46. Система крови. Кровь: количество, состав, функции. Гематокрит. Депо крови и их значение. Методы исследования крови.

Большинство клеток многоклеточного организма не может перемещаться, чтобы получить кислород и питательные вещества или удалить углекислый газ и другие отходы. Вместо этого данные функции обеспечивают 2 жидкости: кровь и тканевая жидкость. Кровь является соединительной тканью, состоящей из жидкого внеклеточного вещества, называемого плазмой крови, а также растворенных и взвешенных в ней клеток и фрагментов. Тканевая жидкость-это жидкость, омывающая все клетки организма и постоянно обновляемая кровью. Кровь переносит кислород из легких и питательные вещества из ЖКТ, которые диффундируют из крови в тканевую жидкость, а затем в клетки. Углекислый газ и другие отходы перемещаются в противоположном направлении: из клеток организма в тканевую жидкость, а затем в кровь. После этого кровь переносит отходы в различные органы – легкие, почки и кожу – для удаления их из организма.

Физические свойства крови.

По сравнению с водой, кровь более плотная, вязкая, и немного липкая на ощупь. Температура крови составляет 38° С, что примерно на 1° С выше, чем оральная и ректальная температура тела. Кровь имеет слегка щелочной pH, варьирующий от 7,35 до 7,45. Цвет крови зависит от содержания кислорода. Если содержание кислорода высоко, кровь ярко-красная. При низком содержании кислорода она имеет темно-красный цвет. Кровь составляет около 20% всей внеклеточной жидкости и 8 % общей массы тела. Объем крови у среднего взрослого мужчины составляет 5-6 литров, а у женщины — 4-5 литров. Объем крови зависит от размеров организма. Несколько гормонов, регулируемых путем обратной связи, гарантирует относительное постоянство объема и осмотического давления крови. Особенно важны гормоны альдостерон, антидиуретический гормон и предсердный натрийуретический пептид, регулирующие количество воды, выделяемое с мочой.

Состав крови:

Кровь состоит из двух компонентов: плазмы крови, водянистого жидкого внеклеточного матрикса, содержащего растворенные вещества, и форменных элементов, к которым относятся клетки и их фрагменты. Если пробу крови центрифугировать в небольшой стеклянной пробирке, клетки осядут на дно, а более легкая плазма образует верхний слой (рисунок смотри ниже). Кровь примерно на 45% состоит из форменных элементов, и на 55% из плазмы. В норме около 99% форменных элементов составляют эритроциты (красные кровяные тельца). Бледные, бесцветные лейкоциты (белые кровяные тельца) и тромбоциты составляют менее 1% форменных элементов. Поскольку они менее плотные по сравнению с эритроцитами, но плотнее плазмы, в центрифугированной крови они образуют лейкоцитную пленку — очень тонкий слой между эритроцитами и плазмой.

Если из крови удалить форменные элементы, останется жидкость соломенного цвета, называемая плазмой крови. Плазма крови примерно на 91,5% состоит из воды и на 8,5% — из растворенных веществ, большая часть из которых (7% веса) является белками. Некоторые белки плазмы имеются и в других частях организма. Уникальные для крови белки называют плазменными белками. Эти белки выполняют ряд функций, среди которых поддержание нормального осмотического давления крови, являющегося важным фактором обмена жидкостей через стенки капилляров. Большинство плазменных белков, в том числе альбумины (54% белков плазмы), глобулины (38%) и фибриноген (7%) синтезируют гепатоциты (клетки печени). Функции этих белков вы можете посмотреть в таблице ниже. Из некоторых клеток крови развиваются клетки, вырабатывающие гамма-глобулины — важный тип глобулинов. Эти плазменные белки также называют антителами или иммуноглобулинами, так как они вырабатываются при определенных типах иммунных реакций. Инородные вещества (антигены), например, бактерии и вирусы, стимулируют образование миллионов различных антител. Антитело специфически связывается с антигеном, который стимулировал его образование, т.о. обездвиживая его. Кроме белков, в плазме растворены электролиты, питательные вещества, регуляторные вещества, например, ферменты и гормоны, газы и отходы, например, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак и билирубин.

Вещества плазмы крови

Компонент	Описание
Вода(91,5%)	Жидкая часть крови. Является растворителем и средой для других составляющих крови. Поглощает, переносит и выделяет тепло.
Плазменные белки(7%)	Оказывают коллоидное осмотическое давление, которое помогает поддерживать водный баланс между кровью и тканями, а также регулирует объем крови.
Альбумины	Самые маленькие и многочисленные плазменные белки. Вырабатываются в печени. Являются транспортными белками для нескольких стероидных гормонов, а также ЖК.
Глобулины	Вырабатываются в печени и клетками плазмы, развившимися из лимфоцитов В. Антитела (иммуноглобулины) атакуют вирусы и бактерии. Альфа и бета глобулины переносят железо, липиды и жирорастворимые витамины.
Фибриноген	Вырабатываются в печени. Играет существенную роль в свертывании крови
Другие растворенные вещества(1,5%)
Электролиты	Неорганические соли. Положительно заряженные ионы (катионы ), включая Na+, К+, Са2+, Мg 2+; отрицательно заряженные ионы (анионы), включая Сl, НРО4(2-) и НСО3(-),. Помогают поддержать осмотическое давление и играют важную роль в функционировании клеток
Питательные вещества	Продукты пищеварения попадают в кровь для распределения по всем клеткам организма. К ним относятся аминокислоты, глюкоза, ЖК и глицерин, витамины и минеральные вещества.
Газы	Кислород, углекислый газ и азот. О2 в большей степени связан с гемоглобином внутри эритроцитов, а СО2- растворен в плазме. N2 присутствует в крови, но его функция в организме неизвестна
Регуляторные вещества	Ферменты, вырабатываемые клетками крови, катализируют химические реакции. Гормоны, вырабатываемые эндокринными железами, регулируют метаболизм, рост, развитие. Витамины являются кофакторами в ферментативных реакциях.
Отходы	Большинство продуктов распада, возникающих при метаболизме белков, переносится кровью к выделительным органам. К таким продуктам относятся мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин, билирубин и аммиак.

Форменные элементы

Форменные элементы крови включают три основных компонента: красные кровяные тельца(эритроциты), белые кровяные тельца (лейкоциты) и тромбоциты. Эритроциты и лейкоциты являются целыми клетками, а тромбоциты — фрагментами клеток. Эритроциты и тромбоциты имеют всего несколько функций, в то время как лейкоциты выполняют многочисленные специализированные функции. Каждый из нескольких типов лейкоцитов — нейтрофилы, лимфоциты, моноциты, эозинофилы и базофилы — имеет характерный внешний вид и выполняет определенные функции.

1. Эритроциты

2. Лейкоциты

   1. Гранулярные лейкоциты (содержат хорошо заметные гранулы, видимые под световым микроскопом после окрашивания)

      1. Нейтрофилы

      2. Эозинофилы

      3. Базофилы

   2. Агранулярные лейкоциты (после окрашивания не имеют видимых под световым микроскопом гранул)

      1. Лимфоциты Т и В, и естественные клетки-киллеры (NK-клетки)

      2. Моноциты

3. Тромбоциты

Гематокрит

Процент общего объема крови, занимаемый эритроцитами, называют гематокритом. Показатель гематокрита 40 означает, что 40% объема крови занимают эритроциты. У взрослых нормальный показатель гематокрита составляет для женщин 38-46% (в среднем = 42), а для мужчин — 40-54% (в среднем = 47). Гормон тестостерон, концентрация которого у мужчин значительно выше, чем у женщин, стимулирует синтез эритропоэтина, гормона, который в свою очередь стимулирует выработку эритроцитов. Таким образом, тестостерон является причиной более высокого гематокрита у мужчин. Пониженные показатели у женщин в репродуктивном периоде могут быть связаны со значительной кровопотерей при менструациях. Значительное падение гематокрита указывает на анемию, пониженное содержание эритроцитов. При полицитемии (эритроцитозе) процент эритроцитов ненормально высок, и гематокрит может составлять 65% и выше. Это приводит к повышенной вязкости крови, которая увеличивает сопротивление кровотока и усложняет работу сердца. Повышенная вязкость также приводит к повышению кровяного давления и повышенному риску инсульта. Причинами полицитемии является патологическое повышение выработки эритроцитов, тканевая гипоксия, обезвоживание, а также допинг крови или использование спортсменами эритропоэтина.

Функции крови

Кровь, являющаяся жидкой соединительной тканью, выполняет три основные функции:

1. Транспорт.

Кровь переносит кислород из легких в клетки организма, а углекислый газ — из клеток в легкие для удаления с выдыхаемым воздухом. Она переносит питательные вещества из желудочно-кишечного тракта в клетки тела, и гормоны из эндокринных желез к другим клеткам. Кровь также переносит тепло и отходы в органы, отвечающие за их выделение.

2. Регуляция.

Циркуляция крови помогает поддержать гомеостаз всех жидкостей организма. Кровь участвует в регулировании pH благодаря наличию в ней буферов. Благодаря теплопоглощающим и охлаждающим свойствам воды плазмы, а также изменению скорости кровотока в коже, где избыток тепла выделяется в окружающую среду, кровь поддерживает температуру тела. Кроме того, осмотическое давление крови влияет на содержание в клетках воды, главным образом путем взаимодействия растворенных ионов и белков.

3. Защита.

Кровь способна свертываться, предотвращая кровопотерю после травмы. Кроме того, имеющиеся в ней белые кровяные тельца способны к фагоцитозу и защищают от болезней. Несколько типов белков крови, в том числе антитела, интерфероны и комплемент, вовлечены в защиту от болезней.

Депо крови.

Депо крови - органы-резервуары, в которых у высших животных и человека может храниться изолированно от общего кровотока около 50% всей крови. При повышении потребности организма в кислороде (например, при тяжёлой физической работе) или уменьшении количества гемоглобина в циркулирующей крови (например, в результате кровопотери) в общую циркуляцию поступает кровь из депо крови. Основные депо крови - селезёнка, печень и кожа. Возможность функционирования этих органов в качестве депо крови обусловлена своеобразным строением их сосудистой системы. В селезёнке часть крови проникает в межклеточные пространства и оказывается выключенной из общей циркуляции; обратное поступление крови в общий кровоток осуществляется при сокращении гладкой мускулатуры селезёнки. В печени задержка крови может быть обусловлена превышением притока крови над её оттоком; освобождение печени от избытка крови происходит вследствие резкого сужения сосудов, приносящих к ней кровь. В коже кровь резервируется в подсосочковых сплетениях капилляров (параллельных ответвлениях от основного кровяного русла кожи), где кровь течёт непрерывно.

Методы исследования крови.

1. Определение скорости оседания эритроцитов

В основу этого метода положена концепция агрегации эритроцитов и их оседания в соответствии с законом Стокса (осаждение частиц в вязкой среде). В клинике в качестве одного из показателей состояния организма широко применяют исследование скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Величина СОЭ во многом зависит от свойств плазмы, от содержания в ней крупномолекулярных белков – глобулинов и фибриногена и от концентрации эритроцитов. При различных воспалительных процессах, как правило, концентрация крупномолекулярных белков в крови возрастает, что способствует увеличению СОЭ, так как эритроциты лишаются заряда и прилипают друг к другу. В конце беременности содержание фибриногена может возрастать почти в 2 раза, и СОЭ при этом достигает 40-50 мм/ч.

2. Определение гематокрита.

Гематокрит – показатель, который отражает долю форменных элементов в общем объеме крови. Берут цельную кровь и центрифугируют. Под действием центрифужных сил (центростремительной и центробежной) происходит разделение крови на плазму и форменные элементы. Этот показатель прежде всего зависит от концентрации эритроцитов, но также зависит от размера эритроцитов и от объема плазмы.

3. Оценка кислотно-основного состояния (КОС) крови.

Оценка КОС артериальной крови имеет большое значение в клинической практике. Основными показателями, характеризующими КОС, являются:

• рН крови

По определению рН представляет собой отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации ионов водорода. рН плазмы - 7,38-7,42. Несмотря на постоянно изменяющееся поступление в кровь кислых продуктов метаболизма (лактата, угольной кислоты и др.), рН крови поддерживается на постоянном уровне. Однако нормальное значение рН еще не доказывает отсутствия нарушения КОС крови, т.к. возможен компенсированный ацидоз или алкалоз

• Буферные основания, щелочной резерв

Это суммарная концентрация всех анионов крови, обладающих буферными свойствами. БО включают такие показатели, как бикарбонатный буфер- 24 ммоль/л, белковый буфер – 17 ммоль/л, гемоглобиновый буфер – 6,7 ммоль/л и фосфатный буфер –2 ммоль/л. Общая сумма БО в артериальной крови – 48-49 ммоль/л.

• Парциальное напряжение углекислого газа в артериальной крови

• Концентрация бикарбонатов

4. Определение концентрации эритроцитов.

Физиологической основой метода является разведение крови физиологическим раствором (0,9% хлоридом натрия, изотоническим). Разведение необходимо, так как концентрация эритроцитов слишком велика, и их будет трудно подсчитать, если не развести кровь в 200 раз. Физиологический раствор является изотоничным плазме крови, поэтому эритроциты полностью сохраняются в таком растворе.

5. Определение концентрации гемоглобина. Гемоглобин – хромопротеид, находящийся внутри эритроцитов. Чтобы определить его концентрацию, его необходимо извлечь, для чего используют (по методу Сали) 0,1 Н соляную кислоту, которая разрушает мембрану эритроцитов. Также кислоту используют, чтобы все виды гемоглобина (фетальный и взрослый) перевести в одно соединение – хлорид гематина, имеющего бурую окраску. Такую окраску имею стандартные растворы хлорида гематина в гемометре Сали. Согласно унифицированного гемиглобинцианидного метода вместо соляной кислоты используют трансформирующий раствор, содержащий цианиды, которые переводят все виды гемоглобина в цианметгемоглобин. Определение концентрации эритроцитов и гемоглобина необходимо в клинике для оценки состояния эритроцитарной системы

6. Методы исследования группы крови по системе АВО и резус-принадлежности.

7. Методы исследования крови – общее исследование

Общее исследование крови является самой распространенной разновидностью анализов в медицине. Патологии, отражающиеся на крови периферических сосудов, не являются определяющими для какого-либо заболевания, однако позволяют судить об общем характере патологии. ОАК проводится для диагностики заболеваний крови, воспалительных процессов либо инфекционных болезней. Кроме того, общий анализ крови необходим для определения эффективности назначенного лечения. Биохимия - крайне важный для установления состояния в функциональном отношении, для оценки работы всех внутренних систем и органов.

8. Кровь на сахар

При выполнении анализа крови на сахар проводится установление концентрации глюкозы. Норма концентрации глюкозы составляет от 3,3 ммоль до 5, 5. Забирается из пальца, натощак. В условиях амбулатория анализ крови на сахар выполняется всем пациентам после сорокалетнего возраста, а более молодым выполняется для установления наличия сахарного диабета.

9. Иммунологическое исследование

Анализ крови на состояние иммунитета позволяет установить число иммунных клеток и комплексов иммунитета в организме. Такой метод анализа крови дает данные о текущем состоянии различных отделов иммунитета, дает представление о текущем иммунодефиците. По наличию белка иммуноглобулина, который может указывать на характер течения патологии – острый либо хронический.

10. Серологические исследования представляют собой способ обследования антигенов и антител в крови пациентов. Для установления инфекционных болезней, для обнаружения в крови антител к инфекции, к конкретным разновидностям вирусов и бактерий. Кроме того, этот же анализ используется для установления группы крови.

11. Анализ на свертываемость (коагулограмма) . Свертывание крови заключается в нескольких стадиях, которые идут друг за другом. Анализ дает возможность установить свойства расстройств свертывания у конкретного больного, что позволяет назначать индивидуальное адекватное лечение.

12. На онкомаркеры - установления наличия белков, которые продуцируются в клетках доброкачественных и злокачественных образований. Эти клетки по строению и функциям имеют большие отличия от здоровых клеток