Вещества переносимые плазмой : Электролиты и белки плазмы оказывают влияние на ее функции. Кроме того, существует группа веществ, для которых плазма является просто переносчиком и которые в физиологических концентрациях мало влияют на ее свойства. Эта неоднородная группа включает: питательные вещества, витамины и микроэлементы; продукты промежуточного обмена; гормоны и ферменты; вещества, подлежащие выведению (конечные продукты обмена).

2. Структурно-функциональная организация крови

2.1 Межклеточное вещество – плазма

Плазма крови является средой, в которой взвешены форменные элементы; она содержит ряд неорганических ионов и органических веществ, обеспечивающих трофическую, регуляторную, защитную, гомеостатическую функции крови, а так же обуславливающих ее свертывание, участвует в газообмене, содержит буферные системы, способствующие (вместе с буферной системой гемоглобина) поддержанию стабильных значений рН (около 7,36) (табл.1).

Состав плазмы крови: 90% воды, 9% органических веществ и 1 % неорганических. Главные органические компоненты плазмы - белки (более 200 видов), которые обеспечивают ее вязкость, онкотическое давление, свертываемость, переносят различные вещества и выполняют защитные функции. Содержание белков в плазме крови составляет 6,5 - 8 г/дл. Их молекулярные веса варьируют от 44 000 до 1 300 000, а диаметр молекул - от 1 до 100 нм.

Основные белки плазмы:

альбумины - количественно преобладающие белки плазмы крови (по содержанию в 1,3 - 2,2 раза превосходят глобулины) - переносят ряд метаболитов, гормонов, ионов, поддерживают онкотическое давление крови;

Альбумин составляет примерно 60% от общего количества белков плазмы крови, т.е.3,5 - 4,5 г/дл. Молекулярный вес его - 69 000. Так как концентрация альбумина высока, а размеры молекулы невелики, этот белок на 80% определяет коллоидно-осмотическое давление плазмы. Общая площадь поверхности множества молекул альбумина очень велика, и поэтому они очень хорошо подходят для выполнения функции переносчиков многих транспортируемых кровью веществ, таких как билирубин, уробилин, жирные кислоты, соли желчных кислот и некоторые экзогенные вещества: пенициллин, сульфонамиды, ртуть и др. Одна молекула альбумина может одновременно связать 25 - 50 молекул билирубина. При многих патологических состояниях содержание альбумина снижается.

Неферментативное гликозилирование белков, обусловленное гипергликемией, приводит к образованию гликозилированных белков: гемоглобина, альбумина, коллагена, белков хрусталика, липопротеидов.

глобулины (α - и β-) переносят ионы металлов и липиды в форме липопротеинов; γ - глобулины представляют собой фракцию антител (иммуноглобулинов);

Глобулинами называется целая группа белков, которые могут быть разделены электорофоретически. В порядке убывания электорофоретической подвижности различают альфа-1-глобулин, альфа-2-глобулин, бета-глобулин и гамма-глобулин. Однако даже эти субфракции не состоят из однородных белков, каждую из них можно разделить при помощи других методов, например, иммуноэлектрофореза.

В составе фракции альфа-1-глобулинов мигрирует ряд конъюгированных белков, простетической группой которых являются углеводы - преимущественно гексозы и гексозамины. Эти белки называются гликопротеинами. Около 2/3 всей глюкозы плазмы циркулирует в составе гликопротеинов. Эту связанную глюкозу невозможно определить клиническими пробами на сахар в плазме, лишенной белков, она может быть измерена лишь после ее отделения от белков методом кислотного гидролиза. К субфракции гликопротеинов относится еще одна группа углеводсодержащих белков - мукопротеины, в состав которых входят мукополисахариды.

Фракция альфа-2-глобулинов включает гаптоглобины, относящиеся по химическому строению к мукопротеинам, и медьсодержащий белок церулоплазмин. На каждую молекулу его приходится 8 атомов меди, он связывает около 90% всей меди, содержащейся в плазме. К другим белкам из фракции альфа-2-глобулинам относятся тироксинсвязывающий белок, витамин В-12 - связывающий глобулин (транскобаламин), билирубинсвязывающий глобулин и кортизолсвязывающий глобулин (транскортин).

К бета-глобулинам относятся важнейшие белковые переносчики липидов и белковые переносчики полисахаридов. Важное значение липопротеинов состоит в том, что они удерживают в растворе нерастворимые в воде жиры и липоиды и обеспечивают тем самым их перенос кровью. Около 75% всех жиров и липоидов плазмы входят в состав липопротеинов. Небольшие количества липопротеинов обнаруживаются и в альфа-1 - фракции глобулинов, однако большинство их принадлежит к бета-глобулинам, самый главный из них - бета-1-липопротеин, молекула которого на 77% состоит из липидов. Кроме липопреотеинов к бета - глобулинам относится группа металсодержащих белков, один из которых - трансферин - является белком - переносчиком меди и белком - переносчиком железа. Каждая молекула трансферина содержит два атома трехвалентного железа, именно трансферин обеспечивает транспорт железа кровью.

К неоднородной группе гамма-глобулинов относятся белки с самой низкой электрофоретической подвижностью. К ним относится большинство защитных веществ крови, многие из которых обладают ферментативной активностью. Так как потребности в белках, выполняющих такие специальные функции, бывают различны, размеры и состав фракции гамма-глобулинов может значительно изменяться. Почти при всех заболеваниях, особенно воспалительных, содержание гамма-глобулинов в плазме крови повышается. В то же время общее количество белков в плазме обычно остается примерно одинаковым, так как повышение содержания гамма-глобулинов сопровождается уменьшением фракции альбумина, в результате снижается так называемый альбумин-глобулиновый коэффициент.

К гамма-глобулинам относятся также альфа-агглютинины и бета - агглютинины крови.

фибриноген - обеспечивает свертывание крови, превращаясь в нерастворимый белок фибрин под действием тромбина;

Фибриноген выявляется в виде узкой отдельной полоски между фракциями бета-глобулинов и гамма-глобулинов. Этот белок представляет собой растворимый предшественник фибрина, который участвует в образовании сгустка крови.

Молекула фибриногена вытянута, соотношение осей (длина/ширина) составляет 17:

1. Высокая вязкость растворов фибриногена обусловлена способностью его молекул образовывать агрегаты в виде четок.

компоненты комплемента - участвуют в неспецифических защитных реакциях.

Выработка белков плазмы осуществляется клетками печени (за исключением γ - глобулинов, которые продуцируются плазматическими клетками).

При нормальном питании в организме человека за сутки вырабатывается около 15 г альбумина и 5 г глобулина. Период полураспада альбумина составляет 10 - 15 дней, а глобулина - 5 дней (т.е. за это время 50% общего количества белка сменяется новосинтезированным).

Сыворотка крови - жидкость, остающаяся после свертывания крови. По своему составу она сходна с плазмой крови, однако в ней отсутствуют фибриноген и факторы свертывания.

Сыворотка является сложной смесью множества биологических молекул с различными физиологическими активностями. К основным компонентам сыворотки, необходимым для выживания и роста клеток млекопитающих в культуре относятся: белки плазмы (альбумины, фибронектин, альфа 2-макроглобулин, фетуин, трансферрин; полипептидные факторы роста (инсулин, инсулиноподобные факторы роста I и II (IGF), PDGF, EGF); глютатион; непептидные гормоны (кортизол, гидрокортизон), эстрогены, андрогены, тиреоидные гормоны (T3, T4); липиды (линоевая кислота, холестерин, лизофосфатидная кислота, простагландины); метаболиты (аминокислоты, альфа-кетокислоты (пируват), полиамины); минеральные вещества (Fe2+, Zn2+, Cu2+, Mn2+, SeO32+, Co2+, VO3-, Mo-) (Maurer H. R., 1986).

Важнейшие функции сыворотки обеспечиваются:

1) факторами, стимулирующими клеточный рост;

2) факторами прикрепления и распластывания (матрикс);

3) транспортными белками, переносящими некоторые гормоны, минеральные вещества, липиды и т.д. (Barnes D., Sato G., 1980).

Большинство факторов роста присутствует в сыворотке в очень малых концентрациях (порядка 10-10 M). Некоторые из них оказывают влияние лишь на клетки строго определенного типа дифференцировки, например гематопоэтические факторы роста. Другие же обладают широким спектром действия. Эпидермальный фактор роста, например, стимулирует пролиферацию фибробластов, эпидермальных и глиальных клеток.

Среди гормонов инсулин является наиболее существенным для роста почти всех типов клеток в культуре. Так как он имеет короткое время полужизни и чувствителен к инактивации цистеином, его обычно вносят в среду в высоких концентрациях.