Понятие о системе крови. Основные функции крови. Состав и физико-химические свойства крови. Группы крови

 

В 1939 г. Г.Ф. Ланг создал представление о системе крови, в которую он включил периферическую кровь, циркулирующую по сосудам, органы кроветворения и кроверазрушения, а также регулирующий нейрогуморальный аппарат.

К этой системе относят красный костный мозг, печень, селезёнку, лимфатические узлы, определённые отделы центральной и вегетативной нервных систем и некоторые железы внутренней секреции, принимающие участие в нейрогуморальной регуляции системы крови.

Кровь, циркулирующая в сосудах, выполняет в организме следующие функции:

Транспортная – перенос различных веществ: кислорода, углекислого газа, питательных веществ, гормонов, медиаторов, электролитов, ферментов и др.

Дыхательная (разновидность транспортной функции) – перенос кислорода от легких к тканям организма, углекислого газа – от клеток к легким.

Трофическая (разновидность транспортной функции) – перенос основных питательных веществ от органов пищеварения к тканям организма.

Экскреторная (разновидность транспортной функции) - транспорт конечных продуктов обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты и др.), избытка воды, органических и минеральных веществ к органам их выделения (почки, потовые железы, легкие, кишечник).

Терморегуляторная – перенос тепла от более нагретых органов к менее нагретым.

Защитная – осуществление неспецифического и специфического иммунитета; свертывание крови предохраняет от кровопотери при травмах.

Регуляторная (гуморальная) – доставка гормонов, пептидов, ионов и других физиологически активных веществ от мест их синтеза к клеткам организма, что позволяет осуществлять регуляцию многих физиологических функций.

Гомеостатическая – поддержание постоянства внутренней среды организма (кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и др.).

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 лишённая фибриногена, называется сывороткой.

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

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Эритроциты, или красные кровяные тельца, у человека и млекопитающих представляют специализированные безъядерные клетки. Они образуются в красном костном мозге, разрушаются в печени и селезёнке.

В норме в крови у мужчин содержится 4 – 5 млн. эритроцитов в 1 мкл, у женщин – 4,2 – 4,5 млн. в 1 мкл. Эритроциты имеют преимущественно форму двояковогнутого диска диаметром 7,5 мкм, толщиной на периферии 2,5 мкм, в центре – 1,5 мкм. Особая форма эритроцитов приводит к увеличению диффузионной поверхности, что способствует лучшему выполнению основной функции эритроцитов – дыхательной. Специфическая форма обеспечивает также прохождение эритроцитов через узкие капилляры. Лишение ядра не требует больших затрат кислорода на собственные нужды и позволяет более полноценно снабжать организм кислородом.

Эритроциты выполняют в организме следующие функции: дыхательная – перенос кислорода от альвеол легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким; буферная - регуляция рН крови благодаря гемоглобиновой буферной системы; питательная – перенос на своей поверхности аминокислот от органов пищеварения к клеткам организма; защитная – адсорбция на своей поверхности токсических веществ; участие в процессе свертывания крови за счет содержания факторов свертывающей и противосвертывающей систем крови; ферментативная эритроциты являются носителями разнообразных ферментов (холинэстераза, угольная ангидраза, фосфатаза) и витаминов (В1, В2, В6, аскорбиновая кислота); эритроциты несут в себе групповые признаки крови.

Гемоглобин – особый белок хромопротеида, благодаря которому эритроциты выполняют дыхательную функцию и поддерживают рН крови. У мужчин в крови содержится в среднем 130 – 1б0 г/л гемоглобина, у женщин – 120 – 150 г/л.

Гемоглобин состоит из белка глобина и 4 молекул гема. Гем имеет в своем составе атом железа, способный присоединять или отдавать молекулу кислорода. Гемоглобин, присоединивший к себе кислород, превращается в оксигемоглобин (1 гр Нв способен связать 1,34-1,35 мл О₂). Это соединение непрочное. В виде оксигемоглобина переносится большая часть кислорода. Гемоглобин, отдавший кислород, называется восстановленным, или дезоксигемоглобином. Гемоглобин, соединенный с углекислым газом, носит название карбгемоглобина. Это соединение также легко распадается. В виде карбгемоглобина переносится 20% углекислого газа.

В скелетных и сердечной мышцах находится мышечный гемоглобин, называемый миоглобином. Он играет важную роль в снабжении кислородом работающих мышц.

Лейкоциты, или белые кровяные тельца, представляют собой бесцветные клетки, содержащие ядро и протоплазму, размером от 8 до 20 мкм, играющие важную биологическую роль в защитных и восстановительных процессах в организме.

Главные функции лейкоцитов сводятся к следующему: участие в фагоцитозе; продукция антител; перенос антител; разрушение и удаление токсинов белкового происхождения.

Количество лейкоцитов в периферической крови взрослого человека колеблется в пределах 4000 – 9000 в 1 мкл. Увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитозом, уменьшение – лейкопенией. Лейкоцитозы могут быть физиологическими и патологическими (реактивными).

Лейкоциты в зависимости от того, однородна ли их протоплазма или содержит зернистость, делят на 2 группы:

- зернистые, или гранулоциты,

- незернистые, или агранулоциты.

Гранулоциты в зависимости от гистологических красок, какими они окрашиваются, бывают трех видов: базофилы, эозинофилы и нейтрофилы. Нейтрофилы по степени зрелости делятся на юные, палочкоядерные и сегментоядерные.

Агранулоциты бывают двух видов: лимфоциты и моноциты.

В клинике имеет значение не только общее количество лейкоцитов, но и процентное соотношение всех видов лейкоцитов, получившее название лейкоцитарной формулы, или лейкограммы.

Лейкоцитарная формула здорового человека (в %)

Нейтрофилы 45 – 65

Базофилы 0 – 1

Эозинофилы 3 – 5

Лимфоциты 25 – 30

Моноциты 6 - 8

При ряде заболеваний характер лейкоцитарной формулы меняется. Увеличение количества юных и палочкоядерных нейтрофилов называется сдвигом лейкоцитарной формулы влево. Он свидетельствует об обновлении крови и наблюдается при острых инфекционных и воспалительных заболеваниях, а также при лейкозах.

Все виды лейкоцитов выполняют в организме защитную функцию. Однако осуществление ее различными видами лейкоцитов происходит по-разному.

Мышечная активность вызывает увеличение количества лейкоцитов (миогенный лейкоцитоз) со сдвигами в лейкоцитарной формуле. Степень изменений картины белой крови зависит от объёма выполненной физической работы и её интенсивности. Причиной общего лейкоцитоза является выход крови из кроветворных органов и кровяных депо, где содержатся больше клеточных элементов по сравнению с кровью периферических сосудов.

В развитии миогенного лейкоцитоза выделяют 3 фазы:

1 фаза – лимфоцитарная, наблюдается через 10 минут после начала мышечной работы. Увеличение общего количества лейкоцитов до 10-12 тыс. преимущественно за счёт лимфоцитов.

2 фаза – первая нейтрофильная – наблюдается через 1-2 часа после начала интенсивной мышечной работы. Увеличение общего количества лейкоцитов до 16-18 тыс. происходит за счёт юных палочкоядерных нейтрофилов, одновременно уменьшается количество эозинофилов.

3 фаза – вторая нейтрофильная – общее количество лейкоцитов возрастает до 30-50 тыс. в 1 мм³, при этом исчезают эозинофилы. Всё это указывает на крайнюю степень утомления и переутомления.

Тромбоциты, или кровяные пластинки – плоские клетки неправильной округлой формы диаметром 2 – 5 мкм, играющие важную защитную функцию путём участия в свёртывания крови.

Тромбоциты человека не имеют ядер. Количество тромбоцитов в крови человека составляет 200 000 – 400 000 в 1 мм³. Главной функцией тромбоцитов является участие в гемостазе. Тромбоциты способны прилипать к чужеродной поверхности (адгезия), а также склеиваться между собой (агрегация) под влиянием разнообразных причин. Тромбоциты продуцируют и выделяют ряд биологически активных веществ: серотонин, адреналин, норадреналин, а также вещества, получившие название пластинчатых факторов свертывания крови. Тромбоциты содержат большое количество серотонина и гистамина, которые влияют на величину просвета и проницаемость капилляров, определяя тем самым состояние гистогематических барьеров.

Свёртывание крови – это сложный процесс, ферментативного характера, осуществляющийся с участием целого ряда факторов. В основе свертывания крови лежит изменение физико-химического состояния содержащегося в плазме крови белка – фибриногена, который переходит из растворимой формы (фибриноген) в нерастворимую – фибрин, образуя сгусток, препятствующий выходу крови из повреждённого сосуда.

Объем крови – общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 6 – 8% от массы тела, что соответствует 5 – 6 л. В кровеносных сосудах в состоянии покоя циркулирует до 55-60 % крови, а остальная (депонированная) находится в кровяных депо (селезёнке, печени, сосудах кожи и лёгких). Депонированная кровь содержит больше форменных элементов и на 15 % богаче гемоглобином. Повышение общего объема крови называют гиперволемией, уменьшение – гиповолемией.

Основные физико-химические свойства крови:

1. Удельный вес крови – зависит от количества эритроцитов, содержания в них гемоглобина и состава плазмы и составляет 1.052 – 1.064.

2. Вязкость крови – способность оказывать сопротивление течению жидкости при перемещениях одних частиц относительно других за счёт внутреннего трения. Вязкость крови составляет 5 усл.ед., плазмы – 1,7 – 2,2 усл.ед., если вязкость воды принять за 1. Вязкость крови прямо пропорционально сказывается на величине общего периферического сосудистого сопротивления кровотоку, т.е. влияет на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы.

3. Осмотическое давление крови – зависти от концентрации в плазме молекул растворённых в ней веществ (электролитов и не электролитов) и представляет собой сумму осмотических давлений содержащихся в ней ингредиентов. Осмотическое давление крови в среднем составляет 7,6 атм. (колеблется от 7,3 до 8,0 атм.). Осмотическое давление обеспечивает переход растворителя через полунепроницаемую мембрану из раствора менее концентрированного к раствору более концентрированному, поэтому оно играет важную роль в перераспределение воды между тканями и клетками.

4. Онкотическое давление крови – осмотическое давление, создаваемое белками плазмы. Оно равно 0,03 – 0,04 атм, или 25 – 30 мм вд.ст. При снижении онкотического давления крови происходит выход воды из сосудов в интерстициальное пространство, что приводит к отеку тканей.

5. Кислотно-основное состояние крови (КОС или рН). Активная реакция крови обусловлена соотношением водородных и гидроксильных ионов. В норме рН – 7,36 (реакция слабоосновная); артериальной крови – 7,4; венозной – 7,35. Активная реакция крови является жесткой константой, обеспечивающей ферментативную деятельность. Крайние пределы рН крови, совместимые с жизнью, равны 7,0 – 7,8. Сдвиг реакции в кислую сторону называется ацидозом, который обусловливается увеличением в крови водородных ионов. Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется алкалозом.

6. Буферные свойства крови. Поддержание постоянства рН крови является важной физиологической задачей и обеспечивается буферными системами крови. К буферным системам крови относятся гемоглобиновая, карбонатная, фосфатная и белковая. Буферные системы нейтрализуют значительную часть поступающих в кровь кислот и щелочей, тем самым, препятствуя сдвигу активной реакции крови.

6. Суспензионные свойства крови – поддержание клеточных элементов во взвешенном состоянии. Величина суспензионных свойств крови может быть оценена на показателе скорости оседания эритроцитов (СОЭ). СОЭ для мужчин – 4-10 мм/ч, для женщин – 5-12 мм/ч.

Группы крови.

Учение о группах крови возникло в связи с проблемой переливания крови. В 1901 г. К. Ландштейнер обнаружил в эритроцитах людей агглютиногены А и В. В плазме крови находятся агглютинины a и b (гамма-глобулины). Согласно классификации К.Ландштейнера и Я.Янского в зависимости от наличия или отсутствия в крови конкретного человека агглютиногенов и агглютининов различают 4 группы крови. Эта система получила название АВО, Группы крови в ней обозначаются цифрами и теми агглютиногенами, которые содержатся в эритроцитах данной группы. Групповые антигены – это наследственные врожденные свойства крови, не меняющиеся в течение всей жизни человека. Агглютининов в плазме крови новорожденных нет. Они образуются в течение первого года жизни ребенка под влиянием веществ, поступающих с пищей, а также вырабатываемых кишечной микрофлорой, к тем антигенам, которых нет в его собственных эритроцитах.

I группа (О) – агглютиногенов нет, в плазме содержатся агглютинины a и b;

II группа (А) – в эритроцитах содержится агглютиноген А, в плазме – агглютинин b;

III группа (В) – в эритроцитах находится агглютиноген В, в плазме – агглютинин a;

IV группа (АВ) – в эритроцитах обнаруживаются агглютиногены А и В, в плазме агглютининов нет.

Агглютинация – явление склеивания эритроцитов одноимённым агглютинином. При переливании несовместимой крови в результате агглютинации и последующего их гемолиза развивается гемотрансфузионный шок, который может привести к смерти. Поэтому было разработано правило переливания небольших количеств крови (200 мл), по которому учитывали наличие агглютиногенов в эритроцитах донора и агглютининов в плазме реципиента. Согласно данному правилу кровь I группы можно переливать людям со всеми группами крови (I, II, III, IV), поэтому людей с первой группой крови называют универсальными донорами. Кровь II группы можно переливать людям со II и IV группами крови, кровь III группы – с III и IV. Кровь IV группы можно переливать только людям с этой же группой крови. В то же время людям с IV группой крови можно переливать любую кровь, поэтому их называют универсальными реципиентами..

К.Ландштейнером и А.Винером в 1940 г. в эритроцитах обезьяны макаки-резуса был обнаружен антиген, который они назвали резус-фактором. Этот антиген находится и в крови 85% людей белой расы. У некоторых народов, например, эвенов резус-фактор встречается в 100%. Кровь, содержащая резус-фактор, называется резус-положительной (Rh+). Кровь, в которой резус-фактор отсутствует, называется резус-отрицательной (Rh-). Резус-фактор передается по наследству. В настоящее время известно, что система резус включает много антигенов. Наиболее активными в антигенном отношении являются антиген D, затем следуют С, Е, d, с, е. Они и чаще встречаются. У аборигенов Австралии в эритроцитах не выявлен ни один антиген системы резус.

Резус-отрицательным реципиентам можно переливать только резус-отрицательую кровь.