Кровь. Определение. Функции крови. Кровь, ее состав, свойства и функции понятие внутренней среде организма

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.

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 , 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 приводит к такому состоянию, как анемия, или малокровие.

Лейкоциты

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 – 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.

Чтобы организм оптимально функционировал, все компоненты и органы должны быть в определённой пропорции. Кровь – один из видов тканей с характерным составом. Постоянно перемещаясь, кровь осуществляет массу важнейших для организма функций, а также переносит по системе кровообращения газы и элементы.

Из каких компонентов состоит?

Если говорить кратко про состав крови, плазма и входящие в неё клетки являются определяющими субстанциями. Плазма – светлая жидкость, составляющая около 50% объема крови. Плазму, лишенную фибриногена, называют сывороткой.

В крови имеются форменные элементы трёх типов:

• Эритроциты – красные клетки. Свой цвет эритроциты получили за счёт гемоглобина, в них содержащегося. Количество гемоглобина периферической крови составляет приблизительно 130 – 160 г/л (муж.) и 120 – 140 г/л (жен.);
• – белые клетки;
• – кровяные пластины.

Для артериальной крови характерен ярко-алый цвет. Проникая из легких в сердце, артериальная кровь распространяется по органам, обогащая их кислородом, а затем – возвращается к сердцу по венам. При недостатке кислорода кровь темнеет.

Кровеносная система взрослого человека содержит 4 – 5 л крови, 55% которой приходится на плазму, а 45% – на форменные элементы, причем эритроциты представляют большинство (примерно 90%).

Вязкость крови пропорциональна содержащимся в ней белкам и эритроцитам, причём их качество влияет на показатели кровяного давления. Клетки крови передвигаются либо группами, либо поодиночке. Эритроциты имеют возможность передвигаться поодиночке или «стайками», образуя поток в центральной части сосуда. Лейкоциты обычно двигаются поодиночке, придерживаясь стенок.

Функции крови

Это жидкая соединительная ткань, состоящая из разных элементов, осуществляет важнейшие миссии:

1. Защитную функцию. Лейкоциты занимают пальму первенства, защищая человеческий организм от инфицирования, сосредотачиваясь в поврежденной части организма. Их назначение – слияние с микроорганизмами (фагоцитоз). Ещё лейкоциты содействуют выведению из организма измененных и отмерших тканей. Лимфоциты производят антитела от опасных агентов.
2. Транспортировочная функция. Снабжение кровью влияет фактически на все процессы функционирования организма.

Кровь облегчает перемещение:

• Кислорода от легких к тканям;
• Углекислого газа от тканей к легким;
• Органических веществ от кишечника к клеткам;
• Конечных продуктов, выводимых почками;
• Гормонов;
• Других активных веществ.

Перемещение кислорода к тканям

1. Регулирование температурного баланса. Кровь нужна людям для поддержания температуры тела в пределах 36. 4° — 37°C.

Из чего состоит кровь?

Плазма

В крови находится светло-жёлтая плазма. Её цвет можно объяснить низким содержанием желчного пигмента и прочих частичек.

Каков состав плазмы? Около 90% плазмы состоит из воды, а оставшиеся 10% принадлежат растворённым органическим элементам и минералам.

В плазму включены такие растворённые вещества:

• Органические – состоят из глюкозы (0. 1%) и белков (приблизительно 7%);
• Жиры, аминокислоты, молочная и мочевая кислоты и проч. составляют примерно 2% плазмы;
• Минеральные вещества — до 1%.

Следует помнить: состав крови изменяется в зависимости от употребляемых продуктов и поэтому является непостоянной величиной.

Объём крови составляет:

Если человек пребывает в спокойном состоянии, то кровоток становится намного ниже, поскольку кровь частично остаётся в венулах и венах печени, селезенки, лёгких.

Объём крови остаётся сравнительно стабильным в организме. Стремительная утрата 25 – 50% крови способна спровоцировать гибель организма – вот почему в подобных случаях медики прибегают к неотложному переливанию.

Белки, входящие в плазму, принимают интенсивное участие в водообмене. Антитела образуют определенный процент белков, обезвреживающие чуждые элементы.

Фибриноген (растворимый белок) влияет на свертываемость крови и трансформируется в фибрин, неспособный растворяться. В плазме имеются гормоны, вырабатывающие железы внутренней секреции и прочие биоактивные элементы, очень нужные для организма.

Эритроциты

Наиболее множественные клетки, составляющие 44% – 48% объема крови. Своё название эритроциты получили от греческого слова «красный».

Такой цвет им обеспечил сложнейший по строению гемоглобин, обладающий способностью взаимодействовать с кислородом. В гемоглобине есть белковая и небелковая части.

Белковая часть содержит железо, за счёт которого гемоглобин присоединяет молекулярный кислород.

По строению эритроциты напоминают дважды вогнутые посередине диски диаметром по 7. 5 мкм. За счёт такого строения обеспечиваются эффективные процессы, а благодаря вогнутости, плоскость эритроцита возрастает – всё это необходимо для газообмена. В зрелых клетках эритроцитов ядер нет. Транспортировка кислорода из легких в ткани – основная миссия эритроцитов.

Эритроциты вырабатываются костным мозгом.

Полностью созревая за 5 суток, эритроцит плодотворно функционирует примерно 4 месяца. Эритроциты распадаются в селезенке и печени, а гемоглобин расщепляется на глобин и гем.

Пока что наука не в состоянии точно ответить на вопрос: какие трансформации затем претерпевает глобин, а вот высвобождающиеся из гема ионы железа, вновь производят эритроциты. Трансформируясь в билирубин (жёлчный пигмент), гем попадает с жёлчью в ЖКТ. Недостаточное количество эритроцитов провоцирует малокровие.

Бесцветные клетки, которые защищают организм от инфицирования и болезненного перерождения клеток. Белые тельца бывают зернистыми (гранулоциты) и незернистыми (агранулоциты).

К гранулоцитам относят:

• Нейтрофилы;
• Базофилы;
• Эозинофилы.

Отличающиеся реагированием на различные красители.

К агранулоцитам:

• Моноциты;

Зернистые лейкоциты обладают гранулой в цитоплазме и ядром с несколькими разделами. Агранулоциты незернистые, включают округлое ядро.

Гранулоциты вырабатываются костным мозгом. О созревании гранулоцитов свидетельствует их зернистая структура и наличие сегментов.

Гранулоциты проникают в кровь, перемещаясь по стенкам амебоидными движениями. Могут оставлять сосуды и сосредотачиваться в очагах инфицирования.

Моноциты

Выполняют роль фагоцитоза . Это более объёмные клетки, которые образуются в костном мозге, лимфоузлах и селезенке.

Более мелкие клетки, подразделяющиеся на 3 вида (В-, 0- и Т). Каждым видом клеток выполняется определенная функция:

• Вырабатываются антитела;
• Интерфероны;
• Активизируются макрофаги;
• Ликвидируются онкологические клетки.

Прозрачные пластинки небольшого размера, не содержащие ядер. Это частички клеток мегакариоцитов, сосредоточенные в костном мозге.

Тромбоциты могут быть:

• Овальными;
• Сферическими;
• Палочкообразными.

Они функционируют до 10 суток, исполняя важную функцию в организме – участие в свертываемости крови.

Тромбоцитами выделяются вещества, которые участвуют в реакциях, запускаемых при повреждениях кровеносных сосудов.

Вот почему фибриноген трансформируется в нитях фибрина, где могут образовывать тромбы.

Какие бывают функциональные нарушения тромбоцитов? Периферическая кровь взрослого человека должна содержать 180 — 320 х 109/л. Наблюдаются суточные колебания: в дневное время число тромбоцитов увеличивается по отношению к ночному. Их сокращение в организме называют тромбоцитопенией, а возрастание - тромбоцитозом.

Тромбоцитопении бывают в случаях:

1. Костный мозг производит мало тромбоцитов, или если тромбоциты подвергаются быстрому разрушению.

Отрицательное влияние на вырабатывание кровяных пластин могут оказать:

1. При тромбоцитопении отмечается предрасположенность к возникновению лёгких синяков (гематом), которые образуются после минимального нажатия на кожный покров или вовсе беспричинно.
2. Кровоточивость во время незначительных травм или хирургического вмешательства.
3. Значительные потери крови в период месячных.

Если имеется хоть один из перечисленных симптомов, есть повод сразу же обратиться к доктору.

Тромбоцитоз вызывает противоположный эффект: увеличение тромбоцитов провоцирует образование кровяных сгустков (тромбов), закупоривающих кровоток сосудов. Это достаточно небезопасно, так как способно спровоцировать инфаркт, инсульт или тромбофлебит конечностей (как правило, нижних).

В определенных случаях тромбоциты, даже при их нормальном количестве, неспособны полностью функционировать и поэтому провоцируют повышенную кровоточивость. Такие патологии функций тромбоцитов бывают врожденными и приобретенными. К этой же группе относятся патологии, которые были спровоцированы длительным употреблением медицинских препаратов: к примеру, неоправданно частым приемом болеутоляющих лекарств, содержащих анальгин.

Краткий итог

В составе крови присутствует жидкая плазма и форменные элементы – взвешенные клетки. Своевременное обнаружение изменённого процентного соотношения состава крови, предоставляют возможность выявления заболевания на начальном периоде.

Видео — из чего состоит кровь

это разновидность соединительной ткани с жидким межклеточным веществом (плазмой) - 55% и взвешенных в ней форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) - 45%. Основные компоненты плазмы - это вода (90-92%), остальные белки и минеральные вещества. Благодаря наличию белков в крови вязкость ее выше воды (примерно в 6 раз). Состав крови относительно стабилен и имеет слабую щелочную реакцию.
Эритроциты - красные кровяные клетки, они являются носителем красного пигмента - гемоглобина. Гемоглобин уникален тем, что обладает способностью к образованию веществ в комплексе с кислородом. Гемоглобин составляет почти 90% в эритроцитах и служит переносчиком кислорода из легких ко всем тканям. В 1 куб. мм крови у мужчин в среднем 5 млн. эритроцитов, у женщин - 4,5 млн. У людей, занимающихся спортом, эта величина достигает 6 млн. и более. Эритроциты образуются в клетках красного костного мозга.
Лейкоциты - белые кровяные клетки. Они далеко не так многочисленны, как эритроциты. В 1 куб. мм крови содержится 6-8 тысяч белых кровяных клеток. Основная функция лейкоцитов - защита организма от возбудителей болезней. Особенностью лейкоцитов является способность проникать к местам скопления микробов из капилляров в межклеточное пространство, где они выполняют свои защитные функции. Продолжительность их жизни 2-4 дня. Их число все время пополняется за счет вновь образующихся из клеток костного мозга, селезенки и лимфатических узлов.
Тромбоциты - кровяные пластинки, основная функция которых - обеспечение свертываемости крови. Кровь свертывается вследствие разрушения тромбоцитов и превращения растворимого белка плазмы фибриногена в нерастворимый фибрин. Волокна белка вместе с кровяными клетками формируют сгустки, закупоривающие просветы кровеносных сосудов.
Под влиянием систематических тренировок увеличивается число эритроцитов и содержание гемоглобина в крови, в результате чего повышается кислородная емкость крови. Повышается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям из-за повышения активности лейкоцитов.
Основные функции крови:
- транспортная - доставляет клеткам питательные вещества и кислород, удаляет из организма продукты распада при обмене веществ;
- защитная - защищает организм от вредных веществ и инфекции, за счет наличия механизма свертывания останавливает кровотечение;
- теплообменная - участвует в поддержании постоянной температуры тела.

Центром кровеносной системы является сердце, выполняющее роль двух насосов. Правая сторона сердца (венозная) продвигает кровь по малому кругу кровообращения, левая (артериальная)- по большому кругу. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца, затем венозная кровь поступает в легочный ствол, который разделяется на две легочные артерии, которые делятся на более мелкие артерии, переходящие в капилляры альвеол, в которых происходит газообмен (кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом). Из каждого легкого выходит по две вены, впадающие в левое предсердие. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца. Обогащенная кислородом и питательными веществами артериальная кровь поступает ко всем органам и тканям, где происходит газообмен и обмен веществ. Забрав из тканей углекислый газ и продукты распада, венозная кровь, собирается в вены и двигается к правому предсердию.
По кровеносной системе перемещается кровь, которая бывает артериальной (насыщенной кислородом) и венозной (насыщенной углекислым газом).
У человека существуют три типа кровеносных сосудов: артерии, вены, капилляры. Артерии и вены отличаются друг от друга направлением движения крови в них. Таким образом, артерия – это любой сосуд, несущий кровь от сердца к органу, а вена – несущий кровь от органа к сердцу, независимо от состава крови (артериальная или венозная) в них. Капилляры - тончайшие сосуды, они тоньше человеческого волоса в 15 раз. Стенки капилляров полупроницаемые, через них вещества, растворенные в плазме крови, просачиваются в тканевую жидкость, из которой переходят в клетки. Продукты обмена клеток проникают в обратном направлении из тканевой жидкости в кровь.
Кровь движется по сосудам от сердца под воздействием давления, создаваемого сердечной мышцей в момент ее сокращения. На возвратное движение крови по венам оказывают влияние несколько факторов:
- во-первых, венозная кровь продвигается к сердцу под действием сокращений скелетных мышц, которые как бы выталкивают кровь из вен в сторону сердца, при этом обратное движение крови исключается, так как клапаны, находящиеся в венах, пропускают кровь только в одном направлении - к сердцу.
Механизм принудительного продвижения венозной крови к сердцу с преодолением сил гравитации под воздействием ритмических сокращений и расслаблений скелетных мышц называется мышечным насосом.
Таким образом, скелетные мышцы при циклических движениях существенно помогают сердцу обеспечивать циркуляцию крови в сосудистой системе;
- во-вторых, при вдохе происходит расширение грудной клетки и в ней создается пониженное давление, которое обеспечивает подсасывание венозной крови к грудному отделу;
- в-третьих, в момент систолы (сокращения) сердечной мышцы при расслаблении предсердий в них также возникает подсасывающий эффект, способствующий движению венозной крови к сердцу.
Сердце - центральный орган системы кровообращения. Сердце представляет собой полый четырехкамерный мышечный орган, расположенный в грудной полости, разделенный вертикальной перегородкой на две половины - левую и правую, каждая из которых состоит из желудочка и предсердия. Сердце работает автоматически под контролем центральной нервной системы.
Волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту при сокращении левого желудочка, называется частотой сердечных сокращений (ЧСС).
ЧСС взрослого мужчины в покое составляет 65-75 уд/мин., у женщин на 8-10 ударов больше, чем у мужчин. У тренированных спортсменов ЧСС в покое становится реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения и может достигать 40-50 уд/мин.
Количество крови, выталкиваемое желудочком сердца в сосудистое русло при одном сокращении, называется систолическим (ударным) объемом крови. В состоянии покоя он составляет у нетренированных – 60, у тренированных-80 мл. При физической нагрузке у нетренированных возрастает до 100-130 мл., а у тренированных до 180-200 мл.
Количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение одной минуты, называется минутным объемом крови. В состоянии покоя этот показатель равен в среднем 4-6 л. При физической нагрузке он повышается у нетренированных до 18-20 л., а у тренированных до 30-40 л.
При каждом сокращении сердца поступающая в систему кровообращения кровь создает в ней давление, зависящее от эластичности стенок сосудов. Его величина в момент сердечного сокращения (систолы) составляет у молодых людей 115-125 мм рт. ст. Минимальное (диастолическое) давление в момент расслабления сердечной мышцы составляет - 60-80 мм рт. ст. Разница между максимальным и минимальным давлением называется пульсовым давлением. Оно составляет примерно 30-50 мм рт. ст.
Под воздействием физической тренировки размеры и масса сердца увеличиваются в связи с утолщением стенок сердечной мышцы и увеличением его объема. Мышца тренированного сердца более густо пронизана кровеносными сосудами, что обеспечивает лучшее питание мышечной ткани и ее работоспособность.

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 - и взвешенных в ней клеток - : (красных клеток крови), (белых клеток крови), (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.

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

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 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 система (Н 2 СО 3 и NaHC0 3) по своей мощности занимает второе место после системы гемоглобина. Она функционирует следующим образом: NaHCO 3 диссоциирует на ионы Na + и НС0 3 - . При поступлении в кровь более сильной кислоты, чем угольная, происходит реакция обмена ионами Na+ с образованием слабо диссоциирующей и легко растворимой Н 2 СО 3 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 (NaHC0 3) и воду. Возникающий при этом дефицит угольной кислоты немедленно компенсируется уменьшением выделения углекислого газа легкими.

Фосфатная буферная система образована дигидрофосфатом (NaH 2 P0 4) и гидрофосфатом (Na 2 HP0 4) 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,HP0 4 , 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 Н 2 Р0 4 -. При сдиге рН в щелочную сторону увеличивается выделение почками анионов НР0 4 -2 и НС0 3 -. 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 представляет собою соединение клеточных элементов и плазмы. Клеточные элементы крови — это органические и химические соединения, а плазма — это жидкое вещество светло-желтого цвета, которое соединяет клетки. Кровь — это особенный вид соединительной ткани в организме человека, в состав которой входят тромбоциты, . Она, как и любая ткань, выполняет определенные функции в организме человека: защитную, дыхательную, транспортную и регуляторную. Общий ее объем в организме человека составляет 4-5 литров.

Составляющие элементы

Форменные элементы крови — это тромбоциты, эритроциты и лейкоциты, которые непрерывно образуются в красном костном мозге человека. Каждая клетка крови осуществляет определенную функцию в кровеносной системе и в организме человека в целом. Тромбоциты — это , имеющие клетки без ядра, округлой формы и бесцветные. в красном костном мозге, этот процесс называется тромбопоэзом.

Тромбоциты играют важную роль в процессе свертывания крови. Если человек получает открытую рану, нарушается , возникает кровотечение. Но когда при этом тромбоциты попадают в плазму, происходит свертывание. На один литр крови в человеческом организме присутствуют от 200 до 400 тыс. тромбоцитов.

Эритроциты — это кровяные клетки дискообразной формы красного цвета, которые, так же как и тромбоциты, не имеют ядра. Эритроциты образуются в красном костном мозге организма, этот процесс называется эритропоэз. В процессе образования и вызревания, эритроциты теряют ядро клетки, благодаря чему попадают в кровеносную систему человека.

На 1 мм3 приходится 5 млн. эритроцитов. С момента образования нового эритроцита до появления следующего проходит приблизительно 100-130 дней, т. е. эритроциты циклически меняются в организме человека. Гемоглобин представляет собой пигмент эритроцитов, который переносит кислород в клетки тканей из легких человека, после чего раскладывается на химические соединения.

Следующие элементы — это лейкоциты. Лейкоцитами называются кровяные тельца белого цвета, которые имеют ядро, но не имеют постоянную форму. Процесс образования лейкоцитов происходит в лимфоузлах, в красном костном мозге и в селезенке и называется лейкопоэзом. На 1 мм3 приходится от 6 до 8 тысяч лейкоцитов. С момента образования до смены лейкоцитов проходит от 2 до 4 дней, т.е. срок функционирования этих тел самый короткий. Процесс разрушения клеток лейкоцитов происходит в селезенке, где они погибают и преобразовываются в ферменты. В состав крови входят фагоциты. Это клетки иммунной системы человека, которые в процессе циркуляции по организму человека связывают и уничтожают чужеродные клетки, бактерии и вирусы, выполняя очистительные функции от микробов и чужеродных бактерий.

Химический состав крови зависит от образа жизни человека, наличия заболеваний, от продуктов питания, от экологических факторов, на ее состав влияют физиологические и возрастные особенности организма человека. Состав крови новорожденного ребенка и взрослого человека существенно отличается, это обусловлено физиологическими факторами развития человеческого организма. Таблица показывает норму показателей форменных элементов.

Плазма и ее состав

Еще один главный элемент крови — это плазма. составляет от 4 до 5 литров, плазма занимает около 60 % состава крови. Плазма крови состав имеет жидкий, а цвет — прозрачный желтый или прозрачный белый. Если проанализировать химический состав плазмы крови, можно отметить, что плазма содержит соли, электролиты, липиды, гормоны, органические кислоты и основания, витамины и азот. Минеральный состав плазмы — это соединения ионов Nа, К, Са, Мg и солей CaCl2, NaCl, NaH2PO4.

В состав плазмы входит 90 % воды, 7% органических и минеральных веществ, до 7 % составляют белки, остальное — жиры и глюкоза. Если клетки плазмы теряют жидкость, то повышается уровень солей, эритроциты теряют способность переносить полезные вещества и происходит их гибель, в некоторых случаях происходит попадание гемоглобина в плазму.

Функции белков плазмы разнообразны. Они принимают участие в создании осмотического давления и в процессе свертывания, способствуют нормализации вязкости.

Для организма человека очень важно держать химические свойства плазмы крови в норме, чтобы не допускать потерю воды в плазме под воздействием токсических веществ, повышения показателей солей, гормонов и кислот, что влияет на обмен эритроцитов и понижает уровень свертываемости. Состав крови человека может отличаться у разных людей, на это влияет половая принадлежность, особенности развития человеческого организма и возраст человека.

Функции кровяных клеток

Как уже говорилось, в крови человека есть клетки определенного состава и количества, которые вырабатываются организмом и распадаются в нем, выполняя определенные функции на клеточном уровне. Состав и функции крови зависят от образа жизни и от физиологических особенностей человека, она меняет показатели в зависимости от внутренних и внешних воздействий на работу организма. Основные функции крови, которые выполняются эритроцитами, лейкоцитами, тромбоцитами, плазмой и фагоцитами — это транспортная, гомеостатическая и защитная функции.

1. Транспортная функция крови играет важную роль для жизни человека. Она обеспечивает перенос полезных веществ по всему организму. Благодаря кровеносной системе, каждый капилляр, вена, артерия и органы человека насыщаются необходимыми для жизнедеятельности веществами. Содержащиеся в крови вещества транспортируются в чистом виде и вступают в химические реакции с другими веществами, образовывая сложные органические, минеральные и витаминные соединения.
2. Дыхательная функция крови обеспечивает ткани и органы, кислородом перенося его из легких. Отработанный кислород в форме углекислого газа кровь транспортирует обратно в легкие с помощью эритроцитов.
3. Выделительная функция заключается в купировании отрицательных соединений в организме человека и выведении их через выделительные системы и органы.
4. Питательная функция обеспечивает насыщение клеток и органов полезными веществами и кислородом и активизирует иммунные силы организма.
5. Регуляторная функция заключается в балансировании между составами полезных и отработанных веществ и соединений в организме человека. Полезные вещества кровь разносит по органам и системам, а отработанные соединения и клетки выводит из организма. Лейкоциты играют главную роль в процессе связывания и уничтожения чужеродных клеток в организме человека.
6. Трофическая функция обеспечивает органы полезными веществами, которые всасываются стенками кишечника.
7. Защитная функция крови включает в себя фагоцитную, гемостатическую и иммунную функцию. Фагоцитная функция оказывает связывающее действие на чужеродные микроорганизмы и клетки, поглощая их здоровыми клетками. Когда в организм попадают инфекции, вирусы или бактерии, кровь немедленно реагирует на это, пытаясь нейтрализовать их присутствие. Переболев один раз краснухой, вырабатывается иммунитет от этой болезни. Благодаря этому, второй раз человек уже не заболеет. Если кровь со временем теряет естественный иммунитет, как при дифтерии, его возобновляют искусственным путем (вакцинацией). Гемостатическая функция обеспечивается с помощью тромбоцитов. Она заключается в остановке кровотечения и обеспечивает свертываемость при ранениях и других нарушениях телесных покровов. Гомеостатическая функция обеспечивает поддержание некоторых процессов внутри кровеносной системы, а именно: поддержка рН баланса, поддержка и стабилизация внутренней температуры тела, органов, поддержание осмотического давления. Защитную функцию обеспечивают лейкоциты, тромбоциты и фагоциты.

Физические и химические свойства крови

Физические и химические свойства крови включают в себя цвет, удельный вес и вязкость, суспензионные свойства и осмотические свойства. Что это означает? Цвет определяется по концентрации в ней гемоглобина. Так, в центральных венах и артериях, кровь имеет яркий насыщенный окрас, а в капиллярах она имеет слабый цвет. Это обусловлено уровнем гемоглобина. Из школьного курса биологии известно, что чем выше уровень гемоглобина, тем ярче и насыщеннее становится цвет.

Удельный вес или плотность. Плотность определяется по количеству эритроцитов. Чем больше в крови эритроцитов, тем лучше всасываются полезные вещества. Примерная плотность составляет 1,051 -1,062. Показатель плотности плазмы составляет примерно от 1,029 до 1,032 ед. Вязкость образуется в ходе взаимодействия плазмы с микромолекулами коллоидов и форменными элементами. Вязкость крови в 2 раза выше вязкости плазмы.

Кровь и ее суспензионные свойства зависят от скорости оседания эритроцитов, чем больше альбуминов содержится в составе, тем выше ее суспензионные свойства. Осмотические давление обеспечивает регуляцию и обмен воды в крови и соединительных тканях. При повышенном осмотическом давлении проникновение воды в клетки будет выше, а при пониженном давлении — наоборот.

Группы крови

Существует 4 группы и каждая из них имеет определенные элементы и состав. Группу и состав крови определяет биохимический анализ при рождении ребенка. Определение группы осуществляется при рождении по показателям белков в эритроцитах и в плазме. Этот показатель остается неизменным на протяжении всей жизни человека. Но в некоторых случаях возможна смесь кровей. Это случается в процессе переливания при травмах, кровопотерях и операциях.

Человек, который отдает свою кровь, называется донор, а тот, кто ее получает, называется реципиент. В процессе переливания врачи руководствуются принципами совместимости групп. Каждая группа полноценна, но не каждая из них может быть смешана. Это обусловлено присутствием или отсутствием в плазме агглютинина, который способствуют склеиванию эритроцитов с одинаковыми показателями. Выделяют нормы совместимости при переливании. Основная характеристика крови первой группы — это универсальность, потому что она подходит для переливания представителям остальных трех групп.

Вторую группу можно использовать для переливания людям со второй и с четвертой группой. Третью группу можно переливать только людям с третьей или с четвертой группой. Четвертую группу разрешается переливать людям с этой же группой. Людям, которые имеют первую группу, для переливания используют только первую группу.

Если группы для переливания неправильно совмещаются, возникает риск склеивания эритроцитов, что вызывает их разрушение и летальный исход пациента. Значение крови бесценно, потому что она является основной жидкостью организма, которая обеспечивает все жизненно важные процессы жизнедеятельности человека.