Значение минерального состава крови (Na, K, Ca) на примере работы сердца. Кровь, ее состав и функции Химические элементы в крови человека

Любые изменения состава крови у человека имеют высокую диагностическую ценность для установления причины заболевания и идентификации возбудителя.

Кровь, по сути своей является суспензией, которая подразделяется на жидкую плазму и форменные элементы. В среднем, составляющие крови на 40% состоит их элементов, распределённых в плазме. Форменные элементы на 99% состоят из эритроцитов (ἐρυθρός - красный). Процентное отношение объёма (RBC) к общей ёмкости крови называют HCT (гематокрит). При потере кровью внушительного объёма жидкости, говорят о . Такое состояние наступает, когда процент плазмы опускается ниже 55%.

Причинами патологии крови могут быть:

• Понос;
• Рвота;
• Ожоговая болезнь;
• Обезвоживание организма при тяжёлой работе, в результате спортивных состязаний и длительного пребывания на жаре.

По особенностям отзыва лейкоцитов на происходящие изменения, делают вывод о наличии инфекции и её разновидности, определяют этапы патологического процесса, восприимчивость организма к назначенному лечению. Изучение лейкоформулы позволяет обнаруживать опухолевые патологии. При детальной расшифровке лейкоцитарной формулы, можно установить не только наличие лейкоза или лейкопении, но уточнить, каким видом онкологии человек страдает.

Немаловажное значение имеет обнаружение повышенного вброса в периферийную кровь клеток-предшественников лейкоцитов. Это говорит об извращении синтеза лейкоцитов, приводящего к онкологии крови.

У человека (PLT) — это мелкие клетки, лишённые ядра, задачей которых является сохранение целостности кровяного русла. PLT способны слипаться, приклеиваться к разнообразным поверхностям, образуя тромбы при разрушениях стенок сосудов. Тромбоциты в крови содействуют лейкоцитам в ликвидации чужеродных агентов, увеличивая просвет капилляров.

В организме ребёнка кровь занимает до 9% массы тела. У взрослого процент самой главной соединительной ткани организма падает до семи, что составляет, не менее пяти литров.

Соотношение упомянутых выше компонентов крови может меняться по причине болезни, либо, как следствие иных обстоятельств.

Причины изменения состава крови у взрослого и ребенка могут стать:

• Несбалансированное питание;
• Возраст;
• Физиологические состояния;
• Климат;
• Вредные привычки.

Чрезмерное употребление жиров провоцирует кристаллизацию холестерина на стенках сосудов. Избыток белков, из-за увлечения мясными продуктами выводится из организма в виде мочевой кислоты. Неумеренное потребление кофе провоцирует эритроцитоз, гипергликемию и и состав крови человека меняется.

Дисбаланс поступления с пищей или усвоения железа, фолиевой кислоты и цианкобаламина приводит к падению гемоглобина. Голодание является причиной роста билирубина.

Мужчины, образ жизни которых предполагает более высокие физические напряжения, по сравнению с женщинами, нуждаются в большем количестве кислорода, что проявляется в повышении числа RВС и концентрации гемоглобина.

Нагрузки на организм пожилых постепенно уменьшаются, уводя вниз показатели крови.

Горцы, постоянно находящиеся в условиях нехватки кислорода компенсируют её повышением уровня RВС и НВ. Выведение из организма курильщика повышенного количества шлаков и токсинов сопровождается лейкоцитозом.

Оптимизировать показатели крови можно во время болезни. Первым делом, нужно наладить полноценное питание. Избавиться от вредных привычек. Ограничить употребление кофе, бороться с адинамией посредством умеренной физической нагрузки. Кровь отблагодарит хозяина, готового бороться за сохранение здоровья. Вот так вот выглядит состав крови человека если разбирать его по ее компонентам.

Защищающие организм от болезнетворных микробов

Если человек весит 65 кг, в нем 5,2 кг крови (7-8%); из 5 л крови около 2,5 л приходится на воду.

В состав плазмы (на нее приходится 55%) входят минеральные вещества (соли натрия, кальция и многие другие) и органические (белки, глюкоза и другие). Плазма принимает участие в транспорте веществ и свертывании крови.

Рисунок 1.5.7. Динамическое равновесие систем свертывания крови и фибринолиза:

1 - стенка кровеносного сосуда; 2 - повреждение стенки сосуда; 3 - тромбоциты; 4 - адгезия и агрегация тромбоцитов; 5 - тромб; 6 - факторы свертывающей системы

Как можно видеть на данном рисунке, в основе свертывания крови лежит превращение растворимого белка плазмы фибриногена в плотный белок – фибрин . К числу агентов процесса относятся ионы кальция и протромбин. Если к свежей крови добавить небольшое количество щавелевокислого или лимоннокислого натрия (натрия цитрата), то свертывания не наступит, так сильно эти соединения связывают ионы кальция. Этим пользуются при хранении донорской крови. Другое вещество, которое требуется для нормального протекания процесса свертывания крови – упомянутый ранее протромбин. Этот белок плазмы вырабатывается в печени, причем для его образования необходим витамин К. Перечисленные выше компоненты (фибриноген, ионы кальция и протромбин) всегда присутствуют в плазме крови, но в нормальных условиях кровь не свертывается.

Дело в том, что процесс не может начаться без еще одного компонента – тромбопластина – ферментного белка, содержащегося в тромбоцитах и в клетках всех тканей организма. Если порезать палец, то из поврежденных клеток высвобождается тромбопластин. Тромбопластин выделяется также из тромбоцитов, разрушающихся при кровотечении. При взаимодействии в присутствии ионов кальция тромбопластина с протромбином, последний расщепляется и образует фермент тромбин , который превращает растворимый белок фибриноген в нерастворимый фибрин . Важную роль в механизме прекращения кровотечений играют тромбоциты. До тех пор, пока сосуды не повреждены, тромбоциты не прилипают к стенкам сосудов, но при нарушении их целостности или появлении патологической шероховатости (например атеросклеротической бляшки) они оседают на поврежденной поверхности, склеиваются друг с другом и высвобождают вещества, стимулирующие свертывание крови. Так образуется сгусток крови, который при разрастании превращается в тромб.

Процесс тромбообразования представляет собой сложную цепочку взаимодействий различных факторов и состоит из нескольких этапов. На первом этапе происходит образование томбопластина. В этой фазе принимают участие ряд плазменных и тромбоцитарных факторов свертывания крови. Во второй фазе тромбопластин в комплексе с VII и X факторами свертывания крови и в присутствии ионов кальция превращают неактивный белок протромбин в активный фермент тромбин. В третьей фазе растворимый белок фибриноген (под действием тромбина) превращается в нерастворимый фибрин. Нити фибрина, сплетенные в густую сеть, с захваченными тромбоцитами образуют сгусток – тромб – закрывающий дефект кровеносного сосуда.

Жидкое состояние крови в нормальных условиях поддерживает противосвертывающее вещество – антитромбин . Он вырабатывается в печени, и его роль заключается в нейтрализации небольших количеств тромбина, появляющихся в крови. Если все же образование сгустка крови произошло, то начинается процесс тромболиза или фибринолиза, в результате чего тромб постепенно растворяется, и проходимость сосуда восстанавливается. Если снова посмотреть на рисунок 1.5.7 , а точнее, на его правую часть, то можно увидеть, что разрушение фибрина происходит под действием фермента плазмина . Этот фермент образуется из своего предшественника плазминогена под действием определенных факторов, называемых активаторами плазминогена .

В 1898 году ученый по фамилии Бунге, высказал гипотезу о том, что жизнь зародилась в море. Он утверждал, что животные, живущие сегодня, унаследовали от своих прародителей неорганический состав крови. Ученые, так же, вывели формулу морской воды времен палеозоя. Знаете, что удивительно? По составу эта древняя вода полностью идентична минеральному составу нашей крови. Что же получается. В нас текут воды древнего моря? Так может поэтому нас так и тянет к морю.

Миллионы лет тому назад воды океана стали колыбелью жизни на Земле. В те далекие времена в водных просторах земли обитали первые одноклеточные живые организмы. Они черпали из воды необходимые для жизни питательные вещества и кислород. Океан обеспечивал им постоянную температуру. Время шло. Организмы становились многоклеточными и пленили море внутри себя, что бы не потерять возможность воды, так же помогать теперь уже выросшему организму, жить так же удобно, как это было с одноклеточными предками. В результате, в процессе эволюции, мы пришли к появлению крови, состав которой удивительным образом схож с составом морской воды.
Основным компонентом жидкой части крови - плазмы - является вода (90–92%), практически единственный растворитель, в котором происходят все химические превращения в организме. Сравним состав морской воды и плазмы крови. В морской воде концентрация солей выше. Содержание кальция и натрия одинаково. Магния и хлора больше в морской воде, а калия больше в сыворотке крови. Солевой состав крови постоянен, он поддерживается и контролируется специальными буферными системами. Удивительно, но и солевой состав мирового океана так же постоянен. Колебания состава отдельных солей не превышают 1%. Во времена второй мировой войны А. Бабкиным и В. Сосновским был предложен препарат морской воды для восполнения кровопотери раненых. Этот препарат вошел в историю под названием раствора АМ-4 Бабского.
Каков же состав морской воды и как он действует на нас?
Морская соль – обычный хлорид натрия. В процентном соотношении в морской воде его содержится столько же, сколько и в теле здорового человека. Поэтому купание в море способствует поддержанию нормального кислотно-щелочного баланса в нашем организме и благотворно воздействует на кожу.
Кальций прогоняет депрессию, способствует хорошему сну и гарантирует отсутствие судорог, принимает участие в свертываемости крови, играет большую роль в заживлении ран, предупреждении инфекций и укрепляет соединительные ткани.
Магний защищает от аллергии, нервозности, снимает отёчность, участвует в клеточном обмене и расслаблении мышц.
Бром успокаивает нервную систему.
Сера благотворно влияет на кожу и борется с грибковыми заболеваниями.
Йод необходим для щитовидной железы, влияет на интеллектуальные способности, гормональный обмен, понижает уровень холестерина в крови, омолаживает клетки кожи.
Калий участвует в регулировании питания и очистке клетки.
Хлор участвует в образовании желудочного сока и плазмы крови.
Марганец участвует в формировании костной ткани и укрепляет иммунную систему.
Цинк участвует в формировании иммунитета, поддержании функции половых желез, препятствует росту опухолей.
Железо участвует в транспортировке кислорода и в процессе образования эритроцитов.
Селен предотвращает онкологические заболевания.
Медь препятствует развитию анемии.
Кремний придает эластичность сосудам и укрепляет ткани.
Кровь в нашем организме осуществляет гармонизацию всех процессов жизнедеятельности, работу органов и тканей, связывая организм в единое целое. Прародитель крови - мировой океан - выполняет те же функции в организме под названием планета Земля...
Кровь и океан. Они защищают, питают, согревают, очищают организм и планету, органы и материки, миллиарды клеток и миллиарды живых существ. Жизнь клеток нашего организма и жизнь всех живых существ на планете Земля невозможна без воды и крови.

Утверждаю

Зав. каф. проф., д.м.н.

Мещанинов В.Н.

_____‘’_____________2006 г

ЛЕКЦИЯ № 22

Тема: Биохимия крови 1. Физико-химические свойства,

химический состав

Факультеты: лечебно-профилактический, медико-профилактический, педиатрический.

Кровь - это жидкая ткань организма, разновидность соединительной ткани.

СОСТАВ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА

Как и любая ткань, кровь состоит из клеток и межклеточного вещества.

Межклеточное вещество крови называется плазмой ,она составляет 55% от общего объема крови. Для получения плазмы крови, цельную кровь центрифугируют с антикоагулянтом, например гепарином.

Существует также понятие сыворотка крови , в отличие от плазмы сыворотка крови не содержит фибриноген. Сыворотку крови получают при центрифугировании цельной крови без антикоагулянта.

На форменные элементы приходиться 45% от общего объема крови. Основные клетки крови –эритроциты (составляют 44% от общего объема крови, у мужчин 4,0-5.1*10 12 /л, у женщин 3,7*-4.7*10 12 /л),лейкоциты (4,0-8.8*10 9 /л) итромбоциты (180-320*10 9 /л). Среди лейкоцитов выделяют нейтрофилы палочкоядерные (0,040-0,300*10 9 /л, 1-6%), нейтрофилы сегментоядерные (2,0-5,5*10 9 /л, 45-70%), эозинофилы (0,02-0.3*10 9 /л, 0-5%), базофилы (0-0,065*10 9 /л, 0-1%), лимфоциты (1,2-3.0*10 9 /л, 18-40%) и моноциты (0,09-0.6*10 9 /л, 2-9%).

Все жидкости организма имеют общие свойства (объем, плотность, вязкость, рН, осмотическое давление), при этом у них могут быть подчеркнуты специфические свойства (цвет, прозрачность, запах и т.д.).

Общие свойства крови:

Объем в среднем 4,6л или 6-8% от массы тела. У мужчин 5200 мл, у женщин 3900мл.

Удельная плотность цельной крови -1050-1060 г/л, плазмы -1025-1034 г/л, эритроцитов -1080-1097 г/л.

Вязкость крови 4-5 относительных единиц (в 4-5 раз выше вязкости воды). У мужчин – 4,3-5,3 мПа*с, у женщин 3,9-4,9 мПа*с.

рН – отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода. рН капиллярной крови = 7,37-7,45, рН венозной крови = 7,32-7,42.

Осмотическое давление = 7,6 атм. (определяется осмотической концентрацией – суммой все частиц находящихся в единице объема. Т=37С.). В основном зависит от NaClи других низкомолекулярных веществ

Специфические свойства крови:

Онкотическое давление =0,03 атм. (определяется концентрацией растворенных в крови белков).

СОЭ: мужчины – 1-10 мм/ч, женщины – 2-15 мм/ч.

Цветовой показатель – 0,86-1.05

Гематокрит – 40-45% (у мужчин 40-48%, у женщин 36-42%). Отношение форменных элементов крови, в процентах, к общему объему крови.

Химический состав крови:

Химический состав растворимых в плазме крови веществ относительно постоянен, так как существуют мощные нервные и гуморальные ме­ханизмы, поддерживающие гомеостаз.

Возрастные особенности состава крови

Функции крови:

Основная функция крови - это транспорт веществ и тепловой энергии.

Дыхательная функция. Кровь переносит газы: кислород от легких к органам и тканям, а обратно углекислый газ.

Трофическая и выделительная функция. Кровь доставляет органам и тканям питательные вещества, забирая от них продукты их метаболизма.

Коммуникативная функция. Кровь переносит гомоны от места их синтеза к органам-мишеням.

Кровь транспортирует по организму воду и ионы.

Терморегуляторная функция. Кровь перераспределяет в организме тепловую энергию.

Кровь содержит различные буферные системы, которые участвую в поддержании кислотно-основного равновесия.

Кровь, с помощью неспецифического и специфического иммунитета, защищает организм от внешних и внутренних вредных факторов.

В результате выполнения перечисленных функций, кровь обеспечивает поддержание в организме гомеостаза.

Для нормального функционирования кровь:

должна находиться в жидком состоянии, и присутствовать в кровяном русле в достаточном объеме, что обеспечивается свертывающей и противосвертывающей системой крови, работой почек и ЖКТ.

В связи с тем, что кровь поддерживает гомеостаз в организме и контактирует практически со всеми органами и тканями, она является самым хорошим биологическим материалом для выявления большинства заболеваний организма.

Химический состав крови , циркулирующей в теле животного, постоянен в результате динамического равновесия между количеством веществ, поступающих в кровь и выделяемых ею.

Количество воды в крови крупного рогатого скота с возрастом уменьшается. Наоборот, содержание общего азота у взрослого скота выше, чем у телят. Увеличение содержания общего азота отмечается с повышением упитанности крупного рогатого скота. Аналогично увеличивается и содержание сухого остатка в крови. Наибольшее количество белка в крови крупного рогатого скота установлено в возрасте до 3 лет, в дальнейшем оно снижается и достигает минимума к 12 годам.

Минеральный состав крови довольно разнообразен. При этом наибольшее количество неорганических веществ содержится в форменных элементах. Так, общее содержание минеральных веществ в крови составляет 0,9 %, а в форменных элементах 1,2 %.

В состав крови входят также витамины и гормоны. К витаминам относятся тиамин (B 1), рибофлавин (В 2), аскорбиновая кислота (С), антиксерофтальмический (А), антирахитический (D), биотин (Н), пантотеновая кислота (В 3), токоферол (Е), антигеморрагический (К), кобаламин (В 12).

Гормоны — это физиологически активные вещества, являющиеся специфическими продуктами обмена веществ, выделяемыми в кровь и тканевую жидкость железами внутренней секреции. Так, в крови обнаружены инсулин, адреналин, гормоны гипофиза, а также половых и молочных желез.

Из многочисленных ферментов следует отметить. каталазу, регулирующую окислительно-восстановительные процессы, амилазу, расщепляющую крахмал, липазу, расщепляющую жиры, а также протеолитические ферменты, под действием которых происходит распад белков, - пепсин, трипсин и химотрипсин.

Постоянство реакции среды крови поддерживается благодаря наличию в ней буферных систем - карбонатной, фосфатной и белковой. Карбонатный буфер поддерживает на постоянном уровне (1/20) соотношение угольной кислоты к ее натриевой соли, а фосфатный буфер - отношение кислого фосфата к щелочному (1/4). Белковые буферные системы включаются в работу по поддержанию pH среды на постоянном уровне после того, как себя исчерпают фосфатный и карбонатный буферы.

Важно знать химический состав плазмы и форменных элементов.

Большую часть сухого остатка плазмы и форменных элементов крови составляют белки, которые представляют собой высокомолекулярные азотистые вещества, отличающиеся разнообразием свойств. При определенных условиях белки способны распадаться на аминокислоты, которые подразделяют на незаменимые, условно незаменимые и заменимые.

Незаменимыми называют аминокислоты, которые не могут синтезироваться в организме и должны поступать с пищей. К ним относятся валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин. Отсутствие в корме хотя бы одной из перечисленных аминокислот приводит к нарушению обмена, приостановке роста и, в конце концов, к гибели животного. Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, называются полноценными .

К условно незаменимым аминокислотам относятся аргинин, гистидин и тирозин. Их образование в животном организме происходит медленно и не всегда удовлетворяет его потребность.

Все белки подразделяют на простые (белки-протеины), которые при гидролизе распадаются только на аминокислоты, и сложные (белки-протеиды), которые при гидролизе, кроме аминокислот, выделяют и небелковую группу. К простым белкам относятся альбумины, глобулины, к сложным - гемоглобин.

По форме частиц белки подразделяют на фибриллярные и глобулярные. К фибриллярным белкам относятся преимущественно белки, входящие в состав шкуры, кости, копыт, волоса, т. е. выполняющие структурные функции организма. Глобулярные белки выполняют физиологические функции. К ним относятся альбумин, глобулин и миозин.

Основными белками плазмы крови являются сывороточные альбумины, сывороточные глобулины и фибриноген.

Сывороточные альбумины участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия и играют важную роль в транспортировке различных соединений.

Сывороточные глобулины также участвуют в переносе различных веществ. Они представляют собой смесь альфа-, бета- и гамма-глобулинов, причем гамма-глобулин способен реагировать с чужеродными белками — антигенами. Поэтому они получили название антител. Таким образом, гамма-глобулин является носителем защитных свойств организма.

Фибриноген содержится в плазме и отсутствует в сыворотке крови. Он участвует в свертывании крови, превращаясь в фибрин.

Перечисленные белки плазмы являются полноценными, так как содержат весь комплекс незаменимых аминокислот. Наиболее ценным из них является фибриноген, в котором содержится больше триптофана (3,5%), лизина (9%) и метионина (2,6%) по сравнению с другими белками плазмы.

Основным белком форменных элементов является гемоглобин. Это сложный белок, состоящий из белковой части глобина и небелковой (простетической) части - гема . Гемоглобин является основной частью эритроцитов и содержится в них в количестве 30-41%. Гемоглобин осуществляет перенос кислорода к клеткам, где протекают интенсивные процессы биологического окисления. Концентрация его в крови различных животных неодинакова вследствие значительных различий в количестве эритроцитов и их величине.

Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц. Каждая субъединица соединена с гемом. Гем является комплексным соединением протопорфирина IX и железа. Железо в теме находится в центральном ядре и связано с азотом пирроловых колец двумя главными и двумя добавочными валентностями. В процессе окисления: двухвалентное железо переходит в трехвалентное.

Гем у различных животных по своему строению одинаков. Видовые различия гемоглобинов крови различных животных обусловлены ее белковой частью - глобином, отличающимся по сочетанию аминокислот в молекуле. Гем является нестойким соединением. Отщепляясь от глобина, он легко окисляется с образованием гемина, в молекуле

которого железо трехвалентно. При обработке растворов гемоглобина разведенными минеральными щелочами и кислотами выделяется окисленная форма гемагематин. В присутствии уксусной кислоты и поваренной соли гем окисляется и выделяется в виде хлоргемина, а при обработке концентрированной серной кислотой — гематопорфирина.

Нативный глобин можно получить при осторожном прибавлении к раствору гемоглобина соляной или щавелевой кислот. Отщепляемый при этом гемин извлекается диэтиловым эфиром, а глобин осаждается в избытке ацетона или осаждением поваренной солью. Этот метод используют для получения неокрашенного белка глобина из гемоглобина.

В результате окисления тема происходит его обесцвечивание, что имеет важное практическое значение для расширения сферы использования крови и форменных элементов на пищевые цели. Метод окисления гемоглобина крови и форменных элементов с помощью перекиси водорода в присутствии фермента каталазы широко используют на предприятиях мясной промышленности для получения сухой белковой смеси и ее применения в производстве различных мясопродуктов, а также в хлебопечении и производстве кондитерских изделий.

Из приведенных данных видно, что гемоглобин из-за отсутствия аминокислоты изолейцин нельзя отнести к полноценным белкам. Однако по наличию триптофана, метионина данный белок превосходит сывороточный альбумин, а по содержанию лизина - фибриноген и сывороточный глобулин. Все это позволяет сделать вывод о целесообразности его использования в сочетании с другими белками при производстве пищевой и кормовой продукции.

Наряду с белковыми веществами в состав крови и ее фракций входят небелковые азотистые и безазотистые вещества, минеральные вещества, пигменты, витамины, липиды.

К азотистым небелковым веществам относятся мочевина, аммиак, аминокислоты, креатин, креатинин, мочевая кислота, пурины и другие соединения. Безазотистые вещества включают в основном углеводы: глюкозу, фруктозу, гликоген, а также молочную и пировиноградную кислоты.

К минеральным веществам относятся хлориды натрия, калия, магния, бикарбонат натрия, карбонат кальция, сульфат натрия, фосфат кальция, кислые фосфорнокислые соли калия, натрия и др.

Пигменты крови включают гемоглобин, билирубин, билевердин, липохромы, лютеин, уробилин. Липохромы принадлежат к группе каротиноидов, лютеины — растительные пигменты. Так, красно-желтый цвет сыворотки крови крупного рогатого скота обусловлен наличием в ней значительного количества каротинов и ксантофилов, а желтый цвет сыворотки крови свиней вызван крайне незначительным содержанием в ней указанных пигментов.

Липиды в основном представлены нейтральным жиром и продуктами его распада, а также лецитином, кефалином, холестерином.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .