Що таке плазма крові: склад, функції та роль у організмі людини

Плазма крові є рідкою компонентою цілісної крові, яка складає приблизно 55% від загального обсягу кровотворної рідини в організмі людини. Це безбарвна або легко жовтувата рідина, яка утримує розчинені речовини, білки та клітини крові в підвішеному стані. Плазма відіграє критичну роль у транспортуванні поживних речовин, видаленні відходів метаболізму та підтриманні гомеостазу організму. Розуміння складу та функцій плазми крові є необхідним для медицини, фізіології та загальної освіти про здоров’я людини.

Визначення плазми крові

Плазма крові — це позаклітинна рідина, яка переважно складається з води та розчинених у ній органічних та неорганічних речовин. На відміну від сироватки крові, яка утворюється після згортання крові, плазма містить фібриноген — білок, необхідний для коагуляції. Цей рідкий матрикс є середовищем, у якому знаходяться форменні елементи крові та здійснюються основні біохімічні процеси.

Плазма крові характеризується такими основними ознаками:

• Прозора рідина світло-жовтого кольору
• Щільність від 1,025 до 1,030 г/см³
• рН близький до 7,35-7,45 (слабко лужне середовище)
• Осмотичний тиск близько 300 мОсм/л
• Постійна температура 36,6-37,2°С

Хімічний склад плазми крові

Плазма крові складається з води та розчинених у ній речовин, які можна поділити на органічні та неорганічні компоненти. Вода становить приблизно 90% від обсягу плазми, тоді як решта припадає на сухий залишок. Цей склад тісно регулюється організмом для забезпечення нормального функціонування всіх фізіологічних систем.

Білки плазми крові

Білки крові складають найважливішу органічну частину плазми і становлять приблизно 7-8% від її об’єму. Вони синтезуються переважно в печінці та відіграють роль у підтриманні осмотичного тиску, транспортуванні речовин та імунному захисті. Білки плазми розділяються на три основні групи залежно від їхніх фізико-хімічних властивостей.

Основні групи білків плазми крові включають:

1. Альбуміни (50-60% від усіх білків)

   • Найменші білки плазми
   • Синтезуються в печінці
   • Переносять жирні кислоти, білірубін, гормони
   • Основний фактор онкотичного тиску

2. Глобуліни (30-40% від усіх білків)

   • Альфа-глобуліни (переносять ліпіди та холестерин)
   • Бета-глобуліни (переносять залізо, мідь, ліпіди)
   • Гама-глобуліни (імуноглобуліни, антитіла)

3. Фібриноген (4-6% від усіх білків)

   • Синтезується в печінці
   • Перетворюється на фібрин під час згортання крові
   • Розчинний у плазмі та нерозчинний в сироватці

Неорганічні речовини плазми

Неорганічні речовини (електроліти) плазми крові складаються з катіонів та аніонів, які утримуються в певній концентрації для підтримання осмотичного та електричного балансу. Ці іони переважно вступають у взаємодію з білками та органічними речовинами. Баланс електролітів ретельно регулюється нирками та гормональними системами організму.

Органічні речовини плазми крові

Органічні компоненти плазми включають вуглеводи, ліпіди, білки та азотовмісні речовини, які мають критичне значення для енергозабезпечення та метаболічних процесів. Концентрація цих речовин варіюється залежно від фізіологічного стану організму, дієти та метаболічної активності. Точна регуляція концентрацій цих компонентів необхідна для підтримання гомеостазу.

Основні органічні речовини плазми крові представлені такими групами:

• Глюкоза — основний енергетичний субстрат (3,3-5,5 ммоль/л)
• Ліпіди — джерело енергії та будівельний матеріал (3,5-7,0 ммоль/л)
• Холестерин — компонент мембран клітин (до 5,2 ммоль/л)
• Триацилгліцеролі — енергетичний резерв (до 2,0 ммоль/л)
• Амінокислоти — будівельні блоки білків (до 3,5 ммоль/л)
• Сечовина — кінцевий продукт обміну білків (2,5-7,1 ммоль/л)
• Креатинін — показник функції нирок (60-115 мкмоль/л)
• Білірубін — продукт розпаду гемоглобіну (до 20 мкмоль/л)

Основні функції плазми крові

Плазма крові виконує безліч критичних функцій, необхідних для життєдіяльності організму, починаючи від транспортування поживних речовин і закінчуючи участю у захисних механізмах. Кожна функція є інтегрованою частиною складної системи циркуляції та метаболізму. Комплексна діяльність плазми дозволяє організму підтримувати стабільність внутрішнього середовища.

Транспортна функція

Плазма крові є основним транспортним середовищем для переміщення речовин по організму, забезпечуючи доставку кисню, поживних речовин та гормонів до тканин. Білки плазми, особливо альбуміни та глобуліни, переносять жирні кислоти, холестерин, гормони, вітаміни та мікроелементи. Одна молекула альбуміну може переносити кілька молекул жирних кислот одночасно, що забезпечує ефективність транспорту.

Основні об’єкти транспорту включають:

1. Кисень та вуглекислий газ (частково у плазмі, переважно в еритроцитах)
2. Поживні речовини (глюкоза, амінокислоти, жирні кислоти)
3. Гормони та нейромедіатори
4. Вітаміни та мікроелементи
5. Метаболічні продукти для виведення
6. Ліпопротеїни (переносять холестерин та ліпіди)

Регуляція водно-електролітного балансу

Плазма крові є ключовим компонентом у збереженні баланса води та електролітів між кровоносною системою та тканинами організму. Білки плазми, особливо альбумін, створюють онкотичний тиск, який запобігає надмірному виходу рідини з капілярів у тканини. Дисбаланс водно-електролітного складу може призвести до набрякту, зневоднення або серйозних порушень функціонування організму.

Механізми регуляції включають:

• Осмотичний тиск плазми (близько 300 мОсм/л)
• Онкотичний тиск білків (приблизно 25 мм рт. ст.)
• Гідростатичний тиск в капілярах (близько 35 мм рт. ст.)
• Регуляція натрію та калію нирками
• Дія антидіуретичного гормону та альдостерону

Захисна функція

Плазма крові містить компоненти, які забезпечують захист організму від інфекцій, чужорідних речовин та пошкоджень тканин. Імуноглобуліни (антитіла) розпізнають та нейтралізують патогени, тоді як компоненти системи комплементу посилюють імунний відповідь. Лізоцим, який також міститься в плазмі, має антибактеріальні властивості.

Компоненти захисної системи:

1. Імуноглобуліни (IgG, IgM, IgA, IgE, IgD)
2. Система комплементу (білки, які активуються в послідовності)
3. Опсоніни (речовини, які позначають мікроби для фагоцитозу)
4. Антибіотичні пептиди (природні антибіотики)
5. Гострофазні білки (реагують на запалення та інфекцію)

Функція згортання крові

Плазма крові містить численні фактори згортання та інгібітори, які регулюють процес утворення тромба при пошкодженні кровоносної судини. Фібриноген під дією тромбіну перетворюється на фібрин, який утворює каркас тромба. Цей механізм запобігає надмірній кровотечі та швидко відновлює цілісність судини.

Фактори, залучені до згортання:

• Фібриноген (Фактор І)
• Протромбін (Фактор ІІ)
• Прискорювач (Фактор V)
• Прокеверін (Фактор VII)
• Фактор Крістмаса (Фактор IX)
• Фактор Стюарта-Прауера (Фактор X)

Регуляція кислотно-лужного балансу

Плазма крові виконує важливу функцію буферизації, запобігаючи збільшенню або зменшенню рівня кислотності крові. Буферні системи плазми, особливо бікарбонатна буферна система, нейтралізують кислоти та основи, які утворюються в результаті метаболізму. Дисбаланс рН може призвести до ацидозу або алкалозу, які є життєзагрозливими станами.

Буферні системи включають:

1. Бікарбонатна система (H₂CO₃/HCO₃⁻) — найважливіша
2. Фосфатна система (H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻)
3. Протеїнова система (білки як амфотерні молекули)
4. Гемоглобінова буферна система (в еритроцитах)

Терморегуляція та плазма крові

Плазма крові відіграє важливу роль у розподілі тепла по організму та його видаленні через шкіру. Висока теплоємність води, яка складає 90% плазми, дозволяє крові абсорбувати тепло з активних органів та передавати його поверхні тіла. Циркуляція крові контролюється центром терморегуляції в гіпоталамусі, який реагує на зміни температури.

Механізми теплорегуляції:

• Перенесення тепла від органів до периферії
• Теплоелімінація через випаровування поту
• Вазодилатація при перегріванні
• Вазоконстрикція при охолодженні
• Регуляція потоку крові в капілярах шкіри

Клінічне значення плазми крові

Аналіз складу плазми крові має велике клінічне значення для діагностики різноманітних захворювань та контролю фізіологічних станів. Зміни в концентрації білків, електролітів, глюкози або інших компонентів можуть вказувати на патологічні процеси в організмі. Регулярне визначення цих показників дозволяє виявити захворювання на ранніх стадіях.

Основні клінічні застосування:

1. Діагностика захворювань печінки, нирок, серця
2. Контроль електролітного балансу при дегідратації
3. Оцінка функції щитовидної залози та інших залоз
4. Виявлення інфекцій та запалень через рівень гострофазних білків
5. Моніторинг хворих з цукровим діабетом та іншими метаболічними захворюваннями