Кровь 
Кровь
План :
1.
Кровь
2.
Функции крови.
3.
Компоненты крови
4.
Свертывание крови
5.
Группы крови
6.
Переливание крови
7.
Болезни крови
1.
Кровь, жидкость, циркулирующая в кровеносной
системе и переносящая газы и другие растворенные вещества, необходимые для
метаболизма либо образующиеся в результате обменных процессов. Кровь состоит из
плазмы (прозрачной жидкости бледно-желтого цвета) и взвешенных в ней клеточных
элементов. Имеется три основных типа клеточных элементов крови: красные
кровяные клетки (эритроциты), белые кровяные клетки (лейкоциты) и кровяные
пластинки (тромбоциты).
Красный
цвет крови определяется наличием в эритроцитах красного пигмента гемоглобина. В
артериях, по которым кровь, поступившая в сердце из легких, переносится к
тканям организма, гемоглобин насыщен кислородом и окрашен в ярко-красный цвет;
в венах, по которым кровь притекает от тканей к сердцу, гемоглобин практически
лишен кислорода и темнее по цвету.
Кровь
– довольно вязкая жидкость, причем вязкость ее определяется содержанием
эритроцитов и растворенных белков. От вязкости крови зависят в значительной
мере скорость, с которой кровь протекает через артерии (полуупругие структуры),
и кровяное давление. Текучесть крови определяется также ее плотностью и
характером движения различных типов клеток. Лейкоциты, например, движутся
поодиночке, в непосредственной близости к стенкам кровеносных сосудов;
эритроциты могут перемещаться как по отдельности, так и группами наподобие
уложенных в стопку монет, создавая аксиальный, т.е. концентрирующийся в центре
сосуда, поток.
Объем
крови взрослого мужчины составляет примерно 75 мл на килограмм веса тела; у
взрослой женщины этот показатель равен примерно 66 мл. Соответственно общий
объем крови у взрослого мужчины – в среднем около 5 л; более половины объема
составляет плазма, а остальная часть приходится в основном на эритроциты.
2. Функции крови.
Функции
крови значительно сложнее, чем просто транспорт питательных веществ и отходов
метаболизма. С кровью переносятся также гормоны, контролирующие множество
жизненно важных процессов; кровь регулирует температуру тела и защищает
организм от повреждений и инфекций в любой его части.
Транспортная
функция. С
кровью и кровоснабжением тесно связаны практически все процессы, имеющие
отношение к пищеварению и дыханию – двум функциям организма, без которых жизнь
невозможна. Связь с дыханием выражается в том, что кровь обеспечивает газообмен
в легких и транспорт соответствующих газов: кислорода – от легких в ткани,
диоксида углерода (углекислого газа) – от тканей к легким. Транспорт питательных
веществ начинается от капилляров тонкого кишечника; здесь кровь захватывает их
из пищеварительного тракта и переносит во все органы и ткани, начиная с печени,
где происходит модификация питательных веществ (глюкозы, аминокислот, жирных
кислот), причем клетки печени регулируют их уровень в крови в зависимости от
потребностей организма (тканевого метаболизма). Переход транспортируемых
веществ из крови в ткани осуществляется в тканевых капиллярах; одновременно
в кровь из тканей поступают конечные продукты, которые далее выводятся через
почки с мочой (например, мочевина и мочевая кислота). Кровь переносит также
продукты секреции эндокринных желез – гормоны – и тем самым обеспечивает связь
между различными органами и координацию их деятельности.
Регуляция
температуры тела. Кровь
играет ключевую роль в поддержании постоянной температуры тела у гомойотермных,
или теплокровных, организмов. Температура человеческого тела в нормальном
состоянии колеблется в очень узком интервале около 37° С.
Выделение и поглощение тепла различными участками тела должны быть
сбалансированы, что достигается переносом тепла с помощью крови. Центр
температурной регуляции располагается в гипоталамусе – отделе промежуточного
мозга. Этот центр, обладая высокой чувствительностью к небольшим изменениям
температуры проходящей через него крови, регулирует те физиологические
процессы, при которых выделяется или поглощается тепло. Один из механизмов
состоит в регуляции тепловых потерь через кожу посредством изменения диаметра
кожных кровеносных сосудов кожи и соответственно объема крови, протекающей
вблизи поверхности тела, где тепло легче теряется. В случае инфекции
определенные продукты жизнедеятельности микроорганизмов либо продукты
вызванного ими распада тканей взаимодействуют с лейкоцитами, вызывая
образование химических веществ, стимулирующих центр температурной регуляции в
головном мозге. В результате наблюдается подъем температуры тела, ощущаемый как
жар.
Защита
организма от повреждений и инфекции. В
осуществлении этой функции крови особую роль играют лейкоциты двух типов:
полиморфноядерные нейтрофилы и моноциты. Они устремляются к месту повреждения и
накапливаются вблизи него, причем большая часть этих клеток мигрирует из
кровотока через стенки близлежащих кровеносных сосудов. К месту повреждения их
привлекают химические вещества, высвобождаемые поврежденными тканями. Эти
клетки способны поглощать бактерии и разрушать их своими ферментами. Таким
образом, они препятствуют распространению инфекции в организме. Лейкоциты
принимают также участие в удалении мертвых или поврежденных тканей. Процесс
поглощения клеткой бактерии или фрагмента мертвой ткани называется фагоцитозом,
а осуществляющие его нейтрофилы и моноциты – фагоцитами. Активно фагоцитирующий
моноцит называют макрофагом, а нейтрофил – микрофагом.
В
борьбе с инфекцией важная роль принадлежит белкам плазмы, а именно
иммуноглобулинам, к которым относится множество специфических антител. Антитела
образуются другими типами лейкоцитов – лимфоцитами и плазматическими клетками,
которые активируются при попадании в организм специфических антигенов
бактериального или вирусного происхождения (либо присутствующих на клетках,
чужеродных для данного организма). Выработка лимфоцитами антител против
антигена, с которым организм встречается в первый раз, может занять несколько
недель, но полученный иммунитет сохраняется надолго. Хотя уровень антител в
крови через несколько месяцев начинает медленно падать, при повторном контакте
с антигеном он вновь быстро растет. Это явление называется иммунологической
памятью. При взаимодействии с антителом микроорганизмы либо слипаются, либо
становятся более уязвимыми для поглощения фагоцитами. Кроме того, антитела
мешают вирусу проникнуть в клетки организма хозяина.
рН
крови. pH – это показатель концентрации водородных
(H) ионов, численно равный отрицательному логарифму (обозначаемому латинской
буквой «p»)
этой величины. Кислотность и щелочность растворов выражают в единицах шкалы рН,
имеющей диапазон от 1 (сильная кислота) до 14 (сильная щелочь). В норме рН
артериальной крови составляет 7,4, т.е. близок к нейтральному. Венозная кровь
из-за растворенного в ней диоксида углерода несколько закислена: диоксид
углерода (СО2),
образующийся в ходе метаболических процессов, при растворении в крови реагирует
с водой (Н2О),
образуя угольную кислоту (Н2СО3).
Поддержание
рН крови на постоянном уровне, т.е., другими словами, кислотно-щелочного
равновесия, исключительно важно. Так, если рН заметно падает, в тканях
снижается активность ферментов, что опасно для организма. Изменение рН крови,
выходящее за рамки интервала 6,8–7,7, несовместимо с жизнью. Поддержанию этого
показателя на постоянном уровне способствуют, в частности, почки, поскольку они
по мере надобности выводят из организма кислоты или мочевину (которая дает
щелочную реакцию). С другой стороны, рН поддерживается благодаря присутствию в
плазме определенных белков и электролитов, обладающих буферным действием (т.е.
способностью нейтрализовать некоторый избыток кислоты или щелочи).
Физико-химические
свойства. Плотность цельной крови зависит главным
образом от содержания в ней эритроцитов, белков и липидов.
Цвет
крови меняется от алого до тёмно-красного в зависимости от соотношения
оксигенированной (алой) и неоксигенированной форм гемоглобина, а также
присутствия дериватов гемоглобина – метгемоглобина, карбоксигемоглобина и т. д.
Окраска плазмы зависит от присутствия в ней красных и жёлтых пигментов –
главным образом каротиноидов и билирубина, большое кол-во которого при
патологии придаёт плазме жёлтый цвет.
Кровь
представляет собой коллоидно-полимерный раствор, в котором вода является
растворителем, соли и низкомолекулярные органические о-ва плазма –
растворёнными веществами, а белки и их комплексы – коллоидным компонентом. На
поверхности клеток крови существует двойной слой электрических зарядов,
состоящий из прочно связанных с мембраной отрицательных зарядов и
уравновешивающего их диффузного слоя положительных зарядов. За счёт двойного
электрического слоя возникает электрокинетический потенциал, который играет
важную роль стабилизации клеток, предотвращая их агрегацию. При увеличении
ионной силы плазмы в связи с попаданием в неё многозарядных положительных ионов
диффузный слой сжимается и барьер, препятствующий агрегации клеток, снижается.
Одним
из проявлений микрогетерогенности крови является феномен оседания эритроцитов.
Он заключается в том, что в крови вне кровеносного русла (если предотвращено её
свёртывание), клетки оседают (седементируют), оставляя сверху слой плазмы.
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) возрастает при различных заболеваниях, в
основном воспалительного характера, в связи с изменением белкового состава
плазмы. Оседанию эритроцитов предшествует их агрегация с образованием
определённых структур типа монетных столбиков. От того, как проходит их
формирование, и зависит СОЭ.
Концентрация
водородных ионов плазмы выражается в величинах водородного показателя, т.е.
отрицательного логарифма активности водородных ионов. Средний pH крови
равняется 7,4. Поддержание постоянства этой величины большое физиол. значение,
поскольку она определяет скорости очень многих хим. и физ.-хим. процессов в
организме. В норме рН артериальной К. 7,35-7,47 венозной крови на 0,02 ниже,
содержание эритроцитов обычно имеет на 0,1-0,2 более кислую реакцию, чем
плазма.
Одно
из важнейших свойств крови – текучесть – составляет предмет изучения
биореологии. В кровеносном русле кровь в норме ведёт себя как не Ньютоновская
жидкость, меняющая свою вязкость в зависимости от условий течения. В связи с
этим вязкость крови в крупных сосудах и капиллярах существенно различается, а
приводимые в литературе данные по вязкости носят условный характер.
Закономерности течения крови (реология крови) изучены недостаточно.
Неньютоновское поведение крови объясняется большой объёмной концентрацией
клеток крови, их асимметрией, присутствием в плазме белков и другими факторами.
Измеряемая
на капиллярных вискозиметрах (с диаметром капилляра несколько десятых
миллиметра) вязкость крови в 4-5 раз выше вязкости воды.
При
патологии и травмах текучесть крови существенно изменяется вследствие действия
определённых факторов свёртывающей системы крови.
В
основном работа этой системы заключается в ферментативном синтезе линейного
полимера – фабрина, образующего сетчатую структуру и придающего крови свойства
студня. Этот «студень» имеет вязкость, в сотни и тысячи превышающую вязкость
крови в жидком состоянии, проявляет прочностные свойства и высокую адгезивную
способность, что позволяет сгустку удерживаться на ране и защищать её от
механических повреждений.
Образование
сгустков на стенках кровеносных сосудов при нарушении равновесия в свёртывающей
системе является одной из причин тромбозов. Образованию сгустка фибрина
препятствует противосвёртывающая система крови; разрушение образовавшихся
сгустков происходит под действием фибринолитической системы. Образовавшийся
сгусток фибрина вначале имеет рыхлую структуру, затем становится более плотным,
происходит ретракция сгустка.
3.
Компоненты крови
Плазма.
После отделения взвешенных в крови клеточных элементов остается
водный раствор сложного состава, называемый плазмой. Как правило, плазма
представляет собой прозрачную или слегка опалесцирующую жидкость, желтоватый
цвет которой определяется присутствием в ней небольшого количества желчного
пигмента и других окрашенных органических веществ. Однако после потребления
жирной пищи в кровь попадает множество капелек жира (хиломикронов), в
результате чего плазма становится мутной и маслянистой.
Плазма
участвует во многих процессах жизнедеятельности организма. Она переносит клетки
крови, питательные вещества и продукты метаболизма и служит связующим звеном
между всеми экстраваскулярными (т.е. находящимися вне кровеносных сосудов)
жидкостями; последние включают, в частности, межклеточную жидкость, и через нее
осуществляется связь с клетками и их содержимым. Таким образом плазма
контактирует с почками, печенью и другими органами и тем самым поддерживает
постоянство внутренней среды организма, т.е. гомеостаз.
Основные
компоненты плазмы и их концентрации приведены в таблице. Среди растворенных в
плазме веществ – низкомолекулярные органические соединения (мочевина, мочевая
кислота, аминокислоты и т.д.); большие и очень сложные по структуре молекулы
белков; частично ионизированные неорганические соли. К числу наиболее важных
катионов (положительно заряженных ионов) относятся катионы натрия (Na+), калия
(K+),
кальция (Ca2+)
и магния (Mg2+);
к числу важнейших анионов (отрицательно заряженных ионов) – хлорид-анионы (Cl–),
бикарбонат (HCO3–) и фосфат (HPO42–
или H2PO4–).
Основные белковые компоненты плазмы – альбумин, глобулины и фибриноген.
Белки
плазмы. Из всех белков в
наибольшей концентрации в плазме присутствует альбумин, синтезируемый в печени.
Он необходим для поддержания осмотического равновесия, обеспечивающего
нормальное распределение жидкости между кровеносными сосудами и
экстраваскулярным пространством. При голодании или недостаточном поступлении
белков с пищей содержание альбумина в плазме падает, что может привести к
повышенному накоплению воды в тканях (отек). Это состояние, связанное с
белковой недостаточностью, называется голодным отеком.
В
плазме присутствуют глобулины нескольких типов, или классов, важнейшие из
которых обозначаются греческими буквами a
(альфа), b (бета) и g
(гамма), а соответствующие белки – a1, a2, b, g1 и g2. После
разделения глобулинов (методом электрофореза) антитела обнаруживаются лишь во
фракциях g1, g2 и b.
Хотя антитела часто называют гамма-глобулинами, тот факт, что некоторые из них
присутствуют и в b-фракции, обусловил введение
термина «иммуноглобулин». В a- и b-фракциях
содержится множество различных белков, обеспечивающих транспорт в крови железа,
витамина В12,
стероидов и других гормонов. В эту же группу белков входят и факторы
коагуляции, которые наряду с фибриногеном участвуют в процессе свертывания крови.
Основная
функция фибриногена состоит в образовании кровяных сгустков (тромбов). В
процессе свертывания крови, будь то in vivo (в живом организме) или in vitro (вне
организма), фибриноген превращается в фибрин, который и составляет основу
кровяного сгустка; не содержащая фибриногена плазма, обычно имеющая вид
прозрачной жидкости бледно-желтого цвета, называется сывороткой крови.
|
