствах крови, а об аналогичных свойствах эритроцитов. В норме эритроциты обладают значительной податливостью формы (деформируемостью).