Кровь, состав и функции

Содержание

Что такое кровь

Основной компонент, формирующий внутреннюю среду организма человека – это кровь. Среди всех тканей тела она единственная имеет жидкую основу, ее объем равен от 4 до 6 литров. У новорожденных ребятишек количество крови равно примерно 200 – 350 мл. Циркуляция крови осуществляется по замкнутой системе сосудов под влиянием ритмических сокращений сердца и с другими тканями она непосредственного сообщения не имеет (за это отвечают гистогематические барьеры). В организме человека кровь формируется из особых стволовых клеток (их число достигает 30000), которые располагаются преимущественно в костном мозге, но также некоторое их количество находится в тонком кишечнике, лимфатических узлах, тимусе и селезенке.

Кровь относится к быстрообновляющимся тканям. Физиологическая регенерация ее составных элементов происходит в результате распада старых клеток и формирования новых в кроветворных органах. В человеческом организме главным таким органом является костный мозг, который располагается в крупных трубчатых и тазовых костях. Основной фильтрующий орган для крови — это селезенка, которая отвечает также и за иммунологический контроль крови.

Составные компоненты крови:

  • плазма – жидкая система;
  • клетки крови – тромбоциты, эритроциты, лейкоциты.

Основные функции крови:

  1. Дыхательная — транспортировка по организму молекул углекислого газа и ислорода.
  2. Поддержка баланса внутренней среды (гомеостаз).
  3. Перенос питательных соединений, витаминов, гормонов и минералов.
  4. Забор продуктов обменных процессов из тканей и перемещение их к легким и почкам для последующего выведения.
  5. Защита организма от чужеродных элементов (в комплексе с лимфой).
  6. Терморегуляция – за счет крови происходит контроль температуры тела.
  7. Механическая – создание тургорного напряжения за счет прилива крови к органам.

Виды кровяных клеток

Выделяют следующие основные типы клеток крови:

1. Эритроциты

Они содержат много железа и называются красными клетками. Эти клетки не могут делиться и не имеют ядра. Содержание эритроцитов в плазме составляет примерно 5 млн/микролитр, при этом у мужчин их количество выше, чем у женщин. В состав клеток входит особый кровяной пигмент – гемоглобин, который по очереди присоединяет к себе кислород и СО2 (углекислый газ).

Эритроциты имеют двояковогнутую форму и упругую мембрану. Эти особенности, а также отсутствие ядра, позволяют им легко проходить по мелким сосудам (капиллярам), просвет у которых уже, чем диаметр самой клетки.

Формирование эритроцитов в костном мозге происходит достаточно медленно, после прохождения определенных стадий сначала появляются ретикулоциты (незрелые клетки), имеющие остатки ядра и небольшое количество гемоглобина. Через 2 суток они дозревают до полноценных красных клеток. У плода эритроциты начинают образовываться с 4 недели в печени и селезенке, а за некоторое время до появления ребенка на свет эта функция переходит к костному мозгу.

Срок жизни эритроцитов составляет от 110 до 120 дней, после чего они удаляются из кровотока при прохождении через селезенку, печень и костный мозг.

2. Лейкоциты

Лейкоциты – белые клетки крови, обладающие ядром.

Они защищают организм от вредоносных вирусов и бактерий. В крови их содержится намного меньше, чем эритроцитов (от 4 до 10 тысяч на 1 микролитр). Лейкоциты могут содержать гранулы, в зависимости от наличия или отсутствия которых они делятся на гранулоциты и агранулоциты.

Эти клетки очень активно участвуют в различных процессах в организме, а в состав гранул входит большое количество ферментов.

Количественное содержание лейкоцитов в крови выражается в процентах, так как абсолютное цифровое обозначение не является показательным. Соотношение различных видов белых клеток называется лейкоцитарной формулой.

Гранулоциты подразделяются на:

  • Нейтрофильные – среди всех лейкоцитов они составляют большинство. Их ядра включают от 2 до 5 сегментов. В периферическом кровотоке эти клетки живут около 7 часов, после чего они устремляются в ткани для выполнения защитной функции.
  • Эозинофильные – занимают около 4% от всего количества лейкоцитов. Их ядро состоит из 2 сегментов. В гранулы этих клеток включен основной белок и пероксидаза, которые задействованы в выделении гистамина из структур базофилов, то есть они принимают участие в формировании аллергического ответа.
  • Базофилы – от всего состава белых клеток крови они занимают около 1%. Имеют специфические гранулы, в составе которых содержится гистамин, хондроитинсульфат, гепарин. Выделение гепарина запускает каскад при развитии аллергического ответа.

Агранулоциты подразделяются на:

  • Лимфоциты – они нужны для защиты организма от вирусов, опухолевых клеток, аутоиммунных агентов. Существуют Т- и В-лимфоциты. Первые ответственны за клеточный иммунитет и выполняют функцию передатчиков в системе иммунного ответа. Вторые нужны для синтеза антител против возбудителей различных заболеваний. Все лимфоциты обладают памятью, поэтому в случае повторной встречи с микробом бороться с ним они начинают уже быстрее.
  • Моноциты – самые большие кровяные клетки, составляющие около 8% от всего числа лейкоцитов. Время их жизни в кровотоке составляют не больше 12 часов, после чего они в тканях превращаются в макрофаги. Главное назначение этих клеток – противостояние любым чужеродным агентам.

3.Тромбоциты

По-другому эти частицы называют кровяные пластинки, они являются самыми мелкими элементами крови. Эти клетки имеют вид диска, у них нет ядер. У здоровых людей количество тромбоцитов в кровотоке насчитывает от 150 до 450 тысяч на 1 микролитр. Срок жизни кровяных пластинок равен 9 – 12 дням, в течение которых они никак не видоизменяются, но популяция их при этом непрерывно обновляется, а излишки утилизируются селезенкой.

Тромбоциты представляют собой обломки крупной клетки красного костного мозга – мегакариоцита. Свои функции в регуляции процесса гемокоагуляции (свертывания крови) они выполняют за счет особых факторов, содержащихся в альфа-гранулах. Также эти клетки участвуют в остановке кровотечения (гемостаз). Если происходит повреждение кровеносного сосуда, то в месте разрыва постепенно образуется кровяной сгусток, затем формируется корочка и происходит остановка кровотечения. Без привлечения тромбоцитов любая небольшая ранка или, например, кровотечение из носа, может вызвать большую кровопотерю.

Состав и функции плазмы

Плазма представляет собой раствор, на 90% состоящую из воды, а сухой остаток включает неорганические и органические соединения. Значение рН плазмы (уровень кислотности) – это величина достаточно стабильная и равна в артериальной крови 7,36, а в венозной 7,4. В организме взрослого человека циркулирует приблизительно от 2,8 до 3,5 литров плазмы, что от всей массы тела занимает около 5%.

Состав плазмы крови достаточно богат. Некоторые элементы плазмы являются уникальными именно для крови, и не обнаруживаются больше ни в каких средах и тканях организма. Жидкая часть крови включает следующие неорганические соединения:

  1. Натрий – его количество составляет от 138 до 142 ммоль/л. Этот элемент является главным катионом жидкости вне клеток, он необходим для поддержания уровня рН и постоянного объема, а также для регулировки осмотического давления.
  2. Калий – в плазме его содержится от 3,8 до 5,1 ммоль/л. Он служит для активации большого количества ферментов, является главным элементов жидкости внутри клеток и поддерживает на нужном уровне возбудимость мышц и нервных волокон.
  3. Кальций – его концентрация находится в пределах от 2,26 до 2,75 ммоль/л. Этот элемент нужен для формирования костной ткани, передачи нервно-мышечного возбуждения и сокращения мышц, а также для обеспечения свертываемости крови и работы сердца.
  4. Магний – в норме его должно быть от 0,7 до 1,3 ммоль/л. Он участвует в процессах торможения в нервной системе и активирует некоторые ферменты.
  5. Хлориды – их количество равно 97 – 106 ммоль/л. В комплексе с натрием они нужны для стабилизации осмолярности плазмы, поддержания стабильного объема и уровня рН. Кроме того, ионы хлора играют важнейшую роль для процессов переваривания пищи в желудке.
  6. Бикарбонат – его концентрация составляет от 24 до 35 ммоль/л. Он участвует в переносе молекул углекислого газа и поддержания рН крови, что дает возможность активно работать многим ферментам.
  7. Фосфор – нормальное количество от 0,7 до 1,6 ммоль/л. Он нужен для поддержания нормального рН и формирования костной ткани.

Органические компоненты плазмы

Первое место среди всех соединений занимают протеины, или, по-другому, белки плазмы крови. Их количество находится в границах от 60 до 80 г/л, то есть во всем объеме плазмы их содержится около 200 г.

Различают три вида белков:

  1. Альбумины – в норме в крови взрослого человека их концентрация должна быть 40 г/л.
  2. Глобулины – делятся в свою очередь на альфа-, бета- и гамма-глобулины. Всего в плазме крови их должно быть 26 г/л, при этом приблизительно 15 г/л составляют иммуноглобулины (соединения ряда гамма), которые предохраняют организм от влияния вирусов и бактерий.
  3. Фибриноген – его количество равно 4 г/л.

Функции белков плазмы крови состоят в следующем:

  • поддержание постоянного объема жидкой среды крови;
  • перемещение ферментов, различных продуктов обмена и других органических соединений в различные точки организма, например, из головного мозга к сердцу, или из печени в почки;
  • регулирование уровня рН (так называемый, белковый буфер);
  • защита организма от опухолевых клеток, бактерий и вирусов, а также от своих собственных антител (формирование толерантности к своим клеткам);
  • участие в процессе свертываемости крови (способность образовывать сгустки и закрывать разрывы в сосудах) и поддержание ее в жидком состоянии.

Также к органическим веществам плазмы относятся:

  1. Азотистые соединения – аминокислоты, аммиак, мочевина, продукты трансформации пуриновых и пиримидиновых оснований, креатинин.
  2. Безазотистые вещества – глюкоза, жирные кислоты, фосфолипиды, лактат, пируват, холестерин, триацилглицеролы.
  3. Биологически активные соединения – витамины, медиаторы, гормоны, ферменты.

Кроме того, в составе плазмы крови находятся газы – кислород и углекислый газ.

Плазма крови способствует переносу любых органических веществ «из пункта А в пункт Б», то есть из точки проникания их в организм к месту осуществления своих задач. Например, глюкоза (важнейшее вещество – источник энергии) с места всасывания в кишечнике с помощью плазмы доставляется к клеткам в головном мозге. Или витамин Д, который начинает формироваться еще в коже, а благодаря крови транспортируется в кости.