Завдання лекції: 1. Функції, склад та властивості крові, гомеостаз 2. Плазма крові, її склад, осмотичний та онкотичний тиск 3. Кислотно-лужний баланс, рН крові
Характеристика крові: - червона, непрозора, в’язка рідина, що циркулює в судинах - сполучна тканина - суспензія елементів крові в плазмі крові Компоненти крові: - елементи у формі плазми крові: - еритроцити - лейкоцити - тромбоцити Функції крові: Функції крові: 1 Транспорт - O 2 та поживні речовини до клітин - CO 2 та продукти метаболізму до органів виділення - гормони та фізіологічно активні речовини (фактори згортання крові, - тепло - роль у терморегуляції - клітини та молекули імунної системи - участь в імунній системі
2. Участь в управлінні гомеостазом Гомеостаз - динамічний баланс внутрішнього середовища, незважаючи на коливання зовнішнього середовища (температура, споживання рідини, їжа тощо) - стан нормальної роботи організму - суворо підтримується різними регуляторними механізмами за участю крові - бере участь у підтримці стабільності - температури (ізотермія) - рН (ізогідрія) - осмотичний тиск (ізоосмія) - об’єм крові (ізоволемія) 3. Гемостатична функція - гемостаз = гемостаз - компоненти, що діють при гемостазі - частина крові - надмірна крововтрата, несумісна з життя 4. Участь у підтримці артеріального тиску - нормальний об’єм крові є важливим фактором підтримки нормального артеріального тиску
ЗАГАЛЬНИЙ ОБ'ЄМ - 7-8% маси тіла - чоловічий 6 л Загальні властивості крові = нормоволемія гіповолемія - кровотеча - блювота, діарея - зневоднення - жіноча 4,5 л гіперволемія СПЕЦИФІЧНА ВАГА (кров'яні клітини> плазма) - повідомляє про вагу певного об'єм крові 1052 1063 г. см -3 (мл) крові 1052 1063 кг м - 3 клітини крові 1090 кг м -3 плазма крові 1026 1031 кг м -3 -гравітація -інтенсивний спорт -висота висота-надмірна споживання рідини -інфузія -патологічна (збій в області)
ГЕМАТОКРИТ - частка Ери в загальному об’ємі крові Htk = об’єм еритроцитів Об’єм крові Плазма крові Фізіологічні показники чоловіки 0,44 ± 0,05 (44 ± 5%) жінки 0,39 ± 0,04 (39 ± 4%) білі кров’яні клітини та кров’яні тромбоцити еритроцити центрифугування Відхилення від фізіологічних значень обсяг крові еритроцитів - зменшення плазми крові Htk - зменшення Ery - зменшення Ery - вагітність - збільшення Htk після інфузії - збільшення Er (велика висота, поліцитемія) - зневоднення
СТАБІЛЬНІСТЬ СУПЕНЗІЇ КРОВІ І СЕДІМЕНТАЦІЯ ЕРИТРОЦИТІВ Кров - суспензія = гетерогенний розчин, що містить частинки, що підлягають седиментації Циркулююча кров - (важчі) елементи крові, рівномірно розподілені в (легшій) плазмі крові. Швидкість осідання еритроцитів - показник стійкості суспензії крові (непрямий взаємозв'язок). Підтримка стабільності суспензії підтримується електричними силами, присутніми в крові, які діють проти сили тяжіння білків плазми крові: (глобуліни, фібриноген: + заряд еритроцитів: - заряд ( Електричний бішар Гельмгольца)
Визначення - піпетки Вестергрена, пробірки седівети - зчитування висоти колонки плазми крові Фізіологічні значення 1-а година чоловіки 2 5 мм (до 15 мм) жінки 3 8 мм (до 20 мм) 2-а година макс. Подвоєне значення за 1 годину старту 1 година 2 години Швидкість осідання - на це впливають: кількість, форма і розмір Ери, кількість і тип білків плазми крові, рН крові, ліпідемія тощо. - порушення фізіологічного балансу складу крові (особливо еритроцитів, білків плазми крові) порушення швидкості осідання Er
Відхилення від фізіологічних показників збільшило зменшення зміни нормальної репрезентації білків плазми, а саме: - глобуліни - фібриноген - альбуміни Er Er гіпопротеїнемія диспротеїнемія запальні захворювання анемія злоякісні пухлини менструація вагітність поліглобулія порушення форма осаду еритроцитів кількість фібрину - швидкість осідання показник запалення - швидкість осідання найчастіше досліджують при підозрі на запальні захворювання
ВЯЗКОСТЬ - опір, який кров (рідина) чинить під час руху (внутрішнє тертя окремих шарів рідини під час ламінарного потоку, тертя об стінку судини) - визначається щодо в'язкості дистильованої води (без одиниць) - в'язкість дистильованої води = 1 кров 4 5,3 плазма крові 1,5 2 - залежить від: кількості еритроцитів, форми, розміру концентрації білка в плазмі крові поперечний переріз кровотоку кровотоку судини (більші судини нижче, менші судини вище, капіляри нижче) гіпервіскозність - агрегація еритроцитів у дрібні судини - гіпоксія тканин, збільшення навантаження на серцевий м’яз
Плазма крові Відділення рідини для тіла (у% від маси тіла) - рідкий компонент крові світло-жовта прозора рідина, Загальна кількість рідини в організмі 60% - 4-5% маси тіла 1. внутрішньоклітинний (ІКТ) 40% 2. позаклітинний (ЕКТ) 20 % - внутрішньосудинні 4 -5% - інтерстиціальні 15% - трансклітинні 1% ІКТ 4% 40% ЕКТ 15% сухих речовин 1% 40% (продукт секреторної активності клітин - секреція залоз в ШКТ, перитонеальна, перикардіальна, внутрішньоочна рідина,% спинномозкова рідина та ін.) Основні іони в - позаклітинна рідина: Na +, Cl -, HCO 3 - - внутрішньоклітинна рідина: K +, PO 4 -
Плазма крові - жовта прозора рідина, суспензійна середовище для елементів крові - активний компонент крові Інгредієнти: 1. вода 90% - вільна - розчинник - гідратація, пов’язана з білками 2. розчинні речовини 10% - органічні - білки плазми крові - інші органічні речовини - неорганічні білки в плазмі крові Склад і кількість загальної фракції білка протеїнемія 60-80 гл -1 альбуміни 35-50 гл -1 глобуліни (α 1 2, β, γ) 25-40 гл-1 фібриноген 1,5-3,5 гл -1 альбумін- глобуліновий індекс, 5-2 - багато видів білків у незмінних кількостях: -трансферрин, антитромбін, транскортин. - синтез: печінка, за винятком гамма-глобулінів (вироблення лімфоцитів)
Функції білка плазми: транспортна функція пов'язує та транспортує речовини (жири, Fe, гормони, ліки тощо) - значення для нерозчинних у воді речовин - захист речовин малих молекул від клубочкової фільтрації - вплив на швидкість дії речовини, напр. гормони, що підтримують стабільність суспензії крові, участь у в'язкості плазми крові, участь у підтримці постійного рН крові, харчова значимість, швидке джерело амінокислот та підтримка енергії постійного об'єму плазми - колоїдно-осмотичний тиск, участь у процесах згортання крові - участь факторів згортання крові імунні відповіді імуноглобуліни, компоненти комплементу
ІНШІ ОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИ В КРОВІ - група безлічі речовин l з різним хімічним складом - глюкоза (глікемія) - ліпемія, холестерин, триацилгліцерини - креатин, креатинін, сечовина, сечова кислота - білірубін, гормони, вітаміни тощо. - постійна концентрація ціа в плазмі, напр. - глікемія 3,05 5,6 ммоль.l -1 - холестерин 2,8 5,0 ммоль.l -1 - показник рівня кінетики речовин в організмі в плазмі крові, вказує на функцію різних систем (ендокринної системи, печінки тощо), наприклад. глюкоза підшлункова залоза білірубін печінка холестерин ризик серцево-судинних захворювань тощо. - вони лише незначно впливають на властивості плазми крові
НЕОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИ В ПЛАЗМІ КРОВІ - ЕЛЕКТРОЛИТИ Основні катіони: натрій, кальцій, калій, залізо, магній, мідь, йод Основні аніони: хлориди, бікарбонати, фосфати Значення - впливають на фізико-хімічні властивості плазми крові (рН, осмотичний тиск, постійний вміст крові обсяг та ін.) - використання в біологічних процесах (буферні системи, дратівливість, проникність мембран, згортання крові та ін.) Склад сироватки крові як плазма, лише не містить деяких факторів згортання
Осмотичний тиск плазми крові - плазма крові (але також усі рідини організму) містить розчинені речовини, які є осмотично активними та викликають осмос Дифузія осмосу молекул розчинника (води) через напівпроникну мембрану з ділянки з меншою концентрацією розчиненої речовини на ділянку з вища концентрація - напівпроникна мембрана, проникна для розчинників, непроникна для розчинених речовин Осмотичний тиск (p) тиск, при якому розчинник проникає через напівпроникну мембрану в розчин під час осмосу - чим більша різниця в концентраціях розчину, тим вище осмотичний тиск, тим вища мембрана, проникна для розчинник (вода) вода с
Осмотичний тиск плазми крові - тиск, який буде мати плазма крові, відокремлена напівпроникною мембраною від води - нормальне значення 690 кпа - залежить від кількості осмотично активних частинок (глюкоза, альбумін, Na +, Cl -) - осмолярність крові плазма: 290-300 ммоль. л -1 - 96% електролітів (мінерали в плазмі крові, особливо Na +, Cl -) беруть участь у розвитку осмотичного тиску 4% неелектролітів Осмотичні процеси гіпоталамуса (моніторинг осмотичної крові тиск, регулювання управління водними ресурсами) беруть участь у функції деяких органів (канальцева резорбція) шлунково-кишкового тракту (всмоктування) вода - плазма крові та елементи крові ізоосмотичне середовище 690 кпа плазма
A/Ізотонічні розчини мають той самий осмотичний тиск, що і плазма крові (фізіологічний розчин 0,9% водний розчин Na Cl, 5% розчин глюкози) B/Гіпертонічні розчини вищого осмотичного тиску і вводять клітину (ізотонічний розчин) у гіпертонічний розчин, вода витікає з клітина, дисфункція зморшок до зникнення C/Гіпотонічні розчини нижчий осмотичний тиск вода надходить у клітину клітина розширює дисфункцію руйнування мембрани аж до загибелі клітини 0,9% NaCl гіпертонічний гіпотонічний Осмотичний баланс може порушуватися в організмі, напр. при дегідратації, гіперглікемії, після інфузії гіпер/гіпотонічного розчину
Внутрішньовенне введення розчинів (заміщаючі рідини, поживні речовини, препарати) концентрацію речовин слід регулювати так, щоб розчин був ізотонічним гіпер або гіпотонічні розчини вводили повільно, щоб організм міг збалансувати осмотичний баланс ізотонічні розчини: 0,9% NaCl (сольовий розчин) Можна вводити 5% глюкози без ризику порушення осмотичного балансу
Онкотичний тиск (колоїдний - осмотичний тиск білків плазми крові) - компонент осмотичного тиску - створюється переважно альбумінами - значення: 3,3 4 кпа (з 690) білок води білок кров капіляр Значення: - визначальний фактор зв’язування рідини в капілярах - створює резорбційний тиск повернення рідини з інтерстицію в капіляри - запобігає втраті рідини з циркуляції - підтримання об'єму внутрішньосудинної рідини
Капіляри крові Na + Na + 1. проникні для низькомолекулярних речовин Cl - Cl - - іони вільно проходять в обидві сторони (капілярна тканина крові) - осмотичний тиск низькомолекулярних речовин у капілярах = 0 - відсутність чистої зміни об’єму води HCO 3 - білкова тканина HCO 3 - білки кровоносних капілярів 2. непроникні для білків плазми крові (макромолекули) - білка. плазма крові створює онкотичний (колоїдно-осмотичний) тиск на капілярну мембрану - концентрацію білків у крові. плазма> інтерстиціальна концентрація білка - рух води з тканини до капіляра
Капілярна фільтрація та резорбція вплив тиску та осмотичних умов артеріальний зріз капілярного артеріального тиску + онкотичний інтерстицій> онкотичний артеріальний тиск 4 + 0,7> 3,7 (кпа) -фільтрація - рідина переходить від капіляру до інтерстицію венозний відділ капілярного артеріального тиску + онкотичний інтерстицій тиск 7,44 алкалоз ph> 7,8 несумісний з життям
-порушення кислотно-лужної рівноваги можуть бути викликані - метаболічними причинами (метаболічний ацидоз, алкалоз) - респіраторними причинами (респіраторний ацидоз, алкалоз) метаболізм переважає утворення кислих речовин під час нормальних обмінних процесів, що виникає в організмі щодня 12 000 ммоль/л Н +, які необхідно усунути посилене утворення кислотних продуктів фізична активність, хвороби підвищене навантаження лужних речовин рідше джерела рослинна їжа (фрукти, овочі)
1. Хімічні буферні системи - речовини, що містяться в рідинах організму (включаючи плазму крові) - нейтралізують кислоти та основи - тимчасово зв’язують або виділяють іони Н + до відновлення рівноваги - відхилення рН негайно виправляють (частки секунди) - вони не видаляють Н + з механізмів організму - обмежена ємність може виснажуватися (але також відновлюватися) 2. Фізіологічні механізми - ефективні при більшому навантаженні - виводять надлишок кислот/основ з організму А/дихальна система В/ниркові механізми - уповільнена реакція (години, дні ) - найефективніша система - дозволяють регенерацію хімічних буферних систем
Хімічна буферна система - складається з пари речовин: слабка кислота та її основна сіль - коли концентрація Н + зростає - основна сіль пов'язує надлишок Н + - коли концентрація Н + зменшується, слабка кислота виділяє Н + - це зменшує коливання ph - загальна буферна здатність крові 48 ммоль/л буферна система - підйом [H +] - основна сіль пов'язує надлишок H + надлишок H + виснажена буферна система H + H + H + - зменшення [H +] - слабкі кислоти виділяють H +
1. Буферна система титрування бікарбонатної селітри складається з 2 компонентів (співвідношення 1:20) - слабка кислота H 2 CO 3 - карбонатний аніон Na HCO 3 Na + + HCO 3 - надлишок H +: H 2 CO 3 H + + HCO 3 - дефіцит H +: H 2 CO 3 H + + HCO 3 - - найважливіша буферна система - відкрита буферна система: H +, HCO - 3, CO 2 виводяться легенями, нирками - половина буферної ємності крові (24 ммоль/л) - основна позаклітинна буферна система - також діє в еритроцитах