16.Система крови. Объем,состав и функция крови. Гематокрит.Кислотно-щелочное равновесие. Реакция крови в покое и при работе разного характера и интенсивности.Буферные системы крови. Кровь

Кровь представляет собой внутреннюю жидкую среду (ткань) организма, обеспечивающую определенное постоянство основных физиологических и биохимических параметров и осуществляющую гуморальную связь между органами. Существует два понятия: периферическая кровь, состоящая из плазмы и находящихся в ней во взвешенном состоянии форменных элементов и система крови (Ланг Г.Ф., 1936), куда относят периферическую кровь, органы кроветворения и кроверазрушения (костный мозг, печень, селезенка и лимфатические узлы). Кровь является своеобразной формой ткани и характеризуется рядом особенностей: жидкая среда организма, находится в постоянном движении, составные части кро­ви имеют разное происхождение, образуются и разрушаются в ос­новном вне ее.

99

8.1. 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 • кги 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).

100

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.

Кислотно-щелочное состояние представляет одну из важных констант жидкой внутренней среды организма и является ее активной реакцией, обусловленной количественным соотношением Нк и ОНионов. В чистой воде содержится одинаковое количество Ни ОНионов, поэтому она нейтральна. Если число ионов Нв единице объема раствора превышает число ионов ОН, раствор имеет кислую реакцию;если соотношение этих ионов обратное, раствор является щелочным Для характеристики активной реакции крови пользуются водородным показателем, или рН, который является отрицательным десятичным логарифмом концентрации водородных ионов. В хими­чески чистой воде при температуре 25° С рН равен 7 (нейтральная реакция). Кислая среда (ацидоз) имеет рН ниже 7, щелочная (алка­лоз) — выше 7. Кровь имеет слабощелочную реакцию: рН артериаль­ной крови равен 7.4; рН венозной крови — 7.35, что обусловлено большим содержанием в ней углекислого газа.

Буферные системы крови обеспечивают поддержание относительного постоянства активной реакции крови, т. е. осуще­ствляют регуляцию кислотно-щелочного состояния. Эта способ­ность крови обусловлена особым физико-химическим составом бу­ферных систем, нейтрализующих кислые и щелочные продукты, на­капливающиеся в организме. Буферные системы состоят из смеси слабых кислот с их солями, образованными сильными основаниями. В крови имеется 4 буферных системы: 1)бикарбонатная бу­ферная система — угольная кислота-двууглекислый натрий (), 2)фосфатная буферная система-одноосновный-двуосновный фосфорнокислый натрий (); 3) гемоглобиновая буферная система — восстановленный гемоглобин-калийная соль гемоглобина (); 4) буферная система белков плазмы. В поддержании буферных свойств крови ведущая роль принадлежит ге­моглобину и его солям (около 75%), в меньшей степени бикарбонатному,

106

фосфатному буферам и белкам плазмы. Белки плазмы играют роль буферной системы, благодаря своим амфотерным свойствам. В кислой среде они ведут себя как щелочи, связывая кислоты. В щелоч­ной среде белки реагируют как кислоты, связывающие щелочи.

Все буферные системы создают в крови щелочной резерв, который в организме относительно постоянен. Величина его измеря­ется количеством миллилитров углекислого газа, которое может быть связано 100 мл крови при напряжении СОв плазме, равном 40 мм рт. ст. В норме она равна 50-65 объемного процента СО. Резерв­ная щелочность крови выступает прежде всего как резерв буферных систем против сдвига рН в кислую сторону.

Коллоидные свойства крови обеспечиваются, главным образом, за счет белков и в меньшей мере — углеводами и липоидами. Общее количество белков в плазме крови составляет 7-8% ее объема. В плазме находится ряд белков, отличающихся по своим свойствам и функциональному значению: альбумины (около4.5%), гло­булины (2-3%)и фибриноген (0.2-0.4%).

Белки плазмы крови выполняют функции регуляторов водного обмена между кровью и тканями. От количества белков зависят вяз­кость и буферные свойства крови; они играют важную роль в под­держании онкотического давления плазмы.

17.Плазма крови, ее состав и функции. ГОМЕОСТАТИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ КРОВИ.Осмотическое и онкотическое давление, его роль в транскапиллярном обмене веществ. Изменения В крови при мышечной работе разного характера. Плазма крови человека представляет собой бесцветную жидкость, содержащую 90-92% воды и 8-10% твердых веществ, к которым относятся глюкоза, белки, жиры, различные соли, гормо­ны, витамины, продукты обмена веществ и др. Физико-химические свойства плазмы определяются наличием в ней органических и ми­неральных веществ, они относительно постоянны и характеризуют­ся целым рядом стабильных констант.

Удельный вес плазмы равен 1.02-1.03, а удельный вес крови — 1.05-1.06; у мужчин он несколько выше (больше эритроцитов), чем у женщин.

Осмотическое давление является важнейшим свойством плазмы. Оно присуще растворам, отделенным друг от друга полупро­ницаемыми мембранами, и создается движением молекул раствори­теля (воды) через мембрану в сторону большей концентрации раство­римых веществ. Сила, которая приводит в движение растворитель, обеспечивая его проникновение через полупроницаемую мембрану, называется осмотическим давлением. Основную роль в величине осмотического давления играют минеральные соли. У че­ловека осмотическое давление крови составляет около 770 кПа (7.5-8 атм.). Та часть осмотического давления, которая обусловлена белками плазмы, называется онкотическим. Из общего осмотического давления на долю белков приходится примерно 1/200 часть, что составляет примерно 3.8 кПа.

Клетки крови имеют осмотическое давление одинаковое с

105

плазмой. Раствор, имеющий осмотическое давление, равное давле­нию крови, является оптимальным для форменных элементов и на­зывается изотоническим. Растворы меньшей концентрации называются гипотоническими; вода из этих растворов поступает в эритроциты, которые набухают и могут разрываться — происходит их гемолиз. Если из плазмы крови теряется много воды и концентрация солей в ней повышается, то в силу законов ' осмоса вода из эритроцитов начинает поступать в плазму через их полупроницаемую мембрану, что вызывает сморщивание эритро­цитов; такие растворы называют гипертоническими. Относительное постоянство осмотического давления обеспечива­ется осморецепторами и реализуется главным образом через органы выделения.