Глава 5 система крови

Кровь представляет собой жидкую ткань, осуществляющую в организме целый ряд функций, основными из которых являются: 1) транспорт питательных веществ, метаболитов, веществ, подлежащих экскреции, газов, гормонов, клеток, не выполняющих дыхательные функции; 2) перенос тепла, передача силы (например, для локомоции у дождевых червей); 3) поддержание гомеостаза внутренней среды и др. Объем крови у человека и высших млекопитающих в среднем составляет 5-10% от массы тела.

Кровь состоит из жидкой части (плазмы.) и взвешенных в ней кровяных клеток (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов). Объем клеток достигнем 45% объема крови. Кровь – коллоидно-полимерный раствор. Растворителем в нем является вода, растворенными веществами – соли и низкомолекулярные вещества плазмы, коллоидным компонентом – белки и их комплексы. В течение всей жизни в организме поддерживается относительное постоянство объема и состава крови, несмотря на непрерывное разрушение и обновление кровяных клеток.

Плазма крови – бесцветная жидкость, состоящая из 90-92% воды, 8-10% органических и минеральных веществ. Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины, фибриноген. Функция белков заключается в обеспечении распределения воды между кровью и тканевой жидкостью, участии в поддержании водно-солевого равновесия в организме, образовании иммунных тел, свертывании крови. Благодаря наличию белков плазма становится вязкой, в связи с этим форменные элементы равномерно распределены в плазме и находятся во взвешенном состоянии. Одним из основных источников энергии для клеток организма является глюкоза плазмы. Помимо этих веществ в плазме содержатся жиры, аммиак, молочная кислота и др.

Из неорганических веществ плазмы большое значение имеют ионы натрия, кальция, калия, магния, хлора и др. Например, ионы Са²⁺ необходимы для свертывания крови, ионы Mg²⁺ – для углеводного обмена. От концентрации и плазме различных ионов зависит ее осмотическое давление, имеющее важное значение для распределения в тканях воды и растворенных веществ. Кроме различных ионов на величину осмотического давления влияют и другие вещества, например белки. Осмотическое давление, зависящее от содержания белков в плазме, называется онкотическим. Белки способствуют удержанию воды внутри сосудистой системы. Ионы входят в состав всех кислот, и поэтому от их концентрации зависит кислотность раствора (рН – отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов); рН артериальной крови равен 7,4, венозной – несколько ниже.

Поддержание постоянства рН крови и тканей обеспечивается наличием особых буферных систем. Из них наиболее важными являются: 1) буферная система гемоглобина; 2) буферная система белков плазмы; 3) карбонатная система, в состав которой входят угольная кислота и ее соли; 4) фосфатная система, деятельность которой связана с солями фосфорной кислоты. Системе гемоглобина принадлежит самая большая роль, так как на ее долю приходится около 75% буферной способности крови. Постоянство рН крови и тканей обеспечивается легкими, почками, потовыми железами. Регуляция физико-хими- ческих свойств крови осуществляется сложными нейрогуморальными механизмами.

Эритроциты – красные кровяные клетки, их окраску определяет содержащееся в них вещество – гемоглобин. Гемоглобин состоит из белковой части – глобина – и небелковой – гема, содержащего двухвалентное железо. Гемоглобин человека и животных различается только строением белковой части, которая для каждого вида животного специфична. Гемоглобин легко связывает и отщепляет кислород. Присоединяя кислород, гемоглобин переходит в окисленную форму – оксигемоглобин; Один грамм гемоглобина может связать 1,34 мл 0₂. Эта реакция протекает в легких. При условии перехода всего гемоглобина в окисленную форму количество кислорода, которое может содержаться в 100 мл крови, называют кислородной емкостью крови. Отдавая кислород в капиллярах, оксигемоглобин превращается в восстановленный гемоглобин. В капиллярах тканей гемоглобин способен также образовывать непрочное соединение с углекислым газом. В капиллярах легких, где содержание CO₂ значительно меньше, последний отделяется от гемоглобина.

Лейкоциты – белые кровяные клетки, имеющие ядра разнообразной формы. Они неоднородны по своему строению и делятся на две группы: зернистые и незернистые. Между отдельными видами лейкоцитов существует определенное соотношение, называемое лейкоцитарной формулой. Важнейшая функция лейкоцитов – защитная. Они легко проникают через стенки сосудов к местам скопления инородных веществ, поглощают и отмершие клетки, освобождая от них организм.

Тромбоциты, или кровяные пластинки, участвуют в свертывании крови. При нарушении целостности органов и тканей под влиянием находящихся в тромбоцитах и плазме крови веществ происходит превращение жидкого белка плазмы – фибриногена – в гелеобразный фибрин. Вместе с кровяными клетками волокна этого белка образуют сгустки, которые задерживают и прекращают кровотечение. В свертывании крови принимает участие большое число различных факторов, к числу которых относятся ионы Са²⁺.

Кровь не соприкасается непосредственно с клетками организма; посредник между ними является тканевая жидкость, которая заполняет промежутки между клетками. Тканевая жидкость находится в постоянном движении и поступает вначале в лимфатические сосуды, а оттуда в кровь. Кровь вместе с лимфой и тканевой жидкостью составляют внутреннюю среду организма. Изменение состава крови тотчас же сказывается на составе тканевой жидкости. Постоянство состава внутренней среды является необходимым условием нормальной работы всех органов и тканей. Для поддержания постоянства внутренней среды в организме существует большое число органов, систем, процессов и механизмов. Среди них выделяются внешние и внутренние барьеры организма. Внешними барьерами являются кожа, печень, селезенка, почки, органы дыхания, пищеварения.

Кожа выполняет множество важных функций, таких как защитная, дыхательная, абсорбционная, выделительная, пигментообразующая. Она принимает участие также в терморегуляции, в обменных процессах, сосудистых и нервно-рефлекторных реакциях. Помимо того, кожа играет роль своеобразного фильтра, препятствующего избыточному выделению воды из глубины на поверхность. В коже сосредоточено огромное количество нервных окончаний, посредством которых осуществляется связь организма с внешней средой.

В обеспечении постоянства внутренней среды важнейшее значение принадлежит также селезенке и печени, являющимся в эмбриональной жизни органами кроветворения. В постнатальном периоде селезенка вырабатывает лимфоциты и моноциты, разрушает старые форменные элементы, служит хранилищем эритроцитов, которые выбрасываются в сосудистое русло при кровопотерях, мышечной работе, эмоциях. Она играет также важнейшую роль в процессе иммунитета. Печень является своеобразным депо антианемического фактора, витаминов, железа, меди и других веществ, разрушает ряд гормонов, обезвреживает токсины и яды. В ней образуются вещества, участвующие в свертывании крови и в деятельности антисвертывающей системы.

Структурной основой внутренних, или гистогематических, барьеров служит эндотелий капилляров. В каждом из органов гистогематические барьеры характеризуются избирательной проницаемостью, в результате чего клетки органа находятся в специфической, именно им присущей среде. Эта избирательность наиболее выражена в гематоэнцефалическом барьере.

В сохранении постоянства внутренней среды огромное значение имеет способность организма защищаться от чужеродных тел и веществ. Эта защита осуществляется посредством иммунной системы, представленной группой органов (селезенка, вилочковая железа, красный костный мозг, лимфатические узлы), а также специальными клетками, распределенными по всему организму. Часть из них постоянно находится в крови, лимфе, проникая во все ткани, элиминируя чуждые организму вещества и продукты.