Кровь состоит из жидкой части — кровяной плазмы и из взвешенных в ней форменных элементов. Содержание плазмы и форменных элементов у различных животных разное и колеблется в пределах: плазмы 56,4—72%, форменных элементов 28—43,6%.
К форменным элементам относятся красные кровяные тельца — эритроциты, белые кровяные тельца—лейкоциты и кровяные пластинки.
Эритроциты — небольшие яйцевидные безъядерные образования, содержащие около 60% воды и 40% сухого вещества, 90% которого приходится на долю гемоглобина, обусловливающего красный цвет крови. Остальные 10% — фосфатиды (ледитин), холестерин, сахар (глюкоза) и соли. В эритроцитах содержатся также ферменты.
Гемоглобин при гидролизе соляной кислотой распадается на белковое вещество — глобин (94%) и вещество небелкового характера, содержащее в своей молекуле железо-солянокислый гемин (4,5%).
После удаления гемоглобина из эритроцитов остается бесцветная студенистая масса, которую обычно называют стромой эритроцитов. Строма составляет 2—2,5% веса эритроцитов; сухой остаток ее содержит 68—79% белков и 16—28% липоидов; кроме того, в эритроцитах содержатся неорганические вещества (К2НPO4, KCl, Na).
Эритроциты покрыты полупроницаемой оболочкой. Она очень тонка (толщина не превышает 3,3∙10-7 см) и состоит из протеинов и липоидов (главным образом из холестерина).
Часть гемоглобина очень непрочно связана со стромой и легко удаляется из эритроцитов при сравнительно незначительных изменениях физико-химических свойств среды, например при уменьшении осмотического давления. Другая часть гемоглобина связана с эритроцитами более прочно и остается в строме при наличии условий, вызывающих удаление первой части гемоглобина, например при центрифугировании эритроцитов в наиболее гипотоническом растворе.
Процесс выделения гемоглобина из эритроцитов и переход его в плазму называется гемолизом. В результате гемолиза плазма окрашивается в красный цвет. Различают два вида гемолиза: без разрушения стромы эритроцитов — гемоглобинолиз и с разрушением стромы — строматолиз.
При гемоглобинолизе в плазму переходит та часть гемоглобина, которая не связана со стромой. Это вызывается разведением крови водой, последовательным замораживанием и оттаиванием, действием жирных кислот и их солей (мыл), солей желчных кислот, глюкозидов, сапонина в очень небольших концентрациях.
Строматолиз происходит под действием веществ и усилий, разрушающих строму эритроцитов или липидную связь между гемоглобином и строматином. Строматолиз вызывается действием указанных химических веществ в высоких концентрациях, органических растворителей, солей тяжелых металлов, а также действием механических сил, развивающихся в процессе сепарирования крови при слишком большом числе оборотов барабана сепаратора. При недостаточном числе оборотов барабана сепаратора при сепарировании крови происходит неполное отделение форменных элементов, которое является причиной розоватого оттенка светлого альбумина.
При частичном гемолизе, когда выделена часть гемоглобина, связанная со стромой непрочно, плазму можно отделить от уцелевшей массы форменных элементов, но при этом она получается интенсивно окрашенной в красный цвет.
При полном гемолизе, который достигается полным разрушением эритроцитов, кровь разделить на составные части невозможно; такая кровь представляет собой однородную, яркоокрашенную жидкость.
Лейкоциты состоят из шарообразных комочков клейкой однородной или зернистой, мягкой, легкоподвижной, лишенной оболочки протоплазмы. Лейкоциты по удельному весу несколько легче эритроцитов, они содержат альбумин, глобулин, нуклеопротеиды и энзимы.
Тромбоциты бесцветны, клейки, имеют различную, легко изменяемую форму. Тромбоциты играют большую роль в процессе свертывания крови; они состоят из белка, связанного кефалином.
Кровяная плазма содержит 90—93% воды и 7—10% сухого вещества. Белки плазмы состоят из фибриногена, параглобулина (сывороточного глобулина) и сывороточного альбумина, а также незначительного количества серомукоида, относящегося к глюкопротеидам.
Фибриноген участвует в процессе свертывания крови. При свертывании крови он переходит в фибрин, образующий основу сгустка при спокойном свертывании и клубок из эластических нитей и волокон при взбалтывании. Раствор фибриногена в 10%-ном растворе поваренной соли свертывается при 52—55°.
Параглобулин не является индивидуальным белком, а представляет собою белковый комплекс, состоящий из двух белков. Параглобулин свертывается в 10%-ном растворе поваренной соли при температуре 75°, растворим в растворах поваренной соли.
Альбумин также состоит из двух белков, один из которых свертывается при 72°, а другой при 84°. Альбумин растворим в воде и растворах поваренной соли. Раствор альбумина в чистой воде свертывается при 50°, в 5%-ном хлористом натрии при 72—75°.
В плазме содержатся также небелковые азотистые вещества (мочевина, мочевая кислота, аминокислоты, альбумозы, аммиак, креатин, креатинин, пуриновые основания, гиппуровая кислота, индикан), безазотистые органические вещества (глюкоза, жиры, липоиды), молочная кислота, ферменты (кроме протромбина, который принимает участие в процессе свертывания крови, в крови обнаружены амилаза, расщепляющая крахмал и гликоген, липаза и протеолитические и пептолитические ферменты) и минеральные вещества (натрий, хлор, кальций, фосфорная кислота, калий). В крови находятся также витамины А, В1, В2, С, D, К и другие.
Химический состав крови, плазмы и форменных элементов у крупного рогатого скота, мелкого рогатого скота и свиней несколько различен. Цельная кровь крупного рогатого скота состоит из 80,89 % воды и 19,11% сухого остатка; кровяная плазма содержит 91,36% воды и 8,64% сухого остатка; форменные элементы состоят из 59,18% воды и 40,82% сухого остатка.
Физические свойства крови
Удельный вес крови животных колеблется между 1,052 и 1,060; удельный вес плазмы 1,027—1,034; удельный вес красных кровяных телец 1,09—1,08. Вследствие разницы в удельных весах плазмы и эритроцитов эритроциты оседают при спокойном стоянии крови на дно сосуда, а сверху остается слой прозрачной светло-желтой сыворотки; удельный вес светлой сыворотки, т. е. плазмы, лишенной фибрина, 1,0244. Удельный вес фибрина технического, получаемого при дефибринировании крови, 0,7—0,8.
Электропроводность форменных элементов крайне незначительная и поэтому электропроводность цельной крови меньше, чем плазмы.
Вязкость крови зависит от содержания в плазме сухих веществ, числа и объема форменных элементов. При прочих равных условиях вязкость зависит от количества эритроцитов. Вязкость эритроцитов в 80 раз больше вязкости плазмы. Вязкость крови при 38° равна 5° Энглера; вязкость кровяной сыворотки крупного рогатого скота 1,75° Энглера; вязкость дефибринированной крови 2,5° Энглера.
Удельная теплота цельной крови 0,88 ккал, дефибринированной 0,9, сыворотки 0,95 и форменных элементов 0,66 ккал.
Реакция крови слабощелочная из-за наличия в ней Na2HCO3 и Na2HPO4.
Вкус крови соленый, зависящий от наличия растворенной в плазме поваренной соли.
Свертывание крови
Кровь, выпущенная из кровеносных сосудов, через определенный промежуток времени начинает свертываться: кровь крупного рогатого скота через 6,5 мин., свиней через 3,5 мин., мелкого рогатого скота через 2,5 мин.
Процесс свертывания крови заключается в том, что содержащийся в кровяной плазме фибриноген переходит в фибрин, состоящий из плотных переплетающихся волокон, образующих густую сеть.
В петлях этой сети удерживаются форменные элементы крови и плазма в виде студнеобразного сгустка, называемого кровяным. При стоянии волокна фибрина укорачиваются, кровяной сгусток постепенно стягивается и из него выделяется желтоватая жидкость — кровяная сыворотка, которая отличается от плазмы отсутствием фибриногена.
При энергичном перемешивании свежевыпущенной крови образующиеся нити фибрина наматываются на лопасти мешалки в виде клубков, не успевая образовать сети.
Кровь, лишенная фибрина, называется дефибринированной, а процесс удаления из крови фибрина дефибринированием.
Процесс дефибринирования играет большую роль в технологии переработки крови, так как из свернувшейся крови нельзя получить большинства кровяных фабрикатов.
Свертывание является сложным физико-химическим процессом, который еще окончательно не выяснен.
В кровяной плазме содержатся кальциевые соли и тромбоген. В тромбоцитах содержится тромбокиназа. Пока кровь находится внутри кровеносных сосудов с нормальными, здоровыми стенками, она не свертывается, так как в кровяной плазме содержатся вещества, задерживающие свертывание крови (антитромбин — стоек при 60° и разрушается при 80°, относится к тромбину как антифермент; антипротромбин, близкий по своим свойствам к гепарину). Когда же кровь, вытекая из кровеносных сосудов, соприкасается с какой-нибудь смачивающейся поверхностью, тромбоциты разрушаются и из них освобождается тромбокиназа.
Под влиянием тромбокиназы и в присутствии солей кальция из содержащегося в плазме тромбогена образуется тромбин, который превращает растворимый фибриноген в нерастворимый фибрин, выпадающий в осадок.
Свертывание крови можно замедлить различными способами: действием холода, углекислого газа, прибавлением различных химических веществ. Задержка свертывания крови — стабилизация — имеет в технологии переработки крови существенное значение. Углекислый газ замедляет свертывание крови только в сравнительно большой концентрации.
Действие химических веществ, замедляющих свертывание крови, применяемых в промышленности, основывается на уничтожении действия иона кальция на тромбоген путем его осаждения растворами некоторых солей.
Ускорение свертывания крови может быть вызвано наличием шероховатостей на стенках кровесборочных сосудов, наличием в них остатков свернувшейся крови, а также повышением температуры. Так, при 13,7° свертывание наступает через 18,5 мин., а при 39,8° — через 2,75 мин.