6.1. 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

126

127

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.

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.
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.
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.

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.
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

128

5—247

129

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.

Содержание