रक्ताचा प्लाझ्मा कशापासून बनतो आणि औषधात त्याची गरज का आहे? प्लाझ्मा - एकत्रीकरणाची चौथी अवस्था

द्रव, घन आणि वायू: पदार्थाच्या तीन मूलभूत अवस्थांव्यतिरिक्त, पदार्थाची चौथी अवस्था देखील आहे. या अवस्थेला प्लाझ्मा म्हणतात. प्लाझ्मा- आंशिक किंवा पूर्णपणे आयनीकृत वायू. गॅस आणखी गरम करून प्लाझमा मिळवता येतो. पुरेशा उच्च तापमानात, गॅस आयनीकरण सुरू होते. आणि ते प्लाझ्माच्या अवस्थेत जाते.

किती अणू आणि रेणू ionized आहेत यावर अवलंबून, प्लाझ्मा आयनीकरणाची डिग्री भिन्न असू शकते. गॅस गरम करण्याव्यतिरिक्त, प्लाझ्मा इतर मार्गांनी मिळवता येतो. उदाहरणार्थ, किरणोत्सर्गाच्या मदतीने किंवा वेगवान चार्ज केलेल्या कणांद्वारे वायूचा भडिमार. अशा परिस्थितीत एक कमी-तापमान प्लाझ्मा बोलतो.

प्लाझ्मा गुणधर्म

प्लाझ्मा पदार्थाच्या वेगळ्या चौथ्या अवस्थेत विलग केला गेला, कारण त्यात विशिष्ट गुणधर्म आहेत. प्लाझ्मा ही संपूर्णपणे विद्युत तटस्थ प्रणाली आहे. तटस्थतेचे कोणतेही उल्लंघन समान चिन्हाच्या कणांच्या संचयाने काढून टाकले जाते.

याचे कारण असे की प्लाझ्माच्या चार्ज केलेल्या कणांची गतिशीलता खूप जास्त असते आणि ते विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्राद्वारे सहजपणे प्रभावित होतात. इलेक्ट्रिक फील्डच्या कृती अंतर्गत, चार्ज केलेले कण विद्युत क्षेत्र शून्य होईपर्यंत, म्हणजेच तटस्थता पुनर्संचयित होईपर्यंत तटस्थतेचे उल्लंघन केलेल्या क्षेत्राकडे जातात.

कूलॉम्ब आकर्षण शक्ती प्लाझ्मा रेणूंमध्ये कार्य करतात. या प्रकरणात, प्रत्येक कण इतर अनेक आसपासच्या कणांशी त्वरित संवाद साधतो. परिणामी, प्लाझ्मा कण, गोंधळलेल्या थर्मल मोशन व्यतिरिक्त, विविध क्रमबद्ध हालचालींमध्ये भाग घेऊ शकतात. म्हणून, प्लाझ्मामध्ये विविध दोलन आणि लाटा उत्तेजित करणे सोपे आहे.
प्लाझ्मा आयनीकरणाची डिग्री वाढते म्हणून, त्याची चालकता वाढते. पुरेशा उच्च तापमानात, प्लाझ्मा एक सुपरकंडक्टर मानला जाऊ शकतो.

निसर्गात प्लाझ्मा

विश्वाच्या पदार्थाचा एक मोठा भाग प्लाझ्मा स्थितीत आहे. उदाहरणार्थ, सूर्य आणि इतर तारे, त्यांच्या उच्च तापमानामुळे, मुख्यतः पूर्णपणे आयनीकृत प्लाझ्मा असतात. इंटरस्टेलर माध्यमामध्ये प्लाझ्मा देखील असतो. येथे अणूंचे आयनीकरण स्वतः ताऱ्यांच्या किरणोत्सर्गामुळे होते.

इंटरस्टेलर प्लाझ्मा हे कमी तापमानाच्या प्लाझ्माचे उदाहरण आहे. आपला ग्रह देखील प्लाझ्माने वेढलेला आहे. उदाहरणार्थ, आयनोस्फीअर. आयनोस्फियरमध्ये, सौर किरणोत्सर्गामुळे गॅस आयनीकरण होते. आयनोस्फियरच्या वर, पृथ्वीचे रेडिएशन बेल्ट स्थित आहेत, ज्यामध्ये प्लाझ्मा देखील असतो.

या प्रकरणात, प्लाझ्मा देखील कमी-तापमान आहे. धातूंमधील मुक्त इलेक्ट्रॉनमध्ये प्लाझ्माचे बहुतेक गुणधर्म असतात. परंतु त्यांची मर्यादा ही वस्तुस्थिती आहे की ते शरीराच्या संपूर्ण खंडात मुक्तपणे फिरू शकत नाहीत.

फोटोमध्ये 1999 मध्ये फ्रान्समध्ये पाहिलेले एकूण सूर्यग्रहण दिसत आहे. प्रकाशाचा टोकदार प्रभामंडल सूर्याच्या कोरोनापासून प्लाझ्मा आहे

पदार्थ चार संभाव्य अवस्थांमध्ये अस्तित्वात आहे: घन, द्रव, वायू आणि प्लाझमाच्या स्वरूपात, जो विद्युतीकृत वायू आहे. आम्हाला क्वचितच नैसर्गिक प्लाझ्मा आढळतो - ते गडगडाटी वादळ आणि उत्तरेकडील दिवे किंवा विशेष फिल्टरद्वारे सूर्याकडे पाहताना दिसू शकते. तरीही प्लाझ्मा, आपल्या दैनंदिन जीवनातील सर्व कमतरतेमुळे, विश्वातील 99% पेक्षा जास्त निरीक्षण करण्यायोग्य पदार्थ बनवतो (म्हणजे, गडद पदार्थ वगळल्यास).

प्लाझ्मा कसा तयार होतो

कल्पना करा की तुम्ही बर्फाने भरलेले कंटेनर गरम करता आणि ते घनतेपासून द्रवपदार्थ वायूकडे जाताना पहा. जसजसे तापमान वाढते तसतसे पाण्याचे रेणू अधिक ऊर्जावान आणि उत्साही बनतात आणि अधिकाधिक मुक्तपणे हलतात. आपण गरम करणे सुरू ठेवल्यास, सुमारे 12 हजार अंश सेल्सिअस तापमानात, अणू स्वतःच क्षय होऊ लागतील. इलेक्ट्रॉन न्यूक्लीमधून बाहेर पडतील आणि आयन म्हणून ओळखले जाणारे चार्ज केलेले कण मागे सोडतील, जे शेवटी इलेक्ट्रॉनच्या सूपमध्ये संपतात. ही प्लाझमाची अवस्था आहे.

भौतिकशास्त्र आणि रक्तातील प्लाझ्मा

रक्त आणि "भौतिक" प्लाझ्मा यांच्यातील संबंध केवळ योगायोगापेक्षा जास्त आहे. 1927 मध्ये, अमेरिकन रसायनशास्त्रज्ञ इरविंग लँगमुइर यांनी लक्षात घेतले की ज्याप्रमाणे प्लाझ्मा इलेक्ट्रॉन, आयन, रेणू आणि इतर अशुद्धता वाहून नेतो त्याचप्रमाणे रक्त प्लाझ्मा देखील लाल आणि पांढर्या रक्त पेशी आणि सूक्ष्मजंतू वाहून नेतो. लँगमुइर प्लाझमाच्या अभ्यासात अग्रणी बनले. त्यांचे सहकारी लेव्ही टॉन्क्स यांच्यासमवेत त्यांनी हे देखील शोधून काढले की कणांच्या सामूहिक वर्तनामुळे प्लाझ्मा इलेक्ट्रॉनच्या वेगवान दोलनांद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे.

प्लाझ्माचा आणखी एक मनोरंजक गुणधर्म म्हणजे तथाकथित हायड्रोमॅग्नेटिक बल्ज लहरींना समर्थन देण्याची क्षमता आहे जी चुंबकीय क्षेत्र रेषांसह प्लाझ्मामधून प्रवास करतात, जसे की गिटार स्ट्रिंगसह कंपन पसरतात. 1942 मध्ये स्वीडिश शास्त्रज्ञ हॅनेस अल्फवेन, जे नंतर नोबेल पारितोषिक विजेते झाले, त्यांनी प्रथम या लहरींचे अस्तित्व सुचवले, तेव्हा भौतिकशास्त्रज्ञ समुदाय साशंक होता. परंतु अल्फेन यांनी शिकागो विद्यापीठात व्याख्यान दिल्यानंतर, प्रख्यात भौतिकशास्त्रज्ञ आणि व्याख्याते एनरिको फर्मी यांनी सिद्धांतावर चर्चा करण्यासाठी त्यांच्याशी संपर्क साधला आणि हे मान्य केले की अशा लहरी अस्तित्वात आहेत.

थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन

आधुनिक प्लाझ्मा विज्ञानाचा सर्वात मोठा ड्रायव्हर्स म्हणजे नियंत्रित फ्यूजनची शक्यता, ज्यामध्ये अणू एकत्र मिसळतात आणि तीव्र परंतु नियंत्रित उर्जा सोडतात. हे सुरक्षित, स्वच्छ उर्जेचा जवळजवळ अमर्याद स्त्रोत प्रदान करेल, परंतु हे इतके सोपे काम नाही. पृथ्वीवर असे विलीनीकरण होण्यापूर्वी, प्लाझ्मा 100 दशलक्ष अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त गरम करणे आवश्यक आहे, जे सूर्याच्या केंद्रापेक्षा 10 पट जास्त गरम आहे. परंतु ही सर्वात कठीण गोष्ट नाही, कारण शास्त्रज्ञांनी 1990 च्या दशकात इतके तापमान गाठले. तथापि, गरम प्लाझ्मा अत्यंत अस्थिर आहे आणि म्हणून संग्रहित करणे कठीण आणि नियंत्रित करणे कठीण आहे.

नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन प्राप्त करण्याचा प्रयत्न 1950 च्या सुरुवातीच्या काळातील आहे. त्यावेळी, युनायटेड स्टेट्स, तसेच सोव्हिएत युनियन आणि ब्रिटन यांनी गुप्तपणे संशोधन केले होते. अमेरिकेत, प्रिन्स्टन युनिव्हर्सिटी या संशोधनाचा आधार होता. तेथे, भौतिकशास्त्रज्ञ लिमन स्पिट्झर यांनी मॅटरहॉर्न प्रकल्प सुरू केला, ज्यामध्ये शास्त्रज्ञांच्या एका गुप्त गटाने स्टेलरेटर नावाच्या उपकरणाचा वापर करून नियंत्रित संलयन साध्य करण्याचा प्रयत्न केला. त्यांच्याकडे संगणक नव्हते आणि त्यांना फक्त त्यांच्या स्वतःच्या गणनेवर अवलंबून राहावे लागले. जरी त्यांनी कोडे सोडवले नाही, तरीही त्यांनी "ऊर्जा तत्त्व" विकसित केले जे आज प्लाझ्माच्या आदर्श स्थिरतेची चाचणी करण्यासाठी एक शक्तिशाली पद्धत आहे.

tokamak

दरम्यान, सोव्हिएत युनियनमधील शास्त्रज्ञांनी टोकामॅक नावाचे दुसरे उपकरण तयार केले. भौतिकशास्त्रज्ञ आंद्रेई सखारोव्ह आणि इगोर टॅम यांनी विकसित केलेल्या या यंत्राने गरम प्लाझमाला डोनट आकार देण्यासाठी मजबूत चुंबकीय क्षेत्र वापरले. प्लाझ्मा गरम आणि स्थिर ठेवण्यासाठी टोकमाक अधिक चांगले होते आणि आजपर्यंत, बहुतेक फ्यूजन संशोधन कार्यक्रम टोकमाक डिझाइनवर अवलंबून आहेत. आज, चीन, युरोपियन युनियन, भारत, जपान, कोरिया, रशिया आणि युनायटेड स्टेट्स यांनी 2025 मध्ये उघडण्याची अपेक्षा असलेल्या जगातील सर्वात मोठ्या टोकमाक अणुभट्टीच्या निर्मितीसाठी एकत्र आले आहेत. तथापि, 2015 मध्ये जर्मनीमध्ये जगातील सर्वात मोठ्या उद्घाटनासह, अलिकडच्या वर्षांत तारकांसाठी उत्साहाचे पुनरुत्थान देखील झाले आहे. दोन्ही पद्धतींमध्ये गुंतवणूक केल्याने आपल्याला अखेरीस यशस्वी होण्याची सर्वोत्तम संधी मिळते.

पृथ्वीच्या जवळच्या जागेत प्लाझ्मा

प्लाझमा हा पृथ्वीभोवतीच्या अवकाशाच्या भौतिकशास्त्राशी देखील संबंधित आहे, जिथे पदार्थ सूर्याच्या वरच्या वातावरणात निर्माण होणाऱ्या वाऱ्यांद्वारे वाहून नेले जातात. आपण भाग्यवान आहोत की पृथ्वीचे चुंबकीय क्षेत्र आपल्याला चार्ज केलेल्या प्लाझ्मा कणांपासून आणि अशा सौर वाऱ्याच्या विध्वंसक किरणोत्सर्गापासून वाचवते, परंतु आपले सर्व उपग्रह, अंतराळयान आणि अंतराळवीर या परिणामास सामोरे जातात. या प्रतिकूल वातावरणात टिकून राहण्याची त्यांची क्षमता प्लाझ्माच्या अस्पष्टता समजून घेण्यावर आणि त्यांच्याशी जुळवून घेण्यावर अवलंबून असते.

"अंतराळ हवामान" म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या नवीन क्षेत्रात, प्लाझ्मा भौतिकशास्त्र हे स्थलीय वातावरणातील द्रव गतिशीलतेप्रमाणेच भूमिका बजावते. चुंबकीय रीकनेक्शन अशी एक गोष्ट आहे, ज्यामध्ये प्लाझ्मामधील चुंबकीय क्षेत्र रेषा तुटून पुन्हा कनेक्ट होऊ शकतात, परिणामी ऊर्जा जलद सोडली जाते. ही प्रक्रिया सौर ज्वाळांना उर्जा देते असे मानले जाते, जरी तपशीलवार समजून घेणे अशक्य आहे. परंतु भविष्यात आपण ज्या प्रकारे पृथ्वीवरील खराब हवामानाचा अंदाज लावतो त्याचप्रमाणे सौर वादळांचा अंदाज लावू शकू.

आज कोणता प्लाझ्मा आपल्याला मदत करतो

कदाचित एक दिवस प्लाझ्मा भौतिकशास्त्र आपल्याला तारे, आकाशगंगा आणि आकाशगंगांचे समूह कसे तयार झाले याबद्दल अंतर्दृष्टी देईल. मानक कॉस्मॉलॉजिकल मॉडेलनुसार, सुरुवातीच्या विश्वात प्लाझ्मा सामान्य होता, नंतर सर्वकाही थंड होऊ लागले आणि हायड्रोजन अणू विद्युतदृष्ट्या तटस्थ बनवण्यासाठी इलेक्ट्रॉन आणि प्रोटॉन चार्ज झाले. प्रथम तारे आणि कृष्णविवरे तयार होईपर्यंत ही स्थिती चालू राहिली, ज्याने किरणोत्सर्ग उत्सर्जित करण्यास सुरुवात केली, त्यानंतर विश्वाचे "पुनर्आयनीकरण" झाले आणि प्लाझ्मा स्थितीत परत आले.

आज, प्लाझमामुळे, शास्त्रज्ञ ब्लॅक होल शोधू शकतात. ते इतके दाट आहेत की ते व्यावहारिकदृष्ट्या प्रकाश प्रतिबिंबित करत नाहीत, म्हणून ते प्रत्यक्ष निरीक्षणासाठी व्यावहारिकदृष्ट्या अदृश्य आहेत. तथापि, ब्लॅक होल सहसा प्लाझ्मा पदार्थाच्या फिरत्या डिस्कने वेढलेले असतात जे ब्लॅक होलच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या आत फिरतात आणि उच्च-ऊर्जा फोटॉन उत्सर्जित करतात. तेच शास्त्रज्ञ एक्स-रे स्पेक्ट्रममध्ये निरीक्षण करू शकतात.

प्लाझ्मा अजूनही आपल्यासाठी पदार्थाची एक विलक्षण अवस्था आहे असे दिसते, परंतु आपण त्याच्या क्षमतेचा उपयोग करून आणि विश्वाकडे पाहण्याचा आपला दृष्टीकोन वाढवण्यास शिकतो, एक दिवस ते आपल्यासाठी बर्फ आणि पाण्यासारखे सामान्य होऊ शकते. आणि जर आपण कधीही नियंत्रित न्यूक्लियर फ्यूजन प्राप्त केले, तर प्लाझ्माशिवाय आपण यापुढे जगू शकणार नाही.

रक्त प्लाझ्मा: घटक घटक (पदार्थ, प्रथिने), शरीरातील कार्ये, वापर

रक्ताचा प्लाझ्मा हा रक्त नावाच्या सर्वात मौल्यवान जैविक माध्यमाचा पहिला (द्रव) घटक आहे. रक्त प्लाझ्मा एकूण रक्ताच्या 60% पर्यंत घेते. रक्तप्रवाहात फिरणार्‍या द्रवाचा दुसरा भाग (40 - 45%) तयार झालेल्या घटकांद्वारे घेतला जातो: एरिथ्रोसाइट्स, ल्यूकोसाइट्स आणि प्लेटलेट्स.

रक्त प्लाझ्माची रचना अद्वितीय आहे. तिथे काय नाही? विविध प्रथिने, जीवनसत्त्वे, हार्मोन्स, एंजाइम - सर्वसाधारणपणे, प्रत्येक सेकंदाला मानवी शरीराचे जीवन सुनिश्चित करणारे सर्वकाही.

रक्त प्लाझ्माची रचना

चाचणी ट्यूबमध्ये आंतरण तयार करताना सोडलेला एक पिवळसर पारदर्शक द्रव - तो प्लाझ्मा आहे का? नाही - हे रक्त सीरम, ज्यामध्ये कोणतेही गोठलेले प्रथिने (घटक I) नसतात, ते गुठळ्यामध्ये गेले. तथापि, जर तुम्ही अँटीकोआगुलंटसह चाचणी ट्यूबमध्ये रक्त घेतले तर ते (रक्त) गुठळ्या होऊ देणार नाही आणि जड आकाराचे घटक थोड्या वेळाने तळाशी बुडतील, तर वर एक पिवळसरपणा देखील असेल, परंतु काहीसे ढगाळ असेल, सीरम, द्रव याच्या विपरीत, ते येथे आहे. रक्त प्लाझ्मा, ज्याची टर्बिडिटी त्यात असलेल्या प्रथिनेंद्वारे दिली जाते, विशेषतः, फायब्रिनोजेन (FI).

रक्ताच्या प्लाझमाची रचना त्याच्या विविधतेमध्ये उल्लेखनीय आहे. त्यामध्ये, पाण्याव्यतिरिक्त, जे 90 - 93% आहे, तेथे प्रथिने आणि नॉन-प्रथिने निसर्गाचे घटक आहेत (10% पर्यंत):

रक्तातील प्लाझ्मा

, जे रक्ताच्या द्रव भागाच्या एकूण व्हॉल्यूमच्या 7 - 8% घेतात (1 लिटर प्लाझ्मामध्ये 65 ते 85 ग्रॅम प्रथिने असतात, जैवरासायनिक विश्लेषणात रक्तातील एकूण प्रथिनांचे प्रमाण: 65 - 85 ग्रॅम / ली). मुख्य प्लाझ्मा प्रथिने ओळखले जातात (सर्व प्रथिनांपैकी 50% किंवा 40 - 50 ग्रॅम / ली), (≈ 2.7%) आणि फायब्रिनोजेन;
प्रथिने निसर्गाचे इतर पदार्थ (पूरक घटक, कार्बोहायड्रेट-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स इ.);
जैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थ (एंझाइम, हेमॅटोपोएटिक घटक - हेमोसाइटोकिन्स, हार्मोन्स, जीवनसत्त्वे);
कमी आण्विक वजन पेप्टाइड्स साइटोकिन्स आहेत, जे तत्त्वतः प्रथिने आहेत, परंतु कमी आण्विक वजनासह, ते प्रामुख्याने लिम्फोसाइट्सद्वारे तयार केले जातात, जरी इतर रक्त पेशी देखील यामध्ये गुंतलेली असतात. त्यांच्या "लहान वाढ" असूनही, साइटोकिन्स सर्वात महत्वाच्या कार्यांसह संपन्न आहेत, ते रोगप्रतिकारक प्रतिक्रिया ट्रिगर करताना इतर प्रणालींसह रोगप्रतिकारक प्रणालीचा परस्परसंवाद करतात;
कर्बोदकांमधे जे चयापचय प्रक्रियांमध्ये गुंतलेले असतात जे सतत सजीवांमध्ये होतात;
या चयापचय प्रक्रियेच्या परिणामी उत्पादने, जी नंतर मूत्रपिंड (इ.) द्वारे काढली जातील;
रक्ताच्या प्लाझ्मामध्ये, डी. आय. मेंडेलीव्हच्या सारणीतील बहुसंख्य घटक एकत्रित केले जातात. हे खरे आहे की, अकार्बनिक निसर्गाचे काही प्रतिनिधी (पोटॅशियम, आयोडीन, कॅल्शियम, सल्फर इ.) परिसंचरण केशन आणि अॅनियन्सच्या रूपात मोजणे सोपे आहे, इतर (व्हॅनेडियम, कोबाल्ट, जर्मेनियम, टायटॅनियम, आर्सेनिक इ.) - अल्प प्रमाणामुळे, अडचणीने मोजले जातात. दरम्यान, प्लाझ्मामध्ये उपस्थित असलेल्या सर्व रासायनिक घटकांचा वाटा 0.85 ते 0.9% पर्यंत आहे.

अशा प्रकारे, प्लाझ्मा ही एक अतिशय जटिल कोलाइडल प्रणाली आहे ज्यामध्ये मानवी आणि सस्तन प्राण्यांच्या शरीरात असलेली प्रत्येक गोष्ट "फ्लोट" होते आणि त्यातून काढण्यासाठी तयार केलेली प्रत्येक गोष्ट.

पाणी हे सर्व पेशी आणि ऊतींसाठी H 2 O चा स्त्रोत आहे, प्लाझ्मामध्ये अशा लक्षणीय प्रमाणात उपस्थित असल्याने, ते सामान्य पातळी (BP) प्रदान करते, रक्ताभिसरण रक्त (BCC) कमी-अधिक प्रमाणात स्थिर ठेवते.

एमिनो ऍसिडचे अवशेष, भौतिक-रासायनिक गुणधर्म आणि इतर वैशिष्ट्यांमध्ये भिन्न, प्रथिने शरीराचा आधार बनतात आणि त्यास जीवन प्रदान करतात. प्लाझ्मा प्रथिनांचे अपूर्णांकांमध्ये विभाजन करून, रक्त प्लाझ्मामधील वैयक्तिक प्रथिने, विशेषतः अल्ब्युमिन आणि ग्लोब्युलिनची सामग्री शोधू शकते. हे प्रयोगशाळांमध्ये निदानाच्या उद्देशाने केले जाते, हे अत्यंत मौल्यवान उपचारात्मक औषधे मिळविण्यासाठी औद्योगिक स्तरावर केले जाते.

खनिज संयुगांपैकी, रक्त प्लाझ्माच्या रचनेत सर्वात मोठा वाटा सोडियम आणि क्लोरीन (ना आणि सीएल) चा आहे. हे दोन घटक प्लाझ्माच्या खनिज रचनेच्या ≈ 0.3% व्यापतात, म्हणजेच ते मुख्य घटक आहेत, जे रक्त कमी झाल्यास रक्ताभिसरण रक्त (BCC) चे प्रमाण पुन्हा भरण्यासाठी वापरले जाते. अशा परिस्थितीत, एक स्वस्त आणि स्वस्त औषध तयार केले जाते आणि रक्तसंक्रमण केले जाते - आयसोटोनिक सोडियम क्लोराईड द्रावण. त्याच वेळी, 0.9% NaCl सोल्यूशनला फिजियोलॉजिकल म्हणतात, जे पूर्णपणे सत्य नाही: फिजियोलॉजिकल सोल्यूशनमध्ये, सोडियम आणि क्लोरीन व्यतिरिक्त, इतर मॅक्रो- आणि मायक्रोइलेमेंट्स (प्लाझ्माच्या खनिज रचनेशी संबंधित) असणे आवश्यक आहे.

व्हिडिओ: रक्त प्लाझ्मा म्हणजे काय

रक्ताच्या प्लाझ्माची कार्ये प्रथिने पुरवतात

रक्त प्लाझ्माची कार्ये त्याच्या रचना, प्रामुख्याने प्रथिने द्वारे निर्धारित केली जातात. मुख्य प्लाझ्मा प्रथिनांना समर्पित खालील विभागांमध्ये या समस्येचा अधिक तपशीलवार विचार केला जाईल, तथापि, ही जैविक सामग्री सोडवणारी सर्वात महत्वाची कार्ये थोडक्यात लक्षात घेण्यास त्रास होणार नाही. तर, रक्त प्लाझ्माची मुख्य कार्ये:

वाहतूक (अल्ब्युमिन, ग्लोब्युलिन);
डिटॉक्सिफिकेशन (अल्ब्युमिन);
संरक्षणात्मक (ग्लोब्युलिन - इम्युनोग्लोबुलिन);
कोग्युलेशन (फायब्रिनोजेन, ग्लोब्युलिन: अल्फा-1-ग्लोब्युलिन - प्रोथ्रोम्बिन);
नियामक आणि समन्वय (अल्ब्युमिन, ग्लोब्युलिन);

हे द्रवपदार्थाच्या कार्यात्मक हेतूबद्दल थोडक्यात आहे, जे रक्ताचा भाग म्हणून, रक्तवाहिन्यांमधून सतत फिरते, शरीराचे सामान्य कार्य सुनिश्चित करते. परंतु तरीही, त्यातील काही घटकांकडे अधिक लक्ष दिले पाहिजे, उदाहरणार्थ, रक्त प्लाझ्मा प्रथिनेंबद्दल वाचकांना इतकी कमी माहिती मिळाल्यामुळे काय शिकले? परंतु तेच मुख्यतः सूचीबद्ध कार्ये (रक्त प्लाझ्माची कार्ये) सोडवतात.

रक्त प्लाझ्मा प्रथिने

अर्थात, रक्ताच्या द्रव भागाला वाहिलेल्या एका छोट्या लेखात, प्लाझ्मामध्ये उपस्थित असलेल्या प्रथिनांच्या सर्व वैशिष्ट्यांवर परिणाम करून, संपूर्ण माहिती देणे बहुधा कठीण आहे. दरम्यान, वाचकाला मुख्य प्रथिने (अल्ब्युमिन, ग्लोब्युलिन, फायब्रिनोजेन - ते मुख्य प्लाझ्मा प्रथिने मानले जातात) च्या वैशिष्ट्यांसह परिचित करणे आणि प्रथिने निसर्गाच्या इतर काही पदार्थांच्या गुणधर्मांचा उल्लेख करणे शक्य आहे. विशेषत: (वर नमूद केल्याप्रमाणे) ते या मौल्यवान द्रवासह त्यांच्या कार्यात्मक कर्तव्यांचे उच्च-गुणवत्तेचे कार्यप्रदर्शन सुनिश्चित करतात.

मुख्य प्लाझ्मा प्रथिने खाली थोडीशी चर्चा केली जाईल, तथापि, मी वाचकांना टेबलसह सादर करू इच्छितो जे दर्शविते की कोणती प्रथिने मुख्य रक्त प्रथिने दर्शवतात, तसेच त्यांचा मुख्य उद्देश.

तक्ता 1. मुख्य प्लाझ्मा प्रथिने

मुख्य प्लाझ्मा प्रथिने	प्लाझ्मामधील सामग्री (सामान्य), g/l	मुख्य प्रतिनिधी आणि त्यांचे कार्यात्मक हेतू
अल्ब्युमिन्स	35 - 55	"बिल्डिंग मटेरियल", रोगप्रतिकारक प्रतिक्रियांसाठी उत्प्रेरक, कार्ये: वाहतूक, तटस्थीकरण, नियमन, संरक्षण.
अल्फा ग्लोब्युलिन α-1	1,4 – 3,0	α1-अँटीट्रिप्सिन, α-ऍसिड प्रोटीन, प्रोथ्रोम्बिन, कोर्टिसोल-वाहतूक ट्रान्सकोर्टिन, थायरॉक्सिन-बाइंडिंग प्रोटीन, α1-लिपोप्रोटीन, अवयवांमध्ये चरबी वाहून नेणारे.
अल्फा ग्लोब्युलिन α-2	5,6 – 9,1	α-2-मॅक्रोग्लोबुलिन (गटातील मुख्य प्रथिने) रोगप्रतिकारक प्रतिसादात सहभागी आहे, हॅप्टोग्लोबिन मुक्त हिमोग्लोबिनसह एक कॉम्प्लेक्स बनवते, सेरुलोप्लाझमिन तांबे वाहून नेतो, अपोलीपोप्रोटीन बी कमी-घनता लिपोप्रोटीन ("खराब" कोलेस्ट्रॉल) वाहतूक करतो.
बीटा ग्लोब्युलिन: β1+β2	5,4 – 9,1	हेमोपेक्सिन (हिमोग्लोबिन हेम बांधते, जे शरीरातून लोह काढून टाकण्यास प्रतिबंध करते), β-ट्रान्सफरिन (फे ट्रान्सफर करते), पूरक घटक (इम्यूनोलॉजिकल प्रक्रियेत भाग घेते), β-लिपोप्रोटीन्स - कोलेस्ट्रॉल आणि फॉस्फोलिपिड्ससाठी "वाहन".
गॅमा ग्लोब्युलिन γ	8,1 – 17,0	नैसर्गिक आणि अधिग्रहित ऍन्टीबॉडीज (5 वर्गांचे इम्युनोग्लोबुलिन - IgG, IgA, IgM, IgE, IgD), जे मुख्यत्वे विनोदी प्रतिकारशक्तीच्या पातळीवर रोगप्रतिकारक संरक्षण करतात आणि शरीराची ऍलर्जोस्टेटस तयार करतात.
फायब्रिनोजेन	2,0 – 4,0	रक्त जमावट प्रणालीचा पहिला घटक एफआय आहे.

अल्ब्युमिन्स

अल्ब्युमिन ही साधी प्रथिने आहेत जी इतर प्रथिनांच्या तुलनेत:

अल्ब्युमिन रचना

ते सोल्यूशनमध्ये सर्वोच्च स्थिरता दर्शवतात, परंतु त्याच वेळी ते पाण्यात चांगले विरघळतात;
ते उप-शून्य तापमान चांगले सहन करतात, पुन्हा गोठवताना विशेषतः नुकसान होत नाही;
वाळल्यावर कोसळू नका;
इतर प्रथिनांसाठी (60ᵒС) जास्त असलेल्या तापमानात 10 तास राहिल्याने ते त्यांचे गुणधर्म गमावत नाहीत.

या महत्त्वपूर्ण प्रथिनांची क्षमता ध्रुवीय क्षय होणा-या बाजूच्या साखळ्यांच्या अल्ब्युमिन रेणूमध्ये मोठ्या संख्येने उपस्थितीमुळे आहे, जी प्रथिनांची मुख्य कार्यात्मक जबाबदारी निर्धारित करते - चयापचय मध्ये सहभाग आणि अँटीटॉक्सिक प्रभावाची अंमलबजावणी. रक्ताच्या प्लाझ्मामधील अल्ब्युमिनची कार्ये खालीलप्रमाणे दर्शविली जाऊ शकतात:

पाणी चयापचय मध्ये सहभाग (अल्ब्युमिनमुळे, द्रवपदार्थाची आवश्यक मात्रा राखली जाते, कारण ते एकूण कोलोइड ऑस्मोटिक रक्तदाबाच्या 80% पर्यंत पुरवतात);
विविध उत्पादनांच्या वाहतुकीत सहभाग, आणि विशेषत: ज्यांना पाण्यात विरघळणे कठीण आहे, उदाहरणार्थ, चरबी आणि पित्त रंगद्रव्य - बिलीरुबिन (बिलीरुबिन, अल्ब्युमिन रेणूंशी संपर्क साधून, शरीरासाठी निरुपद्रवी बनते आणि या अवस्थेत यकृतामध्ये हस्तांतरित केले जाते);
प्लाझ्मा (कॅल्शियम, मॅग्नेशियम, जस्त इ.) मध्ये प्रवेश करणार्या मॅक्रो- आणि सूक्ष्म घटकांसह तसेच अनेक औषधांसह परस्परसंवाद;
ऊतकांमध्ये विषारी उत्पादनांचे बंधन जेथे हे प्रथिने मुक्तपणे आत प्रवेश करतात;
कार्बोहायड्रेट हस्तांतरण;
मुक्त फॅटी ऍसिडचे बंधन आणि हस्तांतरण - फॅटी ऍसिडस् (80% पर्यंत), चरबी डेपोमधून यकृत आणि इतर अवयवांना पाठविले जाते आणि याउलट, फॅटी ऍसिड लाल रक्त पेशी (एरिथ्रोसाइट्स) विरूद्ध आक्रमकता दर्शवत नाहीत आणि हेमोलिसिस होत नाही;
यकृताच्या पॅरेन्कायमा पेशींच्या फॅटी हिपॅटोसिसपासून संरक्षण आणि इतर पॅरेन्काइमल अवयवांचे र्‍हास (फॅटी), आणि याव्यतिरिक्त, एथेरोस्क्लेरोटिक प्लेक्सच्या निर्मितीमध्ये अडथळा;
मानवी शरीरातील काही पदार्थांच्या "वर्तन" चे नियमन (एन्झाइम्स, हार्मोन्स, बॅक्टेरियाच्या वाढीस प्रतिबंध करणारा पदार्थ औषधांची क्रिया एका बंधनकारक स्वरूपात पडत असल्याने, ही प्रथिने त्यांची क्रिया योग्य दिशेने निर्देशित करण्यास मदत करतात);
प्लाझ्मामधील केशन्स आणि अॅनियन्सची इष्टतम पातळी सुनिश्चित करणे, जड धातूंच्या क्षारांच्या नकारात्मक प्रभावापासून संरक्षण जे चुकून शरीरात प्रवेश करतात (थिओल गटांचा वापर करून ते त्यांच्यासह जटिल असतात), हानिकारक पदार्थांचे तटस्थीकरण;
रोगप्रतिकारक प्रतिक्रियांचे उत्प्रेरक (प्रतिजन→ प्रतिपिंड);
स्थिर रक्त पीएच राखणे (बफर सिस्टमचा चौथा घटक प्लाझ्मा प्रोटीन आहे);
ऊतक प्रथिनांच्या "बांधकाम" मध्ये सहाय्य (अल्ब्युमिन्स, इतर प्रथिनांसह, अशा महत्त्वाच्या बाबीसाठी "बांधकाम साहित्य" चा राखीव असतो).

अल्ब्युमिन यकृतामध्ये संश्लेषित केले जाते. या प्रोटीनचे सरासरी अर्धे आयुष्य 2 - 2.5 आठवडे असते, जरी काही आठवड्यासाठी "लाइव्ह" असतात, तर काही 3 - 3.5 आठवड्यांपर्यंत "काम" करतात. देणगीदारांच्या प्लाझ्मामधील प्रथिनांचे अंशीकरण करून, एक मौल्यवान उपचारात्मक औषध (5%, 10% आणि 20% द्रावण) प्राप्त होते, ज्याचे नाव समान आहे. अल्ब्युमिन हा प्रक्रियेतील शेवटचा अंश आहे, म्हणून त्याच्या उत्पादनासाठी लक्षणीय श्रम आणि भौतिक खर्च आवश्यक आहे, म्हणून उपचारात्मक एजंटची किंमत.

डोनर अल्ब्युमिन वापरण्याचे संकेत विविध आहेत (बहुतेक प्रकरणांमध्ये गंभीर) परिस्थिती: मोठ्या प्रमाणात जीवघेणा रक्त कमी होणे, अल्ब्युमिनची पातळी कमी होणे आणि विविध रोगांमुळे कोलाइड ऑस्मोटिक प्रेशर कमी होणे.

ग्लोब्युलिन

हे प्रथिने अल्ब्युमिनच्या तुलनेत कमी प्रमाणात घेतात, परंतु इतर प्रथिनांमध्ये अगदी मूर्त असतात. प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत, ग्लोब्युलिन पाच अपूर्णांकांमध्ये विभागले जातात: α-1, α-2, β-1, β-2 आणि γ-globulins. उत्पादनाच्या परिस्थितीत, II + III अपूर्णांकातून तयारी मिळविण्यासाठी, गॅमा ग्लोब्युलिन वेगळे केले जातात, जे नंतर रोगप्रतिकारक शक्तीच्या उल्लंघनासह विविध रोगांवर उपचार करण्यासाठी वापरले जातील.

प्लाझ्मा प्रोटीन प्रजातींचे विविध प्रकार

अल्ब्युमिनच्या विपरीत, ग्लोब्युलिन विरघळण्यासाठी पाणी योग्य नाही, कारण ते त्यात विरघळत नाहीत, परंतु या प्रथिनेचे द्रावण तयार करण्यासाठी तटस्थ क्षार आणि कमकुवत तळ अगदी योग्य आहेत.

ग्लोब्युलिन हे अत्यंत महत्वाचे प्लाझ्मा प्रथिने आहेत, बहुतेक प्रकरणांमध्ये ते तीव्र टप्प्यातील प्रथिने असतात. त्यांची सामग्री सर्व प्लाझ्मा प्रथिनांच्या 3% च्या आत आहे हे असूनही, ते मानवी शरीरासाठी सर्वात महत्वाची कार्ये सोडवतात:

अल्फा ग्लोब्युलिन सर्व प्रक्षोभक प्रतिक्रियांमध्ये गुंतलेले असतात (जैवरासायनिक रक्त चाचणीमध्ये α-अपूर्णांकात वाढ नोंदवली जाते);
अल्फा आणि बीटा ग्लोब्युलिन, लिपोप्रोटीनचा भाग असल्याने, वाहतूक कार्ये पार पाडतात (प्लाझ्मामध्ये मुक्त स्थितीत चरबी फारच क्वचितच दिसून येते, एक अस्वास्थ्यकर चरबीयुक्त जेवण वगळता, आणि सामान्य परिस्थितीत, कोलेस्ट्रॉल आणि इतर लिपिड ग्लोब्युलिनशी संबंधित असतात आणि पाण्यात विरघळणारे फॉर्म तयार करतात जे सहजपणे एका अवयवातून दुसर्या अवयवापर्यंत पोहोचतात);
α- आणि β-globulins कोलेस्टेरॉल चयापचय (वरील पहा) मध्ये गुंतलेले आहेत, जे एथेरोस्क्लेरोसिसच्या विकासामध्ये त्यांची भूमिका निर्धारित करतात, म्हणून हे आश्चर्यकारक नाही की लिपिड जमा होणा-या पॅथॉलॉजीजमध्ये, बीटा अपूर्णांकाची मूल्ये वरच्या दिशेने बदलतात;
ग्लोब्युलिन (अल्फा-1 अंश) व्हिटॅमिन बी 12 आणि विशिष्ट हार्मोन्स घेऊन जातात;
अल्फा-2-ग्लोब्युलिन हा हॅप्टोग्लोबिनचा एक भाग आहे, जो रेडॉक्स प्रक्रियेत खूप सक्रियपणे गुंतलेला आहे - या तीव्र टप्प्यातील प्रथिने मुक्त हिमोग्लोबिनला बांधतात आणि अशा प्रकारे शरीरातून लोह काढून टाकण्यास प्रतिबंध करते;
बीटा-ग्लोब्युलिनचा भाग, गॅमा-ग्लोब्युलिनसह, शरीराच्या रोगप्रतिकारक संरक्षणाच्या समस्या सोडवतात, म्हणजेच ते इम्युनोग्लोबुलिन आहेत;
अल्फा, बीटा -1 आणि बीटा -2 अपूर्णांकांचे प्रतिनिधी स्टिरॉइड संप्रेरक, व्हिटॅमिन ए (कॅरोटीन), लोह (ट्रान्सफरिन), तांबे (सेरुलोप्लाझमिन) सहन करतात.

स्पष्टपणे, त्यांच्या गटामध्ये, ग्लोब्युलिन एकमेकांपासून काहीसे वेगळे आहेत (प्रामुख्याने त्यांच्या कार्यात्मक हेतूने).

हे लक्षात घेतले पाहिजे की वयानुसार किंवा विशिष्ट रोगांसह, यकृत सामान्य अल्फा आणि बीटा ग्लोब्युलिन तयार करण्यास सुरवात करू शकते, तर प्रथिने मॅक्रोमोलेक्यूलच्या बदललेल्या अवकाशीय संरचनेचा ग्लोब्युलिनच्या कार्यात्मक क्षमतेवर सर्वोत्तम परिणाम होणार नाही.

गामा ग्लोब्युलिन

गामा ग्लोब्युलिन हे सर्वात कमी इलेक्ट्रोफोरेटिक गतिशीलता असलेले रक्त प्लाझ्मा प्रथिने आहेत; हे प्रथिने मोठ्या प्रमाणात नैसर्गिक आणि अधिग्रहित (प्रतिकार) प्रतिपिंडे (AT) बनवतात. परदेशी प्रतिजनाचा सामना केल्यानंतर शरीरात तयार झालेल्या गामा ग्लोब्युलिनला इम्युनोग्लोबुलिन (Ig) म्हणतात. सध्या, प्रयोगशाळेच्या सेवेमध्ये साइटोकेमिकल पद्धतींच्या आगमनाने, रोगप्रतिकारक प्रथिने आणि त्यातील एकाग्रता निश्चित करण्यासाठी सीरमचा अभ्यास करणे शक्य झाले आहे. सर्व इम्युनोग्लोबुलिन नाहीत, आणि त्यापैकी 5 वर्ग आहेत, समान नैदानिक महत्त्व आहे, याव्यतिरिक्त, त्यांच्या प्लाझ्मा सामग्री वय आणि वेगवेगळ्या परिस्थितींमध्ये बदल (दाहक रोग, ऍलर्जीक प्रतिक्रिया) यावर अवलंबून असते.

तक्ता 2. इम्युनोग्लोबुलिनचे वर्ग आणि त्यांची वैशिष्ट्ये

इम्युनोग्लोबुलिन (आयजी) वर्ग	प्लाझ्मा (सीरम) सामग्री, %	मुख्य कार्यात्मक उद्देश
जी	ठीक आहे. 75	अँटिटॉक्सिन, व्हायरस आणि ग्राम-पॉझिटिव्ह सूक्ष्मजंतूंविरूद्ध निर्देशित प्रतिपिंडे;
ए	ठीक आहे. 13	मधुमेह मेल्तिसमध्ये अँटी-इन्सुलर ऍन्टीबॉडीज, कॅप्सुलर सूक्ष्मजीवांविरूद्ध निर्देशित ऍन्टीबॉडीज;
एम	ठीक आहे. 12	दिशा - व्हायरस, ग्राम-नकारात्मक बॅक्टेरिया, फोर्समन आणि वासरमन अँटीबॉडीज.
इ	0,0…	रीगिन्स, विविध (विशिष्ट) ऍलर्जींविरूद्ध विशिष्ट प्रतिपिंडे.
डी	गर्भामध्ये, मुले आणि प्रौढांमध्ये, ट्रेस शोधणे शक्य आहे	ते विचारात घेतले जात नाहीत कारण त्यांचे कोणतेही क्लिनिकल महत्त्व नाही.

लहान आणि मध्यम वयोगटातील मुलांमध्ये वेगवेगळ्या गटांच्या इम्युनोग्लोब्युलिनच्या एकाग्रतेमध्ये लक्षणीय चढ-उतार दिसून येतात (प्रामुख्याने वर्ग जी इम्युनोग्लोबुलिनमुळे, जिथे बरेच उच्च दर नोंदवले जातात - 16 ग्रॅम / ली पर्यंत). तथापि, वयाच्या 10 वर्षांनंतर, जेव्हा लसीकरण केले जाते आणि मुख्य बाल संक्रमण हस्तांतरित केले जाते, तेव्हा Ig (IgG सह) ची सामग्री कमी होते आणि प्रौढांच्या पातळीवर सेट केली जाते:

IgM - 0.55 - 3.5 g / l;

IgA - 0.7 - 3.15 g / l;

IgG - 0.7 - 3.5 ग्रॅम / l;

फायब्रिनोजेन

पहिला कोग्युलेशन फॅक्टर (FI - फायब्रिनोजेन), जो गठ्ठा तयार होताना, फायब्रिनमध्ये जातो, ज्यामुळे एक आंतरक्रिया तयार होते (प्लाझ्मामध्ये फायब्रिनोजेनची उपस्थिती सीरमपासून वेगळे करते), खरं तर, ग्लोब्युलिनचा संदर्भ देते.

फायब्रिनोजेन सहजपणे 5% इथेनॉलसह अवक्षेपित केले जाते, जे प्रथिने अंशीकरण, तसेच अर्ध-संतृप्त सोडियम क्लोराईड द्रावण, इथरसह प्लाझ्मा उपचार आणि रिफ्रीझिंगमध्ये वापरले जाते. फायब्रिनोजेन थर्मोलाबिल आहे आणि 56 अंश तापमानात पूर्णपणे दुमडतो.

फायब्रिनोजेनशिवाय फायब्रिन तयार होत नाही आणि त्याशिवाय रक्तस्त्राव थांबत नाही. या प्रोटीनचे संक्रमण आणि फायब्रिनची निर्मिती थ्रोम्बिनच्या सहभागाने होते (फायब्रिनोजेन → इंटरमीडिएट उत्पादन - फायब्रिनोजेन बी → प्लेटलेट एकत्रीकरण → फायब्रिन). कोग्युलेशन फॅक्टर पॉलिमरायझेशनचे प्रारंभिक टप्पे उलट केले जाऊ शकतात, तथापि, फायब्रिन-स्टेबिलायझिंग एन्झाइम (फायब्रिनेझ) च्या प्रभावाखाली, स्थिरीकरण होते आणि उलट प्रतिक्रियाचा कोर्स वगळला जातो.

रक्त जमावट प्रतिक्रियामध्ये सहभाग हा फायब्रिनोजेनचा मुख्य कार्यात्मक उद्देश आहे, परंतु त्यात इतर उपयुक्त गुणधर्म देखील आहेत, उदाहरणार्थ, कर्तव्ये पार पाडताना, ते रक्तवहिन्यासंबंधीची भिंत मजबूत करते, एक लहान "दुरुस्ती" करते, एंडोथेलियमला चिकटून राहते आणि त्यामुळे मानवी जीवनाच्या प्रक्रियेत सतत उद्भवणारे लहान दोष बंद करतात.

प्रयोगशाळा मापदंड म्हणून प्लाझ्मा प्रथिने

प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत, प्लाझ्मा प्रोटीनची एकाग्रता निश्चित करण्यासाठी, आपण प्लाझ्मासह कार्य करू शकता (रक्त अँटीकोआगुलंटसह चाचणी ट्यूबमध्ये घेतले जाते) किंवा कोरड्या डिशमध्ये घेतलेल्या सीरमचा अभ्यास करू शकता. फायब्रिनोजेनचा अपवाद वगळता सीरम प्रथिने प्लाझ्मा प्रथिनांपेक्षा भिन्न नाहीत, जे आपल्याला माहित आहे की, रक्ताच्या सीरममध्ये अनुपस्थित आहे आणि जे अँटीकोआगुलंटशिवाय गठ्ठा बनवते. मूलभूत प्रथिने विविध पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेदरम्यान रक्तातील त्यांची डिजिटल मूल्ये बदलतात.

सीरम (प्लाझ्मा) मध्ये अल्ब्युमिनच्या एकाग्रतेत वाढ ही सर्वात दुर्मिळ घटना आहे जी डिहायड्रेशनसह किंवा अल्ब्युमिनच्या उच्च एकाग्रतेच्या अति प्रमाणात सेवन (इंट्राव्हेनस प्रशासन) सह उद्भवते. अल्ब्युमिनची पातळी कमी होणे यकृताचे कार्य कमी होणे, मूत्रपिंड समस्या किंवा गॅस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रॅक्टमधील विकार दर्शवू शकते.

प्रथिनांच्या अंशांमध्ये वाढ किंवा घट हे अनेक पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेचे वैशिष्ट्य आहे,उदाहरणार्थ, तीव्र-फेज प्रथिने अल्फा-1- आणि अल्फा-2-ग्लोब्युलिन, त्यांची मूल्ये वाढवतात, श्वसन अवयवांमध्ये (ब्रॉन्ची, फुफ्फुस) स्थानिकीकृत तीव्र दाहक प्रक्रिया दर्शवू शकतात, ज्यामुळे उत्सर्जन प्रणाली (मूत्रपिंड) किंवा हृदयाच्या स्नायूवर परिणाम होतो (मायोकार्डियल इन्फेक्शन).

गॅमा ग्लोब्युलिन (इम्युनोग्लोबुलिन) च्या अंशाला विविध परिस्थितींच्या निदानामध्ये एक विशेष स्थान दिले जाते. ऍन्टीबॉडीजचे निर्धारण केवळ संसर्गजन्य रोग ओळखण्यासच नव्हे तर त्याच्या टप्प्यात फरक करण्यास देखील मदत करते. विविध प्रथिने (प्रोटीनोग्राम) च्या मूल्यांमधील बदलाबद्दल अधिक तपशीलवार माहिती, वाचक वेगळ्यामध्ये शोधू शकतात.

फायब्रिनोजेनच्या सर्वसामान्य प्रमाणातील विचलन हेमोकोएग्युलेशन सिस्टममध्ये व्यत्यय म्हणून प्रकट होते, म्हणून हे प्रथिने रक्त गोठण्याच्या क्षमतेचे सर्वात महत्वाचे प्रयोगशाळा सूचक आहे (कोगुलोग्राम, हेमोस्टॅसिओग्राम).

मानवी शरीरासाठी महत्त्वपूर्ण असलेल्या इतर प्रथिनांसाठी, सीरमची तपासणी करताना, विशिष्ट तंत्रांचा वापर करून, आपल्याला रोगांचे निदान करण्यासाठी स्वारस्य असलेले जवळजवळ कोणतेही आढळू शकते. उदाहरणार्थ, एका नमुन्यातील एकाग्रतेची (बीटा-ग्लोब्युलिन, तीव्र टप्प्यातील प्रथिने) गणना करून आणि त्यास केवळ "वाहन" म्हणून न पाहता (जरी ही कदाचित पहिली गोष्ट असली तरी), डॉक्टर लाल रक्तपेशींद्वारे सोडलेल्या फेरिक लोहाच्या प्रोटीन बंधनाची डिग्री शोधून काढतील, कारण Fe 3+, आपल्याला माहिती आहे की, मुक्त स्थितीत उपस्थित राहिल्याने, शरीरावर उच्चार परिणाम होतो.

सामग्री निश्चित करण्यासाठी सीरमचा अभ्यास (तीव्र फेज प्रोटीन, मेटल ग्लायकोप्रोटीन, तांबे वाहक) कोनोव्हालोव्ह-विल्सन रोग (हेपेटोसेरेब्रल डिजेनेरेशन) सारख्या गंभीर पॅथॉलॉजीचे निदान करण्यास मदत करते.

अशाप्रकारे, प्लाझ्मा (सीरम) ची तपासणी करून, त्यामध्ये महत्त्वपूर्ण असलेल्या प्रथिने आणि पॅथॉलॉजिकल प्रक्रियेचे सूचक म्हणून रक्त चाचणीमध्ये दिसणारे दोन्ही प्रथिने निर्धारित करणे शक्य आहे (उदाहरणार्थ,).

रक्त प्लाझ्मा हा एक उपाय आहे

उपचारात्मक एजंट म्हणून प्लाझमाची तयारी गेल्या शतकाच्या 30 च्या दशकात सुरू झाली. आता मूळ प्लाझ्मा, 2 दिवसांच्या आत तयार झालेल्या घटकांच्या उत्स्फूर्त अवसादनाद्वारे प्राप्त केला जातो, बराच काळ वापरला जात नाही. अप्रचलित लोकांची जागा रक्त वेगळे करण्याच्या नवीन पद्धतींनी (सेंट्रीफ्यूगेशन, प्लाझ्माफेरेसिस) घेतली. तयारीनंतर रक्त सेंट्रीफ्यूगेशनच्या अधीन केले जाते आणि घटकांमध्ये (प्लाझ्मा + आकाराचे घटक) विभागले जाते. अशा प्रकारे प्राप्त झालेल्या रक्ताचा द्रव भाग सामान्यतः गोठविला जातो (ताजे गोठलेले प्लाझ्मा) आणि, हिपॅटायटीसचा संसर्ग टाळण्यासाठी, विशेषतः हिपॅटायटीस सी, ज्याचा उष्मायन कालावधी जास्त असतो, अलग ठेवण्यासाठी पाठविला जातो. हे जैविक माध्यम अति-कमी तापमानात गोठवल्याने ते एक वर्ष किंवा त्याहून अधिक काळ साठवून ठेवणे शक्य होते, जेणेकरून नंतर ते तयारी तयार करण्यासाठी (क्रायोप्रेसिपिटेट, अल्ब्युमिन, गॅमा ग्लोब्युलिन, फायब्रिनोजेन, थ्रोम्बिन इ.) वापरता येईल.

सध्या, रक्तसंक्रमणासाठी रक्ताचा द्रव भाग वाढत्या प्रमाणात प्लाझ्माफेरेसिसद्वारे तयार केला जात आहे, जो दात्यांच्या आरोग्यासाठी सर्वात सुरक्षित आहे. सेंट्रीफ्यूगेशननंतर तयार झालेले घटक इंट्राव्हेनस इंजेक्शनद्वारे परत केले जातात आणि रक्तदान केलेल्या व्यक्तीच्या शरीरातील प्लाझ्मासह गमावलेली प्रथिने त्वरीत पुनर्जन्मित केली जातात, शरीराच्या स्वतःच्या कार्यांचे उल्लंघन करत नसताना, शारीरिक मानकांवर येतात.

बर्‍याच पॅथॉलॉजिकल परिस्थितींमध्ये रक्तसंक्रमित केलेल्या ताज्या गोठलेल्या प्लाझ्मा व्यतिरिक्त, विशिष्ट लसीसह दात्याच्या लसीकरणानंतर प्राप्त केलेला रोगप्रतिकारक प्लाझ्मा, उदाहरणार्थ, स्टॅफिलोकोकल टॉक्सॉइड, उपचारात्मक एजंट म्हणून वापरला जातो. अँटी-स्टॅफिलोकोकल अँटीबॉडीजचे उच्च टायटर असलेल्या अशा प्लाझ्माचा वापर अँटी-स्टॅफिलोकोकल गॅमा ग्लोब्युलिन (मानवी अँटी-स्टॅफिलोकोकल इम्युनोग्लोबुलिन) तयार करण्यासाठी देखील केला जातो - औषध खूप महाग आहे, कारण त्याच्या उत्पादनासाठी (प्रथिने अंशीकरण) मोठ्या प्रमाणात श्रम आणि भौतिक खर्च आवश्यक आहे. आणि त्यासाठी कच्चा माल म्हणजे रक्त प्लाझ्मा लसीकरणदेणगीदार

अँटी-बर्न प्लाझ्मा देखील एक प्रकारचे रोगप्रतिकारक वातावरण आहे. हे बर्याच काळापासून लक्षात आले आहे की अशा भयावहतेचा अनुभव घेतलेल्या लोकांच्या रक्तात सुरुवातीला विषारी गुणधर्म असतात, परंतु एका महिन्यानंतर, बर्न अँटीटॉक्सिन (बीटा आणि गॅमा ग्लोब्युलिन) त्यात आढळू लागतात, जे बर्न रोगाच्या तीव्र कालावधीत "दुर्भाग्यातील मित्रांना" मदत करू शकतात.

अर्थात, अशा उपचारात्मक एजंटची प्राप्ती काही अडचणींसह आहे, जरी पुनर्प्राप्ती कालावधीत रक्ताचा हरवलेला द्रव भाग दात्याच्या प्लाझ्माने भरला जातो, कारण जळलेल्या लोकांच्या शरीरात प्रथिने कमी होते. तथापि दाताप्रौढ आणि अन्यथा निरोगी असणे आवश्यक आहे आणि त्याच्या प्लाझ्मामध्ये विशिष्ट अँटीबॉडी टायटर असणे आवश्यक आहे (किमान 1:16). कंव्हॅलेसंट प्लाझमाची रोगप्रतिकारक क्रिया सुमारे दोन वर्षे टिकून राहते आणि बरे झाल्यानंतर एक महिन्यानंतर, ती नुकसान भरपाई न देता निवांत रक्तदात्यांकडून घेतली जाऊ शकते.

हिमोफिलिया किंवा इतर क्लॉटिंग पॅथॉलॉजीने ग्रस्त असलेल्या लोकांसाठी रक्तदात्याच्या रक्ताच्या प्लाझ्मामधून, ज्यामध्ये अँटीहेमोफिलिक फॅक्टर (FVIII), वॉन विलेब्रँड फॅक्टर (VWF) आणि फायब्रिनेज (फॅक्टर XIII, FXIII) मध्ये घट होते, क्रायओप्रेसिपिटेट नावाचे हेमोस्टॅटिक एजंट तयार केले जाते. त्याचा सक्रिय घटक म्हणजे क्लॉटिंग फॅक्टर VIII.

व्हिडिओ: रक्त प्लाझ्मा संकलन आणि वापराबद्दल

औद्योगिक स्तरावर प्लाझ्मा प्रथिनांचे अंशीकरण

दरम्यान, आधुनिक परिस्थितीत संपूर्ण प्लाझ्माचा वापर नेहमीच न्याय्य नाही. शिवाय, दोन्ही उपचारात्मक आणि आर्थिक दृष्टिकोनातून. प्रत्येक प्लाझ्मा प्रोटीनचे स्वतःचे अद्वितीय भौतिक-रासायनिक आणि जैविक गुणधर्म असतात. आणि सर्व प्लाझ्मा नसून विशिष्ट प्लाझ्मा प्रोटीनची गरज असलेल्या व्यक्तीला अविचारीपणे असे मौल्यवान उत्पादन देण्यास काही अर्थ नाही, शिवाय, भौतिक दृष्टीने ते महाग आहे. म्हणजेच, रक्ताच्या द्रव भागाचा समान डोस, घटकांमध्ये विभागलेला, अनेक रुग्णांना फायदा होऊ शकतो, आणि एका रुग्णाला स्वतंत्र औषधाची आवश्यकता नाही.

हार्वर्ड विद्यापीठातील (1943) शास्त्रज्ञांनी या दिशेने केलेल्या घडामोडीनंतर औषधांच्या औद्योगिक उत्पादनाला जगात मान्यता मिळाली. प्लाझ्मा प्रोटीन फ्रॅक्शनेशन कोहन पद्धतीवर आधारित होते, ज्याचे सार कमी तापमानात (-3ºС - स्टेज I, -5ºС - शेवटच्या) इथाइल अल्कोहोल (पहिल्या टप्प्यावर एकाग्रता - 8%, अंतिम टप्प्यावर - 40%) हळूहळू जोडून प्रथिने अपूर्णांकांचा वर्षाव आहे. अर्थात, या पद्धतीत अनेक वेळा बदल केले गेले आहेत, परंतु आता (विविध सुधारणांमध्ये) ती संपूर्ण ग्रहात रक्त उत्पादने मिळविण्यासाठी वापरली जाते. त्याची छोटीशी रूपरेषा येथे आहे:

पहिल्या टप्प्यात प्रथिने उपसली जातात फायब्रिनोजेन(precipitate I) - हे उत्पादन, विशेष प्रक्रियेनंतर, त्याच्या स्वतःच्या नावाखाली वैद्यकीय नेटवर्कवर जाईल किंवा रक्तस्त्राव थांबविण्याच्या सेटमध्ये समाविष्ट केले जाईल, ज्याला "फायब्रिनोस्टॅट" म्हणतात);
प्रक्रियेचा दुसरा टप्पा म्हणजे सुपरनॅटंट II + III ( प्रोथ्रोम्बिन, बीटा आणि गॅमा ग्लोब्युलिन) - हा अंश नावाच्या औषधाच्या निर्मितीसाठी जाईल सामान्य मानवी गामा ग्लोब्युलिन, किंवा म्हणतात उपाय म्हणून सोडले जाईल अँटीस्टाफिलोकोकल गॅमा ग्लोब्युलिन. कोणत्याही परिस्थितीत, दुस-या टप्प्यात प्राप्त झालेल्या सुपरनॅटंटपासून, मोठ्या प्रमाणात प्रतिजैविक आणि अँटीव्हायरल ऍन्टीबॉडीज असलेली तयारी तयार करणे शक्य आहे;
गाळ V वर जाण्यासाठी प्रक्रियेच्या तिसऱ्या, चौथ्या टप्प्यांची आवश्यकता आहे ( अल्ब्युमेन+ ग्लोब्युलिनचे मिश्रण);
97 – 100% अल्ब्युमेनहे केवळ अंतिम टप्प्यावर बाहेर येते, त्यानंतर ते वैद्यकीय संस्थांमध्ये (5, 10, 20% अल्ब्युमिन) प्रवेश करेपर्यंत अल्ब्युमिनसह कार्य करण्यास बराच वेळ लागेल.

परंतु ही फक्त एक संक्षिप्त रूपरेषा आहे, असे उत्पादन प्रत्यक्षात खूप वेळ घेते आणि विविध पात्रता असलेल्या असंख्य कर्मचार्‍यांचा सहभाग आवश्यक असतो. प्रक्रियेच्या सर्व टप्प्यांवर, भविष्यातील सर्वात मौल्यवान औषध विविध प्रयोगशाळांच्या (क्लिनिकल, बॅक्टेरियोलॉजिकल, विश्लेषणात्मक) सतत नियंत्रणाखाली आहे, कारण आउटलेटवरील रक्त उत्पादनाच्या सर्व मापदंडांनी रक्तसंक्रमण माध्यमाच्या सर्व वैशिष्ट्यांचे काटेकोरपणे पालन केले पाहिजे.

अशा प्रकारे, प्लाझ्मा, रक्तातील शरीराचे सामान्य कार्य सुनिश्चित करते या वस्तुस्थितीव्यतिरिक्त, आरोग्याची स्थिती दर्शविणारा एक महत्त्वपूर्ण निदान निकष देखील असू शकतो किंवा तो त्याच्या अद्वितीय गुणधर्मांचा वापर करून इतर लोकांचे जीवन वाचवू शकतो. आणि हे सर्व रक्त प्लाझ्मा बद्दल नाही. आम्ही सर्व प्रथिने, मॅक्रो- आणि मायक्रोइलेमेंट्सचे संपूर्ण वर्णन देण्यास सुरुवात केली नाही, त्याचे कार्य पूर्णपणे वर्णन करण्यासाठी, कारण उर्वरित प्रश्नांची सर्व उत्तरे VesselInfo च्या पृष्ठांवर आढळू शकतात.

मानवी रक्त 2 घटकांद्वारे दर्शविले जाते: एक द्रव बेस किंवा प्लाझ्मा आणि सेल्युलर घटक. प्लाझ्मा म्हणजे काय आणि त्याची रचना काय आहे? प्लाझमाचे कार्य काय आहे? चला सर्वकाही क्रमाने घेऊया.

प्लाझ्मा बद्दल सर्व

प्लाझ्मा हा एक द्रव आहे जो पाणी आणि घन पदार्थांनी बनतो. हे मोठ्या प्रमाणात रक्त बनवते - सुमारे 60%. प्लाझ्माबद्दल धन्यवाद, रक्तामध्ये द्रव स्थिती असते.जरी भौतिक निर्देशकांच्या दृष्टीने (घनतेच्या दृष्टीने), प्लाझ्मा पाण्यापेक्षा जड आहे.

मॅक्रोस्कोपिकदृष्ट्या, प्लाझ्मा हा हलका पिवळ्या रंगाचा पारदर्शक (कधीकधी टर्बिड) एकसंध द्रव आहे. जेव्हा तयार झालेले घटक स्थिर होतात तेव्हा ते वाहिन्यांच्या वरच्या भागात गोळा होतात. हिस्टोलॉजिकल विश्लेषण दर्शविते की प्लाझ्मा रक्ताच्या द्रव भागाचा इंटरसेल्युलर पदार्थ आहे.

एखाद्या व्यक्तीने चरबीयुक्त पदार्थ खाल्ल्यानंतर ढगाळ प्लाझ्मा बनतो.

प्लाझ्मा कशापासून बनतो?

प्लाझमाची रचना सादर केली आहे:

पाणी;
क्षार आणि सेंद्रिय पदार्थ.

प्रथिने;
अमिनो आम्ल;
ग्लुकोज;
संप्रेरक;
एंजाइम पदार्थ;
खनिजे (Na, Cl आयन).

प्लाझ्मा व्हॉल्यूमच्या किती टक्के प्रोटीन आहे?

हा सर्वात असंख्य प्लाझ्मा घटक आहे, तो एकूण प्लाझ्माच्या 8% व्यापतो. प्लाझ्मामध्ये विविध अंशांचे प्रथिने असतात.

मुख्य आहेत:

अल्ब्युमिन (5%);
ग्लोब्युलिन (3%);
फायब्रिनोजेन (ग्लोब्युलिनचे आहे, 0.4%).

प्लाझ्मामध्ये प्रथिने नसलेल्या संयुगांची रचना आणि कार्ये

प्लाझ्मामध्ये समाविष्ट आहे:

नायट्रोजनवर आधारित सेंद्रिय संयुगे. प्रतिनिधी: यूरिक ऍसिड, बिलीरुबिन, क्रिएटिन. नायट्रोजनचे प्रमाण वाढणे अॅझोटोमीच्या विकासाचे संकेत देते.ही स्थिती लघवीमध्ये चयापचय उत्पादनांच्या उत्सर्जनाच्या समस्यांमुळे किंवा प्रथिनांच्या सक्रिय नाशामुळे आणि शरीरात मोठ्या प्रमाणात नायट्रोजनयुक्त पदार्थांच्या सेवनामुळे उद्भवते. नंतरचे प्रकरण मधुमेह, उपासमार, बर्न्ससाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.
सेंद्रिय संयुगे ज्यामध्ये नायट्रोजन नसते. यामध्ये कोलेस्टेरॉल, ग्लुकोज, लैक्टिक ऍसिड समाविष्ट आहे. ते लिपिड्ससह देखील असतात.या सर्व घटकांचे निरीक्षण करणे आवश्यक आहे, कारण ते संपूर्ण आयुष्य टिकवून ठेवण्यासाठी आवश्यक आहेत.
अजैविक पदार्थ (Ca, Mg). Na आणि Cl आयन रक्तातील स्थिर pH राखण्यासाठी जबाबदार असतात.ते ऑस्मोटिक दाब देखील निरीक्षण करतात. Ca आयन स्नायूंच्या आकुंचनामध्ये भाग घेतात आणि चेतापेशींच्या संवेदनशीलतेला चालना देतात.

रक्त प्लाझ्माची रचना

अल्ब्युमेन

प्लाझ्मामधील अल्ब्युमिन हा मुख्य घटक आहे (50% पेक्षा जास्त). त्याचे आण्विक वजन कमी आहे. या प्रोटीनच्या निर्मितीचे ठिकाण म्हणजे यकृत.

अल्ब्युमिनचा उद्देश:

फॅटी ऍसिडस्, बिलीरुबिन, औषधे, हार्मोन्स वाहून नेतो.
चयापचय आणि प्रथिने निर्मितीमध्ये भाग घेते.
एमिनो अॅसिड राखून ठेवते.
ऑन्कोटिक दाब तयार होतो.

अल्ब्युमिनच्या प्रमाणात, डॉक्टर यकृताच्या स्थितीचा न्याय करतात. जर प्लाझ्मामधील अल्ब्युमिनची सामग्री कमी झाली असेल तर हे पॅथॉलॉजीच्या विकासास सूचित करते.मुलांमध्ये या प्लाझ्मा प्रोटीनची पातळी कमी असल्याने कावीळ होण्याचा धोका वाढतो.

ग्लोब्युलिन

ग्लोब्युलिन मोठ्या आण्विक संयुगे द्वारे दर्शविले जातात. ते यकृत, प्लीहा, थायमसद्वारे तयार केले जातात.

ग्लोब्युलिनचे अनेक प्रकार आहेत:

α - ग्लोब्युलिन.ते थायरॉक्सिन आणि बिलीरुबिनशी संवाद साधतात, त्यांना बांधतात. प्रथिने निर्मिती उत्प्रेरक. हार्मोन्स, जीवनसत्त्वे, लिपिड्सच्या वाहतुकीसाठी जबाबदार.
β - ग्लोब्युलिन.ही प्रथिने जीवनसत्त्वे, फे, कोलेस्टेरॉल बांधतात. Fe, Zn cations, स्टिरॉइड हार्मोन्स, स्टिरॉल्स, फॉस्फोलिपिड्स घेऊन जा.
γ - ग्लोब्युलिन.अँटीबॉडीज किंवा इम्युनोग्लोबुलिन हिस्टामाइन बांधतात आणि संरक्षणात्मक प्रतिरक्षा प्रतिसादात भाग घेतात. ते यकृत, लिम्फॅटिक टिश्यू, अस्थिमज्जा आणि प्लीहा द्वारे तयार केले जातात.

γ - ग्लोब्युलिनचे 5 वर्ग आहेत:

IgG(सर्व अँटीबॉडीजपैकी 80%). हे उच्च उत्सुकता (अँटीबॉडी ते प्रतिजनचे गुणोत्तर) द्वारे दर्शविले जाते. प्लेसेंटल अडथळा ओलांडू शकतो.
IgM- न जन्मलेल्या बाळामध्ये तयार होणारे पहिले इम्युनोग्लोबुलिन. प्रथिने अत्यंत हपापलेले असतात. लसीकरणानंतर रक्तामध्ये आढळणारा हा पहिला प्रकार आहे.
IgA.
IgD.
IgE.

फायब्रिनोजेन हे विरघळणारे प्लाझ्मा प्रोटीन आहे. हे यकृताद्वारे संश्लेषित केले जाते. थ्रोम्बिनच्या प्रभावाखाली, प्रथिने फायब्रिनमध्ये रूपांतरित होते, फायब्रिनोजेनचा एक अघुलनशील प्रकार.फायब्रिनबद्दल धन्यवाद, ज्या ठिकाणी रक्तवाहिन्यांची अखंडता मोडली गेली आहे तेथे रक्ताची गुठळी तयार होते.

इतर प्रथिने आणि कार्ये

ग्लोब्युलिन आणि अल्ब्युमिन नंतर प्लाझ्मा प्रोटीनचे किरकोळ अंश:

प्रोथ्रोम्बिन;
ट्रान्सफरिन;
रोगप्रतिकारक प्रथिने;
सी-प्रतिक्रियाशील प्रथिने;
थायरॉक्सिन-बाइंडिंग ग्लोब्युलिन;
हॅप्टोग्लोबिन.

या आणि इतर प्लाझ्मा प्रोटीनची कार्ये कमी केली जातात:

होमिओस्टॅसिस आणि रक्ताची एकूण स्थिती राखणे;
रोगप्रतिकारक प्रतिक्रियांचे नियंत्रण;
पोषक वाहतूक;
रक्त गोठण्याची प्रक्रिया सक्रिय करणे.

प्लाझ्माची कार्ये आणि कार्ये

मानवी शरीराला प्लाझ्मा का आवश्यक आहे?

त्याची कार्ये वैविध्यपूर्ण आहेत, परंतु मुळात ती 3 मुख्य गोष्टींपर्यंत खाली येतात:

रक्त पेशी, पोषक द्रव्ये वाहतूक.
रक्ताभिसरण प्रणालीच्या बाहेर असलेल्या सर्व शरीरातील द्रवांमधील संवाद. हे कार्य रक्तवहिन्यासंबंधीच्या भिंतींमधून आत प्रवेश करण्याच्या प्लाझमाच्या क्षमतेमुळे शक्य आहे.
हेमोस्टॅसिस सुनिश्चित करणे. हे द्रवपदार्थावर नियंत्रण सूचित करते, जे रक्तस्त्राव दरम्यान थांबते आणि तयार झालेली रक्ताची गुठळी काढून टाकते.

देणगीमध्ये प्लाझ्माचा वापर

आज, संपूर्ण रक्त संक्रमण केले जात नाही: उपचारात्मक हेतूंसाठी, प्लाझ्मा आणि आकाराचे घटक वेगळे केले जातात. रक्तदान बिंदूंमध्ये, रक्त बहुतेकदा प्लाझ्मासाठी दान केले जाते.

रक्त प्लाझ्मा प्रणाली

प्लाझ्मा कसा मिळवायचा?

सेंट्रीफ्यूगेशनद्वारे प्लाझ्मा रक्तातून मिळवला जातो. ही पद्धत सेल्युलर घटकांपासून प्लाझ्माला विशेष उपकरणे वापरून त्यांना नुकसान न करता विभक्त करण्याची परवानगी देते.. रक्तपेशी दात्याला परत केल्या जातात.

साध्या रक्तदानापेक्षा प्लाझ्मा दानाचे अनेक फायदे आहेत:

रक्त कमी होण्याचे प्रमाण कमी आहे, याचा अर्थ आरोग्यास देखील कमी नुकसान होते.
प्लाझ्मासाठी रक्त 2 आठवड्यांनंतर पुन्हा दान केले जाऊ शकते.

प्लाझ्मा दान करण्यावर निर्बंध आहेत. तर, रक्तदाता वर्षातून १२ वेळा प्लाझ्मा दान करू शकत नाही.

प्लाझ्मा दान करण्यास 40 मिनिटांपेक्षा जास्त वेळ लागत नाही.

प्लाझ्मा हा रक्ताच्या सीरमसारख्या महत्त्वाच्या पदार्थाचा स्रोत आहे. सीरम समान प्लाझ्मा आहे, परंतु फायब्रिनोजेनशिवाय, परंतु अँटीबॉडीजच्या समान संचासह.ते असे आहेत जे विविध रोगांच्या रोगजनकांशी लढतात. इम्युनोग्लोबुलिन निष्क्रिय प्रतिकारशक्तीच्या जलद विकासात योगदान देतात.

रक्त सीरम मिळविण्यासाठी, निर्जंतुकीकरण रक्त 1 तासासाठी थर्मोस्टॅटमध्ये ठेवले जाते.पुढे, परिणामी रक्ताची गुठळी चाचणी ट्यूबच्या भिंतींमधून सोलली जाते आणि 24 तास रेफ्रिजरेटरमध्ये निर्धारित केली जाते. परिणामी द्रव पाश्चर पिपेट वापरून निर्जंतुकीकरण पात्रात जोडला जातो.

रक्तातील पॅथॉलॉजीज प्लाझ्माच्या स्वरूपावर परिणाम करतात

औषधामध्ये, असे अनेक रोग आहेत जे प्लाझ्माच्या रचनेवर परिणाम करू शकतात. या सर्वांमुळे मानवी आरोग्य आणि जीवनाला धोका निर्माण झाला आहे.

मुख्य आहेत:

हिमोफिलिया.हे एक आनुवंशिक पॅथॉलॉजी आहे जेव्हा प्रथिनेची कमतरता असते जी गोठण्यास जबाबदार असते.
रक्त विषबाधा किंवा सेप्सिस.रक्तप्रवाहात थेट संसर्ग झाल्यामुळे उद्भवणारी घटना.
डीआयसी सिंड्रोम.शॉक, सेप्सिस, गंभीर जखमांमुळे उद्भवणारी पॅथॉलॉजिकल स्थिती. हे रक्त गोठण्याच्या विकारांद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे, ज्यामुळे एकाच वेळी रक्तस्त्राव होतो आणि लहान वाहिन्यांमध्ये रक्ताच्या गुठळ्या तयार होतात.
खोल शिरासंबंधीचा थ्रोम्बोसिस.रोगासह, खोल नसांमध्ये (प्रामुख्याने खालच्या भागात) रक्ताच्या गुठळ्या तयार होतात.
हायपरकोग्युलेबिलिटी.रुग्णांना जास्त प्रमाणात रक्त गोठण्याचे निदान केले जाते. नंतरची स्निग्धता वाढते.

प्लाझ्मा चाचणी किंवा वासरमन प्रतिक्रिया हा एक अभ्यास आहे जो प्लाझ्मा ते फिकट ट्रेपोनेमामध्ये प्रतिपिंडांची उपस्थिती शोधतो. या प्रतिक्रियेच्या आधारे, सिफिलीसची गणना केली जाते, तसेच त्याच्या उपचारांची प्रभावीता.

प्लाझ्मा एक जटिल रचना असलेले द्रव आहे जे मानवी जीवनात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. हे रोग प्रतिकारशक्ती, रक्त गोठणे, होमिओस्टॅसिससाठी जबाबदार आहे.

व्हिडिओ - आरोग्य मार्गदर्शक (रक्त प्लाझ्मा)

पदार्थाची चौथी अवस्था काय आहे, ती इतर तिघांपेक्षा कशी वेगळी आहे आणि ती एखाद्या व्यक्तीची सेवा कशी करावी.

शास्त्रीय ट्रायडच्या पलीकडे जाणार्‍या पदार्थाच्या पहिल्या राज्यांच्या अस्तित्वाची धारणा 19 व्या शतकाच्या सुरूवातीस केली गेली आणि 1920 च्या दशकात त्याला त्याचे नाव मिळाले - प्लाझ्मा

शंभर आणि पन्नास वर्षांपूर्वी, जवळजवळ सर्व रसायनशास्त्रज्ञ आणि अनेक भौतिकशास्त्रज्ञांचा असा विश्वास होता की पदार्थामध्ये केवळ अणू आणि रेणू असतात, जे कमी-अधिक क्रमाने किंवा पूर्णपणे विस्कळीत संयोगांमध्ये एकत्रित केले जातात. काही लोकांना शंका आहे की सर्व किंवा जवळजवळ सर्व पदार्थ तीन वेगवेगळ्या टप्प्यांमध्ये अस्तित्वात असण्यास सक्षम आहेत - घन, द्रव आणि वायू, जे ते बाह्य परिस्थितीनुसार घेतात. परंतु पदार्थाच्या इतर अवस्थांच्या शक्यतेबद्दल गृहितके आधीच व्यक्त केली गेली आहेत.

या सार्वत्रिक मॉडेलची वैज्ञानिक निरीक्षणे आणि दैनंदिन जीवनातील हजारो वर्षांच्या अनुभवाद्वारे पुष्टी केली गेली. शेवटी, प्रत्येकाला माहित आहे की जेव्हा पाणी थंड होते तेव्हा ते बर्फात बदलते आणि गरम झाल्यावर ते उकळते आणि बाष्पीभवन होते. शिसे आणि लोहाचे द्रव किंवा वायूमध्ये रूपांतर देखील केले जाऊ शकते, त्यांना फक्त अधिक जोरदारपणे गरम करणे आवश्यक आहे. 18 व्या शतकाच्या अखेरीपासून, संशोधक द्रवपदार्थांमध्ये वायू गोठवत होते आणि कोणत्याही द्रवीभूत वायूला तत्त्वतः घनरूप बनवले जाऊ शकते हे अगदी वाजवी वाटत होते. सर्वसाधारणपणे, पदार्थाच्या तीन अवस्थांच्या साध्या आणि समजण्याजोग्या चित्रात कोणत्याही सुधारणा किंवा जोडणी आवश्यक वाटत नाहीत.

मार्सेलपासून 70 किमी अंतरावर, सेंट-पॉल-ले-ड्युरन्समध्ये, फ्रेंच अणुऊर्जा संशोधन केंद्र कॅडारचेच्या पुढे, एक संशोधन फ्यूजन अणुभट्टी ITER (लॅटिन iter - पथ पासून) बांधली जाईल. या अणुभट्टीचे मुख्य अधिकृत कार्य "शांततापूर्ण हेतूंसाठी फ्यूजन ऊर्जा मिळविण्याची वैज्ञानिक आणि तांत्रिक व्यवहार्यता प्रदर्शित करणे" आहे. दीर्घ मुदतीत (30-35 वर्षे), ITER अणुभट्टीवरील प्रयोगांदरम्यान मिळालेल्या डेटाच्या आधारे, सुरक्षित, पर्यावरणास अनुकूल आणि आर्थिकदृष्ट्या फायदेशीर ऊर्जा प्रकल्पांचे प्रोटोटाइप तयार केले जाऊ शकतात.

अणु-आण्विक पदार्थाच्या घन, द्रव आणि वायूच्या अवस्था केवळ तुलनेने कमी तापमानात, 10,000 ° पेक्षा जास्त नसतात, आणि या झोनमध्येही ते सर्व संभाव्य संरचना संपवत नाहीत (उदाहरणार्थ द्रव क्रिस्टल्स) हे जाणून त्या काळातील शास्त्रज्ञांना आश्चर्य वाटले असेल. ते सध्याच्या विश्वाच्या एकूण वस्तुमानाच्या 0.01% पेक्षा जास्त नाहीत यावर विश्वास ठेवणे सोपे होणार नाही. आता आपल्याला माहित आहे की पदार्थ स्वतःला अनेक विदेशी स्वरूपात प्रकट करतो. त्यापैकी काही (उदाहरणार्थ, डिजनरेट इलेक्ट्रॉन वायू आणि न्यूट्रॉन पदार्थ) केवळ सुपरडेन्स कॉस्मिक बॉडीजमध्ये (पांढरे बौने आणि न्यूट्रॉन तारे) अस्तित्वात आहेत, आणि काही (जसे की क्वार्क-ग्लूऑन द्रव) बिग बॅंगनंतर थोड्याच वेळात जन्माला आले आणि अदृश्य झाले. तथापि, हे मनोरंजक आहे की शास्त्रीय ट्रायडच्या चौकटीच्या पलीकडे जाणार्‍या पहिल्या राज्यांच्या अस्तित्वाविषयीचे गृहितक एकोणिसाव्या शतकात आणि अगदी सुरुवातीस सारखेच केले गेले. 1920 च्या दशकात हा वैज्ञानिक संशोधनाचा विषय बनला. मग त्याला त्याचे नाव मिळाले - प्लाझ्मा.

फॅराडे ते लँगमुइर पर्यंत

1970 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात, रॉयल सोसायटी ऑफ लंडनचे सदस्य, एक अतिशय यशस्वी हवामानशास्त्रज्ञ आणि रसायनशास्त्रज्ञ (त्याने थॅलियम शोधून काढले आणि त्याचे अणू वजन अत्यंत अचूकपणे निर्धारित केले) विल्यम क्रोक्स यांना व्हॅक्यूम ट्यूबमध्ये गॅस डिस्चार्जमध्ये रस निर्माण झाला. तोपर्यंत, हे ज्ञात होते की नकारात्मक इलेक्ट्रोड अज्ञात निसर्गाचे उत्सर्जन करते, ज्याला जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ युजेन गोल्डस्टीन यांनी 1876 मध्ये कॅथोड किरण म्हटले. बर्‍याच प्रयोगांनंतर, क्रोक्सने ठरवले की हे किरण वायूच्या कणांशिवाय दुसरे काहीही नाहीत, जे कॅथोडशी टक्कर घेतल्यानंतर, नकारात्मक चार्ज घेतात आणि एनोडकडे जाऊ लागले. त्यांनी या चार्ज कणांना "तेजस्वी पदार्थ", तेजस्वी पदार्थ म्हटले.

टोकामाक हे चुंबकीय क्षेत्र वापरून प्लाझ्मा बंदिस्त करण्यासाठी टॉरॉइडल उपकरण आहे. अत्यंत उच्च तापमानाला गरम केलेला प्लाझ्मा चेंबरच्या भिंतींना स्पर्श करत नाही, परंतु चुंबकीय क्षेत्राद्वारे धरला जातो - टॉरॉइडल, कॉइलद्वारे तयार केलेला आणि पोलॉइडल, जो प्लाझ्मामध्ये विद्युत प्रवाह वाहतो तेव्हा तयार होतो. प्लाझ्मा स्वतः ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंगची भूमिका बजावते (प्राथमिक - टॉरॉइडल फील्ड तयार करण्यासाठी कॉइल), जे विद्युत प्रवाह वाहते तेव्हा प्रीहीटिंग प्रदान करते.

हे मान्य केले पाहिजे की कॅथोड किरणांच्या स्वरूपाच्या या स्पष्टीकरणात क्रोक्स मूळ नव्हते. 1871 मध्ये, एक प्रख्यात ब्रिटीश इलेक्ट्रिकल अभियंता क्रॉमवेल फ्लीटवुड वर्ले यांनी अशीच एक गृहितक व्यक्त केली होती, जी पहिली ट्रान्साटलांटिक टेलिग्राफ केबल टाकण्याच्या नेत्यांपैकी एक होती. तथापि, कॅथोड किरणांच्या प्रयोगांच्या परिणामांमुळे क्रोक्सला खूप खोल विचार करायला लावले: ते ज्या माध्यमात प्रसारित होतात ते आता वायू नाही, परंतु काहीतरी वेगळे आहे. 22 ऑगस्ट, 1879 रोजी, ब्रिटीश असोसिएशन फॉर द प्रमोशन ऑफ सायन्सच्या एका सत्रात, क्रुक्सने सांगितले की दुर्मिळ वायूंमधील डिस्चार्ज "हवेत किंवा सामान्य दाबाने घडणाऱ्या कोणत्याही वायूपेक्षा इतके वेगळे आहे की या प्रकरणात आपण चौथ्या अवस्थेतील पदार्थाशी व्यवहार करत आहोत, जो सामान्य वायूपासून समान वायूच्या गुणधर्मांमध्ये भिन्न आहे."

असे अनेकदा लिहिले जाते की क्रोक्सने प्रथम पदार्थाच्या चौथ्या अवस्थेचा विचार केला. खरं तर, हा विचार मायकेल फॅरेडेवर खूप आधी आला होता. 1819 मध्ये, क्रोक्सच्या 60 वर्षांपूर्वी, फॅराडेने असे सुचवले की पदार्थ घन, द्रव, वायू आणि तेजस्वी अवस्थेत अस्तित्वात असू शकतो. त्याच्या अहवालात, क्रुक्सने थेट सांगितले की तो फॅराडेकडून उधार घेतलेल्या संज्ञा वापरत आहे, परंतु काही कारणास्तव वंशज हे विसरले. तथापि, फॅरेडेची कल्पना अद्याप एक सट्टा गृहितक होती आणि क्रोक्सने प्रायोगिक डेटासह ते सिद्ध केले.

क्रोक्स नंतर कॅथोड किरणांचाही सखोल अभ्यास करण्यात आला. 1895 मध्ये, या प्रयोगांमुळे विल्यम रोएंटजेन यांना इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनचा एक नवीन प्रकार सापडला आणि 20 व्या शतकाच्या सुरूवातीस ते पहिल्या रेडिओ ट्यूबच्या शोधात बदलले. परंतु क्रुक्सच्या पदार्थाच्या चौथ्या अवस्थेबद्दलच्या गृहीतकाने भौतिकशास्त्रज्ञांची आवड जागृत केली नाही, बहुधा कारण 1897 मध्ये जोसेफ जॉन थॉमसन यांनी हे सिद्ध केले की कॅथोड किरण हे चार्ज केलेले वायूचे अणू नसून अतिशय हलके कण आहेत, ज्याला त्यांनी इलेक्ट्रॉन म्हटले. हा शोध क्रोक्सच्या गृहीतकाला अनावश्यक वाटत होता.

15 जुलै 2008 रोजी कोरियाच्या "फर्स्ट प्लाझ्मा" च्या कोरिया सुपरकंडक्टिंग टोकामाक (कोरिया सुपरकंडक्टिंग टोकामाक प्रगत अणुभट्टी) चाचणीचा स्क्रीन शॉट. KSTAR, ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी फ्यूजनची शक्यता शोधण्यासाठी एक संशोधन प्रकल्प, 30 सुपरकोडक्ट-लिक्विड-कॉन्डक्टेड.

तथापि, राखेतून फिनिक्सप्रमाणे तिचा पुनर्जन्म झाला. 1920 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात, रसायनशास्त्रातील भविष्यातील नोबेल पारितोषिक विजेते, जनरल इलेक्ट्रिक कॉर्पोरेशनच्या प्रयोगशाळेत काम करणारे इरविंग लॅंगमुइर, गॅस डिस्चार्जच्या अभ्यासात आले. मग त्यांना आधीच माहित होते की एनोड आणि कॅथोडमधील जागेत, गॅस अणू इलेक्ट्रॉन गमावतात आणि सकारात्मक चार्ज केलेल्या आयनमध्ये बदलतात. अशा वायूमध्ये अनेक विशेष गुणधर्म आहेत हे लक्षात घेऊन लँगमुइरने ते स्वतःच्या नावाने देण्याचे ठरवले. काही विचित्र संगतीने, त्याने "प्लाझ्मा" हा शब्द निवडला, जो तोपर्यंत फक्त खनिजशास्त्रात वापरला जात होता (हे ग्रीन कॅल्सेडनीचे दुसरे नाव आहे) आणि जीवशास्त्रात (रक्ताचा द्रव आधार, तसेच मठ्ठा). त्याच्या नवीन क्षमतेमध्ये, "प्लाझ्मा" हा शब्द प्रथम 1928 मध्ये प्रकाशित झालेल्या Langmuir च्या "Oscillations in Ionized Gases" मध्ये दिसला. तीस वर्षांपासून, काही लोकांनी हा शब्द वापरला, परंतु नंतर तो दृढपणे वैज्ञानिक वापरात आला.

प्लाझ्मा भौतिकशास्त्र

शास्त्रीय प्लाझ्मा हा एक आयन-इलेक्ट्रॉन वायू आहे, जो शक्यतो तटस्थ कणांनी पातळ केलेला असतो (कठोरपणे सांगायचे तर, फोटॉन नेहमी तेथे असतात, परंतु मध्यम तापमानात त्यांच्याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते). जर आयनीकरणाची डिग्री खूप कमी नसेल (नियम म्हणून, एक टक्के पुरेसे आहे), तर हा वायू अनेक विशिष्ट गुण प्रदर्शित करतो जे सामान्य वायूंमध्ये नसतात. तथापि, प्लाझ्मा तयार करणे शक्य आहे ज्यामध्ये कोणतेही मुक्त इलेक्ट्रॉन नसतील आणि नकारात्मक आयन त्यांची कर्तव्ये घेतील.

साधेपणासाठी, आम्ही फक्त इलेक्ट्रॉन-आयन प्लाझ्मा मानतो. त्याचे कण कुलॉम्बच्या नियमानुसार आकर्षित होतात किंवा दूर केले जातात आणि हा परस्परसंवाद मोठ्या अंतरावर प्रकट होतो. हेच त्यांना तटस्थ वायूच्या अणू आणि रेणूंपासून वेगळे करते, जे अगदी लहान अंतरावर एकमेकांना जाणवतात. प्लाझ्मा कण मुक्त उड्डाणात असल्याने, ते विद्युत शक्तींद्वारे सहजपणे विस्थापित होतात. प्लाझ्मा समतोल स्थितीत असण्यासाठी, इलेक्ट्रॉन आणि आयनांचे स्पेस चार्ज एकमेकांना पूर्णपणे भरून काढणे आवश्यक आहे. ही स्थिती पूर्ण न केल्यास, प्लाझ्मामध्ये विद्युत प्रवाह निर्माण होतात, जे समतोल पुनर्संचयित करतात (उदाहरणार्थ, जर एखाद्या प्रदेशात जास्त प्रमाणात सकारात्मक आयन तयार झाले तर, इलेक्ट्रॉन त्वरित तेथे धावतील). म्हणून, समतोल प्लाझ्मामध्ये, भिन्न चिन्हांच्या कणांची घनता व्यावहारिकदृष्ट्या समान असते. या सर्वात महत्त्वाच्या गुणधर्माला अर्ध-तटस्थता म्हणतात.

जवळजवळ नेहमीच, सामान्य वायूचे अणू किंवा रेणू केवळ जोडीच्या परस्परसंवादात भाग घेतात - ते एकमेकांशी आदळतात आणि दूर उडतात. प्लाझमा ही दुसरी बाब आहे. त्याचे कण लांब पल्ल्याच्या कूलॉम्ब बलांनी बांधलेले असल्याने, त्यातील प्रत्येक कण जवळच्या आणि दूरच्या शेजारच्या क्षेत्रात आहे. याचा अर्थ असा की प्लाझ्मा कणांमधील परस्परसंवाद जोडलेले नसून अनेक - भौतिकशास्त्रज्ञ म्हणतात त्याप्रमाणे, सामूहिक. यावरून प्लाझ्माची मानक व्याख्या येते - विरुद्ध नावांच्या मोठ्या संख्येने चार्ज केलेल्या कणांची अर्ध-तटस्थ प्रणाली, सामूहिक वर्तन प्रदर्शित करते.

शक्तिशाली इलेक्ट्रॉन प्रवेगकांची वैशिष्ट्यपूर्ण लांबी शेकडो मीटर आणि अगदी किलोमीटर असते. जर इलेक्ट्रॉन व्हॅक्यूममध्ये नाही तर प्लाझ्मामध्ये प्रवेगित झाले तर त्यांचे परिमाण लक्षणीयरीत्या कमी केले जाऊ शकतात - प्लाझ्मा शुल्काच्या घनतेमध्ये वेगाने प्रसारित होणार्‍या विक्षिप्तता, तथाकथित वेक वेव्ह, लेसर रेडिएशन डाळींद्वारे उत्तेजित होतात.

प्लाझ्मा बाह्य विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रांच्या प्रतिसादात तटस्थ वायूपेक्षा भिन्न आहे (सामान्य वायू व्यावहारिकपणे ते लक्षात घेत नाही). याउलट, प्लाझ्मा कण अनियंत्रितपणे कमकुवत फील्ड जाणवतात आणि ताबडतोब गतिमान होतात, स्पेस चार्जेस आणि विद्युत प्रवाह निर्माण करतात. समतोल प्लाझ्माचे आणखी एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे चार्ज स्क्रीनिंग. प्लाझ्मा कण घ्या, सकारात्मक आयन म्हणा. ते इलेक्ट्रॉनला आकर्षित करते, जे नकारात्मक शुल्काचा ढग बनवतात. अशा आयनचे क्षेत्र केवळ त्याच्या आसपासच्या कौलॉम्ब कायद्यानुसार वागते आणि विशिष्ट गंभीर मूल्यापेक्षा जास्त अंतरावर, ते त्वरीत शून्याकडे झुकते. या पॅरामीटरला 1923 मध्ये या यंत्रणेचे वर्णन करणार्‍या डच भौतिकशास्त्रज्ञ पीटर डेबी यांच्यानंतर डेबी स्क्रीनिंग त्रिज्या म्हणतात.

हे समजणे सोपे आहे की प्लाझ्मा केवळ तेव्हाच अर्ध-तटस्थता टिकवून ठेवतो जेव्हा त्याचे सर्व परिमाणांमधील रेषीय परिमाण डेबी त्रिज्यापेक्षा जास्त असतात. हे लक्षात घ्यावे की प्लाझ्मा गरम झाल्यावर हे पॅरामीटर वाढते आणि त्याची घनता वाढते म्हणून कमी होते. गॅस डिस्चार्जच्या प्लाझ्मामध्ये, परिमाणानुसार, ते 0.1 मिमी, पृथ्वीच्या आयनोस्फियरमध्ये - 1 मिमी, सौर कोरमध्ये - 0.01 एनएम इतके आहे.

नियंत्रित संलयन

आज, प्लाझ्मा विविध प्रकारच्या तंत्रज्ञानामध्ये वापरला जातो. त्यापैकी काही सर्वांना माहीत आहेत (गॅस दिवे, प्लाझ्मा डिस्प्ले), इतर अरुंद तज्ञांना स्वारस्य आहेत (हेवी-ड्यूटी प्रोटेक्टिव फिल्म कोटिंग्जचे उत्पादन, मायक्रोचिप उत्पादन, निर्जंतुकीकरण). तथापि, नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियांच्या अंमलबजावणीच्या कामाच्या संबंधात प्लाझ्मावर सर्वात मोठी आशा ठेवली जाते. हे समजण्यासारखे आहे. हायड्रोजन न्यूक्ली हेलियम न्यूक्लीमध्ये विलीन होण्यासाठी, त्यांना सेंटीमीटरच्या शंभर अब्जव्या क्रमांकाच्या अंतराच्या जवळ आणले पाहिजे - आणि तेथे अणु शक्ती आधीच कार्य करतील. असा दृष्टीकोन केवळ दहापट आणि शेकडो दशलक्ष अंशांच्या तापमानातच शक्य आहे - या प्रकरणात, इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रतिकर्षणावर मात करण्यासाठी सकारात्मक चार्ज केलेल्या केंद्रकांची गतिज ऊर्जा पुरेशी आहे. म्हणून, नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजनसाठी उच्च-तापमान हायड्रोजन प्लाझ्मा आवश्यक आहे.

प्लाझमा आजूबाजूच्या जगामध्ये जवळजवळ सर्वव्यापी आहे - ते केवळ गॅस डिस्चार्जमध्येच नाही तर ग्रहांच्या आयनोस्फियरमध्ये, पृष्ठभागावर आणि सक्रिय ताऱ्यांच्या खोल थरांमध्ये देखील आढळू शकते. नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियांच्या अंमलबजावणीसाठी हे वातावरण आहे आणि स्पेस इलेक्ट्रिक प्रोपल्शन इंजिनसाठी कार्यरत द्रवपदार्थ आणि बरेच काही.

खरे आहे, सामान्य हायड्रोजनवर आधारित प्लाझ्मा येथे मदत करणार नाही. अशा प्रतिक्रिया ताऱ्यांच्या आतील भागात घडतात, परंतु ते स्थलीय ऊर्जेसाठी निरुपयोगी असतात, कारण ऊर्जा सोडण्याची तीव्रता खूप कमी असते. ड्युटेरियम आणि ट्रिटियमचे हेवी हायड्रोजन समस्थानिकांचे 1:1 मिश्रण वापरण्यासाठी सर्वोत्तम प्लाझ्मा आहे (शुद्ध ड्यूटेरियम प्लाझ्मा देखील स्वीकार्य आहे, जरी ते कमी ऊर्जा प्रदान करेल आणि उच्च प्रज्वलन तापमान आवश्यक असेल).

तथापि, प्रतिक्रिया सुरू करण्यासाठी केवळ गरम करणे पुरेसे नाही. प्रथम, प्लाझ्मा पुरेसे दाट असणे आवश्यक आहे; दुसरे म्हणजे, प्रतिक्रिया झोनमध्ये प्रवेश केलेल्या कणांनी ते लवकर सोडू नये - अन्यथा उर्जेचे नुकसान त्याच्या प्रकाशनापेक्षा जास्त होईल. या आवश्यकता एका निकषाच्या स्वरूपात सादर केल्या जाऊ शकतात, जे 1955 मध्ये इंग्रजी भौतिकशास्त्रज्ञ जॉन लॉसन यांनी प्रस्तावित केले होते. या सूत्रानुसार, प्लाझ्मा घनतेचे उत्पादन आणि सरासरी कण धारणा वेळ तापमान, थर्मोन्यूक्लियर इंधनाची रचना आणि अणुभट्टीची अपेक्षित कार्यक्षमता याद्वारे निर्धारित केलेल्या विशिष्ट मूल्यापेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे.

लॉसन निकष पूर्ण करण्याचे दोन मार्ग आहेत हे पाहणे सोपे आहे. प्लाझ्मा संकुचित करून 100-200 g/cm3 (प्लाझ्माला विस्तारण्यास वेळ नसल्यामुळे, या बंदिस्त पद्धतीला जडत्व बंदिस्त म्हणतात) संकुचित करून नॅनोसेकंदपर्यंत बंदिस्त वेळ कमी करणे शक्य आहे. 1960 च्या दशकाच्या मध्यापासून भौतिकशास्त्रज्ञ या धोरणाचा सराव करत आहेत; आता लिव्हरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाळा त्याच्या सर्वात प्रगत आवृत्तीवर काम करत आहे. या वर्षी, ते 192 अल्ट्राव्हायोलेट लेसर बीम वापरून ड्युटेरियम-ट्रिटियम मिश्रणाने भरलेल्या सूक्ष्म बेरीलियम कॅप्सूल (व्यास 1.8 मिमी) संकुचित करण्याचे प्रयोग सुरू करतील. प्रकल्प व्यवस्थापकांचा असा विश्वास आहे की 2012 नंतर ते केवळ थर्मोन्यूक्लियर अभिक्रियाला आग लावू शकत नाहीत तर सकारात्मक ऊर्जा उत्पादन देखील मिळवू शकतील. कदाचित HiPER (हाय पॉवर लेझर एनर्जी रिसर्च) प्रकल्पाच्या चौकटीत असाच कार्यक्रम येत्या काही वर्षांत युरोपमध्ये सुरू केला जाईल. तथापि, जरी लिव्हरमोर येथील प्रयोगांनी त्यांच्यावरील अपेक्षा पूर्णतः सिद्ध केल्या, तरीही जडत्व प्लाझ्मा बंदिस्त असलेल्या वास्तविक थर्मोन्यूक्लियर अणुभट्टीच्या निर्मितीचे अंतर अजूनही खूप मोठे राहील. वस्तुस्थिती अशी आहे की प्रोटोटाइप पॉवर प्लांट तयार करण्यासाठी, अति-शक्तिशाली लेसरची अतिशय उच्च-गती प्रणाली आवश्यक आहे. ड्युटेरियम-ट्रिटियम लक्ष्यांना प्रज्वलित करणार्‍या फ्लॅशची वारंवारता प्रदान केली पाहिजे, जी लिव्हरमोर प्रणालीच्या क्षमतेपेक्षा हजार पटीने ओलांडली जाईल, प्रति सेकंद 5-10 शॉट्सपेक्षा जास्त नाही. सध्या, अशा लेझर गन तयार करण्याच्या विविध शक्यतांवर सक्रियपणे चर्चा केली जात आहे, परंतु त्यांची व्यावहारिक अंमलबजावणी अद्याप खूप दूर आहे.

Tokamaks: जुना रक्षक

वैकल्पिकरित्या, आपण दुर्मिळ प्लाझ्मा (नॅनोग्राम प्रति घन सेंटीमीटर घनता) सह कार्य करू शकता, त्यास कमीतकमी काही सेकंदांपर्यंत प्रतिक्रिया झोनमध्ये ठेवू शकता. अर्ध्या शतकाहून अधिक काळ, असे प्रयोग विविध चुंबकीय सापळे वापरत आहेत जे अनेक चुंबकीय क्षेत्रे लागू करून प्लाझ्माला दिलेल्या व्हॉल्यूममध्ये ठेवतात. सर्वात आशाजनक टोकामॅक्स मानले जातात - टॉरसच्या आकारात बंद चुंबकीय सापळे, प्रथम ए.डी. सखारोव्ह आणि आय.ई. यांनी प्रस्तावित केले. Tamm 1950 मध्ये. सध्या, विविध देशांमध्ये अशी सुमारे डझनभर स्थापना आहेत, त्यापैकी सर्वात मोठ्याने लॉसन निकषांच्या पूर्ततेपर्यंत पोहोचणे शक्य केले आहे. आंतरराष्ट्रीय प्रायोगिक थर्मोन्यूक्लियर अणुभट्टी, प्रसिद्ध ITER, जो फ्रेंच शहर Aix-en-Provence जवळील कॅडाराचे गावात बांधला जाईल, तो देखील एक टोकमाक आहे. जर सर्व काही योजनेनुसार झाले, तर ITER ला प्रथमच लॉसोनियन निकष पूर्ण करणारा प्लाझ्मा मिळवणे आणि त्यात थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया प्रज्वलित करणे शक्य करेल.

“गेल्या दोन दशकांमध्ये, आम्ही चुंबकीय प्लाझ्मा सापळ्यांमध्ये, विशेषतः टोकमाक्समध्ये होणाऱ्या प्रक्रिया समजून घेण्यात प्रचंड प्रगती केली आहे. सर्वसाधारणपणे, आम्हाला आधीच माहित आहे की प्लाझमाचे कण कसे हलतात, प्लाझ्मा प्रवाहाच्या अस्थिर स्थिती कशा उद्भवतात आणि प्लाझमाचा दाब किती प्रमाणात वाढवायचा आहे जेणेकरून ते चुंबकीय क्षेत्राद्वारे ठेवता येईल. प्लाझ्मा डायग्नोस्टिक्सच्या नवीन उच्च-अचूक पद्धती देखील तयार केल्या गेल्या आहेत, म्हणजेच विविध प्लाझ्मा पॅरामीटर्सचे मोजमाप,” इयान हचिन्सन, मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीचे न्यूक्लियर फिजिक्स आणि न्यूक्लियर टेक्नॉलॉजीचे प्राध्यापक, जे 30 वर्षांहून अधिक काळ टोकमाक्समध्ये गुंतलेले आहेत, पंतप्रधान म्हणाले. “आजपर्यंत, सर्वात मोठ्या टोकामाक्सने ड्युटेरियम-ट्रिटियम प्लाझ्मामध्ये एक किंवा दोन सेकंदांसाठी 10 मेगावॅट्सच्या क्रमाने थर्मल ऊर्जा सोडण्याची शक्ती प्राप्त केली आहे. ITER या आकड्यांना दोन क्रमाने मागे टाकेल. जर आम्ही चुकीची गणना केली नाही, तर ते अनेक मिनिटांसाठी किमान 500 मेगावाट वितरीत करण्यास सक्षम असेल. जर तुम्ही खरोखर भाग्यवान असाल, तर ऊर्जा कोणत्याही वेळेच्या मर्यादेशिवाय स्थिर मोडमध्ये निर्माण केली जाईल.

प्रोफेसर हचिन्सन यांनी यावरही जोर दिला की शास्त्रज्ञांना आता या प्रचंड टोकमाकमध्ये होणाऱ्या प्रक्रियेच्या स्वरूपाची चांगली समज आहे: “प्लाझ्मा स्वतःच्या अशांततेला दडपून टाकणारी परिस्थिती देखील आम्हाला माहित आहे आणि अणुभट्टीच्या ऑपरेशनवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी हे खूप महत्वाचे आहे. अर्थात, अनेक तांत्रिक समस्यांचे निराकरण करणे आवश्यक आहे - विशेषतः, चेंबरच्या आतील अस्तरांसाठी सामग्रीचा विकास पूर्ण करण्यासाठी, तीव्र न्यूट्रॉन बॉम्बस्फोट सहन करण्यास सक्षम. परंतु प्लाझ्मा भौतिकशास्त्राच्या दृष्टिकोनातून, चित्र अगदी स्पष्ट आहे - किमान आम्हाला असे वाटते. ITER ने पुष्टी केली पाहिजे की आमची चूक नाही. जर सर्व काही असेच चालू राहिले, तर पुढची पिढी टोकमाक येईल, जी औद्योगिक थर्मोन्यूक्लियर अणुभट्ट्यांचे प्रोटोटाइप बनेल. पण आता याबद्दल बोलणे खूप घाई आहे. दरम्यान, आम्ही या दशकाच्या अखेरीस ITER कार्यान्वित होण्याची अपेक्षा करतो. बहुधा, किमान आमच्या अपेक्षेनुसार, ते 2018 पूर्वी गरम प्लाझ्मा तयार करण्यास सक्षम असेल. त्यामुळे विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या दृष्टीकोनातून ITER प्रकल्पाला चांगल्या संधी आहेत.