"Состав и функции крови".

"Состав и функции крови".
Еще задолго до нашей эры кровь считалась носителем жизненной силы.
Кровавые жертвы приносились языческим богам, кровью скрепляли договора и
заключалось кровное родство. Особое место, занимаемое кровью в мировых мифологиях и фольклоре объясняется тем, что издревле было замечено, что потеря
большого количества крови приводит к смерти, а изменение в составе крови
наступают в следствие болезней или являются её причинами. Состав крови изучался еще с античных времен и в наши дни достаточно хорошо известен, хотя
определенные трудности, конечно, остались.
Кровь можно разделить на составные части, имеющие форму (клетки крови), растворенные вещества (как твердые, так и газообразные). При падении давления в крови растворенный в ней кислород и другие газы начинают закипать,
образуются в виде пузырьков и закупоривают сосуды. Чтобы этого не произошло водолазы поднимаются с глубины очень медленно, а в самолетах, летящих на
большой высоте, искусственно создается избыточное давление.
Клетки крови делятся на несколько типов, имеющих различную структуру
и выполняющих различные функции. В первую очередь здесь следует выделить
эритроциты – красные кровяные тела. Эритроциты имеют вид сплющенного шара, у них отсутствует клеточное ядро, они неспособны к размножению. Красный
цвет эритроцитам придает содержащийся в них гемоглобин. Средний диаметр
эритроцита – 7 микрон, толщина – 2 микрона. Время жизни эритроцита – примерно 100 суток. В одном микролитре содержится до 5 млн. эритроцитов, в организме человека их число достигает 25*1012 Каждый эритроцит содержит 30*10
–12
грамм гемоглобина. Функции эритроцитов будут рассмотрены ниже.
Другую разновидность кровяных клеток представляют собой лейкоциты белые тела. Лейкоциты в свою очередь делятся на гранулоциты (базовильные,
эозинофильные и нейтрофильные – в отличие от окраса), лимфоциты, моноциты и
т.д.
У взрослого здорового человека среди 100 лейкоцитов можно обнаружить
2
1 базофильный гранулоцит
2-4 эозинофильных гранулоцитов
50-75 нейтрофильных гранулоцитов (из них 3 – 5 еще не полностью созревших)
20-35 лимфоцитов
4-8 моноцитов.
Количество отдельных клеток у здоровых людей в определенной мере колеблется. Это зависит от места взятия пробы крови, рабочего состояния организма, времени суток и многих других факторов. Возраст также влияет на состав клеток, например, у новорожденного иногда более 80 % лейкоцитов составляют
нейтрофильные гранулоциты. Общее количество белых кровяных клеток меньше
количества электроцитов. Если 1 микролитр крови содержит 5 миллионов
электроцитов, то количество лецкоцитов в нем составляет "лишь" от 5 до 10 тысяч
единиц. В результате заболевания это типичное соотношение может существенно
измениться.
Гранулоциты – подвижные клетки. У них есть маленькие плазменные
ножки, подвижные клеточные отростки, которые за счет своей подвижности постоянно изменяют внешний вид клетки. Эти лейкоциты подобно действиям по отношению к бактериям способны окружать инородные тела, и, забирая их внутрь,
таким образом уничтожать. При помощи плазменных ножек они могут "выбираться" из капилляров и привлекаемые химическими веществами перемещаться к
очагу воспаления, накапливаясь около него. При соответствующей окраске у таких клеток под микроскопом весьма отчетливо можно рассмотреть ядро, имеющее ярко выраженное дольчатое строение. Как правило ядра клеток круглые и
имеют ровные края. Клеточные ядра гранулоцитов в более ранней, незрелой фазе
развития имеют также оруглую форму, но затем по мере созревания принимают
форму палочки (палочкоядерные гранулоциты как "несозревшие" клетки крови), а
позднее даже сегмента (сегментоядерные). Эту форму ядра клетки сравнительно
легко можно увидеть под микроскопом. В плазме гранулоцитов различают окрашиваемые в различные цвета зернышки (= гранулы), которые и дали название таким клеткам. Используя обычную технику окрашивания, под микроскопом можно
3
увидеть, что стенки неподвижной клетки имеют округлую форму. Однако в движущейся крови это не соответствует действительности.
Вторую подгруппу лейкоцитов – лимфоциты – под микроскопом можно
сравнительно легко отличить от гранулоцитов. Они меньше по размерам, а ядро
почти полностью заполняет их объем. Плазма имеет вид тонкой канвы, а при использовании обычной техники окрашивания гранул в ней не обнаруживается.
Моноциты по своим размерам больше лимфоцитов и имеют ядро с более рыхлой
структурой, а также большую зону клеточной плазмы.
В мазке крови иногда обнаруживаются и другие клетки. В большинстве
случаев – это незрелые предстадии зрелых лейкоцитов и эритроцитов.
Кроме названных красных и белых клеток крови в ней имеются и другие
составные части – кровяные пластинки (тромбоциты). Они значительно меньше
вышеупомянутых клеток, выглядят наподобие маленьких угловатых плиток шифера, быстро распадаются и собираются в сгустки или комочки. При свертывании
крови они выполняют очень важную роль в функции "самозащиты", но могут являться и причиной возникновения целого ряда болезней и осложнений (например,
тромбоз, кровоточивость и многое другое).
О других клетках, появляющихся в крови и образующихся на поверхности
стенок сосудов или в результате ее движения во организму, мы упомянули лишь
для полноты картины. В функциональном отношении роли они не играют. Разумеется, в крови могут находиться и "чужие" клетки, например, паразиты, вызывающие малярию. Подтверждение их наличия играет существенную роль для
надежной постановки диагноза.
Основная составная часть крови – вода. Она представляет собой как бы основное вещество, в котором плавают клетки крови и где растворены другие ее составные часть. Около 55 % крови составляет плазма – биологическая жидкость,
содержащая белки. Около 44 % приходится на долю эритроцитов и лишь 1 % - на
долю других клеток крови.
В плазме растворены прежде всего белки крови (около 70 грамм на 1 литр
крови), жиры (2-4 грамма на 1 литр крови), сахар крови (около 1 грамма на литр ),
соли – в вида ионов: натрий, каллий, кальций, магний, хлорид, бикарбонат и др.
4
(соответствует 0.9 % поваренной соли), органические кислоты, соединения азота,
гормоны, инородные вещества (медикаменты) и др.
Многообразие растворимых частей крови объясняется ее транспортной
функцией. Любое вещество, попадающее в организм, распадающееся в нем и выделяемое им, поступает в кровоток и в небольших количествах может обнаруживаться в нем. Степень концентрации этих временных составных частей крови
крайне изменчив. Их уровень в крови различен. Например, после обильной пищи
или при определенных нарушениях обмена жиров содержание его в крови может
быть настолько велико, что плазма крови приобретает молочно-мутный цвет.
Плазмой называется жидкая часть крови, свободная от ее клеток. При исчезновении из плазмы в процессе свертывания крови фибрина – белкового вещества, выпадающего в осадок и способствующего образованию кровяной пробки
(тромба), образуется сыворотка крови. Следовательно, плазма минус фибрин –
сыворотка крови. У сыворотки отсутствует способность свертываться.
Постоянным в крови является не только состав клеток. Такую же важную
роль для нормальной функции крови играет степень концентрации в ней различных ионов. При отсутствии постоянной концентрации положительно и отрицательно заряженных частиц возникло бы изменение степени кислотности крови и
бездействие многих жизненно важных ферментов в процессе обмена веществ.
Степень концентрации ионов регулирует содержание воды в крови и организме
("поваренная соль связывает воду"), возбудимость мышц, процессы обмена веществ на поверхности и внутри клеток, концентрацию кислорода и углекислого
газа, способность выделения и дезинтоксикации вредных веществ и многое другое. Ионы, представляющие собой как бы совокупность законов и правил, определяют "внутреннюю среду " организма. Из-за многообразия солей и их составных частей взаимосвязь между различными ионами весьма сложна. Натрий не
может заменить калий, магний воздействует на мышцы и нервную систему совсем
иначе, чем натрий т т. д. если, например, нарушить это равновесие учащенным
дыханием, в результате которого выдыхается слишком много углекислого газа и
происходят изменения количества бикарбоната – отрицательно заряженной частицы ионного состава – это приведет к уменьшению состава положительно за-
5
ряженных ионов, например, за счет более активного выделения почками натрия.
Взаимосвязь здесь настолько тесна и сложна, что для обеспечения постоянного
состава крови легкие и почки функционально связаны между собой.
ФУНКЦИИ КРОВИ.
При поддержании регулярного процесса обмена веществ кровь выполняет
многочисленные и разнообразные функции. Она участвует собственно во всех
естественных, а также нарушенных жизненных процессах. Например, закупорка
желчных путей не является болезнью крови, но из-за увеличения поступления
желчи в кровь и увеличения содержания желчного пигмента в крови плазма приобретает выраженную желтизну, обычный состав крови нарушается. Даже гнойная рана на мизинце может вызвать нарушение общего состава крови, увеличение
количества белых клеток и белков крови.
Необходимо различать следующие важнейшие функции крови:
- транспортную (для питательных веществ, кислорода, продуктов обмена
веществ, медикаментов, промежуточных продуктов и т. д.);
- информации (перенос гормонов и ферментов к месту воздействия,
транспортировка активизирующих и тормозящих веществ);
- защитную (при помощи лейкоцитов от возбудителей болезней, инородных белков и других инородных тел);
- поддержания постоянной температуры тела (за счет изменения при
необходимости кровоснабжения кожного покрова и варьирования теплоотдачи);
- самозащиты при помощи системы свертывания (для предотвращения
при повреждениях большой потери крови и длительных кровотечений);
- сохранения постоянной внутренней среды и "внутреннего порядка" в
организме за счет регулирования водного и электролитного хозяйства.
Кровь позволяет по ее составу определять наличие заболевания.
6
Транспортировка кислорода. Транспортировка кислорода вдыхаемого воздуха во все части организма, ко всем его клеткам – одна из важнейших задач крови. Хотя основную нагрузку в этом плане выполняет красное красящее вещество,
гемоглобин, задачи транспортировки решают собственно и все остальные части
крови. От постоянного состава солей в крови зависит, будет ли кислород в полном
объеме связываться гемоглобином, или кровь будет заряжаться кислородом не
полностью, что осложнит поступление этого важного горючего к клеткам. Кислород в легких поглощается гемоглобином эритроцитов, связываясь в молекулах
гемоглобина атомами железа, что позволяет остальному кислороду благодаря более высокому парциальному давлению в легких поступать в плазму. Связывая
кислород, красящее вещество крови изменяет свой цвет, становясь светлокрасным. Обогащенный кислородом гемоглобин обладает более высокой кислотностью по сравнению с обедненных, что имеет большое значение для удаления из
тканей углекислого газа, связываемого гемоглобином.
Обогащенные кислородом эритроциты поступают во все ткани и органы
человека. В капиллярах с диаметром едва пропускающим клетки крови, эритроциты тесно соприкасаются с тканью, имеющей более низкое кислородное давление, обусловленное расходом кислорода в процессе клеточного обмена веществ.
Гемоглобин обладает удивительно высокой способностью вступать в соединения. Один грамм гемоглобина связывает максимум 1.4 миллилитра кислорода. Это означает, что 1 литр крови, содержащий 150 грамм красного красящего
вещества крови, вступает в соединение с 210 миллилитрами кислорода. В обогащенной кислородом крови содержится такое же количество О2, как и во вдыхаемом воздухе.
Транспортировка других питательных веществ. Кровь осуществляет транспортировку всасываемых кишечником из пищи в процессе пищеварения питательных веществ. При помощи кровотока это горючее, необходимое для клеточного обмена веществ, поступает в печень и большей частью преобразуется в ней.
Иногда оно длительное время находится в крови, что относится как к жирам, присутствующим в крови в виде мельчайших капелек, так и к аминокислотам –
стройматериалу для белков, а также к глюкозе – сахару крови. Описанное выше
7
относится и к транспортировке других веществ, обнаруживаемых в крови.
Например, после приема лекарственных препаратов, может отмечаться очень высокий уровень медикаментов в крови.
Транспортировка конечных продуктов обмена веществ. Образующиеся в
процессе обмена веществ шлаки немедленно и постоянно выводятся из организма. Если в результате нарушения процесса вывода происходит их застой, в организме сразу же возникают опасные осложнения. Отмирающие эритроциты освобождают гемоглобин, который, преобразуясь в желчные сегменты, поступает в
печень, желчные пути и кишечник. Причем этот желчный сок – продукт экономии
человеческого организма осуществляет функцию переваривания пищи. В крови
постоянно содержится определенная часть этого распадающегося гемоглобина
(билирубин), перерабатываемого печенью.
Перенос информации. Кровь осуществляет большую работу по переносу
информации в организме. Речь идет о большим объеме информации по саморегуляции жизненных процессов, связанных с концентрацией веществ в крови. Так изза низкой концентрации питательных веществ в крови происходит стимуляция
работы центра голода. Освобождение сахара из форм накопления, а также многие
другие процессы регуляции, зависят от информации, поступающей в кровь. Дыхательный центр также реагирует на концентрацию кислорода и углекислоты в крови, регулируя глубину и частоту дыхания. При помощи крови гормоны желез
внутренней секреции доставляются адресату, то есть к месту их воздействия. Тем
самым кровь представляет собой как бы вторую нервную систему.
Защитная функция крови. Защитная функция крови по отношению к микробам, инородным веществам, измененным белкам и др. осуществляется, с одной
стороны, воздействием растворенных в крови специфических защитных веществ
(антител), неспецифических факторов крови (интерферон) и лейкоцитов. Окружая
"пожирающими клетками" проникнувшие бактерии или инородные клетки и втягивая их внутрь они таким образом усваивают их. При этом белые клетки крови
погибают. Подвергаясь жировому перерождению, они образуют гнойные клетки,
совместно с другими клетками и выделениями из раны, поэтому нагноение всегда
означает конфликт между лейкоцитами и инородными нарушителями. При победе
8
лейкоцитов они уничтожают и выводят болезнетворные микробы. Если же белые
клетки крови и другие защитные механизмы не одерживают верх над проникшими бактериями, возникает сепсис, (заражение крови) и распространение возбудителей по всему организму.
Теплообмен. Если бы тепло не доставлялось кровооттоком к поверхности
тела, то оно, возникая постоянно в процессе сгорания при обмене веществ всех
клеток, могло бы вызвать перегрев организма.
Использованная литература.
1.Физиология человека. М., "Физкультура и спорт",1975
2. Д.Кюнцель. Организм человека. VEB Verlag Volk und Gesundheit Berlin,1988.
3. Л.С. Залманов. Тайная мудрость человеческого организма. М.,Наука, 1966.
4. Справочник врача общей практики под ред. Н.Р.Палеева. М., ЭКСМО-Пресс.