|
Кровь
Кровь вместе с лимфой является
внутренней средой организма. Общее
количество крови у
взрослого человека
в среднем составляет 5 л (равно по весу
1/13 веса тела). Основные функции
крови в
организме:
играет важную роль в
обмене
веществ, доставляя питательные
вещества к тканям всех органов и
выводя продукты распада;
принимает участие в
дыхании,
доставляя кислород ко всем тканям
органов и удаляя углекислоту;
осуществляет гуморальную
регуляцию деятельности
различных
органов: разносит по организму
гормоны и другие вещества;
выполняет защитную функцию - в
ней имеются клетки,
обладающие
свойством фагоцитоза, и особые
вещества - антитела, играющие
защитную роль;
выполняет функцию теплорегуляции
организма и поддержания
постоянной
температуры тела.
Кровь - это жидкая ткань, состоящая
из плазмы и взвешенных в ней
кровяных клеток. Она заключена
в
систему кровеносных сосудов и
благодаря работе сердца
находится в
состоянии непрерывного движения.
Количество и
состав крови, а также
ее физико-химические свойства у
здорового человека относительно
постоянны: они могут
подвергаться
небольшим колебаниям, но быстро
выравниваются.
Относительное
постоянство состава и свойств крови
является
необходимым условием
жизнедеятельности всех тканей
организма. Постоянство химического
состава и
физико-химических свойств
внутренней среды носит название
гомеостаза. Если у взрослых количество
крови составляет 7-8%
от веса тела, то
у новорожденных ее больше - до 15%,
а у
детей в возрасте до 1 года - 11%. В
нормальных условиях в
организме
циркулирует не вся кровь, а только ее
часть,
другая часть находится в депо
крови: в селезенке, печени и
подкожной клетчатке и мобилизуется,
когда возникает
необходимость в
пополнении циркулирующей крови.
Так, во
время мышечной работы и при
кровопотерях кровь из депо
выбрасывается в кровяное русло.
Потеря 1/3-1/2 количества
крови
опасна для жизни.
Кровь состоит из форменных элементов
(или клеток крови) и плазмы. На плазму
приходится 55-60%
всего объема
крови, клетки крови составляют
соответственно
40-45%. Плазма
представляет собой слегка желтоватую
полупрозрачную жидкость с удельным
весом 1,020-1,028
(удельный вес крови
1,054-1,066) и состоит из воды,
органических соединений и
неорганических солей. 90-92%
составляет вода, 7-8% - белки, 0,1% -
глюкоза и 0,9% - соли.
Белки плазмы
делятся на глобулины (альфа-, бета- и
гамма-глобулины), альбумины,
липопротеиды, фибриноген,
играющий важную роль в свертывании
крови (относится к
глобулинам).
Фракция гамма-глобулина содержит
антитела,
обеспечивающие иммунитет
к определенным заразным болезням.
Гамма-глобулин используют для
лечения ряда заболеваний и
повышения невосприимчивости к ним.
Белки в плазме крови
способствуют
повышению ее вязкости в 3 раза по
сравнению с
водой (что имеет важное
значение в поддержании
коллоидно-осмотического давления,
регулирующего содержание
воды в
плазме) и вместе с гемоглобином
эритроцитов служат
буферами,
поддерживающими постоянство
концентрации
водородных ионов - рН
крови в среднем равно 7,4. В
поддержании осмотического давления
(7,6 атм.) важную роль
играют
растворенные в плазме неорганические
соли (NaCl, KCl,
CaCl2 и др.),
находящиеся в крови в строго
определенных
соотношениях.
Нарушение постоянства состава среды
опасно для
жизни.
В медицинской практике для
частичного пополнения потерь крови
или поддержания
деятельности
изолированных органов готовят
физиологические
растворы,
содержащие NaCl (0,9%), или с
добавлением других
веществ (кальция,
калия, натрия) - это более сложные
растворы. Так, раствор Рингера-Локка
содержит еще и глюкозу.
В настоящее
время применяются и более сложные
составы,
содержащие, кроме
минеральных веществ и глюкозы, белки
крови
(так называемые
кровезамещающие растворы). При
некоторых
состояниях организма
наблюдается смещение реакции крови
в
щелочную (алкалоз) или в кислую
(ацидоз) сторону. При усиленном
дыхании из крови удаляется большое
количество угольной
кислоты, что
приводит к сдвигу реакции в
щелочную сторону,
при нормализации
дыхания рН крови быстро возвращается
к
норме. Количество глюкозы в крови
также находится на постоянном
уровне (80-120 мг %). Если количество
глюкозы снижается до
40 мг %, резко
повышается возбудимость клеток
мозга, у
человека появляются
судороги. При дальнейшем ее
уменьшении
человек впадает в
коматозное состояние (нарушается
сознание,
кровообращение, дыхание) и
умирает. Из плазмы крови готовят
лечебные сыворотки (удаляют из
плазмы фибриноген),
содержащие
антитела. Готовят сыворотки и из крови
животных,
перенесших заболевания.
В 100 мл плазмы содержится около 7 г
белка, в том числе 5 г альбумина и 2 г
глобулинов, другие
белки
представлены в очень малых
количествах. Иммуноглобулин
синтезируется плазматическими
клетками и крупными
лимфоцитами,
остальные белки плазмы образуются в
печени. При
снижении концентрации
белков в плазме может снизиться
коллоидно-осмотическое давление, в
таком случае печень
начинает
усиленно синтезировать эти белки.
При многих острых
инфекциях
усиливается синтез фибриногена и
глобулинов.
Повышение их
концентрации в плазме ускоряет
оседание
эритроцитов в крови. Этот
тест (РОЭ - реакция оседания
эритроцитов) широко используется для
наблюдения за течением
болезни и
ходом выздоровления больного.
Постоянство осмотического давления
плазмы крови важно для нормального
функционирования клеток
крови,
особенно эритроцитов. Солевой
раствор, имеющий
осмотическое
давление, одинаковое с кровью,
называется
изотоническим (0,9% NaCl -
для теплокровных и 0,6% - для
холоднокровных). Солевой раствор,
имеющий более высокое
осмотическое
давление, чем давление крови,
называется
гипертоническим, а более
низкое - гипотоническим. В
гипотоническом растворе эритроциты
набухают и разрушаются (в
них
активно входит вода из раствора), при
этом гемоглобин
выходит из
эритроцитов и растворяется в плазме,
которая
становится прозрачной и
окрашенной в красный цвет. Такая
кровь называется лаковой кровью, а
разрушение эритроцитов
называется
гемолизом. Гемолиз крови может
наступать,
например, при добавлении к
крови эфира и некоторых других
веществ. Гемолитические яды змей
также вызывают гемолиз.
Кроме того,
гемолиз может наступать при
повторном введении
животному
эритроцитов других видов животных,
при этом в
крови появляются
специальные вещества - гемолизины,
гемолизирующие вводимые эритроциты.
В плазме крови взвешены красные
кровяные тельца, или эритроциты.
Эритроциты многих
млекопитающих и
человека представляют
двояковогнутые диски,
не имеющие
ядер. Диаметр эритроцитов человека
равен 7-8 µ, а
толщина - 2-2,5 µ.
Образование эритроцитов происходит
в
красном костном мозге, в процессе
созревания они теряют ядра, а
затем
поступают в кровь. Средняя
продолжительность жизни
одного
эритроцита составляет примерно 127
дней, затем
эритроцит разрушается
(преимущественно в селезенке).
Молекулы гемоглобина из старых
эритроцитов в селезенке и
печени
подвергаются расщеплению, атомы
железа используются
снова, а гем
разрушается и выделяется печенью в
виде
билирубина и других желчных
пигментов. Ядерные эритроциты могут
появиться в крови после больших
кровопотерь, а также при
нарушении
нормальных функций ткани красного
костного
мозга.
У взрослого мужчины в 1 мм3 крови
содержится около 5 400 000
эритроцитов, а у
взрослой женщины -
4 500 000 - 5 000 000. У
новорожденных детей эритроцитов
больше - от 6 до 7 млн в 1
мм3. Каждый
эритроцит содержит около 265 млн
молекул
гемоглобина - красного
пигмента, переносящего кислород и
углекислоту. Подсчитано, что
ежесекундно образуется около
2,5 млн
эритроцитов и столько же
разрушается. А так как в
каждом
эритроците содержится 265·106
молекул гемоглобина, то
ежесекундно
образуется примерно 650·1012 молекул
такого же
гемоглобина. Образование
574 аминокислотных остатков
осуществляется за 90 секунд.
Одновременно в процессе
«сборки» на
рибосомах находится 90·650·1012 (или
6·1016)
молекул гемоглобина. Число
эритроцитов непостоянно и меняется
при некоторых физиологических
условиях (при мышечной работе,
при
пребывании на больших высотах и т.д.),
а также при
некоторых заболеваниях.
Повышение числа эритроцитов
называется полицитемией, а
понижение - эритропенией.
Количество эритроцитов в крови очень
велико, общая их
площадь составляет
350 м2 (общая площадь нашего тела
около 2
м2). Если из эритроцитов
составить цепочку, то ею можно 3 раза
опоясать земной шар по экватору.
Гемоглобин состоит из двух частей:
белковой - глобина и
железосодержащей - гема. В
капиллярах легких кислород
диффундирует из плазмы в
эритроциты
и соединяется с гемоглобином (Hb),
образуя
оксигемоглобин (HbO2): Hb+O2
« HbO2. В капиллярах тканей в
условиях низкого парциального
давления кислорода комплекс
HbO2
распадается. Гемоглобин,
соединенный с кислородом,
называется
оксигемоглобином, а гемоглобин,
отдавший кислород
-
восстановленным гемоглобином.
Некоторое количество СO2
переносится кровью в форме
непрочного соединения с
гемоглобином
- карбооксигемоглобина. У разных
животных
свойства гемопротеидов
весьма различны и приспособлены к
количеству СO2, накапливающемуся в
тканях. У животных,
дышащих
воздухом, это количество обычно
велико, а у водных
животных, дышащих
растворенным кислородом, -
незначительно.
Переход в процессе
эволюции от водного дыхания к
наземному
(воздушному) привел к
существенным изменениям не только
устройства органов дыхания, но и
химических свойств
гемопротеидов
крови.
В организме человека содержится
значительное количество гемоглобина
- до 16,67 г в 100 г
крови (абсолютное
содержание гемоглобина в крови). На
практике количество гемоглобина
выражают в относительных
единицах:
например, если при определении
получено 80%
содержания
гемоглобина, это означает, что в 100 г
исследуемой крови содержится 80% от
16,67 г, т.е. 13,3 г.
Эту же цифру
можно получить, разделив 80 на 6, что
часто
используют на практике.
Скорость оседания эритроцитов (РОЭ)
в норме у здоровых женщин колеблется
в пределах 7-12 мм в
час, а у мужчин -
3-9 мм в час. Высокая оседаемость
эритроцитов наблюдается у
беременных женщин, у больных
туберкулезом, при наличии
воспалительных процессов и при
некоторых других изменениях
состояния организма. При
некоторых
заболеваниях возникает анемия -
уменьшение числа
эритроцитов в
крови. При злокачественной анемии
уменьшается
не только число
эритроцитов, но изменяются их форма
и
содержание в них гемоглобина.
Кровь содержит пять видов белых
кровяных телец, или лейкоцитов, -
бесцветных клеток,
содержащих ядро и
цитоплазму. Они образуются в красном
костном мозгу, лимфатических узлах и
селезенке. Лейкоциты
лишены
гемоглобина и способны к активному
амебоидному
движению. Лейкоцитов
меньше, чем эритроцитов - в среднем
около 7 000 на 1 мм3, но число их
колеблется в пределах
от 5 000 до
9 000 (или 10 000) у разных людей и
даже у одного и того же человека в
разное время суток:
меньше всего их
рано утром, а больше всего - после
полудня.
Лейкоциты делятся на три
группы: 1) зернистые лейкоциты, или
гранулоциты (их цитоплазма содержит
гранулы), среди них
различают
нейтрофилы, эозинофилы и
базофилы; 2) незернистые
лейкоциты,
или агранулоциты, - лимфоциты; 3)
моноциты. По
степени зрелости и
форме ядер различают юные,
палочковидные
и сегментоядерные
нейтрофилы, вырабатываемые
красным костным
мозгом. Зернистые
лейкоциты имеют размеры в диаметре
от 9 до
12 µ. При воздействии кислыми
или основными красителями зерна
эозинофилов красятся в интенсивный
розовый или красный цвет,
базофилов - в синий цвет, а
нейтрофилов - в
светло-фиолетовый
цвет. Лимфоциты - мелкие клетки
диаметром
6,5-8,5 µ с тонким слоем
незернистой цитоплазмы, они способны
превращаться в клетки других типов:
так, лимфоцит может
увеличиться в
размерах и превратиться в моноцит, а
затем
перейти в соединительную или
другую ткань и стать макрофагом.
Проникая в красный костный мозг, они
становятся
предшественниками
эритроцитов или гранулоцитов
(например
нейтрофилов). В тканях они
способны превращаться в
фибробласты и выделять
коллагеновые волокна, эластические
волокна и другие элементы
соединительной ткани. И наконец,
из
лимфоцитов могут образовываться
плазматические клетки,
которые
выделяют антитела, играющие
важнейшую роль в
развитии
иммунитета. К примеру, вирус СПИДа
препятствует
образованию
плазматическими клетками антител. В
результате
человек, инфицированный
вирусом СПИДа, в конечном итоге
погибает от любой болезни, против
которой не имел
иммунитета.
Лимфоциты и моноциты образуются в
лимфоидной
ткани - селезенке, зобной
железе и лимфатических
узлах.
Нейтрофилы в норме составляют от 60
до 70% всех лейкоцитов в
циркулирующей крови. Они способны к
амебоидному движению и играют
важную роль, фагоцитируя
бактерий и
других болезнетворных микробов, а
также остатки
мертвых тканевых
клеток. Моноциты - самые крупные
среди
лейкоцитов (до 20 мкм в
диаметре), они не содержат зерен и
тоже способны к фагоцитозу. Один
моноцит способен поглотить
до 100
бактерий и более. Нейтрофилы играют
важную роль в
сопротивлении острым
бактериальным инфекциям, тогда как
моноциты приобретают наибольшее
значение при хронических
инфекционных заболеваниях. При
некоторых заболеваниях
увеличивается
процентное содержание отдельных
видов
лейкоцитов, например,
возрастает число лимфоцитов при
коклюше, брюшном тифе; при малярии
увеличивается число
моноцитов; при
пневмонии и других острых инфекциях
- число
активных фагоцитов -
нейтрофилов; при глистных
заболеваниях,
астме и скарлатине -
эозинофилов (особенно при
аллергических
заболеваниях).
Эозинофилы - амебоидные клетки,
также
способные к фагоцитозу.
Защитную роль лейкоцитов открыл
выдающийся русский ученый И. И.
Мечников. Он создал учение о
фагоцитозе, получившем мировое
признание, за что получил
Нобелевскую премию в 1908 г.
У здоровых людей процентное
отношение различных видов
лейкоцитов в крови относительно
постоянно и носит название
лейкоцитарной формулы, определение
которой очень важно в
клинике
лечения больных. Значение ее
обусловлено тем, что
при
определенных заболеваниях
наблюдаются характерные
изменения
соотношений отдельных форм
лейкоцитов, имеющие
огромное
значение при диагностике различных
заболеваний, а
также при лечении
больных. Увеличение числа лейкоцитов
в
крови называется лейкоцитозом, а
уменьшение - лейкопенией (она
является постоянным и ранним
симптомом лучевой болезни).
Содержание в 1 мм3 крови менее 500
лейкоцитов является
смертельным.
Есть еще одна группа форменных
элементов - это тромбоциты, или
кровяные пластинки, -
наименьшие из
всех клеток крови. Они образуются в
костном
мозгу. Количество их в 1 мм3
крови колеблется от 300 000 до
400 000. Они играют важную роль в
начале процесса
свертывания крови. У
большинства позвоночных тромбоциты
представляют собой небольшие
овальные клетки, имеющие ядро,
тогда как у млекопитающих - это
мельчайшие дисковидные
пластинки;
некоторые кровяные пластинки
образуются из
фагоцитов в легких.
Кровяные пластинки содержат 12
факторов,
участвующих в свертывании
крови и в остановке кровотечения. При
кровотечениях их них выделяется
вещество серотонин,
вызывающее
сужение сосудов. Содержание
тромбоцитов
увеличивается при
мышечной работе (миогенный
тромбоцитоз). В
тромбоцитах
обнаружены железо и медь, а также
дыхательные
ферменты. Вероятно, они
принимают некоторое участие в
переносе кислорода. Свертывание
крови имеет большое
биологическое
значение, предохраняя организм от
значительной
потери крови. При
ранениях кровь свертывается в
течение 3-4
минут. Свертывание
обусловлено превращением
находящегося в
плазме растворимого
белка фибриогена в нерастворимый
фибрин
и образованием сгустка,
закупоривающего поврежденный
сосуд.
Свертывание крови - сложный
ферментативный процесс, в котором
участвуют различные
вещества,
содержащиеся в плазме (факторы
плазмы) и
поступающие в нее при
ранении тканей из разрушенных
клеток и
тромбоцитов. Процесс
свертывания крови разделяют на три
группы реакций, или три стадии
свертывания крови. На первой
стадии
при порезах происходит разрушение
тромбоцитов с
освобождением из них
предшественника тромбопластина,
который, взаимодействуя с факторами
плазмы крови,
превращается в
активный тромбопластин. От
пораненных клеток
информация
поступает в нервную систему, которая,
в свою
очередь, как бы держит под
контролем весь процесс свертывания.
Для образования активного
тромбопластина необходимо наличие
ионов Са++ и некоторых других
факторов плазмы, в частности
акцелератора - глобулина и
антигемофилического фактора. При
недостатке или отсутствии
гемофилического фактора
образование тромбопластина
замедляется (пониженная
свертываемость крови), вытекающая
кровь не свертывается.
Такое
заболевание называется гемофилией.
В крови присутствует протромбин
(синтезируется клетками печени),
который в присутствии Са++
и еще
двух факторов плазмы, играющих роль
ускорителей
реакции, превращается в
тромбин (вторая стадия). Для синтеза
протромбина необходимы витамин К,
образуемый в кишечнике, и
желчь.
Тромбин, воздействуя на фибриноген,
вызывает переход
последнего в
фибрин, выпадение нитей которого и
есть
свертывание крови (третья
стадия). Свертывание крови
происходит строго в определенном
месте. Если свертывание
крови
произойдет внутри сосудистой системы,
это может
привести к тяжелым
последствиям (инфаркт,
тромбофлебит). Для
предотвращения
этого явления в крови имеется вторая -
противосвертывающая система,
препятствующая процессам
внутрисосудистого свертывания крови.
В печени и легких
образуется
антисвертывающее вещество -
гепарин, способное
инактивировать
тромбин, т.е. превращать его в
неактивное
состояние. Выделение
гепарина регулируется нервной
системой
с центром в продолговатом
мозгу. Имеется в крови еще и третья
система, способная растворять
образовавшийся тромб, который
должен быть удален, поскольку мешает
заживлению раны,
фибринолизин
появляется в плазме крови при
определенных
условиях и способен
растворять образовавшийся тромб.
Свертывание крови не произойдет,
если удалить из нее соли кальция.
Соли кальция из крови
можно удалить с
помощью лимоннокислого натрия.
Такая кровь
называется цитратной и
широко используется для переливания
крови. Цитратную кровь можно
сохранять в холодильнике до 30
дней
(консервированная кровь). Ускорению
свертывания крови
способствуют:
высокая температура, шероховатая
поверхность
сосуда, в котором
находится кровь, а также витамин К. В
конечном итоге свертывание крови
осуществляется в результате
взаимодействия факторов
свертывания и противосвертывания;
гармоничная работа этих систем
обеспечивает нормальное
функционирование систем органов.
Неоднократно предпринимались
попытки перелить кровь от животного
человеку или от человека
животному,
но все попытки оканчивались неудачей
и больной
чаще всего погибал.
Причиной этому является процесс
склеивания эритроцитов в комочки и
последующего гемолиза их.
Явление
склеивания эритроцитов носит
название агглютинации.
Причина
этого явления заключается в
следующем: в плазме
крови находится
агглютинирующее (склеивающее)
вещество -
агглютинин, а в
эритроцитах - агглютинируемое
(склеиваемое)
вещество -
агглютиноген. Агглютинов в плазме
два: a (альфа)
и b (бета).
Агглютиногенов тоже два: А и В.
Агглютинация
происходит в том случае,
если агглютинин a совпадает с
агглютиногеном А, а агглютинин b
совпадает с агглютиногеном
В. Кровь
людей делится на четыре группы:
I (0) - в плазме
содержатся
агглютинины a и b, а в эритроцитах
агглютиногенов не содержится;
II
(А) - в плазме содержится
агглютинин b, а в
эритроцитах -
агглютиноген А;
III
(В) - в плазме содержится
агглютинин a, а в
эритроцитах -
агглютиноген В;
IV
(АВ) - агглютининов в плазме не
содержится, а в
эритроцитах
содержатся агглютиногены А и
В.
Кровь людей I (0) группы можно
переливать всем людям, поэтому людей
с кровью I (0) группы
называют
универсальными донорами. Кровь II
(А) группы можно
переливать людям с II
(А) и IV (АВ) группами крови; кровь III
(В) группы может быть перелита людям
с III (В) и IV (АВ)
группам крови и кровь
IV (АВ) группы - только людям с IV
(АВ)
группой крови. Из схемы видно, что
людям, имеющим IV
группу крови,
можно переливать кровь любой группы
(она не
содержит агглютининов), таких
людей называют универсальными
реципиентами. В среднем I (0) группу
крови имеют 40% людей,
II (А) - 39%,
III (В) - 15% и IV (АВ) - 6%.
Кроме основных агглютиногенов А и В,
в эритроцитах могут быть и
дополнительные факторы, например,
M и N, которые наследуются
независимо от А и В. Более
значимым
фактором крови является агглютиноген
резус-фактор
(Rh-фактор), названный
так потому, что впервые был найден в
крови обезьяны макака-резус.
Примерно у 85% людей белой расы
кровь «резус-положительна», т.е. в
эритроцитах ее содержится
антиген
Rh, а у 15% - «резус-отрицательна»,
т.е. их кровь не
содержит этого
антигена. Если у женщины кровь
Rh-отрицательна, а у ее мужа -
Rh-положительна, то плод
может от
отца унаследовать фактор Rh и
оказаться
Rh-положительным. В
отличие от агглютиногенов А и В у
резус-фактора в сыворотке
агглютининов или антител не
имеется.
При наличии какого-либо дефекта в
плаценте кровь
плода может
проникнуть в кровяное русло матери и
вызвать
выработку ее лейкоцитами
антител к Rh-фактору. При второй
беременности некоторое количество
этих антител может
проникнуть в
кровяное русло плода и вызвать
агглютинацию его
эритроцитов
(фетальный эритробластоз). В
тяжелых случаях
может разрушиться
так много эритроцитов, что плод
погибает
до рождения, чаще ребенок
рождается живым и погибает позже.
Для предотвращения летального
исхода производят переливание
крови,
замещая почти все эритроциты
новыми. Но примерно в
10% случаев и у
матери, и у плода кровь
резус-положительная,
но
гемолитическая анемия наступает. Это
происходит в тех
случаях, когда
резус-факторы не совпадают по типам.
Резус-фактор бывает трех типов - D, C,
E, знание этих типов
очень важно для
переливании крови и во время родов.
В последнее время применяются
заменители крови, например,
полисахарид декстран - полимер
глюкозы, вырабатываемый бактериями.
Он не агглютинирует
эритроциты,
реже вызывает токсические реакции и
исключает
возможность передачи
вируса сывороточного гепатита.
Другие
заменители крови менее
эффективны.
Группы крови исследованы почти у всех
человеческих рас и были найдены
интересные результаты: ни
для одной
из рас не характерна какая-либо одна
группа крови.
Однако количественные
соотношения между разными группами
крови в популяции остаются
неизменными из поколения в
поколение, пока не происходит браков
с представителями
других популяций.
Наличие групп крови обнаружено у
многих млекопитающих и птиц. Группы
крови I (0), II (А), III
(В) и IV (АВ)
найдены у шимпанзе, орангутанга и
гориллы. Все
это указывает на то, что
специфические вещества появились у
них в крови до того, как приматы
дифференцировались на
несколько
типов. У них же обнаружены
агглютиногены M и N,
причем наиболее
эти факторы сходны с человеческими
у
шимпанзе.
|
|
