21. Характеристика системы крови. Состав крови.

Система крови включает в себя кровь и органы кроветворения, к которым относятся красный костный мозг, вилочковая железа, лимфатические узлы и лимфоидная ткань стенок полых органов, а также селезенка.

Собственно кровь представлена форменными элементами крови, циркулирующими в плазме.

Кровь – это жидкая ткань внутренней среды организма. Плазма крови является межклеточным веществом этой ткани. Она содержит 93% воды и 7% сухого остатка. Сухой остаток включает в себя белки (альбумины, глобулины, фибриноген), протромбин, стероиды, и минеральные соли.

PH крови составляет 7, 36 и всегда остается неизменной благодаря действию буферных систем крови: гемоглобиновой, карбонатной, фосфатной и белковой.

Гемоглобиновая буферная система. Она занимает до 80% буферной емкости. Состоит из восстановленного и окисленного (соединенного с кислородом) гемоглобина. Оксигемоглобин проявляет большие кислотные свойства, нежели восстановленный гемоглобин.

Карбонатная буферная система. Занимает второе место. Состоит из угольной кислоты и дикарбоната натрия. Угольная кислота, проявляющая сильные кислотные свойства, взаимодействует с основными веществами. Дикарбонат натрия наоборот является основанием и вступает в реакцию с кислыми веществами.

Фосфатная буферная система. Представлена гидрофосфатом натрия и дигидрофосфатом натрия. Первое вещество обладает основными свойствами, а второе – кислотными.

Белковая буферная система основана на амфотерности свойств белков.

Механизм действия всех буферных систем – это нейтрализация.

Кровь состоит из жидкой части плазмы и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. На долю форменных элементов приходится 40 – 45%, на долю плазмы – 55 – 60% от объема крови. Это соотношение получило название гематокритного соотношения, или гематокритного числа. Часто под гематокритным числом понимают только объем крови, приходящийся на долю форменных элементов.

Плазма крови

В состав плазмы крови входят вода (90 – 92%) и сухой остаток (8 – 10%). Сухой остаток состоит из органических и неорганических веществ. К органическим веществам плазмы крови относятся белки, которые составляют 7 – 8%. Белки представлены альбуминами (4,5%), глобулинами (2 – 3,5%) и фибриногеном (0,2 – 0,4%).

Белки плазмы крови выполняют разнообразные функции: 1) коллоидно-осмотический и водный гомеостаз; 2) обеспечение агрегатного состояния крови; 3) кислотно-основной гомеостаз; 4) иммунный гомеостаз; 5) транспортная функция; б) питательная функция; 7) участие в свертывании крови.

Альбумины составляют около 60% всех белков плазмы. Благодаря относительно небольшой молекулярной массе (70000) и высокой концентрации альбумины создают 80% онкотического давления. Альбумины осуществляют питательную функцию, являются резервом аминокислот для синтеза белков. Их транспортная функция заключается в переносе холестерина, жирных кислот, билирубина, солей желчных кислот, солей тяжелых металлов, лекарственных препаратов (антибиотиков, сульфаниламидов). Альбумины синтезируются в печени.

Глобулины подразделяются на несколько фракций: a -, b - и g -глобулины.

a -Глобулины включают гликопротеины, т.е. белки, простетической группой которых являются углеводы. Около 60% всей глюкозы плазмы циркулирует в составе гликопротеинов. Эта группа белков транспортирует гормоны, витамины, микроэлементы, липиды. К a -глобулинам относятся эритропоэтин, плазминоген, протромбин.

b -Глобулины участвуют в транспорте фосфолипидов, холестерина, стероидных гормонов, катионов металлов. К этой фракции относится белок трансферрин, обеспечивающий транспорт железа, а также многие факторы свертывания крови.

g -Глобулины включают в себя различные антитела или иммуноглобулины 5 классов: Jg A, Jg G, Jg М, Jg D и Jg Е, защищающие организм от вирусов и бактерий. К g -глобулинам относятся также a и b – агглютинины крови, определяющие ее групповую принадлежность

Глобулины образуются в печени, костном мозге, селезенке, лимфатических узлах.

Фцбриноген – первый фактор свертывания крови. Под воздействием тромбина переходит в нерастворимую форму – фибрин, обеспечивая образование сгустка крови. Фибриноген образуется в печени.

Белки и липопротеиды способны связывать поступающие в кровь лекарственные вещества. В связанном состоянии лекарства 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 лекарственных веществ назначаются другие фармакологические средства. Введенные новые лекарственные вещества могут вытеснить из связанного состояния с белками ранее принятые лекарства, что приведет к повышению концентрации их активной формы.

К органическим веществам плазмы крови относятся также небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак). Общее количество небелкового азота в плазме, так называемого остаточного азота, составляет 11 – 15 ммоль/л (30 – 40 мг%).Содержание остаточного азота в крови резко возрастает при нарушении функции почек.

В плазме крови содержатся также безазотистые органические вещества: глюкоза 4,4 – 6,6 ммоль/л (80 – 120 мг%), нейтральные жиры, липиды, ферменты, расщепляющие гликоген, жиры и белки, проферменты и ферменты, участвующие в процессах свертывания крови и фибринолиза. Неорганические вещества плазмы крови составляют 0,9 – 1%. К этим веществам относятся в основном катионы Nа+, Са2+, К+, Mg2+ и анионы Сl-, НРО42-, НСО3-. Содержание катионов является более жесткой величиной, чем содержание анионов. Ионы обеспечивают нормальную функцию всех клеток организма, в том числе клеток возбудимых тканей, обусловливают осмотическое давление, регулируют рН.

В плазме постоянно присутствуют все витамины, микроэлементы, промежуточные продукты метаболизма (молочная и пировиноградная кислоты).

Эритроциты – красные кровяные клетки – очень малы, в 1мм в кубе крови содержится до 5 млн. эритроцитов. Зарождаются в красном костном мозге, живут около 120 дней и разрушаются в селезенке и печени.

Эритроциты – безъядерные клетки в виде уплощенных дисков диаметром 7-8 мкм, толщиной 2 мкм. Они доставляют кислород из легких к клеткам, забирают у последних углекислый газ и переносят его в легкие. Количество эритроцитов у мужчин – 4,5-5,0 триллионов на литр, у женщин – 4,0-4,5 триллионов на литр.

Снаружи эритроцит покрыт мембраной, которая легко пропускает газы, воду, глюкозу и др. вещества. Внутри эритроцита содержится особый белок – гемоглобин, в состав которого входит железо. Именно гемоглобин придает крови красный цвет.

Диаметр отдельного эритроцита равен 7,2-7,5 мкм, толщина - 2,2 мкм, а объем – около 90 мкм3. Общая поверхность всех эритроцитов достигает 3000 м2, что в 1500 раз превышает поверхность тела человека. Такая большая поверхность эритроцитов обусловлена их большим числом и своеобразной формой. Они имеют форму двояковогнутого диска и при поперечном разрезе напоминают гантели. При такой форме в эритроцитах нет ни одной точки, которая бы отстояла от поверхности более чем на 0,85 мкм. Такие соотношения поверхности и объема способствуют оптимальному выполнению основной функции эритроцитов.

В крови у мужчин содержится в среднем 5х1012/л эритроцитов (6 000 000 в 1 мкл), у женщин – около 4,5х1012/л (4500000 в 1 мкл). Такое количество эритроцитов, уложенное цепочкой, 5 раз обовьют Земной Шар по экватору.

Лейкоциты – белые ( бесцветные ) кровяные клетки – состоят из цитоплазмы и ядра. В 1 мм в кубе крови содержится 4 - 9 тыс. лейкоцитов. Образуются в костном мозге. Способны сами активно двигаться, могут проникать сквозь стенку капилляров и выходить в межклеточное пространство. По способу движения напоминает амебу. Лейкоциты (лимфоциты, моноциты, гранулоциты) имеют шаровидную форму и участвуют в защитной функции организма. Существует несколько разновидностей лейкоцитов. У взрослого человека в 1 л крови насчитывается 4,0-9,0 миллиардов лейкоцитов. Лейкоциты выполняют важную функцию защиты организма от проникновения болезнетворных микробов. При любом повреждении кожи в ранку попадают бактерии. В этом случае лейкоциты устремляются к поврежденному участку. Лейкоцит захватывает и переваривает микробину. Этот процесс называют фагоцитозом, а белые кровяные клетки – фагоцитами. Они обеспечивают иммунитет.

У взрослых кровь содержит 4-9x109/л (4000-9000 в 1 мкл) лейкоцитов, т. е. их в 500-1000 раз меньше, чем эритроцитов. Увеличение их количества называют лейкоцитозом, а уменьшение – лейкопенией.

Лейкоциты делят на 2 группы: гранулоциты (зернистые) и агранулоциты (незернистые). В группу гранулоцитов входят нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, а в группу агранулоцитов – лимфоциты и моноциты. Установлено, что 1 фагоцит может захватить 10 - 15 бактерий. Если он поглащает больше, чем может переварить, то он гибнет. Смесь погибших и живых фагоцитов называется гноем. К группе лейкоцитов относят также лимфоциты – белые кровяные клетки, находящиеся преимущественно в лимфе. Лимфоциты также играют важную роль в защитных реакциях организма.

Тромбоциты отвечают за процесс свертывания крови. 1 л крови содержит 180,0-320,0 миллиардов тромбоцитов.

В организме мужчины содержится 5,0-5,5 л крови, женщины – 4,0-4,5 л (6-8% от массы тела). Потеря 50% крови и более приводит к смерти.

Лимфоциты составляют 20 -40% белых кровяных телец. У взрослого человека содержится 1012 лимфоцитов общей массой 1,5 кг. Лимфоциты в отличие от всех других лейкоцитов способны не только проникать в ткани, но и возвращаться обратно в кровь. Они отличаются от других лейкоцитов и тем, что живут не несколько дней, а 20 и более лет (некоторые на протяжении всей жизни человека).

Лимфоциты представляют собой центральное звено иммунной системы организма. Они отвечают за формирование специфического иммунитета и осуществляют функцию иммунного надзора в организме, обеспечивая защиту от всего чужеродного и сохраняя генетическое постоянство внутренней среды. Лимфоциты обладают удивительной способностью различать в организме свое и чужое вследствие наличия в их оболочке специфических участков – рецепторов, активирующихся при контакте с чужеродными белками. Лимфоциты осуществляют синтез защитных антител, лизис чужеродных клеток, обеспечивают реакцию отторжения трансплантата, иммунную память, уничтожение собственных мутантных клеток и др.

Все лимфоциты делят на 3 группы: Т-лимфоциты (тимусзависимые), В-лимфоциты (бурсазависимые) и нулевые.

Форменные элементы	Строение клетки	Место образования и содержание в 1 мм3 крови	Продолжи- тельность функциони- рования	Место отмирания	Функции
Эритроциты	Красные безъядерные клетки крови двояковогнутой формы, содержащие белок – гемоглобин	Красный костный мозг; 4,5-5 млн.	3-4 мес	Селезенка. Гемоглобин разрушается в печени	Перенос О2 из легких в ткани и CO2 из тканей в легкие
Лейкоциты	Белые кровяные амебообразные клетки, имеющие ядро	Красный костный мозг, селезенка, лимфатические узлы; 6-8 тыс.	3-5 дней	Печень, селезенка, а также места, где идет воспалительный процесс	Защита организма от болезнетворных микробов путем фагоцитоза. Вырабатывают антитела, создавая иммунитет
Тромбоциты	Кровяные безъядерные тельца	Красный костный мозг; 300-400 тыс.	5-7 дней	Селезенка	Участвуют в свертывании крови при повреждении кровеносного сосуда, способствуя преобразованию белка фибриногена в фибрин – волокнистый кровяной сгусток

Плазма крови по объему составляет 55-60% (форменные элементы – 40-45%). Это желтоватая полупрозрачная жидкость. Белки плазмы регулируют распределение воды между кровью и тканевой жидкостью, придают вязкость крови, играют роль в водном обмене. Некоторые из них ведут себя как антитела, обезвреживающие ядовитые выделения болезнетворных микроорганизмов.

Плазма крови содержит 90-92% воды и 8-10% сухого вещества, главным образом, белков и солей. В плазме находится ряд белков, отличающихся по своим свойствам и функциональному значению, -альбумины (около 4,5%), глобулины (2-3%) и фибриноген (0,2-0,4%).

Общее количество белка в плазме крови человека составляет 7-8 %. Остальная часть плотного остатка плазмы приходится на долю других органических соединений и минеральных солей.

Наряду с ними в крови находятся продукты распада белков и нуклеиновых кислот (мочевина, креатин, креатинин, мочевая кислота, подлежащие выведению из организма). Половина общего количества небелкового азота в плазме – так называемого остаточного азота – приходится на долю мочевины. При недостаточности функции почек содержание остаточного азота в плазме крови увеличивается.

Содержание органических и неорганических веществ плазмы крови за счет деятельности различных регулирующих систем организма поддерживается на относительно постоянном уровне.

Белок фибриноген играет важную роль в свертывании крови. Плазма, лишенная фибриногена, называется сывороткой.

Гемоглобин

Гемоглобин является основной составной частью эритроцитов и обеспечивает дыхательную функцию крови, являясь дыхательным пигментом. Он находится внутри эритроцитов, а не в плазме крови, что обеспечивает уменьшение вязкости крови и предупреждает потерю организмом гемоглобина вследствие его фильтрации в почках и выделения с мочой.

По химической структуре гемоглобин состоит из 1 молекулы белка глобина и 4 молекул железосодержащего соединения гема. Атом железа гема способен присоединять и отдавать молекулу кислорода. При этом валентность железа не изменяется, т. е. оно остается двухвалентным.

В крови здоровых мужчин содержится в среднем 14,5% гемоглобина (145 г/л). Эта величина может колебаться в пределах от 13 до 16 (130-160 г/л). В крови здоровых женщин содержится в среднем 13 г гемоглобина (130 г/л). Эта величина может колебаться в пределах от 12 до 14.

Гемоглобин синтезируется клетками костного мозга. При разрушении эритроцитов после отщепления гема гемоглобин превращается в желчный пигмент биллирубин, который с желчью поступает в кишечник и после превращений выводится с калом.

Соединение гемоглобина с газами

В норме гемоглобин содержится в виде 2-х физиологических соединений.

Гемоглобин, присоединивший кислород, превращается в оксигемо-глобин – НbО₂. Это соединение по цвету отличается от гемоглобина, поэтому артериальная кровь имеет ярко алый цвет. Оксигемоглобин, отдавший кислород, называют восстановленным – Нb. Он находится в венозной крови, которая имеет более темный цвет, чем артериальная.