Химический состав и физические свойства крови. Кровь Физиологические функции крови

Периферическая кровь состоит из жидкой части - плазмы и взвешенных в ней форменных элементов, или кровяных клеток (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) (рис. 2).

Если дать крови отстояться или провести ее центрифугирование, предварительно смешав с противосвертывающим веществом, то образуются два резко отличающихся друг от друга слоя: верхний - прозрачный, бесцветный или слегка желтоватый - плазма крови, нижний - красного цвета, состоящий из эритроцитов и тромбоцитов. Лейкоциты за счет меньшей относительной плотности располагаются на поверхности нижнего слоя в виде тонкой пленки белого цвета.

Объемные соотношения плазмы и форменных элементов определяют с помощью специального прибора гематокрита - капилляра с делениями, а также используя радиоактивные изотопы - 32 Р, 51 Cr, 59 Fe. В периферической (циркулирующей) и депонированной крови эти соотношения неодинаковы. В периферической крови плазма составляет приблизительно 52-58% объема крови, а форменные элементы - 42-48%. В депонированной крови наблюдается обратное соотношение.

Плазма крови, ее состав . Плазма крови является довольно сложной биологической средой. Она находится в тесной связи с тканевыми жидкостями организма. Относительная плотность плазмы равна 1,029-1,034.

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:

1) белки плазмы - альбумины (около 4,5%), глобулины (2-3,5%), фибриноген (0,2-0,4%). Общее количество белка в плазме составляет 7-8%;

2) небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин, аммиак). Общее количество небелкового азота в плазме (так называемого остаточного азота) составляет 11-15 ммоль/л (30-40 мг%). При нарушении функции почек, выделяющих шлаки из организма, содержание остаточного азота в крови резко возрастает;

3) безазотистые органические вещества: глюкоза - 4,45-6,65 ммоль/л (80-120 мг%), нейтральные жиры, липиды;

4) ферменты; некоторые из них участвуют в процессах свертывания крови и фибринолиза, в частности протромбин и профибринолизин. В плазме содержатся также ферменты, расщепляющие гликоген, жиры, белки и др.

Неорганические вещества плазмы крови составляют около 1% от ее состава. В их состав входят преимущественно катионы - Na + , Ca ++ , K + , Mg ++ и анионы - O - , HPO 4 - , HCO 3 - .

Из тканей организма в процессе его жизнедеятельности в кровь поступает большое количество продуктов обмена, биологически активных веществ (серотонин, гистамин), гормонов, из кишечника всасываются питательные вещества, витамины и т. д. Однако состав плазмы существенно не изменяется. Постоянство состава плазмы обеспечивается регуляторными механизмами, оказывающими влияние на деятельность отдельных органов и систем организма, восстанавливающих состав и свойства его внутренней среды.

Осмотическое и онкотическое давление крови . Осмотическим давлением называется давление, которое обусловлено электролитами и некоторыми неэлектролитами. с низкой молекулярной массой (глюкоза и др.). Чем выше концентрация таких веществ в растворе, тем выше осмотическое давление. Осмотическое давление плазмы зависит в основном от концентрации в ней минеральных солей и составляет в среднем 768, 2 кПа (7,6 атм). Около 60% всего осмотического давления обусловлено солями натрия. Онкотическое давление плазмы обусловлено белками которые способны удерживать воду. Величина онкотического давления колеблется в пределах от 3,325 до 3,99 кПа (25-30 мм рт. ст.). Значение онкотического давления чрезвычайно велико, так как за счет него жидкость (вода) удерживается в сосудистом русле. Из белков плазмы наибольшее участие в обеспечении онкотического давления принимают альбумины, так как вследствие малых размеров и высокой гидрофильности они обладают выраженной способностью притягивать к себе воду.

Функции клеток организма могут осуществляться лишь при относительной стабильности осмотического и онкотического давления (коллоидно-осмотического давления). Постоянство осмотического и онкотического давления крови у высокоорганизованных животных является общим законом, без которого невозможно их нормальное существование.

Если эритроциты поместить в солевой раствор, имеющий одинаковое осмотическое давление с кровью, то они заметным изменениям не подвергаются. При помещении эритроцитов в раствор с высоким осмотическим давлением клетки сморщиваются, так как вода начинает выходить из них в окружающую среду. В растворе с низким осмотическим давлением эритроциты набухают и разрушаются. Это происходит потому, что вода из раствора с низким осмотическим давлением начинает поступать в эритроциты, оболочка клетки не выдерживает повышенного давления и лопается.

Солевой раствор, имеющий осмотическое давление, одинаковое с давлением крови, называют изоосмотическим, или изотоническим (0,85-0,9% раствор NaCl). Раствор с более высоким осмотическим давлением, чем давление крови, получил название гипертонического , а имеющий более низкое давление - гипотонического .

Гемолиз и его виды . Гемолизом называют выход гемоглобина из эритроцитов через измененную оболочку и появление его в плазме. Гемолиз может наблюдаться как в сосудистом русле, так и вне организма.

Вне организма гемолиз может быть вызван гипотоническими растворами. Этот вид гемолиза называют осмотическим . Резкое встряхивание крови или ее перемешивание приводит к разрушению оболочки эритроцитов. В этом случае происходит механический гемолиз. Некоторые химические вещества (кислоты, щелочи; эфир, хлороформ, спирт) вызывают свертывание (денатурацию) белков и нарушение целостной оболочки эритроцитов, что сопровождается выходом из них гемоглобина - химический гемолиз. Изменение оболочки эритроцитов с последующим выходом из них гемоглобина происходит также под влиянием физических факторов. В частности, при действии высоких температур наблюдается денатурация белков оболочки эритроцитов. Замораживание крови сопровождается разрушением эритроцитов.

В организме постоянно в небольших количествах осуществляется гемолиз при отмирании старых эритроцитов. В норме он происходит лишь в печени, селезенке, красном костном мозге. При этом гемоглобин "поглощается" клетками указанных органов и в плазме циркулирующей крови отсутствует. При некоторых состояниях организма гемолиз в сосудистой системе переходит границы нормы, гемоглобин появляется в плазме циркулирующей крови (гемоглобинемия) и начинает выделяться с мочой (гемоглобинурия). Это наблюдается, например, при укусе ядовитых змей, скорпионов, множественных укусах пчел, при малярии, переливании несовместимой в групповом отношении крови.

Реакция крови . Реакция среды определяется концентрацией водородных ионов. Для определения степени смещения реакции среды пользуются водородным показателем, обозначаемым рН. Активная реакция крови высших животных и человека - величина отличающаяся высоким постоянством. Как правило, она не выходит за пределы 7,36-7,42 (слабощелочная).

Сдвиг реакции в кислую сторону называется ацидозом , который обусловливается увеличением в крови ионов Н + . При этом наблюдается угнетение функции центральной нервной системы и при значительном ацидотическом состоянии организма может наступить потеря сознания, а в дальнейшем смерть.

Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется алкалозом . Возникновение алкалоза связано с увеличением концентрации гидроксильных ионов ОН - . При этом происходит перевозбуждение нервной системы, отмечается появление судорог, а в дальнейшем гибель организма.

Следовательно, клетки организма весьма чувствительны к сдвигам рН. Изменение концентрации водородных (Н +) и гидроксильных (ОН -) ионов в ту или другую сторону нарушает жизнедеятельность клеток, что может привести к тяжелым последствиям.

В организме всегда имеются условия для сдвига реакции в сторону ацидоза или алкалоза. В клетках и тканях постоянно образуются кислые продукты: молочная, фосфорная и серная кислоты (при окислении фосфора и серы белковой пищи). При усиленном потреблении растительной пищи в кровоток постоянно поступают основания натрия, калия, кальция. Напротив, при преимущественном питании мясной пищей в крови создаются условия для накопления кислых соединений. Однако величина реакции крови постоянна. Поддержание постоянства реакции крови обеспечивать так называемыми буферными системами , я также деятельностью главным образом легких, почек и потовых желез.

К буферным системам крови относятся: 1) карбонатная буферная система (угольная кислота - Н 2 СО 3 , бикарбонат натрия - NaHCО 3); 2) фосфатная буферная система (одноосновный - NaH 2 PО 4 и двухосновный - Na 2 HPО 4 фосфат натрия); 3) буферная система гемоглобина (гемоглобин-калийная соль гемоглобина); 4) буферная система белков плазмы.

Указанные буферные системы нейтрализуют значительную часть поступающих в кровь кислот и щелочей и препятствуют тем самым сдвигу активной реакции крови. Главными буферами тканей являются белки и фосфаты.

Сохранению постоянства рН способствует и деятельность некоторых органов. Так, через легкие уделяется избыток углекислоты. Почки при ацидозе выделяют больше кислого одноосновного фосфата натрия, при алкалозе - больше щелочных солей (двухосновного фосфата натрия и бикарбоната натрия). Потовые железы могут выделять в небольших количествах молочную кислоту.

В процессе обмена веществ образуется больше кислых продуктов, чем щелочных, поэтому опасность сдвига реакции в сторону ацидоза является большей, чем опасность сдвига в сторону алкалоза. В соответствии с этим буферные системы крови и тканей обеспечивают более значительную устойчивость по отношению к кислотам, чем к щелочам. Так, для сдвига реакции плазмы крови в щелочную сторону приходится прибавлять к ней в 40-70 раз больше едкого натра, чем к чистой воде. Для того же, чтобы вызвать сдвиг реакции крови в кислую сторону, к ней необходимо добавить в 327 раз больше хлористоводородной (соляной) кислоты, чем к воде. Щелочные соли слабых кислот, содержащиеся в крови, образуют так называемый щелочной резерв крови . Однако, несмотря на наличие буферных систем и хорошую защищенность организма от возможных изменений рН крови, сдвиги в сторону ацидоза или алкалоза все же иногда встречаются как в физиологических, так и, в особенности, в патологических условиях.

Форменные элементы крови

К форменным элементам крови относятся эритроциты (красные кровяные тельца), лейкоциты (белые кровяные тельца), тромбоциты (кровяные пластинки).

Эритроциты

Эритроциты - высокоспециализированные клетки крови. У человека и млекопитающих эритроциты лишены ядра и имеют однородную протоплазму. Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска. Диаметр их равен 7-8 мкм, толщина по периферии 2-2,5 мкм, в центре - 1-2 мкм.

В 1 л крови мужчин содержится 4,5·10 12 /л-5,5·10 12 /л 4,5-5,5 млн. в 1 мм 3 эритроцитов), женщин - 3,7·10 12 /л-4,7·10 12 /л (3,7-4,7 млн. в 1 мм 3), новорожденных - до 6,0·10 12 /л (до 6 млн. в 1 мм 3), пожилых людей - 4,0·10 12 /л (меньше 4 млн. в 1 мм 3).

Количество эритроцитов изменяется под воздействием факторов внешней и внутренней среды (суточные и сезонные колебания, мышечная работа, эмоции, пребывание на больших высотах, потеря жидкости и т. д.). Повышение количества эритроцитов в крови получило название эритроцитоз , понижение - эритропения .

Функции эритроцитов . Дыхательная функция выполняется эритроцитами за счет пигмента гемоглобина, который обладает способностью присоединять к себе и отдавать кислород и углекислый газ.

Питательная функция эритроцитов состоит в адсорбировании на их поверхности аминокислот, которые они транспортируют к клеткам организма от органов пищеварения.

Защитная функция эритроцитов определяется их способностью связывать токсины (вредные, ядовитые для организма вещества) за счет наличия на поверхности эритроцитов специальных веществ белковой природы - антител. Кроме того, эритроциты принимают активное участие в одной из важнейших защитных реакций организма - свертывании крови.

Ферментативная функция эритроцитов связана с тем, что они являются носителями разнообразных ферментов. В эритроцитах обнаружены: истинная холинэстераза - фермент, разрушающий ацетилхолин, угольная ангидраза - фермент, который в зависимости от условий способствует образованию или расщеплению угольной кислоты в крови капилляров тканей метгемоглобин-редуктаза - фермент поддерживающий гемоглобин в восстановленном состоянии.

Регуляция рН крови осуществляется эритроцитами посредством гемоглобина. Гемоглобиновый буфер - один из мощнейших буферов, он обеспечивает 70-75% всей буферной емкости крови. Буферные свойства гемоглобина обусловлены тем, что он и его соединения обладают свойствами слабых кислот.

Гемоглобин

Гемоглобин - дыхательный пигмент крови человека и позвоночных животных, выполняет в организме важную роль переносчика кислорода и принимает участие в транспорте углекислоты.

В крови содержится значительное количество гемоглобина: в 1·10 -1 кг (100 г) крови обнаруживается до 1,67·10 -2 -1,74·10 -2 кг (16,67-17,4 г) гемоглобина. У мужчин в крови содержится в среднем - 140-160 г/л (14-16 г%) гемоглобина, у женщин - 120-140 г/л (12-14 г%). Общее количество гемоглобина крови равно примерно 7·10 -1 кг (700 г); 1·10 -3 кг (1 г) гемоглобина связывает 1,345·10 -6 м 3 (1,345 мл) кислорода.

Гемоглобин представляет собой сложное химическое соединение, состоящее из 600 аминокислот, его молекулярная масса равна 66000±2000.

Гемоглобин состоит из белка глобина и четырех молекул гема. Молекула гема, содержащая атом железа, обладает способностью присоединять или отдавать молекулу кислорода. При этом валентность железа, к которому присоединяется кислород, не меняется, т. е. железо остается двухвалентным (F ++). Гем является активной, или так называемой простетической, группой, а глобин - белковым носителем гема.

В последнее время установлено, что гемоглобин крови неоднороден. В крови человека обнаружено три типа гемоглобина, обозначаемые как НbР (примитивный, или первичный; обнаружен в крови 7-12-недельных зародышей человека), HbF (фетальный, от лат. fetus - плод; появляется в крови плода на 9-й неделе внутриутробного развития), НbА (от лат. adultus- взрослый; обнаруживается в крови плода одновременно с фетальным гемоглобином). К концу 1-го года жизни фетальный гемоглобин полностью замещается гемоглобином взрослого.

Различные виды гемоглобина различаются между собой по аминокислотному составу, устойчивости к щелочам и сродству к кислороду (способность связывать кислород). Так, HbF более устойчив к щелочам, чем НbА. Он может насыщаться кислородом на 60%, хотя в тех же условиях гемоглобин матери насыщается всего на 30%.

Миоглобин . В скелетной и сердечной мышцах находится мышечный гемоглобин, или миоглобин . Его простетическая группа - гем - идентична гему молекулы гемоглобина крови, а белковая часть - глобин - обладает меньшей молекулярной массой, чем белок гемоглобина. Миоглобин человека связывает до 14% общего количества кислорода в организме. Он играет важную роль в снабжении кислородом работающих мышц.

Гемоглобин синтезируется в клетках красного костного мозга. Для нормального синтеза гемоглобина необходимо достаточное поступление железа. Разрушение молекулы гемоглобина осуществляется преимущественно в клетках мононуклеарной фагоцитарной системы (ретикулоэндотелиальная система), к которой относятся печень, селезенка, костный мозг, моноциты. При некоторых заболеваниях крови обнаружены гемоглобины, отличающиеся по химической структуре и свойствам от гемоглобина здоровых людей. Эти виды гемоглобина получили название аномальных гемоглобинов.

Функции гемоглобина . Гемоглобин выполняет свои функции лишь при условии нахождения его в эритроцитах. Коли по каким-то причинам гемоглобин появляется в плазме (гемоглобинемия), то он неспособен выполнять свои функции, так как быстро захватывается клетками мононуклеарной фагоцитарной системы и разрушается, а часть его выводится через почечный фильтр (гемоглобинурия). Появление в плазме большого количества гемоглобина увеличивает вязкость крови, повышает величину онкотического давления, что приводит к нарушению движения крови и образования тканевой жидкости.

Гемоглобин выполняет следующие основные функции. Дыхательная функция гемоглобина осуществляется за счет переноса кислорода от легких к тканям и углекислого газа от клеток к органам дыхания. Регуляция активной реакции крови или кислотно-щелочного состояния связана с тем, что гемоглобин обладает буферными свойствами.

Соединения гемоглобина . Гемоглобин, присоединивший к себе кислород, превращается в оксигемоглобин (НbО 2). Кислород с гемом гемоглобина образует непрочное соединение, в котором железо остается двухвалентным (ковалентная связь). Гемоглобин, отдавший кислород, называется восстановленным, или редуцированным , гемоглобином (Нb). Гемоглобин, соединенный с молекулой углекислого газа, называется карбогемоглобин (НbСO 2). Углекислый газ с белковым компонентом гемоглобина также образует легко распадающееся соединение.

Гемоглобин может входить в соединение не только с кислородом и углекислым газом, но и с другими газами, например с угарным газом (СО). Гемоглобин, соединенный с угарным газом, называется карбоксигемоглобин (НbСО). Угарный газ, так же как и кислород, соединяется с гемом гемоглобина. Карбоксигемоглобин является прочным соединением, он очень медленно отдает угарный газ. Вследствие этого отравление угарным газом очень опасно для жизни.

При некоторых патологических состояниях, например при отравлении фенацетином, амил- и пропилнитритами и т. д., в крови появляется прочное соединение гемоглобина с кислородом - метгемоглобин , в котором молекула кислорода присоединяется к железу тема, окисляет его и железо становится трехвалентным (MetHb). В случаях накопления в крови больших количеств метгемоглобина транспорт кислорода к тканям становится невозможным и человек погибает.

Лейкоциты

Лейкоциты, или белые кровяные тельца, - бесцветные клетки, содержащие ядро и протоплазму. Размер их 8-20 мкм.

В крови здоровых людей в состоянии покоя количество лейкоцитов колеблется в пределах от 6,0·10 9 /л - 8,0·10 9 /л (6000-8000 в 1 мм 3). Многочисленные исследования, проведенные в последнее время, указывают на несколько больший диапазон этих колебаний 4·10 9 /л - 10·10 9 /л (4000-10000 в 1 мм 3).

Увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитозом , уменьшение - лейкопенией .

Лейкоциты делят на две группы: зернистые лейкоциты, или гранулоциты, и незернистые, или агранулоциты.

Зернистые лейкоциты отличаются от незернистых тем, что их протоплазма имеет включения в виде зерен, которые способны окрашиваться различными красителями. К гранулоцитам относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. Нейтрофилы по степени зрелости делятся на миелоциты, метамиелоциты (юные нейтрофилы), палочкоядерные и сегментоядерные. Основную массу в циркулирующей крови составляют сегментоядерные нейтрофилы (51-67%). Палочкоядерных может содержаться не более 3-6%. Миелоциты и метамиелоциты (юные) в крови здоровых людей не встречаются.

Агранулоциты не имеют в своей протоплазме специфической зернистости. К ним относятся лимфоциты и моноциты, В настоящее время установлено, что лимфоциты морфологически и функционально неоднородны. Различают Т-лимфоциты (тимусзависимые), созревающие в вилочковой железе, и В-лимфоциты, образующиеся, по-видимому, в пейеровых бляшках (скоплениях лимфоидной ткани в кишечнике). Моноциты образуются, вероятно, в костном мозге и лимфатических узлах. Между отдельными видами лейкоцитов существуют определенные соотношения. Процентное соотношение между отдельными видами лейкоцитов получило название лейкоцитарной формулы (табл. 1).

При ряде заболеваний характер лейкоцитарной формулы меняется. Так, например, при острых воспалительных процессах (острый бронхит, воспаление легких) увеличивается количество нейтрофильных лейкоцитов (нейтрофилия). При аллергических состояниях (бронхиальная астма, сенная лихорадка) преимущественно возрастает содержание эозинофилов (эозинофилия). Эозинофилия наблюдается также при глистных инвазиях. Для вяло текущих хронических заболеваний (ревматизм, туберкулез) характерно увеличение количества лимфоцитов (лимфоцитоз). Таким образом, подсчет лейкоцитарной формулы имеет важное диагностическое значение.

Свойства лейкоцитов . Лейкоциты обладают рядом важных физиологических свойств: амебовидной подвижностью, диапедезом, фагоцитозом. Амебовидная подвижность - это способность лейкоцитов к активному передвижению за счет образования протоплазматических выростов - ложноножек (псевдоподий). Под диапедезом следует понимать свойство лейкоцитов проникать через стенку капилляра. Кроме того, лейкоциты могут поглощать и переваривать инородные тела и микроорганизмы. Это явление, изученное и описанное И. И. Мечниковым, получило название фагоцитоза .

Фагоцитоз протекает в четыре фазы: приближение, прилипание (аттракция), погружение и внутриклеточное переваривание (собственно фагоцитоз) (рис. 3).

Лейкоциты, поглощающие и переваривающие микроорганизмы, называют фагоцитами (от греч. phagein -пожирать). Лейкоциты поглощают не только попавшие в организм бактерии, но и отмирающие клетки самого организма. Передвижение (миграция) лейкоцитов к очагу воспаления обусловлено рядом факторов: повышением температуры в очаге воспаления, сдвигом рН в кислую сторону, существованием хемотаксиса (движение лейкоцитов по направлению к химическому раздражителю - положительный хемотаксис, а от него - отрицательный хемотаксис). Хемотаксис обеспечивается продуктами жизнедеятельности микроорганизмов и веществами, образующимися в результате распада тканей.

Нейтрофильные лейкоциты, моноциты и эозинофилы - это клетки-фагоциты, лимфоциты тоже обладают фагоцитарной способностью.

Функции лейкоцитов . Одной из важнейших функций, выполняемых лейкоцитами, является защитная . Лейкоциты способны вырабатывать специальные вещества - лейкины , которые вызывают гибель микроорганизмов, попавших в организм человека. Некоторые лейкоциты (базофилы, эозинофилы) образуют антитоксины - вещества, обезвреживающие продукты жизнедеятельности бактерий, и обладают, таким образом, дезинтоксикационным свойством. Лейкоциты способны к выработке антител - веществ, нейтрализующих действие ядовитых продуктов обмена микроорганизмов, попавших в организм человека. При этом продукция антител осуществляется преимущественно В-лимфоцитами после взаимодействия их с Т-лимфоцитами. Т-лимфоциты участвуют в клеточном иммунитете, обеспечивая реакцию отторжения трансплантата (пересаженного органа или ткани). Антитела могут длительное время сохраняться в организме как составная часть крови, поэтому повторное заболевание человека становится невозможным. Такое состояние невосприимчивости к заболеваниям получило название иммунитета. Следовательно, играя существенную роль в выработке иммунитета, лейкоциты (лимфоциты) тем самым выполняют защитную функцию. Наконец, лейкоциты (базофилы, эозинофилы) участвуют в свертывании крови и фибринолизе.

Лейкоциты стимулируют регенеративные (восстановительные) процессы в организме, ускоряют заживление ран. Это связано со способностью лейкоцитов участвовать в образовании трефонов .

Лейкоциты (моноциты) принимают активное участие в процессах разрушения отмирающих клеток и тканей организма за счет фагоцитоза.

Лейкоциты выполняют и ферментативную функцию. Они содержат различные ферменты (протеолитические - расщепляющие белки, липолитические - жиры, амилолитические - углеводы), необходимые для осуществления процесса внутриклеточного пищеварения.

Иммунитет . Иммунитет - способ защиты организма от живых тел и веществ, имеющих генетически чужеродные признаки. Сложные реакции иммунитета осуществляются за счет деятельности специальной иммунной системы организма - специализированных клеток, тканей и органов. Под иммунной системой следует понимать совокупность всех лимфоидных органов (вилочковая железа, селезенка, лимфатические узлы) и скоплений лимфоидных клеток. Основным элементом лимфоидной системы является лимфоцит.

Различают два вида иммунитета: гуморальный и клеточный . Гуморальный иммунитет осуществляется преимущественно за счет В-лимфоцитов. В-лимфоциты в результате сложных взаимодействий с Т-лимфоцитами и моноцитами превращаются в плазмоциты - клетки, продуцирующие антитела. Задача гуморального иммунитета заключается в освобождении организма от чужеродных белков (бактерии, вирусы и др.), которые попадают в него из окружающей среды. Клеточный иммунитет (реакция отторжения пересаженной ткани, уничтожение генетически переродившихся клеток собственного организма) обеспечивается главным образом Т-лимфоцитами. В реакциях клеточного иммунитета участвуют также и макрофаги (моноциты).

Функциональное состояние иммунной системы организма регулируется сложными нервными и гуморальными механизмами.

Тромбоциты

Тромбоциты, или кровяные пластинки, представляют собой образования овальной или округлой формы диаметром 2-5 мкм. Тромбоциты человека и млекопитающих не имеют ядер. Содержание в крови тромбоцитов колеблется от 180·10 9 /л до 320·10 9 /л (от 180000 до 320000 1 мм 3). Увеличение содержания тромбоцитов в крови называют тромбоцитозом, уменьшение - тромбоцитопенией.

Свойства тромбоцитов . Тромбоциты, как и лейкоциты, способны к фагоцитозу и передвижению за счет образования псевдоподий (ложноножек). К физиологическим свойствам тромбоцитов также относятся адгезивность, агрегация и агглютинация. Под адгезивностью понимают способность тромбоцитов прилипать к чужеродной поверхности. Агрегация - свойство тромбоцитов прилипать друг к другу под влиянием разнообразных причин, в том числе и факторов, которые способствуют свертыванию крови. Агглютинация тромбоцитов (склеивание их друг с другом) осуществляется за счет антитромбоцитарных антител. Вязкий метаморфоз тромбоцитов - комплекс физиологических и морфологических изменении вплоть до распада клеток наряду с адгезией, агрегацией и агглютинацией играет важную роль в гемостатической функции организма (т. е. в остановке кровотечения). Говоря о свойствах тромбоцитов, следует подчеркнуть их "готовность" к разрушению, а также способность поглощать и выделять некоторые вещества, в частности серотонин. Все рассмотренные особенности кровяных пластинок обусловливают их участие в остановке кровотечения.

Функции тромбоцитов . 1) Принимают активное участие в процессе свертывания крови и фибринолиза (растворение кровяного сгустка). В пластинках обнаружено большое количество факторов (14), обусловливающих их участие в остановке кровотечения (гемостазе).

2) Выполняют защитную функцию за счет склеивания (агглютинации) бактерий и фагоцитоза.

3) Способны вырабатывать некоторые ферменты (амилолитические, протеолитические и др.), необходимые не только для нормальной жизнедеятельности пластинок, но и для остановки кровотечения.

4) Оказывают влияние на состояние гистогематических барьеров, изменяя проницаемость стенки капилляров за счет выделения в кровоток серотонина и особого белка - протеина S.

Кровь ‒ это биологическая жидкость, которая обеспечивает органы и ткани питательными веществами и оксигеном. Вместе с лимфой она образует систему циркулирующих в организме жидкостей. Выполняет ряд жизненно важных функций: питательную, выделительную, защитную, дыхательную, механическую, регуляторную, терморегулирующую.

Состав крови человека с возрастом существенно изменяется. Следует сказать, что у детей очень интенсивный обмен веществ, поэтому в их организме ее значительно больше приходится на 1 кг массы тела по сравнению с взрослыми. В среднем у взрослого человека около пяти-шести литров данной биологической жидкости.

В состав крови входит плазма (жидкая часть) и лейкоциты, тромбоциты). От концентрации красных кровяных телец зависит ее цвет. Плазма, лишенная белка (фибриногена), называется сывороткой крови. Эта биологическая жидкость имеет слабощелочную реакцию.

Биохимический состав крови - буферные системы. Основными кровяными буферами являются гидрокарбонатная (7% общей массы), фосфатная (1%), белковая (10%), гемоглобиновая и оксигемоглобиновая (до 81%), а также кислотная (около 1%) системы. В плазме преобладают гидрокарбонатная, фосфатная, белковая и кислотная, в эритроцитах ‒ гидрокарбонатная, фосфатная, в гемоглобиновых - оксигемоглобиновая и кислотная. Состав кислотной буферной системы представлен органическими кислотами (ацетатная, лактатная, пировиноградная и т.д.) и их солями с сильными основаниями. Наибольшее значение имеют гидрокарбонатная и гемоглобиновая буферные системы.

Химический состав характеризуется постоянством химического состава. Плазма составляет 55-60% общего объема крови и на 90 % состоит из воды. составляют органические (9%) и минеральные (1%) вещества. Основными органическими веществами являются белки, большинство которых синтезируются в печени.

Белковый состав крови. Общее содержание белков в крови млекопитающих колеблется в пределах от 6 до 8 %. Известно около ста белковых компонентов плазмы. Условно их можно разделить на три фракции: альбумины, глобулины и фибриноген. Белки плазмы, которые остались после удаления фибринагена, называют сывороточными белками крови.

Альбумины принимают участие в транспортировке многих питательных и (углеводов, жирных кислот, витаминов, неорганических ионов, билирубина). Участвуют в регуляции Сывороточные глобулины разделяют на три фракции альфа-, бета- и гамма-глобулины. Глобулины транспортируют жирные кислоты, стероидные гормоны, являются иммунными телами.

Углеводный состав крови. В плазме содержатся монозы (глюкоза, фруктоза), гликоген, глюкозамин, фосфаты моноз и другие продукты промежуточного обмена углеводов. Основная часть углеводов представлена глюкозой. Глюкоза и другие монозы в плазме крови находятся в свободном и связанном с белками состояниях. Содержание связанной глюкозы достигает 40-50% общего содержания углеводов. Среди продуктов промежуточного обмена углеводов выделяют лактатную кислоту, содержание которой резко возрастает после тяжелых физических нагрузок.

Концентрация глюкозы может изменяться при многих патологических состояниях. Явление гипергликемии характерно для сахарного диабета, гипертиреоза, шока, наркоза, лихорадки.

Липидный состав крови. В плазме содержится до 0,7 % и больше липидов. Липиды находятся в свободном и связанном с белками состояниях. Концентрация липидов в плазме изменяется при патологии. Так, при туберкулезе она может достигать 3-10%.

Газовый состав крови. Данная биожидкость содержит оксиген (кислород), диоксид карбона и нитроген в свободном и связанных состояниях. Так, например, около 99,5-99,7% оксигена связано с гемоглобином, а 03-0,5 % находится в свободном состоянии.

Что представляет собой состав крови человека? Кровь – одна из тканей организма, состоящая из плазмы (жидкой части) и клеточных элементов. Плазма это однородная прозрачная или слегка мутноватая жидкость, имеющая желтый оттенок, которая является межклеточным веществом тканей крови. Плазма состоит из воды, в которой растворены вещества (минеральные и органические), в том числе белки (альбумины, глобулины и фибриноген). Углеводы (глюкоза), жиры (липиды), гормоны, ферменты, витамины, отдельные составляющие солей (ионы) и некоторые продукты обмена веществ.

Вместе с плазмой организм выводит продукты обмена, различные яды и иммунные комплексы антиген-антитело (которые возникают при попадании чужеродных частиц в организм как защитная реакция для их удаления) и все ненужное, мешающее работать организму.

Состав крови: клетки крови

Клеточные элементы крови тоже неоднородны. Состоят они из:

• эритроцитов (красные кровяные тельца);
• лейкоцитов (белые кровяные тельца);
• тромбоцитов (кровяные пластинки).

Эритроциты - красные кровяные тельца. Транспортируют кислород от легких ко всем человеческим органам. Именно эритроциты содержат железосодержащий белок – ярко-красный гемоглобин, который присоединяет в легких из вдыхаемого воздуха к себе кислород, после чего постепенно переносит его ко всем органам и тканям различных частей тела.

Лейкоциты – белые кровяные тельца. Отвечают за иммунитет, т.е. за способность человеческого организма противостоять различным вирусам и инфекциям. Существуют различные виды лейкоцитов. Одни из них направлены непосредственно на уничтожение проникших в организм бактерий или различных чужеродных клеток. Другие задействованы в выработке специальных молекул, так называемых антител, которые также необходимы для борьбы с различными инфекциями.

Тромбоциты – кровяные пластинки. Помогают организму остановить кровотечение, т. е. регулируют свертываемость крови. Например, если вы повредили кровеносный сосуд, то на месте повреждения со временем возникнет сгусток крови, после чего образуется корочка, соответственно, кровотечение прекратится. Без тромбоцитов (а вместе с ними целого ряда вещество, которые содержатся в плазме крови) сгустки не будут образовываться, поэтому любая ранка или носовое кровотечение, например, могут привести к большой потере крови.

Состав крови: норма

Как мы уже писали выше, существуют красные кровяные тельца и белые кровяные тельца. Так вот в норме эритроцитов (красных кровяных телец) у мужчин должно быть 4-5*1012/л, у женщин 3.9-4.7*1012/л. Лейкоцитов (белых кровяных телец) - 4-9*109/л крови. Кроме этого, в 1 мкл крови находится 180-320*109/л кровяных пластинок (тромбоцитов). В норме объем клеток составляет 35-45% от общего объема крови.

Химический состав крови человека

Кровь омывает каждую клеточку человеческого тела и каждый орган, поэтому реагирует на любые изменения в организме или образе жизни. Факторы, влияющие на состав крови довольно разнообразны. Поэтому врачу, чтобы правильно прочитать результаты анализов необходимо знать и о вредных привычках и о физической активности человека и даже о рационе питания. Даже окружающая среда и та влияет на состав крови. Так же на показатели крови влияет все, что касается обмена веществ. Для примера, можно рассмотреть, как обычный прием пищи изменяет показатели крови:

• Прием пищи перед анализом крови повысить концентрацию жиров.
• Голодание в течении 2 дней повысит в крови билирубин.
• Голодание более 4 дней снизит количество мочевины и жирных кислот.
• Жирная пища повысит уровень калия и триглицеридов.
• Чрезмерный прием в пищу мяса повысит уровень уратов.
• Кофе повысить уровень глюкозы, жирных кислот, лейкоцитов и эритроцитов.

Кровь курильщиков существенно отличается от крови людей ведущих здоровый образ жизни. Однако если вы ведете активный образ жизни, перед сдачей анализа крови нужно уменьшить интенсивность тренировок. Особенно это касается сдачи анализов на гормоны. Влияют на химический состав крови и различные медикаментозные препараты, поэтому, если вы что-то принимали, обязательно сообщите об этом вашему врачу.

Сердечная деятельность зависит от электролитного состава крови .

Важная роль в нормальной жизнедеятельности сердца принадлежит электролитам.

Изменения концентрации в крови солей калия и кальция оказывают весьма значительное влияние на автоматию и процессы возбуждения и сокращения сердца.

Избыток ионов калия угнетает все стороны сердечной деятельности, действуя отрицательно хронотропно (урежает ритм сердца), инотропно (уменьшает амплитуду сердечных сокращений), дромотропно (ухудшает проведение возбуждения в сердце), батмотропно (уменьшает возбудимость сердечной мышцы). При избытке ионов К + сердце останавливается в диастоле. Резкие нарушения сердечной деятельности наступают и при уменьшении содержания ионов К + в крови (при гипокалиемии).

Избыток ионов кальция действует в обратном направлении: положительно хронотропно, инотропно, дромотропно и батмотропно. При избытке ионов Са 2+ сердце останавливается в систоле. При уменьшении содержания ионов Са 2+ в крови сердечные сокращения ослабляются.

Таблица. Нейрогуморальная регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы

Натрий - основной внеклеточный катион. Играет главную роль в поддержании осмотического давления - 90%. Участвует в возникновении и поддержании ПП и ПД, калий и натрий являются антагонистами на клеточном уровне, т.е. повышение содержания натрия приводит к уменьшению калия в клетке.

11. Гемолиз и его виды учебник

Гемолизом называется разрушение оболочки эритроцитов, сопровождающееся выходом гемоглобина в плазму крови, которая окрашивается при этом в красный цвет и становится прозрачной («лаковая кровь»).

Разрушение эритроцитов может быть вызвано уменьшением осмотического давления, что вначале приводит к набуханию, а затем к разрушению эритроцитов - это так называемый осмотический гемолиз (возникает в том случае, когда осмотическое давление окружающего эритроциты раствора уменьшается вдвое по сравнению с нормальным). Концентрация NaCl в окружающем клетку растворе, при которой начинается гемолиз, является мерой так называемой осмотической стойкости (резистентности) эритроцитов. У человека гемолиз начинается в 0,4% растворе NaCl, а в 0,34% растворе разрушаются все эритроциты. При различных патологических состояниях осмотическая стойкость эритроцитов может быть уменьшена и полный гемолиз может наступить и при больших концентрациях NaCl в растворе.

Химический гемолиз происходит под влиянием веществ, разрушающих белково-липидную мембрану эритроцитов- эфир, хлороформ, бензол, алкоголь, желчные кислоты, сапонин и некоторые другие вещества.

Механический гемолиз возникаетпод влиянием сильных механических воздействий, например в результате сотрясения ампулы с кровью.

Гемолиз также вызывают повторные замораживание и оттаивание крови – термический гемолиз.

12. Группы крови системы Rh Работа 3.13 – стр. 95

13. Определение резус-принадлежности крови человека. Значение Rh Работа 3.13 – стр. 95

14. Определения количества гемоглобина в крови по способу Сали , Работа 3.3 – стр.77

Определение количества гемоглобина . Принцип определения – колориметрический (сравнение цвета исследуемой крови со стандартными растворами). (а) Гемометрия: гемометр Сали – небольшой штатив с тремя пробирками, где в среднюю пробирку помещают исследуемую кровь, а две другие пробирки содержат стандартный раствор для сравнения. Исследуемую кровь смешивают с соляной кислотой (для гемолиза и образования солянокислого гематина коричневого цвета). Затем добавляют дистиллированную воду до тех пор, пока раствор исследуемой крови на будет такого же цвета, как стандартные растворы. Средняя пробирка имеет шкалу в единицах измерения количества гемоглобина. Нормальное содержание гемоглобина 130-160 г/л. (б) Фотоэлектроколориметрия (с использованием ФЭК).

Для измерения содержания гемоглобина существует много методов, в том числе:

1) определение количества связанного O 2 (1 г НЬ может присоединить до 1,36 мл O 2);

2) анализ уровня железа в крови (содержание железа в гемоглобине составляет 0,34%);

3) колориметрия (сравнение цвета крови с цветом стандартного раствора);

4) измерение экстинкции (спектрофотометрия). При проведении рутинных определений уровня гемоглобина отдают предпочтение последнему методу, так как при

Рис. 22.5. Частотное распределение концентраций гемоглобина у взрослых мужчин (♂), взрослых женщин (♀) и новорожденных. По оси ординат–относительная частота встречаемости, по оси абсцисс–содержание гемоглобина; μ–среднее значение (медиана), ст–стандартное отклонение (величина, характеризующая разброс значений; соответствует расстоянию от медианы кривой нормального распределения до значения, соответствующего наиболее крутому участку этой кривой)

использовании первых двух способов необходима сложная аппаратура, а метод колориметрии неточен.

Спектрофотометрический анализ. Принцип метода состоит в определении содержания НЬ в крови по экстинкции монохроматического света. Поскольку растворенный гемоглобин нестабилен, а экстинкция зависит от степени оксигенации, его необходимо предварительно перевести в стабильную форму.

Спектрофотометрические измерения содержания гемоглобина производят следующим образом. Кровь набирают в капиллярную пипетку и затем смешивают с раствором, содержащим калий железосинеродистый (K 3 ), цианистый калий (KCN) и бикарбонат натрия (NаНСО 3). Под действием этих веществ эритроциты разрушаются, и гемоглобин превращается вциан–метгемоглобин HbCN (содержащий трехвалентное железо), способный сохраняться в течение нескольких недель. При спектрофотометрии раствор цианметгемоглобина освещают монохроматическим светом с длиной волны 546 нм и определяют экстинкцию Е. Зная коэффициент экстинкции e и толщину слоя раствора d, можно, исходя из закона Ламберта–Бэра [уравнение (2)], определить концентрацию раствора С непосредственно по величине экстинкции Е. Чаще предпочитают, однако, предварительно откалибровать шкалу экстинкции при помощи стандартного раствора. В настоящее время цианметгемоглобиновый метод считается наиболее точным из общепринятых способов измерения содержания гемоглобина .

Кровь относится к опорно-трофическим тканям. Она состоит из клеток - форменных элементов и межклеточного вещества - плазмы. К форменным элементам крови принадлежат эритроци­ты, лейкоциты и тромбоциты. Плазма крови представляет собой жидкость. Кровь - единственная ткань организма, где межкле­точное вещество является жидкостью.

Чтобы отделить форменные элементы от плазмы, кровь надо предохранить от свертывания и отцентрифугировать. Формен­ные элементы как более тяжелые осядут, а над ними будет слой прозрачной, слегка опалесцирующей жидкости желтого цвета - плазма крови.

Если объем крови принять за 100 %, то форменные элементы составляют около 40...45%, а плазма - 55...60 %. Объем формен­ных элементов в крови, главным образом эритроцитов, называет­ся гематокритной величиной или гематокритом. Гематокрит может быть выражен в процентах (40...45 %) или в литрах эритроцитов, находящихся в 1 л крови (0,40...0,45 л/л).

Когда животное давно не поили или оно потеряло много жид­кости (сильное потение, понос, обильная рвота), то гематокрит-ная величина увеличивается. В этом случае говорят о «сгущении» крови. Такое состояние неблагоприятно для организма, так как существенно увеличивается сопротивление крови при ее движе­нии, что заставляет сердце сильнее сокращаться. В порядке ком­пенсации происходит переход воды из тканевой жидкости в кровь, уменьшается ее выведение почками и, как следствие, воз­никает жажда. Уменьшение гематокрита чаще имеет место при за­болеваниях - при понижении образования эритроцитов, усилен­ном их разрушении или после кровопотери.

Химический состав крови. Плазма крови содержит 90...92 % воды и 8... 10 % сухого остатка. Сухой остаток составляют белки, липиды, углеводы, промежуточные и конечные продукты их об­мена, минеральные вещества, гормоны, витамины, ферменты и другие биологически активные вещества. Важно отметить, что, несмотря на постоянный обмен веществ между кровью и тканя­ми, состав плазмы крови существенно не меняется. Очень узкие границы колебаний содержания общего белка, глюкозы, мине­ральных веществ - электролитов. Поэтому самые незначитель­ные отклонения в их уровне, выходящие за пределы физиологи­ческих границ, приводят к тяжелым нарушениям в работе орга­низма. Другие составные компоненты крови - липиды, амино­кислоты, ферменты, гормоны и пр. - могут иметь более широкий спектр колебаний. В состав крови также входят кислород и ди­оксид углерода.

Рассмотрим физиологическое значение отдельных веществ, со­держащихся в крови.

Белки. Белки крови состоят из нескольких фракций, кото­рые можно разделить различными способами, например методом электрофореза. В каждую фракцию входит большое количество белков, обладающих специфическими функциями.

Альбумины. Образуются в печени, имеют сравнительно с дру­гими белками небольшую молекулярную массу. В организме вы­полняют трофическую, или питательную, функцию, являясь ис­точником аминокислот, и транспортную, участвуя в переносе и связывании в крови жирных кислот, пигментов желчи, некото­рых катионов.

Глобулины. Синтезируются в печени, а также различными клетками - лейкоцитами, плазмоцитами. Молекулярная масса глобулинов больше, чем альбуминов. Глобулиновую фракцию белков дополнительно можно разделить на три группы - альфа-, бета- и гамма-глобулины. Альфа- и бета-глобулины участвуют в транспорте холестерина, фосфолипидов, стероидных гормонов, катионов. Гамма-глобулиновая фракция включает в себя различ­ные антитела.

Отношение количества альбуминов к глобулинам называется белковым коэффициентом. У лошадей и крупного рогатого скота глобулинов больше, чем альбуминов, а у свиней, овец, коз, собак, кроликов и у человека преобладают альбумины. Такая особенность влияет на некоторые физико-химические свойства крови.

Белки играют большую роль в свертывании крови. Так, фиб­риноген, относящийся к глобулиновой фракции, во время свер­тывания переходит в нерастворимую форму - фибрин и стано­вится основой кровяного сгустка (тромба). Белки могут образо­вывать комплексы с углеводами (гликопротеины) и с липидами (л ипопротеины).

Независимо от функции каждого белка, а их в плазме крови насчитывают до 100, они в совокупности определяют вязкость крови, создают в ней определенное коллоидное давление, участву­ют в поддержании постоянного рН крови.

Физиологические колебания количества общего белка крови связаны с возрастом, полом, продуктивностью животных, а также с условиями их кормления и содержания. Так, у новорожденных животных в крови отсутствуют гамма-глобулины (естественные антитела), они поступают в организм с первыми порциями моло­зива. С возрастом в крови увеличивается содержание глобулинов и одновременно снижается уровень альбуминов. При высокой мо­лочной продуктивности коров содержание белков в крови повы­шается. После вакцинации животных увеличение содержания бел­ков в крови происходит за счет иммуноглобулинов. У здоровых животных общее количество белка в крови составляет 60...80 г/л, или 6...8 г/100 мл.

Как известно, характерной особенностью химического состава белков является наличие азота, поэтому многие методы определе-

ния количества белков в крови и тканях основаны на определении концентрации белкового азота. Однако азот присутствует и во многих других органических веществах, являющихся продуктами распада белков, - это аминокислоты, мочевая кислота, мочевина, креатин, индикан и многие другие. Совокупный азот всех этих ве­ществ (за исключением белкового азота) называется остаточным, или небелковым, азотом. Его количество в плазме составляет 0,2...0,4 г /л. Остаточный азот в крови определяют с целью оценки состояния белкового обмена: при усиленном распаде белка в орга­низме содержание остаточного азота возрастает.

Л и п и д ы. Липиды крови подразделяют на нейтральные липи-ды, состоящие из глицерина и жирных кислот (моно-, ди- и тригли-цериды), и сложные - холестерин, его производные и фосфолипи-ды. В крови присутствуют также свободные жирные кислоты. Со­держание общих липидов в крови может изменяться в больших пределах (например, у коров в норме колебание липидов в пределах 1...10 г/л). При увеличении содержания в крови липидов (например, после приема жирной пищи) плазма начинает заметно опалесциро-вать, мутнеет, приобретает молочный оттенок, а у кур при отстаива­нии плазмы жир может всплывать в виде толстой капли.

Углеводы. Углеводы крови представлены главным образом глюкозой. Но содержание глюкозы определяют не в плазме, а в цельной крови, так как глюкоза частично адсорбируется на эри­троцитах. Концентрация глюкозы в крови у млекопитающих удер­живается в очень узких границах: у животных с однокамерным же­лудком 0,8..Л,2 г/л, а с многокамерным желудком 0,04...0,06 г/л. У птиц содержание глюкозы в крови выше, что объясняется осо­бенностями гормональной регуляции углеводного обмена.

Кроме глюкозы в плазме крови содержатся и некоторые другие углеводы - гликоген, фруктоза, а также продукты промежуточно­го обмена углеводов и липидов - молочная, пировиноградная, ук­сусная и другие кислоты, кетоновые тела. В крови жвачных жи­вотных присутствует больше летучих жирных кислот (ЛЖК), чем у животных других видов, это обусловлено особенностями рубцово-го пищеварения. В форменных элементах крови имеется неболь­шое количество гликогена.

Как уже было сказано, в крови содержатся различные биологи­чески активные вещества - ферменты, гормоны, медиаторы и др.

Минеральный состав крови. Неорганические ве­щества в крови могут находиться как в свободном состоянии, т. е. в виде анионов и катионов, так и в связанном, входя в струк­туру органических веществ. Больше всего в крови катионов на­трия, калия, кальция, магния, анионов хлора, бикарбонатов, фос­фатов, гидроксильной группы ОН". В крови также содержатся йод, железо, медь, кобальт, марганец и другие макро- и микроэле­менты. Общее содержание минеральных веществ в крови постоян­ная величина (до 10 г/л) для каждого вида животного.

Следует иметь в виду, что концентрация отдельных ионов в плазме крови и в форменных элементах неодинакова. Так, преиму­щественно в плазме находятся натрий, кальций, хлор, бикарбона­ты, в эритроцитах же более высокая концентрация калия, магния и железа. Однако и в эритроцитах, и в лейкоцитах, и в плазме кро­ви уровень концентрации отдельных ионов (ионограмма) посто­янный, что поддерживается непрерывным активным и пассивным транспортом ионов через полупроницаемые мембраны клеток.

Физиологические колебания содержания минеральных веществ в крови обусловлены питанием, возрастом, продуктивностью животных и их физиологическим состоянием. От их содержа­ния зависят такие свойства крови, как плотность, рН, осмоти­ческое давление.