Osocze krwi: trening, komponenty i funkcje

Osocze krwi stanowi w dużej części frakcję wodną krwi. Jest to tkanka łączna w fazie ciekłej, która jest mobilizowana przez naczynia włosowate, żyły i tętnice zarówno u ludzi, jak iw innych grupach kręgowców w procesie krążenia. Funkcją plazmy jest transport gazów oddechowych i różnych składników odżywczych, których komórki potrzebują do funkcjonowania.

W ludzkim ciele osocze jest płynem pozakomórkowym. Wraz z płynem śródmiąższowym lub tkankowym (jak się go nazywa) znajdują się poza komórkami lub wokół nich. Jednak płyn śródmiąższowy powstaje z plazmy dzięki pompowaniu przez krążenie z małych naczyń i mikrokapilar w pobliżu komórki.

Osocze zawiera wiele rozpuszczonych związków organicznych i nieorganicznych, które są wykorzystywane przez komórki w ich metabolizmie, a także zawierają wiele substancji odpadowych w wyniku aktywności komórkowej.

Komponenty

Osocze krwi, podobnie jak inne płyny ustrojowe, składa się głównie z wody. Ten wodny roztwór składa się z 10% substancji rozpuszczonych, z których 0, 9% odpowiada solom nieorganicznym, 2% nieorganicznym związkom organicznym, a około 7% odpowiada białkom. Pozostałe 90% to woda.

Wśród soli i jonów nieorganicznych tworzących osocze krwi są wodorowęglany, chlorki, fosforany i / lub siarczany jako związki anionowe. A także niektóre cząsteczki kationowe, takie jak Ca +, Mg2 +, K +, Na +, Fe + i Cu +.

Istnieje również wiele związków organicznych, takich jak mocznik, kreatyna, kreatynina, bilirubina, kwas moczowy, glukoza, kwas cytrynowy, kwas mlekowy, cholesterol, cholesterol, kwasy tłuszczowe, aminokwasy, przeciwciała i hormony.

Wśród białek występujących w osoczu są albumina, globulina i fibrynogen. Oprócz składników stałych istnieją rozpuszczone związki gazowe, takie jak O ₂, CO ₂ i N.

Białka osocza

Białka osocza stanowią zróżnicowaną grupę małych i dużych cząsteczek o wielu funkcjach. Obecnie scharakteryzowano około 100 białek składników osocza.

Najliczniejszą grupą białkową w osoczu jest albumina, która stanowi od 54 do 58% wszystkich białek występujących w tym roztworze i działa w regulacji ciśnienia osmotycznego między osoczem a komórkami ciała.

Enzymy znajdują się także w osoczu. Pochodzą one z procesu apoptozy komórkowej, chociaż nie prowadzą żadnej aktywności metabolicznej w osoczu, z wyjątkiem tych, które uczestniczą w procesie krzepnięcia.

Globuliny

Globuliny stanowią około 35% białek w osoczu. Ta zróżnicowana grupa białek jest podzielona na kilka typów, zgodnie z charakterystyką elektroforetyczną, będąc w stanie znaleźć między 6 a 7% α1-globulin, 8 i 9% α2-globulin, 13 i 14% β-globulin i między 11 a i 12% γ-globulin.

Fibrynogen (β-globulina) stanowi około 5% białek i wraz z protrombiną występującą również w osoczu jest odpowiedzialny za krzepnięcie krwi.

Transport Ceruloplazminy Cu2 +, a także enzym oksydazy. Niski poziom tego białka w osoczu jest związany z chorobą Wilsona, która powoduje uszkodzenie neurologiczne i wątrobowe z powodu gromadzenia się Cu2 + w tych tkankach.

Niektóre lipoproteiny (typu α-globuliny) transportują ważne lipidy (cholesterol) i witaminy rozpuszczalne w tłuszczach. Immunoglobuliny (γ-globulina) lub przeciwciała interweniują w obronie przed antygenami.

W sumie ta grupa globulin reprezentuje około 35% całkowitej ilości białek i są one scharakteryzowane jak niektóre białka wiążące metal również obecne, będąc grupą o dużej masie cząsteczkowej.

Ile jest osocza?

Ciecze obecne w organizmie, niezależnie od tego, czy są wewnątrzkomórkowe, czy nie, składają się zasadniczo z wody. Ciało ludzkie, jak również organizm innych kręgowców, składa się z 70% wody lub więcej masy ciała.

Ta ilość cieczy jest rozprowadzana w 50% wody obecnej w cytoplazmie komórek, 15% wody obecnej w szczelinach i 5% odpowiadającej plazmie. Osocze w ludzkim ciele stanowiłoby około 5 litrów wody (plus lub minus 5 kilogramów naszej masy ciała).

Szkolenie

Osocze stanowi około 55% objętości krwi. Jak już wspomniano, z tego procentu zasadniczo 90% stanowi woda, a pozostałe 10% to rozpuszczone ciała stałe. Jest to również środek transportu komórek odpornościowych organizmu.

Gdy oddzieliliśmy objętość krwi przez wirowanie, możemy łatwo zaobserwować trzy warstwy, w których można odróżnić plazmę w kolorze bursztynowym, niższą warstwę składającą się z erytrocytów (czerwonych krwinek) i w środku białawą warstwę, w której są zawarte. płytki krwi i białe krwinki.

Większość osocza powstaje poprzez wchłanianie jelitowe cieczy, substancji rozpuszczonych i substancji organicznych. Oprócz tego wprowadza się płyn plazmowy oraz kilka jego składników poprzez wchłanianie nerkowe. W ten sposób ciśnienie krwi jest regulowane przez ilość osocza obecnego we krwi.

Innym sposobem dodawania materiałów do tworzenia osocza jest endocytoza, a dokładniej pinocytoza. Wiele komórek śródbłonka w naczyniach krwionośnych tworzy dużą liczbę pęcherzyków transportowych, które uwalniają duże ilości substancji rozpuszczonych i lipoprotein do krwiobiegu.

Różnice w stosunku do płynu śródmiąższowego

Osocze i płyn śródmiąższowy mają dość podobne składy, jednak osocze krwi ma dużą ilość białek, które w większości przypadków są zbyt duże, aby przejść z naczyń włosowatych do płynu śródmiąższowego podczas krążenia krwi.

Płynne płyny ustrojowe

Prymitywny mocz i surowica krwi przedstawiają aspekty zabarwienia i stężenia substancji rozpuszczonych bardzo podobnych do tych obecnych w osoczu.

Różnica polega jednak na braku białek lub substancji o wysokiej masie cząsteczkowej w pierwszym przypadku, aw drugim stanowiłaby ciekłą część krwi, gdy czynniki krzepnięcia (fibrynogen) zostaną zużyte po jej wystąpieniu.

Funkcje

Różne białka, z których składa się plazma, spełniają różne czynności, ale wszystkie razem spełniają ogólne funkcje. Utrzymanie ciśnienia osmotycznego i równowagi elektrolitowej jest częścią najważniejszych funkcji osocza krwi.

Wpływają także w dużym stopniu na mobilizację cząsteczek biologicznych, zastępowanie białek w tkankach i utrzymanie równowagi układu buforowego lub buforu krwi.

Krzepnięcie krwi

W przypadku uszkodzenia naczynia krwionośnego dochodzi do utraty krwi, której czas zależy od reakcji systemu na aktywację i przeprowadzenie mechanizmów zapobiegających takiej utracie, które w przypadku przedłużenia mogą wpłynąć na system. Krzepnięcie krwi jest dominującą obroną hemostatyczną przed tymi sytuacjami.

Zakrzepy krwi pokrywające wyciek krwi tworzą sieć włókien z fibrynogenu.

Ta sieć zwana fibryną powstaje w wyniku enzymatycznego działania trombiny na fibrynogen, który rozrywa wiązania peptydowe uwalniając fibrynopeptydy, które przekształcają to białko w monomery fibryny, które są związane ze sobą tworząc sieć.

Trombina jest nieaktywna w osoczu jako protrombina. Gdy pęknie naczynie krwionośne, szybko uwalniane są płytki krwi, jony wapnia i czynniki krzepnięcia, takie jak tromboplastyna do osocza. To wywołuje serię reakcji, które przeprowadzają transformację protrombiny w trombinę.

Odpowiedź immunologiczna

Immunoglobuliny lub przeciwciała obecne w osoczu odgrywają zasadniczą rolę w odpowiedziach immunologicznych organizmu. Są syntetyzowane przez komórki plazmatyczne w odpowiedzi na wykrycie obcej substancji lub antygenu.

Białka te są rozpoznawane przez komórki układu odpornościowego, zdolne do odpowiedzi na nie i generowania odpowiedzi immunologicznej. Immunoglobuliny są transportowane w osoczu i są dostępne do użycia w każdym regionie, w którym wykryto zagrożenie infekcją.

Istnieje kilka rodzajów immunoglobulin, każda o specyficznych działaniach. Immunoglobulina M (IgM) to pierwsza klasa przeciwciał, która pojawia się w osoczu po zakażeniu. IgG jest głównym przeciwciałem w osoczu i może przenikać przez błonę łożyskową przenosząc się do krążenia płodowego.

IgA jest przeciwciałem wydzielin zewnętrznych (śluzu, łez i śliny), które są pierwszą linią obrony przed antygenami bakteryjnymi i wirusowymi. IgE interweniuje w reakcjach nadwrażliwości anafilaktycznej odpowiedzialnych za alergie i jest główną obroną przed pasożytami.

Rozporządzenie

Składniki osocza krwi odgrywają ważną rolę jako regulatory w systemie. Do najważniejszych regulacji należą regulacja osmotyczna, regulacja jonowa i regulacja objętości.

Regulacja osmotyczna stara się utrzymać ciśnienie osmotyczne w osoczu stabilnie, niezależnie od ilości cieczy zużywanych przez organizm. Na przykład u ludzi utrzymuje się stabilność ciśnienia około 300 mOsm (mikro osmoli).

Regulacja jonowa odnosi się do stabilności stężeń jonów nieorganicznych w plazmie.

Trzeci przepis polega na utrzymywaniu stałej objętości wody w osoczu krwi. Te trzy rodzaje regulacji w osoczu są ściśle powiązane i wynikają częściowo z obecności albuminy.

Albumina jest odpowiedzialna za utrwalanie wody w cząsteczce, zapobiegając jej ucieczce z naczyń krwionośnych i regulując ciśnienie osmotyczne oraz objętość wody. Z drugiej strony, ustanawia wiązania jonowe transportujące jony nieorganiczne, utrzymując ich stężenia w osoczu oraz w komórkach krwi i innych tkankach.

Inne ważne funkcje plazmy

Funkcje wydalnicze nerek są związane ze składem osocza. W powstawaniu moczu występuje transfer organicznych i nieorganicznych cząsteczek, które zostały wydalone przez komórki i tkanki w osoczu krwi.

Zatem wiele innych funkcji metabolicznych przeprowadzanych w różnych tkankach i komórkach ciała jest możliwych tylko dzięki transportowi cząsteczek i substratów niezbędnych do tych procesów przez osocze.

Znaczenie osocza krwi w ewolucji

Osocze krwi jest zasadniczo wodną częścią krwi, która transportuje metabolity i komórki odpadowe. To, co zaczęło się jako prosty i łatwy do spełnienia wymóg transportu cząsteczek, doprowadziło do ewolucji kilku złożonych i istotnych adaptacji układu oddechowego i krążenia.

Na przykład rozpuszczalność tlenu w osoczu krwi jest tak niska, że ​​sama osocze nie może transportować wystarczającej ilości tlenu do podtrzymania zapotrzebowania metabolicznego.

Wraz z ewolucją specjalnych białek krwi, które transportują tlen, takich jak hemoglobina, która, jak się wydaje, ewoluowała wraz z układem krążenia, zdolność transportu tlenu przez krew znacznie wzrosła.