Состав и функциональные показатели плазмы крови человека

Состав крови представляет собою соединение клеточных элементов и плазмы. Клеточные элементы крови — это органические и химические соединения, а плазма — это жидкое вещество светло-желтого цвета, которое соединяет клетки. Кровь — это особенный вид соединительной ткани в организме человека, в состав которой входят тромбоциты, эритроциты и лейкоциты. Она, как и любая ткань, выполняет определенные функции в организме человека: защитную, дыхательную, транспортную и регуляторную. Общий ее объем в организме человека составляет 4-5 литров.

Составляющие элементы

Форменные элементы крови — это тромбоциты, эритроциты и лейкоциты, которые непрерывно образуются в красном костном мозге человека. Каждая клетка крови осуществляет определенную функцию в кровеносной системе и в организме человека в целом. Тромбоциты — это кровяные пластины, имеющие клетки без ядра, округлой формы и бесцветные. Образуются тромбоциты в красном костном мозге, этот процесс называется тромбопоэзом.

Тромбоциты играют важную роль в процессе свертывания крови. Если человек получает открытую рану, нарушается строение тромбоцитов, возникает кровотечение. Но когда при этом тромбоциты попадают в плазму, происходит свертывание. На один литр крови в человеческом организме присутствуют от 200 до 400 тыс. тромбоцитов.

Эритроциты — это кровяные клетки дискообразной формы красного цвета, которые, так же как и тромбоциты, не имеют ядра. Эритроциты образуются в красном костном мозге организма, этот процесс называется эритропоэз. В процессе образования и вызревания, эритроциты теряют ядро клетки, благодаря чему попадают в кровеносную систему человека.

На 1 мм3 приходится 5 млн. эритроцитов. С момента образования нового эритроцита до появления следующего проходит приблизительно 100-130 дней, т. е. эритроциты циклически меняются в организме человека. Гемоглобин представляет собой пигмент эритроцитов, который переносит кислород в клетки тканей из легких человека, после чего раскладывается на химические соединения.

Следующие элементы — это лейкоциты. Лейкоцитами называются кровяные тельца белого цвета, которые имеют ядро, но не имеют постоянную форму. Процесс образования лейкоцитов происходит в лимфоузлах, в красном костном мозге и в селезенке и называется лейкопоэзом. На 1 мм3 приходится от 6 до 8 тысяч лейкоцитов. С момента образования до смены лейкоцитов проходит от 2 до 4 дней, т.е. срок функционирования этих тел самый короткий. Процесс разрушения клеток лейкоцитов происходит в селезенке, где они погибают и преобразовываются в ферменты. В состав крови входят фагоциты. Это клетки иммунной системы человека, которые в процессе циркуляции по организму человека связывают и уничтожают чужеродные клетки, бактерии и вирусы, выполняя очистительные функции от микробов и чужеродных бактерий.

Химический состав крови зависит от образа жизни человека, наличия заболеваний, от продуктов питания, от экологических факторов, на ее состав влияют физиологические и возрастные особенности организма человека. Состав крови новорожденного ребенка и взрослого человека существенно отличается, это обусловлено физиологическими факторами развития человеческого организма. Таблица показывает норму показателей форменных элементов.

Плазма и ее состав

Еще один главный элемент крови — это плазма.

ъем крови в организме человека составляет от 4 до 5 литров, плазма занимает около 60 % состава крови. Плазма крови состав имеет жидкий, а цвет — прозрачный желтый или прозрачный белый. Если проанализировать химический состав плазмы крови, можно отметить, что плазма содержит соли, электролиты, липиды, гормоны, органические кислоты и основания, витамины и азот. Минеральный состав плазмы — это соединения ионов Nа, К, Са, Мg и солей CaCl2, NaCl, NaH2PO4.

В состав плазмы входит 90 % воды, 7% органических и минеральных веществ, до 7 % составляют белки, остальное — жиры и глюкоза. Если клетки плазмы теряют жидкость, то повышается уровень солей, эритроциты теряют способность переносить полезные вещества и происходит их гибель, в некоторых случаях происходит попадание гемоглобина в плазму.

Функции белков плазмы разнообразны. Они принимают участие в создании осмотического давления и в процессе свертывания, способствуют нормализации вязкости.

Для организма человека очень важно держать химические свойства плазмы крови в норме, чтобы не допускать потерю воды в плазме под воздействием токсических веществ, повышения показателей солей, гормонов и кислот, что влияет на обмен эритроцитов и понижает уровень свертываемости. Состав крови человека может отличаться у разных людей, на это влияет половая принадлежность, особенности развития человеческого организма и возраст человека.

Функции кровяных клеток

Как уже говорилось, в крови человека есть клетки определенного состава и количества, которые вырабатываются организмом и распадаются в нем, выполняя определенные функции на клеточном уровне. Состав и функции крови зависят от образа жизни и от физиологических особенностей человека, она меняет показатели в зависимости от внутренних и внешних воздействий на работу организма. Основные функции крови, которые выполняются эритроцитами, лейкоцитами, тромбоцитами, плазмой и фагоцитами — это транспортная, гомеостатическая и защитная функции.

1. Транспортная функция крови играет важную роль для жизни человека. Она обеспечивает перенос полезных веществ по всему организму. Благодаря кровеносной системе, каждый капилляр, вена, артерия и органы человека насыщаются необходимыми для жизнедеятельности веществами. Содержащиеся в крови вещества транспортируются в чистом виде и вступают в химические реакции с другими веществами, образовывая сложные органические, минеральные и витаминные соединения.
2. Дыхательная функция крови обеспечивает ткани и органы, кислородом перенося его из легких. Отработанный кислород в форме углекислого газа кровь транспортирует обратно в легкие с помощью эритроцитов.


3. Выделительная функция заключается в купировании отрицательных соединений в организме человека и выведении их через выделительные системы и органы.
4. Питательная функция обеспечивает насыщение клеток и органов полезными веществами и кислородом и активизирует иммунные силы организма.
5. Регуляторная функция заключается в балансировании между составами полезных и отработанных веществ и соединений в организме человека. Полезные вещества кровь разносит по органам и системам, а отработанные соединения и клетки выводит из организма. Лейкоциты играют главную роль в процессе связывания и уничтожения чужеродных клеток в организме человека.
6. Трофическая функция обеспечивает органы полезными веществами, которые всасываются стенками кишечника.
7. Защитная функция крови включает в себя фагоцитную, гемостатическую и иммунную функцию. Фагоцитная функция оказывает связывающее действие на чужеродные микроорганизмы и клетки, поглощая их здоровыми клетками. Когда в организм попадают инфекции, вирусы или бактерии, кровь немедленно реагирует на это, пытаясь нейтрализовать их присутствие. Переболев один раз краснухой, вырабатывается иммунитет от этой болезни. Благодаря этому, второй раз человек уже не заболеет. Если кровь со временем теряет естественный иммунитет, как при дифтерии, его возобновляют искусственным путем (вакцинацией). Гемостатическая функция обеспечивается с помощью тромбоцитов. Она заключается в остановке кровотечения и обеспечивает свертываемость при ранениях и других нарушениях телесных покровов. Гомеостатическая функция обеспечивает поддержание некоторых процессов внутри кровеносной системы, а именно: поддержка рН баланса, поддержка и стабилизация внутренней температуры тела, органов, поддержание осмотического давления. Защитную функцию обеспечивают лейкоциты, тромбоциты и фагоциты.

Физические и химические свойства крови

Физические и химические свойства крови включают в себя цвет, удельный вес и вязкость, суспензионные свойства и осмотические свойства. Что это означает? Цвет определяется по концентрации в ней гемоглобина. Так, в центральных венах и артериях, кровь имеет яркий насыщенный окрас, а в капиллярах она имеет слабый цвет. Это обусловлено уровнем гемоглобина. Из школьного курса биологии известно, что чем выше уровень гемоглобина, тем ярче и насыщеннее становится цвет.

Удельный вес или плотность. Плотность определяется по количеству эритроцитов. Чем больше в крови эритроцитов, тем лучше всасываются полезные вещества. Примерная плотность составляет 1,051 -1,062. Показатель плотности плазмы составляет примерно от 1,029 до 1,032 ед. Вязкость образуется в ходе взаимодействия плазмы с микромолекулами коллоидов и форменными элементами. Вязкость крови в 2 раза выше вязкости плазмы.

Кровь и ее суспензионные свойства зависят от скорости оседания эритроцитов, чем больше альбуминов содержится в составе, тем выше ее суспензионные свойства. Осмотические давление обеспечивает регуляцию и обмен воды в крови и соединительных тканях. При повышенном осмотическом давлении проникновение воды в клетки будет выше, а при пониженном давлении — наоборот.

Группы крови

Существует 4 группы и каждая из них имеет определенные элементы и состав. Группу и состав крови определяет биохимический анализ при рождении ребенка. Определение группы осуществляется при рождении по показателям белков в эритроцитах и в плазме. Этот показатель остается неизменным на протяжении всей жизни человека. Но в некоторых случаях возможна смесь кровей. Это случается в процессе переливания при травмах, кровопотерях и операциях.

Человек, который отдает свою кровь, называется донор, а тот, кто ее получает, называется реципиент. В процессе переливания врачи руководствуются принципами совместимости групп. Каждая группа полноценна, но не каждая из них может быть смешана. Это обусловлено присутствием или отсутствием в плазме агглютинина, который способствуют склеиванию эритроцитов с одинаковыми показателями. Выделяют нормы совместимости при переливании. Основная характеристика крови первой группы — это универсальность, потому что она подходит для переливания представителям остальных трех групп.

Вторую группу можно использовать для переливания людям со второй и с четвертой группой. Третью группу можно переливать только людям с третьей или с четвертой группой. Четвертую группу разрешается переливать людям с этой же группой. Людям, которые имеют первую группу, для переливания используют только первую группу.

Если группы для переливания неправильно совмещаются, возникает риск склеивания эритроцитов, что вызывает их разрушение и летальный исход пациента. Значение крови бесценно, потому что она является основной жидкостью организма, которая обеспечивает все жизненно важные процессы жизнедеятельности человека.

Источник: osostavekrovi.ru

Плазма составляет жидкую часть крови и является водно-солевым раствором белков. Состоит на 90–95 % из воды и на 8—10 % из сухого остатка. В состав сухого остатка входят неорганические и органические вещества. К органическим относятся белки, азотосодержащие вещества небелковой природы, безазотистые органические компоненты, ферменты.

Белки составляют 7–8 % от сухого остатка (что составляет 67–75 г/л) и выполняют ряд функций. Они отличаются по строению, молекулярной массе, содержанию различных веществ. При увеличении концентрации белков возникает гиперпротеинемия, при уменьшении – гипопротеинемия, при появлении патологических белков – парапротеинемия, при изменении их соотношения – диспротеинемия. В норме в плазме присутствуют альбумины и глобулины. Их соотношение определяется белковым коэффициентом, который равняется 1,5–2,0.

Альбумины – мелкодисперсные белки, молекулярная масса которых 70 000—80 000 Д. В плазме их содержится около 50–60 %, что составляет 37–41 г/л. В организме они выполняются следующие функции:

1) являются депо аминокислот;

2) обеспечивают суспензионное свойство крови, поскольку являются гидрофильными белками и удерживают воду;

3) участвуют в поддержании коллоидных свойств за счет способности удерживать воду в кровеносном русле;

4) транспортируют гормоны, неэтерефицированные жирные кислоты, неорганические вещества и т. д.

При недостатке альбуминов возникает отек тканей (вплоть до гибели организма).

Глобулины – крупнодисперсные молекулы, молекулярная масса которых более 100 000 Д. Их концентрация колеблется в пределах 30–35 %, что составляет около 30–34 г/л. При электрофорезе глобулины распадаются на несколько видов:

1) ?₁– глобулины;

2) ?₂-глобулины;

3) ?-глобулины;

4) ?-глобулины.

За счет такого строения глобулины выполняют различные функции:

1) защитную;

2) транспортную;

3) патологическую.

Защитная функция связана с наличием иммуноглобулинов – антител, способных связывать антигены. Также они входят в состав защитных систем организма, такие как – системы пропердина и комплемента, обеспечивая неспецифическую резистентность организма. Участвуют в процессах свертывания крови за счет наличия фибриногена, занимающего промежуточное положение между ?-глобулинами и ?-глобулинами, являющимися источником фибриновых нитей. Образуют в организме систему фибринолиза, основным компонентом которой является плазминоген.

Транспортная функция связана с переносом металлов с помощью гаптоглобина и церулоплазмина. Гаптоглобин относится к ?₂-глобулинам и образует комплекс с трансферрином, сохраняющим для организма железо. Церулоплазмин является ?₂-глобулином, который способен соединять медь.

Патологические глобулины образуются в ходе воспалительных реакций, поэтому в норме не обнаруживаются. К ним относятся интерферон (образуется при внедрении вирусов), С-реактивный белок, или белок острой фазы (является ?-глобулином и присутствует в плазме при тяжелых, хронических заболеваниях).

Таким образом, белки обеспечивают физико-химические свойства крови и выполняют защитную функцию.

В плазме также содержатся аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, креатинин;

Их содержание невелико, поэтому они обозначаются как остаточный азот крови. В норме он составляет примерно 14,3—28,6 %. Уровень остаточного азота поддерживается за счет наличия белков в пище, выделительной функции почек и интенсивности белкового обмена.

Органические вещества в плазме представлены в виде продуктов обмена углеводов и липидов. Компоненты обмена углеводов:

1) глюкоза, содержание которой в норме составляет 4,44– 6,66 ммоль/л в артериальной крови и 3,33—5,55 ммоль/л в венозной и зависит от количества углеводов в пище, состояния эндокринной системы;

2) молочная кислота, содержание которой резко повышается при критических состояниях. В норме ее содержание равно 1–1,1 ммоль/л;

3) пировиноградная кислота (образуется при утилизации углеводов, в норме содержится приблизительно 80–85 ммоль/л). Продуктом липидного метаболизма является холестерин, участвующий в синтезе гормонов, желчных кислот, построении клеточной мембраны, выполняющий энергетическую функцию. В свободном виде он представлен в форме липопротеидов – комплекса белков и липидов. Выделяют пять групп:

1) хиломикроны (участвуют в транспорте триацилглицеридов экзогенного происхождения, образуются в эндоплазматической сети энтероцитов);

2) липопротеиды очень низкой плотности (переносят триацилглицериды эндогенного происхождения);

3) липопротеиды низкой плотности (доставляют холестерин к клеткам и тканям);

4) липопротеиды высокой плотности (образуют комплексы с холестерином и фосфолипидами).

Биологически активные вещества и ферменты относятся к группе веществ, обладающих высокой энзимной активностью, на их долю приходится 0,1 % сухого остатка.

Неорганические вещества являются электролитами, т. е. анионами и катионами. Они выполняют ряд функций:

1) регулируют осмотическое давление;

2) поддерживают pH крови;

3) участвуют в возбуждении клеточной мембраны.

У каждого элемента имеются свои функции:

1) йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы;

2) железо входит в состав гемоглобина;

3) медь катализирует эритропоэз.

Осмотическое давление крови обеспечивается за счет концентрации в крови осмотически активных веществ, т. е. это разность давлений между электролитами и неэлектролитами.

Осмотическое давление относится к жестким константам, его величина 7,3–8,1 атм. Электролиты создают до 90–96 % всей величины осмотического давления, из них 60 % – хлорид натрия, так как электролиты имеют низкую молекулярную массу и создают высокую молекулярную концентрацию. Неэлектролиты составляют 4—10 % величины осмотического давления и обладают высокой молекулярной массой, поэтому создают низкую осмотическую концентрацию. К ним относятся глюкоза, липиды, белки плазмы крови. Осмотическое давление, создаваемое белками, называется онкотическим. С его помощью форменные элементы поддерживаются во взвешенном состоянии в кровеносном русле. Для поддержания нормальной жизнедеятельности необходимо, чтобы величина осмотического давления всегда была в пределах допустимой нормы.

Следующая глава >

Источник: med.wikireading.ru

Плазма крови: состав, концентрация и функциональные роли составляющих элементов

Плазма крови состоит в из белков, которые являются главной частью, хотя они составляют всего лишь 6-8 % от общей массы. Белки имеют свои подвиды: 

• Альбумины – белковые вещества с низкой молекулярной массой, они составляют до 5%; 
• Глобулины – белковые вещества, крупномолекулярные, они составляют до 3%; 
• Фибриногены – глобулярный белок, они составляют до 0,4%.

Функции белковых элементов плазмы: 

• Водный баланс (гомеостаз); 
• Поддержка агрегатного состояния кровотока; 
• Кислотно-основной гомеостаз; 
• Стабильность функционирования иммунной системы; 
• Транспортировка питательных элементов и других веществ; 
• Участие в процессе свертываемости крови.

Альбумины синтезирует печень. Альбумины осуществляют питание клеток и тканей, регулируют онкотическое давление, резервируют аминокислоты и помогают синтезировать белки, транспортируют желчные вещества — стерины (холестерин), пигменты (билирубин), а также соли — желчных кислот, тяжелых металлов. Альбумины участвуют в доставке лекарственных компонентов (сульфаниламиды, антибиотики).

Глобулины делятся на фракции – A-глобулины, B-глобулины и G-глобулины. 

• А-глобулины активизируют выработку белков – компонентов сыворотки крови (гликопротеинов), обеспечивающие почти 60% глюкозы. А-глобулины осуществляют транспортировку гормонов, липидов, микроэлементов, некоторых витаминов. А-глобулины – это плазминоген, эритропоэтин и протромбин. 
• B-глобулины транспортируют желчные стерины, фосфолипиды, стероидные гормоны, катионы железа, цинка и других металлов. К бета-глобулинам причислен трансферрин, который связывает молекулы железа, деионизирует их и разносит по тканям (в печень и костный мозг). Также бета-глобулином является гемопексин, который помогает связыванию железа с ферритином, стероид-связывающий глобулин и липопротеины. 
• G-глобулины имеют в своей группе антитела, которые разделяются на пять классов: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE –глобулины иммунной системы, встающие на защиту организма от вторжения вирусов и инфекций. Гамма-глобулином являются и агглютинины крови, благодаря которым кровь определяется по группам. G-глобулины синтезируются, вырабатываются в селезенке, в клетках печени, в костном мозге и лимфоузлах.
• Фибриноген – это растворимый белковый элемент, благодаря которому кровь может сворачиваться. Когда фибриноген соединяется с тромбином, он трансформируется в фибрин – нерастворимую форму, так образовываются сгустки крови. Фибриноген вырабатывается (синтезируется) в печени.

Любой острый воспалительный процесс может спровоцировать увеличение количества белков плазмы, особенно активно реагируют на воспаление ингибиторы протеаз (антитрипсины), гликопептиды, а также С-реактивные белки. Мониторинг уровня С-реактивного белка дает возможность отследить динамику состояния человека при острых воспалениях, например, при ревматоидном артрите.

Плазма крови содержит в своем составе органические небелковые вещества:

Группа I:

Это азотсодержащие вещества: 

• 50% соединений – это азот мочевины; 
• 25% соединений – аминокислотный азот; 
• Низкомолекулярные остатки аминокислот (пептиды); 
• Креатинин; 
• Креатин; 
• Билирубин; 
• Индикан.

Патология почек, обширные ожоги нередко сопровождаются азотемией – высоким уровнем азотсодержащих элементов.

Группа II:

• Это безазотистые вещества органического происхождения: 
• Липиды, углеводы, продукты их обмена и распада (метаболизма), такие как лактат, пировиноградная кислота (ПВК), глюкоза, кетоны, холестерин. 
• Минеральные элементы крови.

Неорганические элементы, которые содержит плазма крови занимают не более 1% всего состава. Это катионы Na+, K+, Ca2+, Mg2+ и Cl-, HP042-, HC03-, то есть анионы. Ионы, содержащиеся в плазме, поддерживают нормальное состояние клеток организма, регулируют кислотно-щелочной баланс (pH).

В лечебной практике применяется вливание физиологических сред пациенту в случае сильно кровопотери, обширных ожогов или для поддержки работы органов. Эти заменители плазмы осуществляют временную компенсаторную функцию. Так, изотонический раствор NaC (0,9%) равен по осмотическому давлению с давлением в кровотоке. Гораздо более адаптивен к крови смесь Рингера, так как в него помимо NaCl входят и ионы — СаС12+ КС1+, таким образом, он одновременно и изотоничен, и ионичен по отношению к крови. А благодаря тому, что в него включен и NaHC03, такая жидкость может считаться равной крови по кислотно-щелочному балансу. Еще один вариант – смесь Рингера – Локка приближен к составу естественной плазмы из-за того, что содержит глюкозу. Все физиологические компенсационные жидкости предназначены для поддержания уровня нормального, сбалансированного давления крови в ситуациях, связанных с кровотечением, обезвоживанием, в том числе и после операций.

Плазма крови – это важная составляющая крови, без которой функции многих органов и систем затруднительны, а порой и невозможны. Эта сложная биологическая среда выполняет массу полезных функций – обеспечение солевого баланса, необходимого для жизнедеятельности клеток, осуществление транспортной, защитной, выделительной и гуморальной функций.

Источник: ilive.com.ua

Состав плазмы крови

Плазму из крови выделяют с помощью центрифуги-сепаратора. Плазма содержит в себе воду, которая содержит белки, и минеральные и органические соединения.

Белки плазмы:

1. Альбумины. Низкая молекулярная массой. Составляет 5% от общей массы белков;
2. α1 – глобулины;
3. α2 – глобулины;
4. β – глобулин;
5. G – глобулин; Крупномолекулярные. Составляют 3% от общей массы белков;
6. Фибриногены. Глобулярные белки. Составляют 0,4% от общей массы белков.

Питательные вещества плазмы:

1. Глюкоза;
2. Липиды;
3. Гормоны;
4. Ферменты;
5. Витамины;
6. Продукты обмена веществ;
7. Неорганические вещества.

Неорганические элементы составляют 1% от общего состава плазмы крови. К ним относятся катионы натрия, калия, кальция, магния, и анионы хлорид, фосфат, карбонат. Эти ионы поддерживают нормальное состояние клеток и регулируют кислотно-щелочной баланс.

Группы небелковых веществ, плазмы крови:

1 группа содержит азотосодержащие вещества. В их состав входит 50% азот мочевины, 25% азот аминокислот; остальные 25% составляют пептиды, креатин, креатинин, индикан и билирубин. Высокий уровень азотосодержащих элементов сопроваждают патологию почек и обширные ожоги.

2 группа содержит органические безазотистые вещества. К ним относятся углеводы, липиды, продукты метаболизма, минеральные элементы крови.

Плотность плазма равна 1,025-1,029. рН плазмы – 7.

Свойства плазмы крови

Богатая тромбоцитами плазма применяется в медицине как стимулятор регенерации и заживления тканей организма. Белки, входящие в состав плазмы обеспечивают свертываемость крови, транспортировку питательных элементов. Также функционирует кислотно-основной гемостаз и происходит поддержка агрегатного состояния кровотока.

Альбумины выполняют синтез печени. Также, выполняют питание клеток и тканей, транспортируют желчные вещества, выполняется резерв аминокислот.

Принимают участие:

• альбумины в доставке лекарственных компонентов.
• α – глобулины активизируют процесс выработки белков, выполняют транспортировку гормонов, липидов, и микроэлементов.
• β – глобулины участвуют в транспортировке катионов железа, цинка, фосфолипидов, стероидных гормонов и желчных стеринов.
• G – глобулины содержат антитела.
• Фибриноген влияет на свертываемость крови.

Смесь Рингера более адаптивен к крови, поскольку в него, кроме натрия хлорида, входят ионы кальция и калия карбида, и он является одновременно ионическим и изотоническим. Если в смесь Ренгера включается натрий гидрокарбонат, то она, по кислотно-щелочному балансу, считается равной крови.

Смесь Рингера-Локка напоминает состав натуральной плазмы, так кА содержит глюкозу. Смесь предназначается для поддержания сбалансированного давления крови во время кровотечения, обезвоживания и послеоперационного периода.

Функции плазмы

• Транспортная;
• Выделительная;
• Защитная;
• Гуморальная;
• Обеспечение солевого баланса;
• Гомеостатическая;
• Терморегуляторная;
• Механическая;
• Балансировка давления;
• Связывание экстраваскулярных жидкостей.

Источник: spravochnick.ru

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).

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.

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.

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.).

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.

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 ответит один из ведущих авторов сайта.

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

Источник: sosudinfo.ru