Система крови. Состав, количество, свойства, основные функции крови. Основные физиологические константы крови
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
В систему крови включены четыре компонента:
периферическая кровь, циркулирующая по сосудам;
органы кроветворения (красный костный мозг, тимус, селезенка, лимфатические узлы);
органы кроверазрушения;
регулирующий нейрогуморальный аппарат (благодаря которому сохраняется постоянство состава и функций крови).
В систему крови функционально дополняют органами синтеза белков плазмы (печень), доставки в кровоток и выведения воды и электролитов (кишечник, почки). Важнейшими особенностями крови, как функциональной системы, являются следующие:
она может выполнять свои функции, только находясь в жидком агрегатном состоянии и в постоянном движении (по кровеносным сосудам и полостям сердца);
все ее составные части образуются за пределами сосудистого русла;
она объединяет работу очень многих физиологических систем организма.
Кровь представляет собой одну из важнейших систем жизнеобеспечения организма, обладающую рядом особенностей.
Функции крови:
Транспортная функция. Она заключается в транспорте кровью различных веществ и тепла в пределах организма.
Дыхательная функция. Кровь переносит дыхательные газы – кислород (О2) и углекислый газ (СО2) – как в физически растворенном, так и химически связанном виде.
Питательная функция. Кровь переносит также питательные вещества от органов, где они всасываются или депонируются, к месту их потребления.
Выделительная /экскреторная функция. При биологическом окислении питательных веществ, в клетках образуются конечные продукты их обмена (мочевина, мочевая кислота), которые транспортируются кровью к местам их выделения: почкам, легким, потовым железам, кишечнику.
Регуляторная функция. Кровь осуществляет также транспорт гормонов и других биологически активных веществ.
Терморегуляторная функция. Благодаря своей высокой теплоемкости кровь обеспечивает перераспределение тепла в организме: перенос около 70% тепла, образующегося во внутренних органах в кожу и легкие и регуляция теплоотдачи последними в окружающую среду.
Гомеостатическая функция. Кровь участвует в водно-солевом обмене в организме и обеспечивает поддержание постоянства его внутренней среды – гомеостаза.
Защитная функция крови заключается, прежде всего, в обеспечении иммунных реакций и создании кровяных и тканевых барьеров против чужеродных веществ, микроорганизмов, дефектных клеток собственного организма. Вторым проявлением защитной функции крови является ее участие в поддержании своего жидкого агрегатного состояния (текучести), а также остановке кровотечения при повреждении стенок сосудов и восстановлении их проходимости после репарации дефектов.
Физико-химические свойства крови и плазмы
Цельная кровь состоит из жидкой части (плазмы) и форменных элементов крови, к которым относят эритроциты, лейкоциты и кровяные пластинки — тромбоциты. На долю форменных элементов крови приходится около 45 % ее общего объема, остальные 55 % составляет плазма. Отношение объема форменных элементов крови к объему плазмы называется «гематокритное число». В норме показатель гематокрита циркулирующей крови взрослого человека составляет в среднем 40 – 45% (у мужчин 40 – 49%, у женщин 36 – 42%). У новорожденных он приблизительно на 10 % выше, а у маленьких детей – примерно настолько же ниже, чем у взрослого человека.
Количество крови в организме человека составляет 6 – 8% от массы тела, то есть у человека массой 65 – 70 кг количество крови 4,5 – 6 л. У детей и у спортсменов объем крови в 1,5– 2,0 раза больше. В организме в состоянии покоя до 45 – 50% всей массы крови находится в кровяных депо (селезенке, печени, легких и подкожном сосудистом сплетении), являющихся резервуарами крови. Быстрая потеря 30 – 50 % крови может привести организм к гибели. В этих случаях необходимо срочное переливание препаратов крови или кровезамещающих растворов.
Вязкость крови обусловлена наличием в ней белков и клеток, прежде всего, эритроцитов. Если вязкость воды принять за 1, то вязкость цельной крови здорового человека составит около 4,5 (3,5 – 5,4), а плазмы – около 2,2 (1,9 – 2,6). Относительная плотность крови зависит в основном от количества эритроцитов и содержания белков в плазме. У здорового взрослого человека относительная плотность цельной крови составляет 1,050 – 1,060 кг/л, эритроцитарной массы – 1,080 – 1,090 кг/л, плазмы крови – 1,029 – 1,034 кг/л. У мужчин удельный вес крови несколько больше, чем у женщин. А самая высокая относительная плотность цельной крови (1,060 – 1,080 кг/л) у новорожденных. Эти различия объясняются разницей в количестве эритроцитов в крови людей разного пола и возраста.
Константы крови
Кровь как жидкая ткань организма характеризуется множеством констант, которые можно разделить на мягкие и жесткие.
Мягкие (пластичные) константы крови — константы, которые могут отклоняться (изменять свою величину) от константного уровня в относительно широких пределах без существенных изменений жизнедеятельности клеток и, следовательно, функций организма. К мягким константам относятся: количество циркулирующей крови, соотношение объемов плазмы и форменных элементов, количество форменных элементов, количество гемоглобина, скорость оседания эритроцитов, вязкость крови, относительная плотность крови и др.
Количество крови, циркулирующей по сосудам. Общее количество крови в организме составляет 4 – 6 л, из них в состоянии покоя циркулирует около половины, другая половина (45 – 50 %) находится в депо (в печени до 20 %, в селезенке до 16 %, в кожных сосудах до 10 %).
Соотношение объемов плазмы крови и форменных элементов. Это соотношение определяется путем центрифугирования крови в специальном капилляре с делениями — гематокрите. В нормальных условиях оно составляет 45 % форменных элементов и 55 % плазмы. Эта величина у здорового человека может претерпевать существенные и достаточно длительные изменения лишь при адаптации к большим высотам. Плазма, лишенная фибриногена, называется сывороткой.
Содержание форменных элементов, крови. Эритроцитов у мужчин 4,0 – 5,0 х /л, у женщин 3,9 – 4,7 х /л; лейкоцитов 4,0 – 9,0 х /л; тромбоцитов 180 – 320 х /л.
Количество гемоглобина. У мужчин 130 – 160 г/л, у женщин 120 – 140 г/л. Гемоглобин — сложное химическое соединение, состоящее из белка глобина и четырех молекул гема.
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ): у мужчин 2 – 10 мм/ч, у женщин 2 – 15 мм/ч. Скорость оседания эритроцитов зависит от многих факторов: количества эритроцитов, их морфологических особенностей, величины заряда, способности к агломерации (агрегации), белкового состава плазмы. На скорость оседания эритроцитов влияет физиологическое состояние организма. Так, например, при беременности, воспалительных процессах, эмоциональных напряжениях и других состояниях скорость оседания увеличивается.
Вязкость крови. Она обусловлена наличием белков и эритроцитов. Вязкость цельной крови равна 5,0 (если вязкость воды принять за 1), плазмы — 1,7 – 2,2.
Удельный вес (относительная плотность) крови зависит от содержания форменных элементов, белков и липидов. Удельный вес цельной крови равен 1,050 – 1,060, плазмы — 1,025 – 1,034.
Жесткие константы крови, их колебание допустимо в очень небольших диапазонах, т. к. отклонение на значительные величины приводит к нарушению жизнедеятельности клеток или функций целого организма. К жестким константам относятся: постоянство ионного состава крови, количество белков в плазме, осмотическое давление крови, количество глюкозы, количество кислорода и углекислого газа, кислотно-основное равновесие (рН) крови и др.
Постоянство ионного состава крови. Общее количество неорганических веществ плазмы крови составляет около 0,9%. К этим веществам относятся: катионы (натрия, калия, кальция, магния) и анионы (хлора, НРО42-, НСО3-), причем, содержание катионов является более жесткой величиной, чем содержание анионов.
Количество белков в плазме.
Функции белков крови:
Осмотическое давление крови. Под осмотическим давлением понимают силу, с которой растворенное вещество удерживает или притягивает растворитель (сила, обусловливающая движение растворителя через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного раствора в более концентрированный).
Содержание глюкозы. В нормальных условиях оно равно 3,3 – 5,5 ммоль/л. (Можно отнести и к «мягким» константам).
Содержание кислорода и углекислого газа в крови. Артериальная кровь содержит 18 – 20 об % кислорода и 50 – 52 об % углекислого газа, в венозной крови кислорода 12 об % и углекислого газа 55 – 58 об %.
и. Активная реакция крови обусловлена соотношением водородных и гидроксильных ионов и является жесткой константой, так как только при строго определенном кислотно-основном равновесии возможно нормальное протекание обменных процессов. Для оценки активной реакции крови используют водородный показатель или рН крови, равный 7,36 (артериальной крови 7,4, венозной – 7,35). Увеличение концентрации водородных ионов приводит к сдвигу реакции крови в кислую сторону, что называется ацидозом. Уменьшение концентрации водородных ионов и увеличение концентрации гидроксильных ионов ОН-приводит к сдвигу реакции в щелочную сторону, что называется алкалозом.
Удержание констант крови на определенном уровне осуществляется по принципу саморегуляции, что достигается формированием соответствующих функциональных систем. В качестве примера рассмотрим схему функциональной системы, направленной на поддержание рН крови.