Состав, объем и функции крови

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

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

Кровь выполняет в организме целый ряд физиологических ф у н к ц и и.

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

Дыхательная функция состоит в доставке кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Кислород пе­реносится преимущественно эритроцитами в виде соединения с ге­моглобином —

окснгемоглобином ( ), углекислый газ — плазмой крови в форме бикарбонатных ионов ( -). В обычных условиях при дыхании воздухом 1 г гемоглобина присоединяет 1.34 мл кислорода, а так как в одном литре крови содержится 140-160 г гемоглобина, то количество кислорода в нем составляет около 200 мл; эту величину принято называть кислородной емкостью крови (иногда этот показатель рассчитывают на 100 мл крови).

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

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

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

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

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

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

ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ

Образование форменных элементов крови называется г е м о п о э з о м. Он осуществляется в различных кроветворных органах. В костном мозге образуются эритроциты, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. В селезенке и лимфатических узлах формируются лейкоциты. Образование моноцитов осуществляется в костном моз­ге и в ретикулярных клетках печени, селезенки и лимфатических уз­лов. В красном костном мозге и селезенке образуются тромбоциты.

ФУНКЦИИ ЭРИТРОЦИТОВ

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

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

В начальных фазах своего развития эритроциты имеют ядро и называются ретикулоцитами. В нормальных условиях ретикулоциты составляют около

1 % от общего числа циркулирующих в крови эритроцитов. Увеличение числа ретикулоцитов в перифери­ческой крови может зависеть как от активации эритроцитоза, так и от усиления выброса ретикулоцитов из костного мозга в кровоток. Сред­няя продолжительность жизни зрелых эритроцитов составляет около 120 дней, после чего они разрушаются в печени и селезенке.

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

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

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

ФУНКЦИИ ЛЕЙКОЦИТОВ

Лейкоциты по функциональным и морфологическим призна­кам представляют собой обычные клетки, содержащие ядро и протоплазму.

Количество лейкоцитов в крови здорового человека составля­ет . Лейкоциты неоднородны по своему строению: в одних из них протоплазма имеет зернистое строение (гранулоциты), в других зернистости нет (агранулоциты). Гранулоциты составля­ют 65-70% всех лейкоцитов и делятся в зависимости от способности окрашиваться нейтральными, кислыми или основными красками на нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

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

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

Нейтрофилы составляют60-70%всехлейкоцитовижшно/лсл наиболее важными клетками защиты организма от бактерий и их токсинов. Проникая через стенки капилляров, нейтрофилы попада­ют в межтканевые пространства, где осуществляется фагоцитоз — поглощение и переваривание бактерий и других инородных белко­вых тел.

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

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

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

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

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

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

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

Моноциты (4-8%) являются самыми крупными клетками белой крови, которые называют макрофагами. Они обладают самой высокой фагоцитарной активностью по отношению к продук­там распада клеток и тканей, а также обезвреживают токсины, обра­зующиеся в очагах воспаления. Считают также, что моноциты принимают

участие в выработке антител. К макрофагам, наряду с моно­цитами, относят ретикулярные и эндотелиальные клетки печени, се­лезенки, костного мозга и лимфатических узлов.

ФУНКЦИИ ТРОМБОЦИТОВ

Тромбоциты — это мелкие, безъядерные кровяные пластинки

(бляшки Биццоцери) неправильной формы, диаметром 2-5 мик­рон. Несмотря на отсутствие ядра, тромбоциты обладают активным метаболизмом и являются третьими самостоятельными живыми клетками крови. Число их в периферической крови колеблется от 250 до 400 продолжительность жизни тромбоцитов составля­ет 8-12 дней.

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