Физиологические константы крови и механизмы их поддержания

Плотность крови колеблется в очень узких пределах и зависит в основном от содержания в ней форменных элементов, состава плазмы. Плотность крови равна 1,052 – 1,064 г/мл.

Вязкость крови. Определяется по отношению к вязкости воды и соответствует 5,0. Вязкость крови зависит главным образом от содержания эритроцитов, фибриногена, липопротеинов.

Осмотическое давление крови определяется концентрацией минеральных веществ (солей). В крови человека она определяется содержанием NaCl и равна 0,85 %. 0,85% раствор хлорида натрия называется изотонический (физиологический раствор), в нем содержится 8,5 г натрия хлорида в 1 л дистиллированной воды. Гипертоничный раствор хлорида натрия – концентрация NaClболее 0,85%, гипотоничный раствор хлорида натрия – концентрация NaCl менее 0,85%.

Даже незначительное изменение осмотического давления может оказаться губительным для клеток крови. Величина осмотического давления составляет около 7,3 атм.

Онкотическое давление – это давление, создаваемое низкомолекулярными белками плазмы. Благодаря этому давлению осуществляется поступление воды через стенку капилляров из крови в ткани и обратно. Онкотическое давление равно 30 мм рт. ст.

Реакция крови (рН) поддерживается на очень постоянном уровне и равно 7,35 для венозной крови, 7,40 – для артериальной.

Буферные системы крови слагаются из буферных систем плазмы и клеток крови и представлены:

Гемоглобиновая буферная система – самая мощная, до 70% буферной емкости крови. Буферные свойства гемоглобина обусловлены соотношением восстановленного гемоглобина (ННb) и его калиевой соли (КНb). В слабощелочных растворов, каким является кровь, гемоглобин и оксигемоглобин имеют свойства кислот и является донаторами Н + или К +

Эта система может функционировать самостоятельно, но в организме она тесно связана с предыдущей. Когда кровь находится в тканевых капиллярах, откуда поступают кислые продукты, гемоглобин выполняет функции основания: КНb + Н₂СO₃ -- ННb + КНСO₃. В легких гемоглобин, напротив, ведет себя как кислота предотвращает защелачивание крови после выделения углекислоты. Оксигемоглобин - сильнее кислота, чем дезоксигемоглобином. Гемоглобин, который освобождается, в тканях от О₂, приобретает большую способность к связыванию, вследствие чего венозная кровь может связывать и накапливать СO₂ без существенного сдвига рН.

Бикарбонатный буфер крови достаточно мощный и наиболее мобильный. Роль его в поддержании параметров кислотно-основного равновесия крови увеличивается за счет связи с дыханием. Система состоит из Н₂СО₃ и NaHCО₃, которые находятся друг от друга в соответствующей пропорции. Принцип ее функционирования заключается в том, что при поступлении кислоты, например молочной, которая сильнее, чем угольная, основной резерв обеспечивает процесс обмена ионами с образованием угольной кислоты. Угольная кислота восполняет пул, который уже в крови, и сдвигает реакцию H₂CО₃→CО₂ + Н₂О вправо.

Особенно активно этот процесс осуществляется в легких, где образованный СО₂ сразу выводится. Возникает своеобразная открытая система бикарбонатного буфера и легких, благодаря которой напряжение свободного СО₂ в крови поддерживается на постоянном уровне. Это в свою очередь обеспечивает поддержание рН в крови на постоянном уровне. В случае поступления в кровь основы происходит реакция ее с кислотой. Связывание НСО₃-приводит к дефициту СО₂ и уменьшение выделения его легкими. При этом увеличивается основной резерв буфера, что компенсируется за счет роста выделение NaCl почками.

Фосфатная буферная системаа - Буфер образован неорганическими фосфатами. Роль кислоты в этой системе выполняет одноосновный фосфат (NaH₂PО₄). А роль сопряженного основания — двухосновный фосфат (Na₂HPО₄).

Образующиеся вещества в составе фильтрата поступают в почечные канальцы, где гидрофосфат натрия и натриевая соль взаимодействуют с водородными ионами, а дигидрофосфат выделяется с мочой, освобождающийся натрий реабсорбируется в кровь и восстанавливает щелочной резерв крови.

Белковая буферная система - благодаря наличию кислотно-основных групп в молекулах белков. Благодаря способности аминокислот к ионизации белки выполняют буферную функцию (около 7% буферной емкости крови). Белки, главным образом альбумины, являются амфотерными электролитами, кислотные свойства их обусловлены содержанием кислых групп СООН, NH₂, которые являются донорами протонов. Основные свойства обеспечиваются содержанием основных групп СОО^-, NH₃⁺.

Буферная емкость - величина, определяемая отношением между количеством Н ⁺ или ОН^-, добавленных к раствору, степени изменения его рН. Смещение буферной емкости в положительную сторону называется алкалозом, а в отрицательный - ацидозом. В случае алкалоза рН крови становится выше 7,43, в случае ацидоза - ниже 7,36.