Из каких химических элементов состоит кровь. Зачем нужна кровь человеку и из каких компонентов она состоит. Основные функции эритроцитов в крови

Из чего состоит кровь и какую роль она выполняет в организме

Кровь – это жидкая соединительная ткань красного цвета, которая все время находится в движении и выполняет много сложных и важных для организма функций. Она постоянно циркулирует в системе кровообращения и переносит необходимые для обменных процессов газы и растворенные в ней вещества.

Строение крови

Что такое кровь? Это ткань, которая состоит из плазмы и находящихся в ней в виде взвеси особых кровяных клеток. Плазма – это прозрачная жидкость желтоватого цвета, составляющая более половины всего объема крови. В ней находится три основных вида форменных элементов:

  • эритроциты – красные клетки, которые придают крови красный цвет за счет находящегося в них гемоглобина;
  • лейкоциты – белые клетки;
  • тромбоциты – кровяные пластинки.

Артериальная кровь, которая поступает из легких в сердце и затем разносится ко всем органам, обогащена кислородом и имеет ярко-алый цвет. После того как кровь отдаст кислород тканям, она по венам возвращается к сердцу. Лишенная кислорода, она становится более темной.
В кровеносной системе взрослого человека циркулирует примерно от 4 до 5 литров крови. Примерно 55% объема занимает плазма, остальное приходится на форменные элементы, при этом большую часть составляют эритроциты – более 90%.
Кровь – это вязкая субстанция. Вязкость зависит от количества находящихся в ней белков и эритроцитов. Это качество влияет на кровяное давление и скорость движения. Плотностью крови и характером движения форменных элементов обусловлена ее текучесть. Клетки крови двигаются по-разному. Они могут перемещаться группами или поодиночке. Эритроциты могут двигаться как по отдельности, так и целыми «стопками», как сложенные монеты, как правило, создают поток в центре сосуда. Белые клетки перемещаются поодиночке и обычно держатся около стенок.

Состав крови

Плазма – жидкая составляющая светло-желтого цвета, который обусловлен незначительным количеством желчного пигмента и других окрашенных частиц. Примерно на 90 % она состоит из воды и приблизительно на 10% из органических веществ и минералов, растворенных в ней. Ее состав не отличается постоянством и меняется в зависимости от принятой пищи, количества воды и солей. Состав растворенных в плазме веществ следующий:

  • органические – около 0,1% глюкозы, примерно 7% белков и около 2% жиров, аминокислот, молочной и мочевой кислоты и других;
  • минералы составляют 1% (анионы хлора, фосфора, серы, йода и катионы натрия, кальция, железа, магния, калия.

Белки плазмы принимают участие в обмене воды, распределяют ее между тканевой жидкостью и кровью, придают крови вязкость. Некоторые из белков являются антителами и обезвреживают чужеродных агентов. Важная роль отводится растворимому белку фибриногену. Он принимает участие в процессе свертывания крови, превращаясь под действием свертывающих факторов в нерастворимый фибрин.

Кроме этого, в плазме есть гормоны, которые вырабатываются железами внутренней секреции, и другие необходимые для деятельности систем организма биоактивные элементы.

Плазма, лишенная фибриногена, называется сывороткой крови. Более подробно о плазме крови можно почитать здесь.

Эритроциты

Самые многочисленные клетки крови, составляющие порядка 44-48 % от ее объема. Они имеют вид дисков, двояковогнутых в центре, диаметром около 7,5 мкм. Форма клеток обеспечивает эффективность физиологических процессов. За счет вогнутости увеличивается площадь поверхности сторон эритроцита, что важно для обмена газами. Зрелые клетки не содержат ядер. Главная функция эритроцитов – доставка кислорода из легких в ткани организма.
Название их переводится с греческого как «красный». Своим цветом эритроциты обязаны очень сложному по строению белку гемоглобину, который способен связываться с кислородом. В составе гемоглобина – белковая часть, которая называется глобином, и небелковая (гем), содержащая железо. Именно благодаря железу гемоглобин может присоединять молекулы кислорода.

Эритроциты образуются в костном мозге. Срок их полного созревания составляет примерно пять дней. Продолжительность жизни красных клеток – около 120 дней. Разрушение эритроцитов происходит в селезенке и печени. Гемоглобин распадается на глобин и гем. Что происходит с глобином, неизвестно, а из гема высвобождаются ионы железа, возвращаются в костный мозг и идут на производство новых эритроцитов. Гем без железа преобразуется в желчный пигмент билирубин, который с желчью поступает в пищеварительный тракт.

Снижение уровня эритроцитов в крови приводит к такому состоянию, как анемия, или малокровие.

Бесцветные клетки периферической крови, защищающие организм от внешних инфекций и патологически измененных собственных клеток. Белые тельца делятся на зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты). К первым относятся нейтрофилы, базофилы, эозинофилы, которые отличают по реакции на разные красители. Ко вторым – моноциты и лимфоциты. Зернистые лейкоциты имеют гранулы в цитоплазме и ядро, состоящее из сегментов. Агранулоциты лишены зернистости, их ядро имеет обычно правильную округлую форму.
Гранулоциты образуются в костном мозге. После созревания, когда образуется зернистость и сегментоядерность, поступают в кровь, где передвигаются вдоль стенок, совершая амебоидные движения. Защищают организм преимущественно от бактерий, способны покидать сосуды и скапливаться в очагах инфекций.
Моноциты – крупные клетки, которые образуются в костном мозге, лимфоузлах, селезенке. Их главная функция – фагоцитоз. Лимфоциты – небольшие клетки, которые делятся на три вида (В-, Т, 0-лимфоциты), каждый из которых выполняет свою функцию. Эти клетки вырабатывают антитела, интерфероны, факторы активации макрофагов, убивают раковые клетки.

Тромбоциты

Небольшие безъядерные бесцветные пластинки, которые представляют собой фрагменты клеток мегакариоцитов, находящихся в костном мозге. Они могут иметь овальную, сферическую, палочкообразную форму. Продолжительность жизни – около десяти дней. Главная функция – участие в процессе свертывания крови. Тромбоциты выделяют вещества, принимающие участие в цепи реакций, которые запускаются при повреждении кровяного сосуда. В результате белок фибриноген превращается в нерастворимые нити фибрина, в которых запутываются элементы крови и образуется тромб.

Функции крови

В том, что кровь необходима организму, вряд ли кто сомневается, а вот зачем она нужна, ответить, возможно, смогут не все. Эта жидкая ткань выполняет несколько функций, среди которых:

  1. Защитная. Главную роль в защите организма от инфекций и повреждений играют лейкоциты, а именно нейтрофилы и моноциты. Они устремляются и скапливаются в месте повреждения. Главная их назначение фагоцитоз, то есть поглощение микроорганизмов. Нейтрофилы относятся к микрофагам, а моноциты – к макрофагам. Другие виды лейкоцитов – лимфоциты – вырабатывают против вредных агентов антитела. Кроме этого, лейкоциты участвуют в удалении из организма поврежденных и мертвых тканей.
  2. Транспортная. Кровоснабжение оказывает влияние практически на все процессы, происходящие в организме, в том числе наиболее важные – дыхание и пищеварение. С помощью крови осуществляется перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким, органических веществ от кишечника к клеткам, конечных продуктов, которые затем выводятся почками, транспортировка гормонов и других биоактивных веществ.
  3. Регуляция температуры. Кровь нужна человеку для поддержания постоянной температуры тела, норма которой находится в очень узком диапазоне – около 37°C.

Заключение

Кровь – это одна из тканей организма, имеющая определенный состав и выполняющая целый ряд важнейших функций. Для нормальной жизнедеятельности необходимо, чтобы все компоненты находились в крови в оптимальном соотношении. Изменения в составе крови, обнаруженные во время анализа, дают возможность выявить патологию на раннем этапе.

Понятие, состав и свойства крови

  • Физиология
  • История физиологии
  • Методы физиологии

Физиология системы крови

Определение понятия системы крови

Система крови (по Г.Ф. Лангу, 1939) — совокупность собственно крови, органов кроветворения, кроверазрушения (красный костный мозг, тимус, селезенка, лимфатические узлы) и нейрогуморальных механизмов регуляции, благодаря которым сохраняются постоянство состава и функции крови.

В настоящее время систему крови функционально дополняют органами синтеза белков плазмы (печень), доставки в кровоток и выведения воды и электролитов (кишечник, ночки). 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 многих физиологических систем организма.

Состав и количество крови в организме

Кровь — это жидкая соединительная ткань, которая состоит из жидкой части — плазмы и взвешенных в ней клеток — форменных элементов: эритроцитов (красных клеток крови), лейкоцитов (белых клеток крови), тромбоцитов (кровяных пластинок). У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40-48%, а плазма — 52-60%. Это соотношение получило название гематокритного числа (от греч. haima кровь, kritos показатель). Состав крови приведен на рис. 1.

Рис. 1. Состав крови

Общее количество крови (сколько крови) в организме взрослого человека в норме составляет 6-8% массы тела, т.е. примерно 5-6 л.

Физико-химические свойства крови и плазмы

Сколько крови в организме человека?

На долю крови у взрослого человека приходится 6-8% массы тела, что соответствует приблизительно 4,5-6,0 л (при средней массе 70 кг). У детей и у спортсменов объем крови в 1,5-2,0 раза больше. У новорожденных он составляет 15% от массы тела, у детей 1-го года жизни — 11%. У человека в условиях физиологического покоя не вся кровь активно циркулирует по сердечно-сосудистой системе. Часть ее находится в кровяных депо — венулах и венах печени, селезенки, легких, кожи, скорость кровотока в которых значительно снижена. Общее количество крови в организме сохраняется на относительно постоянном уровне. 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 форменных элементов, прежде всего эритроцитов, белков и липопротеинов. 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 (удельный вес) 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 она несколько больше, чем у женщин. Самая высокая относительная плотность цельной крови (1,060-1,080 кг/л) отмечается у новорожденных. Эти различия объясняются разницей в количестве эритроцитов в крови людей разного пола и возраста.

Читать еще:  Заготовка эхинацеи в домашних условиях. Эхинацея – противопоказания. Средство от простуды

Показатель гематокрита — часть объема крови, приходящаяся на долю форменных элементов (прежде всего, эритроцитов). В норме показатель гематокрита циркулирующей крови взрослого человека составляет в среднем 40-45% (у муж- чип — 40-49%, у женщин — 36-42%). У новорожденных он приблизительно на 10% выше, а у маленьких детей — примерно на столько же ниже, чем у взрослого человека.

Плазма крови: состав и свойства

Плазма — жидкая часть крови, остающаяся после удаления из нее форменных элементов. Плазма крови является достаточно сложной биологической средой, находящейся в тесной связи с тканевой жидкостью организма. Объем плазмы от всей крови составляет в среднем 55-60% (у мужчин — 51-60%, у женщин — 58-64%). В ее состав входят вода и сухой остаток из органических и неорганических веществ.

Белки плазмы крови представлены альбуминами, а-, β-, у-глобулинами, фибриногеном и минорными белками (лизоцим, интерфероны, b-лизин, гаптоглобин, церуллоплазмин, белки системы комплемента и др.). Содержание белков в плазме крови составляет 60-85 г/л. Белки плазмы крови выполняют ряд важных функций: питательную (источник аминокислот), транспортную (для липидов, гормонов, металлов), иммунную (у-глобулины, являющиеся главной составной частью гуморального звена иммунитета), гемостатическую (участие в остановке кровотечения при повреждении стенки сосуда), буферную (поддержание рН крови), регуляторную функции. Белки обеспечивают также вязкость плазмы и онкотическое давление (25-30 мм рт. ст.).

По функциям белки классифицируют на три большие группы. К 1-й группе относятся белки, обеспечивающие поддержание должной величины онкотического давления (альбумины определяют его величину на 80%) и выполняющие транспортную функцию (а-, β-глобулины, альбумины). Во 2-ю группу входят защитные белки против чужеродных веществ, микро- и макроорганизмов (у-глобулины и др.); 3-ю группу составляют белки, регулирующие агрегатное состояние крови: ингибиторы свертывания крови — антитромбин III; факторы свертывания крови — фибриноген, протромбин; фибринолитические белки — плазминоген и др.

Таблица. Показатели системы крови взрослого человека

Другие органические вещества плазмы крови представлены питательными веществами (глюкозой, аминокислотами, липидами), продуктами промежуточного метаболизма (молочной и пиров и но град ной кислотами), биологически активными веществами (витаминами, гормонами, цитокинами), конечными продуктами обмена белков и нуклеиновых кислот (мочевиной, мочевой кислотой, креатинином, билирубином, аммиаком).

Неорганические вещества плазмы крови составляют около 1% и представлены минеральными солями (катионами Na + , К+ , Са 2+ , Mg 2+ , анионами СI-, HPO 2 4 — НС03 — ), а также микроэлементами (Fe 2+ , Cu 2+ ,Co 2+ , J — , F 4- ), связанными на 90% и более с органическими веществами плазмы. Минеральные соли создают осмотическое давление крови, рН, участвуют в процессе свертывания крови, влияют на се важнейшие функции. В этом смысле минеральные соли наряду с белками можно считать функциональными элементами плазмы. К последним можно также отнести растворимые в плазме молекулы газов 02 и С02.

Осмотическое давление крови

Если два раствора разной концентрации разделить полупроницаемой перегородкой, пропускающей только растворитель (например, воду), то вода переходит в более концентрированный раствор. Сила, определяющая движение растворителя через полупроницаемую мембрану, называется осмотическим давлением.

Осмотическое давление крови, лимфы и тканевой жидкости определяет обмен воды между кровью и тканями. Изменение осмотического давления жидкости, окружающей клетки, ведет к нарушению в них водного обмена. Это видно на примере эритроцитов, которые в гипертоническом растворе NaCl (много соли) теряют воду и сморщиваются. В гипотоническом растворе NaCl (мало соли) эритроциты, наоборот, набухают, увеличиваются в объеме и могут лопнуть.

Осмотическое давление крови зависит от растворенных в ней солей. Около 60% этого давления создается NaCl. Осмотическое давление крови, лимфы и тканевой жидкости приблизительно одинаково (примерно 290-300 мосм/л, или 7,6 атм) и отличается постоянством. Даже в случаях, когда в кровь поступает значительное количество воды или соли, осмотическое давление не претерпевает значительных изменений. При избыточном поступлении в кровь вода быстро выводится почками и переходит в ткани, что восстанавливает исходную величину осмотического давления. Если же в крови повышается концентрация солей, то в сосудистое русло переходит вода из тканевой жидкости, а почки начинают усиленно выводить соль. Продукты переваривания белков, жиров и углеводов, всасывающиеся в кровь и лимфу, а также низкомолекулярные продукты клеточного метаболизма могут изменять осмотическое давление в небольших пределах.

Поддержание постоянства осмотического давления играет очень важную роль в жизнедеятельности клеток.

Концентрация водородных ионов и регуляция рН крови

Кровь имеет слабощелочную среду: рН артериальной крови равен 7,4; рН венозной крови вследствие большого содержания в ней углекислоты составляет 7,35. Внутри клеток рН несколько ниже (7,0-7,2), что обусловлено образованием в них при метаболизме кислых продуктов. Крайними пределами изменений рН, совместимыми с жизнью, являются величины от 7,2 до 7,6. Смещение рН за эти пределы вызывает тяжелые нарушения и может привести к смерти. У здоровых людей рН крови колеблется в пределах 7,35-7,40. Длительное смещение рН у человека даже на 0,1 -0,2 может оказаться гибельным.

Так, при рН 6,95 наступает потеря сознания, и если эти сдвиги в кратчайший срок не ликвидируются, то неминуем летальный исход. Если рН становится равен 7,7, то наступают тяжелейшие судороги (тетания), что также может привести к смерти.

В процессе обмена веществ ткани выделяют в тканевую жидкость, а следовательно, и в кровь «кислые» продукты обмена, что должно приводить к сдвигу рН в кислую сторону. Так, в результате интенсивной мышечной деятельности в кровь человека может поступать в течение нескольких минут до 90 г молочной кислоты. Если это количество молочной кислоты прибавить к объему дистиллированной воды, равному объему циркулирующей крови, то концентрация ионов возрастет в ней в 40 000 раз. Реакция же крови при этих условиях практически не изменяется, что объясняется наличием буферных систем крови. Кроме того, в организме рН сохраняется за счет работы почек и легких, удаляющих из крови углекислый газ, избыток солей, кислот и щелочей.

Постоянство рН крови поддерживается буферными системами: гемоглобиновой, карбонатной, фосфатной и белками плазмы.

Буферная система гемоглобина самая мощная. На ее долю приходится 75% буферной емкости крови. Эта система состоит из восстановленного гемоглобина (ННb) и его калиевой соли (КНb). Буферные свойства ее обусловлены тем, что при избытке Н + КНb отдает ионы К+, а сам присоединяет Н+ и становится очень слабо диссоциирующей кислотой. В тканях система гемоглобина крови выполняет функцию щелочи, предотвращая закисление крови вследствие поступления в нее углекислого газа и Н+ -ионов. В легких гемоглобин ведет себя как кислота, предотвращая защелачивание крови после выделения из нее углекислоты.

Карбонатная буферная система2СО3 и NaHC03) по своей мощности занимает второе место после системы гемоглобина. Она функционирует следующим образом: NaHCO3 диссоциирует на ионы Na + и НС03 — . При поступлении в кровь более сильной кислоты, чем угольная, происходит реакция обмена ионами Na+ с образованием слабо диссоциирующей и легко растворимой Н2СО3 Таким образом, предотвращается повышение концентрации Н + -ионов в крови. Увеличение в крови содержания угольной кислоты приводит к ее распаду (под влиянием особого фермента, находящегося в эритроцитах, — карбоангидразы) на воду и углекислый газ. Последний поступает в легкие и выделяется в окружающую среду. В результате этих процессов поступление кислоты в кровь приводит лишь к небольшому временному повышению содержания нейтральной соли без сдвига рН. В случае поступления в кровь щелочи, она реагирует с угольной кислотой, образуя гидрокарбонат (NaHC03) и воду. Возникающий при этом дефицит угольной кислоты немедленно компенсируется уменьшением выделения углекислого газа легкими.

Фосфатная буферная система образована дигидрофосфатом (NaH2P04) и гидрофосфатом (Na2HP04) натрия. Первое соединение слабо диссоциирует и ведет себя как слабая кислота. Второе соединение обладает щелочными свойствами. При введении в кровь более сильной кислоты она реагируете Na,HP04, образуя нейтральную соль и увеличивая количество мало диссоциирующего дигидрофосфата натрия. В случае введения в кровь сильной щелочи она взаимодействует с ди гидрофосфатом натрия, образуя слабощелочной гидрофосфат натрия; рН крови при этом изменяется незначительно. В обоих случаях избыток ди гидрофосфата и гидрофосфата натрия выделяется с мочой.

Белки плазмы играют роль буферной системы благодаря своим амфотерным свойствам. В кислой среде они ведут себя как щелочи, связывая кислоты. В щелочной среде белки реагируют как кислоты, связывающие щелочи.

Важная роль в поддержании рН крови отводится нервной регуляции. При этом преимущественно раздражаются хеморецепторы сосудистых рефлексогенных зон, импульсы от которых поступают в продолговатый мозг и другие отделы ЦНС, что рефлекторно включает в реакцию периферические органы — почки, легкие, потовые железы, желудочно-кишечный тракт, деятельность которых направлена на восстановление исходных величин рН. Так, при сдвиге рН в кислую сторону почки усиленно выделяют с мочой анион Н2Р04-. При сдиге рН в щелочную сторону увеличивается выделение почками анионов НР04 -2 и НС03-. Потовые железы человека способны выводить избыток молочной кислоты, а легкие — СО2.

При различных патологических состояниях может наблюдаться сдвиг рН как в кислую, так и в щелочную среду. Первый из них носит название ацидоз, второй — алкалоз.

Состав крови

Кровь представляет собой разновидность соединительной ткани и состоит из суспензии форменных элементов (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты) в растворе – плазме (смотри рисунок 1.5.2) . Кроме того, она содержит клетки (фагоциты) и антитела, защищающие организм от болезнетворных микробов

Если человек весит 65 кг, в нем 5,2 кг крови (7-8%); из 5 л крови около 2,5 л приходится на воду.

В состав плазмы (на нее приходится 55%) входят минеральные вещества (соли натрия, кальция и многие другие) и органические (белки, глюкоза и другие). Плазма принимает участие в транспорте веществ и свертывании крови.

Эритроциты – это красные кровяные тельца. Их больше всего среди клеток крови. Эритроциты содержат гемоглобин, который придает им красноватую окраску. Благодаря ему эритроциты участвуют в газообмене: гемоглобин необходим для транспорта кислорода и удаления углекислого газа из тканей. Эритроциты принимают участие в регуляции кислотно-щелочного равновесия и в ряде ферментативных и обменных процессов. Образуются эритроциты в красном костном мозге и существуют 100-120 суток. Ежедневно вместо погибших образуется до 300 миллиардов новых эритроцитов. Характерным свойством их является способность “склеиваться” друг с другом, образуя конгломераты, которые называются монетными столбиками. При повышенном образовании подобных соединений появляется угроза появления тромбов в сердечно-сосудистой системе.

Читать еще:  Бывает ли гемофилия у женщин. Особенности ведения больных гемофилией при хирургических вмешательствах. Гемофилия и прививки

Лейкоциты – это белые клетки крови. Они выполняют защитную функцию, являясь частью иммунной системы организма. Это активные клетки, способные самостоятельно передвигаться, проникать сквозь стенки кровеносных сосудов, перемещаться между клетками различных тканей.

Тромбоциты – это кровяные пластинки. Продолжительность их жизни – 5-7 дней. Они содержат тромбопластин, являющийся фактором свертывания крови и играющий важную роль в остановке кровотечений.

Необходимо знать, что клеточный состав крови и кроветворные органы в здоровом организме представляют собой систему, находящуюся в динамическом равновесии: непрерывно происходящее разрушение клеток крови уравновешивается образованием новых в кроветворных органах. Такое равновесие регулируется специальными факторами, оказывающими влияние на кроветворение. Так, при кровопотере, недостатке кислорода в крови, воспалительных процессах, инфекционных заболеваниях кроветворение усиливается, при ряде заболеваний (недостатке в организме железа, некоторых витаминов и других состояниях) – понижается. Кроме того, в костном мозге могут возникать патологические процессы, основной признак которых – увеличение молодых (несозревших) клеточных элементов крови.

Знаете ли вы, что .
– в крови 35 миллиардов лейкоцитов, 1250 миллиардов тромбоцитов и 25 000 миллиардов эритроцитов. Если все лейкоциты выложить в ряд, получится линия, длиной 525 км, если выложить в ряд тромбоциты – 2500 км (расстояние от Парижа до Москвы), а эритроциты – 175 000 км (4 раза можно опоясать земной шар);
– ежесекундно в кровь просачивается 2-3 миллиона эритроцитов, и столько же эритроцитов погибает, прожив 4 месяца.

В медицине применяют различные методы исследования крови (некоторые приведены в разделе 2.1.2, которые позволяют установить характер изменений состава крови, даже на самых ранних этапах болезни у людей, не считающих себя больными.

Наш организм постоянно испытывает воздействия самых разнообразных и изменчивых внешних факторов. Так и свойства крови не только зависят от исходного состояния нашего организма, возраста, наличия какого-либо заболевания и его характера, но и определяются также климатом, в котором живет человек.

Сначала скажем, что кровь, как жидкая среда, подчиняется определенным физическим законам и имеет определенные режимы течения. При упорядоченном течении кровь перемещается как бы слоями, параллельными направлению течения. При увеличении скорости течения (например при мышечной работе), в области сужения сосудов (например при образовании атеросклеротической бляшки) или при понижении вязкости крови (при выраженной анемии) происходит интенсивное перемешивание слоев жидкости, в потоке возникают многочисленные вихри. Подобное течение связано с дополнительной затратой энергии, поэтому в кровеносной системе это может привести к дополнительной нагрузке на сердце.

Внешние воздействия также способны изменить реологические свойства крови. К примеру, доказано, что колебания барометрического давления воздуха понижают насыщение крови кислородом, создается эффект так называемых барометрических “ям”. Изменения солнечной активности и магнитного поля Земли (геомагнитные возмущения и бури) способны повлиять на течение крови. Их действие проявляется за 1-2 дня до перемены погоды. Людям с повышенной метеочувствительностью следует учитывать данные факторы и по возможности с большим вниманием относиться к своему здоровью в подобные неблагоприятные дни.

Так, ученые США установили, что около 7% афроамериканцев могут предчувствовать изменение погоды благодаря изменениям растворимости некоторых белков в крови. При повышении влажности воздуха эритроциты изменяют свою форму, наблюдается нарушение кровообращения, возникают боли сосудистого генеза, предсказывающие, как барометр, к примеру, приближение дождей.

Как уже не раз отмечалось, для того чтобы организм нормально функционировал, ему необходимы постоянные условия существования. Так, белки плазмы поддерживают строгое постоянство концентрации водородных ионов (Н + ) на слабощелочном уровне. Активная реакция (рН) артериальной крови составляет 7,4; венозной – 7,35; крайние границы значений – 7,0-7,8. Только при таких ее значениях возможно оптимальное течение большинства биохимических процессов в организме.

Белки крови играют важную роль и в процессах свертывания крови, обеспечивая сохранение жидкого состояния крови, а также способствуют остановке кровотечений при повреждении стенок сосудов. Это защитная реакция, препятствующая потере крови и проникновению в организм болезнетворных организмов.

Если бы в процессе эволюции кровь не “научилась” свертываться, то всякое нарушение герметичности сосудов могло бы привести к полной ее потере. Считается, что потеря 10% крови допустима, 30% – опасна, 50% – смертельна. Вы, наверное, обращали внимание на то, что при мелких ранениях через 3-4 мин кровотечение останавливается, а в ранке видна сгустившаяся кровь. Что же произошло с кровью? Кровь “научилась”, оставаясь жидкостью в сосудах, образовывать сгусток при их повреждении. Для этого в организме действует так называемая система гемостаза, обеспечивающая равновесие между процессами свертывания крови и фибринолиза (расщепления фибрина – белка, являющегося основой тромба). Это одна из важнейших биологических систем человека. Схематически работа этой системы представлена на рисунке 1.5.7. Разумеется, на этом рисунке указаны далеко не все участники этого сложнейшего процесса. Только плазменных (присутствующих в плазме) факторов свертывающей системы насчитывается около 20, а ведь есть еще и клеточные (тромбоцитарные, эритроцитарные, лейкоцитарные, эндотелиальные), в том числе противодействующие названным активаторы и ингибиторы. Факторы свертывающей системы крови участвуют в процессе образования тромбопластина, а также, в комплексе с тромбопластином и в присутствии ионов кальция, в превращении неактивного белка протромбина в активный фермент тромбин.

Рисунок 1.5.7. Динамическое равновесие систем свертывания крови и фибринолиза:

1 — стенка кровеносного сосуда; 2 — повреждение стенки сосуда; 3 — тромбоциты; 4 — адгезия и агрегация тромбоцитов; 5 — тромб; 6 — факторы свертывающей системы

Как можно видеть на данном рисунке, в основе свертывания крови лежит превращение растворимого белка плазмы фибриногена в плотный белок – фибрин. К числу агентов процесса относятся ионы кальция и протромбин. Если к свежей крови добавить небольшое количество щавелевокислого или лимоннокислого натрия (натрия цитрата), то свертывания не наступит, так сильно эти соединения связывают ионы кальция. Этим пользуются при хранении донорской крови. Другое вещество, которое требуется для нормального протекания процесса свертывания крови – упомянутый ранее протромбин. Этот белок плазмы вырабатывается в печени, причем для его образования необходим витамин К. Перечисленные выше компоненты (фибриноген, ионы кальция и протромбин) всегда присутствуют в плазме крови, но в нормальных условиях кровь не свертывается.

Дело в том, что процесс не может начаться без еще одного компонента – тромбопластина – ферментного белка, содержащегося в тромбоцитах и в клетках всех тканей организма. Если порезать палец, то из поврежденных клеток высвобождается тромбопластин. Тромбопластин выделяется также из тромбоцитов, разрушающихся при кровотечении. При взаимодействии в присутствии ионов кальция тромбопластина с протромбином, последний расщепляется и образует фермент тромбин, который превращает растворимый белок фибриноген в нерастворимый фибрин. Важную роль в механизме прекращения кровотечений играют тромбоциты. До тех пор, пока сосуды не повреждены, тромбоциты не прилипают к стенкам сосудов, но при нарушении их целостности или появлении патологической шероховатости (например атеросклеротической бляшки) они оседают на поврежденной поверхности, склеиваются друг с другом и высвобождают вещества, стимулирующие свертывание крови. Так образуется сгусток крови, который при разрастании превращается в тромб.

Процесс тромбообразования представляет собой сложную цепочку взаимодействий различных факторов и состоит из нескольких этапов. На первом этапе происходит образование томбопластина. В этой фазе принимают участие ряд плазменных и тромбоцитарных факторов свертывания крови. Во второй фазе тромбопластин в комплексе с VII и X факторами свертывания крови и в присутствии ионов кальция превращают неактивный белок протромбин в активный фермент тромбин. В третьей фазе растворимый белок фибриноген (под действием тромбина) превращается в нерастворимый фибрин. Нити фибрина, сплетенные в густую сеть, с захваченными тромбоцитами образуют сгусток – тромб – закрывающий дефект кровеносного сосуда.

Жидкое состояние крови в нормальных условиях поддерживает противосвертывающее вещество – антитромбин. Он вырабатывается в печени, и его роль заключается в нейтрализации небольших количеств тромбина, появляющихся в крови. Если все же образование сгустка крови произошло, то начинается процесс тромболиза или фибринолиза, в результате чего тромб постепенно растворяется, и проходимость сосуда восстанавливается. Если снова посмотреть на рисунок 1.5.7, а точнее, на его правую часть, то можно увидеть, что разрушение фибрина происходит под действием фермента плазмина. Этот фермент образуется из своего предшественника плазминогена под действием определенных факторов, называемых активаторами плазминогена.

Таким образом, гемостаз (остановка кровотечения) в организме обеспечивают две системы – тромбообразующая (свертывающая) и тромболитическая (фибринолитическая – растворяющая фибрин). Обе они находятся в динамическом равновесии и вместе выполняют одну из важнейших защитных биологических реакций человека – сохранять текучесть крови в сосудах и вызывать образование сгустка при их повреждении.

Нарушения в любом из звеньев этих систем могут привести к спонтанным кровотечениям в случае снижения свертываемости крови, если свертываемость патологически повышается – к образованию тромба и закупорке сосуда. Тогда мы прибегаем к помощи лекарств. Подробная информация о препаратах, используемых для лечения заболеваний крови, представлена в главе 3.6.

Кровь: состав, свойства и функции. Группы крови, резус-фактор;

Внутренняя среда организма.

Жидкие среды организма — кровь, лимфа, цереброспинальная жидкость и тканевая жидкость омывают клетки и принимают непосредственное участие в процессах метаболизма. В совокупности они образуют внутреннюю среду организма.

Гомеостаз – это совокупность механизмов, которые обеспечивают поддержание постоянства внутренней среды организма.

Кровь — важнейшая жидкая среда организма, которая обеспечивает оптимальные условия для протекания обмена веществ в клетках. Кровь состоит из плазмы и форменных элементов. Плазма – это жидкая часть крови, она составляет примерно 55 % объема крови. Форменные элементы представлены эритроцитами (красные клетки), лейкоцитами (белые клетки) и тромбоцитами.

Система крови — совокупность образований, участвующих в поддержании гомеостаза. В систему крови входят: кровь, органы кроветворения и кроворазрушения (костный мозг, вилочковая железа, лимфатические узлы, селезенка и печень), а также аппарат регуляции.

Кроветворение происходит непрерывно в красном костном мозге. Этот процесс называют гемопоэз.

Образование эритроцитов (эритропоэз) происходит в красном костном мозге из стволовых клеток при обязательном присутствии витамина B12, железа и фолиевой кислоты. Процесс разрушения эритроцитов называется гемолиз.

Образование лейкоцтиов – лейкопоэз, происходит в костном мозге из миелобластов (клетки-предшественники гранулоцитов), а также монобластов и лимфобластов. После выхода из костного мозга дальнейшее созревание лейкоцитов происходит в центральных и периферических органах иммунной и лимфатической системы (тимус, червеобразный отросток и лимфоидные образования пищеварительного тракта, лимфоузлы, селезенка

Читать еще:  Головная боль раздражительность усталость. Синдром хронической усталости. Диагностика и анализы

Образование тромбоцитов – тромбоцитопоэз, происходит в ККМ из клеток мегакариоцитов.

Кроворазрушение также протекает непрерывно в самом сосудистом русле, в селезенке и печени в количествах, равных вновь образующимся форменным элементам.

Синтез белков плазмы происходит непрерывно в печени.

ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ КРОВИ

1) дыхательная функция крови заключается в транспорте газов — кислорода и двуокиси углерода. Основной «участник» этого процесса — сложный хромопротеид эритроцитов — гемоглобин.

2) трофическая функция крови заключается в переносе к клеткам от кишечника питательных веществ — аминокислот, липидов, моно- и дисахаридов, витаминов, микроэлементов.

3) экскреторная функция крови способствует выведению через почки, легкие, потовые железы и пищеварительный тракт токсичных продуктов метаболизма (мочевина, аммиак, билирубин, уробилин, двуокись углерода и др.), а также избытка воды и солей.

4) защитная функция — одна из важнейших функций крови — осуществляется в виде иммунных реакциях (гуморальный и клеточный иммунитет) и свертывания крови (тромбоцитарный и коагуляционный гемостаз).

5) терморегуляторная функция способствует поддержанию температуры тела, особенно в условиях повышенной или пониженной температуры окружающей среды. Кровь переносит тепло от более нагретых участков тела и органовм к менее нагретым участкам и органам.

6) регуляторная – перенос гормонов и биологически активных веществ к органам-мишеням.

7) гомеостатическая – поддержание постоянства внутренней среды организма.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ

Пластичные показатели могут варьировать в достаточно широких пределах, что называется диапазон нормы. К ним относятся объем циркулирующей крови, ее клеточный состав, вязкость, количество гемоглобина и др.

Жесткие показатели характеризуются высокой стабильностью; диапазон их колебаний очень мал, а значительные отклонения ведут к тяжелым нарушениям жизнедеятельности и даже смерти. Наиболее ярким примером являются такие показатели, как рН, парциальное давление кислорода и двуокиси углерода, количество глюкозы.

Общее количество крови у взрослого человека 4—6 л, что составляет 6—8 % массы тела (у мужчин в среднем около 5,4 л, у женщин — 4,5 л).

Как было сказано выше, кровь состоит из плазмы и форменных элементов. Плазма содержит около 90 % воды, растворенные в воде соли, белки, углеводы, биологически активные соединения, а также углекислый газ и кислород. В плазме находится 7—8 % белка (65 – 85 г/л), 1,1 % других органических веществ и 0,9 % неорганических компонентов. Белки плазмы делятся на две основные группы: альбумины и глобулины Плазма, лишенная фибриногена, называется сывороткой крови

Помимо белков в плазме содержится глюкоза (4,2 – 6,4 ммоль/л) и липиды.

Неорганические вещества плазмы крови представлены в основном ионами натрия и хлора. Помимо них содержаться ионы калия и кальция и др. Для восполнения плазмы крови в медицине применяется изотонический (физиологический) раствор 0,9 % NaCl.

Строго постоянным является pH крови (7,4), отклонения этого показателя от нормы вызывают угрозу жизни. Закисление крови называют ацидоз, ощелачивание – алкалоз.

Гематокрит — показатель соотношения объема форменных элементов к общему объёму крови. У мужчин он составляет 38 – 48 %, у женщин – 36 – 42 %.

Вязкость крови связана с наличием в ней эритроцитов и белков плазмы. Если принять вязкость воды за единицу, то для цельной крови она составляет 5,0, а для плазмы 1,7—2,0 условных единиц.

Плотность крови — обобщенный показатель содержания всех видов форменных элементов, белков и липидов крови.

Количество эритроцитов у мужчин составляет 4,0-5,5*10 12 /л; у женщин 3,9-5,0*10 12 /л.

Эритроциты — безъядерные форменные элементы, содержащие гемоглобин, благодаря которому осуществляется дыхательная функция крови — перенос кислорода и двуокиси углерода. Эритроциты составляют основную массу крови, они же определяют ее цвет. Зрелые эритроциты имеют форму двояковогнутых дисков диаметром 7—10 мкм. Вследствие большой эластичности эритроциты легко проходят по капиллярам, имеющим вдвое меньший диаметр, чем они.

Локализованные в мембране эритроцитов крупномолекулярные белки А и В, определяют групповую принадлежность крови в системе AB0, другой белок определяет резус-фактор (Rh-фактор).

В норме продолжительность жизни эритроцитов 120 сут.

Количество лейкоцитов в крови в среднем составляет 4—9*10 9 /л. Лейкоциты — шаровидные клетки крови, имеющие ядро и цитоплазму. В зависимости от наличия в цитоплазме зернистости лейкоциты делят на две группы — гранулоциты и агранулоциты.

Гранулоциты. Клетки, гранулы которых окрашиваются кислыми красками (эозин), называют эозинофилами, основными красками (метиленовый синий) — базофилами, нейтральными красками — нейтрофилами

Агранулоциты это лейкоциты, которые состоят из ядра овальной формы и незернистой цитоплазмы. К ним относятся моноциты и лимфоциты.

Лейкоциты выполняют многообразные функции, направленные, прежде всего, на защиту организма от агрессивных чужеродных веществ.

Лейкоциты обладают амебоидной подвижностью. Они могут выходить путем просачивания (диапедеза) через стенку капилляров по направлению к раздражителям — химическим веществам, микроорганизмам, инородным телам.

Лейкоциты выполняют секреторную функцию: вырабатывают антитела и БАВ.

Лимфоциты составляют 20 – 45 % от всех лейкоцитов. Лимфоциты являются главными элементами иммунной системы, они способны отличать чужеродные белки и образовывать антитела к ним. Есть 2 класса лимфоцитов — Т-лимфоциты (тимусзависимые) и В-лимфоциты.

Т-лимфоциты делятся на Т – хелперы (помогают выработке АТ), Т – супрессоры («угнетатели»), Т – киллеры, Т – амплифаеры и Т – мемори (клетки памяти, содержатся в каждой перечисленной группе).

В-лимфоциты вырабатывают антитела (IgM, IgG, IgA), которые нейтрализуют и связывают чужеродные вещества.

§ 14. Внутренняя среда. Значение крови и её состав

Подробное решение параграф § 14 по биологии для учащихся 9 класса, авторов А.Г. Драгомилов, Р.Д. Маш 2015

  • Гдз рабочая тетрадь по Биологии за 9 класс можно найти тут

Каковы функции крови в организме животного?

Какого цвета бывает кровь у животных и почему?

• транспортная (питательная), выделительная, терморегуляторная, гуморальная, защитная

• Цвет крови животных зависит от металлов, которые входят в состав кровяных телец (эритроцитов), или веществ, растворённых в плазме. У всех позвоночных животных, а также у дождевого червя, пиявок, комнатной мухи и некоторых моллюсков в сложном соединении с гемоглобином крови находится окисное железо. Поэтому их кровь красная. В крови многих морских червей, вместо гемоглобина, содержится сходное вещество — хлорокруорин. В его составе найдено закисное железо, и поэтому цвет крови этих червей зелёный. А у скорпионов, пауков, речного рака, осьминогов и каракатиц кровь голубая. Вместо гемоглобина она содержит гемоцианин, с медью в качестве металла. Медь и придает их крови синеватый цвет.

Стр. 82-83

1. Из каких компонентов состоит внутренняя среда? Как они связаны между собой?

Внутреннюю среду организма составляют кровь, тканевая жидкость и лимфа. Кровь движется по системе замкнутых сосудов и непосредственно не контактирует с клетками ткани. Тканевая жидкость образуется из жидкой части крови. Она получила такое название потому, что находится среди тканей тела. Питательные вещества из крови попадают в тканевую жидкость и в клетки. Продукты распада перемещаются в обратном направлении. Лимфа. Избыток тканевой жидкости попадает в вены и лимфатические сосуды. В лимфатических капиллярах она изменяет свой состав и становится лимфой. Лимфа медленно движется по лимфатическим сосудам и в конце кон¬цов попадает снова в кровь. Предварительно лимфа проходит через особые образования — лимфатические узлы, где она фильтруется и обеззараживается, обогащается лимфатическими клетками.

2. Каков состав крови и каково ее значение для организма?

Кровь — это красная непрозрачная жидкость, состоящая из плазмы и форменных элементов. Различают красные кровяные клетки (эритроциты), белые кровяные клетки (лейкоциты) и кровяные пластинки (тромбоциты). В организме человека кровь связывает каждый орган, каждую клетку тела между собой. Кровь разносит питательные вещества, полученные из пищи в органах пищеварения. Она доставляет к клеткам кислород из легких, а углекислый газ, вредные, отработанные вещества несет к тем органам, которые их обезвреживают или выводят из организма.

3. Назовите форменные элементы крови и их функции.

Тромбоциты — кровяные пластинки. Они участвуют в свертывании крови. Эритроциты — красные кровяные клетки. Окраска красных кровяных клеток, эритроцитов, зависит от содержащегося в них гемоглобина. Гемоглобин способен легко соединяться с кислородом и легко отдавать его. Красные кровяные клетки переносят кислород от легких ко всем органам. Лейкоциты — белые кровяные клеши. Лейкоциты чрезвычайно разнообразны и борются с микробами разными способами.

4. Кто открыл явление фагоцитоза? Как он осуществляется?

Способность определенных клеток лейкоцитов захватывать микробы и уничтожать их была открыта И.И. Мечниковым — великим русским ученым, лауреатом Нобелевской премии. Клетки лейкоцитов этого типа И.И. Мечников назвал фагоцитами, т. е. пожирателями, а сам процесс уничтожения микробов фагоцитами — фагоцитозом

5. Каковы функции лимфоцитов?

Лимфоцит имеет вид шарика, на его поверхности находятся многочисленные ворсинки, похожие на щупальца. С их помощью лимфоцит обследует поверхность других клеток, отыскивая чужеродные соединения — антигены. чаще всего они встречаются на поверхности фагоцитов, уничтоживших чужеродные тела. Если на поверхности клеток встречаются только «свои» молекулы, лимфоцит движется дальше, а если чужие — щупальца, как клешни рака, смыкаются. Затем лимфоцит посылает через кровь химические сигналы другим лимфоцитам, и те начинают вырабатывать по найденному образцу химические противоядия — антитела, состоящие из белка гамма-глобулина. Этот белок выбрасывается в кровь и оседает на различных клетках, например на эритроцитах. Антитела нередко выходят за пределы кровеносных сосудов и размещаются на поверхности клеток кожи, дыхательных путей, кишечника. Они являются своеобразными ловушками для чужеродных тел, например для микробов и вирусов. Антитела либо склеивают их, либо разрушают, либо растворяют, короче говоря, выводят из строя. При этом постоянство внутренней среды восстанавливается.

6. Как происходит свертывание крови?

Когда кровь из раны вытекает на поверхность кожи, кровяные пластинки склеиваются и разрушаются, а содержащиеся в них ферменты попадают в плазму крови. При наличии солей кальция и витамина К плазменный белок фибриноген образует нити фибрина. В них застревают эритроциты и другие клетки крови, и образуется тромб. Он то и не дает крови вытекать наружу

7. Чем эритроциты человека отличаются от эритроцитов лягушки?

1) У человеческих эритроцитов нет ядра, эритроциты лягушки ядерные.

2) Эритроциты человека имеют форму двояковогнутого диска, а эритроциты лягушки овальные.

3) Эритроциты человека в диаметре 7-8 мкм, эритроциты лягушки 15-20 мкм в длину и около10 мкм в ширину и толщину.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector