Capítulo 7. Gases en sangre y equilibrio ácido-base Gases en sangre: oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2) Transporte de oxígeno Para sobrevivir, una persona debe poder tomar oxígeno de la atmósfera y transportarlo a las células donde se usa en el metabolismo. Alguno

Sangre. ¿Qué elemento anda por las venas? Cómo determinar el carácter de una persona por grupo sanguíneo. Correspondencia astrológica por grupo sanguíneo. Hay cuatro grupos sanguíneos: I, II, III, IV. Según los científicos, la sangre puede determinar no solo el estado de salud humana y

Volumen y propiedades fisicoquímicas de la sangre Volumen de sangre: la cantidad total de sangre en el cuerpo de un adulto es en promedio del 6 al 8% del peso corporal, lo que corresponde a 5-6 litros. Un aumento en el volumen total de sangre se llama hipervolemia, una disminución se llama hipovolemia.

La reología es un campo de la mecánica que estudia las características del flujo y la deformación de medios continuos reales, uno de cuyos representantes son los fluidos no newtonianos con viscosidad estructural. Un fluido no newtoniano típico es la sangre. La reología de la sangre, o hemorreología, estudia los patrones mecánicos y especialmente los cambios en las propiedades físicas y coloidales de la sangre durante la circulación a diferentes velocidades y en diferentes partes del lecho vascular. El movimiento de la sangre en el cuerpo está determinado por la contractilidad del corazón, el estado funcional del torrente sanguíneo y las propiedades de la sangre misma. A velocidades de flujo lineal relativamente bajas, las partículas de sangre se desplazan paralelas entre sí y al eje del vaso. En este caso, el flujo de sangre tiene un carácter en capas, y dicho flujo se llama laminar.

Si la velocidad lineal aumenta y supera un cierto valor, que es diferente para cada recipiente, entonces el flujo laminar se convierte en un vórtice caótico, que se denomina "turbulento". La velocidad del movimiento de la sangre a la que el flujo laminar se vuelve turbulento se determina mediante el número de Reynolds, que para los vasos sanguíneos es de aproximadamente 1160. Los datos sobre los números de Reynolds indican que la turbulencia solo es posible al comienzo de la aorta y en las ramas de los grandes vasos. El movimiento de la sangre a través de la mayoría de los vasos es laminar. Además de la velocidad lineal y volumétrica del flujo sanguíneo, el movimiento de la sangre a través del vaso se caracteriza por dos parámetros más importantes, los denominados "esfuerzo de cizallamiento" y "velocidad de cizallamiento". Esfuerzo cortante significa la fuerza que actúa sobre una unidad de superficie del recipiente en la dirección tangencial a la superficie y se mide en dinas/cm2, o en Pascales. La velocidad de corte se mide en segundos recíprocos (s-1) y significa la magnitud del gradiente de velocidad entre capas de fluido en movimiento paralelo por unidad de distancia entre ellas.

La viscosidad de la sangre se define como la relación entre la tensión de cizallamiento y la velocidad de cizallamiento, y se mide en mPas. La viscosidad de la sangre entera depende de la velocidad de cizallamiento en el rango de 0,1 - 120 s-1. A una velocidad de cizallamiento >100 s-1, los cambios de viscosidad no son tan pronunciados, y después de alcanzar una velocidad de cizallamiento de 200 s-1, la viscosidad de la sangre prácticamente no cambia. El valor de la viscosidad medido a alta velocidad de cizallamiento (más de 120 - 200 s-1) se denomina viscosidad asintótica. Los principales factores que afectan la viscosidad de la sangre son el hematocrito, las propiedades del plasma, la agregación y la deformabilidad de los elementos celulares. Considerando la gran mayoría de los eritrocitos en comparación con los leucocitos y las plaquetas, las propiedades viscosas de la sangre están determinadas principalmente por los glóbulos rojos.

El factor principal que determina la viscosidad de la sangre es la concentración volumétrica de glóbulos rojos (su contenido y volumen promedio), llamado hematocrito. El hematocrito, determinado a partir de una muestra de sangre por centrifugación, es de aproximadamente 0,4 - 0,5 l/l. El plasma es un fluido newtoniano, su viscosidad depende de la temperatura y está determinada por la composición de las proteínas de la sangre. Sobre todo, la viscosidad del plasma se ve afectada por el fibrinógeno (la viscosidad del plasma es un 20% más alta que la viscosidad del suero) y las globulinas (especialmente las globulinas Y). Según algunos investigadores, un factor más importante que conduce a un cambio en la viscosidad del plasma no es la cantidad absoluta de proteínas, sino sus proporciones: albúmina/globulinas, albúmina/fibrinógeno. La viscosidad de la sangre aumenta con su agregación, lo que determina el comportamiento no newtoniano de la sangre entera, esta propiedad se debe a la capacidad de agregación de los glóbulos rojos. La agregación fisiológica de eritrocitos es un proceso reversible. En un organismo sano, se produce continuamente un proceso dinámico de "agregación - desagregación", y la desagregación domina sobre la agregación.

La propiedad de los eritrocitos para formar agregados depende de factores hemodinámicos, plasmáticos, electrostáticos, mecánicos y otros. Actualmente, existen varias teorías que explican el mecanismo de agregación de eritrocitos. La más famosa hoy en día es la teoría del mecanismo de los puentes, según la cual los puentes del fibrinógeno u otras proteínas moleculares grandes, en particular las globulinas Y, se adsorben en la superficie del eritrocito, lo que, con una disminución de las fuerzas de cizallamiento, contribuye a la agregación de eritrocitos. La fuerza de agregación neta es la diferencia entre la fuerza del puente, la fuerza de repulsión electrostática de los glóbulos rojos cargados negativamente y la fuerza de cizallamiento que causa la desagregación. El mecanismo de fijación en los eritrocitos de macromoléculas cargadas negativamente: fibrinógeno, Y-globulinas aún no se comprende completamente. Existe un punto de vista de que la adhesión de las moléculas ocurre debido a enlaces de hidrógeno débiles y fuerzas de van der Waals dispersas.

Hay una explicación para la agregación de eritrocitos a través del agotamiento: la ausencia de proteínas de alto peso molecular cerca de los eritrocitos, lo que da como resultado una "presión de interacción" de naturaleza similar a la presión osmótica de una solución macromolecular, que conduce a la convergencia de partículas suspendidas. . Además, existe una teoría según la cual la agregación de eritrocitos es provocada por los propios factores de eritrocitos, lo que provoca una disminución del potencial zeta de los eritrocitos y un cambio en su forma y metabolismo. Por lo tanto, debido a la relación entre la capacidad de agregación de los eritrocitos y la viscosidad de la sangre, es necesario un análisis exhaustivo de estos indicadores para evaluar las propiedades reológicas de la sangre. Uno de los métodos más accesibles y ampliamente utilizados para medir la agregación de eritrocitos es la evaluación de la tasa de sedimentación de eritrocitos. Sin embargo, en su versión tradicional, esta prueba es poco informativa, ya que no tiene en cuenta las características reológicas de la sangre.

La sangre es un tejido líquido especial del cuerpo, en el que los elementos moldeados están suspendidos libremente en un medio líquido. La sangre como tejido tiene las siguientes características: 1) todas sus partes constituyentes se forman fuera del lecho vascular; 2) la sustancia intercelular del tejido es líquida; 3) la mayor parte de la sangre está en constante movimiento. Las principales funciones de la sangre son el transporte, la protección y la regulación. Las tres funciones de la sangre están interconectadas y son inseparables entre sí. La parte líquida de la sangre, el plasma, tiene una conexión con todos los órganos y tejidos y refleja los procesos bioquímicos y biofísicos que ocurren en ellos. La cantidad de sangre en una persona en condiciones normales es de 1/13 a 1/20 de la masa total (3-5 litros). El color de la sangre depende del contenido de oxihemoglobina: la sangre arterial es de color rojo brillante (rica en oxihemoglobina) y la sangre venosa es de color rojo oscuro (pobre en oxihemoglobina). La viscosidad de la sangre es en promedio 5 veces mayor que la viscosidad del agua. La tensión superficial es menor que la tensión del agua. En la composición de la sangre, el 80% es agua, el 1% son sustancias inorgánicas (sodio, cloro, calcio), el 19% son sustancias orgánicas. El plasma sanguíneo contiene un 90% de agua, su gravedad específica es 1030, inferior a la de la sangre (1056-1060). La sangre como sistema coloidal tiene presión osmótica coloidal, es decir, es capaz de retener una cierta cantidad de agua. Esta presión está determinada por la dispersión de proteínas, la concentración de sal y otras impurezas. La presión osmótica coloidal normal es de unos 30 mm. agua. Arte. (2940 Pa). Los elementos formados de la sangre son los eritrocitos, los leucocitos y las plaquetas. En promedio, el 45% de la sangre son elementos formados y el 55% es plasma. Los elementos formes de la sangre son un sistema heteromórfico que consta de elementos diferenciados de forma diferente en términos estructurales y funcionales. Combinan su histogénesis común y coexistencia en la sangre periférica.

plasma sanguíneo- la parte líquida de la sangre, en la que están suspendidos los elementos formados. El porcentaje de plasma en la sangre es del 52-60%. Microscópicamente, es un líquido homogéneo, transparente, algo amarillento, que se acumula en la parte superior del vaso con sangre después de la sedimentación de los elementos formes. Histológicamente, el plasma es la sustancia intercelular del tejido líquido de la sangre.

El plasma sanguíneo consiste en agua, en la que se disuelven sustancias: proteínas (7-8% de la masa del plasma) y otros compuestos orgánicos y minerales. Las principales proteínas plasmáticas son las albúminas - 4-5%, las globulinas - 3% y el fibrinógeno - 0,2-0,4%. Los nutrientes (en particular, glucosa y lípidos), hormonas, vitaminas, enzimas y productos intermedios y finales del metabolismo también se disuelven en el plasma sanguíneo. En promedio, 1 litro de plasma humano contiene 900-910 g de agua, 65-85 g de proteína y 20 g de compuestos de bajo peso molecular. La densidad del plasma varía de 1,025 a 1,029, pH - 7,34-7,43.

Propiedades reológicas de la sangre.

La sangre es una suspensión de células y partículas suspendidas en coloides plasmáticos. Este es un fluido típicamente no newtoniano, cuya viscosidad, a diferencia de la newtoniana, varía cientos de veces en diferentes partes del sistema circulatorio, dependiendo del cambio en la velocidad del flujo sanguíneo. Para las propiedades de viscosidad de la sangre, la composición proteica del plasma es importante. Así, las albúminas reducen la viscosidad y la capacidad de agregación de las células, mientras que las globulinas actúan en sentido contrario. El fibrinógeno es especialmente activo para aumentar la viscosidad y la tendencia de las células a agregarse, cuyo nivel cambia bajo cualquier condición estresante. La hiperlipidemia y la hipercolesterolemia también contribuyen a la violación de las propiedades reológicas de la sangre. hematocrito- uno de los indicadores importantes asociados con la viscosidad de la sangre. Cuanto mayor sea el hematocrito, mayor será la viscosidad de la sangre y peores sus propiedades reológicas. La hemorragia, la hemodilución y, por el contrario, la pérdida de plasma y la deshidratación afectan significativamente las propiedades reológicas de la sangre. Por lo tanto, por ejemplo, la hemodilución controlada es un medio importante para prevenir trastornos reológicos durante las intervenciones quirúrgicas. Con hipotermia, la viscosidad de la sangre aumenta 1,5 veces en comparación con la de 37 grados C, pero si el hematocrito se reduce del 40% al 20%, entonces con tal diferencia de temperatura, la viscosidad no cambiará. La hipercapnia aumenta la viscosidad de la sangre, por lo que es menor en la sangre venosa que en la arterial. Con una disminución del pH de la sangre en 0,5 (con hematocrito alto), la viscosidad de la sangre se triplica.

TRASTORNOS DE LAS PROPIEDADES REOLÓGICAS DE LA SANGRE.

El principal fenómeno de los trastornos reológicos de la sangre es la agregación de eritrocitos, coincidiendo con un aumento de la viscosidad. Cuanto más lento sea el flujo de sangre, más probable es que se desarrolle este fenómeno. Los llamados agregados falsos ("columnas de monedas") son de naturaleza fisiológica y se descomponen en células sanas cuando cambian las condiciones. Los verdaderos agregados que surgen en patología no se desintegran, dando lugar al fenómeno del lodo (traducido del inglés como "sucks"). Las células en agregados están cubiertas con una película de proteína que las pega en grumos de forma irregular. El factor principal que causa la agregación y el lodo es el trastorno hemodinámico (disminución del flujo sanguíneo, que ocurre en todas las condiciones críticas): shock traumático, hemorragia, muerte clínica, shock cardiogénico, etc. Muy a menudo, los trastornos hemodinámicos se combinan con hiperglobulinemia en condiciones tan graves como peritonitis, obstrucción intestinal aguda, pancreatitis aguda, síndrome de compresión prolongada, quemaduras. Aumentan la agregación del estado de embolia grasa, amniótica y gaseosa, daño a los eritrocitos durante el bypass cardiopulmonar, hemólisis, shock séptico, etc., es decir, todas las condiciones críticas. Se puede decir que la causa principal de la alteración del flujo sanguíneo en el capilar es un cambio en las propiedades reológicas de la sangre, que a su vez dependen principalmente de la velocidad del flujo sanguíneo. Por lo tanto, los trastornos del flujo sanguíneo en todas las condiciones críticas pasan por 4 etapas. Nivel 1- espasmo de los vasos de resistencia y cambios en las propiedades reológicas de la sangre. Los factores de estrés (hipoxia, miedo, dolor, trauma, etc.) conducen a la hipercatecolaminemia, que provoca un espasmo primario de las arteriolas para centralizar el flujo sanguíneo en caso de pérdida de sangre o disminución del gasto cardíaco de cualquier etiología (infarto de miocardio, hipovolemia en peritonitis, obstrucción intestinal aguda, quemaduras, etc.) .d.). El estrechamiento de las arteriolas reduce la tasa de flujo sanguíneo en el capilar, lo que cambia las propiedades reológicas de la sangre y conduce a la agregación de células de lodo. Esto comienza la segunda etapa de los trastornos de la microcirculación, en la que ocurren los siguientes fenómenos: a) se produce isquemia tisular, lo que conduce a un aumento en la concentración de metabolitos ácidos, polipéptidos activos. Sin embargo, el fenómeno del lodo se caracteriza por el hecho de que los flujos están estratificados y el plasma que fluye del capilar puede transportar metabolitos ácidos y metabolitos agresivos a la circulación general. Por lo tanto, la capacidad funcional del órgano donde se alteró la microcirculación se reduce drásticamente. b) la fibrina se deposita en los agregados de eritrocitos, como resultado de lo cual surgen las condiciones para el desarrollo de DIC. c) agregados de eritrocitos, envueltos por sustancias plasmáticas, se acumulan en el capilar y se desconectan del torrente sanguíneo: se produce el secuestro de sangre. El secuestro se diferencia del depósito en que en el "depósito" no se violan las propiedades físico-químicas y la sangre expulsada del depósito se incluye en el torrente sanguíneo, completamente fisiológicamente adecuada. La sangre secuestrada, por otro lado, debe pasar a través de un filtro pulmonar antes de que pueda volver a cumplir con los parámetros fisiológicos. Si la sangre está secuestrada en una gran cantidad de capilares, su volumen disminuye en consecuencia. Por lo tanto, la hipovolemia ocurre en cualquier estado crítico, incluso en aquellos que no se acompañan de pérdida primaria de sangre o plasma. II etapa trastornos reológicos: una lesión generalizada del sistema de microcirculación. Antes que otros órganos, sufren el hígado, los riñones y la hipófisis. El cerebro y el miocardio son los últimos en sufrir. Después de que el secuestro de sangre ya redujo el volumen minuto de sangre, la hipovolemia, con la ayuda de arteriolospasmo adicional destinado a centralizar el flujo sanguíneo, incluye nuevos sistemas de microcirculación en el proceso patológico: aumenta el volumen de sangre secuestrada, como resultado de lo cual cae BCC. Etapa III- daño total a la circulación sanguínea, trastornos metabólicos, interrupción de los sistemas metabólicos. Resumiendo lo anterior, es posible distinguir 4 etapas para cualquier violación del flujo sanguíneo: violación de las propiedades reológicas de la sangre, secuestro de sangre, hipovolemia, daño generalizado a la microcirculación y al metabolismo. Además, en la tanatogénesis del estado terminal, no importa qué fue primario: una disminución del BCC por pérdida de sangre o una disminución del gasto cardíaco por insuficiencia ventricular derecha (infarto agudo de miocardio). en el caso del círculo vicioso anterior, el resultado de las alteraciones hemodinámicas es en principio el mismo. Los criterios más simples para los trastornos de la microcirculación pueden ser: una disminución de la diuresis a 0,5 ml / min o menos, la diferencia entre la temperatura de la piel y el recto es de más de 4 grados. C, la presencia de acidosis metabólica y la disminución de la diferencia arterio-venosa de oxígeno son un signo de que este último no es absorbido por los tejidos.

Conclusión

El músculo cardíaco, como cualquier otro músculo, tiene una serie de propiedades fisiológicas: excitabilidad, conductividad, contractilidad, refractariedad y automaticidad.

La sangre es una suspensión de células y partículas suspendidas en coloides plasmáticos. Este es un fluido típicamente no newtoniano, cuya viscosidad, a diferencia de la newtoniana, varía cientos de veces en diferentes partes del sistema circulatorio, dependiendo del cambio en la velocidad del flujo sanguíneo.

Para las propiedades de viscosidad de la sangre, la composición proteica del plasma es importante. Así, las albúminas reducen la viscosidad y la capacidad de agregación de las células, mientras que las globulinas actúan en sentido contrario. El fibrinógeno es especialmente activo para aumentar la viscosidad y la tendencia de las células a agregarse, cuyo nivel cambia bajo cualquier condición estresante. La hiperlipidemia y la hipercolesterolemia también contribuyen a la violación de las propiedades reológicas de la sangre.

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