Факторы, обеспечивающие жидкое состояние крови

Жизнедеятельность клеток организма, транспорт питательных веществ, продуктов обмена и газов кровью, протекающие в ней биохимические и иммунные реакции могут осуществляться только при сохранении жидкого состояния крови. Поэтому они нарушаются при агрегации (склеивании друг с другом) клеток крови. Поддержание крови в жидком состоянии обеспечивается системой гемостаза (сбалансированным соотношением компонентов свертывающей, антисвертывающей и фибринолитической систем крови— см. главу 7), электрохимическими свойствами клеток и белков крови. Электрохимические заряды расположены на поверхности или вокруг этих структур крови и сохраняют эритроциты, другие клетки крови во взвешенном состоянии в кровеносном русле, обеспечивают ус­тойчивость дисперсии белков в плазме крови. Поэтому поток крови в со­судах представляет собой движение отрицательно заряженных частиц (кле­ток крови, белков плазмы), что приводит к формированию электростати­ческого распора, обеспечивающего расстояние между клетками и коллоид­ными элементами крови, препятствующее их агрегации. Препятствуют аг­регации клеток в потоке крови также силы поверхностного натяжения мембран клеток, гидродинамические (механические) силы, перемещающие клетки в направлении тока крови. Солидизации (соединению клеток крови в агрегаты различной величины) способствуют снижение энергии движу­щейся по сосудам крови, например в результате ухудшения работы сердца, нарушение межмолекулярных отношений в мембранах эритроцитов, сни­жение их деформабельности (способности клеток изменять и восстанавли­вать форму), силы гравитации. При непродолжительном замедлении кро­вотока агрегация эритроцитов обратима: при восстановлении кровотока образовавшиеся агрегаты эритроцитов — «монетные столбики» — распада­ются на функционально полноценные клетки.

Коллоидная стабильность плазмы крови обусловлена гидратацией белко­вых молекул и наличием поверхностного электрокинетического ^-потен­циала (^-потенциал — часть ср-потенциала, создаваемого двойным электри­ческим слоем ионов на поверхности белковых молекул), т. е. потенциала поверхности скольжения частицы в коллоидном растворе, который создает одноименные заряды и силы электростатического отталкивания белковых молекул и клеток крови. Это препятствует агрегации клеток и поддержива­ет коллоидную устойчивость крови. Величина ^-потенциала выше у альбу­минов, чем у других белков плазмы крови. Поэтому альбумины, которые ад­сорбируются на поверхности эритроцитов, поддерживают клетки в плазме крови во взвешенном состоянии (т. е. поддерживают суспензионные свойст­ва крови). Крупнодисперсные белки (фибриноген, глобулины) снижают суспензионные свойства крови. Эти свойства крови оценивают по скоро­сти оседания эритроцитов (СОЭ) в ее неподвижном объеме, которая у мужчин равна 4—10 мм/ч, у женщин — 5—12 мм/ч. У новорожденных ско­рость оседания эритроцитов замедлена в сравнении с ее значениями у взрослых людей: она равна 1 мм/ч. Объясняется это низким (по сравне­нию со взрослыми) содержанием у-глобулинов в плазме крови новорож­денных.

Скорость оседания эритроцитов возрастает при увеличении в крови уровней фибриногена, а₂,- 0- и у-глобулинов, получивших в силу этого свойства название агломеринов. Агломерины уменьшают отрицательный заряд эритроцитов (^-потенциал). Уменьшение последнего приводит к формированию агломератов эритроцитов, которые оседают быстрее, чем отдельные клетки крови. Альбумины плазмы крови, содержащийся в ней лецитин замедляют СОЭ. Нарастание в плазме крови содержания холесте- рола, снижение соотношения в ней фракции альбуминов и глобулинов (белкового коэффициента альбумины/глобулины, в норме равного 1,3— 2,3) увеличивают СОЭ. На величину СОЭ влияет и масса формирующихся клеточных агломератов. Она оказывается тем больше, чем больше площадь поверхности эритроцита, поэтому макроциты (эритроциты с большим, чем в норме, диаметром) увеличивают и СОЭ. Увеличение СОЭ имеет место при гиперфибриногенемии, при воспалительных заболеваниях оно связано с гиперглобулинемией.

Вязкость определяют как свойство жидкости оказывать сопротивление при смещении ее слоев относительно друг друга.

Вязкость плазмы или цельной крови — это сопротивление течению жидкости при взаимном перемещении ее слоев и частиц за счет внутрен­него трения. Вязкость цельной крови создается взаимодействием воды плазмы крови, макромолекулярных коллоидов (белков плазмы, липопро­теидов и др.) и форменных элементов крови. Вязкость воды составляет 1,008 сантипуаз (сПз). Вязкость плазмы колеблется между 1,7 и 2,2 сПз, цельной крови — от 4 до 5 сПз, т. е. вязкость плазмы в 1,8—2,5 раза, а цельной крови — в 4—5 раз выше, чем воды. Повышению вязкости крови способствуют: увеличение в ней содержания фибриногена, липопротеинов; повышение концентрации углекислоты (поэтому вязкость артериальной крови ниже, чем венозной); рост гематокрита (при повышении гематокри­та до 60—70 вязкость крови возрастает в 10—20 раз по сравнению с вязко­стью воды); снижение суспензионных свойств крови за счет агрегации эритроцитов. При этом рост вязкости крови всегда усиливает агрегацию эритроцитов. Величина, обратная вязкости, называется текучестью, поэто­му с увеличением вязкости крови ее текучесть уменьшается.

Ток крови в сосудах с диаметром меньше 1,5 мм характеризуется мень­шей вязкостью, чем в сосудах более крупного диаметра (эффект Фареуса— Линдквиста). Этот эффект связан с перемещением эритроцитов к центру движущейся струи крови («центровкой» эритроцитов) при прохождении ее через сосуд с диаметром меньше 1,5 мм и с формированием пристеночных слоев плазмы крови. Пристеночные же слои плазмы обладают низкой вяз­
костью. Вязкость крови резко возрастает, как только снижается скорость ее тока. Так, при снижении скорости тока крови в мелких сосудах ниже 1 мм/с, вязкость крови возрастает почти в 10 раз, что связано с увеличиваю­щейся агрегацией эритроцитов и смещением их к стенке сосуда.

Удельный вес плазмы крови колеблется от 1024 до 1030. Удельный вес эритроцитов составляет 1094—1107. Поэтому удельный вес цельной крови в норме варьирует от 1052 до 1064, так как он зависит от количества эритро­цитов, содержания в них гемоглобина и состава плазмы. Например, повы­шение гематокрита увеличивает удельный вес крови.