СОСТАВ И ФУНКЦИИ КРОВИ - АНАТОМИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ И ГИГИЕНА ЧЕЛОВЕКА

Кровь циркулирует в кровеносной системе и переносит газы и другие вещества, необходимые для метаболизма либо образующиеся в результате обменных процессов. Кровь состоит из плазмы(прозрачной жидкости бледно-желтого цвета) и взвешенных в ней клеточных элементов (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов). Кровь выполняет следующие функции: транспортную, дыхательную, распределения теплоты, регуляторную, защитную, участвует в выделении, поддерживает постоянство внутренней среды организма. Объем крови взрослого мужчины составляет примерно 75 мл на килограмм веса тела; у взрослой женщины этот показатель равен примерно 66 мл. Соответственно общий объем крови у взрослого мужчины в среднем — около 5 л; более половины объема составляет плазма (около 55%), а остальная часть приходится на клетки крови (45%). Часть крови (около 40%) не циркулирует по кровеносным сосудам, а находится в так называемом депо крови (в капиллярах и венах печени, селезенки, легких и кожи). Объем циркулирующей крови может меняться за счет изменения объема депонированной крови: во время мышечной работы, при кровопотерях, в условиях пониженного атмосферного давления кровь из депо выбрасывается в кровяное русло. Потеря 60—70% объема крови может привести к смерти.

Плазма крови

После отделения взвешенных в крови клеточных элементов остается водный раствор сложного состава, называемый плазмой. Плазма переносит клетки крови, питательные вещества и продукты метаболизма и служит связующим звеном между кровью и межклеточной жидкостью, и через нее осуществляется связь с клетками и их содержимым. Плазма крови содержит 90—92% воды и 8—10% неорганических и органических веществ. Неорганические вещества составляют 0,9—1,0% (ионы Na, К, Mg, Са, Cl, Р и др.). Водный раствор, который по концентрации солей соответствует плазме крови, называют физиологическим раствором. Его можно вводить в организм при недостатке жидкости. Среди органических веществ плазмы 6,5—8% составляют белки (альбумины, глобулины, фибриноген), около 2% приходится на низкомолекулярные органические вещества (глюкоза — 0,1%, аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, липиды, креатинин). Белки наряду с минеральными солями поддерживают кислотно-щелочное равновесие и создают определенное осмотическое давление крови.

Форменные (клеточные) элементы крови

Эритроциты, или красные кровяные кленш, представляют собой круглые диски диаметром 7,2—7,9 мкм и средней толщиной 2 мкм. В 1 мм³ крови содержится 5—6 млн эритроцитов. Они имеют форму двояковогнутого диска. Такая форма клетки увеличивает поверхность для диффузии дыхательных газов, а также делает эритроциты способными к обратимой деформации при прохождении через узкие изогнутые капилляры. В зрелых эритроцитах нет ядер. Они содержат главным образом гемоглобин, растворенные неорганические ионы (преимущественно К⁺) и различные ферменты. Гемоглобин состоит из белковой и небелковой частей. Небелковая часть (гем) содержит ион железа. 1емоглобин образует в капиллярах легких непрочное соединение с кислородом — океiгемоглобин Это соединение по цвету отличается от гемоглобина, поэтому насыщенная кислородом (артериальная) кровь имеет ярко-алый цвет. Оксигемоглобин, отдавший кислород в капиллярах тканей, называют восстановленным. Он находится в крови, бедной кислородом (венозной), которая имеет более темный цвет, чем артериальная. Кроме того, в венозной крови содержится нестойкое соединение гемоглобина с углекислым газом — карбгемоглобин. Гемоглобин может входить в соединения не только с кислородом и углекислым газом, но и с другими газами, например с угарным газом, образуя прочное соединение карбоксигемоглобин. Отравление угарным газом вызывает удушье. При уменьшении количества гемоглобина в эритроцитах или уменьшении числа эритроцитов в крови возникает анемия. У взрослых людей эритроциты образуются в красном костном мозге губчатого вещества костей из клеток-предшественников, источником которых служат стволовые клетки, и при выходе в кровяное русло теряют ядро. Время циркуляции в крови составляет около 120 сут., после чего они разрушаются в селезенке и печени.

Лейкоциты, или белые клетки крови, делят на два класса в зависимости от наличия или отсутствия в их цитоплазме особых гранул (рис. 32.1). Клетки, не содержащие гранул (агранулоциты), — это лимфоциты и моноциты; их ядра имеют преимущественно правильную круглую форму. Клетки со специфическими гранулами (гранулоциты) характеризуются, как правило, наличием ядер неправильной формы с множеством долей. Их разделяют на три разновидности: нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. У здорового человека в 1 мм³ крови содержится в среднем около 6 тыс. лейкоцитов. Они образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах и селезенке, разрушаются в селезенке. Продолжительность жизни большинства лейкоцитов — от нескольких часов до 20 сут., а лимфоцитов — 20 лет и более. При острых инфекционных зaболеваниях число лейкоцитов быстро нарастает. Проходя сквозь стенки кровеносных сосудов, нейтрофилы фагоцитируют бактерий и продукты распада тканей и разрушают их своими лизосомными ферментами. Гной состоит главным образом из нейтрофилов и их остатков. И.И. Мечников назвал такие лейкоциты фагоцитами, а само явление поглощения и разрушения лейкоцитами чужеродных тел — фагоцитозом, что является одной из защитных реакций организма. Увеличение числа эозинофилов наблюдается при аллергических реакциях и глистных инвазиях. Базофилы продуцируют биологически активные вещества — гепарин и гистамин. Гепарин базофилов препятствует свертыванию крови в очаге воспаления, а гис1амин расширяет капилляры, что способствует рассасыванию и заживлению.

Рис. 32.1. Клетки крови:

а — эритроциты; б — зернистые и незернистые лейкоциты; в — тромбоциты

Моноциты — самые крупные лейкоциты; способность к фагоцитозу у них наиболее выражена. Они приобретают большое значение при хронических инфекционных заболеваниях

Различают Т-лимфоциты (образуются в вилочковой железе) и В-лимфоциты (образуются в красном костном мозге). В-лимфоциты созревают у человека в костном мозге, после чего мигрируют в лимфоидные органы. Они служат предшественниками плазматических клеток, образующих антитела. Для того чтобы В-клетки трансформировались в плазматические, необходимо присутствие Т-клеток.

Тромбоциты — мелкие безъядерные клетки; участвуют в процессах свертывания крови, представляют собой бесцветные безъядерные тельца сферической, овальной или палочкообразной формы диаметром 2—4 мкм. В норме содержание тромбоцитов в периферической крови составляет 200—400 тыс. в 1 мм¹. Тромбоциты играют ключевую роль в свертывании крови.

Свертывание крови. Группы крови. Переливание крови

Свертыванием крови называется процесс превращения жидкой крови в эластичный сгусток (тромб). Свертывание крови в месте ранения — жизненно важная реакция, обеспечивающая остановку кровотечения. Однако этот же процесс лежит и в основе тромбоза сосудов — крайне неблагоприятного явления, при котором происходит полная или частичная закупорка их просвета, препятствующая кровотоку. Свертывание крови представляет собой цепь реакций, в результате которых растворенный в плазме фибриноген превращается в нерастворимый фибрин. На этот процесс влияют факторы свертывания крови, но наиболее важны четыре: фибриноген, протромбин, тромбопластин и ионы Са²⁺. Гладкая, несмачиваемая поверхность внутренней стенки сосуда препятствует свертыванию крови. При поражении сосуда разрушаются тромбоциты и тканевые клетки, в результате чего высвобождается неактивный тромбопластин. Под влиянием факторов свертывания крови и Са²⁺ образуется активный тромбопластин, при участии которого белок плазмы крови протромбин переходит в тромбин. Тромбин катализирует переход фибриногена в фибрин. Образующийся при этом сгусток, состоящий из нитей фибрина и клеток крови, закупоривает сосуд, что препятствует дальнейшей кровопотере. Наряду со свертывающей системой существует противосвертывающая система. К ней относят белок фибринолизин, растворяющий в сосудах сгустки фибрина. При нарушении деятельности противосвертывающей системы в сосудах образуются тромбы.

Принадлежность человека к той или иной группе крови является индивидуальной особенностью. При смешивании крови, взятой у разных людей, часто происходит агглютинация (склеивание) эритроцитов в результате реакции антиген — антитело. Реакция агглютинации происходит при взаимодействии антигенов одной группы крови (их назвали агглютиногенами), которые находятся в эритроцитах, с антителами другой группы (их назвали агглютининам), находящимися в плазме крови. В норме в крови нет агглютининов к собственным эритроцитам Известна система АВО, включающая четыре группы крови (табл. 32.1).

Таблица 32.1

Группы крови человека в системе АВО

Группа крови	Агглютиногены в эритроцитах	Агглютинины в плазме
I (O)	Нет (О)	α, β
II (А)	А	β
III (В)	В	α
IV (АВ)	АВ	Нет (О)

Переливание крови — это переливание собственно крови или ее компонентов от одного человека (донора) другому (реципиенту). Благодаря переливанию крови можно спасать жизнь людей. При переливании крови учитывают агглютининогены донора и агглютинины реципиента. Агглютинины донора значительно разводятся и теряют способность агглютинировать эритроциты реципиента. Людей с I группой крови называются универсальными донорами, так как ее можно переливать всем четырем группам. Людей с IV группой называют универсальными реципиентами, так как им можно переливать любую группу крови. Кровь II группы может быть перелита II и IV группам, кровь III группы может быть перелита III и IV группам. При переливании больших доз крови используют только одногруппную кровь. В настоящее время предпочитают переливать одногруппную кровь и в небольших дозах.

При переливании крови учитывают также резус-фактор. Резус-фактор — это антиген (белок), который находится на поверхности эритроцитов, красных кровяных телец. Около 85% людей имеют этот самый резус-фактор и соответственно являются резус-положительными. Остальные же 15%, у которых его нет, резус-отрицательны.

Иммунитет

Исследования И.И. Мечникова, обнаружившего явление фагоцитоза, положило начало изучению защитных свойств организма. Иммунитет — способ защиты организма от генетически чужеродных веществ и инфекционных агентов. Защитные реакции организма обеспечиваются клетками — фагоцитами, а также белками — антителами. Антитела вырабатывают плазматические клетки, которые образуются из В-лимфоцитов в ответ на появление в организме чужеродных белков — антигенов. Антитела связываются с антигенами, образуя комплекс антиген — антитело, в котором антиген теряет свои патогенные свойства.

Различают естественный иммунитет, выработанный самим организмом, и искусственный, возникающий при введении в организм специальных веществ. Естественный иммунитет может быть врожденным и приобретенным. В случае естественного врожденного иммунитета организм получает иммунные тела от матери через плаценту или с материнским молоком или биологически невосприимчив к каким-либо патогенам. При естественном приобретенном иммунитете антитела в организме образуются после перенесенного заболевания.

Искусственный иммунитет может быть активным и пассивным. Активный иммунитет вырабатывается при введении в организм вакцины, содержащей ослабленные или убитые возбудители заболеваний или их токсины. В ответ на прививку в организме человека образуются соответствующие антитела. Если затем в организм повторно попадут возбудители этой болезни, то они, как правило, погибают или уже не могут вызвать тяжелые формы заболевания. Такой иммунитет сохраняется долго. Принцип создании лечебных вакцин и введение их в медицинскую практику принадлежат французскому ученому Л. Пастеру. Пассивный иммунитет возникает при введении в организм лечебной сыворотки с уже готовыми антителами. Такой иммунитет сохраняется недолго — 4—6 недель. Сыворотку получают из крови животных (чаше всего лошадей), которым вводят постепенно возрастающие дозы микроорганизмов или их токсинов.