Состав и количество периферической крови

Понятие системы крови

Кровь относится к соединительной ткани, она связывает между собой практически все органы и ткани. Её называют универсальной жидкостью, так как для поддержания нормального функционирования организма в ней должны содержаться все необходимые вещества

Понятие системы крови было введено в 1939 Г.Ф. Лангом. В эту систему входят:

1) периферическая кровь, находящаяся в сосудах (6-8 % от массы тела);

2) органы кроветворения – красный костный мозг, селезенка, лимфатические узлы;

3) органы кроверазрушения – красный костный мозг, селезенка, лимфоузлы, печень;

4) нейрогуморальный аппарат регуляции.

Кроме того, представляется целесообразным, как отдельный элемент системы крови, выделять депонированную (выключенную из общего кровотока) кровь.

Система крови обладает рядом особенностей:

- динамичностью, то есть состав периферической крови может постоянно изменяться;

- неразрывной связью с системой кровообращения, так как все свои функции выполняет в постоянном движении.

Важнейшими особенностями крови как являются: 1) выполнение своих функций только в жидком агрегатном состоянии и в постоянном движении (по кровеносным сосудам и полостям сердца); 2) образование составных частей за пределами сосудистого русла; 3) объединение работы всех систем организма.

Основные функции крови

Кровь выполняет следующие основные функции:

1. Транспортную – перенос различных веществ, необходимых для жизнедеятельности органов и тканей, а также продуктов обмена, О₂, СО₂, питательных веществ, гормонов, белков, электролитов, ферментов, витаминов и др.

2. Дыхательную – перенос О₂ от легких к тканям в составе артериальной крови и СО₂ от тканей к легким в составе венозной крови.

3. Питательную – кровь обеспечивает движение белков, углеводов, жиров и т.д. из органов пищеварения и их депо к тканям организма. Она доставляет к клеткам организма воду, органические и неорганические вещества.

4. Экскреторную – транспорт промежуточных продуктов обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты, NН_3, молочной кислоты, кетоновых тел и др.), конечных продуктов обмена (СО₂ и Н₂О), избытков воды, органических и минеральных веществ к органам их выделения (почки, легкие, потовые железы, кишечник).

5. Регуляторную (а именно, гуморальную) – доставка гормонов, пептидов, ионов и других веществ, обладающих регуляторным действием на различные клетки и органы-мишени.

6. Терморегуляторную – выражается в том, что кровь, обладая большой теплоемкостью, транспортирует тепло от более нагретых областей организма к менее нагретым и органам теплоотдачи, то есть кровь способствует перераспределению тепла и поддержанию постоянства температуры тела.

7. Гомеостатическую – поддержание постоянства внутренней среды организма (кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и т.п.).

8. Защитную – осуществление специфического и неспецифического иммунитета, а также свертывания крови и остановки кровотечения (при нарушении целостности сосудов).

Плазма крови, ее состав

Плазма крови представляет собой жидкость остающуюся после удаления из нее форменных элементов. Удельная масса плазмы равна 1,025-1,029 (клинического значения данный показатель не имеет). Плазма, лишенная фибриногена, называется сывороткой, основным клиническим значением которой является наличие в ней антител.

Плазма крови содержит 90-92 % воды, 8-10 % сухого остатка (7-9 % органические вещества и 1% неорганические вещества) (табл.1). Таблица 1

Компоненты	Содержание	Компоненты	Содержание
Вода Общий белок Альбумины α1- Глобулины α2- Глобулины β- Глобулины γ Глобулины Фибриноген Билирубин общий Липиды ЛПОНП ЛППП ЛПНП ЛПВП Глюкоза	900-910 г/л 65-85 г/л 40-50 г/л 1,4-3 г/л 5,6-9,0 г/л 5,4-9,0 г/л 9,0-14,5 г/л 2,0-4,0 г/л 3,4-22ммоль/л 2,0-4,0 г/л 0,8-1,5 г/л 0,2-0,75 г/л 3,2-4,4 г/л 2,7-4,3 г/л 3,3-5,5 моль/л	Мочевая кислота Креатинин Натрий Калий Кальций общий Кальций свободный Магний Хлориды Железо общее Медь общая Гидрокарбонат Фосфат Сульфат Аммиак Остаточный азот	179-476 мкмоль/л 44-150 ммоль/л 135-145 ммоль/л 3,3-4,9 ммоль/л 2,25-2,75 ммоль/л 1,15-1,27 ммоль/л 0,65-1,1 ммоль/л 95-110 ммоль/л 9,0-31,0 ммоль/л 11,0-24,3 ммоль/л 23,0-33,0 ммоль/л 0,8-1,2 ммоль/л 0,4-0,6 ммоль/л 19,0- 43,0 ммоль/л 14-28 ммоль/л

К органическим веществам плазмы крови относятся: белки, небелковые азотосодержащие соединения и безазотистые органические вещества.

Белки плазмы составляют 6-8 % сухого остатка (общий белок- 65-85 г/л) и представлены альбуминами (40-50 г/л или 4-5 %), глобулинами (23-31 г/л или 2-3 %) и фибриногеном (2-4 г/л или 0,2‑0,4 %). Они отличаются по строению, молекулярной массе, содержанию различных веществ. Для характеристики белкового состава крови определяется белковый коэффициент. При увеличении содержания общего белка возникает гиперпротеинемия, при уменьшении – гипопротеинемия, при появлении патологических белков – парапротеинемия, при изменении их соотношения диспротеинемия.

Белки плазмы крови выполняют следующие функции:

1) обеспечивают онкотическое давление крови;

2) регулируют водный гомеостаз (следовательно, и водно-солевой обмен);

3) осуществляют питательную функцию;

4) участвуют в транспорте многих веществ (гормонов, органических веществ и т.д.);

5) обеспечивают иммунитет (антитела);

6) определяют агрегатное состояние крови и ее реологические свойства (вязкость, свертываемость, суспензионные свойства);

7) поддерживают кислотно-основное состояние (белковый буфер). Поскольку белки – амфотерные вещества (способные связывать в зависимости от рН среды, Н⁺ или ОН^- ), то они играют роль буферов, поддерживающих рН крови.

Альбумины – низкомолекулярные, мелкодисперсионные белки, составляют более половины всех белков плазмы (лат. albumen – белок), содержание которых составляет 40-50 г/л. Поскольку количество альбуминов высоко, а размеры их молекул малы (70 000 Д), то их суммарная поверхность оказывается большой, этот белок на 80 % определяет коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление плазмы. Альбумины осуществляют питательную функцию, являются резервом аминокислот для синтеза белков. Транспортная функция заключается в переносе холестерина, жирных кислот, билирубина, солей тяжелых металлов, лекарственных препаратов (антибиотиков, сульфаниламидов). Альбумины синтезируются в основном в печени. При возникновении местного воспаления, вследствие своих малых размеров и увеличения проницаемости капилляров, альбумины способны покидать кровеносное русло, увеличивая онкотическое давление интерстициальной жидкости и вызывая, тем самым, отек ткани. В частности, альбумины могут «пропотевать» в брюшную полость, что приводит к выходу туда воды и развитию асцита.

Глобулины (лат. globulus – шарик) – это крупномолекулярные белки (до 450 000 Д). Выделяют несколько их фракций: альфа-, бета-, гамма-глобулины. Специфической функцией глобулинов является их транспортная активность. Молекулы глобулинов, представляющих весьма разнообразные группы, имеют на своей поверхности активные точки, с помощью которых осуществляется биохимическая или электростатическая связь с транспортируемыми веществами.

α‑глобулины транспортируют, в основном, гормоны, витамины, микроэлементы, липиды. К α‑глобулинам относятся эритропоэтины, стимулирующие эритропоэз, а также плазминоген и протромбин, играющие важную роль в процессах свертывания и противосвертывания. Разновидность α‑глобулинов, связывающих глюкозу, называется гликопротеидами. Около 60 % всей глюкозы плазмы циркулирует в составе гликопротеидов.

β-глобулины участвуют в транспорте фосфолипидов, холестерина, стероидных гормонов, катионов металлов. К этой фракции относятся, например, белок трансферрин, служащий переносчиком меди и железа. Он имеет важнейшее значение для синтеза гемоглобина

γ-глобулины называются антителами или иммуноглобулинами, которых существует 5 классов: JgA, JgG, JgM, JgD, JgE. Они способны связываться с чужеродными веществами или белковыми структурами мембран патогенных микроорганизмов, формируя, тем самым, защиту макроорганизма. Антитела и комплимент относятся к глобулинам и формируют гуморальный иммунитет. Глобулины образуются в печени, костном мозге, селезенке и лимфатических узлах.

Особой фракцией β-глобулинов, представляющей функционально самостоятельную группу белков плазмы, является фибриноген, его молекулярный вес равен 340000 Д. Это основной фактор свертывания крови. Фибриноген – растворимый предшественник фибрина, который под воздействием тромбина переходит в нерастворимую форму – фибрин, обеспечивая образование сгустка крови. Образуется в печени.

Белки плазмы способны связывать поступающие в кровь лекарственные вещества, которые в связанном состоянии неактивны и образуют как бы депо. При уменьшении концентрации лекарственного препарата в сыворотке он отщепляется от белков и становится активным. Это надо иметь в виду, когда на фоне введения одних лекарств назначаются другие. Введенные новые лекарственные вещества могут вытеснить из связанного состояния с белками ранее принятые препараты, что приведет к повышению их концентрации в активной форме.

Онкотическое давление крови – часть осмотического давления, создаваемая белками плазмы. Его величина составляет 25-30 мм рт.ст. (0,03-0,04 атм.). Онкотическое давление играет важную роль в регуляции распределения воды между плазмой крови и тканями. Стенка капилляра непроницаема для белков плазмы крови, которые обладают высокой гидрофильностью (способностью притягивать и удерживать около себя воду), в тканевой жидкости белков мало, поэтому создается градиент их концентрации, удерживающий воду в сосудистом русле. При снижении величины онкотического давления крови (например, при болезнях печени, когда снижено образование альбуминов, или болезнях почек, когда повышено выделение белков с мочой) происходит выход воды из сосудов в интерстициальное пространство, что приводит к отеку тканей.

В сравнении с осмотическим давлением, создаваемым электролитами, величина онкотического давления плазмы оказывается небольшой. Однако ионы, вследствие своих малых размеров, свободно проникают через стенки сосудов, и градиента концентрации электролитов между плазмой и межклеточной жидкостью не существует. Белки не способны перемещаться из крови при неповрежденном сосуде. Тем самым, именно онкотическое давление плазмы удерживает в кровеносном русле дополнительное количество воды.

К небелковым азотосодержащим соединениям относятся мочевина, мочевая кислота, креатинин, креатин, аммиак, остаточный азот. Они образуются в результате обмена белков и определяют величину такого показателя крови как остаточный азот. Общее количество небелкового азота (остаточного азота) составляет 14,3-28,6 ммоль/л. Уровень остаточного азота поддерживается за счет наличия белков в пище, выделительной функции почек и интенсивности белкового обмена.

К безазотистым органическим веществам относятся глюкоза, нейтральные жиры, липиды, молочная и пировиноградная кислоты, ферменты, расщепляющие гликоген, жиры, белки, проферменты и ферменты, витамины и гормоны. Глюкоза, содержание которой в норме составляет 3,3-5,5 ммоль/л, зависит от количества углеводов в пище, состояния эндокринной системы. Молочная кислота, содержание которой резко повышается при критических состояниях. В норме ее содержание равно 1‑1,1 ммоль/л. Пировиноградная кислота (образуется при утилизации углеводов) в норме содержится приблизительно 80-85 ммоль/л. Холестерин – в свободном виде и в виде соединений (эфиров) - 3,9‑6,5 ммоль/л.

К неорганическим веществам плазмы крови относятся в основном катионы Na⁺ – 135‑145 ммоль/л, Са²⁺ – 2,25-2,75 ммоль/л, К⁺ – 4,0 - 5,0 ммоль/л, Мg²⁺ – 0,65-1,1 ммоль/л, анионы Сl^- – 95-110 ммоль/л, НСО^-₃ – 20,0-30,0 ммоль/л, НРО₄^2- – 0,8-1,2 ммоль/л. Общей для всех ионов, их неспецифической функцией, является обеспечение формирования мембранного потенциала всех клеток организма, прежде всего, возбудимых тканей. Обеспечивают рН крови, равное 7,36-7,4. Так же они формируют осмотическое давление.

Осмотическое давление - сила, с которой вода переходит через полупроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор (сила, с которой растворенное вещество удерживает или притягивает растворитель). Оно зависит в основном от содержания солей и воды в плазме крови и обеспечивает поддержание на физиологически необходимом уровне концентрации различных веществ, растворенных в жидких средах организма. Осмотическое давление способствует распределению воды между тканями, клетками и кровью. Функции клеток организма могут осуществляться лишь при относительной стабильности осмотического давления.

Осмотическое давление крови относится к жестким константам, его величина - 7,3-7,6 атмосфер, что называется нормоосмией. Повышение осмотического давления носит название гиперосмии, снижение - гипоосмии. Указанная величина осмотического давления плазмы, помимо глюкозы, в основном формируется электролитами. Ионы имеют заряд, который, в силу электростатического взаимодействия, притягивает к себе один из полюсов диполя воды. Таким образом, каждый из ионов создает вокруг себя гидратную оболочку, удерживая воду в данном растворе электролита. Чем выше концентрация электролита, тем большее количество молекул воды оказываются «связанными» с ионами. При перемещении ионов через мембраны они «тянут» за собой свои гидратные оболочки, способствуя пассивному транспорту воды.

Растворы, осмотическое давление которых равно осмотическому давлению клеток, называются изотоническими или физиологическими. Растворы, с более низким осмотическим давлением, чем у плазмы называются гипотоническими. Они вызывают увеличение объема клеток в результате перехода воды из раствора в клетку. Растворы, с большим осмотическим давлением называются гипертоническими.

Осмотическое давление крови, лимфы, тканевой и внутриклеточной жидкостей приблизительно одинаково и отличается достаточным постоянством. Это необходимо для обеспечения нормальной жизнедеятельности клеток.

Форменные элементы крови

К форменным элементам относятся эритроциты, лейкоциты, тромбоциты (рис.1).

Рис 1. Форменные элементы крови человека в мазке.

1 – эритроцит, 2 – сегментоядерный нейтрофильный гранулоцит, 3 – палочкоядерный нейтрофильный гранулоцит, 4 – юный нейтрофильный гранулоцит, 5 – эозинофильный гранулоцит, 6 – базофильный гранулоцит, 7 – большой лимфоцит, 8 – средний лимфоцит, 9 – малый лимфоцит, 10 – моноцит, 11 – тромбоциты (кровяные пластинки).

На долю клеточных элементов приходится 44 % общего объема крови.

Эритроциты (красные кровяные тельца) - наиболее многочисленные форменные элементы крови, основное содержание которых составляет гемоглобин. В норме в крови у мужчины содержится 4,0‑5,5∙10¹² /л (или 4000 000-55000000 в 1 мкл эритроцитов), а у женщин 3,7-4,9∙10¹² /л (37000000‑49000000 в 1 мкл (1мм³). В детском возрасте число эритроцитов постепенно меняется. У новорожденных оно довольно высоко (5,5 млн/мкл крови), что обусловлено перемещением крови из плаценты в кровоток ребенка во время родов и значительной потерей воды в дальнейшем. В последние месяцы организм ребенка растет, но новые эритроциты не образуются, этим обусловлен «спад третьего месяца» (к третьему месяцу жизни число эритроцитов снижается до 3,5 млн./мкл крови). У детей дошкольного и школьного возраста число эритроцитов несколько меньше, чем у женщин. Однако количество форменных элементов крови изменчиво (их увеличение называется эритроцитозом, а при уменьшении – эритропенией). Эритроцитоз бывает относительным и абсолютным. Относительный эритроцитоз (без активации эритропоэза) наблюдается при сгущении крови во время физической работы или действия высокой температуры. Абсолютный эритроцитоз является следствием усиленного эритропоэза при адаптации человека к высокогорью или при развитии болезней крови. Эритропения также может быть относительной и абсолютной. Относительная эритропения обусловлена разжижением крови при увеличении поступления жидкости в организм при сохраненном эритропоэзе. Абсолютная эритропения (анемия) является следствием: 1) повышенного кроверазрушения (аутоиммунный гемолиз эритроцитов, избыточная кроверазрушающая функция селезенки); 2) пониженного эритропоэза (дефицит железа, витаминов (особенно группы В) в пищевых продуктах, отсутствие внутреннего фактора Кастла и недостаточное всасывание витаминов В₁₂ ); 3) кровопотери при травме или ранениях стенок сосудов.

Зрелые эритроциты человека – безядерные клетки, имеющие двояковогнутую форму диаметром 7,5 мкм. Эритроциты такой формы называются нормоцитами (рис.2).

Рис. 2. Форма эритроцита. А. Нормальные эритроциты в форме двояковогнутого диска. Б. Сморщенные эритроциты в гипертоническом солевом растворе

С возрастом диаметр несколько уменьшается. Эритроциты у новорожденных больше по размеру и объему. Эритроциты состоят из стромы, заполненной гемоглобином, и белково-липидной оболочки. Мембрана эритроцитов более проницаема для анионов, чем для катионов. Имеют преимущественно форму двояковогнутого диска. Особая форма эритроцитов приводит к увеличению диффузионной поверхности, что способствует лучшему выполнению основной функции эритроцитов - дыхательной. Полноценные зрелые эритроциты обладают пластичностью. Пластичность - способность эритроцитов к обратимой деформации при прохождении через узкие капилляры и микропоры. Они протискиваются через узкие капилляры, меняя свою форму на элепсовидную, что имеет важное значение для гемодинамики и диффузии газов. В процессе старения эритроцитов возникает необратимая агрегация спектрина и гемоглобина, что вызывает нарушение структуры, формы эритроцитов (из дискоцитов они превращаются в сфероциты) и их пластичности. Такие эритроциты не могут проходить через капилляры. Они захватываются и разрушаются макрофагами селезенки, а отдельные из них гемолизируются внутри сосудов. Гликофорины придают гидрофильные свойства наружной поверхности эритроцитов и электрический дзета- потенциал. Поэтому эритроциты отталкиваются друг от друга и находятся в плазме во взвешенном состоянии, определяя суспензионную устойчивость эритроцитов.

Основные функции эритроцитов.

1) дыхательная - перенос кислорода от альвеол легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким;

2) регуляция рН крови благодаря одной из мощнейших буферных систем крови – гемоглобиновой;

3) питательная - перенос на своей поверхности аминокислот от органов пищеварения к клеткам организма;

4) защитная - адсорбция на своей поверхности токсических веществ;

5) они являются носителями ферментов (холинэстераза, карбоангидраза, фосфатаза) и витаминов(В₁, В₂, В₆, С);

6) эритроциты несут на своей мембране групповые признаки крови;

7) участие в вводно-солевом обмене;

8) за счет того, что мембрана эритроцитов проницаема для анионов и не проницаема для катионов и гемоглобина, они участвуют в регуляции ионного состава плазмы;

9) участие иммунных реакциях за счет переноса на своей поверхности иммуноглобулинов, иммунных комплексов.

Образование эритроцитов - эритропоэз осуществляется в красном костном мозге, который находится в плоских костях и метафизах трубчатых костей. Эритроциты вместе с кроветворной тканью носят название «красного ростка крови» или эритрона.

Эритропоэтины. У человека эритропоэтин представляет собой термостабильный гликопротеин с молекулярной массой около 34000 и содержанием сахара 30 %. Белковая часть эритропоэтина включает 165 аминокислотных остатков. Главную роль в синтезе эритропоэтина играют почки. В физиологических условиях усиленный эритропоэз происходит при гипоксии - недостатке кислорода в тканях, которая является причиной образования физиологических регуляторов кроветворения - эритропоэтинов, образующихся в почках, печени, селезенке, подчелюстных слюнных железах. При гипоксии почки реагируют на недостаток кислорода синтезом большого количества эритропоэтинов, что приводит к существенному увеличению количества эритроцитов в крови. Синтез эритропоэтина угнетается при различных почечных заболеваниях. Нервные и эндокринные влияния на эритропоэз осуществляются, по-видимому, непрямо, а через эритропоэтины, которые являются специфическими регуляторами эритропоэза. Природа эритропоэтинов (эритрогенов) полностью не изучена и в чистом виде они не получены. Эритропоэтины можно рассматривать, как продукт разрушения эритроцитов и гемоглобина. Следовательно, чем интенсивнее в организме идет разрушение эритроцитов, тем больше образуется эритропоэтинов, и тем интенсивнее они стимулируют эритропоэз. Показано образование эритропоэтина в крови, временно изолированной от организма. Вероятно, этот механизм лежит в основе благотворного влияния аутогемотерапии.

Эритропоэтины усиливают пролиферацию клеток – предшественников эритроидного ряда – колониеобразующая единица эритроцитарная и ускоряют синтез гемоглобина. Они стимулируют синтез информационной РНК, необходимой для образования энзимов, которые участвуют в формировании гема и глобина. Эритропоэтины повышают также кровоток в сосудах кроветворной ткани и увеличивают выход в кровь ретикулоцитов.

Для образования эритроцитов требуются железо, витамин В₁₂, фолиевая кислота и микроэлементы.

Железо. Суточная потребность в железе для эритропоэза составляет 20-25 мг. 95 % этого количества организм получает из гемоглобина разрушенных эритроцитов и 5 % с пищей. Трехвалентное железо пищи благодаря веществу, находящемуся в слизистой кишечника, превращается в двухвалентное железо. С помощью белка трансферрина железо, всосавшись, транспортируется плазмой в костный мозг, где оно включается в молекулу гемоглобина. Избыток железа депонируется в печени в виде соединений с белком – ферритина или с белком и липоидом – гемосидерина. При недостатке железа развивается железодефицитная анемия.

Витамины. Для образования эритроцитов необходим витамин B₁₂ и фолиевая кислота. Витамин B₁₂ поступает в организм с пищей и является внешним фактором кроветворения (или внешним фактором Касла). Его всасывание происходит лишь в том случае, когда он взаимодействует с внутренним фактором кроветворения, внутренний фактор Кастла, который выделяется железами дна желудка. При отсутствии этого фактора всасывание витамина B₁₂ не происходит. По этой причине резекцию дна желудка всегда проводят максимально щадящим образом. При недостатке витамина В₁₂ развивается В₁₂ – дефицитная анемия. Это может быть при недостаточном его поступлении с пищей (печень, мясо, яйцо, дрожжи, отруби).

Для эритропоэза необходим также витамин С, который стимулирует всасывание железа из кишечника, усиливает действие фолиевой кислоты и способствует образованию гема. Витамин В₆ оказывает влияние на синтез гема. Витамин В₂ необходим для образования липидной стромы эритроцитов. Витамин Е и витамин РР укрепляют липидную оболочку эритроцитов, защищая их от гемолиза.

Микроэлементы. Для нормального эритропоэза необходимы микроэлементы. Медь помогает всасыванию железа в кишечнике и способствует включению железа в структуру гема. Никель и кобальт участвуют в синтезе гемоглобина и гемосодержащих молекул, утилизирующих железо. 75 % цинка в организме находится в эритроцитах в составе фермента карбоангидразы. Селен, взаимодействуя с витамином Е, защищает мембрану эритроцита от повреждения свободными радикалами.

Регуляция эритропоэза осуществляется гуморальными и нервными механизмами. Гуморальная регуляция заключается действие эндогенных и экзогенных факторов. К первым относят Эритропоэз активируется мужскими половыми гормонами (андрогенами), что обуславливает большее содержание эритроцитов в крови у мужчин, чем у женщин. Стимуляторами эритропоэза также являются соматотропный гормон, тироксин, катехоламины, интерлейкины. Торможение эритропоэза вызывают особые вещества – ингибиторы эритропоэза, образующиеся при увеличении массы циркулирующих эритроцитов, например, у спустившихся с гор людей. Тормозят эритропоэз женские половые гормоны (эстрогены).

Симпатическая нервная система активирует эритропоэза, парасимпатическая – тормозит.

Об интенсивности эритропоэза судят по числу ретикулоцитов – предшественников эритроцитов. В норме их количество составляет 1-2 %.

Созревшие эритроциты циркулируют в крови в течение 100-120 дней (3-4 месяца), а затем они погибают, разрушаются в печени, селезенке, в костном мозге. В течение 1 секунды погибает примерно 10-15 млн эритроцитов.

Разрушение эритроцитов происходит несколькими путями. Во-первых, вследствие механического травмирования при циркуляции по сосудам, при этом чаще разрушаются молодые эритроциты. Во-вторых посредством клеток мононуклеарной фагоцитарной системы, которых особенно много в печени и селезенке, фагоцитирующих часть эритроцитов. В-третьих, в результате их гемолиза. При старении эритроциты становятся сферичнее и гемолизируются прямо в циркулирующей крови. Продукты распада эритроцитов также являются стимуляторами кроветворения.

Гемоглобин и его соединения

Гемоглобин (Нв) – основной компонент эритроцитов, благодаря которому эритроциты выполняют дыхательную функцию и поддерживают рН крови. По химической природе он относится к хромопротеидам. У мужчин в крови содержится в среднем 130-160 г/л гемоглобина, у женщин – 120‑150 г/л. Молекулярная масса гемоглобина составляет около 60000 Да. Гемоглобин состоит из белка глобина и 4 молекул гема. Гем имеет в своем составе атом железа, способный присоединять или отдавать молекулу кислорода. Гем содержит двухвалентное железо, которое играет ключевую роль в деятельности гемоглобина, являясь его активной (простетической) группой. Гемоглобин синтезируется эритро- и нормобластами костного мозга. Для нормального синтеза гемоглобина необходимо достаточное поступление железа с пищей. При разрушении эритроцитов гемоглобин, после отщепления гема, превращается в билирубин - желчный пигмент, который поступает, в основном, в кишечник в составе желчи, где превращается в стеркобилин, выводящийся из организма с каловыми массами. Часть билирубина удаляется с мочой в виде уробилина.

Основная функция гемоглобина - перенос кислорода и углекислого газа. Гемоглобин, присоединивший к себе кислород, превращается в оксигемоглобин. Соединение гемоглобина с кислородом происходит в капиллярах легких. Это соединение непрочное. В виде оксигемоглобина переносится большая часть кислорода. Гемоглобин, отдавший кислород, называется восстановленным, или дезоксигемоглобином. Гемоглобин, соединенный с углекислым газом носит название карбгемоглобина. Соединение гемоглобина с углекислым газом происходит в капиллярах тканей организма. Это соединение легко распадается. В виде этого соединения переносится 20 % СО₂. Оксигемоглобин и карбгемоглобин являются физиологическими соединениями гемоглобина.

В скелетных и сердечной мышцах находится мышечный гемоглобин, называемый миоглобином. Он играет важную роль в снабжении кислородом работающих мышц, его можно рассматривать, как депо О₂ в мышцах.

Имеется несколько форм гемоглобина, отличающихся строением белковой части – глобина. Первые 7-12 нед. внутриутробного развития зародыша его красные кровяные тельца содержат примитивный гемоглобин. У плода содержится гемоглобин F (80 %) или фетальный гемоглобин (от англ. Faetus – плод) гемоглобин. Он обладает более высокой способностью связывать кислород. Это помогает плоду не испытывать гипоксии при относительно низком парциальном напряжении кислорода в его крови. После рождения гемоглобин F практически полностью заменяется на взрослый – гемоглобин А (от англ. adult – взрослый). В эритроцитах взрослого человека содержатся гемоглобин А (95‑98 % Hb A₁ и 2-3 % HbA₂ ).

Гемоглобин может вступать в соединение и с другими газами. Соединение гемоглобина с угарным газом (СО) называется карбоксигемоглобином - это патологическое соединение, в норме его не существует, т.к. в атмосфере отсутствует СО. Является прочным соединением. Гемоглобин блокирован в нем угарным газом и не способен осуществлять перенос кислорода. Сродство гемоглобина к угарному газу выше его сродства к кислороду, поэтому даже небольшое количество угарного газа в воздухе является опасным для жизни. При этом более критическим является не концентрация угарного газа, а длительность его вдыхания. Даже предельно низкое содержание СО в воздухе, но при длительном вдыхании, например, во время сна может оказаться летальным. Вследствие своего высокого сродства угарный газ в виде карбоксигемоглобина способен циркулировать в крови предельно долго.

Часто отравления угарным газом возникают у водителей при длительном нахождении в закрытом гараже с включенным двигателем автомобиля. Другим распространенным клинически значимым источником СО являются древесный дым, а также сырой кирпич печей изб и свежий печной лак. Поэтому при первом или после длительного перерыва протапливании таких печей необходимо тщательное проветривание помещения.

Особенностью угарного газа является то, что он не обладает запахом, поэтому отравление развивается незаметно. Часто пострадавший осознает это, когда проявляется миорелаксирующее (расслабление скелетной мускулатуры) действие угарного газа, при этом человек не может самостоятельно покинуть помещение.

Первая помощь при отравлении угарным газом. Пострадавшего следует переместить на свежий воздух. Следует учитывать, что при значительном отравлении сохранность самостоятельного дыхания не снимает необходимости проведения дальнейших действий по оказанию помощи. Наиболее оптимальным будет подача воздуха с повышенным содержание О₂, например, из кислородной подушки. При отсутствии таковой – произвести искусственное дыхание. Во время искусственного дыхания в легкие потерпевшего воздух нагнетается под давлением, большим атмосферного. При этом парциальное давление О₂ в таком воздухе оказывается большим, чем в норме, что способствует его большему растворению в крови, а также лучшему вытеснению угарного газа из связи с гемоглобином. Если же пострадавший будет дышать самостоятельно, парциальное давление О₂ во вдыхаемом воздухе окажется меньшим (примерно, 100 мм рт.ст.), что окажется недостаточным для вытеснения из карбоксигемоглобина угарного газа, т. к. сродство Нb к СО значительно выше, чем О₂. В дальнейшем пострадавший должен быть доставлен в больницу.

При воздействии на гемоглобин экзогенных сильных окислителей происходит окисление железа гема с переходом его в 3-х валентную форму. В результате этого образуется метгемоглобин, который не способен присоединять ни О₂, ни СО₂. В результате окисления гемоглобин прочно удерживает кислород и теряет способность отдавать его тканям, что может привести к гибели организма. К подобным сильным окислителем относятся нитраты и нитриты, содержащиеся, например, в химических удобрениях, также опасность представляют пероксиды, нитрокраски, анилиновые красители и ряд других веществ бытовой химии. В норме ежедневно около 0,5 % всего гемоглобина превращается в метгемоглобин, но затем она снова восстанавливается в гемоглобин специальным ферментом метгемоглобинредуктазой. Встречаются наследственные метгемоглобинемии, когда снижена активность метгемоглобинредуктазы в эритроцитах, что вызывает кислородное голодание.

Метгемоглобин, также как карбоксигемоглобин, относится к группе патологических соединений гемоглобина.

Цветовой показатель

О содержании в эритроцитах гемоглобина судят по цветовому показателю (ЦП) – относительной величине, характеризующей насыщение в среднем одного эритроцита гемоглобином. ЦП – процентное соотношение гемоглобина и эритроцитов. За 100 % гемоглобина принимают величину, равную 166,7 г/л, а за 100 % эритроцитов 5х10¹² /л. Если у человека содержание гемоглобина и эритроцитов равно 100 %, то ЦП равен 1. В норме он колеблется в пределах 0,75-1,0, иногда может достигать 1,1. При этом эритроциты называются нормохромными. Если ЦП менее 0,7, то такие эритроциты недонасыщены гемоглобином и называются гипохромными. При ЦП более 1,1 говорят о гиперхромных эритроцитах. Гипо- и гиперхромия встречаются только при анемиях.

Физиология лейкоцитов

Лейкоциты, или белые (бесцветные) кровяные тельца, представляют собой бесцветные клетки, содержащие ядро и протоплазму, размером от 8 до 20 мкм.

Количество лейкоцитов в периферической крови взрослого человека колеблется в пределах 4,0‑9,0х10 ⁹/л или 4000-9000 в 1 мкл или мм³, однако, их численность колеблется в зависимости от времени суток и функционального состояния организма (прием пищи, физическая нагрузка).

У мужчин их количество несколько выше, чем у женщин. У новорожденного количество лейкоцитов равно 12000-30000 в мкл, в последующем снижается и в 14-15 лет устанавливается на уровне взрослого человека.

Увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитозом, уменьшение – лейкопенией (гр. leik – белый, penie – бедность). Лейкоцитозы и лейкопении могут быть истинными, или абсолютными (усиление или ослабление лейкопоэза), или ложными, или относительными (за счет сгущения или разжижения крови). Количественные изменения лейкоцитов могут быть связаны со стимуляцией или угнетением созревания и выселения лейкоцитов из кроветворных органов и депо. Различают физиологический (ложный) и патологический (истинный) лейкоцитоз. Основные признаки физиологического лейкоцитоза – его временность, с длительностью максимум до нескольких часов, и увеличение числа зрелых форм нейтрофилов. Т.е. физиологический лейкоцитоз носит перераспределительный характер (т.е. обеспечиваются поступлением лейкоцитов в кровоток из депо крови) и бывает кратковременным.

Выделяют следующие виды физиологического лейкоцитоза:

1) пищеварительный. Количество лейкоцитов после приема богатой белками пищи может достигать 10000-12000 в 1 мкл, а через 3-4 часа возвращаться к норме;

2) миогенный. В первой его фазе наблюдается перераспределительное увеличение, главным образом, лимфоцитов (усиливается лимфоток). Количество лейкоцитов возрастает до 10000 в 1мкл. Вторая фаза совпадает с утомлением. Повышается продукция лейкоцитов. Увеличивается количество нейтрофилов. Лейкоцитоз становится истинным. Третья фаза миогенного лейкоцитоза возникает при длительных физических перегрузках. Общее количество лейкоцитов может возрасти до 50000 в 1мкл. Возрастает количество юных и палочкоядерных нейтрофилов;

3) лейкоцитоз беременности. Большое количество лейкоцитов скапливается в подслизистой основе матки;

4) лейкоцитоз при приеме холодных и горячих ванн в периоде реактивного расширения сосудов кожи;

4) при сильных эмоциях. Например, в период экзаменов у студентов количество лейкоцитов может увеличиться до 11000 в 1 мкл.

Продукция лейкоцитов контролируется нервной системой. Безусловно- рефлекторный лейкоцитоз возникает при раздражении механорецепторов желудка давлением, создаваемым резиновым баллоном. Условно-рефлекторный лейкоцитоз появляется, если пищевой центр возбужден. В большинстве случаев лейкоцитоз является кратковременным и в основном связан с освобождением лейкоцитов из кровяных депо. Лейкоцитоз может воз