Для нормального функционирования человеческого организма как единого целого необходимо наличие связи между всеми его органами. Важнейшее значение в этом отношении имеет циркуляция жидкостей в организме, прежде всего крови и лимфы. Кровь переносит гормоны и биологически активные вещества, участвующие в регуляции деятельности организма. В крови и лимфе находятся специальные клетки, выполняющие защитные функции. Наконец, эти жидкости играют важную роль в поддержании физико-химических свойств внутренней среды организма, что обеспечивает существование клеток организма в относительно постоянных условиях и уменьшает влияние на них внешней среды.

Кровь состоит из плазмы и форменных элементов - клеток крови. К последним относятся эритроциты - красные кровяные клетки, лейкоциты - белые кровяные клетки и тромбоциты - кровяные пластинки (рис. 1). Общее количество крови у взрослого человека - 4-6 л (около 7% массы тела). У мужчин крови несколько больше - в среднем 5,4 л, у женщин - 4,5 л. Потеря 30% крови опасна, 50% - смертельна.

Плазма
Плазма - это жидкая часть крови, на 90-93% состоящая из воды. По существу, плазма является межклеточным веществом жидкой консистенции. В плазме содержится 6,5-8% белков, еще 2-3,5% составляют другие органические и неорганические соединения. Белки плазмы, альбумины и глобулины, выполняют трофическую, транспортную, защитную функции, участвуют в свертывании крови и создают определенное осмотическое давление крови. В плазме присутствуют глюкоза (0,1%), аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, липиды. Неорганические вещества составляют менее 1% (ионы Na, K, Mg, Ca, Cl, P и др.).

Эритроциты (от греч. erythros - красный) - высокоспециализированные клетки, предназначенные для переноса газообразных веществ. Эритроциты имеют форму двояковогнутых дисков диаметром 7-10 мкм, толщиной 2-2,5 мкм. Такая форма увеличивает поверхность для диффузии газов, а также делает эритроцит легко деформируемым при движении по узким извитым капиллярам. Эритроциты не имеют ядра. Они содержат белок гемоглобин , с помощью которого и осуществляется перенос дыхательных газов. Небелковая часть гемоглобина (гем) имеет ион железа.

В капиллярах легких гемоглобин образует непрочное соединение с кислородом - оксигемоглобин (рис. 2). Кровь, насыщенная кислородом, называется артериальной и имеет ярко-алый цвет. Эта кровь по сосудам доставляется каждой клетке человеческого тела. Оксигемоглобин отдает клеткам тканей кислород и соединяется с поступившим из них углекислым газом. Бедная кислородом кровь имеет темный цвет и называется венозной. По сосудистой системе венозная кровь от органов и тканей доставляется в легкие, где вновь насыщается кислородом.

У взрослых людей эритроциты образуются в красном костном мозге, который находится в губчатом веществе костей. В 1 л крови содержится 4,0-5,0´1012 эритроцитов. Общее количество эритроцитов взрослого человека достигает 25´1012, а площадь поверхности всех эритроцитов - около 3800 м2. При уменьшении числа эритроцитов в крови или снижении количества гемоглобина в эритроцитах нарушается снабжение тканей кислородом и развивается анемия - малокровие (см. рис. 2).

Продолжительность циркуляции эритроцитов в крови составляет около 120 дней, после чего они разрушаются в селезенке и печени. Ткани других органов также способны при необходимости разрушать эритроциты, о чем свидетельствует постепенное исчезновение кровоизлияний (синяков).

Лейкоциты
Лейкоциты (от греч. leukos - белый) - имеющие ядро клетки размером 10-15 мкм, которые могут самостоятельно двигаться. Лейкоциты содержат большое количество ферментов, способных расщеплять различные вещества. В отличие от эритроцитов, которые работают, находясь внутри кровеносных сосудов, лейкоциты осуществляют свои функции непосредственно в тканях, куда попадают через межклеточные щели в стенке сосудов. В 1 л крови взрослого человека содержится 4,0-9,0´109 лейкоцитов, количество может меняться в зависимости от состояния организма.

Различают несколько типов лейкоцитов. К так называемым зернистым лейкоцитам относят нейтрофильные, эозинофильные и базофильные лейкоциты, к незернистым - лимфоциты и моноциты. Лейкоциты образуются в красном костном мозге, а незернистые лейкоциты - еще и в лимфатических узлах, селезенке, миндалинах, тимусе (вилочковая железа). Продолжительность жизни большинства лейкоцитов - от нескольких часов до нескольких месяцев.

Нейтрофильные лейкоциты (нейтрофилы) составляют 95% зернистых лейкоцитов. Они циркулируют в крови не более 8-12 ч, а затем мигрируют в ткани. Нейтрофилы разрушают своими ферментами бактерии и продукты распада тканей. Известный русский ученый И.И. Мечников назвал явление разрушения лейкоцитами чужеродных тел фагоцитозом, а сами лейкоциты - фагоцитами. При фагоцитозе нейтрофилы погибают, а выделяемые ими ферменты разрушают окружающие ткани, способствуя формированию гнойника. Гной состоит главным образом из остатков нейтрофилов и продуктов распада ткани. Количество нейтрофилов в крови резко возрастает при острых воспалительных и инфекционных заболеваниях.

Эозинофильные лейкоциты (эозинофилы) - это около 5% всех лейкоцитов. Особенно много эозинофилов в слизистой оболочке кишечника и дыхательных путей. Эти лейкоциты участвуют в иммунных (защитных) реакциях организма. Количество эозинофилов в крови увеличивается при глистных инвазиях и аллергических реакциях.

Базофильные лейкоциты составляют около 1% всех лейкоцитов. Базофилы продуцируют биологически активные вещества гепарин и гистамин. Гепарин базофилов препятствует свертыванию крови в очаге воспаления, а гистамин расширяет капилляры, что способствует процессам рассасывания и заживления. Базофилы также осуществляют фагоцитоз и участвуют в аллергических реакциях.

Число лимфоцитов достигает 25-40% всех лейкоцитов, но в лимфе они преобладают. Различают Т-лимфоциты (образуются в тимусе) и В-лимфоциты (образуются в красном костном мозге). Лимфоциты выполняют важные функции в реакциях иммунитета.

Моноциты (1-8% лейкоцитов) пребывают в кровеносной системе 2-3 дня, после чего мигрируют в ткани, где превращаются в макрофаги и выполняют свою главную функцию - защиту организма от чужеродных веществ (участвуют в иммунных реакциях).

Тромбоциты
Тромбоциты - мелкие тельца различной формы, размером 2-3 мкм. Количество их достигает 180,0-320,0´109 в 1 л крови. Тромбоциты участвуют в свертывании крови и остановке кровотечений. Продолжительность жизни тромбоцитов - 5-8 дней, после чего они попадают в селезенку и легкие, где разрушаются.

Важнейший защитный механизм, предохраняющий организм от кровопотерь. Это остановка кровотечения путем образования сгустка крови (тромб), плотно закупоривающего отверстие в поврежденном сосуде. У здорового человека кровотечение при ранении мелких сосудов прекращается в течение 1-3 минут. При повреждении стенки кровеносного сосуда тромбоциты склеиваются и прилипают к краям раны, из тромбоцитов высвобождаются биологически активные вещества, которые вызывают сужение сосудов.

При более значительных повреждениях остановка кровотечения происходит в результате сложного многоступенчатого процесса ферментативных цепных реакций. Под влиянием внешних причин в поврежденных сосудах активизируются факторы свертывания крови: белок плазмы протромбин, образующийся в печени, превращается в тромбин, который, в свою очередь, вызывает образование из растворимого белка плазмы фибриногена нерастворимого фибрина. Нити фибрина формируют основную часть тромба, в которой застревают многочисленные клетки крови (рис. 3). Образовавшийся тромб закупоривает место повреждения. Свертывание крови происходит за 3-8 минут, однако при некоторых заболеваниях это время может увеличиваться или уменьшаться.

Группы крови

Практический интерес представляет знание группы крови . В основе деления на группы лежат разные типы сочетаний антигенов эритроцитов и антител плазмы, которые являются наследственным признаком крови и формируются на начальных этапах развития организма.

Принято выделять четыре основные группы крови по системе АВ0: 0(I), А(II), B(III) и AB(IV), что учитывается при ее переливании. В середине XX века предполагалось, что кровь группы 0(I)Rh- совместима с любыми другими группами. Люди с 0(I) группой крови считались универсальными донорами, и их кровь могла быть перелита любому нуждающемуся, а им самим - только кровь I группы. Люди, имеющие IV группу крови, считались универсальными реципиентами, им вводили кровь любой группы, но их кровь - только людям с IV группой.

Сейчас в России по жизненным показаниям и при отсутствии одногруппных по системе АВ0 компонентов крови (за исключением детей) допускается переливание резус-отрицательной крови 0(I) группы реципиенту с любой другой группой крови в количестве до 500 мл. При отсутствии одногруппной плазмы реципиенту может быть перелита плазма группы АВ(IV).

При несовпадении групп крови донора и реципиента происходит склеивание эритроцитов переливаемой крови и их последующее разрушение, что может привести к смерти реципиента.

В феврале 2012 года, ученые из США в сотрудничестве с японскими и французскими коллегами, открыли две новые «дополнительные» группы крови, включающие два белка на поверхности эритроцитов — ABCB6 и ABCG2. Они относятся к транспортным белкам - участвуют в переносе метаболитов, ионов внутри клетки и из нее.

К настоящему времени известно более 250 антигенов групп крови, объединенных в 28 дополнительных систем в соответствии с закономерностями их наследования, большинство из которых встречается гораздо реже, чем AB0 и резус-фактор.

Резус-фактор

При переливании крови учитывается также резус-фактор (Rh-фактор). Как и группы крови, он был открыт венским ученым К. Ландштейнером. Этот фактор имеют 85% людей, их кровь - резус-положительная (Rh+); у других этот фактор отсутствует, их кровь - резус-отрицательная (Rh-). Тяжелые последствия имеет переливание крови донора с Rh+ человеку с Rh-. Резус-фактор имеет значение для здоровья новорожденного и при повторной беременности резус-отрицательной женщины от резус-положительного мужчины.

Лимфа

Лимфа оттекает из тканей по лимфатическим сосудам, являющимся частью сердечно-сосудистой системы. По составу лимфа напоминает плазму крови, однако в ней меньше белков. Лимфа образуется из тканевой жидкости, которая, в свою очередь, возникает за счет фильтрации плазмы крови из кровеносных капилляров.

Исследование крови

Исследование крови имеет большое диагностическое значение. Изучение картины крови проводится по многим показателям, среди которых количество клеток крови, уровень гемоглобина, содержание различных веществ в плазме и др. Каждый показатель, взятый отдельно, сам по себе не специфичен, а получает определенное значение только в совокупности с другими показателями и в связи с клинической картиной заболевания. Именно поэтому каждый человек в течение жизни неоднократно сдает каплю своей крови на анализ. Современные методы исследования позволяют на основании изучения одной лишь этой капли многое понять в состоянии здоровья человека.

Химический состав крови у здорового человека неизменен. Даже если происходят какие-то сдвиги, баланс химических составляющих быстро выравнивается с помощью механизмов регуляции. Это важно для поддержания нормальной работы всех органов и тканей организма. Если химический состав крови заметно меняется, это говорит о какой-либо серьезной патологии, поэтому наиболее распространенным методом диагностики при любом заболевании является .

В цельной крови и плазме человека находится большое количество органических соединений: белков, ферментов, кислот, липидов, липопротеинов и т.д. Все органические вещества в крови человека подразделяются на азотистые и безазотистые. Азот содержат некоторые белки и аминокислоты, а не содержат – , жирные кислоты.

Химический состав крови человека определяется органическими соединениями примерно на 9%. Неорганические соединения составляют не более 3% и около 90% — вода.

Органические соединения крови:

• . Это белок крови, который отвечает за образование тромбов. Именно он позволяет образовывать тромбы, сгустки, которые останавливают кровотечение в случае необходимости. Если происходит повреждение тканей, сосудов, уровень фибриногена повышается и увеличивается. Этот белок входит в состав . Его уровень значительно повышается перед родами, что позволяет предотвратить кровотечение.
• . Это простой белок, входящий в состав крови человека. При анализе крови обычно говорят о сывороточном альбумине. За его выработку отвечает печень. Этот вид альбумина содержится в сыворотке крови. Он составляет более половины всех белков, содержащихся в плазме. Основная функция этого белка — транспортировка веществ, которые плохо растворяются в крови.
• . Когда под влиянием различных ферментов белковые соединения в крови разрушаются, начинает выделяться мочевая кислота. Она выводится из организма через кишечник и почки. Именно мочевая кислота, накапливаясь в организме, способна вызывать болезнь под название подагра (воспаление суставов).
• . Это органическое соединение в крови, которое входит в состав мембран клеток тканей. Холестерин выполняет важную роль строительного клеточного материала, и его уровень должен поддерживаться. Однако при повышенном его содержании могут образовываться холестериновые бляшки, вызывающие закупорку сосудов и артерий.
• Липиды. Липиды, то есть жиры, и их соединения выполняют энергетическую функцию. Они обеспечивают организм энергией, участвуют в различных реакциях, обмене веществ. Чаще всего, говоря о липидах, подразумевают холестерин, но есть и другие разновидности (липиды высокой и низкой плотности).
• Креатинин. Креатинин – это вещество, которое образуется в результате химических реакций в крови. Он образуется в мышцах и участвует в энергетическом обмене.

Электролитный состав плазмы крови человека

Электролиты — это минеральные соединения, которые выполняют очень важные функции

Человека содержит около 90% воды, в которой в растворенном виде содержатся органические и неорганические составляющие. Электролитный состав крови представляет собой соотношение катионов и анионов, которые в сумме нейтральны.

Важные компоненты:

• Натрий. Ионы натрия содержатся в и плазме крови. Большое количество натрия в крови приводит к отекам и накоплению жидкости в тканях, а его недостаток – к обезвоживанию. Также натрий играет важную роль в мышечной и нервной возбудимости. Самый простой и доступный источник натрия – это обычная поваренная соль. Необходимое количество натрия всасывается в кишечнике, а излишек выводится почками.
• Калий. Калий в большом количестве содержится в клетках, чем в межклеточном пространстве. В плазме крови его немного. Он выводится почками и контролируется гормонами надпочечников. Повышенный уровень калия очень опасен для организма. Это состояние может привести к остановке дыхания и шоку. Калий отвечает за проводимость нервного импульса в мышце. При его недостатке может развиваться сердечная недостаточность, так как сердечная мышца утрачивает способность сокращаться.
• Кальций. В плазме крови содержится ионизированный и неионизированный кальций. Кальций выполняет множество важных функций: отвечает за нервную возбудимость, способность крови к свертыванию, входит в состав костной ткани. Кальций также выводится из организма почками. И повышенное, и пониженное содержание кальция в крови тяжело переносится организмом.
• Магний. Большая часть магния в организме человека концентрируется внутри клеток. Гораздо больше этого вещества содержится в мышечной ткани, но присутствует он и в плазме крови. Даже если уровень магния в крови понижается, организм восполняет его из мышечной ткани.
• Фосфор. Фосфор присутствует в крови в различных видах, но чаще всего рассматривают неорганический фосфат. Снижение уровня фосфора в крови нередко приводит к рахиту. Фосфор играет важную роль в энергетическом обмене, сохранении нервной возбудимости. Недостаток фосфора может не проявляться. В редких случаях сильный дефицит вызывает слабость мышц и нарушения сознания.
• . В крови железо в основном содержится в эритроцитах, в плазме крови его небольшое количество. При синтезе гемоглобина железо активно расходуется, а при его распаде высвобождается.

Выявление химического состава крови называется . На данный момент этот анализ является самым универсальным и информативным. С него начинается любое обследование.

Биохимический анализ крови позволяет оценить работу всех органов и систем организма. В показатели биохимического анализа крови входят белки, липиды, ферменты, кровяные тельца, электролитный состав плазмы крови.

Диагностическую процедуру можно разделить на 2 этапа: подготовка к анализу и сам забор крови. Подготовительные процедуры очень важны, так как они помогают снизить вероятность ошибки в результатах анализа. Несмотря на то, что состав крови достаточно постоянен, показатели крови реагируют на любое воздействие на организм. Так, например, показатели крови могут меняться при стрессах, перегревании, активных физических нагрузках, неправильном питании и при воздействии некоторых препаратов.

Если правила подготовки к биохимическому анализу крови были нарушены, возможны ошибки в результате анализов.

Обилие жиров в крови приводит к тому, что сыворотка крови сворачивается слишком быстро и становится непригодной для анализа. Кровь сдается натощак и желательно с утра. За 8-10 часов до сдачи анализа не рекомендуется ничего есть или пить, кроме чистой негазированной воды.

Полезное видео — Биохимический анализ крови:

При отклонении некоторых показателей анализ крови желательно повторить, чтобы исключить возможность ошибки. Забор крови проводится в лаборатории медперсоналом. Кровь берется из вены. Пациент может при этом сидеть или лежать, если плохо переносит процедуру. Предплечье пациента перетягивают жгутом, а из вены на сгибе локтя с помощью шприца или специального катетера берется кровь. Кровь собирается в пробирку и передается для микроскопического исследования в лабораторию.

Вся процедура забора крови занимает не более 5 минут. Она довольно безболезненна, если проводится опытным специалистом. Результаты выдаются пациенту на следующий день. Расшифровкой должен заниматься врач. Все показатели крови оцениваются вместе. Отклонение в единичном показателе может быть результатом ошибки.

Норма и отклонение от нормы

Каждый показатель имеет свою норму. Отклонение от нормы может быть следствием физиологических причин, а также патологических состояний. Чем сильнее показатель отклоняется от нормы, тем выше вероятность патологического процесса в организме.

Расшифровка БАК:

• . Гемоглобин у взрослого человека в норме должен быть более 120 г/л. Этот белок отвечает за транспортировку кислорода к органам и тканям. Снижение уровня гемоглобина говорит о кислородном голодании и , патологическое превышение (более 200 г/л) – о недостатке некоторых витаминов и в организме.
• Альбумин. Этот белок должен присутствовать в крови в количестве 35-52 г/л. Если уровень альбумина растет, значит организм по каким-то причинам страдает от обезвоживания, если уровень понижается, значит возможны проблемы с почками и кишечником.
• Креатинин. Поскольку, это вещество образуется в мышцах, у мужчин норма несколько выше, чем у женщин (от 63 ммоль/л, тогда как у женщин – от 53). Повышенный уровень креатинина говорит о чрезмерном употреблении белковой пищи, большой мышечной нагрузке или разрушении мышц. Уровень креатинина понижен при дистрофии мышечной массы.
• Липиды. Как правило, важнейшим показателем является уровень . Общий холестерин в крови здорового человека присутствует в количестве 3-6 ммоль/л. Повышенный уровень холестерина относится к факторам риска сердечно-сосудистых заболеваний, инфарктов.
• Магний. Норма магния в крови составляет 0,6 – 1,5 ммоль/л. Дефицит магния возникает в результате неправильного питания или нарушения работы кишечника и приводит к судорожному синдрому, нарушению работы мышц, хронической усталости.
• Калий. Калий присутствует в крови здорового человека в количестве 3,5-5,5 ммоль/л. К гиперкалиемии могут привести различные травмы, операции, опухоли, гормональные сбои. При повышенном содержании калия в крови возникает мышечная слабость, нарушение работы сердца, в тяжелых случаях гипергликемия приводит к параличу дыхательных мышц.

Анализ крови позволяет выявить нарушения в работе тех или иных органов, но диагноз ставится, как правило, после дальнейшего обследования. По этой причине не следует ставить себе диагноз самостоятельно, расшифровку результатов анализа лучше доверить врачу.

Каковы функции крови в организме животного?

Какого цвета бывает кровь у животных и почему?

Транспортная (питательная), выделительная, терморегуляторная, гуморальная, защитная

Цвет крови животных зависит от металлов, которые входят в состав кровяных телец (эритроцитов), или веществ, растворённых в плазме. У всех позвоночных животных, а также у дождевого червя, пиявок, комнатной мухи и некоторых моллюсков в сложном соединении с гемоглобином крови находится окисное железо. Поэтому их кровь красная. В крови многих морских червей, вместо гемоглобина, содержится сходное вещество - хлорокруорин. В его составе найдено закисное железо, и поэтому цвет крови этих червей зелёный. А у скорпионов, пауков, речного рака, осьминогов и каракатиц кровь голубая. Вместо гемоглобина она содержит гемоцианин, с медью в качестве металла. Медь и придает их крови синеватый цвет.

Стр. 82-83

1. Из каких компонентов состоит внутренняя среда? Как они связаны между собой?

Внутреннюю среду организма составляют кровь, тканевая жидкость и лимфа. Кровь движется по системе замкнутых сосудов и непосредственно не контактирует с клетками ткани. Тканевая жидкость образуется из жидкой части крови. Она получила такое название потому, что находится среди тканей тела. Питательные вещества из крови попадают в тканевую жидкость и в клетки. Продукты распада перемещаются в обратном направлении. Лимфа. Избыток тканевой жидкости попадает в вены и лимфатические сосуды. В лимфатических капиллярах она изменяет свой состав и становится лимфой. Лимфа медленно движется по лимфатическим сосудам и в конце кон¬цов попадает снова в кровь. Предварительно лимфа проходит через особые образования - лимфатические узлы, где она фильтруется и обеззараживается, обогащается лимфатическими клетками.

2. Каков состав крови и каково ее значение для организма?

Кровь - это красная непрозрачная жидкость, состоящая из плазмы и форменных элементов. Различают красные кровяные клетки (эритроциты), белые кровяные клетки (лейкоциты) и кровяные пластинки (тромбоциты). В организме человека кровь связывает каждый орган, каждую клетку тела между собой. Кровь разносит питательные вещества, полученные из пищи в органах пищеварения. Она доставляет к клеткам кислород из легких, а углекислый газ, вредные, отработанные вещества несет к тем органам, которые их обезвреживают или выводят из организма.

3. Назовите форменные элементы крови и их функции.

Тромбоциты - кровяные пластинки. Они участвуют в свертывании крови. Эритроциты - красные кровяные клетки. Окраска красных кровяных клеток, эритроцитов, зависит от содержащегося в них гемоглобина. Гемоглобин способен легко соединяться с кислородом и легко отдавать его. Красные кровяные клетки переносят кислород от легких ко всем органам. Лейкоциты - белые кровяные клеши. Лейкоциты чрезвычайно разнообразны и борются с микробами разными способами.

4. Кто открыл явление фагоцитоза? Как он осуществляется?

Способность определенных клеток лейкоцитов захватывать микробы и уничтожать их была открыта И.И. Мечниковым - великим русским ученым, лауреатом Нобелевской премии. Клетки лейкоцитов этого типа И.И. Мечников назвал фагоцитами, т. е. пожирателями, а сам процесс уничтожения микробов фагоцитами - фагоцитозом

5. Каковы функции лимфоцитов?

Лимфоцит имеет вид шарика, на его поверхности находятся многочисленные ворсинки, похожие на щупальца. С их помощью лимфоцит обследует поверхность других клеток, отыскивая чужеродные соединения - антигены. чаще всего они встречаются на поверхности фагоцитов, уничтоживших чужеродные тела. Если на поверхности клеток встречаются только «свои» молекулы, лимфоцит движется дальше, а если чужие - щупальца, как клешни рака, смыкаются. Затем лимфоцит посылает через кровь химические сигналы другим лимфоцитам, и те начинают вырабатывать по найденному образцу химические противоядия - антитела, состоящие из белка гамма-глобулина. Этот белок выбрасывается в кровь и оседает на различных клетках, например на эритроцитах. Антитела нередко выходят за пределы кровеносных сосудов и размещаются на поверхности клеток кожи, дыхательных путей, кишечника. Они являются своеобразными ловушками для чужеродных тел, например для микробов и вирусов. Антитела либо склеивают их, либо разрушают, либо растворяют, короче говоря, выводят из строя. При этом постоянство внутренней среды восстанавливается.

6. Как происходит свертывание крови?

Когда кровь из раны вытекает на поверхность кожи, кровяные пластинки склеиваются и разрушаются, а содержащиеся в них ферменты попадают в плазму крови. При наличии солей кальция и витамина К плазменный белок фибриноген образует нити фибрина. В них застревают эритроциты и другие клетки крови, и образуется тромб. Он то и не дает крови вытекать наружу

7. Чем эритроциты человека отличаются от эритроцитов лягушки?

1) У человеческих эритроцитов нет ядра, эритроциты лягушки ядерные.

2) Эритроциты человека имеют форму двояковогнутого диска, а эритроциты лягушки овальные.

3) Эритроциты человека в диаметре 7-8 мкм, эритроциты лягушки 15-20 мкм в длину и около10 мкм в ширину и толщину.

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.

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 крови . 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. П

ри 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 крови . 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.

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.

Эритроциты . Красные кровяные клетки, или эритроциты, представляют собой круглые диски диаметром 7,2-7,9 мкм и средней толщиной 2 мкм (мкм = микрон = 1/106 м). В 1 мм3 крови содержится 5-6 млн. эритроцитов. Они составляют 44-48% общего объема крови. Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска, т.е. плоские стороны диска как бы сжаты, что делает его похожим на пончик без дырки. В зрелых эритроцитах нет ядер. Они содержат главным образом гемоглобин, концентрация которого во внутриклеточной водной среде около 34%. [В пересчете на сухой вес содержание гемоглобина в эритроцитах - 95%; в расчете на 100 мл крови содержание гемоглобина составляет в норме 12-16г (12-16 г%), причем у мужчин оно несколько выше, чем у женщин.] Кроме гемоглобина эритроциты содержат растворенные неорганические ионы (преимущественно К+) и различные ферменты. Две вогнутые стороны обеспечивают эритроциту оптимальную площадь поверхности, через которую может происходить обмен газами: диоксидом углерода и кислородом.

Таким образом, форма клеток во многом определяет эффективность протекания физиологических процессов. У человека площадь поверхностей, через которые совершается газообмен, составляет в среднем 3820 м2, что в 2000 раз превышает поверхность тела. В организме плода примитивные красные кровяные клетки вначале образуются в печени, селезенке и тимусе. С пятого месяца внутриутробного развития в костном мозге постепенно начинается эритропоэз - образование полноценных эритроцитов. В исключительных обстоятельствах (например, при замещении нормального костного мозга раковой тканью) взрослый организм может вновь переключиться на образование эритроцитов в печени и селезенке. Однако в нормальных условиях эритропоэз у взрослого человека идет лишь в плоских костях (ребрах, грудине, костях таза, черепа и позвоночника).

Эритроциты развиваются из клеток-предшественников, источником которых служат т.н. стволовые клетки. На ранних стадиях формирования эритроцитов (в клетках, еще находящихся в костном мозге) четко выявляется клеточное ядро. По мере созревания в клетке накапливается гемоглобин, образующийся в ходе ферментативных реакций. Перед тем как попасть в кровоток, клетка утрачивает ядро - за счет экструзии (выдавливания) или разрушения клеточными ферментами. При значительных кровопотерях эритроциты образуются быстрее, чем в норме, и в этом случае в кровоток могут попадать незрелые формы, содержащие ядро; очевидно, это происходит из-за того, что клетки слишком быстро покидают костный мозг.

Срок созревания эритроцитов в костном мозге - от момента появления самой юной клетки, узнаваемой как предшественник эритроцита, и до ее полного созревания - составляет 4-5 дней. Срок жизни зрелого эритроцита в периферической крови - в среднем 120 дней. Однако при некоторых аномалиях самих этих клеток, целом ряде болезней или под воздействием определенных лекарственных препаратов время жизни эритроцитов может сократиться. Большая часть эритроцитов разрушается в печени и селезенке; при этом гемоглобин высвобождается и распадается на составляющие его гем и глобин. Дальнейшая судьба глобина не прослеживалась; что же касается гема, то из него высвобождаются (и возвращаются в костный мозг) ионы железа. Утрачивая железо, гем превращается в билирубин - красно-коричневый желчный пигмент. После незначительных модификаций, происходящих в печени, билирубин в составе желчи выводится через желчный пузырь в пищеварительный тракт. По содержанию в кале конечного продукта его превращений можно рассчитать скорость разрушения эритроцитов. В среднем во взрослом организме ежедневно разрушается и вновь образуется 200 млрд. эритроцитов, что составляет примерно 0,8% общего их числа (25 трлн.).

Гемоглобин . Основная функция эритроцита - транспорт кислорода из легких к тканям организма. Ключевую роль в этом процессе играет гемоглобин - органический пигмент красного цвета, состоящий из гема (соединения порфирина с железом) и белка глобина. Гемоглобин отличается высоким сродством к кислороду, за счет чего кровь способна переносить гораздо больше кислорода, чем обычный водный раствор.

Степень связывания кислорода с гемоглобином зависит прежде всего от концентрации кислорода, растворенного в плазме. В легких, где кислорода много, он диффундирует из легочных альвеол через стенки кровеносных сосудов и водную среду плазмы и попадает в эритроциты; там он связывается с гемоглобином - образуется оксигемоглобин. В тканях, где концентрация кислорода невелика, молекулы кислорода отделяются от гемоглобина и проникают в ткани за счет диффузии. Недостаточность эритроцитов или гемоглобина приводит к снижению транспорта кислорода и тем самым к нарушению биологических процессов в тканях. У человека различают гемоглобин плода (тип F, от fetus - плод) и гемоглобин взрослых (тип A, от adult - взрослый). Известно много генетических вариантов гемоглобина, образование которых приводит к аномалиям эритроцитов или их функции. Среди них наиболее известен гемоглобин S, обусловливающий серповидноклеточную анемию.

Лейкоциты . Белые клетки периферической крови, или лейкоциты, делят на два класса в зависимости от наличия или отсутствия в их цитоплазме особых гранул. Клетки, не содержащие гранул (агранулоциты), - это лимфоциты и моноциты; их ядра имеют преимущественно правильную круглую форму. Клетки со специфическими гранулами (гранулоциты) характеризуются, как правило, наличием ядер неправильной формы со множеством долей и потому называются полиморфноядерными лейкоцитами. Их разделяют на три разновидности: нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Они отличаются друг от друга по картине окрашивания гранул различными красителями. У здорового человека в 1 мм3 крови содержится от 4000 до 10 000 лейкоцитов (в среднем около 6000), что составляет 0,5-1% объема крови. Соотношение отдельных видов клеток в составе лейкоцитов может значительно варьировать у разных людей и даже у одного и того же человека в разное время.

Полиморфноядерные лейкоциты (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) образуются в костном мозге из клеток-предшественников, начало которым дают стволовые клетки, вероятно, те же самые, что дают и предшественников эритроцитов. По мере созревания ядра в клетках появляются гранулы, типичные для каждого вида клеток. В кровотоке эти клетки перемещаются вдоль стенок капилляров в первую очередь за счет амебоидных движений. Нейтрофилы способны покидать внутреннее пространство сосуда и скапливаться в месте инфекции. Время жизни гранулоцитов, по-видимому, около 10 дней, после чего они разрушаются в селезенке. Диаметр нейтрофилов - 12-14 мкм. Большинство красителей окрашивает их ядро в фиолетовый цвет; ядро нейтрофилов периферической крови может иметь от одной до пяти долей. Цитоплазма окрашивается в розоватый цвет; под микроскопом в ней можно различить множество интенсивно-розовых гранул. У женщин примерно 1% нейтрофилов несет половой хроматин (образованный одной из двух X-хромосом) - тельце в форме барабанной палочки, прикрепленное к одной из ядерных долей. Эти т.н. тельца Барра позволяют определять пол при исследовании образцов крови. Эозинофилы по своим размерам сходны с нейтрофилами. Их ядро редко имеет больше трех долей, а цитоплазма содержит множество крупных гранул, которые четко окрашиваются в ярко-красный цвет красителем эозином. В отличие от эозинофилов у базофилов цитоплазматические гранулы окрашиваются основными красителями в синий цвет.

Моноциты . Диаметр этих незернистых лейкоцитов составляет 15-20 мкм. Ядро овальное или бобовидное, и лишь у небольшой части клеток оно поделено на крупные доли, которые перекрывают друг друга. Цитоплазма при окраске голубовато-серая, содержит незначительное число включений, окрашивающихся красителем азуром в сине-фиолетовый цвет. Моноциты образуются как в костном мозге, так и в селезенке и в лимфатических узлах. Их основная функция - фагоцитоз.

Лимфоциты . Это небольшие одноядерные клетки. Большинство лимфоцитов периферической крови имеет диаметр меньше 10 мкм, но иногда встречаются лимфоциты и большего диаметра (16 мкм). Ядра клеток плотные и круглые, цитоплазма голубоватого цвета, с очень редкими гранулами. Несмотря на то что лимфоциты выглядят морфологически однородно, они отчетливо различаются по своим функциям и свойствам клеточной мембраны. Их делят на три большие категории: B-клетки, Т-клетки и 0-клетки (нуль-клетки, или ни В, ни Т). B-лимфоциты созревают у человека в костном мозге, после чего мигрируют в лимфоидные органы. Они служат предшественниками клеток, образующих антитела, т.н. плазматических. Для того чтобы B-клетки трансформировались в плазматические, необходимо присутствие Т-клеток. Созревание Т-клеток начинается в костном мозге, где образуются протимоциты, которые затем мигрируют в тимус (вилочковую железу) - орган, расположенный в грудной клетке за грудиной. Там они дифференцируются в Т-лимфоциты - весьма неоднородную популяцию клеток иммунной системы, выполняющих различные функции. Так, они синтезируют факторы активации макрофагов, факторы роста B-клеток и интерфероны. Есть среди Т-клеток индукторные (хелперные) клетки, которые стимулируют образование B-клетками антител. Есть и клетки-супрессоры, которые подавляют функции B-клеток и синтезируют фактор роста Т-клеток - интерлейкин-2 (один из лимфокинов). 0-клетки отличаются от B- и Т-клеток тем, что у них нет поверхностных антигенов. Некоторые из них служат «естественными киллерами», т.е. убивают раковые клетки и клетки, зараженные вирусом. Однако в целом роль 0-клеток неясна.

Тромбоциты представляют собой бесцветные безъядерные тельца сферической, овальной или палочкообразной формы диаметром 2-4 мкм. В норме содержание тромбоцитов в периферической крови составляет 200 000-400 000 на 1 мм3. Продолжительность их жизни - 8-10 дней. Стандартными красителями (азур-эозин) они окрашиваются в однородный бледно-розовый цвет. С помощью электронной микроскопии показано, что по структуре цитоплазмы тромбоциты сходны с обычными клетками; однако по сути они являются не клетками, а фрагментами цитоплазмы очень крупных клеток (мегакариоцитов), присутствующих в костном мозге. Мегакариоциты происходят из потомков тех же стволовых клеток, которые дают начало эритроцитам и лейкоцитам. Как будет показано в следующем разделе, тромбоциты играют ключевую роль в свертывании крови. Повреждения костного мозга под действием лекарств, ионизирующего излучения или при раковых заболеваниях могут приводить к значительному снижению содержания тромбоцитов в крови, что служит причиной спонтанных гематом и кровотечений.

Свертывание крови Свертыванием крови, или коагуляцией, называется процесс превращения жидкой крови в эластичный сгусток (тромб). Свертывание крови в месте ранения - жизненно важная реакция, обеспечивающая остановку кровотечения. Однако этот же процесс лежит и в основе тромбоза сосудов - крайне неблагоприятного явления, при котором происходит полная или частичная закупорка их просвета, препятствующая кровотоку.

Гемостаз (остановка кровотечения) . Когда повреждается тонкий или даже средний кровеносный сосуд, например при надрезе или сдавливании тканей, возникает внутреннее или наружное кровотечение (геморрагия). Как правило, остановка кровотечения наступает за счет образования в месте повреждения сгустка крови. Через несколько секунд после повреждения просвет сосуда сокращается в ответ на действие высвобождаемых химических веществ и нервных импульсов. При повреждении эндотелиальной выстилки кровеносных сосудов обнажается расположенный под эндотелием коллаген, на который быстро налипают циркулирующие в крови тромбоциты. Они высвобождают химические вещества, вызывающие сужение сосуда (вазоконстрикторы). Тромбоциты секретируют и другие вещества, которые участвуют в сложной цепи реакций, ведущей к превращению фибриногена (растворимого белка крови) в нерастворимый фибрин. Фибрин образует кровяной сгусток, нити которого захватывают клетки крови. Одно из важнейших свойств фибрина - его способность полимеризоваться с образованием длинных волокон, которые сжимаются и выталкивают из сгустка сыворотку крови.

Тромбоз - аномальное свертывание крови в артериях или венах. В результате артериальных тромбозов ухудшается поступление крови в ткани, что вызывает их повреждение. Это происходит при инфаркте миокарда, вызванном тромбозом коронарной артерии, или при инсульте, обусловленном тромбозом сосудов головного мозга. Тромбоз вен препятствует нормальному оттоку крови от тканей. Когда происходит закупорка тромбом крупной вены, вблизи места закупорки возникает отек, который иногда распространяется, например, на всю конечность. Случается, что часть венозного тромба отрывается и попадает в кровоток в виде движущегося сгустка (эмбола), который со временем может оказаться в сердце или легких и привести к опасному для жизни нарушению кровообращения.

Выявлено несколько факторов, предрасполагающих к внутрисосудистому тромбообразованию; к ним относятся:

1. замедление венозного кровотока вследствие малой физической активности;
2. изменения сосудов, вызванные повышением кровяного давления;
3. локальное уплотнение внутренней поверхности кровеносных сосудов вследствие воспалительных процессов или - в случае артерий - вследствие т.н. атероматоза (отложения липидов на стенках артерий);
4. повышение вязкости крови вследствие полицитемии (повышенного содержания в крови эритроцитов);
5. увеличение количества тромбоцитов в крови.

Как показали исследования, последний из перечисленных факторов играет особую роль в развитии тромбоза. Дело в том, что целый ряд содержащихся в тромбоцитах веществ стимулирует образование кровяного сгустка, а потому любые воздействия, вызывающие повреждение тромбоцитов, могут ускорять этот процесс. При повреждении поверхность тромбоцитов становится более липкой, что приводит к их соединению между собой (агрегации) и высвобождению их содержимого. Эндотелиальная выстилка кровеносных сосудов содержит т.н. простациклин, который подавляет высвобождение из тромбоцитов тромбогенного вещества - тромбоксана А2. Большую роль играют также другие компоненты плазмы, препятствующие тромбообразованию в сосудах за счет подавления ряда ферментов системы свертывания крови. Попытки предотвратить тромбозы до сих пор дают лишь частичные результаты. В число профилактических мер входят регулярные физические упражнения, снижение повышенного кровяного давления и лечение антикоагулянтами; после операций рекомендуется как можно раньше начинать ходить. Следует отметить, что ежедневный прием аспирина даже в небольшой дозе (300 мг) уменьшает слипание тромбоцитов и значительно понижает вероятность тромбозов.

Переливание крови С конца 1930-х годов переливание крови или ее отдельных фракций получило широкое распространение в медицине, особенно в военной. Основная цель переливания крови (гемотрансфузии) - замена эритроцитов больного и восстановление объема крови после массивной кровопотери. Последняя может произойти либо спонтанно (например, при язве двенадцатиперстной кишки), либо в результате травмы, в ходе хирургической операции или при родах. Переливание крови применяют также для восстановления уровня эритроцитов при некоторых анемиях, когда организм теряет способность вырабатывать новые кровяные клетки с той скоростью, какая требуется для нормальной жизнедеятельности. Общее мнение авторитетных медиков таково, что переливание крови следует производить только в случае строгой необходимости, поскольку оно связано с риском осложнений и передачи больному инфекционного заболевания - гепатита, малярии или СПИДа.

Типирование крови . Перед переливанием определяют совместимость крови донора и реципиента, для чего проводится типирование крови. В настоящее время типированием занимаются квалифицированные специалисты. Небольшое количество эритроцитов добавляют к антисыворотке, содержащей большое количество антител к определенным эритроцитарным антигенам. Антисыворотку получают из крови доноров, специально иммунизированных соответствующими антигенами крови. Агглютинацию эритроцитов наблюдают невооруженным глазом или под микроскопом. В таблице показано, как можно использовать антитела анти-А и анти-В для определения групп крови системы АВ0. В качестве дополнительной проверки in vitro можно смешать эритроциты донора с сывороткой реципиента и, наоборот, сыворотку донора с эритроцитами реципиента - и посмотреть, не будет ли при этом агглютинации. Данный тест называют перекрестным типированием. Если при смешивании эритроцитов донора и сыворотки реципиента агглютинирует хотя бы небольшое количество клеток, кровь считается несовместимой.

Переливание крови и ее хранение . Первоначальные методы прямого переливания крови от донора реципиенту отошли в прошлое. Сегодня донорскую кровь берут из вены в стерильных условиях в специально подготовленные емкости, куда предварительно внесены антикоагулянт и глюкоза (последняя - в качестве питательной среды для эритроцитов при хранении). Из антикоагулянтов чаще всего используют цитрат натрия, который связывает находящиеся в крови ионы кальция, необходимые для свертывания крови. Жидкую кровь хранят при 4°С до трех недель; за это время остается 70% первоначального количества жизнеспособных эритроцитов. Поскольку этот уровень живых эритроцитов считается минимально допустимым, кровь, хранившуюся больше трех недель, для переливания не используют. В связи с растущей потребностью в переливании крови появились методы, позволяющие сохранить жизнеспособность эритроцитов в течение более длительного времени. В присутствии глицерина и других веществ эритроциты могут храниться сколь угодно долго при температуре от -20 до -197° С. Для хранения при -197° С используют металлические контейнеры с жидким азотом, в которые погружают контейнеры с кровью. Кровь, бывшую в заморозке, успешно применяют для переливания. Заморозка позволяет не только создавать запасы обычной крови, но и собирать и хранить в специальных банках (хранилищах) крови редкие ее группы.

Раньше кровь хранили в стеклянных контейнерах, но сейчас для этой цели используются в основном пластиковые емкости. Одно из главных преимуществ пластикового мешка состоит в том, что к одной емкости с антикоагулянтом можно прикрепить несколько мешочков, а затем с помощью дифференциального центрифугирования в «закрытой» системе выделить из крови все три типа клеток и плазму. Это очень важное новшество в корне изменило подход к переливанию крови.

Сегодня уже говорят о компонентной терапии, когда под переливанием имеется в виду замена лишь тех элементов крови, в которых нуждается реципиент. Большинству людей, страдающих анемией, нужны только цельные эритроциты; больным лейкозом требуются в основном тромбоциты; больные гемофилией нуждаются лишь в определенных компонентах плазмы. Все эти фракции могут быть выделены из одной и той же донорской крови, после чего останутся только альбумин и гамма-глобулин (и тот, и другой имеют свои сферы применения). Цельная кровь применяется лишь для компенсации очень большой кровопотери, и сейчас ее используют для переливания менее чем в 25% случаев.

Банки крови . Во всех развитых странах создана сеть станций переливания крови, которые обеспечивают гражданскую медицину необходимым количеством крови для переливания. На станциях, как правило, только собирают донорскую кровь, а хранят ее в банках (хранилищах) крови. Последние предоставляют по требованию больниц и клиник кровь нужной группы. Кроме того, они обычно располагают специальной службой, которая занимается получением из просроченной цельной крови как плазмы, так и отдельных фракций (например, гамма-глобулина). При многих банках имеются также квалифицированные специалисты, проводящие полное типирование крови и изучающие возможные реакции несовместимости.

И кислотно-щелочного равновесия в организме; играет важную роль в поддержании постоянной температуры тела.

Лейкоциты - ядерные клетки; они подразделяются на зернистые клетки - гранулоциты (к ним относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) и незернистые - агранулоциты. Нейтрофилы характеризуются способностью к движению и проникновению из очагов кроветворения в периферическую кровь и ткани; обладают свойством захватывать (фагоцитировать) микробы и другие чужеродные частицы, попавшие в организм. Агранулоциты участвуют в иммунологических реакциях, .

Количество лейкоцитов в крови взрослого человека от 6 до 8 тысяч штук в 1 мм 3 . , или кровяные пластинки, играют важную роль (свёртывание крови). В 1 мм 3 К. человека содержится 200-400 тысяч тромбоцитов, они не содержат ядер. В К. всех других позвоночных аналогичные функции выполняют ядерные веретенообразные клетки. Относительное постоянство количества форменных элементов К. регулируется сложными нервными (центральными и периферическими) и гуморально-гормональными механизмами.

Физико-химические свойства крови

Плотность и вязкость крови зависят главным образом от количества форменных элементов и в норме колеблются в узких пределах. У человека плотность цельной К. 1,05-1,06 г/см 3 , плазмы - 1,02-1,03 г/см 3 , форменных элементов - 1,09 г/см 3 . Разница в плотности позволяет разделить цельную К. на плазму и форменные элементы, что легко достигается с помощью центрифугирования. Эритроциты составляют 44%, и тромбоциты - 1% от общего объёма К.

С помощью электрофореза белки плазмы разделяют на фракции: альбумин, группу глобулинов (α 1 , α 2 , β и ƴ ) и фибриноген, участвующий в свёртывании крови. Белковые фракции плазмы неоднородны: применяя современные химические и физико-химические методы разделения, удалось обнаружить около 100 белковых компонентов плазмы.

Альбумины - основные белки плазмы (55-60% всех белков плазмы). Из-за относительно небольшого размера молекул, высокой концентрации в плазме и гидрофильных свойств белки альбуминовой группы играют важную роль в поддержании онкотического давления. Альбумины выполняют транспортную функцию, перенося органические соединения - холестерин, жёлчные пигменты, являются источником азота для построения белков. Свободная сульфгидрильная (- SH) группа альбумина связывает тяжёлые металлы, например соединения ртути, которые отлагаются в до удаления из организма. Альбумины способны соединяться с некоторыми лекарственными средствами - пенициллином, салицилатами, а также связывать Ca, Mg, Mn.

Глобулины - весьма разнообразная группа белков, различающихся по физическим и химическим свойствам, а также по функциональной активности. При электрофорезе на бумаге подразделяются на α 1 , α 2 , β и ƴ -глобулины. Большей частью белков α и β -глобулиновых фракций связана с углеводами (гликопротеиды) или с липидами (липопротеиды). В состав гликопротеидов обычно входят сахара или аминосахара. Липопротеиды крови, синтезируемые в печени, по электрофоретической подвижности разделяют на 3 основные фракции, различающиеся по липидному составу. Физиологическую роль липопротеидов заключается в доставке к тканям нерастворимых в воде липидов, а также стероидных гормонов и жирорастворимых витаминов.

К фракции α 2 -глобулинов относятся некоторые белки, участвующие в свёртывании крови, в том числе протромбин - неактивный предшественник фермента тромбина, вызывающего превращение фибриногена в фибрин. К этой фракции относится гаптоглобин (содержание его в крови увеличивается с возрастом), образующий с гемоглобином комплекс, который поглощается ретикулоэндотелиальной системой, что препятствует уменьшению содержания в организме железа, входящего в состав гемоглобина. К α 2 -глобулинам относится гликопротеид церулоплазмин, который содержит 0,34% меди (почти всю медь плазмы). Церулоплазмин катализирует окисление кислородом аскорбиновой кислоты, ароматических диаминов.

В составе α 2 -глобулиновой фракции плазмы находятся полипептиды брадикининоген и каллидиноген, активируемые протеолитическими ферментами плазмы и тканей. Их активные формы - брадикинин и каллидин - образуют кининовую систему, регулирующую проницаемость стенок капилляров и активирующую систему свёртывания крови.

Небелковый азот крови содержится главным образом в конечных или промежуточных продуктах азотистого обмена - в мочевине, аммиаке, полипептидах, аминокислотах, креатине и креатинине, мочевой кислоте, пуриновых основаниях и др. Аминокислоты с кровью, оттекающей от кишечника по воротной , попадают в , где подвергаются дезаминированию, переаминированию и другим превращениям (вплоть до образования мочевины), и используются для биосинтеза белка.

Углеводы крови представлены главным образом глюкозой и промежуточными продуктами её превращений. Содержание глюкозы в К. колеблется у человека от 80 до 100 мг%. В К. также содержится небольшое количество гликогена, фруктозы и значительное - глюкозамина. Продукты переваривания углеводов и белков - глюкоза, фруктоза и другие моносахариды, аминокислоты, низкомолекулярные пептиды, а также и вода всасываются непосредственно в К., протекающую по капиллярам , и доставляются в печень. Часть глюкозы транспортируется к органам и тканям, где расщепляется с освобождением энергии, другая превращается в печени в гликоген. При недостаточном поступлении углеводов с пищей гликоген печени расщепляется с образованием глюкозы. Регуляция этих процессов осуществляется ферментами углеводного обмена, и эндокринными железами.

Кровь переносит липиды в виде различных комплексов; значительная часть липидов плазмы, а также холестерина находится в форме липопротеидов, связанных α -и β -глобулинами. Свободные жирные кислоты транспортируются в виде комплексов с альбуминами, растворимыми в воде. Триглицериды образуют соединения с фосфатидами и белками. К. транспортирует жировую эмульсию в депо жировых тканей, где она откладывается в форме запасного и по мере надобности (жиры и продукты их распада используются для энергетических потребностей организма) вновь переходит в плазму К. Основные органические компоненты крови приведены в таблице:

Важнейшие органические составные части цельной крови, плазмы и эритроцитов человека

Составные части	Цельная кровь	Плазма	Эритроциты
	100%	54-59%	41-46%
Вода, %	75-85	90-91	57-68
Сухой остаток, %	15-25	9-10	32-43
Гемоглобин, %	13-16	-	30-41
Общий белок, %	-	6,5-8,5	-
Фибриноген, %	-	0,2-0,4	-
Глобулины, %	-	2,0-3,0	-
Альбумины, %	-	4,0-5,0	-
Остаточный азот (азот небелковых соединений), мг %	25-35	20-30	30-40
Глутатион, мг %	35-45	Следы	75-120
Мочевина, мг %	20-30	20-30	20-30
Мочевая кислота, мг %	3-4	4-5	2-3
Креатинин, мг %	1-2	1-2	1-2
Креатин, мг %	3-5	1-1,5	6-10
Азот аминокислот, мг %	6-8	4-6	8
Глюкоза, мг %	80-100	80-120	-
Глюкозамин, мг %	-	70-90	-
Общие липиды, мг %	400-720	385-675	410-780
Нейтральные жиры, мг %	85-235	100-250	11-150
Холестерин общий, мг %	150-200	150-250	175
Индикан, мг %	-	0,03-0,1	-
Кинины, мг %	-	1-20	-
Гуанидин, мг %	-	0,3-0,5	-
Фосфолипиды, мг %	-	220-400	-
Лецитин, мг %	около 200	100-200	350
Кетоновые тела, мг %	-	0,8-3,0	-
Ацетоуксусная кислота, мг %	-	0,5-2,0	-
Ацетон, мг %	-	0,2-0,3	-
Молочная кислота, мг %	-	10-20	-
Пировиноградная кислота, мг %	-	0,8-1,2	-
Лимонная кислота, мг %	-	2,0-3,0	-
Кетоглутаровая кислота, мг%	-	0,8	-
Янтарная кислота, мг %	-	0,5	-
Билирубин, мг %	-	0,25-1,5	-
Холин, мг %	-	18-30	-

Минеральные вещества поддерживают постоянство осмотического давления крови, сохранение активной реакции (рН), влияют на состояние коллоидов К. и обмен веществ в клетках. Основная часть минеральных веществ плазмы представлена Na и Cl; К находится преимущественно в эритроцитах. Na участвует в водном обмене, задерживая воду в тканях за счёт набухания коллоидных веществ. Cl, легко проникая из плазмы в эритроциты, участвует в поддержании кислотно-щелочного равновесия К. Ca находится в плазме главным образом в виде ионов или связан с белками; он необходим для свёртывания крови. Ионы HCO-3 и растворённая угольная кислота образуют бикарбонатную буферную систему, а ионы HPO-4 и H2PO-4 - фосфатную буферную систему. В К. находится ряд других анионов и катионов, в том числе .

Наряду с соединениями, которые транспортируются к различным органам и тканям и используются для биосинтеза, энергетических и других потребностей организма, в кровь непрерывно поступают продукты обмена веществ, выделяемые из организма почками с мочой (главным образом мочевина, мочевая кислота). Продукты распада гемоглобина выделяются с жёлчью (главным образом билирубин). (Н. Б. Черняк)

Подробнее про кровь в литературе:

• Чижевский А. Л., Структурный анализ движущейся крови, Москва , 1959;
• Коржуев П. А., Гемоглобин, М., 1964;
• Гауровиц Ф., Химия и функция белков, пер. с английского , М., 1965;
• Рапопорт С. М., химия, перевод с немецкого, М., 1966;
• Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, перевод с английского, М., 1967;
• Введение в клиническую биохимию, под ред. И. И. Иванова, Л., 1969;
• Кассирский И. А., Алексеев Г. А., Клиническая гематология, 4 издание, М., 1970;
• Семенов Н. В., Биохимические компоненты и константы жидких сред и тканей человека, М., 1971;
• Biochimie medicale, 6 ed., fasc. 3. P., 1961;
• The Encyclopedia of biochemistry, ed. R. J. Williams, E. М. Lansford, N. Y. - , 1967;
• Brewer G. J., Eaton J. W., Erythrocyte metabolism, «Science», 1971, v. 171, p. 1205;
• Red cell. Metabolism and Function, ed. G. J. Brewer, N. Y. - L., 1970.

Найти ещё что-нибудь интересное: