Od velike je važnosti u metaboličkim procesima ljudskog organizma. Uključuje plazmu i formirane elemente suspendirane u njoj: eritrocite, trombocite i leukocite, koji zauzimaju oko 40-45%, elementi koji čine plazmu čine 55-60%.

Što je plazma?

Krvna plazma je tekućina iste viskozne strukture svijetložute boje. Ako ga smatrate suspenzijom, možete otkriti krvne stanice. Plazma je obično bistra, ali je može zamutiti jedenje masne hrane.

Koja su glavna svojstva plazme? Više o ovome kasnije.

Sastav plazme i funkcije njezinih dijelova

Najveći dio sastava plazme (92%) zauzima voda. Osim toga, sadrži tvari kao što su aminokiseline, glukoza, proteini, enzimi, minerali, hormoni, masti i tvari slične mastima. Glavni protein je albumin. Ima malu molekulsku masu i zauzima više od 50% ukupnog volumena proteina.

Sastav i svojstva plazme zanimaju mnoge studente medicine, a sljedeće informacije bit će im korisne.

Proteini sudjeluju u metabolizmu i sintezi, reguliraju onkotski tlak, odgovorni su za sigurnost aminokiselina i prenose razne vrste tvari.

U plazmi se također izlučuju globulini velike molekularne težine, koje proizvode organi jetre i imunološki sustav. Postoje alfa, beta i gama globulini.

Fibrinogen - protein koji nastaje u jetri, ima svojstvo topljivosti. Utjecajem trombina može izgubiti taj znak i postati netopljiv, zbog čega na mjestu oštećenja žile nastaje krvni ugrušak.

Krvna plazma, osim navedenih, sadrži proteine: protrombin, transferin, haptoglobin, komplement, globulin koji veže tiroksin i C-reaktivni protein.

Funkcije krvne plazme

Obavlja mnoge funkcije, među kojima se ističu:

Transport - prijenos produkata metabolizma i krvnih stanica;

Uvezivanje tekući mediji nalazi se izvan krvožilnog sustava;

Kontakt – omogućuje komunikaciju s tkivima u tijelu pomoću ekstravaskularnih tekućina, što omogućuje samoregulaciju plazme.

Fizikalno-kemijska svojstva plazme

U medicini se koristi kao stimulator regeneracije i zacjeljivanja tjelesnih tkiva. Proteini koji čine plazmu osiguravaju zgrušavanje krvi i transport hranjivih tvari.

Također, zahvaljujući njima, dolazi do funkcioniranja acidobazne hemostaze, održava se agregatno stanje krvi. Albumin se sintetizira u jetri. Prehranjuju se stanice i tkiva, transportiraju se žučne tvari, kao i rezerva aminokiselina. Izdvojimo glavne Kemijska svojstva plazma:

• Albumin dostavlja komponente lijeka.
• α-globulini aktiviraju proizvodnju proteina, transport hormona, mikroelemenata, lipida.
• β-globulini prenose katione takvih elemenata kao što su željezo, cink, fosfolipidi, steroidni hormoni i žučni steroli.
• G-globulini sadrže antitijela.
• Fibrinogen utječe na zgrušavanje krvi.

Najznačajnija svojstva krvi fizikalno-kemijske prirode, kao i njezinih sastojaka (uključujući i svojstva plazme) su sljedeća:

Osmotski i onkotski tlak;

stabilnost ovjesa;

Koloidna stabilnost;

Viskoznost i specifična težina.

Osmotski tlak

Osmotski tlak izravno je povezan s koncentracijom molekula otopljene tvari u plazmi, zbrojem osmotskih tlakova različitih sastojaka u njezinu sastavu. Ovaj tlak je tvrda homeostatska konstanta, koja zdrava osoba jednako približno 7,6 atm. Provodi prijelaz otapala iz manje koncentriranog u više zasićeno kroz polupropusnu membranu. igra značajnu ulogu u raspršivanju vode između stanica i unutarnjeg okoliša tijela. U nastavku ćemo razmotriti glavna svojstva plazme.

Onkotski tlak

Onkotski tlak je tlak osmotskog tipa koji se stvara u proteinima (drugi naziv je koloidno-osmotski tlak). Budući da proteini plazme imaju slabu propusnost za tkivnu okolinu kroz stijenke kapilara, onkotski tlak koji stvaraju zadržava vodu u krvi. U tom slučaju osmotski tlak je isti u tkivnoj tekućini i plazmi, a onkotski je znatno viši u krvi. Osim toga, smanjena koncentracija proteina u tkivnoj tekućini posljedica je činjenice da ih limfa ispire iz izvanstaničnog okoliša; između tkivne tekućine i krvi postoji razlika u zasićenosti proteinima i onkotskom tlaku. Budući da plazma sadrži najveći sadržaj albumina, onkotski tlak u njoj stvara uglavnom ova vrsta proteina. Njihovo smanjenje u plazmi dovodi do gubitka vode, edema tkiva, a njihovo povećanje dovodi do zadržavanja vode u krvi.

Svojstva suspenzije

Suspenzijska svojstva plazme međusobno su povezana s koloidnom stabilnošću proteina u njezinu sastavu, odnosno s očuvanjem staničnih elemenata u stanju suspenzije. Pokazatelj ovih svojstava krvi procjenjuje se brzinom sedimentacije eritrocita (ESR) u nepokretnom volumenu krvi. Primjećuje se sljedeći omjer: što je više albumina sadržano u usporedbi s manje stabilnim, veća su suspenzijska svojstva krvi. Ako se povećava razina fibrinogena, globulina i drugih nestabilnih proteina, povećava se ESR i smanjuje kapacitet suspenzije.

Koloidna stabilnost

Koloidna stabilnost plazme određena je svojstvima hidratacije proteinskih molekula i prisutnošću na njihovoj površini dvostrukog sloja iona koji stvaraju phi-potencijal (površinski), koji uključuje zeta-potencijal (elektrokinetički), koji se nalazi na spoj između koloidne čestice i tekućine koja je okružuje. Određuje mogućnost klizanja čestica u koloidnoj otopini. Što je veći zeta potencijal, to se čestice proteina jače međusobno odbijaju i na temelju toga se određuje stabilnost koloidne otopine. Njegova vrijednost puno je veća za albumin u plazmi, a stabilnost mu najčešće određuju upravo ti proteini.

Viskoznost

Viskoznost krvi je njezina sposobnost da se odupre protoku tekućine tijekom kretanja čestica pomoću unutarnjeg trenja. S jedne strane, to su složeni odnosi između makromolekula koloida i vode, s druge strane, između oblikovanih elemenata i plazme. Viskoznost plazme veća je od viskoznosti vode. Što više sadrži velike molekularne proteine ​​(lipoproteine, fibrinogen), to je veća viskoznost plazme. Općenito, ovo svojstvo krvi ogleda se u ukupnom perifernom vaskularnom otporu protoku krvi, odnosno određuje rad srca i krvnih žila.

Specifična gravitacija

Specifična težina krvi povezana je s brojem eritrocita i sadržajem hemoglobina u njima, strukturom plazme. U srednjovječnoj odrasloj osobi kreće se od 1,052 do 1,064. Zbog različitog sadržaja crvenih krvnih stanica kod muškaraca, ta je brojka veća. Osim toga, specifična težina se povećava zbog gubitka tekućine, obilno znojenje u procesu fizičke radne aktivnosti i visoka temperatura zrak.

Razmotrili smo svojstva plazme i krvi.

Viskoznost krvi zbog prisutnosti bjelančevine i crvenih krvnih stanica eritrocita. Ako se viskoznost vode uzme kao 1, tada će viskoznost plazme biti jednaka 1,7-2,2 , a viskoznost pune krvi je oko 5,1 .

Relativna gustoća krvi ovisi uglavnom o broju eritrocita, sadržaju hemoglobina u njima i proteinskom sastavu krvne plazme. Relativna gustoća krvi odrasle osobe jednaka je 1,050-1,060 , plazma - 1,029-1,034 .

Sastav krvi.

Periferna krv sastoji se od tekućeg dijela - plazma i u njemu vagao oblikovani elementi ili krvne stanice (eritrociti, leukociti, trombociti)

Krvna plazma, npr Ako pustite da se krv slegne ili centrifugirate, prethodno je pomiješavši s antikoagulansom, tada se formiraju dva sloja koja se oštro razlikuju jedan od drugog: gornji je proziran, bezbojan ili blago žućkast - krvna plazma; donja je crvena, sastoji se od eritrocita i trombocita. Zbog manje relativne gustoće leukociti se nalaze na površini donjeg sloja u obliku tankog filma bijele boje.

Volumetrijski omjeri plazme i oblikovanih elemenata određuju se pomoću hematokrita. U perifernoj krvi plazma čini približno 52-58% volumena krvi, a formirani elementi 42

Sastav krvne plazme uključuje vodu (90-92%) i suhi ostatak (8-10%). Suhi ostatak sastoji se od organskih i anorganskih tvari.

U organske tvari krvne plazme spadaju: 1) proteini plazme- albumini (oko 4,5%), globulini (2-3,5%), fibrinogen (0,2-0,4%). Ukupna količina proteina u plazmi je 7-8%;

2) neproteinski dušikovi spojevi (aminokiseline, polipeptidi, urea, mokraćne kiseline, kreatin, kreatinin, amonijak). Ukupna količina neproteinskog dušika u plazmi (tzv rezidualni dušik) je 11 -15 mmol/l (30-40 mg%). Ako je funkcija bubrega, koji izlučuju toksine iz tijela, oštećena, sadržaj zaostalog dušika u krvi naglo se povećava;

3) organske tvari bez dušika: glukoza - 4,4-6,65 mmol/l(80-120 mg%), neutralne masti, lipidi;

4) enzima i proenzima : neki od njih sudjeluju u procesima zgrušavanja krvi i fibrinolize, posebice protrombina i profibrinolizina. Plazma također sadrži enzime koji razgrađuju glikogen, masti, proteine ​​itd.

Anorganske tvari krvne plazme su oko 1 % iz njegovog sastava. Ove tvari su pretežno kationi - Ka +, Ca 2+, K +, Mg 2+ i anioni Cl, HPO4, HCO3

Iz tkiva tijela u procesu njegove vitalne aktivnosti ulazi u krv veliki broj metabolički proizvodi, biološki djelatne tvari(serotonin, histamin), hormoni; apsorbira iz crijeva hranjivim tvarima, vitamini itd. Međutim, sastav plazme se bitno ne mijenja . Stalnost sastava plazme osiguravaju regulatorni mehanizmi koji utječu na aktivnost pojedinačna tijela i tjelesnih sustava koji obnavljaju sastav i svojstva svoje unutarnje okoline.

Ljudi (i domaće životinje) jednaki su 1,050-1,060, za muškarce u prosjeku 1,057, za žene - 1,053. Ovisi uglavnom o količini hemoglobina sadržanog u njima i, u manjoj mjeri, o sastavu tekućeg dijela krvi; povećava se nakon gubitka od strane tijela, na primjer, nakon znojenja. Uz gubitak krvi, gustoća se smanjuje.

Viskoznost krvi je posljedica unutarnjeg kretanja nekih njezinih čestica u odnosu na druge. Pri određivanju viskoznosti krvi jedinica za viskoznost je voda.

Viskoznost pune ljudske krvi u fiziološkim uvjetima kreće se od 4 do 5, a viskoznost krvne plazme - od 1,5 do 2. Viskoznost pune krvi uglavnom ovisi o broju crvenih krvnih stanica u krvi i njihovom volumenu, te do u manjoj mjeri - na (uglavnom na broju koji sadrži proteine ​​iu manjoj mjeri - na sadržaj soli u njemu).

Zbog bubrenja eritrocita, viskoznost venske krvi više viskoznosti arterijska krv. Dugotrajni rad umjerene težine smanjuje viskoznost krvi, a naporan rad povećava.

Sastav soli, osmotski i koloidno-osmotski (onkotski) krvni tlak

Mineralne soli u plazmi su oko 0,9-1%. Razine soli u plazmi su relativno konstantne i fluktuiraju unutar malih granica u normalnim uvjetima. Na razne vrsteživotinjski sadržaj minerali u krvnoj plazmi nije isti.

Fiziološki značaj elektrolita u krvi leži u činjenici da oni: 1) održavaju relativnu postojanost osmotske krvi; 2) održavati relativnu postojanost aktivne reakcije krvi; 3) utječu i 4) utječu na stanje koloida.

Relativna postojanost osmotskog tlaka krvi ima veliki biološki značaj, budući da je uvjet za održavanje relativne postojanosti osmotskog tlaka u tkivima. Oštre fluktuacije osmotskog tlaka u tkivima dovode do poremećaja njihove aktivnosti, pa čak i do njihove smrti. Konstantnost osmotskog tlaka krvi čuva cjelovitost crvenih krvnih stanica.

U normalnim uvjetima osmotski tlak u eritrocitima, krvnoj plazmi i stanicama tkiva i organa čovjeka i sisavca iznosi 778316 - 818748 Pa.

Usprkos visokom udjelu proteina, broj proteina u plazmi je mali zbog njihove ogromne molekularne težine. Stoga je koloidno-osmotski (onkotski) tlak plazme koji oni stvaraju samo 3325 - 3990 Pa, a osmotski tlak krvne plazme održava se na određenoj, relativno konstantnoj razini, uglavnom mineralnim tvarima.

Među mineralima glavnu ulogu u održavanju osmotskog tlaka ima natrijev klorid. Vrijednost osmotskog tlaka određuje se krioskopskom metodom depresijom, odnosno snižavanjem ledišta krvi ispod 0°. Mjera depresije označava se ∆ (delta). Kod ljudi ∆ u krvi je 0,56 ° (0,56-0,58 °), stoga je molekularna koncentracija u krvnoj plazmi oko 0,3 g-mola po 1 dm 3.

Reakcija krvi

Aktivna reakcija krvi, kao i svaka otopina, ovisi o koncentraciji vodikovih (H +) i hidroksilnih (OH -) iona. Prosječna pH krvi čovjeka, konja i psa na 37°C je 7,35. Dakle, reakcija krvi je blago alkalna.

Tijelo ne utječe na pH krvi, koji ostaje puno konstantniji od tjelesne temperature. Ova postojanost pH osigurava se radom organa za izlučivanje, kao i sastavom eritrocita i krvne plazme. Da je sastav krvne plazme neophodan za održavanje konstantnog pH dokazuje činjenica da je za pomak reakcije na alkalnu stranu plazmi potrebno dodati otprilike 70 puta više natrijevog hidroksida nego čistoj vodi, a za pomak reakcija na kiseloj strani treba dodati više od 3,25 puta više klorovodične kiseline nego u vodu (vidi i članak ""). Konstantnost reakcije krvi ovisi o puferskim sustavima.

Područje mehanike koje proučava značajke deformacije i tečenja stvarnih kontinuiranih medija, čiji su jedan od predstavnika ne-Newtonov fluid strukturne viskoznosti, je reologija. U ovom članku, razmotrite reološka svojstva će postati jasnija.

Definicija

Tipična ne-Newtonova tekućina je krv. Zove se plazma ako je lišena oblikovanih elemenata. Serum je plazma koja ne sadrži fibrinogen.

Hemoreologija ili reologija proučava mehaničke obrasce, posebice kako se fizikalna i koloidna svojstva krvi mijenjaju tijekom cirkulacije različitim brzinama i na različitim područjima vaskularni kreveti. Njegova svojstva, krvotok, kontraktilnost srca određuju kretanje krvi u tijelu. Kada je linearna brzina protoka mala, čestice krvi kreću se paralelno s osi krvnog suda i jedna prema drugoj. U tom slučaju strujanje ima slojeviti karakter, a strujanje se naziva laminarno. Dakle, što su reološka svojstva? Više o ovome kasnije.

Što je Reynoldsov broj?

U slučaju povećanja linearne brzine i prekoračenja određene vrijednosti, koja je različita za sve posude, laminarno strujanje će se pretvoriti u vrtložno, kaotično, nazvano turbulentno. Brzina prijelaza iz laminarnog u turbulentno gibanje određuje Reynoldsov broj, koji je za krvne žile približno 1160. Prema Reynoldsovim brojevima, turbulencija se može pojaviti samo na onim mjestima gdje se velike žile granaju, kao iu aorti. U mnogim žilama tekućina se kreće laminarno.

Brzina smicanja i naprezanje

Nisu važne samo volumetrijska i linearna brzina protoka krvi, još dva važna parametra karakteriziraju kretanje prema žili: brzina i smično naprezanje. Smično naprezanje karakterizira sila koja djeluje po jedinici vaskularna površina u tangencijalnom smjeru na površinu, mjereno u paskalima ili dynima/cm 2 . Brzina smicanja se mjeri u recipročnim sekundama (s-1), što znači da je to veličina gradijenta brzine kretanja između slojeva tekućine koji se kreću paralelno po jedinici udaljenosti između njih.

O kojim parametrima ovise reološka svojstva?

Omjer naprezanja i brzine smicanja određuje viskoznost krvi, mjerenu u mPas. Za krutu tekućinu, viskoznost ovisi o rasponu brzine smicanja od 0,1-120 s-1. Ako je brzina smicanja >100 s-1, promjene viskoznosti nisu tako izražene, a nakon postizanja brzine smicanja od 200 s-1, gotovo se i ne mijenjaju. Vrijednost izmjerena na velika brzina pomak se naziva asimptotski. Glavni čimbenici koji utječu na viskoznost su deformabilnost staničnih elemenata, hematokrit i agregacija. A s obzirom na činjenicu da postoji mnogo više crvenih krvnih stanica u usporedbi s trombocitima i bijelim krvnim stanicama, uglavnom ih određuju crvene krvne stanice. To se odražava na reološka svojstva krvi.

Faktori viskoznosti

Najvažniji čimbenik koji određuje viskoznost je volumna koncentracija crvenih krvnih stanica, njihov prosječni volumen i sadržaj, to se naziva hematokrit. Ona iznosi otprilike 0,4-0,5 l/l i određuje se centrifugiranjem iz uzorka krvi. Plazma je newtonska tekućina čija viskoznost određuje sastav proteina, a ovisi o temperaturi. Na viskoznost najviše utječu globulini i fibrinogen. Neki istraživači smatraju da je važniji faktor koji dovodi do promjene viskoznosti plazme omjer proteina: albumin/fibrinogen, albumin/globulini. Povećanje se događa tijekom agregacije, što je određeno ne-Newtonovim ponašanjem pune krvi, što određuje sposobnost agregacije crvenih krvnih stanica. Fiziološka agregacija eritrocita je reverzibilan proces. To je ono što je - reološka svojstva krvi.

Stvaranje agregata eritrocita ovisi o mehaničkim, hemodinamskim, elektrostatskim, plazmatskim i drugim čimbenicima. Danas postoji nekoliko teorija koje objašnjavaju mehanizam agregacije eritrocita. Danas je najpoznatija teorija o mehanizmu premošćivanja, prema kojoj se na površini eritrocita adsorbiraju mostovi iz velikih molekularnih proteina, fibrinogena, Y-globulina. Ukupna sila agregacije je razlika između sile smicanja (uzrokuje dezagregaciju), elektrostatskog odbijanja sloja eritrocita, koji su negativno nabijeni, sile u mostovima. Mehanizam odgovoran za fiksaciju negativno nabijenih makromolekula na eritrocite, odnosno Y-globulina, fibrinogena, još nije u potpunosti razjašnjen. Postoji mišljenje da su molekule povezane zbog raspršenih van der Waalsovih sila i slabih vodikovih veza.

Što pomaže u procjeni reoloških svojstava krvi?

Zašto dolazi do agregacije eritrocita?

Objašnjenje agregacije eritrocita također se objašnjava osiromašenjem, odsutnošću visokomolekularnih proteina u blizini eritrocita, te se stoga pojavljuje interakcija tlaka, koja je po prirodi slična osmotskom tlaku makromolekularne otopine, što dovodi do konvergencije suspendiranih čestica. Osim toga, postoji teorija koja povezuje agregaciju eritrocita s faktorima eritrocita, što dovodi do smanjenja zeta potencijala i promjene u metabolizmu i obliku eritrocita.

Zbog odnosa između viskoznosti i agregacijske sposobnosti eritrocita, da bi se ocijenila reološka svojstva krvi i značajke njezina kretanja kroz krvne žile, potrebno je provesti složena analiza ovi pokazatelji. Jedna od najčešćih i vrlo pristupačnih metoda za mjerenje agregacije je procjena brzine sedimentacije eritrocita. Međutim, tradicionalna verzija ovog testa nije vrlo informativna, jer ne uzima u obzir reološke karakteristike.

Metode mjerenja

Prema istraživanjima reoloških svojstava krvi i čimbenika koji na njih utječu, može se zaključiti da na procjenu reoloških svojstava krvi utječe agregacijsko stanje. Danas istraživači posvećuju više pozornosti proučavanju mikroreoloških svojstava ove tekućine, međutim, viskozimetrija također nije izgubila svoju važnost. Glavne metode za mjerenje svojstava krvi mogu se podijeliti u dvije skupine: s homogenim poljem naprezanja i deformacija - ravnina konusa, disk, cilindrični i drugi reometri s različitom geometrijom radnih dijelova; s relativno nehomogenim poljem deformacija i naprezanja - prema principu registracije akustičnih, električnih, mehaničkih vibracija, uređaji koji rade po Stokesovoj metodi, kapilarni viskozimetri. Tako se mjere reološka svojstva krvi, plazme i seruma.

Dvije vrste viskozimetara

Sada su najraširenije dvije vrste i kapilarna. Također se koriste viskozimetri čiji unutarnji cilindar pluta u tekućini koja se ispituje. Sada se aktivno bave raznim modifikacijama rotacijskih reometara.

Zaključak

Također je vrijedno napomenuti da zamjetan napredak u razvoju reološke tehnologije upravo omogućuje proučavanje biokemijskih i biofizičkih svojstava krvi u svrhu kontrole mikroregulacije kod metaboličkih i hemodinamskih poremećaja. Ipak, trenutno je aktualan razvoj metoda za analizu hemoreologije, koje bi objektivno odražavale agregacijska i reološka svojstva Newtonove tekućine.