СОСТАВ И ФУНКЦИИ КРОВИ
Кровь, тканевая жидкость и лимфа образуют внутреннюю среду организма. Основой внутренней среды является кровь, которая доставляет клеткам и тканям питательные вещества и кислород и удаляет продукты обмена веществ. Однако кровь непосредственно не соприкасается с клетками тканей организма. Эту функцию выполняет тканевая жидкость, которая образуется из плазмы крови. Благодаря проницаемости стенок капилляров из крови выходят различные химические соединения.
К жидкостным средам организма относят также лимфу, которая находится в лимфатических сосудах. Образуется лимфа путем всасывания в лимфатические капилляры тканевой жидкости с растворенными в ней белками, частицами погибших клеток и других тканевых элементов.
Кровь входит в группу соединительных тканей. Она состоит из двух основных компонентов: плазмы (жидкого межклеточного вещества) и взвешенных в ней форменных элементов (клеток). Основные функции крови: 1) дыхательная функция – перенос кислорода (О2) от легких к тканям и углекислого газа (СО2) от тканей к легким; 2) трофическая функция – доставка питательных веществ1к органам и тканям;
3) транспорт1гормонов и ферментов, участие в гуморальной (жидкостной) регуляции функций в организме; 4) перенос продуктов обмена веществ к месту их выделения; 5) поддержание постоянства температуры тела путем распространения тепла от органов с высоким уровнем обмена веществ (мышц, печени) к другим органам и коже, где происходит теплоотдача; 6) участие в защитных функциях организма – транспорт лимфоцитов, способность свертывания при кровотечениях.
У взрослых людей количество крови составляет в среднем 6 – 8% массы тела. У человека массой 70 кг – 5 – 6 л крови. У детей количество крови относительно больше, чем у взрослых (у новорожденных кровь составляет до 15% от массы тела).
Форменные элементы крови. Если дать крови отстояться, предварительно приняв меры, препятствующие ее свертыванию, то образуются два резко отличающихся друг от друга слоя. Верхний слой – слегка желтоватая полупрозрачная жидкость – плазма крови и нижний слой – осадок темно-красного цвета, который образован форменными элементами – клетками крови (см. рис. 9). В осадке можно различить два слоя: один – светло-желтый, состоящий из лейкоцитов, а другой – темно-красный, состоящий из эритроцитов и тромбоцитов. Плазма занимает 55% объема крови, форменные элементы – 45%.
Эритроциты – основные переносчики кислорода, и углекислого газа. Количество эритроцитов в 1 мкл у мужчин – 4 500 000 – 5 000 000 (5,0х1012 л), у женщин – 4 000 000 – 4 500 000 (4,5х1012 л). Эритроциты не имеют ядра. Каждый эритроцит имеет форму двояковогнутого диска диаметром 7 – 8 мкм, толщиной 1 – 2 мкм.
Эритроциты развиваются в красном костном мозге из его стволовых клеток. Продолжительность жизни эритроцитов около 120 дней, затем они разрушаются. В течение 1 с погибает примерно 10 – 15 млн эритроцитов, количество которых постоянно восстанавливается за счет вновь образующихся клеток. Разрушение погибших и погибающих эритроцитов происходит в селезенке.
Эритроциты покрыты оболочкой – плазмалеммой. Она обладает избирательной проницаемостью. Через нее проходят газы, вода, ионы (Н+, ОН2-, Cl-, HCO3-). В цитоплазме зрелых эритроцитов отсутствуют органеллы. Она на 34% состоит из пигмента гемоглобина.
Гемоглобин – белок, содержащий железо. В одном эритроците находится около 400 млн молекул гемоглобина, В состав гемоглобина входят белок глобин и небелковая пигментная группа гем. Гем содержит двухвалентное железо, соединяющееся с глобином, кислородом и углекислым газом. Основная функция гемоглобина – транспорт кислорода и углекислого газа. Гемоглобин, присоединивший О2, называют оксигемоглобином. Он имеет ярко-алый цвет. Гемоглобин, свободный от кислорода (восстановленный гемоглобин), темно-вишневого цвета. Присоединение кислорода к гемоглобину с образованием оксигемоглобина происходит при высоком парциальном давлении кислорода в легочных капиллярах. При низком парциальном давлении кислорода связь гемоглобина с кислородом становится непрочной. Кислород освобождается и диффундирует в окружающие клетки и ткани.
По мере прохождения крови через ткани организма она отдает кислород и насыщается углекислым газом. Гемоглобин, связанный с СО2, называют карбгемоглобином. Особенно легко гемоглобин соединяется с угарным газом (СО) – оксидом углерода, образуя карбоксигемоглобин. Химическое сродство СО к гемоглобину почти в 300 раз выше, чемО2. Это значит, что достаточно в воздухе оказаться небольшому количеству СО, чтобы гемоглобин был блокирован угарным газом. В результате в организме возникают тяжелые последствия кислородного голодания (рвота, головная боль, потеря сознания).
Лейкоциты, так же как и эритроциты, развиваются в костном мозге из его стволовых клеток. Лейкоциты имеют шаровидную форму и ядро, способны к активному передвижению. Они могут выходить из крови в ткани и возвращаться обратно в кровь. В 1 мкл крови здорового человека содержится 4000 – 9000 лейкоцитов. Количество лейкоцитов в крови колеблется в течение суток: их число увеличивается после еды и во время мышечной работы, уменьшается в утренние часы.
Функцией лейкоцитов является захват, поглощение и внутриклеточное переваривание чужеродных частиц, продуктов распада клеток, микробных тел, участие в защитных реакциях организма.
По форме ядра, составу цитоплазмы и назначению лейкоциты подразделяют на две группы – зернистые лейкоциты и незернистые лейкоциты. Зернистые лейкоциты имеют сегментированное ядро и содержат в своей цитоплазме мелкозернистую субстанцию. Среди зернистых лейкоцитов выделяют эозинофильные, базофиль-ные и нейтрофильные лейкоциты. К незернистым лейкоцитам, имеющим несегментированное ядро\и не содержащим в цитоплазме зернистости, относят моноциты.
В группу лейкоцитов также входят находящиеся в крови клетки иммунной системы – лимфоциты, количество которых у здоровых людей составляет 25 – 30% от числа всех лейкоцитов. Моноциты образуются в костном мозге. Диаметр их 9 – 12 мм. Количество их в крови равно 6 – 8% от числа всех лейкоцитов.
Тромбоциты (кровяные пластинки) – безъядерные форменные элементы крови. В 1 мкл крови их содержится 250 000 – 350 000. Продолжительность жизни тромбоцитов 5 – 8 дней. Образуются они в костном мозге. Тромбоциты способны приклеиваться к поврежденной сосудистой стенке. Сами тромбоциты при этом разрушаются, выделяя вещества, участвующие в свертывании крови.
Плазма крови. Плазма представляет собой бесцветную жидкость, в которой взвешены форменные элементы крови. Плазма содержит белки (в том числе ферменты), аминокислоты, гормоны, минеральные вещества, углеводы, витамины, продукты обмена веществ, выводимые из организма (мочевину, мочевую кислоту, аммиак). В количественном отношении химический состав плазмы представлен следующим образом: вода – 90 – 93%; белки – 7 – 8%; соли – 0,9%; глюкоза – 0,1%. Содержание органических и неорганических веществ в плазме крови поддерживается на относительно постоянном уровне. Плазма крови имеет слабощелочную реакцию (рН 7,36).
В плазме крови содержится 200 – 300 г белков. В основном это альбумины, глобулины и липопротеиды. Белки плазмы играют очень большую роль в организме человека: участвуют в процессах свертываемости крови, поддерживают постоянство реакции крови (ее рН), образуют иммуноглобулины, антитела, участвующие в иммунных реакциях организма. Высокомолекулярные белки, не проникающие через стенки кровеносных капилляров, удерживают в плазме определенное количество воды, что важно для уравновешенного распределения жидкости между кровью и тканями. Наличие белков в плазме обеспечивает вязкость крови, постоянство ее давления в сосудах, препятствует оседанию эритроцитов.
Минеральные вещества плазмы представлены в виде солей (NaCl, CaCl2, KC1, КаНСОз, NaH2PO4 и др.) и ионов (Na+, K+, Са+). Сбалансированное содержание ионов в плазме крови обеспечивает постоянство осмотического давления, а также содержания воды в клетках. В нормальных условиях общая концентрация солей в плазме равна содержанию солей в клетках крови. Даже незначительное нарушение солевого состава плазмы крови может быть губительным для клеток многих тканей организма, прежде всего для эритроцитов. Несмотря на постоянное поступление в кровь веществ, состав плазмы не меняется.