КРОВЬ КАК ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА
Внутренняя среда организма - это совокупность жидкостей, включающая кровь, лимфу, тканевую и цереброспинальную жидкости. Значение внутренней среды организма состоит в том, что из нее клетки получают необходимые для своей жизнедеятельности вещества, и выделяют в нее продукты обмена веществ (метаболиты). Она является непосредственной питательной средой для клеток организма, А. Состав крови. Кровь - это жидкая ткань организма. Она состоит из плазмы (жидкая часть крови) и форменных элементов - эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Плазма составляет 55-60%, форменные элементы - 40-45%. Соотношение плазмы и форменных элементов определяется при помощи прибора гематокрита. Гемато-критное число - это количество форменных элементов крови в процентах от общего объема крови (в норме оно равно 40-45). Плазма состоит из воды (около 90%), неорганических солей (около 1%) и органических веществ (около 9%). Органические вещества плазмы включают ряд компонентов. /. Белки - 67-75 г/л, среди них альбуминов - 37-41 г/л, глобулинов - 30-34 г/л, фибриногена 3,0-3,3 г/л. Роль белков. 1) обеспечивают коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление (25-30 мм рт. ст.), что удерживает воду в сосудах; 2) участвуют
в процессе свертывания крови (фибриноген и другие плазменные факторы свертывания крови); 3) регулируют рН крови (белковый буфер); 4) часть белков плазмы являются антителами (защитная функция); 5) выполняют транспортную функцию; 6) обеспечивают вязкость крови. 2. Азотсодержащие вещества плазмы небелковой природы - это промежуточные продукты обмена белка. Они составляют остаточный азот. Основными компонентами остаточного азота являются азот мочевины, аминокислот, мочевой кислоты. Содержание остаточного азота в крови равно 14,3-28,6 мМоль/л. 3. Безазотистые органические вещества — это глюкоза (4,4-6,6 мМоль/л, или 80-120 мг%), молочная, пировиноградная кислоты, липиды (фосфолипиды, жирные кислоты, холестерин, лецитин). Концентрация глюкозы в артериальной крови выше, чем в венозной, что объясняется потреблением глюкозы клетками организма. Увеличение концентрации молочной кислоты в крови связано в основном с усилением ее продукции в мышцах. 4. Биологически активные вещества (ферменты, витамины, гормоны) и газы крови (см. раздел 9.2). Б. Количество крови составляет 5-9% от массы тела (у человека с массой 70 кг количество крови 4,5-6 л). В организме в состоянии покоя до 45-50% всей массы крови находится в кровяных депо (селезенке, печени, легких и подкожном сосудистом сплетении). В селезенке кровь может быть почти полностью выключена из циркуляции, а в печени и сосудистом сплетении кожи кровь циркулирует в 10-20 раз медленнее, чем в других сосудах. В. Функции крови. 1. Транспортная - доставка тканям различных веществ; за счет этого выполняются функции: а) дыхательная; б) питательная; в) экскреторная; г) регуляции постоянства температуры тела - транспорт тепла; д) регуляторная — участие в гуморальной регуляции многих функций организма. 2. Защитная функция — участие в фагоцитозе, образовании антител. Г. Физико-химические свойства крови. Кровь обладает суспензионными, коллоидными и электролитными свойствами. Коллоидные и суспензионные свойства крови определяются количеством белков и соотношением их различных фракций (альбумины, глобулины). Электролитные свойства крови обусловлены содержанием в ней солей, находящихся в диссоциированном (в виде ионов) состоянии. Например, №НС03 диссоциирует на ионы №+ и НС03~. Различные вещества крови обеспечивают осмотическое давление и буферные свойства крови. Осмотическое давление крови составляет 6,6-7,6 атмосфер. Стабильно функции клеток организма могут осуществляться только при относительном постоянстве осмотического давления. Эритроциты, например, помещенные в гипотонический раствор хлорида натрия, набухают и могут даже разрушиться (гемолиз). Раствор, имеющий одинаковое осмотическое давление с кровью, называется изотоническим (0,85-0,9%-ный раствор ЫаС1). Раствор с более высоким осмотическим давлением, чем осмотическое давление крови, называется гипертоническим, а имеющий более низкое давление -гипотоническим. Часть осмотического давления, создаваемого белками, называется онкотическим давлением, оно равно 25 мм рт. ст. Кислотно-основное состояние (КОС) организма является одним из важнейших и наиболее стабильных показателей, определяющих активность ферментов, интенсивность и направленность окислительно-восстановительных реакций в процессах обмена веществ. Активную реакцию среды оценивают показателем рН, отражающим содержание в жидкостях ионов водорода. Величина рН крови составляет 7,35-7,45 - слабощелочная реакция. Более значительные изменения рН крови связаны с патологическими нарушениями обмена веществ. КОС поддерживается буферными системами крови, а регулируется с помощью легких, желудочно-кишечного тракта, почек (см. разделы 9.2, 13.6). Буферной системой называют смеси, которые обладают способностью препятствовать изменению рН среды при внесении в нее оснований или кислот. В крови содержатся следующие буферные системы. Гемоглобиновый буфер является самой емкой буферной системой. На его долю приходится до 75% всей буферной емкости крови. Гемоглобин, как и другие белки, является амфолитом. Главное же заключается в том, что окисленный гемоглобин (КНЬ02), поступая в ткани, нейтрализует накапливающуюся там угольную кислоту: КНЬ02 + Н2С03 - ННЬ + КНС03 + 02. Кроме того, ННЬ связывает образующийся» в тканях С02, образуя ННЬС02 (карбоминовая связь), тем самым уменьшает накопление в тканях Н2С03. В легких кровь освобождается от Н2С03 в виде С02: ННЬ + КНС03 + 02 - КНЬ02 + Н2С03 ->• Н20 + С02, то есть происходит обратная реакция. Белковая буферная система является довольно мощной. Белки плазмы крови содержат достаточное количество кислых и основных радикалов, поэтому они могут нейтрализовать ионы Н+ и ОН". Бикарбонатный буфер состоит из слабой угольной кислоты Н2С03 и бикарбонатов: ЫаНС03 в плазме и КНС03 в клетках. При
5—247 образовании в плазме избытка кислореагирующих продуктов ионы Н+ соединяются с анионами бикарбоната НС03~ с образованием слабой кислоты Н2С03. При накоплении избытка оснований ионы ОН~ связываются углекислотой и вместо сильного основания ОН~ образуется менее сильное НС03~. Фосфатный буфер представлен солями одно- (№Н2Р04) и дву-замещенных (Ыа2НР04) фосфатов. Фосфатная буферная система является основной буферной системой клеток. При избытке в крови Н2С03 происходит обменная реакция, что снижает (нормализует) рН крови: Н2С03 + №2НР04 - ЫаНС03 + №Н2Р04. Буферные системы стабилизируют рН крови лишь на молекулярном уровне, но не обеспечивают выведение из организма основных или кислых элементов - это обеспечивается главным образом, легкими и почками.
|
