Занятие 8
Тема 8. Возрастные особенности системы крови Внутренняя среда организма. Гомеостаз. Функции крови
Кровь, лимфа и тканевая жидкость являются внутренней средой организма, в которой осуществляется жизнедеятельность клеток, тканей и органов. Внутренняя среда человека сохраняет относительное постоянство своего состава (гомеостаз), которое обеспечивает устойчивость всех функций организма и является результатом рефлекторной и нервно-гуморальной саморегуляции. Кровь, циркулируя в кровеносных сосудах, выполняет ряд жизненно важных функций: транспортную (транспортирует кислород, питательные вещества, гормоны, ферменты, а также доставляет остаточные продукты обмена веществ к органам выделения), регуляторную (гомеостатическую — поддерживает относительное постоянство температуры тела и постоянство внутренней среды), защитную (клетки крови обеспечивают реакции иммунного ответа, а также свертывание при ранении).
Этапы внутриутробного кроветворения
Процесс внутриутробного кроветворения включает 3 этапа:
1. Желточный этап (мезобластический, ангиобластический). Начинается с 3-й продолжается до 9-й недели. Гемопоэз происходит в сосудах желточного мешка (из стволовых клеток образуются примитивные первичные эритробласты (мегалобласты), содержащие HbP.
2. Печеночный (гепатолиенальный) этап. Начинается с 6-й недели и продолжается почти до рождения. Вначале в печени происходит как мегалобластический, так и нормобластический эритропоэз, а с 7-го месяца происходит только нормобластический эритропоэз. Наряду с этим происходит гранулоцито-, мегакариоцито-, моноцито- и лимфоцитопоэз. С 11-й недели по 7-й месяц в селезенке присходит эритроцито-, гранулоцито-, моноцито- и лимфоцитопоэз.
3. Костно-мозговой (медуллярный, миелоидный) этап. Начинается с конца 3-го месяца и продолжается в постнатальном онтогенезе. В костном мозге всех костей (начиная с ключицы) из стволовых клеток происходит эритропоэз по нормобластическому типу, гранулоцито-, моноцито-, мегакариоцитопоз и лимфопоэз. Роль органов лимфопоэза в этот период выполняют селезенка, тимус, лимфоузлы, небные миндалины и пейеровы бляшки.
В постнатальной жизни основным кроветворным органом становится костный мозг. В нем содержится основная масса стволовых кроветворных клеток и осуществляется образование всех клеток крови. Интенсивность гемопоэза в остальных органах после рождения быстро снижается.
Возрастные особенности количества крови, состава плазмы, физико-химических свойств крови
Количество крови. Общее количество крови по отношению к весу тела новорожденного составляет у новорожденных 15%, грудных детей 14% у детей одного года — 11%, а у взрослых — 7–8%. При этом у мальчиков несколько больше крови, чем у девочек. Снижение величины данного показателя до уровня взрослых происходит к 6–9 годам. Отмечается некоторое увеличение количества крови в период полового созревания. При старении происходит снижение относительной массы крови.
В покое приблизительно 40–45 % крови циркулирует в кровеносных сосудах, а остальная ее часть находится в депо (капиллярах печени, селезенки и подкожной клетчатки). Кровь из депо поступает в общее кровяное русло при повышении температуры тела, мышечной работе, подъеме на высоту, при кровопотерях. Быстрая потеря циркулирующей крови опасна для жизни. Например, при артериальном кровотечении и потере 1/3–1/2 всего количества крови наступает смерть вследствие резкого падения кровяного давления. К кровопотере особенно чувствительны грудные дети и новорожденные (еще недостаточно развиты компенсаторные механизмы). Чувствительность к кровопотере повышается при наркозе, гипотермии, болевой и психической травме.
Сравнительно высокий гематокрит — 0,54 (гематокрит — это часть объема крови, приходящаяся на долю форменных элементов) у новорожденных снижается до уровня взрослых к концу 1-го месяца, после чего снижается до 0,35 в грудном возрасте и в детстве (в 5 лет — 0,37, в 11-15 лет — 0,39). После чего его величина повышается и к концу пубертатного периода гематокрит достигает уровня взрослых (у мужчин — 0,42–0,52, у женщин — 0,37–0,47).
Плазма. Плазма — жидкая часть крови (ее объем приблизительно равен 2,8–3,0 л), представляет собой надосадочную жидкость, полученную после центрифугирования цельной крови с добавленными к ней антикоагулянтами (веществами, предотвращающими свертывание). На ее долю у взрослых приходится 55–60 % общего объема крови, у новорожденных – меньше 50 % вследствие большого объема эритроцитов.
Состав плазмы: Н2О (90–92 %) и сухой (плотный) остаток (8–10 %), который включает неорганические и органические вещества.
Белки. Количество общего белка плазмы у взрослых составляет 65–85 г/л. Белки плазмы методом электрофореза могут быть разделены на альбумины (35–55 г/л), глобулины (20–35 г/л) и фибриноген (2–4 г/л); фракция глобулинов разделяется на альфа-1, альфа-2, бета и гамма-глобулины.
Роль белков плазмы:
Создают онкотическое давление (1/200 осмотического давления плазмы
Поддерживают рН (буферные свойства).
Поддерживают вязкость крови (важно для артериального давления).
Участвуют в свертывании крови (фибриноген и др.).
Являются факторами иммунитета (иммуноглобулины, белки комплемента).
Выполняют транспортную функцию (перенос гормонов, микроэлементов).
Выполняют питательную функцию (пластическую).
Препятствуют (альбумины) или способствуют (глобулины) оседанию эритроцитов.
Являются ингибиторами по отношению к некоторым протеазам (антитрипсин — ингибитор трипсина).
Регулируют функции, обмен веществ (белковые гормоны, ферменты).
Обеспечивают перераспределение воды между тканями и кровью
У новорожденных содержание белков в крови равно 48–56 г/л. Увеличение их количества до уровня взрослых (65–85 г/л) происходит к 3–4 годам. Низкий уровень белков в крови новорожденных обусловливает меньшее онкотическое давление крови по сравнению со взрослыми.
У детей младшего возраста характерны индивидуальные колебания количества белков в крови. Сравнительно низкий уровень белка объясняется недостаточной функцией печени (белокобразующей). В течение онтогенеза изменяется соотношение альбумины/глобулины. В первые дни после рождения в крови больше глобулинов, особенно гамма-глобулинов (высокое содержание гамма-глобулинов в момент рождения объясняется способностью их проходить через плацентарный барьер из плазмы матери). Они затем быстро разрушаются. Гамма-глобулины доходят до нормы взрослых к 3 годам, альфа- и бета-глобулины – к 7 годам. В первые месяцы содержание альбуминов снижено (37 г/л). Оно постепенно увеличивается и к 6 месяцам достигает 40 г/л, а к 3 годам достигает уровня взрослых. К старости происходит некоторое снижение концентрации белков и белкового коэффициента за счет снижения содержания альбуминов и повышения количества глобулинов.
Содержание глюкозы в крови детей ниже, чем у взрослых (у новорожденных 1,7–4,2 ммоль/л, с 1 месяца до 14 лет — 3,33–5,55 ммоль/л).
У детей отмечается сравнительно высокое содержание в крови молочной кислоты (2,0–2,4 ммоль/л), что является отражением повышенного гликолиза. У грудного ребенка ее уровень на 30 % выше, чем у взрослых. С возрастом ее количество уменьшается (в возрасте 1 год — 1,3–1,8 ммоль/л).
Содержание липидных фракций новорожденных отличается от спектра этих веществ у более старших детей и взрослых тем, что у них значительно увеличено содержание альфа-липопротеинов и понижено количество бета-липопротеинов. К 14 годам показатели приближаются к нормам взрослого человека. Количество холестерола в крови новорожденных относительно невысоко, и увеличивается с возрастом (рисунок 8.1). При этом отмечается, что при преобладании в пище углеводов уровень холестерола в крови повышается, а при преобладании белков — понижается. В пожилом и старческом возрастах уровень холестерола увеличивается.
Рисунок 8.1 – Возрастные особенности количества холистерола в крови
Содержание в крови протеолитических ферментов после рождения повышается и к 30-му дню жизни достигает уровня взрослых.
К минеральным веществам крови относятся поваренная соль (NaCl), 0,85–0,9 %, хлористый калий (КС1), хлористый кальций (СаС12) и бикарбонаты (NaHCO3), по 0,02 %, и др. У новорожденных количество натрия меньше, чем у взрослых, и доходит до нормы к 7–8 годам. С 6 до 18 лет содержание натрия колеблется от 170 до 220 мг%. Количество калия, наоборот, наиболее высокое у новорожденных, самое низкое – в 4–6 лет и достигает нормы взрослых к13–19 годам.
Содержание кальция в плазме у новорожденных выше, чем у взрослых; с 1 до 6 лет оно колеблется, а с 6 до 18 лет стабилизируется на уровне взрослых.
У мальчиков 7–16 лет неорганического фосфора больше, чем у взрослых, в 1,3 раза; органического фосфора больше, чем неорганического, в 1,5 раза, но меньше, чем у взрослых.
У новорожденных детей рН и буферные основания крови снижены (декомпенсированный ацидоз в 1-й день, а затем — ацидоз компенсированный). К старости количество буферных оснований снижается (особенно бикарбонатов крови).
Относительная плотность крови у новорожденных выше (1,060–1,080), чем у взрослых (1,050–1,060). Затем установившаяся относительная плотность крови в течение первых месяцев сохраняется на уровне взрослых.
Вязкость крови новорожденных сравнительно высока (10,0–14,8), что в 2–3 раза выше, чем у взрослых (5) (в основном за счет увеличения количества эритроцитов). К концу 1-го месяца вязкость уменьшается и остается на сравнительно постоянном уровне, не изменяясь к старости.