Физико-химические свойства крови.
Плотность крови равняется 1,050-1,060 г/см3, зависит от суммы растворённых в крови веществ. Плотность крови определяется прибором ареометром.
Вязкость крови равна 5-6 единиц относительно вязкости дистиллированной воды, определяется вискозиметрическим методом (оценивается вязкость по скорости перемещения жидкости).
Осмотическое давление крови составляет 7,8-8,1 атмосферы. Для определения осмотического давления используют криоскопический метод, основанный на сравнении температуры замерзания плазмы крови и воды. Осмотическое давление учитывается при внутривенном введении жидкости. Жидкости с осмотичеким давлением, равным осмотическому давлению крови, называются изотоничными (0,9% NaCl, 5% глюкоза). Их можно вводить в кровь в достаточно большом объёме. Жидкости с более высоким осмотическим давлением – гипертонические растворы (40% глюкоза). Введение этих жидкостей допустимо в небольших объёмах, т.к. они вызывают обратимое сморщивание эритроцитов. Растворы с более низким давлением – гипотонические (дистиллированная вода). Введение гипотонических растворов недопустимо, поскольку они вызывают набухание и разрыв эритроцитов.
рН крови находится в интервале 7,36-7,44. Отклонение рН от физиологических значений инактивирует ферменты, поэтому величина рН поддерживается на постоянном уровне физиологическими регуляторами рН (лёгкие, почки, желудочно–кишечный тракт, потовые железы) и физико-химическими регуляторами (буферные системы крови).
Буферные системы включают акцептор протонов (чаще соль) и донор протонов (чаще кислота). Величина рН, которую создает буферная система, рассчитывается по формуле: рН= рК + lg ([акц]/[дон]). В крови человека присутствует четыре буферные системы:
· бикарбонатная система, состоящая из Н2СО3/NаНСО3;
· гемоглобин – оксигемоглобиновая система, состоящая из ННв/ННвО2;
· белковая система, включающая белок - NН2 / белок - СООН;
· фосфатная система представлена NаН2РО4/Nа2НРО4.
Буферная емкость крови достаточно высока. Для сдвига рН на 0,1 единицы необходимо добавить 4,5 мл 0,1n NаОН.
Бикарбонатная буферная система представлена Н2СО3, и NаНСО3.. Так как угольная кислота слабая, то оценивается концентрация СО2. Угольная кислота является донором протонов: Н2СО3Н+ + НСО3- - противодействует защелачиванию. Акцептором протонов является соль: НСО3-- + Н+ Н2СО3.
рН=рК + lg ([НСО3-]/0,03 [Н2СО3]). В физиологических условиях поддерживается соотношение НСО-3/ Н2СО3= 20/1.
Гемоглобин - оксигемоглобиновая буферная система включаетННв и ННвО2. Донором протонов является ННвО2 . В лёгких происходит уменьшение концентрации угольной кислоты, что могло бы сопровождаться защелачиванием. Но ННвО2 диссоциирует на протон Н+ и анион НвО2- и препятствует сдвигу рН. Акцептром протонов является ННв. В тканях увеличивается содержание углекислоты, что могло бы вести к закислению, но происходит связывание протонов по реакции: Н+ + НвО2- ННвО2 ННв + О2 , что противодействует закислению.
В сумме на бикарбонатную и гемоглобин – оксигемоглобиновую системы приходится до 80% буферной ёмкости крови. Обе они функционируют вместе с лёгкими.
Белковая буферная система обусловлена амфотерными свойствами белков. Акцептором протонов являются аминогруппы белков: белок-NН2 + Н+ белок NН3 + (противодействие закислению). Донором протонов служат карбоксильные группы белков: белок - СООН СОО - + Н+ (противодействие защелачиванию). На долю белкового буфера приходится до 18% всей буферной емкости крови.
Фосфатная буферная система представлена фосфатами НРО42- /Н2РО4-. Однозамещённый фосфат является акцептором протонов: НРО42— + Н+ Н2РО4-(противодействие закислению). Донором протонов служит двузамещённый фосфат: Н2РО4- НРО42- + Н+ (противодействие защелачиванию).
рН= рК + lg ([НРО42-] / [ Н2РО4-]). Физиологические значение рН система поддерживает при соотношении Nа2НРО4 / NаНРО4 = 4:1. На долю фосфатной буферной системы приходится около 4-5% буферной ёмкости крови. Она функционирует в основном с почками.