2 курс / Нормальная физиология / Физиология крови конспект

ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ

1.Кровь и ее функции, количество и состав. Гематокрит. Плазма крови и ее физико-химические свойства. Осмотическое давление крови и ее функциональная роль. Регуляция постоянства осмотического давления крови.

Функции крови

Основными функциями крови являются транспортная, защитная и регуляторная, остальные функции, приписываемые системе крови, являются лишь производными основных ее функций.

1)Это, прежде всего, в обобщенном виде, функции транспорта или переноса газов и веществ, необходимых для жизнедеятельности клеток или подлежащих удалению из организма. К ним относятся: дыхательная, питательная, интегративно-регуляторная и экскреторная функции.

2)Кровь выполняет в организме и защитную функцию, благодаря связыванию и нейтрализации токсических веществ, попадающих в организм, связыванию и разрушению инородных белковых молекул и чужеродных клеток, в том числе и инфекционного происхождения. Кровь является одной из основных сред, где осуществляются механизмы специфической защиты организма от чужеродных молекул и клеток, т.е. иммунитета.

3)Кровь участвует в регуляции всех видов обмена веществ и температурного гомеостаза (перенос тепла от более нагретых органов к менее нагретым), является источником всех жидкостей, секретов и экскретов организма. Состав и свойства крови отражают сдвиги, происходящие в других жидкостях внутренней среды и клетках, в связи с чем, исследования крови являются важнейшим методом диагностики.

Гуморальная регуляция деятельности организма. В первую очередь связана с поступлением в циркулирующую кровь гормонов, биологически активных веществ и продуктов обмена. Благодаря регуляторной функции крови осуществляется сохранение постоянства внутренней среды организма, водного и солевого баланса тканей и температуры тела, контроль за интенсивностью

обменных процессов, регуляция гемопоэза и других физиологических функций.

Количество или объем крови Количество или объем крови у здорового человека находится в

пределах 6-8 % массы тела (4 — 6 литров). Это состояние носит название нормоволемия. После избыточного приема воды объем крови может повышаться (гиперволемия), а при тяжелой физической работе в жарких цехах и избыточном потоотделении — падать (гиповолемия).

Поскольку кровь состоит из клеток и плазмы, общий объем крови также складывается из объема плазмы и объема клеточных элементов. Часть объема крови, приходящаяся на клеточную часть крови, получила название гематокрит.

У здоровых мужчин гематокрит находится в пределах 44-48%, а у женщин — 41-45%. Благодаря наличию многочисленных механизмов регуляции объема крови и объема плазмы (волюморецепторные рефлексы, жажда, нервные и гуморальные механизмы изменения всасывания и выделения воды и солей, регуляция белкового состава крови, регуляция эритропоэза и др.) гематокрит является относительно жесткой гомеостатической константой и его длительное и стойкое изменение возможно лишь в условиях высокогорья, когда приспособление к низкому парциальному давлению кислорода усиливает эритропоэз и, соответственно, повышает долю объема крови, приходящуюся на клеточные элементы.

Нормальные величины гематокрита и, соответственно, объема клеточных элементов называют нормоцитемией.

Увеличение объема, занимаемого клетками крови, называют полицитемией, Уменьшение — олигоцитемией

2. Белки плазмы крови, их физиологическое значение. Онкотическое давление крови его роль. Скорость оседания эритроцитов, факторы, влияющие на ее величину. Клиническое значение СОЭ.

Плазма крови состоит из воды (около 90% массы), низко молекулярных соединений органического и неорганического происхождения — солей или электролитов, углеводов, липидов, органических кислот и оснований, промежуточных продуктов обмена

как содержащих азот, так и неазотистого происхождения, витаминов (около 2% массы) и белков, на долю которых приходится до 8% массы плазмы.

Важную роль в реализации питательной функции крови играют содержащиеся в плазме липиды и белки. Общее число белков плазмы крови составляет около 200, из них 70 выделены в чистом виде. Общее содержание белка в крови колеблется в норме от 65 до 85 г/л. Основными плазменными белками являются альбумины (38-50 г/л), глобулины (20-30 г/л) и фибриноген (2-4 г/л). Таким образом, больше всего в плазме крови содержится альбуминов, и для оценки белкового состава плазмы в клинике обычно определяют альбумино/ глобулиновый показатель или белковый коэффициент крови, составляющий у здоровых взрослых людей 1,3-2,2.

Альбумины — самая однородная фракция белков плазмы. Основная их функция заключается в поддержании онкотического давления. Кроме того альбумины служат резервом аминокислот для белкового синтеза и выполняют тем самым питательную функцию. Благодаря большой поверхности мицелл и их высокому отрицательному заряду, альбумины обеспечивают стабильность коллоидного раствора и суспензионные свойства крови, адсорбируют на своей поверхности и транспортируют вещества не только эндогенного, но и экзогенного происхождения. Так, альбумины переносят неэстерифицированные жирные кислоты, билирубин, стероидные гормоны, соли желчных кислот, а также, пенициллин, сульфаниламиды, ртуть.

Альбумины частично связывают гормон щитовидной железы тироксин и значительную часть ионов кальция.

Альфа-глобулины включают гликопротеины, т.е. белки, связанные с углеводами (2/3 всей глюкозы плазмы циркулирует в составе гликопротеинов), а также ингибиторы протеолитических ферментов, транспортные белки для гормонов, витаминов и микроэлементов. К альфа-глобулинам относятся: эритропоэтин — гуморальный стимулятор кроветворения; плазминоген — предшественник фермента, растворяющего свернувшуюся кровь; протромбин — один из факторов свертывания крови и т.д. Альфа-глобулины

осуществляют транспорт липидов, участвуя в образовании липопротеидных комплексов, в составе которых переносятся триглицериды, фосфолипиды, холестерин и сфингомиелины.

Бета-глобулины — самая богатая липидами фракция белка. Находясь в составе липопротеидов, эти белки содержат 3/4 всех липидов плазмы крови, в том числе фосфолипиды, холестерин и сфингомиелины. К этой белковой фракции относятся белок трансферрин, обеспечивающий транспорт железа, большая часть белков системы комплемента, многие факторы свертывания крови.

Гамма-глобулины называют также иммуноглобулинами, поскольку в эту фракцию входят антитела или иммуноглобулины ( Ig) 5 классов: IgA, IgG, IgM, IgD, IgE.

В общем функции белков плазмы крови сводятся к обеспечению:

1)коллоидно-осмотического и водного гомеостаза,

2)агрегатного состояния крови и ее реологических свойств (вязкость, свертываемость, суспензионные свойства),

3)кислотно-щелочного гомеостаза,

4)иммунного гомеостаза,

5)транспортной функции крови и

6)питательной функции крови, как резерв аминокислот.

Онкотическим давлением называют осмотическое давление, создаваемое белками в коллоидном растворе, поэтому его еще называют коллоидно-осмотическим. Ввиду того, что белки плазмы крови плохо проходят через стенки капилляров в тканевую микросреду, создаваемое ими онкотическое давление обеспечивает удержание воды в крови. Если осмотическое давление, обусловленное солями и мелкими органическим молекулами, из-за проницаемости гистогематических барьеров одинаково в плазме и тканевой жидкости, то онкотическое давление в крови существенно выше. Кроме плохой проницаемости барьеров для белков, меньшая их концентрация в тканевой жидкости связана с вымыванием белков из внеклеточной среды током лимфы. Таким образом, между кровью и тканевой жидкостью существует градиент концентрации белка и, соответственно, градиент онкотического давления. Так, если онкотическое давление плазмы крови составляет в среднем 25-30 мм рт.ст., а в тканевой жидкости — 4-5 мм рт.ст., то градиент давления равен 20-25 мм рт.ст. Поскольку из белков в плазме крови больше всего содержится альбуминов, а молекула альбумина меньше других белков и его моляльная концентрация поэтому почти в 6 раз выше, то онкотическое давление плазмы создается преимущественно альбуминами. Снижение их содержания в плазме крови ведет к

потере воды плазмой и отеку тканей, а увеличение — к задержке воды в крови.

3. Эритроциты, строение, количество функций. Гемоглобин, количество, его виды, соединения и их физиологическое значение.

Норма содержания красных кровяных телец

Важно отметить, что нормы содержания данных клеток определяются сразу же несколькими факторами – возрастом пациента, его полом и местом проживания. Определить уровень данных клеток помогает клинический (общий) анализ крови. У женщин - от 3.7 до 4.7 триллионов в 1 л; У мужчин - от 4 до 5.1 триллионов в 1 л; У детей старше 13 лет - от 3.6 до 5.1 триллионов в 1 л; У детей в возрасте от 1 года до 12 лет - от 3.5 до 4.7 триллионов в 1 л; У детей в первый день их жизни - от 4.3 до 7.6 триллионов в 1 л. Высокий уровень клеток в крови новорожденных обусловлен тем, что во время внутриутробного развития их организм нуждается в большем количестве красных кровяных телец. Только так плод может получать необходимое ему количество кислорода в условиях относительно низкой его концентрации в крови матери.

Строение

Данным кровяным тельцам присуща двояковогнутая форма и красный окрас, обусловленный наличием в клетке большого количества гемоглобина. Именно гемоглобин составляет основную часть данных клеток. Их диаметр варьирует в пределах от 7 до 8 мкм, а вот толщина достигает 2 - 2,5 мкм. Ядро в созревших клетках отсутствует, что значительно увеличивает их поверхность. Помимо этого отсутствие

составляет около 120 дней. Разрушение данных телец происходит преимущественно в селезенке и частично в печени.

Функции

1. Питательная: осуществляют перенос аминокислот от органов пищеварительной системы к клеткам организма;

2.Ферментативная: являются носителями различных ферментов (специфических белковых катализаторов);

3.Дыхательная: данная функция осуществляется гемоглобином, который способен присоединять к себе и отдавать как кислород, так и углекислый газ;

4.Защитная: связывают токсины за счет присутствия на их поверхности специальных веществ белкового происхождения.

Гемоглобин

Основные функции эритроцитов связаны с наличием в их составе особого белка гемоглобина. Состоит гемоглобин из белковой (глобин) и железосодержащей (гем) частей. На одну молекулу глобина приходится 4 молекулы гема.

В крови здорового человека содержание гемоглобина колеблется несколько ниже (до 150 г/литр), чем у мужчин (до 160 г/литр). У беременных женщин содержание гемоглобина может падать до 110 г/ литр, и это не является патологией.

Основное назначение гемоглобина – транспорт кислорода и углекислого газа. Кроме того, гемоглобин обладает буферными свойствами, а также способностью связывать некоторые токсические вещества, благодаря чему поддерживается постоянство внутренней среды – гомеостаз.

Гем состоит из молекулы порфирина, в центре которой расположен атом железа со степенью окисления +2, способный присоединять кислород. Белковая часть гемоглобина человека неоднородна по своей структуре, благодаря чему разделяется на ряд фракций. Большая часть гемоглобина взрослого человека (до 95-98 %) состоит из фракции А (от слова adultus – взрослый). От 2 до 3 % всего

гемоглобина приходится на фракцию А2. Наконец, в эритроцитах взрослого человека находится так называемый фетальный гемоглобин (от лат. foetus – плод), или гемоглобин F, содержание его в норме подвержено значительным колебаниям, хотя редко превышает 1-2 %. Гемоглобины А и А2 обнаруживаются практически во всех эритроцитах, тогда как гемоглобин F присутствует в них не всегда. Гемоглобин F содержится преимущественно у плода. К моменту рождения ребенка на его долю приходится до 70-90 %. Гемоглобин F имеет большее сродство к кислороду, чем гемоглобин А, что позволяет тканям плода не испытывать гипоксии, несмотря на относительно низкое напряжение кислорода в его крови.

Соединения ГБ. Внутри гемоглобина молекулы находятся в тесном взаимодействии. Гемоглобин обладает способностью образовывать соединения с О2, СО2 и СО. Гемоглобин, присоединивший О2, носит наименование оксигемоглобина (НН bО2); гемоглобин, отдавший О2, называется восстановленным, или редуцированным гемоглобином

(НН b) . В артериальной крови преобладает содержание оксигемоглобина, от чего ее цвет приобретает алую окраску. Венозной крови до 35 % всего гемоглобина приходится на НН b. Кроме того, часть гемоглобина через аминную группу связывается с СО2, образуя карбогемоглобин (НН bСО2), благодаря чему переносится от 10 до 20 % всего транспортируемого кровью СО2.

Гемоглобин способен образовывать довольно прочную с в я з ь с С О. Э т о с о е д и н е н и е н а з ы в а е т с я карбоксигемоглобин (ННbСО). Сродство гемоглобина к СО значительно выше, чем к О2, поэтому гемоглобин, присоединивший СО, не способен связаться с О2. Однако при вдыхании чистого О2 резко возрастает скорость распада карбоксигемоглобина, чем на практике пользуются при отравлении СО.

Сильные окислители (ферроцианид, бертолетова соль, перекись водорода и др.)изменяют заряд от Fe2+ до

Fe3+, в результате чего возникает окисленный гемоглобин – прочное соединение гемоглобина с О2, носящее наименование метгемоглобин. При этом нарушается транспорт О2, что может привести к тяжелейшим последствиям и даже смерти.

4. Лейкоциты, строение, количество, виды, функции. Лейкоцитарная формула и ее клиническое значение.

Лейкоциты – это основа иммунитета, н а ш и з а щ и т н и к и о т в н е ш н и х в о з д е й с т в и й: б о л е з н е т в о р н ы х б а к т е р и й, в и рус о в, г р и б ко в и чужеродных тел,

попадающих в кровь. Некоторые виды лейкоцитов также препятствуют размножению незрелых опухолевых

к л е т о к.

Ка к

увеличение, так и уменьшение числа лейкоцитов является признаком заболевания.

Белые клетки крови их строение и виды Белые клетки крови или лейкоциты – это клетки, выполняющие защитную функцию. Число лейкоцитов в крови здорового человека подвержено колебаниям: оно повышается к концу д н я, п р и ф и з и ч е с ко й н а г р у з ке,

эмоциональном напряжении, приеме белковой пищи (например, мяса), резкой смене температуры окружающей среды. В норме их количество равно 4 – 9 тысяч в 1 мкл крови (4-9х109/л).

Лейкоциты делятся на зернистые или гранулоциты (их ядро имеет зернистую структуру) и незернистые (агранулоциты), ядро которых имеет незернистую структуру, эти виды лейкоцитов выполняют разные задачи.

Строение и функции гранулоцитов Гранулоциты делятся на три группы: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

Нейтрофилы могут быть незрелыми (юными) – их очень мало и в общем анализе крови может не быть, не полностью зрелые или палочкоядерными – они имеют ядро в виде палочек и зрелыми или сегментоядерными с ядрами, разделенными на 3-5 сегментов.

Нейтрофилы выполняют в организме функцию клеточного иммунитета или фагоцитоза: они поглощают и растворяют болезнетворные микроорганизмы. Чем моложе человек, тем выше фагоцитарная активность нейтрофилов, с возрастом она падает. Кроме того, нейтрофилы выделяют фермент лизоцим и

противовирусное вещество интерферон, которые также помогают им справляться со своей задачей.

Базофилы – это достаточно редкие гранулоциты, в мазке их трудно найти. Они имеют крупные базофильные гранулы, зачастую «закрывают» даже ядро и мы тупо его не видим. В гранулах содержаться гистамин и гепарин. Гистамин – это медиатор воспаления, расширяет сосуды и увеличивает их проницаемость. Гепарин – антикоагулянт (растворяет тромбы, не даёт образовываться тромбам).

Базофилы участвуют в воспалении и в аллергических реакциях (яркий пример – бронхиальная астма). Живут базофилы пару месяцев.

Эозинофилы имеют ядро, состоящее из двух сегментов и круглые или овальные гранулы, которые содержат кристаллы. Эозинофилы также способны к фагоцитозу, выполняют функцию защиты от аллергии, они

поглощают чужеродные белки и медиаторы – биологически активные вещества, которые выделяются во время аллергической реакции, например, гистамин.

Агранулоциты или незернистые лейкоциты делятся на лимфоциты и моноциты.

Лимфоциты крови здоровых людей имеет большое ядро сферической формы, которое занимает почти всю клетку. Они являются основой гуморального иммунитета: при попадании в организм чужеродного белка болезнетворных микроорганизмов (антигенов) они вырабатывают антитела, которые, соединяясь с антигенами, образуют нерастворимые комплексы, легко удаляющиеся из организма. Моноциты являются самыми крупными клетками крови с большим рыхлым ядром. Моноциты со временем превращаются в макрофаги – крупные клетки, которые участвуют в клеточном иммунитете (поглощают вирусы и бактерии) и вырабатывают факторы, влияющие на кроветворение.

В общем анализе крови все лейкоциты принято писать по порядку, слева направо: юные – палочкоядерные – сегментоядерные – лимфоциты – моноциты. При этом все число лейкоцитов берется за 100%, отдельные их виды выражаются также в процентах. При этом в анализе обращается внимание на то, каких зернистых лейкоцитов больше, а каких меньше, соответственно, говорят о нейтрофильном сдвиге влево или вправо