345.50K

Categories:

medicine

biology

chemistry

Биохимия крови. (Лекция 9)

1. Лекция 9 Биохимия крови

2. Общая характеристика крови

Объем крови у человека около 5-6 л, что
составляет примерно 1/13 часть от объема или
массы тела;
• По своему строению кровь является жидкой
тканью и подобно любой ткани состоит из
клеток и межклеточной жидкости;
• Клетки крови носят название форменные
элементы. К ним относятся красные клетки
(эритроциты), белые клетки (лейкоциты) и
кровяные пластинки (тромбоциты). На долю
клеток приходится около 45 % от объема крови;
• Жидкая часть крови называется плазмой.
Объем плазмы составляет соответственно
примерно 55 % от объема крови.

3. Транспортная функция

Эта функция обусловлена тем, что кровь
постоянно перемещается по кровеносным
сосудам и переносит растворенные в ней
вещества;
• Трофическая функция. С кровью ко всем
органам доставляются источники энергии,
строительный материал для синтезов, витамины,
соли и др.;
• Дыхательная функция. Кровь участвует в
переносе кислорода от легких к тканям и
переносе углекислого газа от тканей к легким;
• Выделительная
функция (экскреторная).
С помощью крови конечные продукты обмена
веществ переносятся из всех органов к
выделительным органам с последующим их
удалением из организма.

4. Защитная функция

• Кровь участвует в обеспечении
иммунитета – защиты организма от
чужеродных молекул и клеток;
• К защитной функции также можно
отнести способность крови к
свертыванию. В этом случае
осуществляется защита организма от
кровопотери.

5. Регуляторная функция

• Кровь участвует в обеспечении
постоянства температуры тела, в
поддержании постоянства рН и
осмотического давления;
• С помощью крови происходит
перенос гормонов – регуляторов
метаболизма.

6.

Все перечисленные функции
направлены на поддержание
постоянства условий внутренней
среды организма - гомеостаза
(постоянства химического состава,
кислотности, осмотического
давления, температуры и т.п. в
клетках организма).

7. Химический состав плазмы крови

Химический состав плазмы крови в
покое относительно постоянен;
• Основные составные компоненты
плазмы следующие:
Вода - 90 %
Белки - 6-8 %
Прочие органические вещества
- около 2 %
Минеральные вещества
- около 1 %

8.

• Белки плазмы крови делятся на две
фракции: альбумины и глобулины;
• Соотношение между альбуминами и
глобулинами носит название
«альбумино-глобулиновый
коэффициент» и равно 1,5- 2;
• Бóльшая часть белков плазмы
синтезируется в печени.

9.

Альбумины – низкомолекулярные
белки с молекулярной массой около
70 тыс. Да.
Альбумины выполняют две основные
функции:
• Во-первых, благодаря хорошей
растворимости в воде эти белки
выполняют транспортную функцию,
перенося с током крови различные
нерастворимые в воде вещества
(например, жиры, жирные кислоты,
некоторые гормоны и др.).

10.

• Во-вторых, вследствие высокой
гидрофильности альбумины имеют
значительную гидратную (водную)
оболочку и поэтому задерживают
воду в кровяном русле;
• Задержка воды в кровяном русле
необходима в связи с тем, что
содержание воды в плазме крови
выше, чем в окружающих тканях, и
вода в силу диффузии стремится
выйти из кровеносных сосудов в
ткани;

11.

• Глобулины – это
высокомолекулярные белки с
молекулярной массой до 300 тыс. Да.;
• Некоторые глобулины являются
ферментами и ускоряют химические
реакции, протекающие
непосредственно в кровяном русле;
• Глобулины участвуют в
свертывании крови и в обеспечении
иммунитета (защитная функция).

12. Углеводы плазмы крови

• Основным углеводом крови
является глюкоза;
• У здорового человека в крови, взятой
для анализа в состоянии покоя и
натощак, концентрация глюкозы
имеет следующие величины:
3,9 – 6,1 ммоль/л
70-110 мг%
0,7 – 1,1 г/л

13. Красные клетки (эритроциты).

• Эритроциты составляют основную
массу клеток крови;
• В 1 мм3 (мкл[1]) крови обычно
содержится 4-5 млн. красных клеток;
• Образуются эритроциты в красном
костном мозге, функционируют в
кровяном русле и разрушаются, главным
образом, в селезенке и в печени;
• Жизненный цикл этих клеток
составляет 110-120 дней.
[1] 1 мкл = 1 10-6 л

14.

• Эритроциты представляют собой
двояковогнутые клетки, лишенные
ядер, рибосом и митохондрий;
• В эритроцитах не происходят такие
процессы как синтез белка и тканевое
дыхание;
• Основным источником энергии для
эритроцитов является анаэробный
распад глюкозы (гликолиз).

15.

• Основным компонентом красных
клеток является белок гемоглобин, в
состав которого входит сложное
циклическое соединений гем,
содержащий железо:

16.

• Основная функция эритроцитов –
дыхательная;
• С участием эритроцитов
осуществляется перенос кислорода от
легких к тканям и углекислого газа от
тканей к легким;

17. Перенос кислорода

• В капиллярах легких парциальное
давление кислорода около 100 мм рт. ст.;
• При таком давлении практически весь
гемоглобин связывается с кислородом:
Hb
+
Гемоглобин
O2
HbO2
Оксигемоглобин
• Образовавшийся комплекс гемоглобина
с кислородом - оксигемоглобин с током
крови переносится в различные органы.

18.

• В тканях следствие потребления
кислорода, его парциальное давление
намного меньше, чем в легких;
• При низком парциальном давлении
происходит диссоциация оксигемоглобин
HbO2
Hb + O2
Оксигемоглобин
Гемоглобин
• Выделяющийся молекулярный кислород
сразу же используется в тканевом дыхании.

19. Перенос углекислого газа

• Бóльшая часть углекислого газа
переносится кровью в форме солей бикарбонатов калия и натрия;
• Превращение CO2 в бикарбонаты
происходит в эритроцитах с участием
гемоглобина;
• В эритроцитах накапливаются
бикарбонаты калия (KHCO3), а в плазме
крови - бикарбонаты натрия (NaHCO3);
• С током крови образовавшиеся
бикарбонаты поступают в легкие.

20.

В легких бикарбонаты превращаются
снова с в углекислый газ, который
удаляется с выдыхаемым воздухом;
• Это превращение также происходит в
эритроцитах, но уже с участием
оксигемоглобина, возникающего в
капиллярах легких за счет присоединения
кислорода к гемоглобину.

21.

• Биологический смысл такого механизма
переноса кровью углекислого газа
заключается в том, что бикарбонаты
калия и натрия обладают высокой
растворимостью в воде, и поэтому в
эритроцитах и в плазме они могут
находиться в значительно бóльших
количествах по сравнению с углекислым
газом;
• Небольшая часть CO2 может
переноситься кровью в физически
растворенном виде, а также в комплексе с
гемоглобином, называемым
карбгемоглобином.

22.

• За сутки взрослый человек, не
выполняющий физической работы,
потребляет и расходует 400-500 л
кислорода;
• В этих же условиях в сутки
образуется и выделяется 350-450 л
углекислого газа;
• Выполнение физических нагрузок
приводит к значительному
увеличению потребления кислорода
и выделению углекислого газа

23. Белые клетки (лейкоциты)

В отличие от красных клеток лейкоциты
являются полноценными клетками с
большим ядром и митохондриями, и
поэтому в них протекают такие важнейшие
биохимические процессы как синтез
белков и тканевое дыхание;
• В состоянии покоя у здорового человека
в 1 мм3 крови содержится 6-8 тыс.
лейкоцитов;
• При заболеваниях количество белых
клеток в крови может как уменьшаться
(лейкопения), так и увеличиваться
(лейкоцитоз).

24.

• Лейкоциты выполняют защитную
функцию, участвуя в обеспечении
иммунитета;
• В самом общем виде иммунитет - это
защита организма от всего «чужого»;
• Под «чужим» подразумеваются
различные чужеродные
высокомолекулярные вещества и
чужеродные клетки (микроорганизмы),
отличающиеся по строению и свойствам
от собственных молекул и клеток
организма.

25.

• Любое чужеродное вещество или чужая
клетка, на которые способна реагировать
иммунная система организма,
обозначается термином антиген;

26.

• При поступлении в кровяное русло
какого-либо антигена лейкоциты
синтезируют особые белки антитела или иммуноглобулины (γглобулины);
• Антитела поступают в плазму крови и
связываются там с молекулой
антигена;
• Образовавшийся комплекс антигенантитело далее подвергается
разрушению;

27.

• В ответ на поступления антигена
антитела образуются в избыточных
количествах, их значительная часть
остается на длительное время в плазме
крови;

28.

• У здорового человека в крови
содержится огромное количество
различных антител, образовавшихся
вследствие контактов с очень многими
чужеродными веществами и
микроорганизмами;
• Наличие в крови готовых антител
позволяет организму быстро
обезвреживать вновь поступающие в
кровь антигены;
• На этом явлении основано проведение
профилактических прививок.

29.

• Регулярные занятия спортом и
оздоровительной физкультурой
стимулируют иммунную систему, и тем
самым повышают устойчивость
организма к действию
неблагоприятных факторов внешней
среды.

30.

• Однако очень высокие физические
и эмоциональные перегрузки,
свойственные спорту высших
достижений, оказывают на иммунитет
неблагоприятное влияние;
• Очень опасны чрезмерные
нагрузки для растущего организма;
• Многочисленные данные
свидетельствуют, что иммунная
система детей и подростков более
чувствительна к таким нагрузкам.

31.

Тромбоциты (кровяные пластинки)
• Тромбоциты - это безъядерные
клетки, образующиеся в костном мозге;
• Количество тромбоцитов в крови
обычно 200-400 тыс./мм3;
• Основная биологическая функция
этих форменных элементов - участие
в процессе свертывания крови;

32.

Свертывание крови - сложнейший
ферментативный процесс, ведущий к
образованию кровяного сгустка тромба с целью предупреждения
кровопотери при повреждении
кровеносных сосудов.

33.

• В свертывании крови участвуют
компоненты тромбоцитов и плазмы крови,
а также вещества, поступающие в кровяное
русло из окружающих тканей;
• Все вещества, участвующие в этом
процессе, получили название факторы
свертывания;
• По строению все факторы свертывания
кроме двух (ионы Са2+ и фосфолипиды)
являются белками и синтезируются в
печени, причем в синтезе ряда факторов
участвует витамин К.

34.

• Белковые факторы свертывания
поступают в кровяное русло и
циркулируют в нем в неактивном виде - в
форме проферментов (предшественников
ферментов), которые при повреждении
кровеносного сосуда становятся
активными ферментами и участвуют в
процессе свертывания крови;
• Благодаря постоянному наличию
проферментов, кровь находится все время
в состоянии «готовности» к
свертыванию.

35.

Нарушение целостности
кровеносного сосуда
Активный ферментный
комплекс тромбокиназа
Протромбин
Фибриноген
Фибрин- полимер
клетки крови
Фибрин-полимер
тромбин
фибрин- мономер
Кровяной сгусток
тромб

36.

• В результате перечисленных этапов
образуется прочный тромб, состоящий
из нитей фибрина-полимера и клеток
крови;
• Этот тромб располагается в
поврежденном месте сосудистой
стенки и препятствует кровотечению;
• Все этапы свертывания крови
протекают с участием ионов кальция;
• В целом процесс свертывания крови
занимает 4-5 минут.

37.

• В последнее время установлено, что
в крови еще имеется
противосвертывающая система,
которая ограничивает процесс
свертывания только поврежденным
участком кровяного русла и не
допускает тотального свертывания
всей крови;
• Компоненты противосвертывающей
системы имеют название
антикоагулянты.

38. Кислотно-щелочной баланс крови

• В покое у здорового человека кровь
имеет слабощелочную реакцию: рН
капиллярной крови (её обычно берут
из пальца руки) составляет примерно
7,4, рН венозной крови равняется 7,36;
• Более низкое значение водородного
показателя венозной крови
объясняется бóльшим содержанием в
ней углекислоты, возникающей в
процессе метаболизма.

39.

• Постоянство рН крови обеспечивается
находящимися в крови буферными
системами;
• Самой мощной буферной системой
крови является гемоглобиновая: на её
долю приходится 3/4 всей буферной
емкости крови;
• У спортсменов часто встречается
ацидоз, вызванный образованием в
мышцах при интенсивной работе
больших количеств молочной кислоты
(лактата).