Сколько в норме воды в плазме крови


© Автор: З. Нелли Владимировна, врач лабораторной диагностики НИИ трансфузиологии и медицинских биотехнологий, специально для СосудИнфо.ру (об авторах)

Плазма крови – первая (жидкая) составляющая ценнейшей биологической среды под названием кровь. Плазма крови забирает на себя до 60% всего объема крови. Вторую часть (40 – 45 %) циркулирующей по кровеносному руслу жидкости берут на себя форменные элементы: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.

Состав плазмы крови – уникальный. Чего там только нет? Различные белки, витамины, гормоны, ферменты – в общем, все, что каждую секунду обеспечивает жизнь человеческого организма.

Состав плазмы крови

Желтоватая прозрачная жидкость, выделенная при образовании свертка в пробирке – и есть плазма? Нет – это сыворотка крови, в которой нет коагулируемого белка фибриногена (фактора I), он ушел в сгусток. Однако, если взять кровь в пробирку с антикоагулянтом, то он не позволит ей (крови) свернуться, а тяжелые форменные элементы через некоторое время опустятся на дно, сверху же останется также желтоватая, но несколько мутноватая, в отличие от сыворотки, жидкость, вот она и есть плазма крови, мутность которой придают содержащиеся в ней белки, в частности, фибриноген (FI).


Состав плазмы крови поражает своим многообразием. В ней, кроме воды, которая составляет 90 – 93 %, присутствуют компоненты белковой и небелковой природы (до 10%):

плазма в общем составе крови

  • Белки, которые забирают на себя 7 – 8 % от всего объема жидкой части крови (в 1 литре плазмы содержится от 65 до 85 граммов белков, норма общего белка в крови в биохимическом анализе: 65 – 85 г/л). Основными плазменными белками признаны альбумины (до 50% от всех белков или 40 – 50 г/л), глобулины (≈ 2,7%) и фибриноген;
  • Другие вещества белковой природы (компоненты комплемента, липопротеиды, углеводно-белковые комплексы и пр.);
  • Биологически активные вещества (ферменты, гемопоэтические факторы – гемоцитокины, гормоны, витамины);
  • Низкомолекулярные пептиды – цитокины, которые, в принципе, белки, но с низкой молекулярной массой, они продуцируются преимущественно лимфоцитами, хотя другие клетки крови также к этому причастны. Не глядя на свой «малый рост», цитокины наделены важнейшими функциями, они осуществляют взаимодействие системы иммунитета с другими системами при запуске иммунного ответа;
  • Углеводы, липиды, которые участвуют в обменных процессах, постоянно протекающих в живом организме;

  • Продукты, полученные в результате этих обменных процессов, которые впоследствии будут удалены почками (билирубин, мочевина, креатинин, мочевая кислота и др.);
  • В плазме крови собрано подавляющее большинство элементов таблицы Д. И. Менделеева. Правда, одни представители неорганической природы (натрий, хлор, калий, магний, фосфор, йод, кальций, сера и др.) в виде циркулирующих катионов и анионов легко поддаются подсчету, другие (ванадий, кобальт, германий, титан, мышьяк и пр.) – по причине мизерного количества, рассчитываются с трудом. Между тем, на долю всех присутствующих в плазме химических элементов приходится от 0,85 до 0,9%.

Таким образом, плазма – это очень сложная коллоидная система, в которой «плавает» все, что содержится в организме человека и млекопитающих и все, что готовится к удалению из него.

Вода – источник Н2О для всех клеток и тканей, присутствуя в плазме в столь значительных количествах, она обеспечивает нормальный уровень артериального давления (АД), поддерживает в более-менее постоянном режиме объем циркулирующей крови (ОЦК).

Различаясь аминокислотными остатками, физико-химическими свойствами и другими характеристиками, белки создают основу организма, обеспечивая ему жизнь. Разделив плазменные белки на фракции, можно узнать содержание отдельных протеинов, в частности, альбуминов и глобулинов, в плазме крови. Так делают с диагностической целью в лабораториях, так делают в промышленных масштабах для получения очень ценных лечебных препаратов.


Среди минеральных соединений наибольшая доля в составе плазмы крови принадлежит натрию и хлору (Na и Cl). Эти два элемента занимают ≈ по 0,3% минерального состава плазмы, то есть, они как бы являются основными, что нередко используется для восполнения объема циркулирующей крови (ОЦК) при кровопотерях. В подобных случаях готовится и переливается доступное и дешевое лекарственное средство – изотонический раствор хлорида натрия. При этом 0,9% р-р NaCl называют физиологическим, что не совсем верно: физиологический раствор должен, кроме натрия и хлора, содержать и другие макро- и микроэлементы (соответствовать минеральному составу плазмы).

Сколько в норме воды в плазме крови

Небелковые компоненты

Кроме этого плазма крови включает небелковые вещества:

  • органические азотсодержащие: аминокислотный азот, азот мочевины, низкомолекулярные пептиды, креатин, креатинин, индикан. Билирубин;
  • органические безазотистые: углеводы, липиды, глюкоза, лактат, холестерин, кетоны, пировиноградная кислота, минералы;
  • неорганические: катионы натрия, кальция, магния, калия, анионы хлора, йода.

Ионы, находящиеся в плазме, регулируют баланс pH, поддерживают в норме состояние клеток.

Функции плазмы крови обеспечивают белки

Функции плазмы крови определяются ее составом, преимущественно, белковым. Более детально этот вопрос будет рассмотрен в разделах ниже, посвященных основным белкам плазмы , однако кратко отметить важнейшие задачи, которые решает этот биологический материал, не помешает. Итак, главные функции плазмы крови:


  1. Транспортная (альбумин, глобулины);
  2. Дезинтоксикационная (альбумин);
  3. Защитная (глобулины – иммуноглобулины);
  4. Коагуляционная (фибриноген, глобулины: альфа-1-глобулин – протромбин);
  5. Регуляторная и координационная (альбумин, глобулины);

Это коротко о функциональном назначении жидкости, которая в составе крови постоянно движется по кровеносным сосудам, обеспечивая нормальную жизнедеятельность организма. Но все же некоторым ее компонентам следовало бы уделить больше внимания, к примеру, что читатель узнал о белках плазмы крови, получив столь мало сведений? А ведь именно они, главным, образом, решают перечисленные задачи (функции плазмы крови).

Сколько в норме воды в плазме крови
белки плазмы крови

Безусловно, дать полнейший объем информации, затрагивая все особенности белков, присутствующих в плазме, в небольшой статье, посвященной жидкой части крови, наверное, сделать трудновато.


жду тем, вполне возможно познакомить читателя с характеристиками основных протеинов (альбумины, глобулины, фибриноген – их считают главными белками плазмы) и упомянуть о свойствах некоторых других веществ белковой природы. Тем более что (как указывалось выше) они обеспечивают качественное выполнение своих функциональных обязанностей этой ценной жидкостью.

Несколько ниже будут рассмотрены основные белки плазмы, однако вниманию читателя хотелось бы представить таблицу, которая показывает, какими протеинами представлены основные белки крови, а также их главное предназначение.

Таблица 1. Основные белки плазмы крови


Основные белки плазмы Содержание в плазме (норма), г/л Главные представители и их функциональное назначение
Альбумины 35 — 55 «Строительный материал», катализатор иммунологических реакций, функции: транспорт, обезвреживание, регуляция, защита.
Альфа Глобулин α-1 1,4 – 3,0 α1-антитрипсин, α-кислый протеин, протромбин, транскортин, переносящий кортизол, тироксинсвязывающий белок, α1-липопротеин, транспортирующий жиры к органам.
Альфа Глобулин α-2 5,6 – 9,1 α-2-макроглобулин (главный в группе протеин) — участник иммунного ответа, гаптоглобин — образует комплекс со свободным гемоглобином, церулоплазмин – переносит медь, аполипопротеин В – транспортирует липопротеиды низкой плотности («плохой» холестерин»).
Бета Глобулины: β1+β2 5,4 – 9,1 Гемопексин (связывает гем гемоглобина, чем предотвращает удаление железа из организма), β-трансферрин (переносит Fe), компонент комплемента (участвует в иммунологических процессах), β-липопротеиды – «транспортное средство» для холестеринов и фосфолипидов.
Гамма глобулин γ 8,1 – 17,0 Естественные и приобретенные антитела (иммуноглобулины 5 классов – IgG, IgA, IgM, IgE, IgD), осуществляющие, главным образом, иммунную защиту на уровне гуморального иммунитета и создающие аллергостатус организма.
Фибриноген 2,0 – 4,0 Первый фактор свертывающей системы крови – FI.

Альбумины

Альбумины – это простые белки, которые по сравнению с другими протеинами:

структура альбумина

  • Проявляют самую высокую устойчивость в растворах, но при этом хорошо растворяются в воде;
  • Неплохо переносят минусовые температуры, не особо повреждаясь при повторном замораживании;
  • Не разрушаются при высушивании;
  • Пребывая в течение 10 часов при довольно высокой для других белков температуре (60ᵒС), не теряют своих свойств.

Способности этих важных белков обусловлены наличием в молекуле альбумина очень большого количества полярных распадающихся боковых цепей, что определяет главные функциональные обязанности белков – участие в обмене и осуществление антитоксического эффекта. Функции альбуминов в плазме крови можно представить следующим образом:


  1. Участие в водном обмене (за счет альбуминов поддерживается необходимый объем жидкости, поскольку они обеспечивают до 80% суммарного коллоидно-осмотического давления крови);
  2. Участие в транспортировке различных продуктов и, особенно, тех, которые с большим трудом поддаются растворению в воде, например, жиров и желчного пигмента – билирубина (билирубин, связавшись с молекулами альбумина, становится безвредным для организма и в таком состоянии переносится в печень);
  3. Взаимодействие с макро- и микроэлементами, поступающими в плазму (кальций, магний, цинк и др.), а также со многими лекарственными препаратами;
  4. Связывание токсических продуктов в тканях, куда данные белки беспрепятственно проникают;
  5. Перенос углеводов;
  6. Связывание и перенос свободных жирных кислот – ЖК (до 80%), направляющихся в печень и другие органы из жировых депо и, наоборот, при этом, ЖК не проявляют агрессии в отношении красных клеток крови (эритроцитов) и гемолиза не происходит;
  7. Защита от жирового гепатоза клеток печеночной паренхимы и перерождения (жирового) других паренхиматозных органов, а, кроме этого, препятствие на пути образования атеросклеротических бляшек;
  8. Регуляция «поведения» некоторых веществ в организме человека (поскольку активность ферментов, гормонов, антибактериальных препаратов в связанном виде падает, данные белки помогают направить их действие в нужное русло);

  9. Обеспечение оптимального уровня катионов и анионом в плазме, защита от негативного воздействия случайно попавших в организм солей тяжелых металлов (комплексируются с ними с помощью тиоловых групп), нейтрализация вредных веществ;
  10. Катализ иммунологических реакций (антиген→антитело);
  11. Поддержание постоянства рН крови (четвертый компонент буферной системы – плазменные белки);
  12. Помощь в «строительстве» тканевых протеинов (альбумины совместно с другими белками составляют резерв «стройматериалов» для столь важного дела).

Синтезируется альбумин в печени. Средний период полужизни данного белка составляет 2 – 2,5 недели, хотя одни «проживают» неделю, а другие – «работают» до 3 – 3,5 недель. Путем фракционирования белков из плазмы доноров получают ценнейший лечебный препарат (5%, 10% и 20% раствор), имеющий аналогичное название. Альбумин является последней фракцией в процессе, поэтому его производство требует немалых трудовых и материальных затрат, отсюда и стоимость лечебного средства.

Показаниями к использованию донорского альбумина являются различные (в большинстве случаев довольно тяжелые) состояния: большая, создающая угрозу жизни, потеря крови, падение уровня альбумина и снижение коллоидно-осмотического давления по причине различных заболеваний.

Глобулины

Эти белки забирают меньшую долю по сравнению с альбумином, однако довольно ощутимую среди других протеинов. В лабораторных условиях глобулины разделяют на пять фракций: α-1, α-2, β-1, β-2 и γ-глобулины. В условиях производства для получения препаратов из фракции II + III выделяют гамма-глобулины, которые впоследствии будут использованы для лечения различных болезней, сопровождающихся нарушением в системе иммунитета.


Сколько в норме воды в плазме крови
разнообразие форм видов белков плазмы

В отличие от альбуминов, вода для растворения глобулинов не подходит, поскольку в ней они не растворяются, зато нейтральные соли и слабые основания вполне подойдут для приготовления раствора данного белка.

Глобулины – весьма значимые плазменные протеины, в большинстве случаев – это белки острой фазы. Не глядя на то, что их содержание находится в пределах 3% от всех плазменных белков, они решают важнейшие для организма человека задачи:

  • Альфа-глобулины участвуют во всех воспалительных реакциях (в биохимическом анализе крови отмечается повышение α-фракции);
  • Альфа- и бета-глобулины, находясь в составе липопротеинов, осуществляют транспортные функции (жиры в свободном состоянии в плазме появляются очень редко, разве что после нездоровой жирной трапезы, а в нормальных условиях холестерин и другие липиды связаны с глобулинами и образуют растворимую в воде форму, которая легко транспортируется из одного органа в другой);

  • α- и β-глобулины участвуют в холестериновом обмене (см. выше), что определяет их роль в развитии атеросклероза, поэтому неудивительно, что при патологии, протекающей с накоплением липидов, в сторону увеличения изменяются значения бета-фракции;
  • Глобулины (фракция альфа-1) переносят витамин В12 и отдельные гормоны;
  • Альфа-2-глобулин находится в составе принимающего очень активное участие в окислительно-восстановительных процессах гаптоглобина – этот острофазный белок связывает свободный гемоглобин и, таким образом, препятствует выведению железа из организма;
  • Часть бета-глобулинов совместно с гамма-глобулинами решает задачи иммунной защиты организма, то есть, является иммуноглобулинами;
  • Представители альфа, бета-1 и бета-2-фракций переносят стероидные гормоны, витамин А (каротин), железо (трансферрин), медь (церулоплазмин).

Очевидно, что внутри своей группы глобулины несколько отличаются друг от друга (прежде всего, своим функциональным назначением).

Следует заметить, что с возрастом или при отдельных заболеваниях печень может начать производить не совсем нормальные глобулины альфа и бета, при этом, измененная пространственная структура макромолекулы белков не лучшим образом отразится на функциональных способностях глобулинов.

Гамма-глобулины

Гамма-глобулины – белки плазмы крови, обладающие наименьшей электрофоретической подвижностью, эти протеины составляют основную массу естественных и приобретенных (иммунных) антител (АТ). Гамма-глобулины, образованные в организме после встречи с чужеродным антигеном, называют иммуноглобулинами (Ig). В настоящее время с приходом в лабораторную службу цитохимических методов стало возможным исследование сыворотки с целью определения в ней иммунных белков и их концентраций. Не все иммуноглобулины, а их известно 5 классов, имеют одинаковую клиническую значимость, кроме того, их содержание в плазме зависит от возраста и меняется при различных ситуациях (воспалительные заболевания, аллергические реакции).

Таблица 2. Классы иммуноглобулинов и их характеристика

Класс иммуноглобулинов (Ig) Содержание в плазме (сыворотке), % Основное функциональное назначение
G Ок. 75 Антитоксины, антитела, направленные против вирусов и грамположительных микробов;
A Ок. 13 Антиинсулярные АТ при сахарном диабете, антитела, направленные против капсульных микроорганизмов;
M Ок. 12 Направление – вирусы, грамотрицательные бактерии, форсмановские и вассермановские антитела.
E 0,0… Реагины, специфические АТ против различных (определенных) аллергенов.
D У эмбриона, у детей и взрослых, возможно, обнаружение следов Не учитываются, поскольку клинической значимости не имеют.

Концентрация иммуноглобулинов разных групп имеет заметные колебания у детей младшей и средней возрастной категории (преимущественно за счет иммуноглобулинов класса G, где отмечаются довольно высокие показатели – до 16 г/л). Однако приблизительно после 10-летнего возраста, когда прививки сделаны и основные детские инфекции перенесены, содержание Ig (в том числе, IgG) снижается и устанавливается на уровне взрослых:

IgM – 0,55 – 3,5 г/л;

IgA – 0,7 – 3,15 г/л;

IgG – 0,7 – 3,5 г/л;

Фибриноген

Первый фактор свертывания (FI – фибриноген), который при образовании сгустка переходит в фибрин, формирующий сверток (наличие в плазме фибриногена отличает ее от сыворотки), по сути, относится к глобулинам.

Сколько в норме воды в плазме крови

Фибриноген с легкостью осаждается 5% этанолом, что используется при фракционировании белков, а также полунасыщенным раствором хлорида натрия, обработкой плазмы эфиром и повторным замораживанием. Фибриноген термолабилен и полностью сворачивается при температуре 56 градусов.

Без фибриногена не образуется фибрин, без него не останавливается кровотечение. Переход данного белка и образование фибрина осуществляется с участием тромбина (фибриноген → промежуточный продукт – фибриноген В → агрегация тромбоцитов → фибрин). Начальные стадии полимеризации фактора свертывания можно повернуть вспять, однако под влиянием фибринстабилизирующего фермента (фибриназа) происходит стабилизация и течение обратной реакции исключается.

Участие в реакции свертывания крови – главное функциональное назначение фибриногена, но он имеет и другие полезные свойства, например, по ходу выполнения своих обязанностей, укрепляет сосудистую стенку, производит небольшой «ремонт», прилипая к эндотелию и закрывая тем самым маленькие дефекты, которые то и дело возникают в процессе жизни человека.

Форменные элементы

Совокупность форменных (имеющих клеточное строение) элементов, выраженная в процентах, называют гематокритом (HCT).

Сколько в норме воды в плазме крови
Основные форменные элементы крови

Составными частями гематокрита являются:

RВС лишены ядра. Почти весь объём клетки гематокрита занимает HB (гемоглобин), сложный железосодержащий хромопротеид, обладающий способностью связывать кислород и карбоксид. Главной работой, которую выполняет RВС, считают транспортировку кислорода из лёгких в ткани и карбоксида из тканей в лёгкие.

В числе прочих функций RВС числятся перенос аминокислот и обеспечение буферных свойств крови.

Специфика строения НВ плода дозволяет обеспечение кислородом тканей плацентарного кровооборота у беременных.

В биохимическом анализе крови свойства RВС используют при исчислении СОЭ (скорости, с которой эритроциты оседают). По значению СОЭ делают заключение о наличии анемии и интенсивности протекания воспалительного процесса.

Клетки WBC (лейкоциты) ответственны за иммунную защиту. Они не только ликвидируют убивают или сдерживают чужеродных агентов, но формируют промежуточную память о них. Информация передаётся последующим поколениям иммунных клеток, формирующих антитела к патологическому агенту, упреждая атаку.

Лейкоциты в крови подразделяются на две разновидности: гранулоциты (содержащие видимые под микроскопом зерно подобные гранулы) и агранулоциты.

Обнаружение гранул в клетках связано с их предварительной окраской. Окрашиваемые пигментом эозином, имеющим кислую реакцию клетки, назвали эозинофилами (ЕОS). Восприимчивые к щелочному красителю стали называть базофилами (BASO), третьим вариантом стали нейтрофилы (NEUT).

Среди агранулоцитов различают моноциты (MONO) и лимфоциты (LYMP).

Каждой разновидности предназначена определённая роль в обороне организма. Процентное соотношение между разновидностями лейкоцитов имеет значительное диагностическое значение и называется лейкоцитарной формулой.

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.

Тромбоциты в 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.

Белки плазмы в качестве лабораторных показателей

В лабораторных условиях для определения концентрации плазменных белков можно работать с плазмой (кровь берут в пробирку с антикоагулянтом) или проводить исследование сыворотки, отобранной в сухую посуду. Белки сыворотки крови ничем не отличаются от плазменных протеинов, за исключением фибриногена, который, как известно, в сыворотке крови отсутствует и который без антикоагулянта уходит на образование сгустка. Основные протеины меняют свои цифровые значения в крови при различных патологических процессах.

Сколько в норме воды в плазме крови

Повышение концентрации альбумина в сыворотке (плазме) – редчайшее явление, которое случается при обезвоживании либо при чрезмерном поступлении (внутривенное введение) альбумина высоких концентраций. Снижение уровня альбумина может указывать на истощение функциональных возможностей печени, на проблемы с почками либо на нарушения в желудочно-кишечном тракте.

Увеличение или снижение белковых фракций характерно ряду патологических процессов, например, острофазные протеины альфа-1- и альфа-2-глобулины, повышая свои значения, могут свидетельствовать об остром воспалительном процессе, локализованном в органах дыхания (бронхи, легкие), затрагивающем выделительную систему (почки) либо сердечную мышцу (инфаркт миокарда).

Особенное место в диагностике различных состояний отводится фракции гамма-глобулинов (иммуноглобулинов). Определение антител помогает распознать не только инфекционное заболевание, но и дифференцировать его стадию. Более подробные сведения об изменении значений различных белков (протеинограмма) читатель может почерпнуть в отдельном материале по глобулинам.

Отклонения от нормы фибриногена проявляют себя нарушениями в системе гемокоагуляции, поэтому данный белок является важнейшим лабораторным показателем свертывающих способностей крови (коагулограмма, гемостазиограмма).

Что касается других важных для организма человека белков, то при исследовании сыворотки, используя определенные методики, можно найти практически любые, которые интересны для диагностики заболеваний. Например, рассчитывая концентрацию трансферрина (бета-глобулин, острофазный белок) в пробе и рассматривая его не только в качестве «транспортного средства» (хотя это, наверное, в первую очередь), врач узнает степень связывания протеином трехвалентного железа, высвобождаемого красными кровяными тельцами, ведь Fe3+, как известно, присутствуя в свободном состоянии в организме, дает выраженный токсический эффект.

Исследование сыворотки с целью определения содержания церулоплазмина (острофазный белок, металлогликопротеин, переносчик меди) помогает диагностировать такую тяжелую патологию, как болезнь Коновалова-Вильсона (гепатоцеребральная дегенерация).

Таким образом, исследуя плазму (сыворотку), можно определить в ней содержание и тех белков, которые жизненно необходимы, и тех, которые появляются в анализе крови, как показатель патологического процесса (например, С-реактивный белок).

Плазма крови – лечебное средство

Заготовка плазмы в качестве лечебного средства началась еще в 30 годах прошлого столетия. Сейчас нативную плазму, полученную путем спонтанного оседания форменных элементов в течение 2 суток, уже давно не используют. На смену устаревшим пришли новые методы разделения крови (центрифугирование, плазмаферез). Кровь после заготовки подвергается центрифугированию и разделяется на компоненты (плазма + форменные элементы). Жидкая часть крови, полученная подобным образом, обычно замораживается (свежезамороженная плазма) и, во избежание заражения гепатитами, в частности, гепатитом С, который имеет довольно длинный инкубационный период, направляется на карантинное хранение. Замораживание данной биологической среды при ультранизких температурах позволяет хранить ее год и более, чтобы потом использовать для приготовления препаратов (криопреципитат, альбумин, гамма-глобулин, фибриноген, тромбин и др.).

Сколько в норме воды в плазме крови

В настоящее время жидкая часть крови для переливаний все чаще заготавливается методом плазмафереза, который наиболее безопасен для здоровья доноров. Форменные элементы после центрифугирования возвращаются путем внутривенного введения, а потерянные с плазмой белки в организме сдавшего кровь человека быстро регенерируются, приходят в физиологическую норму, при этом, не нарушая функции самого организма.

Кроме свежезамороженной плазмы, переливаемой при многих патологических состояниях, в качестве лечебного средства используют иммунную плазму, полученную после иммунизации донора определенной вакциной, например, стафилококковым анатоксином. Такую плазму, имеющую высокий титр антистафилококковых антител, используют также для приготовления антистафилококкового гамма-глобулина (иммуноглобулин человека антистафилококковый) – препарат довольно дорогостоящий, поскольку его производство (фракционирование белков) требует немалых трудовых и материальных затрат. И сырьем для него служит – плазма крови иммунизированных доноров.

Своего рода иммунной средой является и плазма антиожоговая. Давно замечено, что кровь людей, переживших подобный ужас вначале несет токсические свойства, однако спустя месяц в ней начинают обнаруживаться ожоговые антитоксины (бета- и гамма-глобулины), которые могут помочь «друзьям по несчастью» в остром периоде ожоговой болезни.

Разумеется, получение подобного лечебного средства сопровождается определенными трудностями, не глядя на то, что в период выздоровления потерянная жидкая часть крови восполняется донорской плазмой, поскольку организм обожженных людей испытывает белковое истощение. Однако донор должен быть взрослым и в другом отношении – здоровым, а его плазма должна иметь определенный титр антител (не менее 1 : 16). Иммунная активность плазмы реконвалесцентов сохраняется около двух лет и через месяц после выздоровления ее можно забирать у доноров-реконвалесцентов уже без компенсации.

Из плазмы донорской крови для людей, страдающих гемофилией или другой патологией свертывания, которая сопровождается снижением антигемофильного фактора (FVIII), фактора фон Виллебранда (ФВ, VWF) и фибриназы (фактор XIII, FXIII), готовится гемостатическое средство, называемое криопреципитатом. Его действующее вещество – фактор свертывания VIII.

Видео: о сборе и использовании плазмы крови

Что это такое

Первоначальные общие знания о том, что такое плазма и для чего нужна, мы получаем еще, будучи школьниками. Впору напомнить, что это одна из составных частей крови – специфического жидкого вещества нашей сердечно-сосудистой системы. Она циркулирует по замкнутому кругу человеческих сосудов за счёт ритмических сокращений сердца. Разные оттенки красного цвета крови объясняются наличием в ней гемоглобина. Собственно кровь составляют не только плазма, но еще и эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Плазма является частью жидкой, имеющей желтоватый оттенок, примерно на 90% состоит из воды, примерно на 10% – из сухого вещества, преимущественно это белки, соли. Кровь выполняет несколько важнейших функций, среди которых транспортная (перенос по организму питательных веществ), дыхательная, выделительная и др. Без неё выполнять эти жизненные задачи в полном объёме она не сможет.

Источник: cordiacardio.ru

Состав и свойства крови

 

 

Кровь – это неоднородная жидкость красного цвета, состоящая из плазмы и взвешенных в ней форменных элементов крови – эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Объем крови у взрослых людей составляет 6-8% от массы тела, в среднем 5 л.

 

Между плазмой и клеточными элементами крови существует определенное объемное соотношение, показателем которого является гематокрит.

 

Гематокрит — это часть объема крови,

Приходящаяся на долю эритроцитов.

Гематокрит выявляется посредством центрифугирования крови, в которую добавлено вещество, предотвра­щающее ее свертывание. В процессе центрифугирования кровь, содержащаяся в пробирке, расслаивается: обладающие большей удельной массой форменные элементы крови (а это в основном эритроциты) оседают в нижней части пробирки, а над эритроцитами располагается плазма крови (рис. 1).

 

 

Рис. 1

 

Единицей измерения гематокрита является процент.

 

Гематокрит (Ht)

в норме имеет следующие значения:

       
  Сколько в норме воды в плазме крови   Сколько в норме воды в плазме крови

 

у взрослого мужчины у взрослой женщины

       
  Сколько в норме воды в плазме крови  

 

40-48% 36-42%

 

Величина гематокрита находится в прямой зависимости от количества эритроцитов в объеме крови: чем больше эритроцитов в объеме крови (микролитре или литре), тем выше гематокрит и наоборот. Однако не следует думать, что гематокрит является методом определения количества эритроцитов в объеме крови. Клеточные элементы крови подсчитываются в счетной камере Горяева. Гематокрит выявляет лишь соотношение между эритроцитами и плазмой крови и поэтому является относительной величиной.

Определим, какие факторывызывают увеличение гематокрита в физиологических условиях.

Во-первых, повышение гематокрита может быть обусловлено обезвоживанием. Организм теряет воду при высокой температуре внешней среды. Самым эффективным механизмом терморегуляции в жарком климате является испарение. Так как источником всех жидких сред организма является вода плазмы крови, потеря значительного количества воды с потом приводит к уменьшению объема плазмы крови. Эритроциты при этом, естественно, остаются в сосудистом русле. Очевидно, что уменьшение доли плазмы при не изменяющемся количестве эритроцитов увеличивает показатель гематокрита.

Во-вторых, гематокрит возрастает в процессе адаптацииорга­низма к высокогорью. Это связано с тем, что в горной местности низкое давление кислорода в атмосферном воздухе вызывает увеличение образова­ния носителей кислорода – эритроцитов – в кроветворных органах. Объем жидкой части крови при этом не изменяется.

Итак, увеличение гематокрита отражает либо уменьшение объема плазмы крови, либо увеличение образования эритроци­тов, так как и в первом, и во втором случаях возрастает количество эритроцитов в объеме крови. Существенное повышение гематокрита сопровождается увеличением вязкости крови и, соответственно, ухудшением текучести крови.

Уменьшение гематокрита указывает на изменение нормального соотношения между эритроцитами и плазмой крови в связи с кровопотерей. По прошествии нескольких суток после потери крови происходит переход воды в кровоток из межклеточного пространства, вследствие чего количество эритроцитов в объеме крови снижается. Гематокрит уменьшается также при гемолизе эритроцитов.

Зависимость гематокрита от количества эритроцитов в объеме крови обнаруживается при сравнении значений этого показателя у здоровых мужчин и женщин. Более высокий гематокрит у мужчин объясня­ется большим, чем у женщин, количеством эритроцитов в объеме крови.

 

Различают кровь циркулирующую и депонированную. Кровя­нымидепо являются сосуды, в которых кровь течет в десятки раз медленней, чем в других сосудах. У взрослого человека депониро­ванная кровь составляет 0,7-1 л, а циркулирующая – 3-4 л. Кровь депонируется в селезенке, печени, легких и в подкожном сосудистом сплетении.

 

Функции крови

— Транспортная: кровь является основной сис­темой транспорта различных веществ в организме.

— Дыхательная: кровь переносит дыхательные газы от легких к тканям (О2) и наоборот (СО2).

— Питательная: кровь транспортирует к клеткам организма вещества, необходимые для их жизнедеятельности.

— Выделительная: кровь переносит к органам выделения про­дукты метаболизма, подлежащие экскреции.

— Терморегуляторная: кровь переносит тепло, образующееся во внутренних органах и тканях, к поверхности тела.

— Защитная: свертывание крови предотвращает потерю крови при повреждении сосуда; иммунная система крови осуществ­ляет защиту организма от чужеродных микроорганизмов.

— Регуляторная: кровь переносит вещества, осуществляющие гуморальную регуляцию функций организма.

Компоненты плазмы крови и их функции.Плазма крови — это прозрачная жидкость желтоватого цвета.

 

Плазма состоит из

       
  Сколько в норме воды в плазме крови   Сколько в норме воды в плазме крови

воды и минеральных и

органических

веществ

       
  Сколько в норме воды в плазме крови   Сколько в норме воды в плазме крови

около 91% около 9%

Функции воды плазмы крови

Вода плазмы крови

— является источником воды для клеток организма и межклеточной жидкости,

— разносит по организму растворенные в ней вещества,

— участвует в создании объема циркулирующей крови (ОЦК) и кровяного давления.

 

Функции минеральных веществ плазмы крови.Минеральные вещества плазмы представлены электролитами. Среди катионов в плазме больше всего ионов натрия,затем по убыванию концентрацииследуют ионы калия, кальция и магния. Среди анионов преобладает хлорид, в меньшем количестве в плазме присутствуют ионы бикарбоната и совсем немного фосфатов и сульфата.

 

Неорганические электролиты плазмы крови в основном создают осмотическое давлениекрови.

 

Осмотическое давление крови (Росм) —показатель, характе­ризующий перемещение воды(растворителя)через полупрони­цаемую мембрану из областименьшейконцентрации растворенных веществ в область ихбольшей концентрации.

Росм = Сколько в норме воды в плазме крови 7,3 атм

Раствор, идентичный по химическому составу и осмолярности плазме крови, называется физиологическимилиизоосмолярным (изотоническим) раствором.

 

Физиологический раствор – это 0,9% водный раствор

Хлорида натрия.

 

 

Растворы с меньшей или большей концентрацией растворенных веществ называются гипоосмолярными (гипотоническими)илигиперосмолярными(гипертоническими) соответственно.

 

Осмотическое давление крови определяет обмен водымежду плазмой крови и межклеточной жидкостью. Изменение содержания в плазме хлорида натрия (соли, в основном создающей осмолярность плазмы) вызывает также перераспределение воды между форменными элементами крови и плазмой. Рассмотрим это на примере эритроцитов.

Осмолярность эритроцитов примерно соответствует осмолярности окружающей их плазмы, вследствие чего преимущественного перемещения воды в эритроцит или из эритроцита не наблюдается.

Снижение концентрации солей в плазме крови вызывает движение воды из плазмы (области меньшей концентрации) в эритроцит (область большей концентрации). Избыточное содержание воды приводит к набуханию эритроцита и разрыву его мембраны – осмотическому гемолизу эритроцитов. В норме гемолиз эритроцитов происходит при добавлении в кровь 0,40-0,35% раствора хлорида натрия. При повышении осмолярности плазмы крови эритроциты теряют воду, сморщиваются, их тургор изменяется.

Следовательно, при возникновении необходимости в переливаниикровезамещающей жидкости можно использовать раствор, который по осмолярности и химическому составу соответствует плазме крови.

Общая идея, лежащая в основе осмотического перемещения воды, заключается в стремленииматери-природык равновесию.Вода движется в том направлении, которое обеспечивает создание одинаковой осмолярности растворов с разной концентрацией растворенных веществ – меньшая концентрация увеличивается, а большая уменьшается (рис. 3).

 

гипер- изо- гипо-

 

 

Рис. 3. Осмотическое перемещение воды

 

Концентрация электролитов плазмы может быть представлена осмолярностью.

 

Осмолярность – число молей вещества в 1 литре раствора.

Осмолярность крови = 290 ммоль/л

 

В создании осмотического давления крови принимают участие белки плазмы крови, так как они являются органическими электролитами. Давление, определяемое белками, составляет очень малую часть осмотического давления крови — 0,45% в связи с большими по сравнению с неорганическими электролитами размерами белковых частиц и их низкой молекулярной концентрацией. Однако сохранение постоянной концентрации белков в плазме крови играет очень важную роль в обмене воды в организме.

 

 

Осмотическое давление,обусловленноебелками плазмы крови,называетсяколлоидно-осмотическим

илионкотическим давлением.

Ронк Сколько в норме воды в плазме крови 25–30 мм рт. ст.

 

Онкотическое давление крови является важным клиническим показателем. Уменьшение концентрации альбуминов в крови приводит к переходу воды из плазмы крови в интерстиций — интестинальному (тканевому) отеку. Онкотическое давление крови в основном создают альбумины.

 

 

Функции белков плазмы крови.Органические вещества плазмы в основном представлены белками.

На основе различной электрофоретической подвижности

среди белков плазмы крови выделяют

альбумины,

глобулины,

фибриноген.

Белки плазмы различаются также

молекулярной массой и количеством.

Альбумины

Низкомолекулярные белки глобулярной формы. Со­ставляют самую многочисленную фракцию белков плазмы. Основная функция альбуминов — способность удерживать воду в сосудистом русле.

Большая суммарная поверхность и наличие множества боковых аминокислотных групп позволяет альбуминам взаимодействовать с различными веществами крови, выступая в качестве их переносчика. Альбумины транспортируют соли желчных кислот, жирные кислоты, билирубин, некоторые гормоны, витамины, ионы кальция,магния, меди и другие катионы, ряд лекарственных препаратов.

При уменьшении поступления аминокислот с пищей альбумины используются в качестве их источника (белковыйрезерв).

 

Глобулины

Белки глобулярной формы. Обладают более низкой электрофоретической активностью, чем альбумины. Их молекулярная масса значительно больше, чем у альбуминов, а количество меньше. Если средняя концентрация альбуминов составляет 40,0 г/л, то глобулины содержатся в крови в количестве 32,6 г/л.

Глобулины не являются электрофоретически однородной фракцией. Они подразделяются на a1-, a2-, b-иg-глобу­лины.Их средняя концентрация варьирует от 4,1 г/л (α-глобулины) до 15,5 г/л (γ- глобулины).

a1-глобулины: α1-глобулины представлены гликопротеинами, связывающими значительную часть глюкозы плазмы. К данной фракции относится также белок, транспортирующий витамин В12 (транскобаламин) и глобулин, связывающий гормон кортизол (транскортин).

a2-глобулины: эту группу представляют следующие белки: церулоплазмин – белок, обладающий оксидазной активностью, связанной с высоким содержанием меди; гаптоглобин — белок, транспортирующий в ретикулоэндотелиальную систему гемоглобин, образовавшийся при гемолизе эритроцитов.

К фракции a-глобулинов принадлежат ингибиторы протеолитических ферментов — a1— антитрипсин и a2— макроглобулин.

 

Содержание a-глобулинов возрастает при различных острых или/и хронических заболеваниях. Степень их увеличения отражает интенсивность воспалительного процесса.

 

b-глобулины:данную фракцию в основном формируют β-липопротеины. Их роль заключается в переносе нерастворимых в воде липидов. При увеличении содержания липидов в крови отмечается повышение количества β-глобулинов. Среди b-глобулинов в электрофореграмме располагается белок, транспортирующий трехвалентное железо – трансферрин.

γ-глобулины:являются иммуноглобулинами: антителами, обеспечивающими специфический гуморальный иммунитет. Концентрация γ-глобулинов в плазме крови возрастает при появлении чужеродных микрообъектов.

 

Соотношениемежду различными фракциями белков имеет высокую диагностическую ценность. Оно выявляется при определении альбумино-глобулинового коэффициента, равного в норме 1,2(40 г/л: 32,6 г/л) и посредством иммуноэлектрофореза.Уменьшение этого коэффициента указывает на наличие воспалительного процесса в организме.

Фибриноген

Крупнодисперсный фибриллярныйбелок, средняя концентрация в плазме крови 3,0 г/л. В электрофореграмме располагается среди γ-глобулинов. Является растворимым предшественником фибрина – белка, формирующего тромб в процессе свертывания крови.

 

Общее количество белка у взрослых людей до 60 лет составляет 64–83 г/л.

 

Небелковые органические компоненты плазмы крови представлены аминокислотами, глюкозой, липидами, органическими кислотами (в основном молочной), билирубином, мочевиной и другими азотсодержащими продуктами метаболизма белков и нуклеиновых кислот.

Вязкость крови. Вязкость крови является важным показателем, определяющим текучестькрови.

 

Вязкость –свойство компонентов крови оказывать сопротивление при перемещении их относительно друг друга.

Вязкость определяется эритроцитами и белками. По отношению к вязкости воды, принятой за единицу, вязкость крови равна 5.

Вязкость крови зависит от следующих факторов:

— от скорости кровотока: при низкой скорости вязкость возрастает (т. к. эритроциты при этом обнаруживают тенденцию к образованию агрегатов).

— от диаметра сосуда: чем уже сосуд, тем вязкость ниже.

— от концентрации фибриногена в плазме крови: чем больше фибриногена, тем больше вязкость.

— от температуры крови: при повышении температуры вязкость снижается, в ледяной воде вязкость возрастает в несколько раз.

— от гематокрита: чем выше гематокрит, тем больше вязкость.

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
  | Понятие, значение корпоративной социальной ответственности, эволюция представлений

Источник: helpiks.org

Состав плазмы крови

Желтоватая прозрачная жидкость, выделенная при образовании свертка в пробирке – и есть плазма? Нет – это сыворотка крови, в которой нет коагулируемого белка фибриногена (фактора I), он ушел в сгусток.  Однако, если взять кровь в пробирку с антикоагулянтом, то он не позволит ей (крови) свернуться, а тяжелые форменные элементы через некоторое время опустятся на дно, сверху же останется также желтоватая, но несколько мутноватая, в отличие от сыворотки, жидкость, вот она и есть плазма крови, мутность которой придают содержащиеся в ней белки, в частности, фибриноген (FI).

Состав плазмы крови поражает своим многообразием. В ней, кроме воды, которая составляет 90 – 93 %, присутствуют компоненты белковой и небелковой природы (до 10%):

  • Белки, которые забирают на себя 7 – 8 % от всего объема жидкой части крови (в 1 литре плазмы содержится от 65 до 85 граммов белков, норма общего белка в крови в биохимическом анализе: 65 – 85 г/л). Основными плазменными белками признаны альбумины (до 50% от всех белков или 40 – 50 г/л), глобулины (≈ 2,7%) и фибриноген;
  • Другие вещества белковой природы (компоненты комплемента, липопротеиды, углеводно-белковые комплексы и пр.);
  • Биологически активные вещества (ферменты, гемопоэтические факторы – гемоцитокины, гормоны, витамины);
  • Низкомолекулярные пептиды – цитокины, которые, в принципе, белки, но с низкой молекулярной массой, они продуцируются преимущественно лимфоцитами, хотя другие клетки крови также к этому причастны. Не глядя на свой «малый рост», цитокины наделены важнейшими функциями, они осуществляют взаимодействие системы иммунитета с другими системами при запуске иммунного ответа;
  • Углеводы, липиды, которые участвуют в обменных процессах, постоянно протекающих в живом организме;
  • Продукты, полученные в результате этих обменных процессов, которые впоследствии будут удалены почками (билирубин, мочевина, креатинин, мочевая кислота и др.);
  • В плазме крови собрано подавляющее большинство элементов таблицы Д. И. Менделеева. Правда, одни представители неорганической природы (натрий, хлор, калий, магний, фосфор, йод, кальций, сера и др.) в виде циркулирующих катионов и анионов легко поддаются подсчету, другие (ванадий, кобальт, германий, титан, мышьяк и пр.) – по причине мизерного количества, рассчитываются с трудом. Между тем, на долю всех присутствующих в плазме химических элементов приходится от 0,85 до 0,9%.

Таким образом, плазма – это очень сложная коллоидная система, в которой «плавает» все, что содержится в организме человека и млекопитающих и все, что готовится к удалению из него.

Вода – источник Н2О для всех клеток и тканей, присутствуя в плазме в столь значительных количествах, она обеспечивает нормальный уровень артериального давления (АД), поддерживает в более-менее постоянном режиме объем циркулирующей крови (ОЦК).

Различаясь аминокислотными остатками, физико-химическими свойствами и другими характеристиками, белки создают основу организма, обеспечивая ему жизнь. Разделив плазменные белки на фракции, можно узнать содержание отдельных протеинов, в частности, альбуминов и глобулинов, в плазме крови. Так делают с диагностической целью в лабораториях, так делают в промышленных масштабах для получения очень ценных лечебных препаратов.

Среди минеральных соединений наибольшая доля в составе плазмы крови принадлежит натрию и хлору (Na и Cl). Эти два элемента занимают ≈ по 0,3% минерального состава плазмы, то есть, они как бы являются основными, что нередко используется для восполнения объема циркулирующей крови (ОЦК) при кровопотерях. В подобных случаях готовится и переливается доступное и дешевое лекарственное средство – изотонический раствор хлорида натрия. При этом 0,9% р-р NaCl называют физиологическим, что не совсем верно: физиологический раствор должен, кроме натрия и хлора, содержать и другие макро- и микроэлементы (соответствовать минеральному составу плазмы).

468686846

Видео: что такое плазма крови

Функции плазмы крови обеспечивают белки

Функции плазмы крови определяются ее составом, преимущественно, белковым. Более детально этот вопрос будет рассмотрен в разделах ниже, посвященных основным белкам плазмы , однако кратко отметить важнейшие задачи, которые решает этот биологический материал, не помешает. Итак, главные функции плазмы крови:

  1. Транспортная (альбумин, глобулины);
  2. Дезинтоксикационная (альбумин);
  3. Защитная (глобулины – иммуноглобулины);
  4. Коагуляционная (фибриноген, глобулины: альфа-1-глобулин – протромбин);
  5. Регуляторная и координационная (альбумин, глобулины);

Это коротко о функциональном назначении жидкости, которая в составе крови постоянно движется по кровеносным сосудам, обеспечивая нормальную жизнедеятельность организма. Но все же некоторым ее компонентам следовало бы уделить больше внимания, к примеру, что читатель узнал о белках плазмы крови, получив столь мало сведений? А ведь именно они, главным, образом, решают перечисленные задачи (функции плазмы крови).

Безусловно, дать полнейший объем информации, затрагивая все особенности белков, присутствующих в плазме, в небольшой статье, посвященной жидкой части крови, наверное, сделать трудновато. Между тем, вполне возможно познакомить читателя с характеристиками основных протеинов (альбумины, глобулины, фибриноген – их считают главными белками плазмы) и упомянуть о свойствах некоторых других веществ белковой природы. Тем более что (как указывалось выше) они обеспечивают качественное выполнение своих функциональных обязанностей этой ценной жидкостью.

Несколько ниже будут рассмотрены основные белки плазмы, однако вниманию читателя хотелось бы представить таблицу, которая показывает, какими протеинами представлены основные белки крови, а также их главное предназначение.

Таблица 1. Основные белки плазмы крови

Основные белки плазмы Содержание в плазме (норма), г/л Главные представители и их функциональное назначение
Альбумины 35 — 55 «Строительный материал», катализатор иммунологических реакций, функции: транспорт, обезвреживание, регуляция, защита.
Альфа Глобулин α-1 1,4 – 3,0 α1-антитрипсин, α-кислый протеин, протромбин, транскортин, переносящий кортизол, тироксинсвязывающий белок, α1-липопротеин, транспортирующий жиры к органам.
Альфа Глобулин α-2 5,6 – 9,1 α-2-макроглобулин (главный в группе протеин) — участник иммунного ответа, гаптоглобин — образует комплекс со свободным гемоглобином, церулоплазмин – переносит медь, аполипопротеин В – транспортирует липопротеиды низкой плотности («плохой» холестерин»).
Бета Глобулины: β1+β2 5,4 – 9,1 Гемопексин (связывает гем гемоглобина, чем предотвращает удаление железа из организма), β-трансферрин (переносит Fe), компонент комплемента (участвует в иммунологических процессах), β-липопротеиды – «транспортное средство» для холестеринов и фосфолипидов.
Гамма глобулин γ 8,1 – 17,0 Естественные и приобретенные антитела (иммуноглобулины 5 классов – IgG, IgA, IgM, IgE, IgD), осуществляющие, главным образом, иммунную защиту на уровне гуморального иммунитета и создающие аллергостатус организма.
Фибриноген 2,0 – 4,0 Первый фактор свертывающей системы крови – FI.

Альбумины

Альбумины – это простые белки, которые по сравнению с другими протеинами:

  • Проявляют самую высокую устойчивость в растворах, но при этом хорошо растворяются в воде;
  • Неплохо переносят минусовые температуры, не особо повреждаясь при повторном замораживании;
  • Не разрушаются при высушивании;
  • Пребывая в течение 10 часов при довольно высокой для других белков температуре (60ᵒС), не теряют своих свойств.

Способности этих важных белков обусловлены наличием в молекуле альбумина очень большого количества полярных распадающихся боковых цепей, что определяет главные функциональные обязанности белков – участие в обмене и осуществление антитоксического эффекта. Функции альбуминов в плазме крови можно представить следующим образом:

  1. Участие в водном обмене (за счет альбуминов поддерживается необходимый объем жидкости, поскольку они обеспечивают до 80% суммарного коллоидно-осмотического давления крови);
  2. Участие в транспортировке различных продуктов и, особенно, тех, которые с большим трудом поддаются растворению в воде, например, жиров и желчного пигмента – билирубина (билирубин, связавшись с молекулами альбумина, становится безвредным для организма и в таком состоянии переносится в печень);
  3. Взаимодействие с макро- и микроэлементами, поступающими в плазму (кальций, магний, цинк и др.), а также со многими лекарственными препаратами;
  4. Связывание токсических продуктов в тканях, куда данные белки беспрепятственно проникают;
  5. Перенос углеводов;
  6. Связывание и перенос свободных жирных кислот – ЖК (до 80%), направляющихся в печень и другие органы из жировых депо и, наоборот, при этом, ЖК не проявляют агрессии в отношении красных клеток крови (эритроцитов) и гемолиза не происходит;
  7. Защита от жирового гепатоза клеток печеночной паренхимы и перерождения (жирового) других паренхиматозных органов, а, кроме этого, препятствие на пути образования атеросклеротических бляшек;
  8. Регуляция «поведения» некоторых веществ в организме человека (поскольку активность ферментов, гормонов, антибактериальных препаратов в связанном виде падает, данные белки помогают направить их действие в нужное русло);
  9. Обеспечение оптимального уровня катионов и анионом в плазме, защита от негативного воздействия случайно попавших в организм солей тяжелых металлов (комплексируются с ними с помощью тиоловых групп), нейтрализация вредных веществ;
  10. Катализ иммунологических реакций (антиген→антитело);
  11. Поддержание постоянства рН крови (четвертый компонент буферной системы – плазменные белки);
  12. Помощь в «строительстве» тканевых протеинов (альбумины совместно с другими белками составляют резерв «стройматериалов» для столь важного дела).

Синтезируется альбумин в печени. Средний период полужизни данного белка составляет 2 – 2,5 недели, хотя одни «проживают» неделю, а другие – «работают» до 3 – 3,5 недель. Путем фракционирования белков из плазмы доноров получают ценнейший лечебный препарат (5%, 10% и 20% раствор), имеющий аналогичное название. Альбумин является последней фракцией в процессе, поэтому его производство требует немалых трудовых и материальных затрат, отсюда и стоимость лечебного средства.

Показаниями к использованию донорского альбумина являются различные (в большинстве случаев довольно тяжелые) состояния: большая, создающая угрозу жизни, потеря крови, падение уровня альбумина и снижение коллоидно-осмотического давления по причине различных заболеваний.

Глобулины

Эти белки забирают меньшую долю по сравнению с альбумином, однако довольно ощутимую среди других протеинов. В лабораторных условиях глобулины разделяют на пять фракций: α-1, α-2, β-1, β-2 и γ-глобулины. В условиях производства для получения препаратов из фракции II + III выделяют гамма-глобулины, которые впоследствии будут использованы для лечения различных болезней, сопровождающихся нарушением в системе иммунитета.

В отличие от альбуминов, вода для растворения глобулинов не подходит, поскольку в ней они не растворяются, зато нейтральные соли и слабые основания вполне подойдут для приготовления раствора данного белка.

Глобулины – весьма значимые плазменные протеины, в большинстве случаев – это белки острой фазы. Не глядя на то, что их содержание находится в пределах 3% от всех плазменных белков, они решают важнейшие для организма человека задачи:

  • Альфа-глобулины участвуют во всех воспалительных реакциях (в биохимическом анализе крови отмечается повышение α-фракции);
  • Альфа- и бета-глобулины, находясь в составе липопротеинов, осуществляют транспортные функции (жиры в свободном состоянии в плазме появляются очень редко, разве что после нездоровой жирной трапезы, а в нормальных условиях холестерин и другие липиды связаны с глобулинами и образуют растворимую в воде форму, которая легко транспортируется из одного органа в другой);
  • α- и β-глобулины участвуют в холестериновом обмене (см. выше), что определяет их роль в развитии атеросклероза, поэтому неудивительно, что при патологии, протекающей с накоплением липидов, в сторону увеличения изменяются значения бета-фракции;
  • Глобулины (фракция альфа-1) переносят витамин В12 и отдельные гормоны;
  • Альфа-2-глобулин находится в составе принимающего очень активное участие в окислительно-восстановительных процессах гаптоглобина – этот острофазный белок связывает свободный гемоглобин и, таким образом, препятствует выведению железа из организма;
  • Часть бета-глобулинов совместно с гамма-глобулинами решает задачи иммунной защиты организма, то есть, является иммуноглобулинами;
  • Представители альфа, бета-1 и бета-2-фракций переносят стероидные гормоны, витамин А (каротин), железо (трансферрин), медь (церулоплазмин).

Очевидно, что внутри своей группы глобулины несколько отличаются друг от друга (прежде всего, своим функциональным назначением).

Следует заметить, что с возрастом или при отдельных заболеваниях печень может начать производить не совсем нормальные глобулины альфа и бета, при этом, измененная пространственная структура макромолекулы белков не лучшим образом отразится на функциональных способностях глобулинов.

Гамма-глобулины

Гамма-глобулины – белки плазмы крови, обладающие наименьшей электрофоретической подвижностью, эти протеины составляют основную массу естественных и приобретенных (иммунных) антител (АТ). Гамма-глобулины, образованные в организме после встречи с чужеродным антигеном, называют иммуноглобулинами (Ig). В настоящее время с приходом в лабораторную службу цитохимических методов стало возможным исследование сыворотки с целью определения в ней иммунных белков и их концентраций. Не все иммуноглобулины, а их известно 5 классов, имеют одинаковую клиническую значимость, кроме того, их содержание в плазме зависит от возраста и меняется при различных ситуациях (воспалительные заболевания, аллергические реакции).

Таблица 2. Классы иммуноглобулинов и их характеристика

Класс иммуноглобулинов (Ig) Содержание в плазме (сыворотке), % Основное функциональное назначение
G Ок. 75 Антитоксины, антитела, направленные против вирусов и грамположительных микробов;
A Ок. 13 Антиинсулярные АТ при сахарном диабете, антитела, направленные против капсульных микроорганизмов;
M Ок. 12 Направление – вирусы, грамотрицательные бактерии, форсмановские и вассермановские антитела.
E 0,0… Реагины, специфические АТ против различных (определенных) аллергенов.
D У эмбриона, у детей и взрослых, возможно, обнаружение следов Не учитываются, поскольку клинической значимости не имеют.

Концентрация иммуноглобулинов разных групп имеет заметные колебания у детей младшей и средней возрастной категории (преимущественно за счет иммуноглобулинов класса G, где отмечаются довольно высокие показатели – до 16 г/л). Однако приблизительно после 10-летнего возраста, когда прививки сделаны и основные детские инфекции перенесены, содержание Ig (в том числе, IgG) снижается и устанавливается на уровне взрослых:

IgM – 0,55 – 3,5 г/л;

IgA – 0,7 – 3,15 г/л;

IgG – 0,7 – 3,5 г/л;

Фибриноген

Первый фактор свертывания (FI – фибриноген), который при образовании сгустка переходит в фибрин, формирующий сверток (наличие в плазме фибриногена отличает ее от сыворотки), по сути, относится к глобулинам.

5468864486

Фибриноген с легкостью осаждается 5% этанолом, что используется при фракционировании белков, а также полунасыщенным раствором хлорида натрия, обработкой плазмы эфиром и повторным замораживанием. Фибриноген термолабилен и полностью сворачивается при температуре 56 градусов.

Без фибриногена не образуется фибрин, без него не останавливается кровотечение. Переход данного белка и образование фибрина осуществляется с участием тромбина (фибриноген → промежуточный продукт – фибриноген В → агрегация тромбоцитов → фибрин). Начальные стадии полимеризации фактора свертывания можно повернуть вспять, однако под влиянием фибринстабилизирующего фермента (фибриназа) происходит стабилизация и течение обратной реакции исключается.

Участие в реакции свертывания крови – главное функциональное назначение фибриногена, но он имеет и другие полезные свойства, например, по ходу выполнения своих обязанностей, укрепляет сосудистую стенку, производит небольшой «ремонт», прилипая к эндотелию и закрывая тем самым маленькие дефекты, которые то и дело возникают в процессе жизни человека.

Белки плазмы в качестве лабораторных показателей

В лабораторных условиях для определения концентрации плазменных белков можно работать с плазмой (кровь берут в пробирку с антикоагулянтом) или проводить исследование сыворотки, отобранной в сухую посуду. Белки сыворотки крови ничем не отличаются от плазменных протеинов, за исключением фибриногена, который, как известно, в сыворотке крови отсутствует и который без антикоагулянта уходит на образование сгустка. Основные протеины меняют свои цифровые значения в крови при различных патологических процессах.

5468488644864

Повышение концентрации альбумина в сыворотке (плазме) – редчайшее явление, которое случается при обезвоживании либо при чрезмерном поступлении (внутривенное введение) альбумина высоких концентраций. Снижение уровня альбумина может указывать на истощение функциональных возможностей печени, на проблемы с почками либо на нарушения в желудочно-кишечном тракте.

Увеличение или снижение белковых фракций характерно ряду патологических процессов, например, острофазные протеины альфа-1- и альфа-2-глобулины, повышая свои значения, могут свидетельствовать об остром воспалительном процессе, локализованном в органах дыхания (бронхи, легкие), затрагивающем выделительную систему (почки) либо сердечную мышцу (инфаркт миокарда).

Особенное место в диагностике различных состояний отводится фракции гамма-глобулинов (иммуноглобулинов). Определение антител помогает распознать не только инфекционное заболевание, но и дифференцировать его стадию. Более подробные сведения об изменении значений различных белков (протеинограмма) читатель может почерпнуть в отдельном материале по глобулинам.

Отклонения от нормы фибриногена проявляют себя нарушениями в системе гемокоагуляции, поэтому данный белок является важнейшим лабораторным показателем свертывающих способностей крови (коагулограмма, гемостазиограмма).

Что касается других важных для организма человека белков, то при исследовании сыворотки, используя определенные методики, можно найти практически любые, которые интересны для диагностики заболеваний. Например, рассчитывая концентрацию трансферрина (бета-глобулин, острофазный белок) в пробе и рассматривая его не только в качестве «транспортного средства» (хотя это, наверное, в первую очередь), врач узнает степень связывания протеином трехвалентного железа, высвобождаемого красными кровяными тельцами, ведь Fe3+, как известно, присутствуя в свободном состоянии в организме, дает выраженный токсический эффект.

Исследование сыворотки с целью определения содержания церулоплазмина (острофазный белок, металлогликопротеин, переносчик меди) помогает диагностировать такую тяжелую патологию, как болезнь Коновалова-Вильсона (гепатоцеребральная дегенерация).

Таким образом, исследуя плазму (сыворотку), можно определить в ней содержание и тех белков, которые жизненно необходимы, и тех, которые появляются в анализе крови, как показатель патологического процесса (например, С-реактивный белок).

Плазма крови – лечебное средство

Заготовка плазмы в качестве лечебного средства началась еще в 30 годах прошлого столетия. Сейчас нативную плазму, полученную путем спонтанного оседания форменных элементов в течение 2 суток, уже давно не используют. На смену устаревшим пришли новые методы разделения крови (центрифугирование, плазмаферез). Кровь после заготовки подвергается центрифугированию и разделяется на компоненты (плазма + форменные элементы). Жидкая часть крови, полученная подобным образом, обычно замораживается (свежезамороженная плазма) и, во избежание заражения гепатитами, в частности, гепатитом С, который имеет довольно длинный инкубационный период, направляется на карантинное хранение. Замораживание данной биологической среды при ультранизких температурах позволяет хранить ее год и более, чтобы потом использовать для приготовления препаратов (криопреципитат, альбумин, гамма-глобулин, фибриноген, тромбин и др.).

5468864468

В настоящее время жидкая часть крови для переливаний все чаще заготавливается методом плазмафереза, который наиболее безопасен для здоровья доноров. Форменные элементы после центрифугирования возвращаются путем внутривенного введения, а потерянные с плазмой белки в организме сдавшего кровь человека быстро регенерируются, приходят в физиологическую норму, при этом, не нарушая функции самого организма.

Кроме свежезамороженной плазмы, переливаемой при многих патологических состояниях, в качестве лечебного средства используют иммунную плазму, полученную после иммунизации донора определенной вакциной, например, стафилококковым анатоксином. Такую плазму, имеющую высокий титр антистафилококковых антител, используют также для приготовления антистафилококкового гамма-глобулина (иммуноглобулин человека антистафилококковый) – препарат довольно дорогостоящий, поскольку его производство (фракционирование белков) требует немалых трудовых и материальных затрат. И сырьем для него служит – плазма крови иммунизированных доноров.

Своего рода иммунной средой является и плазма антиожоговая. Давно замечено, что кровь людей, переживших подобный ужас вначале несет токсические свойства, однако спустя месяц в ней начинают обнаруживаться ожоговые антитоксины (бета- и гамма-глобулины), которые могут помочь «друзьям по несчастью» в остром периоде ожоговой болезни.

Разумеется, получение подобного лечебного средства сопровождается определенными трудностями, не глядя на то, что в период выздоровления потерянная жидкая часть крови восполняется донорской плазмой, поскольку организм обожженных людей испытывает белковое истощение. Однако донор должен быть взрослым и в другом отношении – здоровым, а его плазма должна иметь определенный титр антител (не менее 1 : 16). Иммунная активность плазмы реконвалесцентов сохраняется около двух лет и через месяц после выздоровления ее можно забирать у доноров-реконвалесцентов уже без компенсации.

Из плазмы донорской крови для людей, страдающих гемофилией или другой патологией свертывания, которая сопровождается снижением антигемофильного фактора (FVIII), фактора фон Виллебранда (ФВ, VWF) и фибриназы (фактор XIII, FXIII), готовится гемостатическое средство, называемое криопреципитатом. Его действующее вещество – фактор свертывания VIII.

Видео: о сборе и использовании плазмы крови

Фракционирование белков плазмы в промышленных масштабах

Между тем, использование цельной плазмы в современных условиях далеко не всегда оправдано. Причем, как с терапевтических, так и с экономических точек зрения. Каждый из плазменных белков несет свои, присущие только ему, физико-химические и биологические свойства. И вливать бездумно столь ценный продукт человеку, которому нужен конкретный белок плазмы, а не вся плазма, нет никакого смысла, к тому же – дорого в материальном плане. То есть, одна и та же доза жидкой части крови, разделенная на составляющие, может принести пользу нескольким пациентам, а не одному больному, нуждающемуся в отдельном препарате.

32111254

Промышленный выпуск препаратов был признан в мире после разработок в этом направлении ученых Гарвардского университета (1943 год). В основу фракционирования белков плазмы лег метод Кона, суть которого – осаждение фракций протеинов ступенчатым добавлением этилового спирта (концентрация на первом этапе – 8%, на завершающем – 40%) в условиях низких температур (-3ºС – I стадия, -5ºС – последняя). Безусловно, метод несколько раз модифицировался, однако и теперь (в разных модификациях) его используют для получения препаратов крови на всей планете. Вот его краткая схема:

  • На первой стадии осаждается белок фибриноген (осадок I) – данный продукт после специальной обработки пойдет в лечебную сеть под собственным названием или войдет в набор для остановки кровотечений, называемый «Фибриностатом»);
  • Вторую стадию процесса представляет супернатант II + III (протромбин, бета- и гамма-глобулины) – эта фракция пойдет на производство препарата, который называется гамма-глобулин человека нормальный, либо будет выпущена, как лечебное средство под названием антистафилококковый гамма-глобулин. В любом случае, из супернатанта, полученного на второй стадии, можно приготовить препарат, содержащий большое количество антимикробных и антивирусных антител;
  • Третья, четвертая стадии процесса нужны для того, чтобы добраться до осадка V (альбумин + примесь глобулинов);
  • 97 – 100% альбумин выходит лишь на завершающей стадии, после чего с альбумином еще долго придется работать, пока он не поступит в лечебные учреждения (5, 10, 20% альбумин).

Но это – всего лишь краткая схема, подобное производство на самом деле занимает много времени и требует участия многочисленного персонала разной степени квалификации. На всех этапах процесса будущее ценнейшее лекарство находится под постоянным контролем различных лабораторий (клинической, бактериологической, аналитической), ведь все параметры препарата крови на выходе должны строго соответствовать всем характеристикам трансфузионных сред.

Таким образом, плазма, помимо того, что в составе крови она обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма, может быть еще важным диагностическим критерием, показывающим состояние здоровья, или же спасать жизнь других людей, используя свои уникальные свойства. И это не все о плазме крови. Мы не стали давать полнейшую характеристику всем ее белкам, макро- и микроэлементам, досконально описывать ее функции, ведь все ответы на оставшиеся вопросы можно найти на страницах СосудИнфо.

Рекомендации читателям СосудИнфо дают профессиональные медики с высшим образованием и опытом профильной работы.

На ваш вопрос в форму ниже ответит один из ведущих авторов сайта.

В данный момент на вопросы отвечает: А. Олеся Валерьевна, к.м.н., преподаватель медицинского вуза

Поблагодарить специалиста за помощь или поддержать проект СосудИнфо можно произвольным платежом по ссылке.

Источник: sosudinfo.ru


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.