Электролитный состав плазмы крови

Электролитный состав плазмы крови

Электролитный состав плазмы крови

Известно, что общее содержание воды в организме человека составляет 60–65% от массы тела, т.е. приблизительно 40–45 л (если масса тела 70 кг); 2/3 общего количества воды приходится на внутриклеточную жидкость, 1/3 – нa внеклеточную.

Часть внеклеточной воды находится в сосудистом русле (5% от массы тела), большая часть – вне сосудистого русла – это межуточная (интерстициальная), или тканевая, жидкость (15% от массы тела).

Кроме того, различают «свободную воду», составляющую основу внутри- и внеклеточной жидкости, и воду, связанную с различными соединениями («связанная вода»).

Распределение электролитов в жидких средах организма очень специфично по своему количественному и качественному составу.

Из катионов плазмы натрий занимает ведущее место и составляет 93% от всего их количества. Среди анионов следует выделить прежде всего хлор и бикарбонат. Сумма анионов и катионов практически одинакова, т.е. вся система электронейтральна.

Натрий. Это основной осмотически активный ион внеклеточного пространства. В плазме крови концентрация ионов Na+приблизительно в 8 раз выше (132–150 ммоль/л), чем в эритроцитах.

При гипернатриемии, как правило, развивается синдром, обусловленный гипергидратацией организма. Накопление натрия в плазме крови наблюдается при особом заболевании почек, так называемом паренхиматозном нефрите, у больных с врожденной сердечной недостаточностью, при первичном и вторичном гиперальдостеронизме.

Гипонатриемия сопровождается дегидратацией организма. Коррекция натриевого обмена достигается введением растворов хлорида натрия с расчетом дефицита его во внеклеточном пространстве и клетке.

Калий. Концентрация ионов К+ в плазме колеблется от 3,8 до 5.4 ммоль/л; в эритроцитах его приблизительно в 20 раз больше. Уровень калия в клетках значительно выше, чем во внеклеточном пространстве, поэтому при заболеваниях, сопровождающихся усиленным клеточным распадом или гемолизом, содержание калия в сыворотке крови увеличивается.

Гиперкалиемия наблюдается при острой почечной недостаточности и гипофункции коркового вещества надпочечников. Недостаток альдостерона приводит к усилению выделения с мочой натрия и воды и задержке в организме калия.

При усиленной продукции альдостерона корковым веществом надпочечников возникает гипокалиемия, при этом увеличивается выделение калия с мочой, которое сочетается с задержкой натрия в тканях.

Развивающаяся гипокалиемия вызывает тяжелые нарушения в работе сердца, о чем свидетельствуют данные ЭКГ.

Понижение содержания калия в сыворотке отмечается иногда при введении больших доз гормонов коркового вещества надпочечников с лечебной целью.

Кальций. В эритроцитах обнаруживаются следы кальция, в то время как в плазме содержание его составляет 2,25–2,80 ммоль/л.

Различают несколько фракций кальция: ионизированный кальций, кальций неионизированный, но способный к диализу, и недиализирующийся (недиффундирующий), связанный с белками кальций.

Кальций принимает активное участие в процессах нервно-мышечной возбудимости (как антагонист ионов К+), мышечного сокращения, свертывания крови, образует структурную основу костного скелета, влияет на проницаемость клеточных мембран и т.д.

Отчетливое повышение уровня кальция в плазме крови наблюдается при развитии опухолей в костях, гиперплазии или аденоме паращитовидных желез. В таких случаях кальций поступает в плазму из костей, которые становятся ломкими.

Важное диагностическое значение имеет определение уровня кальция при гипокалъциемии. Состояние гипокальциемии наблюдается при гипо-паратиреозе.

Нарушение функции паращитовидных желез приводит к резкому снижению содержания ионизированного кальция в крови, что может сопровождаться судорожными приступами (тетания).

Понижение концентрации кальция в плазме отмечают также при рахите, спру, обтурационной желтухе, нефрозах и гломерулонефритах.

Магний. В организме магний локализуется в основном внутри клетки – 15 ммоль/ на 1 кг массы тела; концентрация магния в плазме 0,8–1.5 ммоль/л, в эритроцитах – 2,4–2,8 ммоль/л. Мышечная ткань содержит магния в 10 раз больше, чем плазма крови. Уровень магния в плазме даже при значительных его потерях длительное время может оставаться стабильным, пополняясь из мышечного депо.

Фосфор. В клинике при исследовании крови различают следующие фракции фосфора: общий фосфат, кислоторастворимый фосфат, липоидный фосфат и неорганический фосфат. Для клинических целей чаще определяют содержание неорганического фосфата в плазме (сыворотке) крови.

Уровень неорганического фосфата в плазме крови повышается при гипопаратиреозе, гипервитаминозе D, приеме тироксина, УФ-облучении организма, желтой дистрофии печени, миеломе, лейкозах и т.д.

Гипофосфатемия (снижение содержания фосфора в плазме) особенно характерна для рахита. Очень важно, что снижение уровня неорганического фосфата в плазме крови отмечается на ранних стадиях развития рахита, когда клинические симптомы недостаточно выражены. Гипофосфатемия наблюдается также при введении инсулина, гиперпаратиреозе, остеомаляции, спру и некоторых других заболеваниях.

Железо. В цельной крови железо содержится в основном в эритроцитах (около 18,5 ммоль/л), в плазме концентрация его составляет в среднем 0,02 ммоль/л. Ежедневно в процессе распада гемоглобина эритроцитов в селезенке и печени освобождается около 25 мг железа и столько же потребляется при синтезе гемоглобина в клетках кроветворных тканей.

В костном мозге (основная эритропоэтическая ткань человека) имеется лабильный запас железа, превышающий в 5 раз суточную потребность в железе. Значительно больше запас железа в печени и селезенке (около 1000 мг, т.е. 40-суточный запас). Повышение содержания железа в плазме крови наблюдается при ослаблении синтеза гемоглобина или усиленном распаде эритроцитов.

При анемии различного происхождения потребность в железе и всасывание его в кишечнике резко возрастают. Известно, что в двенадцатиперстной кишке железо всасывается в форме двухвалентного железа.

В клетках слизистой оболочки кишечника железо соединяется с белком апоферрити-ном и образуется ферритин. Предполагают, что количество поступающего из кишечника в кровь железа зависит от содержания апоферритина в стенках кишечника.

Дальнейший транспорт железа из кишечника в кроветворные органы осуществляется в форме комплекса с белком плазмы крови трансферрином. Железо в этом комплексе трехвалентное.

В костном мозге, печени и селезенке железо депонируется в форме ферритина – своеобразного резерва легкомобилизуемого железа. Кроме того, избыток железа может откладываться в тканях в виде хорошо известного морфологам метаболически инертного гемосидерина.

Недостаток железа в организме может вызвать нарушение последнего этапа синтеза гема – превращение протопорфирина IX в гем. Как результат этого развивается анемия, сопровождающаяся увеличением содержания порфиринов, в частности протопорфирина IX, в эритроцитах.

Микроэлементы. Обнаруживаемые в тканях, в том числе в крови, в очень небольших количествах (10–6–10–12%) минеральные вещества получили название микроэлементов. К ним относят йод, медь, цинк, кобальт, селен и др.

Большинство микроэлементов в крови находится в связанном с белками состоянии.

Так, медь плазмы входит в состав церрулоплазмина, цинк эритроцитов целиком связан с карбоангидразой (карбонат-дегидратаза), 65–70% йода крови находится в органически связанной форме – в виде тироксина. В крови тироксин содержится главным образом в связанной с белками форме.

Он составляет комплекс преимущественно со специфическим связывающим его глобулином, который располагается при электрофорезе сывороточных белков между двумя фракциями α-глобулина. Поэтому тироксинсвязывающий белок носит название интеральфаглобулина.

Кобальт, обнаруживаемый в крови, также находится в белково-связанной форме и лишь частично как структурный компонент витамина В12. Значительная часть селена в крови входит в состав активного центра фермента глутатионпероксидазы, а также связана с другими белками.

Предыдущая страница | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ

Источник: http://www.xumuk.ru/biologhim/252.html

2. Электролитный состав плазмы крови. Осмотическое давление

Электролитный состав плазмы крови

Составплазмы крови.

Плазмапредставляет собой жидкую часть кровижелтоватого цвета, слегка опалесцирующую,в состав которой входят различные соли(электролиты), белки, липиды, углеводы,продукты обмена, гормоны, ферменты,витамины и растворенные в ней газы.

Электролитныйсостав плазмы важен для поддержания ееосмотического давления, кислотно-щелочногосостояния, функций клеточных элементовкрови и сосудистой стенки, активностиферментов, процессов свертывания кровии фибринолиза.

Поскольку плазма кровипостоянно обменивается электролитамис микросредой клеток, содержание в нейэлектролитов в значительной мереопределяет и фундаментальные свойстваклеточных элементов органов — возбудимостьи сократимость, секреторную активностьи проницаемость мембран, биоэнергетическиепроцессы.

натрия и калия в плазме и эритроцитахотличается также, как и в других клеткахи внеклеточной среде, и, соответственно,обусловлено различиями проницаемостимембран и работой К- Na- насосов клеток.Часть катионов плазмы связана с анионамиорганических кислот и белков, что играетроль в поддержании кислотно-щелоч­ного состояния и необходимо для реализации функций белков.

Отличаетсяв плазме и эритроцитах содержание иряда анионов, прежде всего хлора ибикарбоната. Эти различия обусловленыобменом этих анионов между эритроцитамии плазмой в капиллярах легких и тканейпри дыхании.

натрия и калия в плазме крови — жесткиегомеостатические константы, зависящиеот баланса процессов поступления ивыведения ионов, а также их перераспределениямежду клетками и внеклеточной средой.

Регуляция гомеостазиса этих катионовосуществляется изменениями поведения(большее или меньшее потребление соли)и системами гуморальной регуляции,среди которых основное значение имеютренин-ангиотензин-альдостероноваясистема и натриуретический гормонпредсердий. Жесткой гомеостатическойконстантой является и концентрациякальция в плазме крови.

Кальций содержитсяв двух формах: связанной (с белками, вкомплексных соединениях, малорастворимыхсолях) и свободной, ионизированной(Са++). Основные биологические эффектыкальция обусловлены его ионизированнойформой.

В цитозоле клеток ионизированногокальция содержится мало, но его количествочрезвычайно тонко регулируется, посколькуэтот катион является важнейшим регуляторомобменных процессов и функций клеток.

Поступление кальция в клетки извнеклеточной среды связано с его уровнемв микросреде и плазме крови, хотя вбольшей степени зависит от специальныхтранспортных мембранных механизмов(каналов, насосов, переносчиков).

Вклеточном цитозоле ионизированныйкальций связывается с белками, а такжеудаляется с помощью специальныхСа-насосов во внутриклеточные депо(митохондрии, цитоплазматическийретикулум) и наружу в микросреду клеток.Содержащийся в плазме крови ионизированныйкальций помимо того, что являетсяисточником для транспорта внутрь клеток,необходим для обеспечения физико-химическихсвойств плазменных белков, активностиферментов, например, для реализациимеханизмов свертывания крови. Регуляцияуровня ионизированного кальция в плазме крови осуществляется специальной гуморальной системой,включающей ряд кальций-регулирующихгормонов: околощитовидных желез(паратирин), щитовидной железы (кальцитонини его аналоги), почек (кальцитриол).

Вплазме крови содержится и большое числоразличных микроэлементов. Как минимум15 микроэлементов, содержащихся в плазмекрови, например, медь, кобальт, марганец,цинк, хром, стронций и др.

, играют важнуюроль в процессах метаболизма клеток иобеспечении их функций, поскольку входятв состав ферментов, катализируют ихдействие, участвуют в процессахобразования клеток крови и гемоглобина(гемопоэзе) и др.

Осмотическоедавление крови.Осмотическим давлением называетсясила, которая заставляет переходитьрастворитель (для крови это вода) черезполупроницаемую мембрану из менее вболее концентрированный раствор.Осмотическое давление крови вычисляюткриоскопическим методом с помощьюопределения депрессии (точки замерзания),которая для крови составляет 0,56—0,58°С.

Осмотическоедавление крови зависит в основном отрастворенных в ней низкомолекулярныхсоединений, главным образом солей. Около60% этого давления создается NaCl. Осмотическоедавление в крови, лимфе, тканевойжидкости, тканях приблизительно одинаковои отличается постоянством.

Даже вслучаях, когда в кровь поступаетзначительное количество воды или соли,осмотическое давление не претерпеваетсущественных изменений. При избыточномпоступлении в кровь вода быстро выводитсяпочками и переходит в ткани и клетки,что восстанавливает исходную величинуосмотического давления.

Если же в кровиповышается концентрация солей, то всосудистое русло переходит вода изтканевой жидкости, а почки начинаютусиленно выводить соли.

Продуктыпереваривания белков, жиров и углеводов,всасывающиеся в кровь и лимфу, а такженизкомолекулярные продукты клеточногометаболизма могут изменять осмотическоедавление в небольших пределах.

Источник: https://studfile.net/preview/6666499/page:22/

3. Плазма крови [1976 – – Физиология человека]

Электролитный состав плазмы крови

В 100 мл плазмы крови здорового человека содержится около 93 г воды. Остальная часть плазмы состоит из органических и неорганических веществ. Плазма содержит минеральные вещества, белки (в том числе ферменты), углеводы, жиры, продукты обмена веществ, гормоны, витамины.

Минеральные вещества плазмы представлены солями: хлоридами, фосфатами, карбонатами и сульфатами натрия, калия, кальция, магния. Они могут находиться как в виде ионов, так и в неионизированном состоянии.

Осмотическое давление плазмы крови

Даже незначительные нарушения солевого состава плазмы могут оказаться губительными для многих тканей, и прежде всего для клеток самой крови. Суммарная концентрация минеральных солей, белков, глюкозы, мочевины и других веществ, растворенных в плазме, создает осмотическое давление.

Явления осмоса возникают везде, где имеются два раствора различной концентрации, разделенные полупроницаемой мембраной, через которую легко проходит растворитель (вода), но не проходят молекулы растворенного вещества. В этих условиях растворитель движется в сторону раствора с большей концентрацией растворенного вещества.

Одностороннюю диффузию жидкости через полупроницаемую перегородку называют осмосом (рис. 4). Сила, которая вызывает движение растворителя через полупроницаемую мембрану, есть осмотическое давление.

С помощью специальных методов удалось установить, что осмотическое давление плазмы крови человека удерживается на постоянном уровне и составляет 7,6 атм (1 атм ≈ 105н/м2).

Рис. 4. Осмотическое давление: 1 – чистый растворитель; 2 – солевой раствор; 3 – полупроницаемая перепонка, разделяющая сосуд на две части; длина стрелок показывает скорость движения воды через перепонку; А – осмос, начавшийся после заполнения жидкостью обеих частей сосуда; Б – установление равновесия; Н-давление, уравновешивающее осмос

Осмотическое давление плазмы в основном создается неорганическими солями, поскольку концентрация сахара, белков, мочевины и других органических веществ, растворенных в плазме, невелика.

Благодаря осмотическому давлению происходит проникновение жидкости через клеточные оболочки, что обеспечивает обмен воды между кровью и тканями.

Постоянство осмотического давления крови имеет важное значение для жизнедеятельности клеток организма. Мембраны многих клеток, в том числе и клеток крови, тоже являются полупроницаемыми. Поэтому при помещении кровяных телец в растворы с различной концентрацией солей, а следовательно, и с разным осмотическим давлением в клетках крови за счет осмотических сил происходят серьезные изменения.

Солевой раствор, имеющий такое же осмотическое давление, как плазма крови, называют изотоническим раствором. Для человека изотоничен 0,9-процентный раствор поваренной соли (NaCl), а для лягушки – 0,6-процентный раствор этой же соли.

Солевой раствор, осмотическое давление которого выше, чем осмотическое давление плазмы крови, называют гипертоническим; если осмотическое давление раствора ниже, чем в плазме крови, то такой раствор называют гипотоническим.

Гипертонический раствор (обычно это 10-процентный раствор поваренной соли) применяют при лечении гнойных ран.

Если на рану наложить повязку с гипертоническим раствором, то жидкость из раны будет выходить наружу, на повязку, поскольку концентрация солей в ней выше, чем внутри раны.

При этом жидкость будет увлекать за собой гной, микробы, отмершие частицы тканей, и в результате рана скорее очистится и заживет.

Поскольку растворитель движется всегда в сторону раствора с более высоким осмотическим давлением, то при погружении эритроцитов в гипотонический раствор вода, по законам осмоса, интенсивно начинает проникать внутрь клеток. Эритроциты набухают, их оболочки разрываются, и содержимое поступает в раствор. Наблюдается гемолиз. Кровь, эритроциты которой подверглись гемолизу, становится прозрачной, или, как иногда говорят, лаковой.

В крови человека гемолиз начинается при помещении эритроцитов в 0,44-0,48-процентный раствор NaCl, а в 0,28-0,32-процентных растворах NaCl уже почти все эритроциты оказываются разрушенными. Если эритроциты попадают в гипертонический раствор, они сморщиваются. Убедитесь в этом, проделав опыты 4 и 5.

Примечание. Прежде чем проводить лабораторные работы по исследованию крови, необходимо освоить технику взятия из пальца крови для анализа.

Вначале и испытуемый и исследователь тщательно моют руки с мылом. Затем у испытуемого протирают спиртом безымянный (IV) палец левой руки. Кожу мякоти этого пальца прокалывают острой и предварительно простерилизованной специальной иглой-перышком. При надавливании на палец близ места укола выступает кровь.

Первую каплю крови убирают сухой ватой, а следующую используют для исследования. Необходимо следить, чтобы капля не растекалась по коже пальца. Кровь набирают в стеклянный капилляр, погрузив его конец в основание капли и придав капилляру горизонтальное положение.

После взятия крови палец вновь протирают ваткой, смоченной спиртом, а затем смазывают иодом.

Опыт 4

На один край предметного стекла поместите каплю изотонического (0,9-процентного) раствора NaCl, а на другой – каплю гипотонического (0,3-процентного) раствора NaCl.

Проколите кожу пальца иглой обычным способом и стеклянной палочкой перенесите по капле крови в каждую каплю раствора. Жидкости перемешайте, накройте покровными стеклами и рассмотрите под микроскопом (лучше при большом увеличении).

Видно набухание большинства эритроцитов в гипотоническом растворе. Некоторые из эритроцитов оказываются разрушенными. (Сравните с эритроцитами в изотоническом растворе.)

Опыт 5

Возьмите другое предметное стекло. На один край его поместите каплю 0,9-процентного раствора NaCl, а на другой – каплю гипертонического (10-процентного) раствора NaCl.

Внесите в каждую каплю растворов по капле крови и после перемешивания рассмотрите их под микроскопом.

В гипертоническом растворе происходит уменьшение размеров эритроцитов, их сморщивание, которое легко обнаруживается по характерному фестончатому их краю. В изотоническом растворе край у эритроцитов гладкий.

Несмотря на то что в кровь может поступать разное количество воды и минеральных солей, осмотическое давление крови поддерживается на постоянном уровне. Это достигается благодаря деятельности почек, потовых желез, через которые из организма удаляются вода, соли и другие продукты обмена веществ.

Физиологический раствор

Для нормальной деятельности организма важно не только количественное содержание солей в плазме крови, что обеспечивает определенное осмотическое давление. Чрезвычайно важен и качественный состав этих солей.

Изотонический раствор хлористого натрия не способен длительное время поддерживать работу омываемого им органа.

Сердце, например, остановится, если из протекающей через него жидкости полностью исключить соли кальция, то же произойдет при избытке солей калия.

Растворы, которые по своему качественному составу и концентрации солей соответствуют составу плазмы, называют физиологическими растворами. Они различны для разных животных. В физиологии часто применяют жидкости Рингера и Тироде (табл. 1).

Таблица1. Состав жидкостей Рингера и Тироде (в г на 100 мл воды)

В жидкости для теплокровных животных часто, помимо солей, добавляют еще глюкозу и насыщают раствор кислородом. Такие жидкости используют для поддержания жизнедеятельности изолированных от тела органов, а также как заменители крови при кровопотерях.

Реакция крови

Плазма крови имеет не только постоянное осмотическое давление и определенный качественный состав солей, в ней поддерживается постоянство реакции. Практически реакция среды определяется концентрацией водородных ионов. Для характеристики реакции среды пользуются водородным показателем, обозначаемым рН.

(Водородный показатель – логарифм концентрации водородных ионов с обратным знаком.) Для дистиллированной воды величина рН составляет 7,07, кислая среда характеризуется рН меньше 7,07, а щелочная – более 7,07. Водородный показатель крови человека при температуре тела 37°С равен 7,36. Активная реакция крови слабощелочная.

Даже незначительные сдвиги величины рН крови нарушают деятельность организма и угрожают его жизни. Вместе с тем в процессе жизнедеятельности в результате обмена веществ в тканях происходит образование значительных количеств кислых продуктов, например молочной кислоты при физической работе.

При усиленном дыхании, когда из крови удаляется значительное количество угольной кислоты, кровь может подщелачиваться. Организм обычно быстро справляется с такими отклонениями величины рН. Эту функцию осуществляют буферные вещества, находящиеся в крови.

К ним относятся гемоглобин, кислые соли угольной кислоты (гидрокарбонаты), соли фосфорной кислоты (фосфаты) и белки крови.

Постоянство реакции крови поддерживается деятельностью легких, через которые удаляется из организма углекислый газ; через почки и потовые железы выводится избыток веществ, имеющих кислую или щелочную реакцию.

Белки плазмы крови

Из органических веществ плазмы наибольшее значение имеют белки. Они обеспечивают распределение воды между кровью и тканевой жидкостью, поддерживая водно-солевое равновесие в организме.

Белки участвуют в образовании защитных иммунных тел, связывают и обезвреживают проникшие в организм ядовитые вещества. Белок плазмы фибриноген – основной фактор свертывания крови.

Белки придают крови необходимую вязкость, что важно для поддержания на постоянном уровне давления крови.

Источник: http://www.sohmet.ru/books/item/f00/s00/z0000030/st008.shtml

Электролитный состав плазмы крови, осмотическое давление крови

Электролитный состав плазмы крови

⇐ Предыдущая28293031323334353637Следующая ⇒

Электролитный состав плазмы крови.

Электролитный состав плазмы важен для поддержания ее осмо­тического давления, кислотно-щелочного состояния, функций кле­точных элементов крови и сосудистой стенки, активности фермен­тов, процессов свертывания крови и фибринолиза.

Поскольку плаз­ма крови постоянно обменивается электролитами с микросредой клеток, содержание в ней электролитов в значительной мере опре­деляет и фундаментальные свойства клеточных элементов органов — возбудимость и сократимость, секреторную активность и проница­емость мембран, биоэнергетические процессы.

основных электролитов в плазме крови, эритроцитах и тканевой микросреде представлено в табл.2.1.

Таблица 2.1. электролитов в плазме крови, эритроцитах и микросреде тканей (ммоль/л)

натрия и калия в плазме крови — жесткие гомеостатические константы, зависящие от баланса процессов поступления и выведения ионов, а также их перераспределения между клетками и внеклеточной средой.

Регуляция гомеостазиса этих катионов осу­ществляется изменениями поведения (большее или меньшее потреб­ление соли) и системами гуморальной регуляции, среди которых основное значение имеют ренин-ангиотензин-альдостероновая система и натриуретический гормон предсердий.

Жесткой гомеостатической константой является и концентрация кальция в плазме крови. Кальций содержится в двух формах: свя­занной (с белками, в комплексных соединениях, малорастворимых солях) и свободной, ионизированной (Са++). Основные биологичес­кие эффекты кальция обусловлены его ионизированной формой.

Содержащийся в плазме крови ионизированный кальций помимо того, что является источником для транспорта внутрь кле­ток, необходим для обеспечения физико-химических свойств плаз­менных белков, активности ферментов, например, для реализации механизмов свертывания крови.

Регуляция уровня ионизированного кальция в плазме крови осуществляется специальной гуморальной системой, включающей ряд кальций-регулирующих гормонов: око­лощитовидных желез (паратирин), щитовидной железы (кальцитонин и его аналоги), почек (кальцитриол).

В плазме крови содержится и большое число различных микро­элементов,называемых так из-за очень малых концентраций.

Как минимум 15 микроэлементов, содержащихся в плазме крови, напри­мер, медь, кобальт, марганец, цинк, хром, стронций и др.

, играют важную роль в процессах метаболизма клеток и обеспечении их функций, поскольку входят в состав ферментов, катализируют их действие, участвуют в процессах образования клеток крови и гемог­лобина (гемопоэзе) и др.

Отдельно по электролитам:

Распределение электролитов в жидких средах организма очень специфично по своему количественному и качественному составу. Из катионов плазмы натрий занимает ведущее место и составляет 93% от всего их количества. Среди анионов следует выделить прежде всего хлор и бикарбонат. Сумма анионов и катионов практически одинакова, т.е. вся система электронейтральна.

Натрий. Это основной осмотически активный ион внеклеточного пространства. В плазме крови концентрация ионов Na+приблизительно в 8 раз выше (132–150 ммоль/л), чем в эритроцитах.

Калий. Концентрация ионов К+ в плазме колеблется от 3,8 до 5.4 ммоль/л; в эритроцитах его приблизительно в 20 раз больше. Понижение содержания калия в сыворотке отмечается иногда при введении больших доз гормонов коркового вещества надпочечников с лечебной целью.

Кальций. В эритроцитах обнаруживаются следы кальция, в то время как в плазме содержание его составляет 2,25–2,80 ммоль/л.

Различают несколько фракций кальция: ионизированный кальций, кальций неионизированный, но способный к диализу, и недиализирующийся (недиффундирующий), связанный с белками кальций.

Кальций принимает активное участие в процессах нервно-мышечной возбудимости (как антагонист ионов К+), мышечного сокращения, свертывания крови, образует структурную основу костного скелета, влияет на проницаемость клеточных мембран и т.д.

Магний. В организме магний локализуется в основном внутри клетки – 15 ммоль/ на 1 кг массы тела; концентрация магния в плазме 0,8–1.5 ммоль/л, в эритроцитах – 2,4–2,8 ммоль/л. Мышечная ткань содержит магния в 10 раз больше, чем плазма крови. Уровень магния в плазме даже при значительных его потерях длительное время может оставаться стабильным, пополняясь из мышечного депо.

Фосфор. В клинике при исследовании крови различают следующие фракции фосфора: общий фосфат, кислоторастворимый фосфат, липоидный фосфат и неорганический фосфат.

Железо. В цельной крови железо содержится в основном в эритроцитах (около 18,5 ммоль/л), в плазме концентрация его составляет в среднем 0,02 ммоль/л.

Ежедневно в процессе распада гемоглобина эритроцитов в селезенке и печени освобождается около 25 мг железа и столько же потребляется при синтезе гемоглобина в клетках кроветворных тканей.

В костном мозге (основная эритропоэтическая ткань человека) имеется лабильный запас железа, превышающий в 5 раз суточную потребность в железе. Значительно больше запас железа в печени и селезенке (около 1000 мг, т.е. 40-суточный запас).

Микроэлементы. Обнаруживаемые в тканях, в том числе в крови, в очень небольших количествах (10–6–10–12%) минеральные вещества получили название микроэлементов. К ним относят йод, медь, цинк, кобальт, селен и др. Большинство микроэлементов в крови находится в связанном с белками состоянии.

Так, медь плазмы входит в состав церрулоплазмина, цинк эритроцитов целиком связан с карбоангидразой (карбонат-дегидратаза), 65–70% йода крови находится в органически связанной форме – в виде тироксина. В крови тироксин содержится главным образом в связанной с белками форме.

Он составляет комплекс преимущественно со специфическим связывающим его глобулином, который располагается при электрофорезе сывороточных белков между двумя фракциями α-глобулина. Поэтому тироксинсвязывающий белок носит название интеральфаглобулина.

Кобальт, обнаруживаемый в крови, также находится в белково-связанной форме и лишь частично как структурный компонент витамина В12. Значительная часть селена в крови входит в состав активного центра фермента глутатионпероксидазы, а также связана с другими белками.

Осмотическое давление.

Различные соединения, растворенные в плазме и форменных элементах крови, создают в них осмотическое давление. Мембраны форменных элементов, стенок сосудов являются полупроницаемой. Все они хорошо пропускают воду, значительно хуже ионы и молекулы различных веществ.

В норме осмотическое давление плазмы крови составляет около 7,5 атм (5700 мм рт. Ст., или 762 кПа). Осмотическая активность плазмы составляет около 290 мосм / л.
Величина осмотического давления определяется концентрацией растворенных молекул, а не их размерами.

Большая часть (примерно 99,5%) ионов плазмы – неорганические ионы. От их концентрации и зависит величина осмотического давления. На белки плазмы приходится лишь 0,03-0,04 атм (25-ЗО мм рт. Ст.) давления. Но давление, созданное белками, играет важную роль в регулировании распределения воды между плазмой и тканями.

Поэтому эту часть давления выделяют отдельно, называя его онкотическим давлением. Осмотическое и онкотическое давление обеспечивает водный обмен между средами организма. Они влияют также на обмен воды между плазмой крови и форменными элементами.

При нарушении осмотического или онкотического давления в плазме могут изменяться функция клеток крови и продолжительность их жизни. Так, при снижении осмотического давления плазмы вода будет поступать в клетки крови, при достижении предела растяжимости приведет к разрыву их оболочки – осмотического гемолиза.

Напротив, повышение осмотического давления плазмы вызывает выход воды из клеток, потерю упругости, сморщивание их. Это также негативно сказывается на жизнедеятельности клеток и может привести к разрушению их макрофагами тканей.

⇐ Предыдущая28293031323334353637Следующая ⇒

Дата добавления: 2015-11-05; просмотров: 1573 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов

Источник: https://lektsii.org/3-50594.html

Вопрос 94. Электролитный состав плазмы крови. Осмотическое давление крови. Функциональная система, обеспечивающая постоянство осмотического давления крови

Электролитный состав плазмы крови

К важ­ней­шим элек­тро­ли­там кро­ви от­но­сят­ся Na+, Cl–, K+, HCO3–, и Ca2+. Со­дер­жа­ние Na+ и Cl– оп­ре­де­ля­ет ос­мо­ляр­ность кро­ви, а HCO3– — ее pH; ре­гу­ля­цию этих по­ка­за­те­лей мы рас­смот­ре­ли вы­ше. Здесь мы ос­та­но­вим­ся на фи­зио­ло­ги­че­ской ро­ли K+ и Ca2+ и под­дер­жа­нии по­сто­ян­ст­ва их кон­цен­тра­ции в кро­ви.

Ка­лий

Фи­зио­ло­ги­че­ская роль и об­мен ка­лия

Ка­лий иг­ра­ет ос­нов­ную роль в соз­да­нии по­тен­циа­ла по­коя и в фа­зе ре­по­ля­ри­за­ции ПД (гл. 1). По­это­му ма­лей­шие из­ме­не­ния кон­цен­тра­ции ка­лия в кро­ви чре­ва­ты тя­же­лы­ми на­ру­ше­ния­ми функ­ции воз­бу­ди­мых кле­ток (в ча­ст­но­сти, серд­ца).

Ка­лий — на 95% внут­ри­кле­точ­ный ка­ти­он, и по­это­му:

¾ с од­ной сто­ро­ны, уме­рен­ные из­ме­не­ния его со­дер­жа­ния в ор­га­низ­ме мо­гут не ска­зать­ся на его кон­цен­тра­ции в кро­ви (на­при­мер, при сни­же­нии кон­цен­тра­ции ка­лия в кро­ви этот ион в оп­ре­де­лен­ных пре­де­лах вы­хо­дит из кле­ток, и его кон­цен­тра­ция вос­ста­нав­ли­ва­ет­ся);

¾ с дру­гой сто­ро­ны, при ка­ж­дом прие­ме пи­щи, осо­бен­но жи­вот­но­го про­ис­хо­ж­де­ния, в кровь из раз­ру­шае­мых кле­ток пи­ще­вых про­дук­тов по­сту­па­ет очень боль­шое ко­ли­че­ст­во ка­лия (при­мер­но та­кое же, как во всей вне­кле­точ­ной жид­ко­сти).

Под­дер­жа­ние по­сто­ян­ст­ва кон­цен­тра­ции ка­лия в кро­ви

Здесь мы вы­де­лим лишь ос­нов­ные прин­ци­пы под­дер­жа­ния по­сто­ян­ст­ва кон­цен­тра­ции ка­лия в кро­ви. Под­роб­но ме­ха­низ­мы ре­гу­ля­ции вы­ве­де­ния ка­лия рас­смат­ри­ва­ют­ся в гл. 15.

· Для под­дер­жа­ния по­сто­ян­ст­ва кон­цен­тра­ции ка­лия в кро­ви не­об­хо­ди­мо, что­бы его по­сту­п­ле­ние со­от­вет­ст­во­ва­ло его вы­ве­де­нию.

· Кон­цен­тра­ция ка­лия ре­гу­ли­ру­ет­ся толь­ко пу­тем из­ме­не­ний вы­ве­де­ния поч­ка­ми.

· Гор­мо­ном, от­ве­чаю­щим за под­дер­жа­ние по­сто­ян­ст­ва ка­лия в кро­ви, яв­ля­ет­ся аль­до­сте­рон — ми­не­ра­ло­кор­ти­ко­ид кор­ко­во­го ве­ще­ст­ва над­по­чеч­ни­ков. Он вы­де­ля­ет­ся, в ча­ст­но­сти, в от­вет на ги­пер­ка­лие­мию и уве­ли­чи­ва­ет вы­де­ле­ние ка­лия поч­ка­ми (по ме­ха­низ­му от­ри­ца­тель­ной об­рат­ной свя­зи).

Каль­ций

Фи­зио­ло­ги­че­ская роль каль­ция

Эта роль оп­ре­де­ля­ет­ся хи­ми­че­ски­ми свой­ст­ва­ми каль­ция: он пред­став­ля­ет со­бой двух­ва­лент­ный ка­ти­он, спо­соб­ный:

¾ об­ра­ти­мо свя­зы­вать­ся с бел­ка­ми;

¾ об­ра­зо­вы­вать не­рас­тво­ри­мые со­ли.

Бла­го­да­ря спо­соб­но­сти свя­зы­вать­ся с бел­ка­ми каль­ций яв­ля­ет­ся важ­ней­шим ре­гу­ля­то­ром мно­же­ст­ва фи­зио­ло­ги­че­ских функ­ций, в том чис­ле:

¾ яв­ля­ет­ся од­ним из вто­рых по­сред­ни­ков в сис­те­мах внут­ри­кле­точ­ной пе­ре­да­чи сиг­на­ла (гл. 7);

¾ сни­жа­ет нерв­но-мы­шеч­ную воз­бу­ди­мость;

¾ за­пус­ка­ет мы­шеч­ное со­кра­ще­ние;

¾ обес­пе­чи­ва­ет вы­де­ле­ние ме­диа­то­ров из пре­си­нап­ти­че­ских окон­ча­ний;

¾ уча­ст­ву­ет в свер­ты­ва­нии кро­ви.

Бла­го­да­ря спо­соб­но­сти об­ра­зо­вы­вать не­рас­тво­ри­мые со­ли каль­ций обес­пе­чи­ва­ет проч­ность кос­тей.

Ос­мо­ти­че­ское дав­ле­ние

Сущ­ность это­го по­ка­за­те­ля рас­смот­ре­на вы­ше. Как уже го­во­ри­лось, ос­мо­ти­че­ское дав­ле­ние за­ви­сит толь­ко от чис­ла час­тиц в еди­ни­це объ­е­ма рас­тво­ра. От­сю­да по­нят­но, по­че­му мел­кие мо­ле­ку­лы ино­гда на­зы­ва­ют «ос­мо­ти­че­ски ак­тив­ны­ми» — в 100 г NaCl, на­при­мер, со­дер­жит­ся на не­сколь­ко по­ряд­ков боль­ше час­тиц, чем в 100 г бел­ка.

Ос­мо­ти­че­ское дав­ле­ние из­ме­ря­ет­ся, ра­зу­ме­ет­ся, в еди­ни­цах дав­ле­ния, на­при­мер в ат­мо­сфе­рах (атм) или мил­ли­мет­рах ртут­но­го стол­ба (мм рт. ст.). По­дав­ляю­щая часть ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния кро­ви соз­да­ет­ся глав­ным ее элек­тро­ли­том — NaCl. Ос­мо­ти­че­ское дав­ле­ние кро­ви со­став­ля­ет око­ло 7,2 атм (то есть 7,2  760  5500 мм рт. ст.).

Ос­мо­ти­че­ское дав­ле­ние и объ­ем внут­ри­кле­точ­но­го про­стран­ст­ва

Глав­ное ве­ще­ст­во, соз­даю­щее ос­мо­ти­че­ское дав­ле­ние вне­кле­точ­ной жид­ко­сти, — NaCl:

¾ это глав­ный элек­тро­лит вне­кле­точ­ной жид­ко­сти, то есть его кон­цен­тра­ция во вне­кле­точ­ной жид­ко­сти (в том чис­ле — в плаз­ме) вы­со­ка;

¾ это мел­кая мо­ле­ку­ла, вдо­ба­вок дис­со­ции­рую­щая на две час­ти­цы (Na+ и Cl–); сле­до­ва­тель­но, в пе­ре­сче­те на еди­ни­цу мас­сы NaCl соз­да­ет вы­со­кое ос­мо­ти­че­ское дав­ле­ние;

¾ это ве­ще­ст­во не про­ни­ка­ет че­рез кле­точ­ные мем­бра­ны и по­это­му соз­да­ет эф­фек­тив­ное ос­мо­ти­че­ское дав­ле­ние (см. вы­ше, разд. «То­нич­ность»).

Как уже го­во­ри­лось, от ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния вне­кле­точ­ной жид­ко­сти за­ви­сит транс­порт во­ды че­рез кле­точ­ные мем­бра­ны, то есть объ­ем внут­ри­кле­точ­но­го про­стран­ст­ва:

¾ при ги­пе­рос­мо­ляр­но­сти кро­ви во­да вы­хо­дит из кле­ток, и они смор­щи­ва­ют­ся — объ­ем внут­ри­кле­точ­но­го про­стран­ст­ва сни­жа­ет­ся;

¾ при ги­по­ос­мо­ляр­но­сти кро­ви во­да вхо­дит в клет­ки, и они на­бу­ха­ют — объ­ем внут­ри­кле­точ­но­го про­стран­ст­ва уве­ли­чи­ва­ет­ся.

Очень важ­но, та­ким об­ра­зом, что объ­ем внут­ри­кле­точ­но­го про­стран­ст­ва за­ви­сит толь­ко от ос­мо­ляр­но­сти вне­кле­точ­ной жид­ко­сти, но не от ее об­ще­го ко­ли­че­ст­ва.

Рас­смот­рим два при­ме­ра.

· Че­ло­век вы­пи­ва­ет очень мно­го пре­сной во­ды (на­при­мер, при ин­тен­сив­ной на­груз­ке, вы­со­кой ок­ру­жаю­щей тем­пе­ра­ту­ре).

В ре­зуль­та­те у не­го по­вы­ша­ет­ся об­щий объ­ем жид­ко­сти (ги­пер­гид­ра­та­ция), но па­да­ет ос­мо­ляр­ность вне­кле­точ­ной жид­ко­сти (ги­по­ос­мо­ляр­ная, или ги­по­то­ни­че­ская, ги­пер­гид­ра­та­ция).

Сле­до­ва­тель­но, клет­ки бу­дут на­бу­хать (уве­ли­чит­ся объ­ем внут­ри­кле­точ­но­го про­стран­ст­ва), что при­ве­дет к на­ру­ше­ни­ям кле­точ­ных функ­ций.

При даль­ней­шем уве­ли­че­нии объ­е­ма кле­ток ра­зо­вьет­ся нев­ро­ло­ги­че­ская сим­пто­ма­ти­ка, так как го­лов­ной мозг, бу­ду­чи рас­по­ло­жен­ным в же­ст­кой че­реп­ной ко­роб­ке, не мо­жет сколь­ко-ни­будь су­ще­ст­вен­но уве­ли­чить свой объ­ем — это так на­зы­вае­мое вод­ное от­рав­ле­ние.

· Че­ло­век вы­пи­ва­ет очень мно­го мор­ской во­ды (на­при­мер, по­тер­пев­ший ко­раб­ле­кру­ше­ние).

При этом по­вы­сит­ся как об­щий объ­ем жид­ко­сти (ги­пер­гид­ра­та­ция), так и ос­мо­ляр­ность вне­кле­точ­ной жид­ко­сти (ги­пе­рос­мо­ляр­ная, или ги­пер­то­ни­че­ская, ги­пер­гид­ра­та­ция).

В ре­зуль­та­те клет­ки бу­дут смор­щи­вать­ся (объ­ем внут­ри­кле­точ­но­го про­стран­ст­ва сни­зит­ся), хо­тя ор­га­низм бу­дет «пе­ре­пол­нен» во­дой (ги­пер­гид­ра­ти­ро­ван).

Та­ким об­ра­зом, на­ру­ше­ния вод­но-ос­мо­ти­че­ско­го рав­но­ве­сия мо­гут про­яв­лять­ся:

¾ ги­по­гид­ра­та­ци­ей или ги­пер­гид­ра­та­ци­ей (на­ру­ше­ния об­ще­го объ­е­ма жид­ко­сти);

¾ ги­по­ос­мо­ляр­но­стью или ги­пе­рос­мо­ляр­но­стью (на­ру­ше­ния ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния).

Под­дер­жа­ние ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния кро­ви

Под­дер­жа­ние ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния кро­ви дос­ти­га­ет­ся в ос­нов­ном за счет ре­гу­ля­ции по­треб­ле­ния и вы­ве­де­ния во­ды (а не NaCl или иных ос­мо­ти­че­ски ак­тив­ных ве­ществ).

За под­дер­жа­ние ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния, как и мно­гих дру­гих кон­стант внут­рен­ней сре­ды (см. вы­ше, разд. «Внут­рен­няя сре­да»), от­ве­ча­ет ги­по­та­ла­мус.

Ги­по­та­ла­ми­че­ская сис­те­ма под­дер­жа­ния ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния уст­рое­на по об­ще­му прин­ци­пу ор­га­ни­за­ции ги­по­та­ла­ми­че­ских сис­тем под­дер­жа­ния кон­стант внут­рен­ней сре­ды (гл. 6).

Ее схе­ма пред­став­ле­на на рис. 9.5.

· Ос­нов­ные вхо­ды этой сис­те­мы:

¾ цен­траль­ный вход — пу­ти от вы­ше­ле­жа­щих цен­тров;

¾ сен­сор­ные вхо­ды:

à ос­мо­ре­цеп­то­ры,рас­по­ло­жен­ные в са­мом ги­по­та­ла­му­се; вос­при­ни­ма­ют ос­мо­ти­че­ское дав­ле­ние плаз­мы;

à во­лю­мо­ре­цеп­то­ры и ба­ро­ре­цеп­то­ры. Во­лю­мо­ре­цеп­то­ры, рас­по­ло­жен­ные в пред­сер­ди­ях и по­лых ве­нах, вос­при­ни­ма­ют цен­траль­ное ве­ноз­ное дав­ле­ние и тем са­мым (кос­вен­но) объ­ем кро­ви; ба­ро­ре­цеп­то­ры, рас­по­ло­жен­ные в круп­ных ар­те­ри­ях, вос­при­ни­ма­ют ар­те­ри­аль­ное дав­ле­ние (под­роб­нее см. в гл. 14).

· Ос­нов­ные вы­хо­ды:

¾ центр жа­ж­ды, за­пус­каю­щий пить­е­вое по­ве­де­ние и тем са­мым ре­гу­ли­рую­щий по­треб­ле­ние во­ды;

¾ АДГ — гор­мон, вы­ра­ба­ты­вае­мый ней­ро­на­ми ги­по­та­ла­му­са и хра­ня­щий­ся в их окон­ча­ни­ях в ней­ро­ги­по­фи­зе. Под дей­ст­ви­ем это­го гор­мо­на умень­ша­ет­ся вы­ве­де­ние во­ды поч­ка­ми. Под­роб­но о сек­ре­ции АДГ см. в гл. 7, а о ме­ха­низ­ме его дей­ст­вия на поч­ки — в гл. 15.

Центр жа­ж­ды и сек­ре­ция АДГ сти­му­ли­ру­ют­ся:

¾ ак­ти­ва­ци­ей ос­мо­ре­цеп­то­ров;

¾ умень­ше­ни­емак­ти­ва­ции во­лю­мо- и ба­ро­ре­цеп­то­ров.

Бла­го­да­ря это­му ги­по­та­ла­ми­че­ская сис­те­ма под­дер­жа­ния ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния функ­цио­ни­ру­ет по прин­ци­пу от­ри­ца­тель­ной об­рат­ной свя­зи:

¾ при по­вы­ше­нии ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния кро­ви сти­му­ли­ру­ют­ся ре­цеп­то­ры ги­по­та­ла­му­са, и в ре­зуль­та­те 1) ак­ти­ви­ру­ет­ся центр жа­ж­ды и по­вы­ша­ет­ся по­треб­ле­ние во­ды; 2) уве­ли­чи­ва­ет­ся вы­ра­бот­ка АДГ и сни­жа­ет­ся вы­ве­де­ние во­ды. И то и дру­гое при­во­дит к сни­же­нию ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния;

¾ при сни­же­нии объ­е­ма кро­ви и ар­те­ри­аль­но­го дав­ле­ния умень­ше­ние ак­ти­ва­ции во­лю­мо- и ба­ро­ре­цеп­то­ров при­во­дит к тем же ре­ак­ци­ям.

В ре­зуль­та­те в ор­га­низ­ме за­дер­жи­ва­ет­ся во­да и вос­ста­нав­ли­ва­ет­ся объ­ем кро­ви.

Од­на­ко при этом нор­ма­ли­за­ция объ­е­ма кро­ви дос­ти­га­ет­ся за счет ее ги­по­ос­мо­ляр­но­сти, по­это­му этот ме­ха­низм ра­бо­та­ет толь­ко в экс­трен­ных ус­ло­ви­ях (см. ни­же).

Сек­ре­ция АДГ и центр жа­ж­ды го­раз­до чув­ст­ви­тель­нее к сиг­на­лам от ос­мо­ре­цеп­то­ров, чем от во­лю­мо- и ба­ро­ре­цеп­то­ров. По­это­му:

¾ в нор­ме ги­по­та­ла­ми­че­ская сис­те­ма чув­ст­ви­тель­на толь­ко к из­ме­не­ни­ям ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния кро­ви и ре­гу­ли­ру­ет толь­ко его;

¾ лишь при уг­ро­жаю­щем па­де­нии объ­е­ма кро­ви сни­же­ние им­пуль­са­ции от во­лю­мо- и ба­ро­ре­цеп­то­ров ак­ти­ви­ру­ет центр жа­ж­ды и сек­ре­цию АДГ. Это тот са­мый экс­трен­ный слу­чай, ко­гда при­ори­тет от­да­ет­ся под­дер­жа­нию объ­е­ма вне­кле­точ­ной жид­ко­сти, а не ее ос­мо­ти­че­ско­го дав­ле­ния.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/19_315167_vopros--elektrolitniy-sostav-plazmi-krovi-osmoticheskoe-davlenie-krovi-funktsionalnaya-sistema-obespechivayushchaya-postoyanstvo-osmoticheskogo-davleniya-krovi.html

ОСосудах
Добавить комментарий