Кровь человека кратко. Кровь: состав, строение, функции и свойства

Кровь – самая сложная жидкая ткань организма, количество которой в среднем составляет до семи процентов от общей массы тела человека. У всех позвоночных эта подвижная жидкость имеет красный оттенок. А у некоторых видов членистоногих она голубая. Это обусловлено наличием в составе крови гемоцианина. Все о строении крови человека, а также о таких патологиях, как лейкоцитоз и лейкопения – вашему вниманию в этом материале.

Состав плазмы крови человека и её функции

Говоря о составе и строении крови, следует начать с того, что кровь представляет собой смесь различных твердых частиц, плавающих в жидкости. Твердые частицы - это кровяные тельца, которые составляют около 45 % объема крови: красные (их большинство, и они придают крови цвет), белые и тромбоциты. Жидкую часть крови составляет плазма: она бесцветна, состоит в основном из воды и переносит питательные вещества.

Плазма крови человека - это межклеточная жидкость крови как ткани. Она состоит из воды (90-92 %) и сухого остатка (8-10 %), который, в свою очередь, образуют как органические, так и неорганические вещества. В плазме постоянно присутствуют все витамины, микроэлементы, промежуточные продукты метаболизма (молочная и пировиноградная кислоты).

Органические вещества плазмы крови: какую часть составляют белки

К органическим веществам относятся белки и другие соединения. Белки плазмы крови составляют 7-8 % от всей массы, они подразделяются на альбумины, глобулины и фибриноген.

Основные функции белков плазмы крови:

• коллоидно-осмотический (белковый) и водный гомеостаз;
• обеспечение правильного агрегатного состояния крови (жидкого);
• кислотно-основной гомеостаз, поддержание постоянного уровня кислотности рН (7,34-7,43);
• иммунный гомеостаз;
• ещё одна важная функция плазму крови - транспортная (перенос различных веществ);
• питательная;
• участие в свертывании крови.

Альбумины, глобулины и фибриноген плазмы крови

Альбумины, во многом обуславливающие состав и свойства крови, синтезируются в печени и составляют около 60 % всех белков плазмы. Они удерживают воду внутри просвета сосудов, служат резервом аминокислот для синтеза белков, а также переносят холестерин, жирные кислоты, билирубин, соли желчных кислот и тяжелых металлов и лекарственные препараты. При нехватке в биохимическом составе крови альбуминов, например вследствие почечной недостаточности, плазма теряет способность удерживать воду внутри сосудов: жидкость выходит в ткани, и развиваются отеки.

Глобулины крови образуются в печени, костном мозге, селезенке и . Эти вещества плазмы крови подразделяются на несколько фракций: α-, β- и γ - глобулины.

Кα-глобулинам , которые транспортируют гормоны, витамины, микроэлементы и липиды, относятся эритропоэтин, плазминоген и протромбин.

Кβ-глобулинам , которые участвуют в транспортировке фосфолипидов, холестерина, стероидных гормонов и катионов металлов, относятся белок трансферрин, обеспечивающий транспорт железа, а также многие факторы свертывания крови.

Основа иммунитета - γ-глобулины. Входя в состав крови человека, они включают в себя различные антитела, или иммуноглобулины, 5 классов: A, G, М, D и Е, защищающие организм от вирусов и бактерий. К этой фракции относятся также α - и β - агглютинины крови, определяющие ее групповую принадлежность.

Фибриноген крови - первый фактор свертывания. Под воздействием тромбина он переходит в нерастворимую форму (фибрин), обеспечивая образование сгустка крови. Фибриноген образуется в печени. Его содержание резко возрастает при воспалении, кровотечении, травме.

К органическим веществам плазмы крови относятся также небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак). Общее количество так называемого остаточного (небелкового) азота в составе плазмы крови составляет 11-15 ммоль/л (30-40мг%). Содержание его в составе системы крови резко возрастает при нарушении функции почек, поэтому при почечной недостаточности ограничивают употребление белковой пищи.

Кроме того, в состав плазмы крови входят безазотистые органические вещества: глюкоза 4,46,6 ммоль/л (80-120 мг %), нейтральные жиры, липиды, ферменты, жиры и белки, проферменты и ферменты, участвующие в процессах свертывания крови.

Неорганические вещества в составе плазмы крови, их особенности и влияние

Говоря о строении и функциях крови, нельзя забывать о входящих в её состав минеральных веществах. Эти неорганические соединения плазмы крови составляют 0,9-1 %. К ним относятся соли натрия, кальция, магния, хлора, фосфора, йода, цинка и другие. Концентрация их близка к концентрации солей в морской воде: ведь именно там миллионы лет назад впервые появились первые многоклеточные существа. Минеральные вещества плазмы совместно участвуют в регуляции осмотического давления, рН крови и ряде других процессов. Например, основное влияние в составе крови ионов кальция оказывается на коллоидное состояние содержимого клеток. Также они участвуют в процессе свертывания крови, регуляции мышечного сокращения и чувствительности нервных клеток. Большинство солей в составе плазмы человеческой крови связано с белками или другими органическими соединениями.

В некоторых случаях возникает потребность в переливании плазмы: например, при заболеваниях почек, когда содержание альбуминов в крови резко снижается, или при обширных ожогах, поскольку через ожоговую поверхность теряется много содержащей белки тканевой жидкости. Существует обширная практика собирания донорской плазмы крови.

Форменные элементы в составе плазмы крови

Форменные элементы - это общее название клеток крови. К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Каждый из этих классов клеток в составе плазмы крови человека, в свою очередь, делится на подклассы.

Поскольку необработанные специальным образом клетки, которые изучаются с помощью микроскопа, практически прозрачны и бесцветны, образец крови наносится на лабораторное стекло и окрашивается специальными красителями.

Клетки различаются по размерам, форме, форме ядра и способности связывать краски. Все эти признаки клеток, обуславливающие состав и особенности крови, называются морфологическими.

Эритроциты в крови человека: форма и состав

Эритроциты в составе крови (от греч. erythros - «красный» и kytos - «вместилище», «клетка») – это красные кровяные тельца, наиболее многочисленный класс клеток крови.

Популяция эритроцитов человека по форме и размерам неоднородна. В норме основную массу их (80-90 %) составляют дискоциты (нормоциты) - эритроциты в виде двояковогнутого диска диаметром 7.5 мкм, толщиной на периферии 2,5 мкм, в центре - 1.5 мкм. Увеличение диффузионной поверхности мембраны способствует оптимальному выполнению основной функции эритроцитов - транспортировки кислорода. Специфическая форма этих элементов состава крови обеспечивает также прохождение их через узкие капилляры. Поскольку ядро отсутствует, много кислорода на собственные нужды эритроцитам не требуется, что позволяет им полноценно снабжать кислородом весь организм.

Помимо дискоцитов в строении крови человека различают также планоциты (клетки с плоской поверхностью) и стареющие формы эритроцитов: шиловидные, или эхиноциты (~ 6 %); куполообразные, или стоматоциты (~ 1-3 %); шаровидные, или сфероциты (~ 1 %).

Строение и функции эритроцитов в организме человека

Строение эритроцита человека таково, что они лишены ядра и состоят из каркаса, заполненного гемоглобином, и белковолипидной оболочки - мембраны.

Основные функции эритроцитов в крови:

• транспортная (газообмен): перенос кислорода от альвеол легких к тканям и углекислого газа в обратном направлении;
• ещё одна функция эритроцитов в организме – регуляция рН крови (кислотности);
• питательная: перенос на своей поверхности аминокислот от органов пищеварения к клеткам организма;
• защитная: адсорбция на своей поверхности токсических веществ;
• за счет своего строения, функцией эритроцитов является и участие в процессе свертывания крови;
• являются носителями разнообразных ферментов и витаминов (В1, В2, В6, аскорбиновая кислота);
• несут в себе признаки определенной группы крови гемоглобин и его соединения.

Строение системы крови: виды гемоглобина

Начинкой красных кровяных клеток является гемоглобин - особый белок, благодаря которому эритроциты выполняют функцию газообмена и поддерживают рН крови. В норме у мужчин в каждом литре крови содержится в среднем 130-160 г гемоглобина, а у женщин - 120-150 г.

Гемоглобин состоит из белка глобина и небелковой части - четырех молекул гема, в каждую из которых входит атом железа, способный присоединять или отдавать молекулу кислорода.

При соединении гемоглобина с кислородом получается оксигемоглобин - непрочное соединение, в виде которого переносится большая часть кислорода. Гемоглобин, отдавший кислород, называется восстановленным, или дезоксигемоглобином. Гемоглобин, соединенный с углекислым газом, носит название карбогемоглобина. В виде этого соединения, которое также легко распадается, переносится 20 % углекислого газа.

В скелетных и сердечной мышцах находится миоглобин - мышечный гемоглобин, который играет важную роль в снабжении работающих мышц кислородом.

Существует несколько видов и соединений гемоглобина, отличающихся строением его белковой части - глобина. Так, в крови плода содержится гемоглобин F, тогда как в эритроцитах взрослого человека преобладает гемоглобин А.

Различия в белковой части строения системы крови определяют сродство гемоглобина к кислороду. У гемоглобина F оно намного больше, что помогает плоду не испытывать гипоксию при относительно низком содержании кислорода в его крови.

В медицине принято вычислять степень насыщения эритроцитов гемоглобином. Это так называемый цветовой показатель, который в норме равен 1 (нормохромные эритроциты). Определение его важно для диагностики различных видов анемий. Так, гипохромные эритроциты (менее 0,85) свидетельствуют о железодефицитной анемии, а гиперхромные (более 1,1) - о нехватке витамина В12 или фолиевой кислоты.

Эритропоэз – что это такое?

Эритропоэз – это процесс образования эритроцитов, происходит в красном костном мозге. Эритроциты вместе с кроветворной тканью носят название красный росток крови, или эритрон.

Для образования эритроцитов необходимы прежде всего железо и определенные .

Как из гемоглобина разрушающихся эритроцитов, так и с пищей: всосавшись, оно транспортируется плазмой в костный мозг, где включается в молекулу гемоглобина. Избыток железа складируется в печени. При недостатке этого важнейшего микроэлемента развивается железодефицитная анемия.

Для образования эритроцитов требуются витамин В12 (цианокобаламин) и фолиевая кислота, которые участвуют в синтезе ДНК в молодых формах эритроцитов. Витамин В2 (рибофлавин) необходим для образования каркаса эритроцитов. (пиридоксин) принимает участие в образовании гема. Витамин С (аскорбиновая кислота) стимулирует всасывание железа из кишечника, усиливает действие фолиевой кислоты. (альфа-токоферол) и РР (пантотеновая кислота) укрепляют мембрану эритроцитов, защищая их от разрушения.

Для нормального эритропоэза необходимы и другие микроэлементы. Так, медь помогает всасыванию железа в кишечнике, а никель и кобальт участвуют в синтезе красных кровяных телец. Интересно, что 75 % всего цинка, который содержится в человеческом организме, находится в эритроцитах. (Недостаток цинка вызывает также и уменьшение количества лейкоцитов.) Селен, взаимодействуя с витамином Е, защищает мембрану эритроцита от повреждения свободными радикалами (радиацией).

Как происходит регуляция эритропоэза и что его стимулирует?

Регуляция эритропоэза происходит за счет гормона эритропоэтина, образующегося главным образом в почках, а также в печени, селезенке и в небольших количествах постоянно присутствующего в плазме крови здоровых людей. Он усиливает продукцию эритроцитов и ускоряет синтез гемоглобина. При тяжелых заболеваниях почек выработка эритропоэтина снижается и развивается анемия.

Эритропоэз стимулируют мужские половые гормоны, что обусловливает большее содержание эритроцитов в крови у мужчин, чем у женщин. Торможение эритропоэза вызывают особые вещества - женские половые гормоны (эстрогены), а также ингибиторы эритропоэза, образующиеся при увеличении массы циркулирующих эритроцитов, например при спуске, с гор на равнину.

Об интенсивности эритропоэза судят по числу ретикулоцитов - незрелых эритроцитов, количество которых в норме составляет 1-2 %. Созревшие эритроциты циркулируют в крови в течение 100-120 дней. Разрушение их происходит в печени, селезенке и костном мозге. Продукты распада эритроцитов также являются стимуляторами кроветворения.

Эритроцитоз и его виды

В норме содержание эритроцитов в крови составляет у мужчин - 4,0-5,0х10-12/л (4 000 000-5 000 000 в 1 мкл), у женщин - 4,5х10-12/л (4 500 000 в 1 мкл). Повышение количества эритроцитов в крови называется эритроцитозом, а уменьшение - анемией (малокровием). При анемии может быть снижено как число эритроцитов, так и содержание в них гемоглобина.

В зависимости от причины возникновения различают 2 вида эритроцитозов:

• Компенсаторные - возникают в результате попытки организма адаптироваться к нехватке кислорода в какой-либо ситуации: при длительном проживании в высокогорной местности, у профессиональных спортсменов, при бронхиальной астме, гипертонической болезни.
• Истинная полицитемия - заболевание, при котором вследствие нарушения работы костного мозга увеличивается выработка красных кровяных клеток.

Виды и состав лейкоцитов в крови

Лейкоцитами (от греч. Leukos - «белый» и kytos - «вместилище», «клетка») называются белые кровяные тельца - бесцветные клетки крови размером от 8 до 20 мкм. В состав лейкоцитов входит ядро и цитоплазма.

Основных видов лейкоцитов крови два: в зависимости от того, является ли цитоплазма лейкоцитов однородной или содержит зернистость, они подразделяются на зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты).

Гранулоциты бывают трех видов: базофилы (окрашиваются щелочными красками в голубой и синий цвета), эозинофилы (окрашиваются кислыми красками в розовый цвет) и нейтрофилы (окрашиваются и щелочными, и кислыми красками; это наиболее многочисленная группа). Нейтрофилы по степени зрелости делятся на юные, палочкоядерные и сегментоядерные.

Агранулоциты, в свою очередь, бывают двух видов: лимфоциты и моноциты.

Подробно о каждом виде лейкоцитов и их функциях – в следующем разделе статьи.

Какую функцию выполняют все виды лейкоцитов в крови

Основные функции лейкоцитов в крови – защитные, однако каждый вид лейкоцитов выполняет свою функцию по-разному.

Основная функция нейтрофилов - фагоцитоз бактерий и продуктов распада тканей. Процесс фагоцитоза (активного захвата и поглощения живых и неживых частиц фагоцитами - специальными клетками многоклеточных животных организмов) чрезвычайно важен для иммунитета. Фагоцитоз представляет собой первую стадию заживления раны (ее очистку). Именно поэтому у людей с пониженным числом нейтрофилов раны затягиваются медленно. Нейтрофилы вырабатывают интерферон, обладающий противовирусным действием, и выделяют арахидоновую кислоту, которая играет важную роль в регуляции проницаемости кровеносных сосудов и в запуске таких процессов, как воспаление, боль и свертывание крови.

Эозинофилы обезвреживают и уничтожают токсины чужеродных белков (например, пчелиный, осиный, змеиный яды). Они вырабатывают гистаминазу - фермент, который разрушает гистамин, освобождающийся при различных аллергических состояниях, бронхиальной астме, глистных инвазиях, аутоиммунных заболеваниях. Именно поэтому при данных болезнях увеличивается количество эозинофилов в крови. Также данный вид лейкоцитов выполняет такую функцию, как синтез плазминогена, который снижает свертываемость крови.

Базофилы вырабатывают и содержат важнейшие биологически активные вещества. Так, гепарин препятствует свертыванию крови в очаге воспаления, а гистамин расширяет капилляры, что способствует его рассасыванию и заживлению. В базофилах также содержатся гиалуроновая кислота, влияющая на проницаемость сосудистой стенки; фактор активации тромбоцитов (ФАТ); тромбоксаны, способствующие агрегации (слипанию) тромбоцитов; лейкотриены и гормоны простагландины.

При аллергических реакциях базофилы выделяют в кровь биологически активные вещества, в том числе гистамин. Зуд в местах укусов комаров и мошек появляется вследствие работы базофилов.

Моноциты вырабатываются в костном мозге. Они находятся в крови не более 2-3 дней, а затем выходят в окружающие ткани, где достигают зрелости, превращаясь в тканевые макрофаги (крупные клетки).

Лимфоциты - главное действующее лицо иммунной системы. Они формируют специфический иммунитет (защиту организма от различных инфекционных заболеваний): выполняют синтез защитных антител, лизис (растворение) чужеродных клеток, обеспечивают иммунную память. Лимфоциты образуются в костном мозге, а специализацию (дифференцировку) проходят в тканях.

Выделяют 2 класса лимфоцитов: Т-лимфоциты (созревают в вилочковой железе) и В-лимфоциты (созревают в кишечнике, нёбных и глоточных миндалинах).

В зависимости от выполняемых функций различаются:

Т-киллеры (убийцы) , растворяющие чужеродные клетки, возбудителей инфекционных заболеваний, опухолевые клетки, клетки-мутанты;

Т-хелперы (помощники) , взаимодействующие с В-лимфоцитами;

Т-супрессоры (угнетатели), блокирующие чрезмерные реакции В-лимфоцитов.

В клетках памяти Т-лимфоцитов хранится информация о контактах с антигенами (чужеродными белками): это своего рода база данных, куда заносятся все инфекции, с которыми наш организм встречался хотя бы один раз.

Большинство В-лимфоцитов вырабатывают антитела - белки класса иммуноглобулинов. В ответ на действие антигенов (чужеродных белков) В-лимфоциты взаимодействуют с Т-лимфоцитами и моноцитами, превращаются в плазматические клетки. Эти клетки синтезируют антитела, которые распознают и связывают соответствующие антигены, чтобы затем их уничтожить. Среди В-лимфоцитов также есть киллеры, хелперы, супрессоры и клетки иммунологической памяти.

Лейкоцитозы и лейкопении крови

Количество лейкоцитов в периферической крови взрослого человека в норме колеблется в пределах 4,0-9,0х109/л (4000-9000 в 1 мкл). Увеличение их называется лейкоцитозом, а уменьшение - лейкопенией.

Лейкоцитозы могут быть физиологическими (пищевой, мышечный, эмоциональный, а также возникающий при беременности) и патологическими. При патологических (реактивных) лейкоцитозах происходит выброс клеток из органов кроветворения с преобладанием молодых форм. Наиболее тяжелый лейкоцитоз бывает при лейкозах: лейкоциты не способны выполнять свои физиологические функции, в частности защищать организм от патогенных бактерий.

Лейкопении наблюдаются при воздействии радиации (особенно в результате поражения костного мозга при лучевой болезни) и рентгеновского излучения, при некоторых тяжелых инфекционных заболеваниях (сепсис, туберкулез), а также вследствие применения ряда лекарственных препаратов. При лейкопении происходит резкое угнетение защитных сил организма в борьбе с бактериальной инфекцией.

При изучении анализа крови имеет значение не только общее количество лейкоцитов, но и процентное соотношение отдельных их видов, получившее название лейкоцитарной формулы, или лейкограммы. Увеличение количества юных и палочкоядерных нейтрофилов называется сдвигом лейкоцитарной формулы влево: он свидетельствует об ускоренном обновлении крови и наблюдается при острых инфекционных и воспалительных заболеваниях, а также при лейкозах. Кроме того, сдвиг лейкоцитарной формулы может иметь место при беременности, особенно на поздних сроках.

Какую функцию выполняют тромбоциты в крови

Тромбоцитами (от греч. trombos - «ком», «сгусток» и kytos- «вместилище», «клетка») называются кровяные пластинки - плоские клетки неправильной округлой формы диаметром 2-5 мкм. У человека они не имеют ядер.

Тромбоциты образуются в красном костном мозге из гигантских клеток мегакариоцитов. Живут кровяные пластинки от 4 до 10 дней, после чего разрушаются в печени и селезенке.

Основные функции тромбоцитов в крови:

• Предотвращение большой при ранении сосудов, а также заживление и регенерация поврежденных тканей. (Тромбоциты способны прилипать к чужеродной поверхности или склеиваться между собой.)
• Также тромбоциты выполняют такую функцию, как синтез и выделение биологически активных веществ (серотонина, адреналина, норадреналина), а также помогают в свертывании крови.
• Фагоцитоз инородных тел и вирусов.
• Тромбоциты содержат большое количество серотонина и гистамина, которые влияют на величину просвета и проницаемость кровеносных капилляров.

Нарушение функций тромбоцитов в крови

Количество тромбоцитов в периферической крови взрослого человека в норме составляет 180-320х109/л, или 180 000-320 000 в 1 мкл. Имеют место суточные колебания: днем тромбоцитов больше, чем ночью. Уменьшение содержания тромбоцитов называется тромбоцитопенией, а увеличение - тромбоцитозом.

Тромбоцитопении возникают в двух случаях: когда в костном мозге образуется недостаточное количество тромбоцитов или когда они быстро разрушаются. Негативно повлиять на выработку кровяных пластинок могут радиация, прием ряда лекарственных препаратов, дефицит некоторых витаминов (В12, фолиевой кислоты), злоупотребление алкоголем и, в особенности, серьезные заболевания: вирусный гепатит В и С, цирроз печени, ВИЧ и злокачественные опухоли. Повышенное разрушение тромбоцитов чаще всего развивается при сбое в работе иммунной системы, когда организм начинает вырабатывать антитела не против микробов, а против своих же клеток.

При таком нарушении тромбоцитов, как тромбоцитопения, наблюдаются склонность к легкому образованию синяков (гематом), возникающих при незначительном нажатии или вообще без причины; кровоточивость при мелких травмах и операциях (удаление зуба); у женщин - обильные кровопотери во время менструаций. Если вы заметили у себя хоть один из этих симптомов, необходимо обратиться к врачу и выполнить анализ крови.

При тромбоцитозе наблюдается обратная картина: вследствие увеличения количества тромбоцитов возникают тромбы - кровяные сгустки, которые закупоривают кровоток по сосудам. Это очень опасно, поскольку может привести к инфаркту миокарда, инсульту и тромбофлебиту конечностей, чаще нижних.

В ряде случаев тромбоциты, несмотря на то, что количество их соответствует норме, не могут полноценно выполнять свои функции (обычно вследствие дефекта мембраны), и наблюдается повышенная кровоточивость. Подобные нарушения функций тромбоцитов могут быть как врожденными, так и приобретенными (в том числе развившимися под воздействием длительного приема медикаментов: например, при частом бесконтрольном приеме болеутоляющих лекарств, в состав которых входит анальгин).

Статья прочитана 21 480 раз(a).

Нормальная жизнедеятельность клеток организма возможна только при условии постоянства его внутренней среды. Истинной внутренней средой организма является межклеточная (интерстициальная) жидкость, которая непосредственно контактирует с клетками. Однако постоянство межклеточной жидкости во многом определяется составом крови и лимфы, поэтому в широком понимании внутренней среды в ее состав включают: межклеточную жидкость, кровь и лимфу, спиномозговую, суставную и плевральную жидкость . Между , межклеточной жидкостью и лимфой осуществляется постоянный обмен, направленный на обеспечение непрерывного поступления к клеткам необходимых веществ и удаление оттуда продуктов их жизнедеятельности.

Постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды называют гомеостазом.

Гомеостаз — это динамическое постоянство внутренней среды, который характеризуется множеством относительно постоянных количественных показателей, получивших название физиологических, или биологических, констант. Эти константы обеспечивают оптимальные (наилучшие) условия жизнедеятельности клеток организма, а с другой — отражают его нормальное состояние.

Важнейшим компонентом внутренней среды организма является кровь. В понятии системы крови по Лангу входят кровь, регулирующий ней рогу моральный аппарат, а также органы, в которых происходит образование и разрушение клеток крови (костный мозг, лимфатические узлы, вилочковая железа, селезенка и печень).

Функции крови

Кровь выполняет следующие функции.

Транспортная функция — заключается в транспорте кровью различных веществ (энергии и информации, в них заключенных) и тепла в пределах организма.

Дыхательная функция — кровь переносит дыхательные газы — кислород (0 2) и углекислый газ (СО?) — как в физически растворенном, так и химически связанном виде. Кислород доставляется от легких к потребляющим его клеткам органов и тканей, а углекислый газ — наоборот от клеток к легким.

Питательная функция — кровь переносит также мигательные вещества от органов, где они всасываются или депонируются, к месту их потребления.

Выделительная (экскреторная) функция — при биологическом окислении питательных веществ, в клетках образуются, кроме СО 2 , другие конечные продукты обмена (мочевина, мочевая кислота), которые транспортируются кровью к выделительным органам: почкам, легким, потовым железам, кишечнику. Кровью осуществляются также транспорт гормонов, других сигнальных молекул и биологически активных веществ.

Терморегулирующая функция — благодаря своей высокой теплоемкости кровь обеспечивает перенос тепла и его перераспределение в организме. Кровью переносится около 70% тепла, образующегося во внутренних органах в кожу и легкие, что обеспечивает рассеяние ими тепла в окружающую среду.

Гомеостатическая функция — кровь участвует в водно- солевом обмене в организме и обеспечивает поддержание постоянства его внутренней среды — гомеостаза.

Защитная функция заключается прежде всего в обеспечении иммунных реакций, а также создании кровяных и тканевых барьеров против чужеродных веществ, микроорганизмов, дефектных клеток собственного организма. Вторым проявлением защитной функции крови являетcя ее участие в поддержании своего жидкого агрегатного состояния (текучести), а также остановке кровотечения при повреждении стенок сосудов и восстановлении их проходимости после репарации дефектов.

Система крови и её функции

Представление о крови как системе создал наш соотечественник Г.Ф. Ланг в 1939 г. В эту систему он включил четыре части:

• периферическая кровь, циркулирующая по сосудам;
• органы кроветворения (красный костный мозг, лимфатические узлы и селезенка);
• органы кроверазрушения;
• регулирующий нейрогуморальный аппарат.

Система крови представляет собой одну из систем жизнеобеспечения организма и выполняет множество функций:

• транспортная - циркулируя по сосудам, кровь осуществляет транспортную функцию, которая определяет ряд других;
• дыхательная — связывание и перенос кислорода и углекислого газа;
• трофическая (питательная) - кровь обеспечивает все клетки организма питательными веществами: глюкозой, аминокислотами, жирами, минеральными веществами, водой;
• экскреторная (выделительная) - кровь уносит из тканей «шлаки» — конечные продукты метаболизма: мочевину, мочевую кислоту и другие вещества, удаляемые из организма органами выделения;
• терморегуляторная — кровь охлаждает энергоемкие органы и согревает органы, теряющие тепло. В организме имеются механизмы, которые обеспечивают быстрое сужение сосудов кожи при понижении температуры окружающего воздуха и расширение сосудов при повышении. Это приводит к уменьшению или увеличению потери тепла, так как плазма состоит на 90-92% из воды и обладает вследствие этого высокой теплопроводностью и удельной теплоемкостью;
• гомеостатическая - кровь поддерживает стабильность ряда констант гомеостаза — , осмотического давления и др.;
• обеспечение водно-солевого обмена между кровью и тканями — в артериальной части капилляров жидкость и соли поступают в ткани, а в венозной части капилляров возвращаются в кровь;
• защитная - кровь является важнейшим фактором иммунитета, т.е. защиты организма от живых тел и генетически чужеродных веществ. Это определяется фагоцитарной активностью лейкоцитов (клеточный иммунитет) и наличием в крови антител, обезвреживающих микробы и их яды (гуморальный иммунитет);
• гуморальная регуляция - благодаря своей транспортной функции кровь обеспечивает химическое взаимодействие между всеми частями организма, т.е. гуморальную регуляцию. Кровь переносит гормоны и другие биологически активные вещества от клеток, где они образуются, к другим клеткам;
• осуществление креаторных связей. Макромолекулы, переносимые плазмой и форменными элементами крови, осуществляют межклеточную передачу информации, обеспечивающую регуляцию внутриклеточных процессов синтеза белков, сохранение степени дифференцированности клеток, восстановление и поддержание структуры тканей.

Кровь представляет собой жидкий вид соединительной ткани, находящийся в постоянном движении. Благодаря этому, обеспечиваются многие ее функции – питательная, защитная, регуляторная, гуморальная и другие. В норме форменные элементы крови составляют около 45%, оставшуюся часть занимает плазма. В статье рассмотрим, какие частицы включает жизненно важная соединительная ткань, а также их основные функции.

Функции крови

Клетки крови являются очень важными для нормального функционирования всего организма. Нарушение этого состава ведет к развитию различных заболеваний.

Функции крови:

• гуморальная – перенос веществ для регулирования;
• дыхательная – отвечает за перенос кислорода к легким и другим органам, выведение углекислого газа;
• выделительная – обеспечивает устранение вредных продуктов обмена;
• терморегулирующая – перенос и перераспределение тепла в организме;
• защитная – помогает нейтрализовать патогенные микроорганизмы, участвует в иммунных реакциях;
• гомеостатическая – поддержание всех обменных процессов на нормальном уровне;
• питательная – перенос питательных веществ от органов, где они синтезируются к другим тканям.

Все эти функции обеспечиваются, благодаря лейкоцитам, эритроцитам, тромбоцитам и некоторым другим элементам.

Красные кровяные тела, или эритроциты, являются транспортными клетками с двояковыпуклой дисковидной формой. Состоит такая клетка из гемоглобина и некоторых других веществ, благодаря чему с током крови обеспечивается перенос кислорода по всем тканям. Красные кровяные тела берут кислород в легких, затем разносят его по органам, возвращаясь оттуда уже с углекислым газом.

Образование эритроцитов проходит в красном костном мозге длинных костей рук и ног (в детском возрасте) и в костях черепа, позвоночника и ребер (у взрослых людей). Общая продолжительность жизни одной клетки составляет около 90–120 суток, после чего тела поддаются гемолизу, проходящему в тканях селезенки и печени, выводятся из организма.

Под воздействием различных заболеваний происходит нарушение формирования эритроцитов и искажение их формы. Это вызывает снижение выполнения ими своих функций.

Красные кровяные тала – главный транспортировщик кислорода в организме

Важно! Исследование количества и качества эритроцитов выступает в роли важного диагностического значения.

Лейкоцитами называют белые кровяные тела, выполняющие защитную функцию. Выделяют несколько видов этих клеток, различающихся по назначению, строению, происхождению и некоторым другим характеристикам.

Образуются лейкоциты в красном костном мозге и лимфатических узлах. Их роль в организме – защита от вирусов, бактерий, грибов и прочих патогенных микроорганизмов.

Нейтрофилы

Нейтрофилы – это одна из групп кровяных тел. Эти клетки относятся к наиболее многочисленному виду. Они составляют до 96% от всех лейкоцитов.

При попадании в организм очага инфекции эти тела быстро передвигаются к месту локализации чужеродного микроорганизма. Благодаря быстрому размножению, эти клетки быстро нейтрализуют вирусы, бактерии и грибы, вследствие чего они погибают. Данное явление в медицине получило название фагоцитоз.

Эозинофилы

Концентрация в крови эозинофилов меньшая, но они выполняют не менее важную защитную функцию. После попадания в организм чужеродных клеток эозинофилы быстро движутся для их устранения к пораженному участку. Они с легкостью проникают через ткани кровеносных сосудов, поглощают непрошенных гостей.

Еще одна важная функция – связь и поглощение некоторых медиаторов аллергии, включая гистамин. То есть эозинофилы выполняют противоаллергическую роль. Кроме этого, они эффективно борются с гельминтами и глистными инвазиями.

Моноциты

Функции моноцитов:

• нейтрализация микробных инфекций;
• восстановление поврежденных тканей;
• защита от образования опухолей;
• фагоцитоз пораженных и отмерших тканей;
• токсическое влияние на глистные инвазии, попавшие в организм.

Моноциты – важные клетки крови, выполняющие защитную функцию

Моноциты отвечают за синтез белка интерферона. Именно интерферон обеспечивает блокировку распространения вирусов, способствует разрушению оболочки болезнетворных микроорганизмов.

Важно! Жизненный цикл моноцитов непродолжительный и составляет трое суток. После этого клетки проникают в ткани, где превращаются в тканевые макрофаги.

Базофилы

Как и другие форменные элементы крови, базофилы вырабатываются в тканях красного костного мозга. После синтеза они попадают в кровоток человека, где находятся около 120 минут, после чего переносятся в клеточные ткани, где выполняют свои главные функции, находятся от 8 до 12 суток.

Главная роль этих клеток – своевременно выявить и нейтрализовать аллергены, остановить их распространение по организму, призвать другие гранулоциты к месту распространения чужеродных тел.

Кроме участия в аллергических реакциях, базофилы несут ответственность за кровоток в тонких капиллярах. Роль клеток в защите организма от вирусов и бактерий, а также в формировании иммунитета очень мала, несмотря на то, что основная их функция – фагоцитоз. Этот вид лейкоцитов берет активное участие в процессе свертываемости крови, увеличивает проницаемость сосудов, активно участвует в сокращении некоторых мышц.

Лимфоциты представляют собой важнейшие клетки иммунной системы, выполняющие ряд сложных задач. К ним относятся:

• выработка антител, уничтожение патогенной микрофлоры;
• способность различать «свои» и «чужие» клетки в организме;
• устранение мутирующих клеток;
• обеспечение сенсибилизации организма.

Иммунные клетки делятся на Т-лимфоциты, В-лимфоциты и NK-лимфоциты. Каждая из групп выполняет свою функцию.

Т-лимфоциты

По уровню этих тел в составе крови можно определить те или иные иммунные нарушения. Увеличение их количества говорит о повышенной активности природной защиты, что свидетельствует об иммунопролиферативных нарушениях. Низкий уровень говорит о дисфункции иммунитета. Во время лабораторного исследования учитывается число Т-лимфоцитов и других форменных элементов, благодаря чему и удается установить диагноз.

В-лимфоциты

Клетки этого вида имеют специфическую функцию. Их активация происходит только в тех условиях, когда в организм проникают определенные типы возбудителей. Это могут быть штаммы вируса, тот или иной вид бактериальной инфекции, белки или другие химические вещества. Если возбудитель носит другой характер, В-лимфоциты не оказывают на него никакого воздействия. То есть, главная функция этих тел – синтез антител и выполнение гуморальной защиты организма.

Лимфоциты – это главные иммунные защитники

NK-лимфоциты

Этот тип антител может реагировать на любые патогенные микроорганизмы, перед которыми Т-лимфоциты оказываются бессильными. Благодаря этому, NK-лимфоциты называют натуральными киллерами. Именно эти тела эффективно борются с онкологическими клетками. На сегодняшний день ведутся активные исследования этого форменного элемента крови в сфере лечения раковых заболеваний.

Тромбоциты

Тромбоцитами называют мелкие, но очень важные клетки крови, без которых остановка кровотечения и заживление ран было бы невозможным. Синтезируются эти тела путем отщепления небольших частиц цитоплазмы от больших структурных образований – мегакариоцитов, расположенных в красном костном мозге.

Тромбоциты берут активное участие в процессе свертываемости крови, благодаря чему раны и ссадины имеют свойство заживать. Без этого любое поражение кожи или внутренних органов было бы смертельным для человека.

При повреждении сосуда тромбоциты быстро склеиваются между собой, образовывая кровяные сгустки, которые предотвращают дальнейшее кровотечение.

Важно! Кроме заживления ран, тромбоциты помогают питать сосудистые стенки, берут активное участие в регенерации, синтезируют вещества, катализирующие деление и рост клеток кожи во время заживления ран.

Норма форменных элементов в крови

Для выполнения всех необходимых функций крови количество всех форменных элементов в ней должно отвечать определенным нормам. В зависимости от возраста эти показатели изменяются. В таблице можно найти данные о том, какие цифры считаются нормальными.

Любые отклонения от нормы служат поводом к дальнейшему обследованию пациента. Для исключения ложных показателей человеку важно соблюдать все рекомендации по сдаче крови на лабораторное исследование. Сдавать анализ следует утром на голодный желудок. Вечером перед посещением больницы важно отказаться от острой, копченой, соленой пищи и алкогольных напитков. Забор крови осуществляется исключительно в условиях лаборатории с использованием стерильных приборов.

Регулярная сдача анализов и своевременное выявление тех или иных нарушений поможет вовремя диагностировать различные патологии, провести лечение, сохранить здоровье на долгие годы.

Кровь - это жидкая ткань организма, непрерывно движущаяся по кровеносным сосудам, омывающая и увлажняющая все ткани и системы организма. Она составляет 6-8% от всей массы тела (5 литров). Кровь в организме человека выполняет, по крайней мере, семь различных функций, но всех их объединяет одно - транспортировка газов и других веществ. Во-первых, она переносит кислород от легких к тканям, а углекислый газ, образовавшийся в процессе обмена веществ, от тканей к легким. Во-вторых, она транспортирует все питательные вещества из пищеварительного тракта к органам или в накопители (в «подушечки» жировой ткани).

Кровь выполняет и выделительную функцию, так как переносит подлежащие удалению продукты обмена веществ к органам выделительной системы. Кроме того, она участвует в поддержании постоянства состава жидкостей различных клеток и органов, а также регулирует температуру тела человека. Она доставляет гормоны - химические «письма» от желез внутренней секреции к отдаленным от них органам. Наконец, кровь играет большую роль в иммунной системе, так как защищает организм от проникающих в него возбудителей болезней и вредных веществ.

Состав

Кровь состоит из плазмы (примерно 55%) и форменных элементов (около 45%). Ее вязкость выше, чем воды в 4-5 раз. Плазма содержит 90% воды, а оставшаяся часть - это белки, жиры, углеводы и минеральные вещества. В крови должно быть определенное количество каждого из этих веществ. Жидкая плазма переносит различные клетки. Три основные группы этих клеток: эритроциты (красные кровяные тельца), лейкоциты (белые кровяные тельца) и тромбоциты (кровяные пластины).

Больше всего в крови эритроцитов, придающих ей характерный красный цвет. У мужчин в 1 мм куб. крови имеется 5 миллионов эритроцитов, а у женщин - только 4,5 миллиона. Эти клетки обеспечивают циркуляцию кислорода и углекислого газа между легкими и другими органами тела. В этом процессе «химическим сосудом» становится красный кровяной пигмент - гемоглобин. Эритроциты живут примерно 120 дней. Поэтому за одну секунду в костном мозге должно образоваться около 2,4 миллионов новых клеток - так обеспечивается постоянное количество эритроцитов, циркулирующих в крови.

Лейкоциты

У здорового человека в 1 мм куб. содержится 4500-8000 лейкоцитов. После приема пищи их количество может намного возрасти. Лейкоциты «распознают» и уничтожают возбудителей болезней и чужеродные вещества. Если увеличилось содержание лейкоцитов, то это может означать наличие инфекционного заболевания или воспаления. Третья группа клеток - это мелкие и быстро распадающиеся тромбоциты. В 1 мм 3 крови имеется 0,15-0,3 млн тромбоцитов, которые играют важную роль в процессе ее свертывания: тромбоциты закупоривают поврежденные сосуды препятствуя большой кровопотере.

Общая информация

• Рак крови (лейкоз) - это неконтролируемое увеличение количества лейкоцитов. Они вырабатываются в патологически измененных клетках костного мозга, поэтому перестают выполнять свои функции, что влечет за собой расстройство иммунитета человека.
• Кальцификация кровеносных сосудов приводит к быстрому образованию тромбов, которые могут вызвать инфаркт миокарда, инсульт или эмболию легких, если закупорят кровеносный сосуд одного из этих органов.
• В организме взрослого человека циркулирует примерно 5-6 л крови. Если человек внезапно теряет 1 литр крови, например, в результате несчастного случая, то ничего страшного в этом нет. Поэтому донорство и не наносит вреда (у донора берется 0,5 л крови).

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.