Функции крови. Функции крови в организме человека
Нормальная жизнедеятельность клеток организма возможна только при условии постоянства его внутренней среды. Истинной внутренней средой организма является межклеточная (интерстициальная) жидкость, которая непосредственно контактирует с клетками. Однако постоянство межклеточной жидкости во многом определяется составом крови и лимфы, поэтому в широком понимании внутренней среды в ее состав включают: межклеточную жидкость, кровь и лимфу, спиномозговую, суставную и плевральную жидкость . Между , межклеточной жидкостью и лимфой осуществляется постоянный обмен, направленный на обеспечение непрерывного поступления к клеткам необходимых веществ и удаление оттуда продуктов их жизнедеятельности.
Постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды называют гомеостазом.
Гомеостаз — это динамическое постоянство внутренней среды, который характеризуется множеством относительно постоянных количественных показателей, получивших название физиологических, или биологических, констант. Эти константы обеспечивают оптимальные (наилучшие) условия жизнедеятельности клеток организма, а с другой — отражают его нормальное состояние.
Важнейшим компонентом внутренней среды организма является кровь. В понятии системы крови по Лангу входят кровь, регулирующий ней рогу моральный аппарат, а также органы, в которых происходит образование и разрушение клеток крови (костный мозг, лимфатические узлы, вилочковая железа, селезенка и печень).
Функции крови
Кровь выполняет следующие функции.
Транспортная функция — заключается в транспорте кровью различных веществ (энергии и информации, в них заключенных) и тепла в пределах организма.
Дыхательная функция — кровь переносит дыхательные газы — кислород (0 2) и углекислый газ (СО?) — как в физически растворенном, так и химически связанном виде. Кислород доставляется от легких к потребляющим его клеткам органов и тканей, а углекислый газ — наоборот от клеток к легким.
Питательная функция — кровь переносит также мигательные вещества от органов, где они всасываются или депонируются, к месту их потребления.
Выделительная (экскреторная) функция — при биологическом окислении питательных веществ, в клетках образуются, кроме СО 2 , другие конечные продукты обмена (мочевина, мочевая кислота), которые транспортируются кровью к выделительным органам: почкам, легким, потовым железам, кишечнику. Кровью осуществляются также транспорт гормонов, других сигнальных молекул и биологически активных веществ.
Терморегулирующая функция — благодаря своей высокой теплоемкости кровь обеспечивает перенос тепла и его перераспределение в организме. Кровью переносится около 70% тепла, образующегося во внутренних органах в кожу и легкие, что обеспечивает рассеяние ими тепла в окружающую среду.
Гомеостатическая функция — кровь участвует в водно- солевом обмене в организме и обеспечивает поддержание постоянства его внутренней среды — гомеостаза.
Защитная функция заключается прежде всего в обеспечении иммунных реакций, а также создании кровяных и тканевых барьеров против чужеродных веществ, микроорганизмов, дефектных клеток собственного организма. Вторым проявлением защитной функции крови являетcя ее участие в поддержании своего жидкого агрегатного состояния (текучести), а также остановке кровотечения при повреждении стенок сосудов и восстановлении их проходимости после репарации дефектов.
Система крови и её функции
Представление о крови как системе создал наш соотечественник Г.Ф. Ланг в 1939 г. В эту систему он включил четыре части:
- периферическая кровь, циркулирующая по сосудам;
- органы кроветворения (красный костный мозг, лимфатические узлы и селезенка);
- органы кроверазрушения;
- регулирующий нейрогуморальный аппарат.
Система крови представляет собой одну из систем жизнеобеспечения организма и выполняет множество функций:
- транспортная - циркулируя по сосудам, кровь осуществляет транспортную функцию, которая определяет ряд других;
- дыхательная — связывание и перенос кислорода и углекислого газа;
- трофическая (питательная) - кровь обеспечивает все клетки организма питательными веществами: глюкозой, аминокислотами, жирами, минеральными веществами, водой;
- экскреторная (выделительная) - кровь уносит из тканей «шлаки» — конечные продукты метаболизма: мочевину, мочевую кислоту и другие вещества, удаляемые из организма органами выделения;
- терморегуляторная — кровь охлаждает энергоемкие органы и согревает органы, теряющие тепло. В организме имеются механизмы, которые обеспечивают быстрое сужение сосудов кожи при понижении температуры окружающего воздуха и расширение сосудов при повышении. Это приводит к уменьшению или увеличению потери тепла, так как плазма состоит на 90-92% из воды и обладает вследствие этого высокой теплопроводностью и удельной теплоемкостью;
- гомеостатическая - кровь поддерживает стабильность ряда констант гомеостаза — , осмотического давления и др.;
- обеспечение водно-солевого обмена между кровью и тканями — в артериальной части капилляров жидкость и соли поступают в ткани, а в венозной части капилляров возвращаются в кровь;
- защитная - кровь является важнейшим фактором иммунитета, т.е. защиты организма от живых тел и генетически чужеродных веществ. Это определяется фагоцитарной активностью лейкоцитов (клеточный иммунитет) и наличием в крови антител, обезвреживающих микробы и их яды (гуморальный иммунитет);
- гуморальная регуляция - благодаря своей транспортной функции кровь обеспечивает химическое взаимодействие между всеми частями организма, т.е. гуморальную регуляцию. Кровь переносит гормоны и другие биологически активные вещества от клеток, где они образуются, к другим клеткам;
- осуществление креаторных связей. Макромолекулы, переносимые плазмой и форменными элементами крови, осуществляют межклеточную передачу информации, обеспечивающую регуляцию внутриклеточных процессов синтеза белков, сохранение степени дифференцированности клеток, восстановление и поддержание структуры тканей.
— это комбинация плазмы (водянистая жидкость) и клеток, которые плавают в ней. Это специализированная телесная жидкость, которая снабжает наши клетки необходимыми веществами и питательными веществами, такими как сахар, кислород и гормоны, и переносит их из этих клеток в нужные органы. Эти отходы в конечном итоге вымываются из организма с мочой, фекалиями, и через легкие (углекислый газ). Кровь также содержит свертывающие агенты.
Плазма составляет 55% от жидкости крови у людей и других представителей позвоночных.
Помимо воды, плазма также содержит:
- Клетки крови
- Углекислый газ
- Глюкоза (сахар)
- Гормоны
- Белки
Кровь и типы клеток
- Красные кровяные тельца — также известные как эритроциты. Они имеют форму слегка отступов, сплюснутых дисков. Это самые распространенные клетки и содержат гемоглобин (Hb или Hgb).
Гемоглобин — это белок, содержащий железо. Он переносит кислород из легких в ткани и клетки организма. 97% содержимого эритроцитов человека — это белок.
Каждый эритроцит имеет продолжительность жизни около 4 месяцев. В конце жизни они деградируют селезенкой и клетками Купфера в печени. Тело постоянно заменяет те, которые создаются.
- Белые клетки крови (лейкоциты) — это клетки нашей иммунной системы. Они защищают организм от инфекций и посторонних тел. Лимфоциты и гранулоциты (типы лейкоцитов) могут перемещаться внутри и из кровотока, чтобы достичь пораженных участков ткани.
Лейкоциты также будут бороться с аномальными клетками, такими как раковые клетки.
Обычно количество кровяных клеток в одном литре крови у здорового человека равняется 4*10^10.
- Тромбоциты — участвуют в свертывании крови (коагуляции). Когда человек истекает кровью, тромбоциты собираются вместе, чтобы сформировать сгусток и остановить кровотечение.
При воздействии воздуха к тромбоциту они высвобождают фибриноген в кровоток, что приводит к реакциям, которые приводят к свертыванию крови, например, на кожной ране. Образуется парша.
Когда гемоглобин окисляется, кровь человека ярко-красная.
Сердце накачивает кровь по всему телу через кровеносные сосуды. Кровеносная артериальная кровь, обогащенная кислородом, переносится из сердца в остальные части тела, и, нагруженная углекислым газом (венозная кровь), возвращается в легкие, где выдыхается углекислый газ. Углекислый газ — это отходы, образующиеся клетками во время метаболизма.
Что такое гематология?
Гематология — это диагностика, лечение и профилактика заболеваний крови и костного мозга, а также иммунологическая, свертывающая кровь (гемостатическая) и сосудистая системы. Врач, специализирующийся на гематологии, называется гематологом.
Функции крови
- Поставляет кислород в клетки и ткани.
- Поставляет необходимые питательные вещества в клетки, такие как аминокислоты, жирные кислоты и глюкозу.
- Переносит углекислый газ, мочевину и молочную кислоту в органы выделения
- Белые кровяные тельца имеют антитела, которые защищают организм от инфекций и посторонних тел.
- Имеет специализированные клетки, такие как тромбоциты, которые помогают крови свёртываться (коагулировать) при кровотечениях.
- Транспортирует гормоны — химические вещества, высвобождаемые клеткой в одной части тела, которая отправляет сообщения воздействующие на клетки в другой части тела.
- Регулирует уровень кислотности (рН).
- Регулирует температуру тела. Когда погода очень жаркая или во время интенсивных упражнений будет увеличен приток крови к поверхности, что приведет к более теплой коже и более высокой теплопотери. Когда температура окружающей среды падает, кровоток фокусируется больше на жизненно важных органах внутри тела.
- Он также имеет гидравлические функции — когда человек сексуально возбуждается, наполнение (заполнение области кровью) приведет к мужской эрекции и припухлости клитора женщины.
Клетки крови вырабатываются в костном мозге
В костном мозге появляются белые клетки, эритроциты и тромбоциты — желеобразное вещество, которое заполняет полости костей. Костный мозг состоит из жиров, крови и специальных клеток (стволовых клеток), которые превращаются в различные типы клеток крови. Основные области костного мозга, участвующие в образовании клеток крови, находятся в позвонках, ребрах, грудине, черепе и бедрах.
Есть два типа костного мозга, красный и желтый . Большинство наших красных
и белых клеток крови, а также тромбоциты появились в красном костном мозге.
Клетки крови у младенцев и маленьких детей производятся в костном мозге в большинстве костей в организме. По мере того, как мы становимся старше, часть костного мозга превращается в желтый костный мозг, и только кости, составляющие позвоночник (позвонки), ребра, таз, череп и грудина содержат красный костный мозг.
Если человек испытывает сильную потерю крови, организм способен превращать желтый костный мозг обратно в красный мозг, поскольку он пытается увеличить производство клеток крови.
Группы крови
У людей может быть одна из четырех основных групп крови:
- α и β: первая (0)
- A и β: вторая (A)
- B и α: третья (B)
- A и B: четвёртая (AB)и с RH положительная, либо отрицательная
Кровь - основная транспортная система организма. Она представляет собой ткань, состоящую из жидкой части - плазмы - и взвешенных в ней клеток (форменных элементов) (рис. 7.2). Ее главной функцией является перенос различных веществ, посредством которых осуществляется защита от воздействий внешней среды или регуляция деятельности отдельных органов и систем. В зависимости от характера переносимых веществ и их природы кровь выполняет следующие функции: 1) дыхательную, 2) питательную, 3) экскреторную, 4) гомеостатическую, 5) регуляторную, 6) креаторных связей, 7) терморегуляционную, 8) защитную.
Рис. 7.2 Состав крови. |
Дыхательная функция. Эта функция крови представляет собой процесс переноса кислорода из органов дыхания к тканям и углекислого газа в обратном направлении. В легких и тканях обмен газов основан на разности парциальных давлений (или напряжений), в результате чего происходит их диффузия. Кислород и углекислый газ содержатся в основном в связанном состоянии и лишь в небольших количествах - в виде растворенного газа. Кислород обратимо связывается с дыхательным пигментом - гемоглобином, углекислый газ - с основаниями, водой и белками крови. Азот находится в крови только в растворенном виде. Его содержание невелико и составляет около 1,2% по объему,
Транспорт O 2 обеспечивается гемоглобином, который легко вступает с ним в соединение. Соединение это непрочно, и гемоглобин легко отдает кислород. У человека при парциальном давлений в легких около 100 мм рт. ст. (13,3 кПа) гемоглобин на 96-97% превращается в оксигемоглобин (НЬО 2). При значительно более низких парциальных давлениях О 2 в тканях оксигемоглобин отдает кислород и превращается в восстановленный гемоглобин, или дезоксигемоглобин (НЬ).
Способность гемоглобина связывать и отдавать 0 2 принято выражать кислородно-диссоциационной кривой. Чем больше изогнута кривая, тем больше разница между содержанием О 2 в артериальной и венозной крови, а следовательно больше О 2 отдано тканям. Возможность крови как переносчика О 2 характеризуется величиной ее кислородной емкости. Кислородной емкостью обозначают количество O 2 , которое может быть связано кровью до полного насыщения гемоглобина. Она составляет около 20 мл О 2 , на 100 мл крови. Способность гемоглобина связывать О 2 понижает постоянно образующийся в организме СО 2 , в результате чего его накопление в тканях способствует отдаче гемоглобином кислорода.
Реагируя с водой, CO 2 образует слабую и неустойчивую двуосновную угольную кислоту. Она необходима для поддержания кислотно-щелочного равновесия, участвует в синтезе жиров, неогликогенезе. Вступая в соединения с основаниями, угольная кислота образует гидрокарбонаты. .
Углекислый газ вместе с гидрокарбонатом натрия образует важную буферную систему. В транспорте кровью СО 2 существенную роль играет гемоглобин. Содержание СО 2 в крови значительно выше, чем O 2 , перепады его концентраций между артериальной и венозной кровью соответственно меньше. В венозной крови СО 2 диффундирует в эритроциты, в артериальной, напротив, выходит из них. При этом свойства гемоглобина как кислоты изменяются. В капиллярах ткани оксигемоглобин отдает O 2 , в результате чего ослабевают его кислотные свойства. В этот момент угольная кислота отнимает у гемоглобина связанные с ним основания и образует гидрокарбонат. В капиллярах легких гемоглобин снова превращается в оксигемоглобин и вытесняет углекислоту из бикарбоната. Хорошая растворимость бикарбоната в воде и большая способность углекислоты к диффузии облегчают ее поступление из тканей в кровь и из крови в альвеолярный воздух.
Питательная функция. Питательная функция крови заключается в том, что кровь переносит питательные вещества от пищеварительного тракта к клеткам организма. Глюкоза, фруктоза, низкомолекулярные пептиды, аминокислоты, соли, витамины, вода всасываются в кровь непосредственно в капиллярах ворсинок кишки. Жир и продукты его расщепления всасываются в кровь и лимфу. Все попавшие в кровь вещества по воротной вене поступают в печень и лишь затем разносятся по всему организму. В печени избыток глюкозы задерживается и превращается в гликоген, остальная ее часть доставляется к тканям. Разносимые по всему организму аминокислоты используются как пластический материал для белков тканей и энергетических потребностей. Жиры, всосавшиеся частично в лимфу, попадают из нее в кровяное русло и, переработанные в печени до липопротеинов низкой плотности, вновь попадают в кровь. Избыток жира откладывается в подкожной клетчатке, сальнике и других местах. Отсюда он может вновь поступать в кровь и переноситься ею к месту использования.
Экскреторная функция. Экскреторная функция крови проявляется в удалении ненужных и даже вредных для организма конечных продуктов метаболизма, избытка воды, минеральных и органических веществ, поступивших с пищей. К их числу относится один из продуктов дезаминирования аминокислот - аммиак. Он токсичен для организма, и в крови его содержится немного.
Большая часть аммиака обезвреживается, превращаясь в конечный продукт азотистого обмена - мочевину. Образующаяся при распаде пуриновых оснований мочевая кислота также переносится кровью к почкам, а появляющиеся в результате распада гемоглобина желчные пигменты - к печени. Они выделяются с желчью. В крови имеются и ядовитые для организма ^вещества (производные фенола, индол и др.). Некоторые из них являются продуктами жизнедеятельности гнилостных микробов толстой кишки.
Гомеостатическая функция. Кровь участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма (например, постоянства рН, водного баланса, уровня глюкозы в крови и др. - см. разд. 7.2).
Регуляторная функция крови. Некоторые ткани в процессе жизнедеятельности выделяют в кровь химические вещества, обладающие большой биологической активностью. Находясь постоянно в состоянии движения в системе замкнутых сосудов, кровь тем самым осуществляет связь между различными органами. В результате организм функционирует как единая система, обеспечивающая приспособление к постоянно меняющимся условиям среды. Таким образом, кровь объединяет организм, обусловливая его гуморальное единство и адаптивные реакции.
Функция креаторных связей. Она состоит в переносе плазмой и форменными элементами макромолекул, осуществляющих в организме информационные связи. Благодаря этому регулируются внутриклеточные процессы синтеза белка, клеточные дифференцировки, поддержание постоянства структуры тканей.
Терморегуляционная функция крови. В результате непрерывного движения и большой теплоемкости кровь способствует перераспределению тепла по организму и поддержанию температуры тела. Циркулирующая кровь объединяет органы, в которых вырабатывается тепло, с органами, отдающими тепло. Например, во время интенсивной мышечной деятельности в мышцах возрастает образование тепла, но тепло в них не задерживается. Оно поглощается кровью и разносится по всему телу, вызывая возбуждение гипоталамических центров терморегуляции. Это приводит к соответствующему изменению продукции и отдачи тепла. В результате температура тела поддерживается на постоянном уровне.
Защитная функция. Ее выполняют различные составные части крови, обеспечивающие гуморальный иммунитет (выработку антител) и клеточный иммунитет (фагоцитоз). К защитным функциям относится также свертывание крови. При любом, даже незначительном, ранении возникает тромб, закупоривающий сосуд и прекращающий кровотечение. Тромб образуется из белков плазмы крови под влиянием веществ, содержащихся в тромбоцитах.
Помимо названных, в эволюционном ряду выделяют еще и такую функцию, как передача силы. Ее примером может служить участие крови в локомоции дождевых червей, разрыве кутикулы при линьке у ракообразных, движениях таких органов, как сифон двустворчатых моллюсков, в разгибании ног у пауков, капиллярной ультрафильтрации почек.
При поддержании регулярного процесса обмена веществ кровь выполняет многочисленные и разнообразные функции. Она участвует собственно во всех естественных, а также нарушенных жизненных процессах.
Например, закупорка желчных путей не является болезнью крови, но из-за увеличения поступления желчи в кровь и увеличения содержания желчного пигмента в крови плазма приобретает выраженную желтизну, кровь «заболевает», ее обычный состав нарушается. Даже гнойная рана на мизинце может вызвать нарушение общего состава крови, увеличение количества белых клеток и белков крови.
Необходимо различать следующие важнейшие функции крови:
— транспортную (для питательных веществ, кислорода, продуктов обмена веществ, медикаментов, промежуточных продуктов и т.д.);
— информации (перенос гормонов и ферментов к месту воздействия, транспортировка активизирующих и тормозящих веществ);
— защитную (при помощи лейкоцитов от возбудителей болезней, инородных белков и других инородных тел);
— поддержания постоянной температуры тела (за счет изменения при необходимости кровоснабжения кожного покрова и варьирования теплоотдачи);
— самозащиты при помощи системы свертывания (для предотвращения при повреждениях большой потери крови и длительных кровотечений);
— сохранения постоянной внутренней среды и «внутреннего порядка» в организме за счет регулирования водного и электролитного хозяйства.
Кроме того, для врача кровь имеет косвенную вспомогательную функцию: позволяющую по составу определить наличие заболеваний. Следовательно, это имеет дополнительное значение для диагностики.
Транспортировка кислорода
Транспортировка кислорода вдыхаемого воздуха во все части организма, ко всем его клеткам — одна из важнейших задач крови. Хотя основную нагрузку в этом плане выполняет красное красящее вещество, гемоглобин, задачи транспортировки решают собственно и все остальные составные части крови. От постоянного состава солей в крови зависит, будет ли кислород в полном объеме связываться гемоглобином, или кровь будет заряжаться кислородом не полностью, что осложнит поступление этого важного горючего к клеткам.
При вдохе воздух, содержащий кислород, попадает в мельчайшие легочные альвеолы, тесно связанные с кровеносными сосудами. Определенное количество кислорода вдыхаемого воздуха под давлением газа вытесняется в плазму крови. Этот кислород немедленно поглощается гемоглобином эритроцитов, связываясь в молекулах гемоглобина атомами железа, что позволяет остальному кислороду благодаря более высокому парциальному давлению в легких поступать в плазму. Связывая кислород, красящее вещество крови изменяет свой цвет, становясь светло-красным. Обогащенный кислородом гемоглобин обладает более высокой кислотностью по сравнению с обедненным, что имеет большое значение для удаления из тканей также углекислого газа, связываемого гемоглобином.
Обогащенные кислородом эритроциты поступают во все ткани и органы человека. В капиллярах с диаметром, едва пропускающим клетки крови, эритроциты тесно соприкасаются с тканью, имеющей более низкое кислородное давление, обусловленное расходом кислорода в процессе клеточного обмена веществ. В соответствии с физическими (а точнее сказать и с химическими) законами кислород из области с повышенной степенью концентрации перемещается в область с пониженным кислородным давлением, при этом химические процессы способствуют освобождению связанного гемоглобином кислорода. В этих тканях концентрация углекислоты, являющейся продуктом обмена веществ выше, чем во вдыхаемом воздухе и в крови, поэтому, как бы в обмен на кислород, углекислота и ионы ее солей накапливаются в гемоглобине.
Насыщенные углекислотой эритроциты венозным кровотоком переносятся в легкие, где вновь происходит газообмен, в процессе которого легкими выдыхается углекислый газ и происходит «зарядка» новым кислородом — весьма рационально организованная транспортная система, исключающая порожние рейсы.
Разумеется, в крови в соответствии с их парциальным давлением растворены и другие газы воздуха (например, азот). Однако они не связываются гемоглобином, их доля в растворенном состоянии постоянно остается небольшой. При наличии в воздухе угарного газа (как составной части газовой среды городского воздуха или дыма от процесса горения) картина меняется. Угарный газ хорошо растворяется в крови. Он во много раз лучше кислорода связывается гемоглобином. Для полного насыщения гемоглобина угарного газа требуется значительно меньше, чем кислорода. Это означает, что при отравлении газом (городской среды или угарным) организм в достаточной мере не снабжается кислородом, ибо все валентности занимает угарный газ. Происходит как бы внутреннее удушение организма.
Этим объясняется опасность угарного газа, что сравнительно небольшой его концентрации достаточно для вытеснения кислорода. Представление об этих основополагающих процессах позволяет понять суть мер по оказанию помощи при отравлении газом. Например, бессмысленно делать искусственное дыхание в среде, наполненной угарным газом или в целях дегазации употреблять молоко. Пострадавшего необходимо немедленно вынести на свежий воздух, или доставить в больницу под кислородной маской, так как при более высоком кислородном давлении и отсутствии во вдыхаемом воздухе угарного газа гемоглобин как бы очищается, позволяя вновь осуществляться регулярной функции крови по транспортировке кислорода.
Полной насыщенности крови кислородом может не происходить, если в легких площадь газообмена слишком мала, например, при воспалении легких или резком уменьшении количества эритроцитов. Гемоглобин обладает удивительно высокой способностью вступать в соединения. Один грамм гемоглобина связывает максимум 1,4 миллилитра кислорода. Это означает, что 1 л крови, содержащий 150 г красного красящего вещества крови, вступает в соединение с 210 мл кислорода. В обогащенной кислородом крови содержится такое же количество О 2 , как и во вдыхаемом воздухе. Как известно, в воздухе содержится 21 % кислорода, т.е. также 210 мл на 1 л воздуха. «Плохой», т.е. имеющий низкое содержание кислорода воздух, препятствует насыщению кислородом крови, а значит и снабжению им систем организма. Следует обратить внимание и на тот факт, что воздух, содержащий угарный газ, вдыхается и в процессе курения. Курильщик втягивает в себя не только никотин и вещества, способствующие возникновению рака, но и вдыхает низкосортный воздух, в значительной степени содержащий угарный газ. Определенный процент гемоглобина курильщика постоянно связан угарным газом и не участвует в транспортировке кислорода. Для организма эта нагрузка сравнима с постоянным проживанием курильщика в окружении «тонкого» слоя воздуха на высоте около 2000 метров.
Транспортировка других питательных веществ
Кровь осуществляет транспортировку всасываемых кишечником из пищи в процессе пищеварения питательных веществ. При помощи кровотока это горючее, необходимое для клеточного обмена веществ, поступает в печень и большей частью преобразуется в ней. Иногда оно длительное время находится в крови, что относится как к жирам, присутствующим в крови в виде мельчайших капелек, так и к аминокислотам — стройматериалу для белков, а также к глюкозе — сахару крови. Обычно определенная концентрация сахара в крови не изменяется. При больших затратах энергии (например, в результате физической нагрузки) из мест накопления (мышцы, печень) косвенным путем высвобождается и поступает в кровь новый сахар. При повышении уровня сахара в крови после приема пищи (у здорового человека) это увеличенное количество преобразуется в формы накопления (гликогены) и жиры, чтобы использоваться в случае необходимости.
Любая проба на состав крови напоминает небольшую инвентаризацию, проверку состояния и возможностей транспортировки на данный момент, а не фактически имеющихся резервов. Так у очень худого человека после принятия пищи в крови может быть обнаружено увеличенное содержание жиров, в то же время кровь человека, страдающего избыточным весом в момент физической нагрузки может показать наличие исключительно малого количества жиров. В большинстве случаев повторные пробы берутся с целью подтверждения результатов разового анализа.
Описанное выше относится и к транспортировке других веществ, обнаруживаемых в крови. Например, после приема лекарственных препаратов, может отмечаться очень высокий уровень медикаментов в крови. Однако, после того как произойдет их накапливание в органах и тканях, степень концентрации в крови понижается, хотя медикаменты и остаются в организме. Подобная картина наблюдается и с ядами. Они могут полностью исчезнуть из крови, накопившись, однако, в значительном количестве в органах. Ибо глядя на товарный поезд, нельзя сказать каков выбор товаров в магазине.
Часто приходится слышать, что холестерол (холестерин) и другие жиры крови — это шлаки обмена веществ, которые подобно мусору на свалке откладываются на стенках сосудов организма, вызывая тем самым атеросклероз и артериальное обызвествление. Это мнение не соответствует действительности. Как правило, жиры крови — это склад энергосодержащих питательных веществ. При оценке анализов крови необходимо постоянно принимать во внимание ее транспортную функцию. Вышеназванные факты наглядно подтверждаются при проведении исследований с использованием радиоактивных веществ. В ходе таких исследований с точностью можно определить, с какой быстротой определенное вещество растворяется и распределяется в крови, где и как откладывается и исчезает из нее.
Транспортировка конечных продуктов обмена веществ
Иногда все еще встречаются люди, пропагандирующие перед наступлением весны так называемый курс лечения «по очищению крови» для «удаления» из нее «шлаков». Они исходят из представления о том, что организм можно периодически освобождать от шлаков, наподобие вывоза мусора, очищения от «накипи» или «кучи пепла». Разумеется - это псевдонаучный подход. Образующиеся в процессе обмена веществ шлаки немедленно и постоянно выводятся из организма. Если в результате нарушения процесса вывода происходит их застой, в организме сразу же возникают опасные осложнения. В качестве примера можно привести отравление вредными продуктами мочи (уремия), возникающее в результате нарушения выводящий функции почек. Многие подобные шлаки с кровью поступают к выводящим органам. Отмирающие эритроциты освобождают гемоглобин, который, преобразуясь в желчные пигменты, поступает в печень, желчные пути и кишечник. Причем этот желчный сок — продукт экономии человеческого организма — осуществляет функцию переваривания пищи. В крови постоянно содержится определенная часть этого распадающегося гемоглобина (билирубин), перерабатываемого печенью.
При нарушении функции печени его уровень в крови повышается, что может привести к пожелтению склер и кожных покровов. Следовательно, доказательством наличия чрезмерного количества конечных продуктов обмена веществ, может являться расстройство функций органов. Поэтому один раз в год производить чистку крови для выведения шлаков невозможно. Всем сторонникам этого метода может быть дан отпор на основе знания основополагающих физиологических процессов переноса веществ кровью. Кто понимает, что продукты обмена веществ постоянно образуются в организме и последовательно выводятся из него, тот вряд ли попадает под влияние сомнительных советов в отношении весенних чисток крови или других, не имеющих научной основы, курсов чудо-лечения.
Перенос информации
При перечислении заслуг транспортной функции порой забывают весьма существенную «курьерскую службу», также выполняемую кровью. Речь идет о большом объеме информации по саморегуляции жизненных процессов, связанных с концентрацией веществ в крови. Так из-за незначительной концентрации питательных веществ в крови вероятно происходит стимуляция работы центра голода, разумеется, что на этот процесс оказывают влияние и многие другие механизмы. Освобождение сахара из форм накопления, а также многие другие процессы регуляции, зависят от информации, поступающей в кровь. Дыхательный центр также реагирует на концентрацию кислорода и углекислоты в крови, регулируя глубину и частоту дыхания. Кроме решения подобных информационных задач кровь должна передавать еще и другую информацию.
При помощи крови гормоны желез внутренней секреции доставляются адресату, т.е. к месту их воздействия. Тем самым кровь представляет собой как бы вторую нервную систему. Миллионной доли грамма гормона достаточно для того, чтобы активизировать обмен веществ, ускорить или замедлить работу половых желез, вызвать рост волос, увеличение размеров тела и многое другое. Все эти гормоны разносит по организму кровь. Без циркуляции крови эффективное воздействие гормонов невозможно. Различные железы внутренней секреции связываются между собой кровотоком, что позволяет им оказывать друг на друга взаимное воздействие.
Например, железа гипофиза выделяет гормон, активизирующий деятельность коры надпочечника (адренокортикотропный гормон
) и вызывающий в свою очередь производство ее гормонов (кортикоидов
). Накапливаясь в крови, они оказывают обратное влияние на железу гипофиза. В этом случае она перестает выделять или выделяет небольшое количество гормонов, воздействующих на активность коры надпочечника. Осуществление подобной регуляции и обратных связей возможно лишь при помощи крови. Это очень важная информационная и регулирующая деятельность.
Такое свойство крови также используется врачом при лечении различных заболеваний. Ведь поступая в кровоток (например в вену руки), медикаменты способны вызвать эффект в органах, находящихся совершенно в иной части тела, даже в самой отдаленной.
Защитная функция крови
В популярном сравнении белые клетки крови иногда называют «полицией» организма. Это сравнение полностью соответствует действительности, если учитывать, что полиция не только обезвреживает и изолирует нарушителей порядка, но и решает задачи предупреждения нарушений и регулирования движения.
Защитная функция крови по отношению к таким нарушителям как микробы, инородные вещества, измененные белки и др. осуществляется, с одной стороны, воздействием растворенных в крови специфических защитных веществ (антител ), не специфических факторов крови (например, интерферон) и лейкоцитов (нейтрофильных гранулоцитов). Окружая «пожирающими клетками» (фагоцитами ) проникнувшие бактерии или инородные клетки (например, инородные эритроциты) и втягивая их внутрь они таким образом усваивают их. При этом белые клетки крови погибают. Подвергаясь жировому перерождению, они в миллионном количестве образуют гнойные клетки, совместно с другими клетками и выделениями из раны, поэтому нагноение всегда означает конфликт между лейкоцитами и инородными нарушителями. При победе лейкоцитов они уничтожают и выводят болезнетворные микробы. Если же белые клетки крови и другие защитные механизмы не одерживают верх над проникшими бактериями, возникает сепсис , («заражение крови») и распространение возбудителей по всему организму. Химические вещества (лейкотаксины ) действуют на лейкоциты как приманка или сигнал тревоги. Появляясь в очаге воспаления, эти лейкотаксины привлекают из капилляров окружения гранулоциты, которые, скапливаясь у очага воспаления (образование гнойника), начинают свое защитное «сражение» (созревание гнойника). Уничтоженные нарушители и отмершие клетки крови затем выводятся из организма с гноем («прорыв» гнойника).
Вмешиваясь в подобную защитную борьбу, выдавливая еще «несозревший» нарыв, вскрывая его кончиком иглы или другим подсобным инструментом, можно рассеять в окружении раны ещё не уничтоженные возбудители гноя, которые, попадая по лимфатическим путям в другие области ткани, вызовут расширение района воспаления. Этим объясняются постоянные предостережения врача — не предпринимать самостоятельно никаких манипуляций с гнойником!
Тепловое воздействие способствует улучшению кровоснабжения и обмена веществ. Локальное прогревание вызывает увеличение количества лейкоцитов в районе очага и повышает их «аппетит». Под воздействием тепла гнойник созревает быстрее, однако при этом могут возникнуть значительные разрушения тканей. Нельзя рекомендовать использовать лишь тепло или только холод. Воздействие холода позволяет замедлить воспалительный процесс, ограничить или совсем прекратить образование гноя, однако, в зависимости от обстоятельств может продолжаться распространение и размножение проникших возбудителей. Наряду с названными белыми клетками крови (гранулоцитами) в ней имеются вещества, не целенаправленно препятствующие размножению бактерий. Они еще не до конца изучены.
Лишь недавно открыт интерферон
— вещество, препятствующее, например, размножению вирусов. Его выделяют клетки, поражаемые вирусами. Оно поступает к другим клеткам с кровотоком или лимфой, защищая их от поражения вирусами. В крови есть и другие защитные вещества, однако каждого из них недостаточно, чтобы воспрепятствовать размножению микробов. Особую роль в защитной функции крови играют лимфоциты
— вторая по величине группа белых клеток крови. Они не действуют как фагоциты, окружая и обезвреживая, проникшие возбудители. В последние годы они стали предметом особенно интенсивных исследований, т.к. в общем комплексе иммунной защиты занимают ключевую позицию.
Лимфоциты различным образом принимают участие в создании определенных специфических антител, имеющих целевую направленность против отдельных белковых веществ.
Функция производства антител лимфоцитами была известна уже несколько десятков лет назад. Предметом же иммунологических исследований за последнее время стал вопрос о том, как же все-таки эти клетки распознают свой «антиген», как различают они чуждые и родственные для организма вещества, как «вспоминают» об определенных инородных телах, как могут за короткое время производить большое количество специфических защитных веществ. В особой мере эти исследования стимулировались еще и связью с проблемой трансплантации органов, ибо производящие антитела лимфоциты играют не только «позитивную» роль, уничтожая микробы и тем самым предупреждая или устраняя инфекционные болезни. У них есть и «негативная» роль, проявляющаяся в уничтожении инородных белков, т.е. чуждых донорских органов. Кроме того, они могут ошибаться и неожиданно принимать вещества своего организма за инородные.
Теплообмен
«Ты — само здоровье!» — охотно говорят, льстя розовощекому и как бы пышащему здоровьем собеседнику. Бледный же цвет лица, напротив, вызывает опасения за состояние здоровья. Для опытного врача при постановке диагноза внешний вид кожного покрова имеет определенное значение. Бледность действительно может означать недостаток крови, слабость кровообращения, болезнь почек и т.д.
Но кровоснабжение кожных покровов зависит и от многих других факторов — оно не только обеспечивает снабжение кровью кожи, но и за счет отражения тепла всей поверхностью тела регулирует температуру в организме. Если бы тепло не доставлялось кровотоком к поверхности тела, то возникая постоянно в процессе сгорания при обмене веществ всех клеток могло бы вызвать «подогрев» внутри организма на 1-10 °С в час. Данный фактор играет роль при тепловом ударе, т.е. нарушении терморегуляции и кровообращения на жаре. В таких условиях — перегретый организм перестает выделять тепло. Если не предпринять своевременного вмешательства с целью понижения температуры тела и восстановления кровообращения (обливание холодной водой, холодовые клизмы) может возникнуть серьезная угроза для жизни.
В связи с этим необходимо напомнить о воздействии алкоголя. Наряду со многими эффектами алкоголь даже в небольших дозах вызывает потерю сосудами способности реагировать на изменения, происходящие в организме. Кровеносные сосуды кожных покровов остаются расширенными за счет улучшения кровоснабжения, этим и объясняется тепловой удар при принятии на жаре спиртного, которое многие еще считают профилактическим средством от простудных заболеваний.
Значение анализа крови для диагностики
Часто врачи прибегают к исследованию крови. Многочисленные пробы крови вызывают у некоторых пациентов даже опасения за её количественный состав. Такая озабоченность необоснованна, ибо забираемое для исследований количество крови в каждом отдельном случае всегда очень мало, чтобы повлиять на процесс кроветворения. Такое количество быстро восстанавливается организмом.
Исходя из степени концентрации различных веществ в крови, можно сделать вывод о наличии и протекании болезни в организме, но при этом необходимо учитывать, что показатели отражают их уровень в крови на данный момент взятия пробы. Для уточнения диагноза необходимо проведение динамических исследований. Во всех существующих методах исследования крови невозможно рассказать даже кратко. Однако ниже мы останавливаемся на некоторых наиболее важных из них.
Реакция оседания эритроцитов (РОЭ)
К этому методу исследования врачи прибегают довольно часто. Он представляет собой простую проверку возможных нарушений нормального состава крови, в особенности количества ее белков. Из вены руки берутся 2 мл крови, теряющей свертываемость в результате воздействия цитратного раствора. Эту пробу крови помещают в градуированную пробирку, где находящиеся во взвешенном состоянии клетки крови начинают постепенно оседать. Показатели скорости оседания фиксируют через один и два часа. Как правило, клеточная взвесь оседает на несколько мм в час. Белки и электрический заряд составных частей крови, имеющих форму, поддерживают клетки во взвешенном состоянии. При уменьшении количества или изменении состава белков за счет белковых фракций антител процесс оседания клеток крови происходит значительно быстрее. Идентичный эффект происходит и при наличии слишком малого количества красных кровяных клеток. Эти изменения могут наступать в крови при всевозможных воспалениях, повышенной температуре, заболеваниях почек, опухолях, болезни печени и др. органов.
На основании лишь одного ускоренного оседания клеток нельзя еще ставить диагноз — это всего лишь неспецифическая проверка. При сильном отличии ее показателей от нормы следует искать причину отклонений, но даже при нормальных показателях возможность наличия определенных болезней исключать нельзя. Если не вмешиваться в процесс оседания клеток в пробирке до тех пор, пока они все не осядут на дно, можно сделать вывод о соотношении клеток крови и плазмы. Как правило, на долю клеток приходится 45% общего объема крови. Если эритроцитов слишком мало (анемия), граница клеток в пробирке будет проходить ниже обычного. Результаты можно получить гораздо быстрее, если обрабатывать маленькие пробирки с кровью на центрифуге (гематокрит) или измерять содержание гемоглобина в крови (показатель гемоглобина).
Картина крови
Небольшую каплю крови, помещают на предметное стекло, размазывая и затем обрабатывая различными растворами красителя. Под микроскопом определяется количество и внешний вид различных белых клеток крови, а также аномалии красных клеток, сосчитываются виды клеток и определяется их процент.
При острых воспалительных процессах увеличивается число нейтрофильных гранулоцитов;
при хронических воспалениях количество лимфоцитов;
аллергические заболевания могут быть связаны с увеличением эозинофильных клеток.
Для диагностики важное значение имеют показатели нетипичных, незрелых клеток крови, так, например, сильное увеличение количества белых клеток крови может свидетельствовать о белокровии, т.е. лейкемии или лейкозе. Разумеется, однако, что при постановке диагноза врач руководствуется не только показателями картины крови.
Количество клеток
Иногда для решения ряда вопросов необходимо определить общее количество клеток крови (разумеется, при этом не производится подсчет биллионов отдельных эритроцитов), для чего небольшую счетную камеру известного объема заполняют кровью. Камера имеет штрихи, позволяющие сосчитать количество клеток в определенном объеме. Затем данные измерений переводятся на 1 мм 3 .
Группы крови
Иногда на средневековых гравюрах и рисунках храбрые воители изображены с ягненком за спиной, который должен был выполнять роль донора в случае ранения. То была излишняя обуза, ибо кровь любого животного не может заменить кровь человека. Весьма разными были также результаты первых опытов передачи крови от человека человеку. Очевидные успехи чередовались с неудачами, имевшими смертельный исход. На рубеже ХХ века удалось доказать, что кровь человека имеет различные группы, смешивать которые нельзя.
Вначале австрийцем Ландштайнером были описаны четыре группы крови человека А, В, АВ и 0.
У людей с группой крови А в плазме содержатся антитела со свойствами Анти-В. Если пациенту с группой крови А влить донорскую кровь группы В, то свойства Анти-В его крови вызовут немедленное свертывание донорских клеток, а содержащиеся в донорской крови свойства Анти-А разрушат клетки крови реципиента.
В плазме группы крови 0 содержатся как свойства Анти-А, так и свойства Анти-В.
Открытие Ландштайнера означало огромный шаг вперед в развитии медицины. Собственно оно и позволило начать осуществление переливания крови. Однако случаи неудачного исхода продолжали встречаться. Лишь в 1940 году удалось получить доказательство наличия других свойств в группах крови, названных системой резусов (резус-положительный или резус-отрицательный), что позволило более эффективно решать вопрос совместимости донорской крови и крови реципиента.
Далее был открыт еще ряд закономерно наследуемых групп крови, что имело большое значение для судебной медицины. Для переливания крови эти группы имеют второстепенное значение. Удалось доказать, что не только красные кровяные клетки проявляют «свои» свойства совместимости, но и белые в отношении совместимости тканей также имеют определенные свойства (система HL-A). Изучение этих свойств создаст благоприятные предпосылки для трансплантации органов. При переливании же крови они учитываются лишь в особых случаях.
Поэтому для переливания крови основное значение имеет определение группы крови. Его в обязательном порядке производят в больнице, что при необходимости позволяет быстро заказать нужную консервированную кровь. Оказанию помощи, например, при несчастном случае способствует наличие в паспорте отметки о группе крови. Во избежание возможных ошибок перед каждым переливанием крови, несмотря на имеющееся определение группы крови, еще раз берется проба на совместимость.
Благодаря наличию тестов-сывороток определение групп крови производится довольно просто. Мелкие капли крови наносят на пластинки с известными антисыворотками. При отсутствии совместимости происходит свертывание клеток крови. Кровь группы А (наиболее часто встречающаяся), свернется при вступлении в реакцию с тестами-сыворотками Анти-А и Анти-АВ. Интересен тот факт, что носители определенных групп крови чаще могут быть подвержены некоторым заболеваниям, например, желудочно-кишечным.
Отчасти это объясняется иммунологическими процессами.
Кровь – это жидкая среда, находящаяся внутри нашего организма. Содержание ее в человеческом теле составляет примерно 6-7%. Она омывает все внутренние органы и ткани, обеспечивает баланс. Из-за сердечных сокращений передвигается по сосудам и выполняет ряд важнейших функций.
В состав входит два основных компонента: плазма и различные частицы, взвешенные в ней. Частицы делятся на тромбоциты, эритроциты и лейкоциты. Благодаря им кровь и выполняет огромное количество функций в организме.
Список функций крови
Какую функцию выполняет кровь в организме человека? Их достаточно много, и они разнообразны:
- транспортная;
- гомеостатическая;
- регуляторная;
- трофическая;
- дыхательная;
- экскреторная;
- защитная;
- терморегуляторная.
👉 Рассмотрим каждую функцию в отдельности:
Транспортная. Кровь – основной источник транспортировки питательных веществ к клеткам и продуктов жизнедеятельности из них, а также осуществляет перенос молекул из которых состоит наше тело.
Гомеостатическая. Суть ее заключается в поддержании работы всех систем организма в определённом постоянстве, поддержание водно-солевого и кислотно-щелочного баланса. Это происходит благодаря буферным системам, не позволяющим нарушить хрупкое равновесие.
Регуляторная. В жидкую среду постоянно поступают продукты жизнедеятельности желез внутренней секреции, гормоны, соли, ферменты, которые переносятся к определенным органам и тканям. С помощью этого регулируется функция отдельных систем организма.
Трофическая. Переносит питательные вещества – белки, жиры, углеводы, витамины и минералы от органов пищеварения к каждой клетке организма.
Дыхательная. От альвеол легких с помощью крови происходит доставка кислорода к органам и тканям, а от них уже в обратном направлении переносится углекислый газ.
Экскреторная. Проникшие в организм бактерии, токсины, соли, излишки воды, вредные микробы и вирусы кровь переносит в органы, которые их обезвреживают и удаляют из организма. Это почки, кишечник, потовые железы.
Защитная. Кровь – один из главных факторов формирования иммунитета. В ней находятся антитела, специальные белки и ферменты, которые борются с чужеродными веществами, попавшими в организм.
Терморегуляторная. Так как почти вся энергия в организме выделяется в виде тепла, терморегуляторная функция очень важна. Основную часть тепла вырабатывает печень и кишечник. Кровь разносит это тепло по всему организму, не давая замерзнуть органам, тканям, конечностям.
Строение крови
Строение крови человека (частично переведено, но интуитивно понятно)
- Лейкоциты. Белые кровяные тельца. Их функция – защищать организм от вредоносных и чужеродных компонентов. У них есть ядро и они подвижны. Благодаря этому они передвигаются вместе с кровью по организму и выполняют свои функции. Лейкоциты обеспечивают клеточный иммунитет. С помощью фагоцитоза они поглощают клетки, которые несут в себе чужеродную информацию, и переваривают их. Лейкоциты погибают вместе с чужеродными компонентами.
- Лимфоциты. Разновидность лейкоцитов. Их способ защиты – гуморальный иммунитет. Лимфоциты, один раз столкнувшись с чужеродными клетками, запоминают их и вырабатывают антитела. Они обладают иммунной памятью, и при повторной встрече с чужеродным телом отвечают усиленной реакцией. Живут они намного дольше лейкоцитов, обеспечивая постоянный клеточный иммунитет. Лейкоциты и их виды продуцирует костный мозг, тимус, селезенка.
- Тромбоциты. Самые маленькие клетки. Они способны склеиваться между собой. Благодаря этому их главная функция – это ремонт поврежденных сосудов, то есть они отвечают за свертываемость крови. Когда сосуд повреждается, тромбоциты склеиваются между собой и закрывают отверстие, препятствуя образованию кровотечения. Они продуцируют серотонин, адреналин, и другие вещества. Образуются тромбоциты в красном костном мозге.
- Эритроциты. Они окрашивают кровь в красный цвет. Это безъядерные, вогнутые с двух сторон клетки. Их функция заключается в переносе кислорода и углекислого газа. Выполняют они эту функцию из-за присутствия в их составе гемоглобина, который присоединяет и отдает кислород клеткам и тканям. Образование эритроцитов идет в костном мозге, в течение всей жизни.
📌 Перечисленные выше элементы составляют 40% от общего состава крови.
- Плазма – это жидкая часть кровотока, составляющая 60% от общего количества. Она содержит электролиты, белки, аминокислоты, жиры и углеводы, гормоны, витамины и продукты жизнедеятельности клеток. На 90% плазма состоит из воды и лишь 10% занимают вышеперечисленные компоненты.
Функции плазмы
Одна из основных функций - это поддержка осмотического давления. Благодаря ей происходит равномерное распределение жидкости внутри клеточных мембран. Осмотическое давление плазмы одинаково с осмотическим давлением в клетках крови, поэтому достигается баланс.
Еще одна функция – это транспортировка клеток, продуктов метаболизма и питательных веществ к органам и тканям. Поддерживает гомеостаз.
Больший процент в составе плазмы занимают белки – альбумины, глобулины и фибриногены. Они в свою очередь выполняют ряд функций:
- поддерживают водный баланс;
- осуществляют кислотный гомеостаз;
- благодаря им стабильно функционирует иммунная система;
- поддерживают агрегатное состояние;
- участвуют в процессе свертываемости.
Видео по теме 🎞