Кров складається з рідкої частини і формених елементів - клітин крові. Якщо випустити кров із судини в суху пробірку, то через кілька хвилин, в ній утворюється згусток темно-червоного кольору, що складається з ниток фібрину. Світло-жовта рідина над згустком - сироватка.
Якщо кров змішати з консервирующим розчином і дати відстоятися або піддати центрифугированию, то вона розділиться на два основних шари: нижній - червоного кольору - осад з формених елементів (еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів) і верхній - прозора жовтувата рідина - плазма. Сироватка відрізняється від плазми відсутністю в ній білка фібриногену, який перейшов в згусток крові.
Кров на 55% складається з плазми і на 45% - з формених елементів, які знаходяться в ній в підвішеному стані.
Плазма - це складна біологічне середовище, що містить 92% води, 7% білка і 1% жирів, вуглеводів і мінеральних солей.
Білки плазми (сироватки) крові є високомолекулярні азотовмісні сполуки. Вони мають складну будову, в їх склад входить більше 20 амінокислот. Останні отримали свою назву завдяки наявності амінних груп (NН2) і карбоксильних (кислотних) груп (СООН). Амінокислоти мають властивості як кислот, так і основ і можуть вступати у взаємодію з різними сполуками.
Амінокислоти, з'єднуючись один з одним, утворюють великі молекули різних білків. Людський організм містить понад 100 тисяч видів різних білкових молекул. За формою вони можуть бути розділені на фібрилярні і глобулярні.
Фібрилярні білки мають подовжену, ниткоподібну форму; довжина молекул в десятки і сотні разів перевищує їх діаметр. Молекули глобулярних білків мають форму кулі (грудочки), довжина їх перевищує діаметр не більше ніж в 3-10 разів. Є і перехідні форми.
До складу білків входять вуглець (50,6-54,6%), кисень (21,5-23,5%), водень (6,5-7,3%), азот (15-16%). Крім того, до складу білків входять в невеликій кількості сірка, фосфор, залізо, мідь і деякі інші елементи.
Хімічні властивості білків багато в чому подібні до амінокислот. Молекула білка, так само як і молекула амінокислоти, містить щонайменше одну вільну аміногрупу і одну карбоксильну групу.
Оскільки в молекулу білка входить величезна кількість амінокислот, то таких «вільних груп» дуже багато. Завдяки наявності властивостей кислот і підстав білки можуть вступати в найрізноманітніші хімічні реакції з самими різними речовинами, виконуючи свої численні функції в організмі.
Білки умовно ділять на прості і складні. Простими називають білки, які складаються тільки з амінокислот. До них відносять протамин, гістони, альбуміни, глобуліни і ряд інших.
При розпаді складних білків поряд з амінокислотами утворюються і інші сполуки: нуклеїнові кислоти, фосфорна кислота, вуглеводи і т. Д. До групи складних білків відносять нуклеопротеїни, хромопротеїди, фосфопротеіди, глюкопротеіди, ліпопротеїди і ряд білків - ферментів, що містять різні простетические (небілкові) групи.
Білки здатні віддавати або одержувати електричний заряд, стаючи зарядженими позитивно або негативно. Якщо це відбувається одночасно, молекула білка стає електронейтральної.
Фізико-хімічні властивості білків визначають їх гідрофільност' - здатність утримувати воду, створюючи колоїдний розчин. Одна кислотна група (СООН) здатна зв'язати чотири, а аминная (NH2) - три молекули води.
Кожна білкова молекула оточена досить щільною власної водною оболонкою, міцно фіксованою на її поверхні. Сила, з якою білки плазми притягують до себе воду, називається колоїдно-осмотичним, або онкотичного тиску. Воно дорівнює 23-28 мм рт. ст.
При зменшенні кількості білків або зниженні їх гідрофільності в плазмі утворюється надлишок «вільної» води, підвищується гідростатичний тиск в найдрібніших судинах (капілярах) і вода починає просочуватися крізь стінки капілярів в тканини. Утворюються онкотичного (т. Е. Що залежать від кількості і властивостей білків) набряки. Виникнення набряків пов'язано і з багатьма іншими причинами.
Крім активної участі в водному обміні білки плазми крові виконують ще ряд найважливіших функцій. Вони беруть участь в процесі згортання крові.
Володіючи великою кількістю полярних диссоциирующих бічних ланцюгів, білки здатні зв'язувати і транспортувати різні біологічні речовини. Будучи однією з найважливіших буферних систем крові, білки підтримують сталість гомеостазу - кислотно-лужний стан (КОС) крові. Білки плазми захищають організм від проникнення чужорідних елементів; в тому числі чужорідних білків.
Загальна кількість білка в плазмі крові становить 65-85 г / л. У сироватці крові білка на 2-4 г / л менше, ніж в плазмі через відсутність фібриногену.
Загальна кількість білка може бути зниженим (гіпопротеїнемія) або підвищеним (гіперпротеїнемія).
Гипопротеинемия виникає внаслідок:
- недостатнього надходження білка в організм;
- підвищеної втрати білка;
- порушення утворення білка.
Недостатнє надходження білка може бути наслідком тривалого голодування, безбілкової дієти, порушення діяльності шлунково-кишкового тракту. Значна втрата білка відбувається при гострих і хронічних кровотечах, злоякісних новоутвореннях.
Виражена гипопротеинемия - постійний симптом нефритичного синдрому, що спостерігається при багатьох захворюваннях нирок і пов'язаного з виділенням з сечею великої кількості білка.
Порушення утворення білка можливо при недостатності функції печінки (гепатити, цирози, дистрофії печінки).
Гіперпротеїнемія розвивається внаслідок дегідратації (зневоднення) - втрати частини внутрішньосудинної рідини. Це відбувається при перегріванні організму, великих опіках, важких травмах, деяких захворюваннях (холері). Гіперпротеїнемія спостерігається при мієломної хвороби - важкому стражданні з розростанням плазматичних клітин, що продукують парапротеїни.
Склад білків плазми крові надзвичайно різноманітний. Сучасними методами дослідження вдалося, ідентифікувати понад 100 різних білків плазми, більшість з них виділено в чистому вигляді і охарактеризовано.
Найбільш прості білки - альбуміни, глобуліни і фібриноген - знаходяться в плазмі у великих кількостях, інші - в мізерно малих.
Відмінності білків за амінокислотним складом, фізико-хімічними властивостями дозволили розділити їх на окремі фракції, що володіють специфічними біологічними властивостями.
Найбільш точно поділ можна здійснити в електричному полі при електрофорезі. Метод заснований на тому, що білки з різним електричним зарядом переміщаються з різною швидкістю.
Електрофорез білків плазми вперше здійснив шведський вчений А. Тізеліус (1930).
У плазмі крові здорової людини при електрофорезі на папері можна виявити п'ять фракцій: альбуміни (50-70%), альфа-1-глобуліни (3-6%), альфа-2-глобуліни (9-15%), бета-глобуліни ( 8-18%) і гамма-глобуліни (15-25%).
При використанні інших середовищ (агаровий гель, поліакріламідний гель) або іммуноелектрофореза можна отримати більшу кількість фракцій.
Альбуміни складають більшу частину білків плазми. Вони добре утримують воду, на їх частку припадає до 80% колоїдно-осмотичного тиску крові.
Гіперальбумінемія спостерігається при зневодненні організму.
Глобуліни. Збільшення вмісту альфа-глобулінів спостерігається при запальних процесах; стресових впливах на організм (травми, опіки, інфаркт міокарда та ін.).
Це білки так званої гострої фази. Ступінь збільшення альфа-глобулінів відображає інтенсивність процесу.
Переважне збільшення альфа-2-глобулінів відмічається при гострих гнійних захворюваннях, залученні в патологічний процес сполучної тканини (ревматизм, системний червоний вовчак та ін.).
Підвищення вмісту альфа-глобулінів можливо також при деяких хронічних захворюваннях, злоякісних новоутвореннях, особливо при метастазуванні.
Зменшення альфа-глобулінів відмічається при пригніченні їх синтезу в печінці, гіпотиреозі - зниженої функції щитовидної залози.
Бета-глобуліни. У цій фракції присутні ліпопротеїди, тому кількість бета-глобулінів збільшується при гіперліпопротеїдемію. Це спостерігається при атеросклерозі, цукровому діабеті, гіпотиреозі, нефротичному синдромі.
Підвищення змісту гамма-глобулінів (гіпергамаглобулінемія) спостерігається при посиленні імунних процесів. Воно обумовлено підвищенням продукцією імуноглобулінів класів G, А, М, D, E і спостерігається при гострих і хронічних вірусних, бактеріальних, паразитарних інфекціях, захворюваннях сполучної тканини (коллагенозах), злоякісних захворюваннях крові, деяких пухлинах.
Значна гіпергамаглобулінемія характерна для хронічних активних гепатитів.
При деяких захворюваннях (мієломна хвороба, захворювання крові, злоякісні новоутворення) отримує особливу патологічні білки - парапротеїни - імуноглобуліни, позбавлені властивостей антитіл. У цих випадках також спостерігається гіпергамаглобулінемія.
Зменшення гамма-глобулінів відмічається при захворюваннях і станах, пов'язаних з виснаженням, пригніченням імунної системи (хронічні запальні процеси, алергія, злоякісні захворювання в термінальній стадії, тривала терапія стероїдними гормонами, СНІД).