Кровь
План:
1. Кровь (общие понятия, плазма)
A. Понятие внутренней среды и гомеостаза.
B. Функции и количество крови в организме.
C. Состав крови.
D. Плазма крови (состав), физико-химические свойства плазмы.
2. Форменные элементы крови
A. Эритроциты.
B. Лейкоциты.
C. Тромбоциты.
Кровь (общие понятия, плазма)
Понятие внутренней среды. Под внутренней средой организма понимают совокупность следующих жидкостей: кровь, лимфа, тканевая (межклеточная) и цереброспинальная (спинномозговая) жидкости. Из крови образуются тканевая и цереброспинальная жидкости, непосредственно соприкасающиеся с клетками. Нормальная жизнедеятельность организма нуждается в поддержании постоянного состава внутренней среды и ее физико-химических свойств.
Гомеостаз (от греч. Homoios - подобный, одинаковый + греч. stasis стояние, неподвижность) способность организма поддерживать функционально значимые переменные в пределах, обеспечивающих его оптимальную жизнедеятельность. Понятие внутренней среды организма было введено в XIX веке французским физиологом Клодом Бернаром; сам термин "гомеостаз" был предложен американским физиологом У. Кенноном в 1929 г. Гомеостаз – это динамическое равновесие и устойчивость основных физиологических функций живых систем (постоянство показателей). Он характеризуется рядом биологических констант (жестких и вариабельных). Это устойчивые количественные показатели внутренней среды организма, которые необходимы для его нормальной жизнедеятельности. Такие как: физико-химические показатели (кислотно-щелочная реакция крови - pH, величина осмотического давления, температура тела и т.д.) и концентрация химических веществ (глюкоза, Са и др.).
От состава и свойств внутренней среды организма зависит возбудимость органов и тканей, их чувствительность к раздражителям и способность эффективно выполнять свои функции. Организм имеет механизмы, обеспечивающие поддержание гомеостаза на уровне нормы. Длительное воздействие неблагоприятных условий может закончиться смертью.
Показатели гомеостаза плазмы крови приведены в таблице ниже. Мы видим здесь концентрацию электролитов, органических веществ (ферменты и белки с другими функциями, липиды, глюкозу, продукты распада азотсодержащих веществ, желчные пигменты), а также кислотно-щелочной показатель (рН среды).
Таблица. Основные показатели гомеостаза в сыворотке крови в норме.
| Показатели | Значения |
| общий белок | 60-80 г/л |
| Белковые фракции - альбумины - гамма-глобулины | 32-55 г/л 8-18 г/л |
| ЛПВП муж. жен. | > 0,9 ммоль/л > 1,0 ммоль/л |
| ЛПНП | < 3,4 ммоль/л |
| триглицериды | 1,02-1,9 ммоль/л |
| холестерин | < 5,2 ммоль/л |
| глюкоза | 4,4-5,6 ммоль/л |
| Билирубин общий | <20,5 мкмоль/л |
| Протромбиновый индекс (ПТИ) | 70-100 % |
| железо | 9-31,3 мкмоль/л |
| натрий | 130-156 ммоль/л |
| калий | 3,5-5,0 ммоль/л |
| кальций | 2,1-2,6 ммоль/л |
| магний | 0,75--1,25 ммоль/л |
| Аланинаминотрансфераза | 0,2-0,6 ЕД/л ч |
| Аспартатаминотрансфераза | 0,1-0,4 ЕД/л ч |
| Лактатдегидрогеназа | 40-160 Е/л |
| Щелочная фосфатаза | 139-360 нмоль/(сл) |
| Мочевая кислота жен. муж. | 0,15-0,45 ммоль/л 0,18-0,53 ммоль/л |
| мочевина | 3,5-9,0 ммоль/л |
| креатинин | 0,06-0,13 ммоль/л |
| Кислотно-основное состояние рН парциальное давление СО 2 парциальное давление О 2 | 7,35-7,45 35-45 мм.рт.ст. 80-100 мм.рт.ст. |
| Фибриноген | 2-6 г/л |
| Гликозилированный Hb | < 6 % |
Функции и количество крови в организме.
Кровь находится в постоянном движении и транспортирует по организму все, что попадает в ее состав в результате деятельности одних органов и должно быть доставлено к другим органам или частям тела. То есть основная ее функция – транспортная.
Эта функция складывается из: транспорта газов (дыхательная), питательных веществ (питательная), конечных продуктов обмена веществ (экскреторная), гормонов (регуляторная), антител (иммунная).
Кровь также поддерживает водный баланс тканей (зависит в основном от концентрации солей); регулирует температуру тела (перераспределяет тепло от горячих органов к более холодным); предохраняет организм от кровопотери (свертывающая система).
Общее количество крови в организме взрослого человека постоянно, составляет в среднем 6-8% (1/13 массы тела, т. е. 5-6 л). У новорожденных оно составляет около 15% от массы тела, а к 1 году - 11%.
В физиологических условиях часть крови находится в кровяных депо (печень, селезенка, легкие, сосуды кожи). Когда есть необходимость пополнения циркулирующей крови (большие физические нагрузки), физиологические механизмы способствуют выходу депонированной крови в общий кровоток. Потеря 1/2-1/3 количества крови приводит к гибели организма.
Состав крови. Кровь состоит из плазмы крови (жидкая часть крови) и форменных элементов (клеточные элементы крови). Плазма составляет около 55 % от объема крови. Главным компонентом плазмы является вода (более 90 % крови). Если дать крови отстояться с антикоагулянтом (противосвертывающее вещество) или провести ее центрифугирование, 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.
Рис. Кровь. А - окрашенный препарат крови: внизу лейкоциты при большом увеличении (слева направо) - базофил, нейтрофил, эозинофил, моноцит и лимфоцит; Б - эритроциты человека (слева) и лягушки при одинаковом увеличении; В - кровь с антикоагулянтом при хранении: верхний слой - плазма, нижний - форменные элементы
Объемное соотношение плазмы и форменных элементов определяют с помощью гематокрита (Ht, Hct, Hematocrit) в % (отношение объема эритроцитов к объему жидкой части крови). В циркулирующей и депонированной крови оно неодинаково. В первой - плазма составляет приблизительно 52-58% объема крови, а форменные элементы - 42-48%. Во второй - обратное соотношение.
Рис. Гематокрит (Ht) - часть объёма крови, приходящаяся на эритроциты: форменные элементы — 46 %; плазма — 54 %.
PCV - Packed Cell Volume
Плазма крови (состав), физико-химические свойства плазмы. Плазма крови является сложной биологической средой и тесно связана 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 ним относятся:
· белки плазмы - альбумины (около 4,5%), глобулины (2-3,5%), фибриноген (0,2-0,4%). Общее количество белка в плазме составляет 7-8% (Белки плазмы выполняют следующие функции: свертывающую - факторы свертывания крови; защитную - отвечают за гуморальный иммунитет (антитела); транспортную - многие вещества в крови переносятся только в соединении со специальными белками (альбумины); поддержание онкотического (часть осмотического) давления - белки обладают способностью удерживать воду, препятствуя ее чрезмерному попаданию в ткани); практически все белки крови синтезируются в печени.
· небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатин, креатинин, аммиак);
· безазотистые органические вещества: глюкоза - 4,45-6,65 ммоль/л (80-120 мг%), нейтральные жиры, липиды;
· неорганические вещества плазмы крови составляют около 1% от ее состава. В их состав входят преимущественно катионы - Na+, Ca++, K+, Mg++ и анионы - Cl-, HPO4-, HCO3-.
Физико-химические свойства плазмы
Плотность плазмы крови равна 1025-1034 кг/м3; плотность цельной крови - 1050-1060 кг/м3. Плотность крови определяется количеством эритроцитов и белковым составом плазмы.
Осмотическое давление плазмы – это избыточное давление на раствор, отделённый от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, при котором прекращается диффузия растворителя через мембрану (осмос), которое стремится уравнять концентрации растворов вследствие диффузии молекул растворённого вещества и растворителя (зависит от концентрации веществ, растворенных в плазме - электролитов и неэлектролитов), является жесткой гомеостатической константой и составляет около 7,5 атм. Наибольшая часть осмотического давления (выше 60%) создается хлористым натрием (около 96% осмотического давления); оставшаяся часть (4%) называется онкотическим давлением, создается мелкими белками плазмы (альбумины) и обеспечивает удержание воды в крови. Снижение содержания альбуминов в плазме крови ведет к потере плазмой воды и отеку тканей, а увеличение - к задержке воды в крови.
Если отделить полупроницаемой перегородкой два сосуда, содержащие растворы разной концентрации, то молекулы растворителя проходят через эту перегородку в обоих направлениях. Но в сторону раствора с более высокой концентрацией растворенного вещества переходит большее число молекул растворителя, чем в обратном направлении. Диффузию растворителя через перегородку, разделяющую растворы разной концентрации, называют осмосом. Давление, которое нужно приложить к раствору большей концентрации, чтобы процесс осмоса прекратился, называют осмотическим давлением. Оно зависит от концентрации растворенного вещества. Чем она выше, тем большую силу надо приложить к раствору для прекращения диффузии молекул растворителя и тем, следовательно, больше осмотическое давление данного раствора.
Рис. Осмотическое давление раствора
В организме стенка кровеносного сосуда представляет собой полупроницаемую оболочку, по одну сторону которой находится кровь, по другую — тканевая жидкость. Осмотическое давление плазмы крови зависит от количества находящихся в ней ионов электролитов, молекул альбумина и других органических веществ. Оно равно 7,6 атм. Растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление, называют изотоническими. Нормальная жизнедеятельность клеток может осуществляться только в изотонической среде 0,9-процентный раствор хлористого натрия изотоничен крови, поэтому его называют физиологическим. Растворы с большей концентрацией ионов и большим осмотическим давлением называют гипертоническими, а с меньшей концентрацией и меньшим давлением - гипотоническими.
Глюкоза, мочевина и другие органические соединения играют незначительную роль в создании осмотического давления крови, так как находятся в плазме в меньшем количестве, чем соли, и имеют в сравнении с ними большую молекулярную массу. Исключение составляют белки плазмы, хотя они обусловливают очень небольшую часть от общей величины осмотического давления крови. Для белков стенки сосудов в норме непроницаемы; от соотношения их концентрации по обе стороны стенки сосуда зависит движение воды из крови в ткань или в обратном направлении. Если содержание белка в крови понижается, как это бывает, например, при голодании, жидкость направляется преимущественно из сосудов в тканевую лимфу, и возникают отеки. При одном и том же общем количестве белков оно оказывается более высоким, если преобладают относительно низкомолекулярные альбумины, и менее высоким, если преобладают глобулины, молекулярная масса которых значительно больше.
Реакция крови (pH) крови равна 7,36 - 7,42 (т.е. слабощелочная); pH артериальной крови — 7.4, венозной — 7.35 (связана с присутствием углекислоты).
Сдвиг реакции в кислую сторону - ацидоз; приводит к угнетению функции ЦНС, может наступить потеря сознания и смерть; сдвиг реакции в щелочную сторону – алкалоз; сопровождается перевозбуждением нервной системы, появлением судорог и гибелью организма.
В организме постоянно образуются молочная кислота и другие кислые продукты, которые могут сдвигать pH; чтобы этого не произошло в крови существуют буферные системы, которые поддерживают pH (бикарбонатная, фосфатная, белковая и гемоглобиновая буферные системы).