Гемоглобин егэ биология

Внутренняя среда организма складывается из 3 тесно взаимосвязанных компонентов: кровь, лимфа и межклеточная жидкость (тканевая,
интерстициальная).

Внутренние среды организма

В капиллярах стенка состоит из одного слоя клеток, что делает возможным газообмен и обмен питательными веществами с окружающими капилляр тканями. Через стенку
сосуда газы, питательные вещества и вода из крови устремляются к клеткам. В клетках происходит тканевое дыхание, в межклеточную
жидкость выделяется углекислый газ, который затем поступает в кровь, соединяется с гемоглобином и, достигая альвеол в легких,
удаляется из организма.

У лимфатических сосудов есть особенность, которую вы всегда обнаружите на рисунке: они начинаются слепо, в отличие от кровеносных
сосудов. Лимфу в них образует вода, поступающая из межклеточной жидкости. Лимфа участвует в перераспределении жидкости в организме.

Состав и функции крови

Кровь — важнейшая составляющая внутренней среды организма. Напомню, что эта ткань относится к жидким соединительным
тканям и состоит из плазмы (на 55%) и форменных элементов (оставшиеся 45%). У взрослого человека объем крови составляет 4-6 литра.

Состав крови

Давайте систематизируем и углубим наши знания о крови. Кровь состоит из:

  • Плазмы на 55%
  • В состав плазмы входят различные белки: альбумины, глобулины, фибриноген, ионы Ca2+, K+,
    Mg2+, Na+, Cl, HPO42-, HCO3.

    Плазма выполняет ряд важных функций:

    • Трофическую (питательную) — белки плазмы являются источником аминокислот
    • Буферную — поддерживают кислотно-щелочное состояние (pH крови = 7,35-7,4)
    • Транспортную — белки глобулины транспортируют питательные вещества — жиры, а также гормоны, витамины
    • Защитную — в крови циркулируют антитела, белки крови (в частности фибриноген) обеспечивают гемостаз
      (свертывание крови)

    Отметьте, что плазма крови без фибриногена называется сывороткой (она не свертывается, в отличие от плазмы).
    Концентрация соли NaCl (хлорида натрия) в крови примерно постоянна и составляет 0,9%.

    Плазма и сыворотка крови

  • Форменных элементов
  • К ним относятся:

    • Эритроциты — от греч. ἐρυθρός — красный и κύτος — вместилище, клетка
    • Эритроциты — красные кровяные тельца, основная их
      функция — дыхательная — перенос газов: кислорода от альвеол легких к тканям и углекислого газа от тканей к альвеолам.
      В 1 мм3 крови находится около 4-5 млн.
      Основной белок эритроцита — гемоглобин, состоящий из железосодержащего гема (Fe) и белка глобина.

      Перенос кислорода эритроцитом

      Эритроциты имеют характерную двояковогнутую форму, лишены ядра (в отличие от эритроцитов других животных, например,
      эритроциты лягушки содержат ядро). Их маленький диаметр и способность складываться помогает им проникать через самые
      мельчайшие сосуды нашего тела — капилляры, диаметр которых меньше, чем диаметр эритроцита!

      Эритроциты

      Эритроциты дифференцируются в красном костном мозге (в губчатом веществе костей), срок их жизни составляет 120 дней. К окончанию жизненного цикла их форма становится шарообразной. Такие старые шарообразные эритроциты
      задерживаются в печени и селезенке, которая называется кладбищем эритроцитов. Здесь они разрушаются, а их остатки
      фагоцитируются.

      Из статьи о легких вы уже знаете, что гемоглобин образует соединения:

      • C кислородом — оксигемоглобин
      • C углекислым газом — карбгемоглобин
      • C угарным газом — карбоксигемоглобин

      Сродство гемоглобина к угарному газу в 300 раз выше, чем к кислороду, поэтому карбоксигемоглобин
      очень устойчив.

      Вообразите: при содержании во вдыхаемом воздухе 0,1% угарного газа 80% от общего количества гемоглобина
      связываются с угарным газом, а не с кислородом! Угарный газ образуется при пожарах в замкнутом пространстве,
      отравиться им и потерять сознание можно очень быстро. Если немедленно не вынести человека на свежий воздух,
      то летальный исход становится неизбежным.

      Дым угарный газ

      Запомните, что у людей, живущих в горной местности, количество эритроцитов в крови несколько выше, чем у
      обитателей равнины. Это связано с тем, что концентрация кислорода в горах ниже средней, вследствие чего
      компенсаторно увеличивается содержание эритроцитов в крови, чтобы переносить больше кислорода.

      Горное поселение

    • Лейкоциты — от др.-греч. λευκός — белый и κύτος — вместилище, тело
    • Лейкоциты — белые кровяные тельца, имеющие ядро и не содержащие гемоглобин. Дифференцируются в красном костном мозге,
      лимфатических узлах. С кровью переносятся к тканям организма, где проходит основная часть их жизненного цикла: они выполняют защитную функцию, которая заключается в:

      • Осуществлении фагоцитоза
      • Обезвреживании ядов, токсинов
      • Участие в клеточном и гуморальном иммунитете

      Число лейкоцитов в 1 мм3 крови 4-9 тысяч. Лейкоциты разнообразны по форме и строению, среди них встречаются
      нейтрофилы, лимфоциты, моноциты. Их деятельность направлена на защиту организма: они обеспечивают иммунитет.

      Если количество лейкоцитов
      увеличено в анализе крови, то врач может заподозрить инфекционный процесс: при его наличии количество лейкоцитов возрастает, чтобы
      уничтожить бактерии и вирусы, попавшие в организм.

      Нормальная кровь и лейкоцитоз

      Около 25-40% от всех лейкоцитов составляют лимфоциты, в популяции которых можно обнаружить T- и B-лимфоциты. Они
      выполняют важнейшие функции, благодаря которым формируется иммунитет.

      T-лимфоциты созревают в специальном органе — тимусе (вилочковой железе). Они обеспечивают клеточный иммунитет, выявляют
      и уничтожают мутантные (раковые) клетки, миллионы которых ежедневно образуются даже у здорового человека. Уничтожают в организме подобные клетки T-лимфоциты путем фагоцитоза.

      Тимус

      Фагоцитоз — процесс, при котором клетки захватывают и переваривают твердые частицы (другие клетки). Создатель фагоцитарной
      теории иммунитета И.И. Мечников провел опыт, который наглядно демонстрирует, что лейкоциты способны выходить из кровеносного
      русла в ткани (при воспалении), фагоцитировать попавшие в рану чужеродные белки, бактерии.

      Опыт Мечникова

      Гуморальный (греч. humor — жидкость) иммунитет обеспечивается B-лимфоцитами. После контакта с антигеном (чужеродное вещество в организме) B-лимфоцит
      превращается в плазмоцит — клетку, которая вырабатывает антитела. Антитела (иммуноглобулины) — белковые молекулы, препятствующие размножению микроорганизмов и нейтрализующие выделяемые ими токсины.

      Часть плазмоцитов может оставаться в организме после устранения антигена многие годы, эта часть обеспечивает иммунную память, благодаря которой
      в случае повторного попадания того же антигена — человек не заболеет, либо легко и быстро перенесет болезнь.

      B-лимфоциты антитела

    • Тромбоциты — от греч. θρόμβος — сгусток и κύτος — клетка
    • Устаревшее название тромбоцитов — кровяные пластинки. Тромбоциты — клеточные элементы крови, представляющие собой круглые безъядерные
      образования. В 1 мм3 насчитывается 250-400 тысяч клеток.

      Дифференцируются (образуются) тромбоциты в красном костном мозге. На их поверхности имеются рецепторы,
      которые активируются при повреждении кровеносного русла. Они играют важную роль в процессе
      гемостаза — свертывания крови, предотвращают кровопотерю.

      Тромбоциты

      Процесс гемостаза требует нашего особого внимания. Гемостаз (от греч. haima — кровь + stasis — стояние) —
      процесс свертывания крови, являющийся важнейшим защитным механизмом от кровопотери. Активируется при
      повреждении кровеносных сосудов.

      Гемостаз зависит от множества факторов, среди которых важное место отводится ионам Ca2+. Гемостаз происходит
      следующим образом: при повреждении сосуда из тромбоцитов высвобождаются тромбопластины, которые способствуют переходу протромбина в тромбин. В свою очередь, тромбин способствует переходу растворимого белка крови, фибриногена, в нерастворимый фибрин.

      Гемостаз

      Истинный тромб образуется при переходе растворимого белка крови, фибриногена, в нерастворимый фибрин, нити которого
      создают «сетку», где застревают эритроциты. В результате останавливается кровотечение из сосуда.

      Нити фибрина и эритроциты

Группы крови и трансфузия (переливание)

Не могу утаить, что существует более 30 различных систем групп крови. Наиболее широко используемая (в том числе и в
медицине при переливании крови) — система AB0. Она основана на том факте, что на мембране эритроцитов располагаются различные
антигены, определенные генетически. На основании сходства этих антигенов людей делят на 4 группы.

Наибольшее значение в системе AB0 имеют агглютиногены A и B, расположенные на поверхности эритроцитов, и агглютинины α и β.
Если встречаются два одинаковых компонента, к примеру: агглютиноген A и агглютинины α, то начинается реакция агглютинации —
эритроциты начинают склеиваться.

Агглютиногены и агглютинины

Агглютинацию ни в коем случае нельзя допустить, она может сильно ухудшить состояние пациента
вплоть до летального исхода. При переливании крови строго соблюдается следующее правило: переливается только кровь,
относящаяся к одной и той же группе. Это наилучший вариант, однако, и здесь бывают неудачные переливания, заканчивающиеся
гибелью пациента, ведь ранее я уточнил, что система AB0 является лишь одной из 30 систем групп крови, а учесть их все
не представляется возможным.

Ниже вы найдете схему, где группы крови (по системе AB0) проверяют на совместимость. Реципиентом называют того, кому переливают кровь,
а донором — от кого переливают. Если вы видите сгустки эритроцитов, то это значит, что произошла агглютинация, и переливание крови от донора к реципиенту ни к чему хорошему не приведет.

Проверка крови на совместимость

В рамках заданий ЕГЭ (по опыту решений) переливанию подвергаются именно эритроциты, то есть агглютиногены. Для более полного понимания рассмотрим два случая.

1) При переливании крови от донора 0 к реципиенту A (II) агглютинации не происходит (кровь донора не содержит агглютиногенов).

2) При переливании крови от донора A к реципиенту 0 (I) агглютинация происходит (кровь донора содержит агглютиноген A).

Переливание крови, агглютинация

Из-за того, что вместе оказываются агглютинин α и агглютиноген A между эритроцитами начинается агглютинация — они
склеиваются.

Резус-фактор (Rh-фактор) и резус-конфликт

Помимо агглютиногенов системы AB0 на поверхности эритроцитов могут присутствовать резус-антигены. «Могут» — потому что
у большинства людей они есть (85%), а у некоторых резус-антигены отсутствуют (15%). Если данные белки имеются, то
говорят, что у человека положительный резус-фактор, если белки отсутствуют — отрицательный резус-фактор.

Проверка крови на совместимость

Особую важность приобретает резус-фактор у матери и плода. Если женщина резус-отрицательна, а плод
резус-положителен, то при повторной беременности существует риск резус-конфликта: антитела матери начнут атаковать
эритроциты плода, которые разрушатся и плод погибент от гипоксии (нехватки кислорода).

Резус-конфлик

Заметьте — при первой беременности нет угрозы резус-конфликта. Если женщина резус-положительна, то никакого резус-конфликта
не может быть априори, независимо от того резус-положительный или резус-отрицательный плод.

Опасность резус-конфликта вовсе не значит, что вы должны выбирать свою половинку руководствуясь наличием или отсутствием
резус-антигенов)) Они не должны вам препятствовать!) Доложу вам, что на сегодняшней день арсенал лекарственных препаратов
помогает устранить резус-конфликт и успешно рожать женщине во 2, 3, и т.д. раз. Главное, чтобы беременность протекала под наблюдением врача с самого раннего срока.

Резус-конфлик

Лимфа, лимфатическая система

Лимфа, как и кровь, образует внутреннюю среду организма. В самом начале статьи была схема, на которой видно, как кровь,
тканевая жидкость и лимфа соотносятся друг с другом. В норме избыток жидкости выводится из тканей по лимфатическим сосудам.

Состав лимфы близок к плазме крови: в лимфе можно обнаружить антитела, фибриноген и ферменты. Лимфатические сосуды
впадают в лимфатические узлы, которые М.Р. Сапин, выдающийся анатом, называл «сторожевые посты». Здесь появляются
лимфоциты — важнейшее звено иммунитета, и происходит фагоцитоз бактерий.

Подытоживая полученные знания, давайте соберем вместе функции лимфатической системы:

  • Защитная — в лимфатических узлах образуются лимфоциты, происходит фагоцитоз бактерий
  • Транспортная — в лимфатические сосуды кишечника всасываются жиры
  • Возврат белка в кровь из тканевой жидкости
  • Перераспределение жидкости в организме

Лимфатические сосуды и узлы

Куда же течет вся лимфа с жирами, лимфоцитами и белками? В конечном итоге лимфатическая система соединяется с кровеносной,
впадая в нее в области левого и правого венозных углов. Таким образом, лимфатическая и кровеносная системы теснейшим образом
связаны друг с другом.

Лимфатическая система

Виды иммунитета

Мы уже отчасти касались темы иммунитета в нашей статье и отмечали особый вклад И.И. Мечникова в создании фагоцитарной теории
иммунитета.

Иммунитет — способ защиты организма и поддержания гомеостаза внутренней среды, предупреждающий размножение
в организме инфекционных агентов. Выделяют естественный и искусственный иммунитет.

Виды иммунитета

Естественный иммунитет включает в себя врожденный (видовой) и приобретенный (индивидуальный).

Врожденный иммунитет заключается в невосприимчивости человека к болезням животных: человек не может заболеть многими
болезнями собак, и, наоборот, собаки невосприимчивы ко многим заболеваниям человека.

Приобретенный (индивидуальный) иммунитет бывает активный и пассивный.

  • Активный
  • Вырабатывается человеком в ответ на внедрение инфекционного агента через 10-12 дней (образование антител)

  • Пассивный
  • Состоит в переходе материнских антител в кровь плода, также антитела поступают вместе
    с грудным молоком. Пассивным этот вид иммунитета называется потому, что сам организм антитела не вырабатывает, а использует уже готовые.

Естественный иммунитет

Искусственный иммунитет делится на активный и пассивный.

Активный искусственный создается с помощью прививок — вакцинации. При вакцинации в организм здорового человека вводят разрушенные или ослабленные инфекционные агенты (вакцину), с которыми лейкоциты легко справляются, в результате чего вырабатываются антитела. Это напоминает тренировку перед матчем: когда настоящий вирус/бактерия попадут
в организм, лейкоцитам будет все о них известно, и они быстро выработают антитела, за счет чего заболевание пройдет либо в легкой,
либо в бессимптомной форме.

Пассивный искусственный иммунитет подразумевает применение лечебной сыворотки, которая содержит готовые антитела к возбудителю
заболевания. Часто сыворотки применяются в экстренных случаях, когда заболевание протекает тяжело и медлить нельзя. Существует
противоботулиническая сыворотка (применятся при тяжелейшем заболевании — ботулизме), антирабическая сыворотка (против вируса
бешенства).

Лечебные сыворотки получают из крови животных, зараженных определенным вирусом или бактерией. Получение сыворотки заключается
в выделении из крови готовых антител к данному возбудителю. Применяются сыворотки не только в лечебных, но и в профилактических
целях.

Искусственный иммунитет

Позвольте добавить краткую и важную историческую сводку. Первая прививка была сделана Эдвардом Дженнером в 1796 году. Он заметил, что
доярки, переболевшие коровьей оспой, невосприимчивы к натуральной. Получив согласие родителей ребенка, Дженнер заразил ребенка (!) коровьей оспой, тот перенес ее и через две недели был невосприимчив к натуральной оспе. Так Эдвард Дженнер начал эпоху вакцинации.

Эдуард Дженнер делает первую прививку

Луи Пастер также внес огромнейший вклад, создав и сделав первую прививку от бешенства в 1885 году. Мать привезла к нему в Париж сына,
которого покусала бешеная собака. Было очевидно, что без вмешательства мальчик умрет. Пастер взял на себя огромную ответственность (к слову,
не имея врачебной лицензии) и 14 дней вводил мальчику изобретенную вакцину. Мальчик вылечился, симптомы бешенства не развились. Примечательно,
что всю взрослую жизнь спасенный юноша посвятил Пастеру, работая сторожем в Пастеровском музее.

Луи Пастер изобрел вакцину от бешенства

Заболевания

Анемия (от др.-греч. ἀν- — приставка со значением отрицания и αἷμα «кровь»), или малокровие — снижение концентрации гемоглобина в крови,
очень часто с одновременным уменьшением количества эритроцитов. Вам уже известна основная функция эритроцитов, и вы легко сможете догадаться,
что при анемии кислорода к тканям поступает меньше должного уровня — отсюда и развиваются симптомы анемии.

Пациенты могут жаловаться на непривычную одышку (учащение дыхания) при незначительных физических нагрузках, общую слабость, быструю утомляемость,
головную боль, сердцебиение, шум в ушах. При анализе крови анемию выявить легко, гораздо сложнее выявить причину, из-за которой анемия возникла.

Анемия

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Какие соединения образует гемоглобин? Каковы их особенности и функции? Ответ поясните.

  1. оксигемоглобин — это соединение гемоглобина с кислородом, непрочное; транспортирует кислород от лёгких к клеткам организма;
  2. карбгемоглобин — это соединение гемоглобина с углекислым газом, непрочное; транспортирует углекислый газ от клеток к лёгким;
  3. карбоксигемоглобин — это соединение гемоглобина с угарным газом, очень прочное; нарушает транспорт кислорода, отравление угарным газом может привести к гибели человека

Транспорт газов. Прочти меня

Транспорт кислорода

В сложных механизмах транспорта газов кровью и газообмена в тканях важная роль отводится эритроцитам, ответственным за доставку О2 к различным органам и удаление образующегося в процессе метаболизма СО2.

Эритроцит – безъядерная клетка, лишенная митохондрий, основным источником энергии для эритроцита служит глюкоза. Транспорт О2 обеспечивается в значительной мере гемоглобином, состоящим из белка глобина и гема.

Глобин представляет собой тетрамер полипептидной цепи. Hb A (HbA) – основной гемоглобин взрослых содержит 2 – альфа и 2 – бета – цепи, Hb A2 – содержит две альфа и две дельта цепи.

Гем состоит из иона железа, встроенного в порфириновое кольцо. Ион железа гема обратимо связывает одну молекулу О2. С одной молекулой Hb максимально связываются 4 молекулы О2 с образованием оксигемоглобина.

Гем может подвергаться не только оксигенации, но и истинному окислению, когда железо становится из двухвалентного трехвалентным. Окисленный гем носит название гематина, а молекула гемоглобина становится метгемоглобином. В крови человека метгемоглобин находится в незначительных количествах, его уровень резко возрастает при отравлениях. Метгемоглобин не способен отдавать кислород тканям.

В норме метгемоглобин составляет менее 3% общего Hb крови. Основная форма транспорта О2 – в виде оксигемоглобина. Кислород транспортируется артериальной кровью не только в связи с гемоглобином, но и в растворенном виде. Принимая во внимание тот факт, что 1 г Hb может связать 1,34 мл О2, кислородная емкость крови в среднем у взрослого человека составляет около 200 мл/л крови. Одним из показателей кислородного транспорта является насыщение артериальной крови О2(Sa O2), равного отношению О2, связанного с Hb, к кислородной емкости крови:

SaO2=O2, связанного с Hb/O2 емкость крови* 100%.

В соответствии с кривой диссоциации оксигемоглобина насыщение артериальной крови кислородом в среднем составляет 97%, в венозной крови – 75%.

PaO2 в артериальной крови около 100 мм. рт. ст., а в венозной – около 40 мм. рт. ст.

Количество растворенного кислорода в крови пропорционально парциальному давлению О2 и коэффициэнту его растворимости.

Последний для О2 составляет 0,0031/100 мл крови/ 1 мм. рт. ст.. Таким образом, 100 мл крови при PaO2, равном 100 мм. рт. ст., содержит менее 0,31 мл O2.

Диссоциация оксигемоглобина в тканях обусловлена главным образом химическими свойствами гемоглобина, а также рядом других факторов – температурой тела, рН среды, р СО2.

При понижении температуры тела наклон кривой диссоциации оксигемоглобина возрастает, а при ее повышении – снижается, и соответственно снижается сродство Hb к О2.

При снижении рН, т.е. при закислении среды, сродство гемоглобина к О2 уменьшается. Увеличение напряжения в крови СО2 также сопровождается снижением сродства Hb к О2 и уплощением кривой диссоциации оксигемоглобина.

Известно, что степень диссоциации оксигемоглобина определяется содержанием в эритроцитах некоторых фосфорорганических соединений, главным из которых является 2,3 – ДФГ (2,3 дифосфоглицерат), а также содержанием в эритроцитах катионов. В случаях развития алкалозов, поглощение О2 в легких увеличивается, но в то же время затрудняется отдача кислорода тканями. При ацидозах наблюдается обратная картина.

Утилизация кислорода тканями

Тканевое или клеточное дыхание включает три стадии. На первой стадии пируват, аминокислоты и жирные кислоты окисляются до двухуглеродных фрагментов ацетильных групп, входящих в состав ацетилкофермента А. Последние на втором этапе окисления включаются в цикл лимонной кислоты, где происходит образование высокоэнергетических атомов водорода и высвобождение СО2 – конечного продукта окисления органических субстратов. На третьей стадии клеточного дыхания атомы водорода делятся на протоны (Н+) и «высокоэнергетические» электроны, передающиеся по дыхательной цепи на молекулярный О2 и восстанавливающие его до НО2. Перенос электронов сопряжен с запасом энергии в форме АТФ, т.е. с окислительным фосфорилированием

Скорость утилизации О2 в различных тканях различна. В среднем взрослый человек потребляет 250 мл О2 в 1 мин. Максимальное извлечение О2 из притекающей артериальной крови свойственно миокарду.

Кислород используется в клетках, в основном в метаболизме белков, жиров, углеводов, ксенобиотиков, в окислительно-восстановительных реакциях в различных субклеточных фракциях: в митохондриях, в эндоплазматическом ретикулуме, в реакциях липопероксидации, а также в межклеточном матриксе и в биологических жидкостях.

Коэффициент утилизации О2 в тканях равен отношению потребления О2 к интенсивности его доставки, широко варьирует в различных органах и тканях.

В условиях нормы минимальную потребность в О2 проявляют почки и селезенка, а максимальную потребность – кора головного мозга, миокард и скелетные мышцы, где коэффициент утилизации О2 колеблется от 0,4 до 0,6, а в миокарде до 0,7. При крайне интенсивной физической работе коэффициент утилизации О2 мышцами и миокардом может возрастать до 0,9.

Обмен дыхательных газов в тканях происходит в процессе свободной и облегченной диффузии. При этом О2 переносится по градиенту напряжения газа из эритроцитов и плазмы крови в окружающие ткани.

Одновременно происходит диффузия СО2 из тканей в кровь. На выход О2 из крови в ткани влияет диссоциация оксигемоглобина в эритроцитах, что обеспечивает так называемую облегченную диффузию О2. Интенсивность диффузионного потока О2 и СО2 определяется градиентом их напряжения между кровью и тканями, а также площадью газообмена, плотностью капилляров, распределением кровотока в микроциркуляторном русле. Интенсивность окислительных процессов в тканях определяется величиной критического напряжения О2 в митохондриях, которое в условиях нормы должно превосходить 0,1-1 мм рт. ст.

Соответствие доставки О2 к органам и тканям, возросшим потребностям в оксигенации обеспечивается на клеточном, органном уровнях за счет образования метаболитов изнашивания, а также при участии нервных, гормональных и гуморальных влияний.

Транспорт СО2

Основная масса углекислого газа (СО2) образуется в организме как конечный продукт различных метаболических реакций и транспортируется к легким с кровью. Вдыхаемый воздух содержит лишь незначительное количество СО2.

Транспорт СО2 кровью осуществляется в 3-х состояниях: в виде аниона бикарбоната, в растворенной форме и в виде карбаминовых соединений.

СО2 хорошо растворяется в плазме крови и в артериальной крови, около 5% от общей двуокиси углерода содержится в крови в растворенной форме.

Анион бикарбоната составляет около 90% от общего содержания СО2 в артериальной крови: СО2+Н2О – Н++НСО-3.

Эта реакция медленно протекает в плазме крови, но чрезвычайно интенсивно происходит в эритроцитах при участии фермента карбоангидразы. Мембрана эритроцита относительно непроницаема для Н+, как и вообще для катионов, но в тоже время, проницаема для ионов НСО-3, выход которых из эритроцитов в плазму обеспечивается притоком Cl- из плазмы в эритроциты. Часть Н+ забуферивается гемоглобином с образованием восстановленного гемоглобина.

Третьей формой транспорта СО2 кровью являются карбаминовые соединения, образованные взаимодействием СО2 с концевыми группами белков крови преимущественно с гемоглобином (корбогемоглобин):

Hb NH2 + CO2 – Hb NH COOH > Hb NH COO + Н+

Карбаминовые соединения составляют около 5% от общего количества СО2, транспортируемого кровью.

В оксигенированной артериальной крови напряжение СО2 составляет 40 мм. рт. ст., а в венозной крови Рv СО2 равно 46 мм. рт. ст.

Связывание гемоглобина с окисью углерода

Угарный газ (СО) – окись углерода обладает значительно большим сродством к гемоглобину, чем О2, с последующим образованием карбоксигемоглобина. СО входит в состав бытового газа, а также выделяется при работе двигателей внутреннего сгорания. При концентрации СО во вдыхаемом воздухе всего в количестве 7*10- 4 около 50% гемоглобина превращается в карбоксигемоглобин. В норме в крови содержится около 1% HbCO, у курильщиков – 3% . В крови водителей такси концентрация карбоксигемоглобина достигает 20%. Карбоксигемоглобин диссоциирует с отдачей О2 в 200 раз медленней оксигемоглобина и в то же время препятствует его диссоциации в тканях.

Источник – ЛЕКЦИЯ 4 ФИЗИОЛОГИЯ ТРАНСПОРТА ГАЗОВ КРОВЬЮ И КИСЛОРОДНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТКАНЕЙ – Научное обозрение. Медицинские науки (научный журнал) (science-medicine.ru)

Плазма крови

Статья профессионального репетитора по биологии Т. М. Кулаковой

Кровь – это промежуточная внутренняя среда организма, это жидкая соединительная ткань. Кровь состоит из плазмы и форменных элементов.

Состав крови — это 60 % плазмы и 40 % форменных элементов.

Плазма крови состоит из воды, органических веществ (белки, глюкоза, лейкоциты, витамины, гормоны), минеральных солей и продуктов распада.

Форменные элементы — это эритроциты и тромбоциты

Плазма крови – это жидкая часть крови. Она содержит 90% воды и 10% сухого вещества, главным образом белков и солей.

В плазме содержатся небелковые азотсодержащие соединения: аминокислоты, полипептиды, всасывающиеся в пищеварительном тракте, содержится растворимый белок – фибриноген.

В крови находятся продукты обмена веществ (мочевина, мочевая кислота), которые должны быть удалены из организма. Концентрация солей в плазме равна содержанию солей в клетках крови. Плазма крови в основном содержит 0,9% NaCl. Постоянство солевого состава обеспечивает нормальное строение и функцию клеток.

В тестах ЕГЭ часто встречаются вопросы о растворах: физиологическом (раствор, концентрация соли NaCl равна 0,9%), гипертоническом (концентрация соли NaCl выше 0,9%) и гипотоническом (концентрация соли NaCl ниже 0,9%).

Например, такой вопрос:

Введение больших доз лекарственных препаратов сопровождается их разбавлением физиологическим раствором (0,9% раствором NaCl). Поясните, почему.

Вспомним, что если клетка контактирует с раствором, водный потенциал которого ниже, чем у её содержимого (т.е. гипертоническим раствором), то вода будет выходить из клетки за счёт осмоса через мембрану. Такие клетки, (например эритроциты), сморщиваются и оседают на дно пробирки.

А если поместить клетки крови в раствор, водный потенциал которого выше, чем содержимого клетки, (т.е. концентрация соли в растворе ниже 0,9% NaCl), эритроциты начинают набухать, потому что вода устремляется в клетки. В этом случае эритроциты набухают, и их оболочка разрывается.

Сформулируем ответ на вопрос:

1. Концентрация солей в плазме крови соответствует концентрации физиологического раствора 0,9 % NaCl, что не вызывает гибели клеток крови;
2. Введение больших доз лекарственных препаратов без разбавления будет сопровождаться изменением солевого состава крови и вызовет гибель клеток.

Помним, что при написании ответа на вопрос допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысл.

Для эрудиции: при разрушении оболочки эритроцитов гемоглобин выходит в плазму крови, которая окрашивается при этом в красный цвет и становится прозрачной. Такая кровь называется лаковой кровью.

Подготовка к ЕГЭ по биологии и поступлению в медицинский вуз.

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими статьями.
Информация на странице «Плазма крови» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в ВУЗ или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.

Публикация обновлена:
09.03.2023

Кровь с древних времен имела огромное значение для человека.

Воины пили кровь своих врагов, думая, что с ней перейдет сила проигравшего.

Красный цвет, как цвет крови, означает жизненную силу и уверенность.

Такое внимание к красному цвету основано на фактах: если человек терял много крови, он чувствовал слабость и упадок сил.

А потеря трети крови ведет к гибели организма.

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Кровь составляет до 8% массы тела, у новорожденных- до 15%.

Во взрослом человеке содержится 4,5-5 литров крови.

Кровь, циркулирующая в сосудах, называется периферическая, при этом часть крови содержится в резервных органах (печень, селезенка, кожа)— депонированная.

Плотность крови чуть больше плотности воды и зависит от нескольких факторов:

  • количества эритроцитов
  • гемоглобина
  • белков в плазме крови

Плотность увеличивается при сгущении крови (обезвоживание, физические нагрузки) и снижается при притоке жидкости из тканей после кровопотери.

У женщин плотность ниже, так как у них меньшее количество эритроцитов.

Вязкость крови в 3- 5 раз выше вязкости воды.

Вязкость крови также зависит от количества эритроцитов.

Кровь состоит из

  • плазмы (до 61%)
  • форменных элементов (40%)

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Кровь у человека красного цвета из-за большого количества красных кровяных клеток, содержащих атомы железа.

Эритроциты- это красные кровяные клетки, лишенные ядра, имеющие форму двояковогнутого диска, размером 7- 8 мкм.

Эритроциты живут 120 дней.

Клетки крови (эритроциты и лейкоциты) образуются в красном костном мозге, а разрушаются в селезенке, печени, макрофагах.

Функции эритроцитов:

  • дыхательная- за счет гемоглобина (перенос О2 и СО2)
  • питательная- могут транспортировать аминокислоты и др. вещества
  • защитная- способны связывать токсины
  • ферментативная- содержат ферменты

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

В норме количество эритроцитов в 1 мл крови:

  • у мужчин 4,1- 4,9 млн
  • у женщин 3,9 млн
  • у новорожденных до 6 млн
  • у пожилых менее 4 млн

Повышение количества эритроцитов в крови называется эритроцитоз.

Виды эритроцитоза:

  • физиологический (в норме)- у новорожденных, жителей горных районов, после еды и физической нагрузки
  • патологический- при нарушениях кроветворения, эритремиях (гемобластозах- опухолевых заболеваниях крови)

Снижение количества эритроцитов в крови называется эритропения.

Она может быть после кровопотери, нарушения образования эритроцитов (железодефицитная, В12 дефицитная, фолиеводефицитная анемии) и повышенном разрушении эритроцитов (гемолизе).

Гемоглобин- дыхательный пигмент красного цвета, находящийся в эритроцитах.

Синтезируется в красном костном мозге, разрушается в селезенке, печени, в макрофагах.

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Гемоглобин состоит из белка- глобина и 4-х молекул гема.

Гем- небелковая часть гемоглобина, которая содержит атом железа.

Гемоглобин легко может образовывать соединения с кислородом (O2)- оксигемоглобин и углекислым газом (CO2)- карбогемоглобин, а затем легко отдавать их тканям или окружающей среде.

Одна молекула гемоглобина может присоединять 4 молекулы кислорода.

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Гемоглобин образует нерушимое соединение с угарным газом (СО), которое называется карбоксигемоглобин. При этом эритроциты теряют возможность переносить кислород. У человека наступает нехватка кислорода в тканях мозга и, как следствие, потеря сознания.

Подобные необратимые соединения гемоглобин образует с нитратами- метгемоглобин, после чего у человека наступает отравление.

Норма количества гемоглобина в крови у мужчин до 132- 164 г/л, у женщин 115- 145 г/л.

Гемоглобин снижается при анемиях (железодефицитной и гемолитической), после кровопотери, а повышается при сгущении крови.

Миоглобин- мышечный гемоглобин, который играет большую роль в снабжении кислородом  скелетных мышц.

Функции гемоглобина схожи с функциями эритроцитов, но еще гемоглобин участвует в поддержании рН крови, исполняя буферную функцию.

Дополнительная информация:

Гемолиз- это разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина наружу.

Виды гемолиза:

  • механический гемолиз может возникнуть при встряхивании пробирки с кровью
  • химический гемолиз кислотами, щелочами
  • осмотический гемолиз происходит в гипотоническом растворе, осмотическое давление которого ниже, чем в крови. В таких растворах вода проникает в эритроциты, при этом они набухают и разрушаются
  • биологический гемолиз возникает при переливании несовместимой группы крови или при укусах змей (яд обладает гемолитическим эффектом)

Гемолизированная кровь называется «лаковая», по цвету ярко-красная, так как гемоглобин переходит в кровь.

Гемолизированная кровь непригодна для анализов.

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Самые главные защитники нашего организма обитают в крови и совсем незаметны.

Однако их роль в жизни человеческого тела огромна.

Лейкоциты- это шаровидные бесцветные или белые клетки крови, содержащие протоплазму (ядро и цитоплазма) и другие типичные для клеток органоиды.

Лейкоциты создают иммунную защиту организма, захватывая с помощью фагоцитоза чужеродные частицы или бактерии.

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Свойства лейкоцитов:

  • амебовидная подвижность
  • диапедез- способность проходить сквозь стенку сосудов в ткани
  • хемотаксис-реакция на химические вещества и движение в тканях к очагу воспаления
  • способность к фагоцитозу- поглощению чужеродных частиц

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

В крови у здоровых людей в состоянии покоя количество лейкоцитов колеблется от 3,8- 9,8 тыс. в 1 мл.

Увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитоз.

Виды лейкоцитоза:

  • физиологический лейкоцитоз (в норме)- после еды и физической нагрузки
  • патологический лейкоцитоз— возникает при инфекционных, воспалительных, гнойных процессах, лейкозах

Снижение количества лейкоцитов в крови называется лейкопения. Оно может быть при лучевой болезни, истощении, алейкемическом лейкозе.

Процентное соотношение видов лейкоцитов между собой называется лейкоцитарная формула.

Некоторые лейкоциты способны захватывать и переваривать чужеродные микроорганизмы с помощью фагоцитоза, а другие могут вырабатывать антитела.

Поэтому лейкоциты подразделяют на 2 группы:

  • гранулоциты— клетки, имеющие крупные сегментированные ядра и специфическую зернистость цитоплазмы, среди них выделяют нейтрофилы, эозинофилы и базофилы
  • агранулоциты—  клетки, не имеющие специфической зернистости и содержащие простое несегментированное ядро, к ним относятся лимфоциты и моноциты

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Нейтрофилы способны устанавливать ДНК-ловушки (специальные сети из ядерного материала), в которых запутываются бактерии, вирусы, паразиты и погибают, но также выделяют антибиотические белки, которые защищают организм от грибков и бактерий.

Эозинофилы регулируют аллергические реакции. Их количество возрастает при аллергиях, а также в случаях заражения паразитическими червями (гельминтами).

Базофилы самые крупные клетки среди гранулоцитов.

Они принимают активное участие в развитии мгновенных аллергических реакций (анафилактического шока).

Благодаря базофилам яды блокируются в тканях и не распространяются по всему телу. 

Базофилы участвуют в свертываемости крови и мобилизуют остальные клетки к очагу воспаления.

Так лейкоциты атакуют вирус:

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Лимфоциты— главные клетки иммунной системы, которые занимаются выработкой антител, взаимодействуют с клетками-жертвами и регулируют деятельность других клеток.

В организме человека 25- 40% всех лейкоцитов крови составляют лимфоциты, у детей доля этих клеток равна 50%.

По выполняемым функциям можно выделить 3 вида лимфоцитов:

  • В- клетки (8- 20 %) распознают чужеродные структуры (антигены) и вырабатывают специфические антитела (белковые молекулы плазмы крови), направленные против чужеродных внешних элементов
  • Т- лимфоциты (65- 80%)  выполняют функцию регуляции иммунитета. Среди них выделяют 1) Т-хелперы, они активируют Т- киллеры, В-лимфоциты и моноциты посредством выработки цитокинов; 2) Т-киллеры, главной задачей которых является уничтожение поврежденных клеток организма; 3) Т- супрессоры или регулляторы, они обеспечивают регуляцию иммунного ответа.
  • NK- лимфоциты (5- 20%) осуществляют контроль над качеством клеток организма; при этом NK- лимфоциты способны разрушать клетки, которые по своим свойствам отличаются от нормальных клеток, например, раковые клетки

Моноциты— крупные зрелые одноядерные клетки диаметром 18- 20 мкм с ядром в центре и множеством лизосом.

Моноциты- наиболее активные фагоциты периферической крови.

Помимо крови клетки всегда присутствуют в лимфатических узлах, альвеолах легких, печени, селезенке и костном мозге.

В крови моноциты живут всего 2- 3 дня, затем они погибают через апоптоз или становятся макрофагами в различных органах, то есть пожирают чужеродные частицы и бактерии.

Моноциты способны выделять цитокины (белковые молекулы), которые дают информацию другим клеткам о чужеродных агентах.

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Исследование количества и соотношения лейкоцитов является важным этапом в диагностике заболеваний.

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

В крови также присутствуют небольшие пластинки, которые, как маленькие лейкопластыри, заклеивают раны и повреждения.

Тромбоциты- это небольшие (2- 4 мкм) безъядерные плоские бесцветные клетки крови, образующиеся из фрагментов цитоплазмы мегакариоцитов (гигантские клетки костного мозга).

Отличительной особенностью тромбоцитов является их способность к активации, то есть переходу к другому состоянию. Например, они могут расширяться и увеличивать площадь поверхности, закупоривая рану.

Стимулом активации может служить практически любое возмущение окружающей среды, вплоть до простого механического напряжения.

Основная функция тромбоцитов- это участие в свертывании крови. Они создают первичную пробку на повреждении и предоставляют свою поверхность клеток для реакций свертывания крови с помощью белков плазмы.

Уменьшение количества тромбоцитов в крови может приводить к кровотечениям.

Увеличение же их количества ведет к формированию сгустков крови (тромбов), которые могут перекрывать кровеносные сосуды и приводить к таким патологическим состояниям, как инсульт, инфаркт миокарда, легочная эмболия или закупоривание кровеносных сосудов в других органах тела.

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Плазма крови — межклеточная среда крови, мутная желтовато- белого цвета.

Разделяют кровь на плазму и форменные элементы с помощью центрифугирования.

Пробирки с кровью помещают в центрифугу и раскручивают до определенной частоты в течение 5 минут.

Форменные элементы оседают на дно, а плазма остается сверху в пробирке.

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Плазма состоит из

  • воды (90% от веса плазмы)
  • белков, растворенных в воде (7- 8% от веса плазмы)
  • прочих органических и минеральных соединений (2- 3% от веса плазмы)

Основными белками плазмы являются:

  • альбумины (55- 65%)
  • α1- глобулины (2- 4%)
  • α2-глобулины (6- 12%)
  • β-глобулины (8- 12%)
  • γ-глобулины (2- 4%)
  • фибриноген (0,2- 0,4%)

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

В плазме крови растворены также другие вещества:

  • глюкоза
  • липиды
  • гормоны
  • витамины
  • ферменты
  • промежуточные и конечные продукты обмена веществ
  • неорганические вещества

Белок альбумин образуется в печени и выполняет функцию транспорта веществ по организму.

С помощью альбумина транспортируются микроэлементы и лекарственные препараты.

Также альбумин участвует в обмене веществ, запасает аминокислоты и участвует в синтезе белка.

Низкое содержание альбумина увеличивает шансы детей заболеть желтухой.

α, β, γ- глобулины также выполняют транспортные функции и служат антителами.

При снижении уровня глобулинов у человека снижается иммунитет и он может заболеть.

Фибриноген- это белок участвующий в свертываемости крови наравне с тромбоцитами.

Ионы натрия и хлора поддерживают кислотно-щелочное равновесие крови.

Основная функция плазмы состоит в перемещении кровяных клеток и питательных веществ.

Плазма может проникать через стенки сосудом, поэтому она связывает кровь, тканевую жидкость и лимфу между собой.

Эта информация доступна зарегистрированным пользователям

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Новое и интересное на сайте:

  • Гдз по физике егэ 2022 громцева
  • Геласимов текст егэ
  • Геласимов нежный возраст аргументы для сочинения
  • Гдз по физике 9 класс пурышева рабочая тетрадь егэ
  • Гексахлоран применение егэ

  • Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: