Состав крови плазма и форменные элементы

Состав, объем и функции крови

Кровь состоит из форменных элементов (42-46%) — эритроцитов (красных кровяных клеток), лейкоцитов (белых кровяных клеток) и тромбоцитов (кровяных пластинок) и жидкой части — плазмы (54-58%). Плазма крови, лишенная фибриногена, называется сывороткой. У взрослого человека общее количество крови составляет 5-8%массы тела, что соответствует 5-6л. Объем крови принято обозначать по отношению к массе тела (мл ? кг-1). В среднем, он равен у мужчин — 65 мл * кг1, у женщин — 60 мл * кг-1 и у детей — около 70 мл *кг1.

Количество эритроцитов в крови примерно в тысячу раз больше, чем лейкоцитов, и в десятки раз выше, чем тромбоцитов. Последние по своим размерам в несколько раз меньше, чем эритроциты.

этому эритроциты составляют более 90% всего объема, приходящегося на долю форменных элементов крови. Выраженное в процентах отношение объема форменных элементов к общему объему крови называется гематокритом. У мужчин гематокрит составляет в среднем — 46%, у женщин — 42%. Это означает, что у мужчин форменные элементы занимают 46%, а плазма — 54% объема крови, а у женщин — 42 и 58%, соответственно. Эта разница обусловлена тем, что у мужчин содержание эритроцитов в крови больше, чем у женщин. У детей гематокрит выше, чем у взрослых; в процессе старения гематокрит снижается. Увеличение гематокрита сопровождается возрастанием вязкости крови (внутренним ее трением), которая у здорового взрослого человека составляет 4-5 ед. Поскольку периферическое сопротивление кровотоку прямопропорционально вязкости, любое существенное увеличение гематокрита приводит к повышению нагрузки на сердце, в результате чего кровообращение в некоторых органах может нарушаться.

Кровь выполняет в организме целый ряд физиологических функций.

Транспортная функция крови заключается в переносе всех необходимых для жизнедеятельности организма веществ (питательных веществ, газов, гормонов, ферментов, метаболитов).

Дыхательная функция состоит в доставке кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким.
слород переносится преимущественно эритроцитами в виде соединения с гемоглобином — оксигемоглобином (НвО2), углекислый газ — плазмой крови в форме бикарбонатных ионов (НСО3-). В обычных условиях при дыхании воздухом 1 г гемоглобина присоединяет 1.34 мл кислорода, а так как в одном литре крови содержится 140-160 г гемоглобина, то количество кислорода в нем составляет около 200 мл; эту величину принято называть кислородной емкостью крови (иногда этот показатель рассчитывают на 100 мл крови).

Таким образом, если принять во внимание, что общий объем крови н организме человека составляет 5 л, то количество кислорода, связанное с гемоглобином, в ней будет равно около одного литра.

Питательная функция крови обусловлена переносом аминокислот, глюкозы, жиров, витаминов, ферментов и минеральных веществ от органов пищеварения к тканям, системам и депо.

Терморегуляторная функция обеспечивается участием крови в переносе тепла от органов и тканей, в которых оно вырабатывается, к органам, отдающим тепло, что и поддерживает температурный гомеостаз.

Выделительная функция направлена на перенос продуктов обмена (мочевина, креатин, индикан, мочевая кислота, вода, соли и др.) от мест их образования к органам выделения (почки, легкие, потовые и слюнные железы).

Защитная функция крови, прежде всего, состоит в формировании иммунитета, который может быть как врожденным, так и приобретенным. Различают также тканевой и клеточный иммунитет. Первый из них обусловлен выработкой антител в ответ на поступление в организм микробов, вирусов, токсинов, ядов, чужеродных белков; второй связан с фагоцитозом, в котором ведущая роль принадлежит лейкоцитам, активно уничтожающим попадающие в организм микробы и инородные тела, а также собственные отмирающие и мутагенные клетки.

Регуляторная функция заключается в осуществлении как гуморальной (перенос кровью гормонов, газов, минеральных веществ), так и рефлекторной регуляции, связанной с влиянием крови на интерорецепторы сосудов.

Форменные элементы крови

Образование форменных элементов крова называется гемопоэзом. Он осуществляется в различных кроветворных органах. В костном мозге образуются эритроциты, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. В селезенке и лимфатических узлах формируются лейкоциты. Образование моноцитов осуществляется в костном мозге и в ретикулярных клетках печени, селезенки и лимфатических узлов. В красном костном мозге и селезенке образуются тромбоциты.

Функции эритроцитов

Основной физиологической функцией эритроцитов является связывание и перенос кислорода от легких к органам и тканям. Этот процесс осуществляется благодаря особенностям строения эритроцитов и химического состава гемоглобина.

Эритроциты являются высокоспециализированными безядерными клетками крови диаметром 7-8 микрон. В крови человека содержится 4.5-5-1012 * л-1 эритроцитов. Форма эритроцитов в виде двояковогнутого диска обеспечивает большую поверхность для свободной диффузии газов через его мембрану. Суммарная поверхность всех эритроцитов в циркулирующей крови составляет около 3000 м2.

В начальных фазах своего развития эритроциты имеют ядро и называются ретикулоцитами. В нормальных условиях ретикулоциты составляют около 1 % от общего числа циркулирующих в крови эритроцитов. Увеличение числа ретикулоцитов в периферической крови может зависеть как от активации эритроцитоза, так и от усиления выброса ретикулоцитов из костного мозга в кровоток. Средняя продолжительность жизни зрелых эритроцитов составляет около 120 дней, после чего они разрушаются в печени и селезенке.

В процессе передвижения крови эритроциты не оседают, так как они отталкиваются друг от друга, поскольку имеют одноименные отрицательные заряды. При отстаивании крови в капилляре эритроциты оседают на дно. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) анормальных условиях у мужчин составляет 4-8 мм в 1 час, у женщин — 6-10 мм в 1 час.

По мере созревания эритроцитов их ядро замещается дыхательным пигментом- гемоглобином (Нв), составляющим около 90% сухого вещества эритроцитов, а 10% составляют минеральные соли, глюкоза, белки и жиры. Гемоглобин — сложное химическое соединение, молекула которого состоит из белка глобина и железосодержащей части — гема. Гемоглобин обладает свойством легко соединяться с кис/юродом и столь же легко его отдавать. Соединяясь с кислородом, он становится оксигемоглобином (HbO2, а отдавая его — превращается в восстановленный (редуцированный) гемоглобин. Гемоглобин крови человека составляет 14-15% ее массы, т. е. около 700 г.

В скелетных и сердечной мышцах содержится близкий по своему строению белок миоглобин (мышечный гемоглобин). Он более активно, чем гемоглобин, соединяется с кислородом, обеспечивая им работающие мышцы. Общее количество миоглобина у человека составляет около 25% гемоглобина крови, В большей концентрации миоглобин содержится в мышцах, выполняющих функциональную нагрузку. Под влиянием физических нагрузок количество миоглобина в мышцах повышается.

Функции лейкоцитов

Лейкоциты по функциональным и морфологическим признакам представляют собой обычные клетки, содержащие ядро и протоплазму.
личество лейкоцитов в крови здорового человека составляет 4 — 6 * 109 * л-1. Лейкоциты неоднородны по своему строению: в одних из них протоплазма имеет зернистое строение (гранулоциты), и других зернистости нет (агранулоциты). Гранулоциты составляют 65- 70% всех лейкоцитов и делятся в зависимости от способности окрашиваться нейтральными, кислыми или основными красками на нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

Агранулоциты составляют 30-35% всех белых кровяных клеток и включают в себя лимфоциты и моноциты. Функции различных лейкоцитов разнообразны.

Процентное соотношение различных форм лейкоцитов в крови называется лейкоцитарной формулой. Общее количество лейкоцитов и лейкоцитарная формула не являются постоянными. Увеличение числа лейкоцитов в периферической крови называется лейкоцитозом, а уменьшение — лейкопенией. Продолжительность жизни лейкоцитов составляет 7-10 дней.

Нейтрофилы составляют 60-70% всех лейкоцитов и являются наиболее важными клетками защиты организма от бактерий и их токсинов. Проникая через стенки капилляров, нейтрофилы попадают в межтканевые пространства, где осуществляется фагоцитоз — поглощение и переваривание бактерий и других инородных белковых тел.

Эозинофилы (1-4% от общего числа лейкоцитов) адсорбируют на свою поверхность антигены (чужеродные белки), многие тканевые вещества и токсины белковой природы, разрушая и обезвреживая их. Кроме дезинтоксикационной функции эозинофилы принимают участие в предупреждении развития аллергических реакций.

Базофилы составляют не более 0.5% всех лейкоцитов и осуществляют синтез гепарина, входящего в антисвертывающую систему крови. Базофилы участвуют также в синтезе ряда биологически активных веществ и ферментов (гистамин, серотонин, РНК, фосфотаза, липаза, пероксидаза).

Лимфоциты (25-30% от числа всех лейкоцитов) играют важнейшую роль в процессах образования иммунитета организма, о также активно участвуют в нейтрализации различных токсических веществ.

Главным фактором иммунологической системы крови являются Т- и В-лимфоциты. Т-лимфоциты прежде всего выполняют роль строгого иммунного контролера. Вступив в контакте любым антигеном, они надолго запоминают его генетическую структуру и определяют программу биосинтеза антител (иммуноглобулинов), которая осуществляется В-лимфоцитами. В-лимфоциты, получив программу биосинтеза иммуноглобулинов, превращаются в плазмоциты, являющиеся фабрикой антител.

В Т-лимфоцитах происходит синтез веществ, активирующих фагоцитоз и защитные воспалительные реакции. Они следят за генетической чистотой организма, препятствуя приживлению чужеродных тканей, активируя регенерацию и уничтожая отмершие или мутантные (в том числе и опухолевые) клетки собственного организма. Т-лимфоцитам принадлежит также важная роль регуляторов кроветворной функции, заключающаяся в уничтожении чужеродных стволовых клеток коси юго мозга. Л имфоциты способны синтезировать бета-и гамма-глобулины, входящие в состав антител.

К сожалению, лимфоциты не всегда могут выполнять свою роль в образовании эффективной системы иммунитета. В частности, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий грозное заболевание СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита), может резко снижать иммунологическую защиту организма. Главным пусковым механизмом СПИДа является проникновение ВИЧ из крови в Т-лимфоциты. Там вирус может оставаться в неактивном, латентном состоянии несколько лет, пока в связи со вторичной инфекцией не начнется иммунологическая стимуляция Т-лимфонитов. Тогда вирус активируется и размножается так бурно, что вирусные клетки, покидая пораженные лимфоциты, полностью повреждают мембрану и разрушают их. Прогрессирующая гибель лимфоцитов снижает сопротивляемость организма к различным интоксикациям, в том числе и к микробам, безвредным для человека с нормальным иммунитетом. Кроме того, резко ослабевает уничтожение Т-лимфоцитами мутантных (раковых) клеток, в связи с чем существенно возрастает вероятность возникновения злокачественных опухолей. Наиболее частыми проявлениями СПИДа являются. воспаления легких, опухоли, поражения ЦНС и гнойничковые заболевания кожи и слизистых оболочек.

Первичные и вторичные нарушения при СПИДе обусловливают пеструю картину изменения периферической крови. Наряду со значительным снижением числа лимфоцитов, в ответ на воспаление или гнойничковые поражения кожи (слизистых) может возникать нейтрофильный лейкоцитоз. При поражении системы крови появляются очаги патологического кроветворения и в кровь будут поступать в большом количестве незрелые формы лейкоцитов. При внутренних кровотечениях и истощении больного начинает развиваться прогрессирующая анемия с уменьшением числа эритроцитов и гемоглобина в крови.

Моноциты (4-8%) являются самыми крупными клетками белой крови, которые называют макрофагами. Они обладают самой высокой фагоцитарной активностью по отношению к продуктам распада клеток и тканей, а также обезвреживают токсины, образующиеся в очагах воспаления. Считают также, что моноциты принимают участие в выработке антител. К макрофагам, наряду с моноцитами, относят ретикулярные и эндотелиальные клетки печени, селезенки, костного мозга и лимфатических узлов.

Функции тромбоцитов

Тромбоциты — это мелкие, безъядерные кровяные пластинки (бляшки Биццоцери) неправильной формы, диаметром 2-5 микрон. Несмотря на отсутствие ядра, тромбоциты обладают активным метаболизмом и являются третьими самостоятельными живыми клетками крови. Число их в периферической крови колеблется от 250 до 400 * 10 9 * л -1; продолжительность жизни тромбоцитов составляет 8-12 дней.

Тромбоцитам принадлежит ведущая роль в свертывании крови. Недостаток тромбоцитов в крови — тромбопения — наблюдается при некоторых заболеваниях и выражается в повышенной кровоточивости.

Физико-химические свойства плазмы крови

Плазма кров и человека представляет собой бесцветную жидкость, содержащую 90-92% воды и 8-10% твердых веществ, к которым относятся глюкоза, белки, жиры, различные соли, гормоны, витамины, продукты обмена веществ и др. Физико-химические свойства плазмы определяются наличием в ней органических и минеральных веществ, они относительно постоянны и характеризуются целым рядом стабильных констант.

Удельный вес плазмы равен 1.02-1.03, а удельный вес крови — 1.05-1.06; у мужчин он несколько выше (больше эритроцитов), чем у женщин.

Осмотическое давление является важнейшим свойством плазмы. Оно присуще растворам, отделенным друг от друга полупроницаемыми мембранами, и создается движением молекул растворителя (воды) через мембрану в сторону большей концентрации растворимых веществ. Сила, которая приводит и движение растворитель, обеспечивая его проникновение через полупроницаемую мембрану, называется осмотическим давлением. Основную роль в величине осмотического давления играют минеральные соли. У человека осмотическое давление крови составляет около 770 кПа (7.5-8 атм,). Та часть осмотического давления, которая обусловлена белками плазмы, называется онкотическим. Из общего осмотического давления на долю белков приходится примерно 1/200 часть, что составляет примерно 3.8 кПа.

Клетки крови имеют осмотическое давление одинаковое плазмой. Раствор, имеющий осмотическое давление, равное давлению крови, является оптимальным для форменных элементов и называется изотоническим. Растворы меньшей концентрации называются гипотоническими; вода из этих растворов поступает в эритроциты, которые набухают и могут разрываться — происходит их гемолиз. Если из плазмы крови теряется много воды и концентрация солей в ней повышается, то в силу законов осмоса вода из эритроцитов начинает поступать в плазму через их полупроницаемую мембрану, что вызывает сморщивание эритроцитов; такие растворы называют гипертоническими. Относительное постоянство осмотического давления обеспечивается осморецепторами и реализуется главным образом через органы выделения.

Кислотно-шелочное состояние представляет одну из важных констант жидкой внутренней среды организма и является се активной реакцией, обусловленной количественным соотношением Н+ и ОН- ионов. В чистой воде содержится одинаковое количество Н+ и ОН- ионов, поэтому она нейтральна. Если число ионов Н+ в единице объема раствора превышает число ионов ОН-, раствор имеет кислую реакцию; если соотношение этих ионов обратное, раствор является щелочным Для характеристики активной реакции крови пользуются водородным показателем, или рН, который является отрицательным десятичным логарифмом концентрации водородных ионов. В химически чистой воде при температуре 25°С рН равен 7 (нейтральная реакция). Кислая среда (ацидоз) имеет рН ниже 7, щелочная (алкалоз) — выше 7. Кровь имеет слабощелочную реакцию: рН артериальной крови равен 7.4; рН венозной крови — 7.35, что обусловлено большим содержанием в ней углекислого газа.

Буферные системы крови обеспечивают поддержание относительного постоянства активной реакции крови, т. е. осуществляют регуляцию кислотно-щелочного состояния. Эта способность крови обусловлена особым физико-химическим составом буферных систем, нейтрализующих кислые и щелочные продукты, накапливающиеся в организме. Буферные системы состоят из смеси слабых кислот с их солями, образованными сильными основаниями. В крови имеется 4 буферных системы: 1) бикарбонатная буферная система — угольная кислота-двууглекислый натрий (Н2СО3 — NаНСО3), 2) фосфатная буферная система — одноосновный-двуосновный фосфорнокислый натрий (NaH2PO4- Na2HPO4); 3) гемоглобиновая буферная система — восстановленный гемоглобин-калийная соль гемоглобина (ННв-КНвО2); 4) буферная система белков плазмы. В поддержании буферных свойств крови ведущая роль принадлежит гемоглобину и его солям (около 75%), в меньшей степени бикарбонат ному, фосфатному буферам и белкам плазмы. Белки плазмы играют роль буферной системы, благодаря своим амфотерным свойствам. В кислой среде они ведут себя как щелочи, связывая кислоты. В щелочной среде белки реагируют как кислоты, связывающие щелочи.

Все буферные системы создают в крови щелочной резерв, который в организме относительно постоянен. Величина его измеряется количеством миллилитров углекислого газа, которое может быть связано 100 мл крови при напряжении СО2 в плазме, равном 40 мм рт. ст. В норме она равна 50-65 объемного процента СО2. Резервная щелочность крови выступает прежде всего как резерв буферных систем против сдвига рН в кислую сторону.

Коллоидные свойства крови обеспечиваются, главным образом, за счет белков и в меньшей мере — углеводами и липоидами. Общее количество белков в плазме крови составляет 7-8% ее объема. В плазме находится ряд белков, отличающихся по своим свойствам и функциональному значению: альбумины (около 4.5%), глобулины (2-3%) и фибриноген (0.2-0.4%).

Белки плазмы крови выполняют функции регуляторов полного обмена между кровью и тканями. От количества белков зависят вязкость и буферные свойства крови; они играют важную роль в поддержании онкотического давления плазмы.

Свертывание и переливание крови

Жидкое состояние крови и замкнутость кровеносного русла являются необходимыми условиями жизнедеятельности организма. Эти условия создает система свертывания крови (система гемокоагуляции), сохраняющая циркулирующую кровь в жидком состоянии и предотвращающая ее потерю через поврежденные сосуды постредством образования кровяных тромбов; остановка кровотечения называется гемостазом.

Вместе с тем, при больших кровопотерях, некоторых отравлениях и заболеваниях возникает необходимость в переливании крови, которое должно осуществляться при строгом соблюдении ее совместимости.

Свертывание крови

Основоположником современной ферментативной теории свертывания крови является профессор Дерптского (Тартуского) университета А. А. Шмидт (1872). В дальнейшем эта теория была значительно дополнена и в настоящее время считают, что свертывание крови проходит три фазы: 1) образование протромбиназы, 2) образование тромбина, 3) образование фибрина.

Образование протромбиназы осуществляется под влиянием тромбопластина(тромбокиназы), представляющего собой фосфолипиды разрушающихся тромбоцитов, клеток тканей и сосудов. Тромбопластин формируется при участии ионов Са2+ и некоторых плазменных факторов свертывания крови.

Вторая фаза свертывания крови характеризуется превращением неактивного протромбина кровяных пластинок под влиянием протромбиназы в активный тромбин. Протромбин является глюкопротеидом, образуется клетками печени при участии витамина К.

В третьей фазе свертывания из растворимого фибриногена крови, активированного тромбином, образуется нерастворимый белок фибрин, нити которого образуют основу кровяного сгустка (тромба), прекращающего дальнейшее кровотечение. Фибрин служит также структурным материалом при заживлении ран. Фибриноген представляет собой самый крупномолекулярный белок плазмы и образуется в печени.

Переливание крови

Основоположниками учения о группах крови и возможности ее переливания от одного человека к другому были К. Ландштейнер (1901) и Я. Янский (1903). В нашей стране переливание крови впервые было проведено профессором Военно-медицинской академии В. Н. Шамовым в 1919 г., а в 1928 г. им было предложено переливание трупной крови, за что он был удостоен Ленинской премии.

Я. Янский выделил четыре группы крови, встречающиеся у людей. Эта классификация не утратила своего значения и до настоящего времени. Она основана на сравнении антигенов, находящихся в эритроцитах (агглютиногенов), и антител, имеющихся в плазме (агглютининов). Выделены главные агглютиногены А и В и соответствующие агглютинины альфа и бета. Агглютиноген А и агглютинин альфа, а также В и бета называются одноименными. В крови человека не могут содержаться одноименные вещества. При встрече их возникает реакция агглютинации, т.е. склеивания эритроцитов, а в дальнейшем и разрушение (гемолиз). В этом случае говорят о несовместимости крови.

В эритроцитах крови, отнесенной к I (0) группе, не содержится агглютиногенов, в плазме же имеются агглютинины альфа и бета. В эритроцитах II (А) группы имеется агглютиноген А, а в плазме — агглютинин бета. Для III (В) группы крови характерно наличие агглютиногена В в эритроцитах и агглютинина альфа в плазме. IV (АВ) группа крови характеризуется содержанием агглютиногенов А и В и отсутствием агглютининов.

Переливание несовместимой крови вызывает гемотрансфузионный шок — тяжелое патологическое состояние, которое может закончиться гибелью человека. В таблице 1 показано, в каких случаях при переливании крови донора (человек, дающий кровь) реципиенту (человек, принимающий кровь) возникав! агглютинация (обозначено знаком +).

Таблица 1. Агглютинация при переливании крови людей разных групп

Людям первой (I) группы можно переливать кровь только этой группы, а также эту группу можно переливать людям всех других групп. Поэтому людей с I группой называют универсальными донорами. Людям IV группы можно переливать одноименную кровь, а также кровь всех остальных групп, поэтому этих людей называют универсал ьн ым и реципиентами. Кровь людей II и III групп можно переливать людям с одноименной, а также с IV группой. Указанные закономерности отражены на рис. 1.

Важное значение при переливании крови имеет совместимость по резус-фактору. Впервые он был обнаружен в эритроцитах обезьян-макак породы «резус». Впоследствии оказалось, что резус-фактор содержится в эритроцитах 85% людей (резус-положительная кровь) и лишь у 15% людей отсутствует (резус-отрицательная кровь). При повторном переливании крови реципиенту, несовместимому по резус-фактору с донором, возникают осложнения, связанные с агглютинацией несовместимых донорских эритроцитов. Это является результатом воздействия специфических антирезус-агглютининов, вырабатываемых ретикуло-эндотелиальной системой после первого переливания.

При вступлении в брак резус-положительного мужчины с резус-отрицательной женщиной (что нередко случается) плод часто наследует резус-фактор отца. Кровь плода проникает в организм матери, вызывая образование антирезус-агглютининов, которые приводят к гемолизу эритроцитов будущего ребенка. Однако, для выраженных нарушений у первого ребенка их концентрация оказывается недостаточной и, как правило, плод рождается живым, но с гемолитической желтухой. При повторной беременности в крови матери резко возрастает концентрация антирезусных веществ, что проявляется не только гемолизом эритроцитов плода, но и внутрисосудистым свертыванием крови, нередко приводящим к его гибели и выкидышу.

Рис. 1. Схема допустимого переливания крови

Регуляция системы крови

Регуляция системы крови включает в себя поддержание постоянства объема циркулирующей крови, ее морфологического состава и физико-химических свойств плазмы. В организме существует два основных механизма регуляции системы крови — нервный и гуморальный.

Высшим подкорковым центром, осуществляющим нервную регуляцию системы крови, является гипоталамус. Кора головного мозга оказывает влияние на систему крови также через гипоталамус. Эфферентные влияния гипоталамуса включают механизмы кроветворения, кровообращения и перераспределения крови, ее депонирования и разрушения. Рецепторы костного мозга, печени, селезенки, лимфатических узлов и кровеносных сосудов воспринимают происходящие здесь изменения, афферентные импульсы от этих рецепторов служат сигналом соответствующих изменений в подкорковых центрах регуляции. Гипоталамус через симпатический отдел вегетативной нервной системы стимулирует кроветворение, усиливая эритропоэз. Парасимпатические нервные влияния тормозят эритропоэз и осуществляют перераспределение лейкоцитов: уменьшение их количества в периферических сосудах и увеличение в сосудах внутренних органов. Гипоталамус принимает также участие в регуляции осмотического давления, поддержании необходимого уровня сахара в крови и других физико-химических констант плазмы крови.

Нервная система оказывает как прямое, так и косвенное регулирующее влияние на систему крови. Прямой путь регуляции заключается в двусторонних связях нервной системы с органами кроветворения, кровераспределения и кроверазрушения. Афферентные и эфферентные импульсы идут в обоих направлениях, регулируя все процессы системы крови. Косвенная связь между нервной системой и системой крови осуществляется с помощью гуморальных посредников, которые, влияя на рецепторы кроветворных органов, стимулируют или ослабляют гемопоэз.

Среди механизмов гуморальной регуляции крови особая роль принадлежит биологически активным гликопротеидам — гемопоэтинам, синтезируемым главным образом в почках, а также в печени и селезенке. Продукция эритроцитов регулируется эритропоэтинами, лейкоцитов — лейкопоэтинами и тромбоцитов — тромбопоэтинами. Эти вещества усиливают кроветворение в костном мозге, селезенке, печени, ретикулоэндотелиальной системе. Концентрация гемопоэтинов увеличивается при снижении в крови форменных элементов, но в малых количествах они постоянно содержатся в плазме крови здоровых людей, являясь физиологическими стимуляторами кроветворения.

Стимулирующее влияние на гемопоэз оказывают гормоны гипофиза (соматотропный и адренокортикотроппый гормоны), коркового слоя надпочечников (глюкокортикоиды), мужские половые гормоны (андрогены). Женские половые гормоны (эстрогены) снижают гемопоэз, поэтому содержание эритроцитов, гемоглобина и тромбоцитов в крови женщин меньше, чем у мужчин. У мальчиков и девочек (до полового созревания) различий в картине крови нет, отсутствуют они и у людей старческого возраста.

Источник: sportzal.com

Знакомство с темой

Для начала стоит определиться с тем, что же такое кровь. Говоря в целом, это особый вид соединительной ткани, которая в своей сути представляет жидкое межклеточное вещество, которое циркулирует по кровеносным сосудам, принося каждой клетке организма полезные вещества. Без крови человек умирает. Есть ряд заболеваний, о которых мы поговорим ниже, которые портят свойства крови, что приводит к негативным или даже смертельным последствиям.

В теле взрослого человека содержится примерно четыре-пять литров крови. Также считается, что красная жидкость составляет треть веса человека. 60% приходится на плазму и 40% на форменные элементы.

Состав

Состав крови и функции крови многочисленны. Начнем рассмотрение состава. Плазма и форменные элементы являются основными компонентами.

Форменные элементы, которые будут подробно рассмотрены ниже, состоят из эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Как выглядит плазма? Она напоминает почти прозрачную жидкость с желтоватым оттенком. Почти на 90% плазма состоит из воды, но также в ней есть минеральные и органические вещества, белки, жиры, глюкоза, гормоны, аминокислоты, витамины и разнообразные продукты процесса метаболизма.

Плазма крови, состав и функции которой рассматриваем, является той необходимой средой в которой существуют форменные элементы. Плазма состоит из трех основных белков – глобулинов, альбуминов и фибриногена. Занимательно, что в ней в небольшом количестве содержатся даже газы.

Эритроциты

Состав крови и функции крови невозможно рассмотреть без детального изучения эритроцитов — красных клеток. Под микроскопом было обнаружено, что по виду они напоминают вогнутые диски. Ядер не имеют. В цитоплазме содержится важный для здоровья человека белок гемоглобина. Если его недостаточно, человек заболевает анемией. Поскольку гемоглобин – сложное вещество, состоит он из пигмента гема и белка глобина. Важным структурным элементом является железо.

Эритроциты выполняют важнейшую функцию – переносят кислород и углекислый газ по сосудам. Именно они питают организм, помогают ему жить и развиваться, ведь без воздуха человек гибнет за несколько минут, а мозг при недостаточной работе эритроцитов может испытывать кислородное голодание. Хотя сами красные тельца не имеют ядра, они всё же развиваются из ядерных клеток. Последние созревают в красном костном мозге. По мере созревания красные клетки теряют ядро и становятся форменными элементами. Занимательно, что жизненный цикл эритроцитов составляет около 130 дней. После этого они разрушаются в селезенке или печени. Из белка гемоглобина образуется желчный пигмент.

Тромбоциты

Тромбоциты не имеют ни цвета, ни ядра. Это клетки закругленной формы, которые внешне напоминают пластинки. Главная их задача – обеспечить достаточную свертываемость крови. В одном литре человеческой крови может находится от 200 до 400 тысяч этих клеток. Место образования тромбоцитов – красный костный мозг. Разрушаются клетки в случае даже малейшего повреждения кровеносных сосудов.

Лейкоциты

Лейкоциты тоже выполняют важные функции, о которых будет сказано ниже. Сначала поговорим об их внешнем виде. Лейкоциты – это белые тельца, не имеющие фиксированной формы. Образование клеток происходит в селезенке, лимфатических узлах и костном мозге. Кстати, лейкоциты имеют ядра. Их жизненный цикл куда короче, чем у эритроцитов. Они существуют в среднем три дня, после чего разрушаются в селезенке.

Лейкоциты выполняют очень важную функцию – защищают человека от разнообразных бактерий, инородных белков и т.д. Лейкоциты могут проникать через тонкие капиллярные стенки, анализируя среду в межклеточном пространстве. Дело в том, что эти маленькие тельца обладают огромной чувствительностью к различным химическим выделениям, которые образуются при распаде бактерий.

Если говорить образно и понятно, то можно представить себе работу лейкоцитов следующим образом: попадая в межклеточное пространство они анализируют среду и ищут бактерии или продукты распада. Найдя негативный фактор, лейкоциты приближаются к нему и всасывают в себя, то есть поглощают, затем внутри тельца происходит расщепление вредного вещества при помощи выделяемых ферментов.

Будет полезно знать, что эти белые тельца крови обладают внутриклеточным пищеварением. При этом, защищая организм от вредных бактерий, большое количество лейкоцитов гибнет. Таким образом, бактерия не уничтожается и вокруг нее накапливаются продукты распада и гной. Со временем новые лейкоциты поглощают это всё и переваривают. Занимательно, что этим явлением очень увлекся И. Мечников, который назвал белые форменные элементы фагоцитами, а самому процессу поглощения вредных бактерий дал название фагоцитоз. В более обширном смысле это слово употребятся в значении общей защитной реакции организма.

Свойства крови

Кровь имеет определенные свойства. Выделяют три самых главных:

1. Коллоидные, которые напрямую зависят от количества белка в плазме. Известно, что молекулы белка могут удерживать воду, поэтому благодаря этому свойству жидкий состав крови стабилен.
2. Суспензионные: тоже связанные с наличием белка и соотношением альбуминов и глобулинов.
3. Электролитные: влияют на осмотическое давление. Зависят от соотношения анионов и катионов.

Функции

Работа кровеносной системы человека не прерывается ни на минуту. В каждую секунду времени кровь выполняет ряд важнейших для организма функций. Каких именно? Специалисты выделяют четыре самых главных функций:

1. Защитная. Понятно, что одна из главных функций – защищать организм. Происходит это на уровне клеток, которые отталкивают или уничтожают чужеродные, или вредные бактерии.
2. Гомеостатическая. Организм правильно работает только в стабильной среде, поэтому постоянство играет огромную роль. Поддержание гомеостаза (равновесия) означает контроль за водно-электролитным балансом, кислотно-основным и т. д.
3. Механическая – важная функция, обеспечивающая здоровье органам. Заключается в тургорном напряжении, которое испытывают органы во время прилива крови.
4. Транспортная — ещё одна функция, которая заключается в том, что через кровь организм получает всё необходимое. Все полезные вещества, которые поступают с пищей, водой, витаминами, уколами и т. д. не напрямую расходится к органам, а посредством крови, которая питает одинаково все системы организма.

Последняя функция имеет несколько подфункций, которые стоит рассмотреть отдельно.

Дыхательная заключается в том, что кислород переносится от легких к тканям, а углекислый газ – от тканей к легким.

Питательная подфункция означает доставку питательных веществ к тканям.

Выделительная подфункция заключается в транспортировке отработанных продуктов к печени и легким для их дальнейшего выведения из организма.

Не менее важна терморегуляция, от которой зависит температура тела. Регуляторная подфункция заключается в транспортировке гормонов — сигнальных веществ, которые необходимы всем системам организма.

Состав крови и функции форменных элементов крови определяют здоровье человека и его самочувствие. Недостаток или избыток определённых веществ может вести к легким недомоганиям вроде головокружения или к серьезным заболеваниям. Кровь выполняет свои функции четко, главное, чтобы продукты транспортировки были полезными для организма.

Группы крови

Состав, свойства и функции крови мы подробно рассмотрели выше. Теперь стоит поговорить о группах крови. Принадлежность к той или иной группе определяется набором конкретных антигенных свойств красных кровяных телец. Каждый человек имеет определённую группу крови, которая не меняется в течении жизни и носит врожденный характер. Наиболее важная группировка – деление на четыре группы по системе «AB0» и на две группы по резус-фактору.

В современном мире очень часто требуется переливание крови, о котором мы еще скажем ниже. Так вот, для успешности этого процесса кровь донора и реципиента должна совпадать. Однако не всё решает совместимость, есть интересные исключения. Люди, у которых I группа крови, могут быть универсальными донорами для людей с любой группой крови. Те, у кого IV группа крови – универсальные реципиенты.

Спрогнозировать группу крови будущего малыша вполне реально. Для этого необходимо знать группу крови родителей. Подробный анализ позволит с большой вероятностью угадать будущую группу крови.

Переливание крови

Переливание крови может потребоваться при ряде заболеваний или же при большой потере крови в случае сильной травмы. Кровь, строение, состав и функции которой мы рассмотрели, это не универсальная жидкость, поэтому важно своевременное переливание именной той группы, в которой нуждается больной. При большой кровопотере падает внутренние кровяное давление и снижается количество гемоглобина, а внутренняя среда перестает быть стабильной, то есть организм не может нормально функционировать.

Приблизительный состав крови и функции элементов крови были известны ещё в древности. Тогда лекари тоже занимались переливанием, которое нередко спасало жизнь больному, однако смертность от такого метода лечения была невероятно высока из-за того, что понятия о совместимости групп крови тогда еще не было. Однако смерть могла наступить не только в результате этого. Иногда смертельный исход наступал из-за того, что донорские клетки склеивались и образовывали комочки, которые закупоривали сосуды и нарушали кровообращение. Такой эффект от переливания называется агглютинацией.

Заболевания крови

Состав крови, основные функции её влияют на общее самочувствие и здоровье. Если есть какие-то нарушения, могут возникнуть разные заболевания. Изучением клинической картины заболеваний, их диагностикой, лечением, патогенезом, прогнозированием и профилактикой занимается гематология. Однако болезни крови могут быть и злокачественными. Их изучением занимается онкогематология.

Одно из самых распространенных заболеваний – анемия, в этом случае следует железосодержащими продуктами насыщать кровь. Состав, количество и функции её страдают от этого заболевания. Кстати, если болезнь запустить, можно оказаться в больнице. В понятие «анемия» входит ряд клинических синдромов, которые связаны единым симптомом – снижением количество гемоглобина в крови. Очень часто это происходит на фоне уменьшения количества эритроцитов, но не всегда. Не стоит понимать анемию, как одно заболевание. Нередко она является лишь симптомом другой болезни.

Гемолитическая анемия — болезнь крови, при которой в организме происходит массовое разрушение красных кровяных телец. Гемолитическая болезнь у новорождённых наступает в том случае, когда наблюдается несовместимость матери и ребенка по группе крови или резус-фактору. В таком случае организм матери воспринимает как чужеродных агентов форменные элементы крови ребенка. По этой причине дети чаще всего и болеют желтухой.

Гемофилия – болезнь, которая проявляется плохой свертываемостью крови, что при небольших повреждениях тканей без немедленного вмешательства может привести к смертельному исходу. Состав крови и функции крови могут и не являться причиной болезни, иногда она кроется в кровеносных сосудах. Например, при геморрагическом васкулите повреждаются стенки микрососудов, что вызывает образование микротромбов. Такой процесс поражает более всего почки и кишечник.

Кровь животных

Состав крови и функции крови у животных имеет свои отличия. У беспозвоночных животных доля крови от общей массы тела равна примерно 20-30%. Занимательно, что у позвоночных тот же показатель достигает всего 2-8%. В мире зверей кровь более разнообразна, чем у людей. Отдельно стоит поговорить о составе крови. Функции крови схожи, но вот состав может быть совершенно разным. Есть кровь железосодержащая, которая течет в жилах позвоночных животных. Она красная по цвету, подобна человеческой крови. Железосодержащая кровь на основе гемэритрина характерна для червей. Пауки и разные головоногие природой награждены кровью на основе гемоцианина, то есть их кровь содержит не железо, а медь.

Кровь животных используют по-разному. Из нее готовят национальные блюда, создают альбумин, лекарства. Однако во многих религиях запрещено употреблять в пищу кровь любого животного. Из-за этого есть определённые техники забоя и приготовления животной пищи.

Как мы уже поняли, самая важная роль в организме отводится системе крови. Состав и функции её определяют здоровье каждого органа, мозга и всех других систем организма. Что надо делать, чтобы быть здоровым? Всё очень просто: подумайте о том, какие вещества ежедневно ваша кровь разносит по организму. Это правильная полезная еда, в которой соблюдены правила приготовления, пропорции и т. д. или же это фабрикаты, еда из магазинов быстрого питания, вкусная, но вредная пища? Обратите особое внимание на качество воды, которую вы употребляете. Состав крови и функции крови во многом зависят от ее состава. Чего стоит тот факт, что сама плазма на 90% состоит из воды. Кровь (состав, функции, обмен — в статье выше) представляет собой важнейшую жидкость для организма, помните об этом.

Источник: www.syl.ru

1. Кровь. Функции крови

Кровь представляет собой жидкость (жидкая ткань мезодермального происхождения), красного цвета, слабо щелочной реакции, солоноватого вкуса с удельным весом 1,054–1,066. Общее количество крови у взрослого в среднем составляет около 5 л (равно по весу 1/13 веса тела). Совместно с тканевой жидкостью и лимфой она образует внутреннюю среду организма. Кровь выполняет многообразные функции. Главнейшие из них следующие:

– транспорт питательных веществ от пищеварительного тракта к тканям, местам резервных запасов от них (трофическая функция);

– транспорт конечных продуктов метаболизма из тканей к органам выделения (экскреторная функция);

– транспорт газов (кислорода и диоксида углерода из дыхательных органов к тканям и обратно; запасание кислорода (дыхательная функция);

– транспорт гормонов от желез внутренней секреции к органам (гуморальная регуляция);

– защитная функция – осуществляется за счет фагоцитарной активности лейкоцитов (клеточный иммунитет), выработки лимфоцитами антител, обезвреживающих генетически чужеродные вещества (гуморальный иммунитет);

– свертывание крови, препятствующее кровопотере;

– терморегуляторная функция – перераспределение тепла между органами, регуляция теплоотдачи через кожу;

– механическая функция – придание тургорного напряжения органам за счет прилива к ним крови; обеспечение ультрафильтрации в капиллярах капсул нефрона почек и др.;

– гомеостатическая функция – поддержание постоянства внутренней среды организма, пригодной для клеток в отношении ионного состава, концентрации водородных ионов и др.

Относительное постоянство состава и свойств крови является необходимым и обязательным условием жизнедеятельности всех тканей организма. У человека и теплокровных животных обмен веществ в клетках, между клетками и тканевой жидкостью, а также между тканями (тканевой жидкостью) и кровью происходит нормально при условии относительного постоянства внутренней среды организма (кровь, тканевая жидкость, лимфа).

При заболеваниях наблюдаются различные изменения обмена веществ в клетках и тканях и связанные с этим изменения состава и свойств крови. По характеру этих изменений можно в известной мере судить о самой болезни. Поэтому при подробном медицинском исследовании производят анализ крови.

Следует отметить, что часть крови не циркулирует по кровеносным сосудам, а находится в так называемых депо крови: в капиллярах селезенки, печени и подкожной клетчатки. Объем циркулирующей крови при различных состояниях организма может увеличиваться и уменьшаться за счет изменения объема депонированной крови. Так, во время мышечной работы и при кровопотерях кровь из депо выбрасывается в кровяное русло.

Общее количество крови может кратковременно увеличиваться после приема большого количества жидкостей и всасывания воды из кишечника. Однако избыток воды из организма у здорового человека сравнительно быстро удаляется через почки. Временное уменьшение количества крови наблюдается при кровопотерях. Быстрая потеря больного количества крови (до 1/3 – 1/2 всего объема) может быть причиной смерти.

2. Состав крови

Кровь состоит из жидкой части — плазмы и взвешенных в ней клеток — форменных элементов: эритроцитов (красных кровяных телец), лейкоцитов (белых кровяных телец) и тромбоцитов (кровяных пластинок). Доля плазмы составляет около 55%, форменных элементов – 45%. Общее количество крови в организме взрослого человека – около 6–8% массы тела, т. е. примерно 4,5-6 л. Потеря 1/3 объема крови может привести к его гибели.

2.1. Плазма крови

Плазма представляет собой вязкую белковую жидкость слегка желтоватого цвета. В ней взвешены клеточные элементы крови. В состав плазмы входит 90-92% воды и 8-10% органических и неорганических веществ. Большую часть органических веществ составляют белки крови: альбумины, глобулины и фибриноген. Помимо этого, в плазме содержатся глюкоза, жир и жироподобные вещества, аминокислоты, различные продукты обмена (мочевина, мочевая кислота и др.), а также ферменты и гормоны. Неорганические вещества (соли натрия, калия, кальция и др.) составляют около 0,9-1,0% плазмы крови. Концентрация различных солей в плазме относительно постоянна. Минеральные вещества, особенно ионы натрия и хлора, играют основную роль в поддержании относительного постоянства осмотического давления крови. Плазма крови находится во взаимосвязи с тканевой жидкостью организма: из плазмы в ткани переходят все вещества, необходимые для жизнедеятельности, а обратно – продукты обмена.

Белки составляют 7–8% плазмы крови. Несколько десятков различных белков объединены в 3 основные группы: альбумины (около 4,5%), глобулины (2–3%) и фибриноген (0,2–0,4%). Альбумины и фибриноген синтезируются в клетках печени, глобулины – не только в печени, но и в селезенке, костном мозге, лимфатических узлах.

Белки выполняют ряд важных функций. Обладая буферными свойствами, они участвуют в поддержании рН крови на постоянном уровне. Белки придают вязкость крови, что имеет важное значение в поддержании артериального давления. Они обусловливают онкотическое давление, которое определяет обмен воды между кровью и тканями. Белки участвуют в свертывании крови, являются факторами иммунитета. Они служат резервом для построения белков тканей.

Углеводы плазмы крови представлены глюкозой в концентрации 80–120 мг%. Липиды составляют 0,5%.

Минеральные вещества плазмы составляют 0,9%. В их состав входят преимущественно катионы Ма+, К+, Са2+, Мg2+ и анионы Cl–, HCO3–, HPO4–.

Искусственные растворы, обладающие одинаковым с кровью осмотическим давлением, т.е. содержащие равную концентрацию солей, называют изоосмотическими или изотоническими. Изотоническим для теплокровных животных и человека является 0,9%-ный раствор NaCl. Такой раствор называют физиологическим. Растворы, имеющие большее осмотическое давление, чем кровь, называют гипертоническими, меньшее – гипотоническими.

Эритроциты в изотоническом растворе сохраняют свою форму, в гипертоническом растворе сморщиваются, а в гипотоническом – набухают и лопаются. Отсюда следует важность поддержания соленого состава плазмы крови на постоянном уровне.

Кровь человека имеет слабощелочную реакцию. Величина рН артериальной крови равна 7,4; рН венозной крови вследствие большего содержания в ней диоксида углерода равна 7,35. Несмотря на то, что в процессе обмена веществ в кровь непрерывно поступают диоксид углерода, молочная кислота и другие продукты обмена, которые могут изменить концентрацию водородных ионов, активная реакция крови сохраняется постоянной. Это объясняется буферными свойствами плазмы и эритроцитов крови, а также деятельностью выделительных органов, удаляющих из организма избыток кислот и щелочей. При некоторых состояниях организма наблюдается смещение реакции крови в кислую сторону (ацидоз) или в щелочную сторону (алкалоз).

2.2. Форменные элементы крови

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Эритроциты возникли в процессе эволюции как клетки, содержащие дыхательные пигменты, которые осуществляют перенос кислорода и диоксида углерода. Они имеют форму безъядерного двояковогнутого диска, диаметр которого составляет 0,007 мм, толщина – 0,002 мм. В 1 мм3 крови человека содержится 4,5–5 млн эритроцитов. Общая поверхность всех эритроцитов, через которую происходит поглощение и отдача О2 и СО2, составляет около 3000 м2, что в 1500 раз превышает поверхность всего тела.

Образуются эритроциты в красном костном мозге, разрушаются в печени и селезенке. Продолжительность их жизни – около 120 суток.

Дыхательный пигмент эритроцитов – гемоглобин – легко присоединяет и отдает кислород без изменения валентности железа. Один грамм гемоглобина способен связать 1,3 мл кислорода. Абсолютное содержание гемоглобина у взрослого человека составляет в среднем 12,5-14% от веса крови и достигает 17% (17 г гемоглобина в 100 г крови). При анализе крови определяют обычно относительное содержание гемоглобина. Оно отражает в процентах отношение фактического наличия гемоглобина в 100 г крови к 17 г и колеблется в пределах 70-100%. При некоторых болезненных состояниях содержание гемоглобина в крови изменяется. Так, основным признаком малокровия (анемии) является пониженное содержание гемоглобина. При этом может быть уменьшено количество эритроцитов в крови или понижено содержание гемоглобина в них (иногда и то, и другое).

Гемоглобин в кровеносных капиллярах легких насыщается кислородом и превращается в оксигемоглобин, придающий крови ярко-алый цвет. В тканях и органах кислород отщепляется; гемоглобин восстанавливается и присоединяет диоксид углерода, превращаясь в карбогемоглобин. Цвет такой крови (венозной) темно-красный. В легких диоксид углерода отщепляется от гемоглобина, он восстанавливается и присоединяет кислород.

Гемоглобин способен образовывать и патологические соединения. Одним из них является карбоксигемоглобин – соединение гемоглобина с угарным газом. Это соединение в 300 раз прочнее оксигемоглобина. Отравление угарным газом опасно для жизни, так как резко снижается транспорт кислорода.

Для диагностики патологических явлений используют величину скорости оседания эритроцитов (СОЭ) крови, к которой добавлены противосвертывающие вещества (например, раствор лимоннокислого натрия). В норме величина СОЭ у мужчин равна 3–10 мм/ч, у женщин – 7–12 мм/ч. Увеличение СОЭ больше указанных величин является признаком патологии.

Источник: mirznanii.com