Что такое плазма крови и сыворотка крови

Плазма крови: состав и функции

Плазма крови – это вязкая однородная жидкость светло-желтого цвета. Она составляет около 55-60% от общего объема крови. В виде взвеси в ней находятся клетки крови. Обычно плазма прозрачна, но после приема жирной пищи может быть слегка мутной. Состоит из воды и растворенных в ней минеральных и органических элементов.

Состав плазмы и функции ее элементов

Большую часть плазмы составляет вода, ее количество – примерно 92 % от всего объема. Кроме воды, она включает следующие вещества:

Около 8% от объема составляют белки, которые являются основной частью плазмы. В ней содержится несколько видов белков, основными из них являются:

Альбумин

Альбумин – основной белок плазмы. Отличается малой молекулярной массой. Содержание в плазме – более 50% от всех белков. Образуются альбумины в печени.

Глобулины

Остальные белки плазмы относятся к глобулинам, которые являются крупномолекулярными. Вырабатываются они в печени и в органах иммунной системы. Основные виды:

Альфа-глобулины связывают билирубин и тироксин, активизируют производство белков, транспортируют гормоны, липиды, витамины, микроэлементы.

Бета-глобулины связывают холестерол, железо, витамины, транспортируют стероидные гормоны, фосфолипиды, стерины, катионы цинка, железа.

Гамма-глобулины связывают гистамин и участвуют в иммунологических реакциях, поэтому их называют антителами, или иммуноглобулинами. Существует пять классов иммуноглобулинов: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE. Вырабатываются в селезенке, печени, лимфоузлах, костном мозге. Они отличаются друг от друга биологическими свойствами, структурой. Имеют разные способности по связыванию антигенов, активированию иммунных белков, имеют разную авидность (скорость связывания с антигеном и прочность) и способность проходить через плаценту. Примерно 80% всех иммуноглобулинов оставляют IgG, которые обладают высокой авидностью и являются единственными из всех, способными проникать через плаценту. Первыми у плода синтезируются IgM. Они же появляются первыми в сыворотке крови после большинства прививок. Обладают высокой авидностью.

Фибриноген является растворимым белком, который образуется в печени. Под воздействием тромбина он превращается в нерастворимый фибрин, благодаря которому формируется сгусток крови в месте повреждения сосуда.

Другие белки

Кроме вышеперечисленных, в плазме содержатся и другие белки:

Небелковые компоненты

Кроме этого плазма крови включает небелковые вещества:

Ионы, находящиеся в плазме, регулируют баланс pH, поддерживают в норме состояние клеток.

Функции белков

У белков есть несколько предназначений:

Функции плазмы

Плазма крови выполняет много функций, среди которых:

Применение донорской плазмы

Для переливания в наше время чаще нужна не цельная кровь, а ее компоненты и плазма. Поэтому в пунктах переливания нередко сдают кровь на плазму. Получают ее из цельной крови центрифугированием, то есть отделяют жидкую часть от форменных элементов с помощью аппарата, после чего клетки крови возвращают донору. Процедура продолжается около 40 минут. Отличие от сдачи цельной крови заключается в том, что кровопотеря значительно меньше, и сдать плазму вновь можно уже через две недели, но не более 12 раз в течение года.

Из плазмы получают сыворотку крови, которую используют в лечебных целях. Она отличается от плазмы тем, что в ней нет фибриногена, при этом содержатся все антитела, которые могут противостоять возбудителям болезней. Для ее получения помещают на час в термостат стерильную кровь. Затем отслаивают образовавшийся сгусток от стенки пробирки и держат в холодильнике сутки. После этого с помощью пастеровской пипетки отстоявшуюся сыворотку сливают в стерильную емкость.

Заключение

Плазма крови – это ее жидкая составляющая, имеющая очень сложный состав. Плазма выполняет в организме важные функции. Кроме того, донорская плазма используется для переливания и приготовления лечебной сыворотки, которую используют для профилактики, лечения инфекций, а также в диагностических целях для идентификации полученных во время анализа микроорганизмов. Она считается более эффективной, чем вакцины. Иммуноглобулины, содержащиеся в сыворотке, сразу же нейтрализуют вредные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, быстрее формируется пассивный иммунитет.

Источник

В чем особенность сыворотки крови и ее отличия от плазмы крови?

Чем отличается плазма крови от сыворотки? Определение, состав, получение

Кровь играет чрезвычайно важную роль в обменных процессах организма человека. Она содержит в себе плазму и форменные элементы, взвешенные в ней:

Форменные элементы занимают 40–45 %, а плазма – 55–60 % от всего объема крови. Данное соотношение называется гематокритным (гематокритное число).

Плазма крови — это жидкость с однородной вязкой консистенцией светло-желтого цвета. Если она представлена в виде взвеси, там обнаруживаются кровяные клетки. Плазма чаще всего прозрачная, но после употрeбления жирных продуктов может помутнеть. Разберемся в данной статье в том, чем отличается плазма крови от сыворотки.

Состав плазмы

Значительное место в составе плазмы занимает вода (около 92 %). Кроме того, в ней находятся следующие вещества:

Альбумин – главный белок в составе плазмы, имеющий небольшую молекулярную массу. Составляет больше 50 % от всего объёма белков. Образуется в печени.

Функции главного белка

Альбумин выполняет следующие функции:

Если уровень альбумина в плазме изменяется, это становится дополнительным признаком диагностики. Концентрация белка помогает определить состояние печени, поскольку его снижение является характерным признаком хронических заболеваний данного органа.

Другие белки

Другие белки плазмы крови — это крупномолекулярные глобулины, производящиеся в органах иммунной системы и печени. Выделяются следующие их виды: альфа-, бета- и гамма-глобулины.

Альфа-глобулины соединяют тироксин и билирубин, стимулируют выработку белков, переносят гормоны, витамины, липиды и микроэлементы.

Бета-глобулины обеспечивают связь железа, витаминов и холестерола, отвечают за трaнcпортировку фосфолипидов, гормонов, стеринов и др.

Гамма-глобулины связывают гистамин и принимают участие в иммунологических реакциях, поэтому называются антителами (иммуноглобулинами). Они представлены пятью классами: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. Химический состав плазмы и сыворотки крови уникален.

Производятся в печени, селезёнке, костном мозге, лимфоузлах и имеют различные биологические свойства и строение, отличающиеся способы связи антигенов, стимуляции работы иммунных белков, дифференцируются по способности проходить сквозь плаценту и авидности, то есть скорости соединения с антигеном и прочности. IgG составляют 80 % иммуноглобулинов. Только они могут проникать сквозь плаценту, обладают высокой авидностью. Изначально синтезируются у плода IgM и появляются первыми в сыворотке крови после большей части прививок.

Фибриноген – растворимый белок, образующийся в печени. Подвергаясь воздействию тромбина, он становится нерастворимым фибрином, из-за чего образуется сгусток крови в повреждённом месте сосуда. То, чем отличается плазма крови от сыворотки, интересует многих. Об этом далее.

Кроме того, плазма крови включает ещё и такие белки, как трaнcферрин, комплемент, гаптоглобин, протромбин, С-реактивный белок и тироксинсвязывающий глобулин.

Небелковые компоненты

К небелковым компонентам относятся:

Функции белков и плазмы

Белки осуществляют следующие функции:

Непосредственно плазма выполняет множество функций, в том числе:

Получение плазмы и сыворотки крови

Чаще всего для переливания сейчас требуется уже не столько цельная кровь, сколько её компоненты и плазма. Добывают её из цельной крови с помощью центрифугирования, то есть отделения аппаратным путём жидкой части от форменных элементов. После этого клетки крови возвращаются донору. Продолжительность данной процедуры – сорок минут. При этом кровопотеря намного меньше, и через две недели можно повторно сдавать плазму, но не больше двенадцати раз в год.

Берётся венозная кровь по утрам натощак. При этом стоит учитывать факторы, способные повлиять на результат анализа: эмоциональное возбуждение, чрезмерные физические нагрузки, приём пищи или алкоголя перед исследованием, курение и т. п. Чтобы исключить их воздействие, нужно выполнить следующие условия подготовки донора:

Сыворотка крови

Приведем определение сыворотки крови. Это прозрачная жидкость с желтоватым оттенком, которая отделяется от сгустка крови после её свёртывания. Если сыворотка человека или животного иммунизирована теми или иными антигенами, можно получить её иммунную разновидность, применяющуюся при диагностике, профилактике и терапии различных заболеваний. Цвет сыворотки может быть и красным из-за гемолиза – процесса, при котором происходит разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина. Желтушный же цвет свидетельствует о повышении значения билирубина.

В сыворотке, в отличие от плазмы, отсутствует фибриноген, но при этом содержатся все антитела, способные бороться с возбудителями болезней. Для того чтобы получить её, нужно поставить взятую стерильно кровь на 30-60 минут в термостат, отслоить с помощью пастеровской пипетки сгусток от стенки пробирки и поставить в холодильную камеру на несколько часов (лучше всего – на день). После того как она отстоялась, сыворотку сливают или отсасывают пипеткой в стерильную пробирку. Определение сыворотки крови мы рассмотрели, но в чем же разница между ней и плазмой?

Отличие от плазмы

Основные отличия сыворотки от плазмы следующие:

Вот чем отличается плазма крови от сыворотки.

Таким образом, донорская плазма применяется при переливании и приготовлении сыворотки, используемой в дальнейшем для профилактики, лечения инфекционных заболеваний, в качестве диагностического метода для идентификации микроорганизмов, полученных в ходе анализа. Сыворотка имеет более заметный эффект, как введение вакцины, поскольку содержащиеся в ней иммуноглобулины нейтрализуют действие вредных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности, способствуют скорейшему формированию пассивного иммунитета.

Теперь понятно, чем отличается плазма крови от сыворотки.

СОШ (военвед) г. Зерноград

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа (военвед) города Зернограда была образована 25 сентября 1996 года.

Первый строительный камень школы был заложен в октябре 1992 года строительной фирмой «Ларсен и Турбо Лимитед» (Индия) и уже 25 сентября 1996 года просторные, уютные, светлые классы школы ждали своих первых учеников.

В тот период школа носит название, согласно постановлению № 595 администрации Зерноградского района: Муниципальная средняя общеобразовательная школа № 16 г.

УРА.

ПОЗДРАВЛЯЕМ НАШУ ЛЮБИМУЮ ШКОЛУ С ПОБЕДОЙ

ВО ВСЕРОССИЙСКОМ КОНКУРСЕ «ДОСТИЖЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ»

По итогам мероприятия «Открытый публичный Всероссийский смотр-конкурс образовательных организаций «Достижения образования» на основе многокомпонентного анализа» МБОУ СОШ (военвед) г Зернограда стала Лауреатом-победителем 2019 года

Стартует акция «Новый год в кругу семьи»

Акция проводится ежегодно, в этом году она будет проводится с 23.11.2018 –по 01.02.2019. В организациях для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей, воспитываются ребята, которые по разным причинам не могут быть переданы в семьи. И только благодаря данной акции дети могут хоть на какое-то время почувствовать тепло настоящего домашнего очага. Акция « Новый год в кругу семьи» направлена на то, чтобы ребенок из детского дома ли интерната, у которого есть всё, кроме семьи, ощутил волшебство новогоднего празднования в семейном кругу. Находясь в семье, у ребенка формируются навыки семейной жизни и семейные традиции. Приобретенный положительный опыт поможет ребенку в дальнейшем, когда он покинет государственную организацию и окажется в самостоятельной жизни. Заложенные семейные ценности не допустят повторения ошибок своих родителей помогут сохранить семью и своих детей.

Граждане, желающие принять у себя дома ребенка в рамках акции «Новый год в кругу семьи» должны собрать пакет документов в соответствии с Правилами временной передачи детей, которые утверждены Постановлением Правительства Российской Федерации от 19.05.2009 №432.

Подробную информацию по вопросам передачи детей, оставшихся без попечения родителей, можно получить в отделе социально-правовой защиты детей, опеки и попечительства управления образования Администрации Зерноградского района по тел. 8(86359) 36-1-28 (ведущий специалист Матвеева А. Н. кабинет №227).

Где применяют сыворотку крови и чем она отличается от плазмы

Обыватели считают, что сыворотка крови и плазма – это два названия одного элемента крови. При ближайшем рассмотрении становится понятно, что эти два понятия отличаются.

Если плазма присутствует в крови живого человека, но может быть получена в результате забора крови, то сыворотка всегда находится в лабораторных условиях.

Состав крови

Кровь представляет собой жидкость красного цвета, которая передвигается по сосудам, артериям и капиллярам. Она разносит питательные вещества по клеткам, органам и тканям. Также она отвечает за очищение клеток от продуктов распада, чтобы не произошло самоотравление организма.

Кровь выполняет следующие важные функции:

В состав крови входит плазма и форменные элементы. Плазма представляет собой желтоватую жидкость, 90 % которой – это вода.

При различных видах исследований интерес представляют именно оставшиеся 10%, которые включают белковые компоненты:

При исследованиях важен только уровень альбуминов и глобулинов. Фибриноген отвечает за свертываемость крови, поэтому его показатели часто не принимают во внимание.

Плазма, лишенная фибриногена, называется сывороткой. Она активно используется в медицине для уточнения диагноза и разработки лекарственных препаратов.

Сыворотку нельзя получить сразу в результате забора крови, поэтому для начала необходимо выделить плазму. Только после этого в лабораторных условиях можно приготовить сыворотку.

Как получают сыворотку крови?

Для изучения состояния организма необходимо получить плазму, для чего кровь забирают из вены. Перед проведением процедуры пациенту рекомендована специальная диета с пониженным содержанием жиров. Также необходимо отказаться от употрeбления алкоголя, никотина и медицинских препаратов, способных повлиять на результаты.

Материал помещают в специальные контейнеры, после чего производят его обработку. Затем осуществляется очищение плазмы от форменных частиц и фибриногена.

Благодаря этому, у сыворотки появляется возможность длительного хранения, что позволяет ее активно исследовать и применять для лечения.

Сыворотка в своем составе содержит следующие элементы:

Они позволяют проводить исследование общего состояния здоровья, выявлять различные патологии на начальном уровне. Если при взятии анализа лаборант проявил неосторожность, то возможно разрушение эритроцитов. Они окрасят сыворотку в розовый цвет, что сделает ее непригодной для изучения.

Также ложные результаты получаются при длительном голодании, пристрастии к безбелковым диетам и злоупотрeблении жирной пищей.

Если забор крови произведен правильно, специалист определяет, как получить сыворотку:

В сыворотке содержится больше всего антител, что позволяет ее использовать в различных целях:

Она дольше хранится, чем отличается от плазмы. Благодаря этой возможности, сыворотку подвергают длительной консервации, чтобы проверить на наличие возбудителей. Такие меры позволяют исключить вливание зараженного материала больным.

Как получить сыворотку

Видео: Что такое сыворотка

Чем отличается плазма крови от сыворотки?

Плазма – это желтоватая мутная субстанция, которая входит в состав крови. В ней содержится основная информация о состоянии здоровья индивидуума. Она помогает выявить гормональные нарушения, проблемы в функционировании отдельных органов и систем.

Из недостатков плазмы специалисты отмечают ее короткий срок хранения, после чего она становится непригодной для изучения и применения.

Сывороткой называется плазма без фибриногена, что позволяет увеличить продолжительность ее жизни. Сыворотку удается использовать для получения различных препаратов, которые обладают лечебными свойствами.

Она помогает проводить масштабные исследования возможностей человеческого организма, проверять реакцию клеток крови на различные виды патогенных микроорганизмов.

Разница между плазмой и сывороткой состоит в следующем:

Отличия между этими двумя составляющими крови настолько огромны, что считать их идентичными невозможно.

Изучение сыворотки

Лабораторные исследования сыворотки позволяют определить количество белков, углеводов и минеральных веществ в крови. Результаты используются для получения выводов о слаженности работы внутренних органов.

Если обнаружено снижение общего белка в сыворотке, можно заподозрить длительное голодание или соблюдение низкобелковой диеты.

Когда человек не ограничивал свой рацион, а показатели значительно ниже нормы, говорят о следующих нарушениях:

К превышению нормы приводит:

В таких случаях часто требуется дополнительная диагностика. Если проблемы вызваны обезвоживанием, пациенту рекомендуют корректировку питьевого режима. В других ситуациях необходимо специальное лечение, которое назначается соответствующим специалистом.

Специальные сыворотки с маркерами используются в научных и исследовательских целях.

Сыворотка является самым информативным реактивом при проведении биохимии крови, что позволяет диагностировать патологии:

При изучении сыворотки у человека могут выявить снижение количества ферритина, отвечающего за трaнcпортировку железа в организме.

Если его показатели снижены, начинаются проблемы с уровнем железа в крови. Неоптерин отображает скорость иммунной реакции на нeблагоприятные условия.

Каждый белок отвечает за свою сферу, поэтому вероятность ошибки при постановке диагноза минимальна.

Лечение с помощью иммунных сывороток

Иногда люди задаются вопросом, почему сыворотки применяют в лечебных целях. Объясняется данная возможность большим количеством антител в сыворотке и отсутствием отторжения собственного биоматериала. Применяется средство для лечения и предупреждения различных заболеваний.

У человека формируется пассивный иммунитет, а действие ядов, токсинов и возбудителей нейтрализуется. Полученные смеси называются антисыворотками или иммунобиопрепаратами.

Антисыворотка бывает двух видов:

Гомологическую получают из крови человека, который прошел вакцинацию и выработал антитела к определенному виду микроорганизмов.

Гетерогенная производится из крови животных, которым специально вводят возбудители заболевания. После формирования иммунной реакции из крови выделяют сыворотку, обpaбатывают и вводят человеку.

Иммунные сыворотки используются для профилактики и лечения инфекционных патологий. Также они позволяют точно определить вид возбудителя, что облегчает диагностику и делает терапию эффективной. Сыворотки помогают бороться с ядами змей и скорпионов, снижают действие токсинов ботулизма.

При укусах животных обязательно вводят сыворотку против бешенства, что является единственным способом предотвратить развитие опасного заболевания.

Схожесть и отличия между сывороткой и плазмой для обывателя носят условный характер. Они являются составляющими крови, которые отображают общее состояние здоровья и указывают на возможные нарушения. При правильном заборе крови удается точнее поставить диагноз и подобрать эффективное лечение, а не проводить эксперименты над человеком.

Видео: Определение С-реактивного белка в сыворотке крови

Важно знать родителям о здоровье:

Источник

Биохимия крови

Оглавление

1. Общие сведения

2. свойства крови

3. Состав крови. Гематокрит

3.1. Плазма крови

Пла́зма кро́ви (от греч. πλάσμα — нечто сформированное, образованное) — жидкая часть крови, в которой взвешены форменные элементы — вторая часть крови. Процентное содержание плазмы в крови составляет 52—61 %. Макроскопически представляет собой однородную несколько мутную (иногда почти прозрачную) желтоватую жидкость, собирающуюся в верхней части сосуда с кровью после осаждения форменных элементов. Гистологически плазма является межклеточным веществом жидкой ткани крови.

Центрифуги-сепараторы выделяют из крови плазму. Плазма крови состоит из воды, в которой растворены вещества — белки (7—8 % от массы плазмы) и другие органические и минеральные соединения. Основными белками плазмы являются альбумины — 55—65 %, α1-глобулины — 2—4 %, α2-глобулины 6—12 %, β-глобулины8 — 12 %, γ-глобулины — 2-4 % и фибриноген — 0,2—0,4 %. В плазме крови растворены также питательные вещества (в частности глюкоза и липиды), гормоны, витамины, ферменты и промежуточные и конечные продукты обмена веществ, а также неорганические вещества.

В среднем 1 литр плазмы человека содержит 900—950 г воды, 65—85 г белка и 20 г низкомолекулярных соединений. Плотность плазмы составляет от 1,025 до 1,029, pH — 7,36—7,44.

Существует обширная практика собирания донорской плазмы крови. Плазма отделяется от эритроцитов центрифугированием с помощью специального аппарата, после чего эритроциты возвращаются донору. Этот процесс называется плазмаферезом.

Плазма с высокой концентрацией тромбоцитов (богатая тромбоцитами плазма) находит все большее применение в медицине в качестве стимулятора заживления и регенерации тканей организма. В настоящее время на её основе разработана многофункциональная медицинская методика, используемая в стоматологии и косметологии.

3.2. Форменные элементы

У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40—50 %, а плазма — 50—60 %. Форменные элементы крови представлены эритроцитами, тромбоцитами и лейкоцитами:

Кровь относится к быстро обновляющимся тканям. Физиологическая регенерация форменных элементов крови осуществляется за счёт разрушения старых клеток и образования новых органами кроветворения. Главным из них у человека и других млекопитающих является костный мозг. У человека красный, или кроветворный, костный мозг расположен в основном в тазовых костях и в длинных трубчатых костях. Основным фильтром крови является селезёнка (красная пульпа), осуществляющая в том числе и иммунологический её контроль (белая пульпа).

4. Биохимия эритроцита

4.1. Транспорт кислорода кровью

4.2. Созревание эритроцита

4.3. Структурно-метаболические особенности эритроцита

Особенности структурной организации мембраны эритроцитов

Эритроцит окружен плазматической мембраной, структура которой хорошо изучена, идентична таковой в других клетках. Цитоплазматическая мембрана эритроцитов включает бислой фосфолипидов, в то время как белки или «плавают» на поверхности мембран, или пронизывают липиды, обеспечивая прочность и вязкость мембран. Площадь мембраны одного эритроцита составляет около 140 мкм2.

На долю белков приходится примерно 49 %, липидов – 44 %, углеводов –7 %. Углеводы химически связаны либо с белками, либо с липидами и образуют соответственно гликопротеиды и гликолипиды.

Важнейшими компонентами мембраны эритроцитов являются липиды, включающие до 48 % холестерина, 17-28 % – фосфотидилхолина, 13-25 % – сфингомиелина и ряд других фосфолипидов.

Фосфотидилхолин мембраны эритроцитов несет нейтральный заряд, практически не вступает в реакции взаимодействия с положительно заряженными каналами Са2+,, обеспечивая тем самым атромбогенность эритроцитов. Благодаря таким свойствам, как текучесть, пластичность, эритроциты способны проходить через капилляры диаметром

Белки мембраны эритроцита делят на периферические и интегральные. К периферическим белкам относят спектрин, анкирин, белок 4.1., белок р55, адуцин и др. В группу интегральных белков входит фракция 3, а также гликофорины А, В, С, О, Е. Анкирин образует соединение с р-спектрином. В составе эритроцитов обнаружено около 340 мембранных и 250 растворимых белков.

Пластичность эритроцитов связана с фосфорилированием мембранных белков, особенно белков полосы 4.1.

Белок фракции 4.2. – паллидин обеспечивает связывание спектрин-актин-анкиринового комплекса с фракцией 3, относится к группе трансглутаминазных протеинов.

К числу сократительных белков мембраны эритроцитов относятся р-актин, тропомодулин, строматин и тропомиозин.

Гликофорины – интегральные белки мембраны эритроцитов, определяющие отрицательный заряд, способствующий отталкиванию эритроцитов друг от друг и от эндотелия сосуда.

Протеин 3 – основной белок актинов, регулирующий дефосфорилируемость эритроцита.

Как указывалось выше, мембрана эритроцита представляет собой сложный комплекс, включающий определенным образом организованные липиды, белки и углеводы, которые формируют наружный, средний и внутренний слои эритроцитарной мембраны.

Касаясь пространственного расположения различных химических компонентов эритроцитарной мембраны, следует отметить, что наружный слой образован гликопротеидами с разветвленными комплексами олигосахаридов, которые являются концевыми отделами групповых антигенов крови. Липидным компонентом наружного слоя являются фосфатидилхолин, сфингомиелин и неэстерифицированный холестерин. Липиды наружного слоя мембраны эритроцита играют важную роль в обеспечении постоянства структуры мембраны, избирательности ее проницаемости для различных субстратов и ионов. Вместе с фосфолипидами холестерин регулирует активность мембранно-связанных ферментов путем изменения вязкости мембраны, а также участвует в модификации вторичной структуры ферментов. Молярное отношение холестерин / фосфолипиды в мембранах клеток у человека и многих млекопитающих равно 0,9. Изменение этого соотношения в сторону увеличения наблюдается в пожилом возрасте, а также при некоторых заболеваниях, связанных с нарушением холестеринового обмена.

Снижение текучести мембраны эритроцита и изменение ее свойств отмечается также и при увеличении содержания сфингомиелина,

Средний бислой мембраны эритроцита представлен гидрофобными «хвостами» полярных липидов. Липидный бислой обладает выраженной текучестью, которая обеспечивается определенным соотношением между насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами гидрофобной части бислоя. Интегральные белки, к которым относятся ферменты, рецепторы, транспортные белки, обладают активностью только в том случае, если находятся в гидрофобной части бислоя, где они приобретают необходимую для активности пространственную конфигурацию. Поэтому любые изменения в составе липидов эритроцитарной мембраны сопровождаются изменением ее текучести и нарушением работы интегральных белков.

Внутренний слой мембраны эритроцита, обращенный к цитоплазме, состоит из белков спектрина и актина. Спектрин является специфическим белком эритроцитов, его гибкие вытянутые молекулы, связываясь с микрофиламентами актина и липидами внутренней поверхности мембраны, формируют своеобразный скелет эритроцита. Небольшой процент липидов во внутреннем слое мембраны эритроцита представлен фосфатидилэтаноламином и фосфатидилсерином. От наличия спектрина зависит подвижность белков, удерживающих двойной бисой липидов.

Одним из важных гликопротеинов является гликофорин, содержащийся как на внешней, так и на внутренней поверхностях мембран эритроцитов. Гликофорин в своем составе содержит большое количество сиаловой кислоты и обладает значительным отрицательным зарядом. В мембране он располагается неравномерно, образует выступающие из мембраны участки, которые являются носителями иммунологических детерминант.

Строение и состояние эритроцитарной мембраны, низкая вязкость нормального гемоглобина обеспечивают значительные пластические свойства эритроцитам, благодаря которым эритроцит легко проходит по капиллярам, имеющим вдвое меньший диаметр, чем сама клетка, и может принимать самые разнообразные формы. Другим периферическим мембранным белком эритроцитов является анкирин, образующий соединение с молекулой Р-спектрина.

Функции эритроцитарной мембраны

Мембрана эритроцитов обеспечивает регуляцию электролитного баланса клетки за счет активного энергозависимого транспорта электролитов или пассивной диффузии соединений по осмотическому градиенту.

В мембране эритроцитов имеются ионно-проницаемые каналы для катионов Na+, K+, для O2, CO2, Cl– HCO3–.

Транспорт электролитов через эритроцитарную мембрану и поддержание его мембранного потенциала обеспечивается энергозависимыми Na+, K+, Ca2+ – АТФ-азными системами.

Мембрана эритроцитов хорошо проницаема для воды при участии так называемых белковых и липидных путей, а также анионов, газообразных соединений и плохо проницаема для одновалентных катионов калия и натрия.

Белковый путь трансмембранного переноса воды обеспечивается при участии пронизывающего мембрану эритроцитов белка «полосы 3», а также гликофорина.

Молекулярная природа липидного пути переноса воды через эритроцитарную мембрану практически не изучена. Прохождение молекул небольших гидрофильных неэлектролитов через эритроцитарную мембрану осуществляется также, как и перенос воды, за счет белкового и липидного путей. Перенос мочевины и глицерина через мембрану эритроцита обеспечивается за счет ферментативных реакций.

Перенос органических анионов через эритроцитарную мембрану обеспечивается, как и транспорт неорганических анионов, при участии белка «полосы 3».

Эритроцитарная мембрана обеспечивает активный транспорт глюкозы, кинетика которого обеспечивается зависимостью Михаэлиса-Ментен. Важная роль в транспорте глюкозы через эритроцитарную мембрану отводится полипептиду полосы 4,5 (белки с ММ 55 кД – возможные продукты распада полипептида полосы 3). Высказывается предположение о наличии специфического липидного окружения у белков – переносчиков сахаров в эритроцитарной мембране.

Неравномерное распределение моновалентных катионов в системе эритроцит – плазма крови поддерживается при участии энергозависимой Na+-помпы, осуществляющей трансмембранный обмен ионов Na+ эритроцитов на ионы К+ плазмы крови в соотношении 3:2. Кроме указанного трансмембранного обмена Na+/K+, Na+ помпа осуществляет еще, по крайней мере, четыре транспортных процесса: Na+→ Na+ обмен; K+→K+обмен; одновалентный вход ионов Na+, сопряженный с выходом К+.

Молекулярной основой Na+ помпы является фермент Na+, K+ –АТФ-аза – интегральный белок, прочно связанный с мембранными липидами, состоящий из 2х полипептидных субъединиц с ММ 80-100кД.

Транспортная система имеет 3 центра, связывающих ионов Na+, локализованных на цитоплазматической стороне мембраны. С наружной стороны мембраны на транспортной системе имеется 2 центра связывания ионов К+. Важная роль в поддержании высокой активности фермента отводится мембранным фосфолипидам.

Функционирование Са2+-помпы обеспечивается нуклеотидами, а также макроэргическими соединениями, преимущественно АТФ, ЦТФ, ГТФ, в меньшей степени ГТФ и ЦТФ.

Как в случае Nа+-помпы, функционирование Са2+помпы в эритроцитах связано с проявлениями активности Са2+, Mg2+ –АТФ-азы. В мембране одного эритроцита обнаруживается около 700 молекул Са2+, Mg2+ –АТФ-азы.

Наряду с барьерной и транспортной функциями, мембрана эритроцитов выполняет рецепторную функцию.

Экспериментально доказано наличие на мембране эритроцитов рецепторов к инсулину, эндотелину, церулоплазмину, а2-макроглобулину, α- и β-адренорецепторов. На поверхности эритроцитов находятся рецепторы к фибриногену, обладающие достаточно высокой специфичностью. Эритроциты также несут на мембране рецепторы к гистамину, ТхА2, простациклину.

В мембране эритроцитов обнаруживаются рецепторы для катехоламинов, снижающих подвижность жирных кислот липидов мембран эритроцитов, а также осмотическую устойчивость эритроцитов.

Установлена перестройка структуры мембраны эритроцитов под влиянием низких концентраций инсулина, гормона роста человека, простагландинов группы Е и Е2.

В мембранах эритроцитов высока и ц – АМФ активность. При увеличении концентраций в эритроцитах ц–АМФ ( до 10–6 М) усиливаются процессы фосфорилирования белков, что приводит в свою очередь к изменению степени фосфорилированности и проницаемости мембран эритроцитов для ионов Са2+.

Эритроцитарная мембрана содержит изоантигены различных систем иммунологических реакций, определяющих групповую принадлежность крови человека по этим системам.

4.4. Антигенная структура эритроцитарной мембраны

Эритроцитарная мембрана содержит различные антигены видовой, групповой и индивидуальной специфичности. Различают два вида изоантигенов эритроцитов, определяющих групповую специфичность крови человек – А и В агглютиногены. Соответственно в плазме или сыворотке крови обнаруживаются две разновидности изоантител – агглютинины α и β. В крови человека не содержатся одноименных агглютиногенов и агглютининов. Их встреча и взаимодействие может возникать при переливании несовместимых групп крови, приводить к развитию агглютинации и гемолиза эритроцитов.

Как известно, I (0) группа крови характеризуется отсутствием в эритроцитах агглютиногенов А и В при наличии в плазме или сыворотке крови агглютининов α и β, встречается у 40-50 % людей стран центральной Европы.

II (А) группа крови характеризуется наличием в мембране эритроцитов агглютиногена А, в то время как в плазме крови содержатся агглютинины β. Указанная группа крови распространена у 30–40 % людей.

III (В) группа крови характеризуется наличием агглютиногена В в мембране эритроцитов, а в плазме или сыворотке крови – наличием агглютининов типа α. Эта группа крови имеет место примерно у 10 % населения.

IV (АВ) группа крови характеризуется наличием в мембране эритроцитов фиксированных А и В агглютиногенов, при этом в плазме или сыворотке крови отсутствуют естественные агглютинины α и β. Данная группа крови встречается у 6 % населения.

Генетический контроль антигенной системы А,В,О мембран эритроцитов представлен генами О, Н, А, В, локализованными в длинном плече 9-й пары хромосом.

Агглютинины α и β относятся к классу Ig M, являются естественными антителами, образуются у ребенка на первом году жизни, достигая максимума к 8 – 10 годам.

Второе место среди антигенных свойств мембран эритроцитов по клинической значимости занимает система Rh – Hr. Впервые Резус-фактор был открыт в 1940 году К. Ландштейнером и А. Винером, содержится в эритроцитах у 85 % людей белой расы. У 15 % людей эти эритроцитарные антигены отсутствуют. В настоящее время установлена липопротеидная природа антигенов данной системы, их насчитывается около 20, они образуют различные комбинации в мембране эритроцитов. Наиболее распространенными резусантигенами являются 6 разновидностей: Rh0 (D), rh’ (C), rh’’ (E), Hr0 (d), hr’ (c), hr’’ (e). Наиболее сильным антигеном этой группы является Rh0 (D).

Антитела системы Rh и Hr – антирезусагглютинины являются приобретенными, иммунными, отсутствуют в крови Rh (-) людей с момента рождения, синтезируются при первом переливании Rh (+) крови Rh (-) реципиенту, а также при первой беременности Rh (-) женщины Rh(+) плодом. При первой беременности эти антитела синтезируются медленно в течение нескольких месяцев в небольшом титре, не вызывая серьезных осложнений у матери и плода. При повторном контакте резус-отрицательного человека с резус-положительными эритроцитами возможен резус-конфликт. Антитела системы Rh – Hr относятся к классу Ig G, поэтому они легко проникают через плацентарный барьер, вызывают реакции агглютинации и гемолиза эритроцитов плода, что сопровождается развитием гемолитической желтухи новорожденных. В случае повторного переливания несовместимой по Rh–антигенам крови донора и реципиента может наблюдаться гемотрансфузионный шок.

Источник