Кровь, ее значение, состав и общие свойства. Функции крови Состав крови и функции элементов крови

Примерно 6 % от общей массы взрослого человека составляет кровь. В состав крови человека входит железосодержащий белок - гемоглобин, который разносит кислород при циркуляции крови ко всем органам и тканям.

Кровь - это разновидность соединительной ткани, которая включает два компонента:

• форменные элементы - кровяные тельца, клетки крови;
• плазму - жидкое межклеточное вещество.

Клетки крови вырабатываются в организме человека красным костным мозгом, тимусом, в селезёнке, лимфатических узлах, тонком кишечнике. Кровяные тельца бывают трёх видов. Они отличаются строением, формой, размером, решаемыми задачами. Их подробное описание представлено в таблице.

Рис. 1. Клетки крови.

По химическому составу плазма крови на 90 % состоит из воды. Остальную часть занимают:

• органические вещества - белки, аминокислоты, мочевина, глюкоза, жиры и т.д.;
• неорганические вещества - соли, анионы, катионы.

Также содержит продукты распада, которые фильтруются почками и выводятся через мочевыделительную систему, витамины, микроэлементы.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Рис. 2. Плазма.

Белки плазмы бывают трёх видов:

• альбумины - являются резервом аминокислот для биосинтеза белка;
• группы глобулинов - a- и b-глобулины осуществляют транспорт различных веществ (гормонов, витаминов, жиров, железа и т.д.), g-глобулины содержат антитела и защищают организм от вирусов и бактерий;
• фибриногены - участвуют в свёртываемости крови.

Рис. 3. Белки плазмы.

Многочисленными белками плазмы являются альбумины - примерно 60 % (30 % глобулинов, 10 % фибриногенов). Белки плазмы синтезируются в лимфатических узлах, печени, селезёнке, костном мозге.

Значение

Кровь выполняет несколько жизненно важных функций:

• транспортную - доставляет гормоны и питательные вещества органам и тканям;
• выделительную - выносит продукты метаболизма к почкам, кишечнику, лёгким;
• газовую - осуществляет газообмен - перенос кислорода и углекислого газа;
• защитную - поддерживает иммунитет посредством лейкоцитов и свёртываемость крови за счёт тромбоцитов.

Кровь поддерживает гомеостаз - постоянство внутренней среды. Кровь регулирует температуру тела, кислотно-основной баланс, водно-электролитное равновесие.

Что мы узнали?

Из урока 8 класса биологии узнали кратко и понятно о составе крови. Жидкая часть крови называется плазмой. Она состоит из воды, органических и неорганических веществ. Клетки крови называются форменными элементами. Они имеют различное функциональное назначение: переносят вещества, обеспечивают свёртываемость крови, защищают организм от чужеродного воздействия.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 489.

Кровь - уникальная биожидкость, обеспечивающая органы и ткани кислородом и питательными веществами. В организме она выполняет разнообразные функции. Форменные элементы крови участвуют в регуляции метаболических процессов, защите организма от инфекций. Благодаря лабораторному анализу можно диагностировать большинство заболеваний.

Морфологический и биохимический состав крови: плазма, форменные элементы

Эритроциты - это, пожалуй, самые многочисленные по своему количеству клеточные элементы крови. Не стоит забывать, что форменные элементы и плазма крови - единое целое, играющее важную роль в процессе диагностирования разных заболеваний. Ниже приведем данные о морфологическом составе этой жидкости взрослых и детей.

Эритроциты - носители гемоглобина. Стоит отметить, что именно этот белок (хромопротеид) обеспечивает организм кислородом, переносит СО 2 из тканей в легкие, регулирует рН крови.

Ниже представлена еще одна таблица. Форменные элементы крови у детей имеют немного другие нормы, которые в ней и указаны.

Эритроциты: характеристика и предназначение

Форменные элементы крови (эритроциты) синтезируются в костном мозге. Начальным элементом является эритропоэтинчувствительная клетка. В процессе дифференциации она переходит в эритробласт, пронормобласт, нормобласт, ретикулоцит и эритроцит. В периферической крови находятся лишь зрелые эритроциты, но при патологии могут обнаруживаться и ядерные нормоциты (нормобласты). Жизненный цикл для эритроцитов составляет от 110 до 130 дней, далее они гемолизируются в фагоцитирующих макрофагах паренхиматозных органов (легкие, печень, лимфоузлы, селезенка). За этот период указанные форменные элементы крови совершают около 300000 оборотов в сосудистом русле. За сутки гемолизируется приблизительно 1% красных кровяных телец.

Как указывалось выше, основным белком эритроцитов является гемоглобин. Каждый эритроцит содержит около 280 миллионов молекул гемоглобина. Приблизительно 97 % этого белка сконцентрировано внутри клеток. Благодаря наличию гемоглобина, эритроциты (форменные элементы крови) значительно быстрее насыщаются кислородом по сравнению с плазмой. Основная часть гемоглобина синтезируется в костном мозге. Следует отметить, что гем и глобин синтезируются отдельно друг от друга.

Количественное изменение эритроцитов и интерпретация результатов

Количество клеток крови зависит от множества факторов. Снижение концентрации эритроцитов называют эритроцитопенией или олигоцитемией. Эта патология встречается на фоне развития анемий, кровопотерь, интоксикаций, микроэлементозов и авитаминозов.

Эритроцитоз, или полицитемия, характеризуется увлечением количества красных кровяных клеток. Медики различают два вида полицитемии: физиологическую и патологическую. Физиологический эритроцитоз наблюдается у новорожденных малышей, а также в условиях высокогорья. В последнем случае увеличение концентрации эритроцитов обусловлено поступлением в циркулирующую кровь клеток с депо и активацией эритропоэза. Усиленное образование эритроцитов при снижении парциального давления - защитная реакция организма.

Патологический эритроцитоз может быть относительным и абсолютным. Относительная полицитемия наблюдается при потере организмом воды и сгущении крови вследствие разных заболеваний, сопровождающихся рвотой и диареей. Патологическая, абсолютная полицитемия наблюдается на фоне развития заболеваний дыхательной системы (пневмония, пневмосклероз, эмфизема легких).

Функции и классификация белых кровяных клеток

Форменные элементы крови лейкоциты - белые, точнее, бесцветные тельца. Различают два класса этих частиц: гранулоциты (эозинофилы, базофилы, нейтрофилы) и агранулоциты (моноциты, лимфоциты). Гранулоциты синтезируются в красном костном мозге, в то время как агранулоциты - в селезенке и лимфоузлах. Форменные элементы крови человека, называемые лимфоцитами, в кровеносном русле находятся от 2 до 10 часов, далее мигрируют в другие ткани, превращаются в макрофаги и принимают участие в регуляции клеточного иммунитета.

Характеристика гранулоцитов

Эозинофилы синтезируются в красном костном мозге, но основные свои функции выполняют в других тканях. Указанные форменные элементы крови принимают участие в аллергических реакциях - адсорбируют гистамин, который выделяется при аллергии, инактивируют его. Эозинофилы выполняют еще и антитоксическую функцию - они адсорбируют токсины белковой природы и разрушают их, а в зонах воспаления фагоцитируют бактерии, иммунные комплексы, продукты распада тканей, хотя фагоцитирующая активность у них гораздо ниже, по сравнению с нейтрофилами.

Нейтрофилы

Эти форменные элементы крови образуются в костном мозге. Они участвуют в защите организма от инфекционно-токсического влияния: фагоцитируют и переваривают микроорганизмы, синтезируют ферменты, которые проявляют бактерицидное действие.

Базофилы

Эти клетки принимают участие в аллергических реакциях, поскольку они удерживают половину присутствующего в крови гистамина, а концентрация его в базофилах в 1 млн раз выше, по сравнению с плазмой крови. Базофилы влияют на функцию оседания: в них содержатся факторы, ускоряющие этот процесс, а также те, которые предупреждают свертывание (гепарин) крови.

Моноциты

Представленные форменные элементы крови синтезируются в костном мозге. В кровеносном русле циркулируют около 4 суток, после чего мигрируют в ткани, где созревают и функционируют как макрофаги. Существуют данные, что эти клетки сохранили способность к рециклизации. Макрофаги заселяют соединительную ткань, находятся в легких, печени, селезенке, лимфоузлах, костном мозге, коже, нервной ткани.

Лимфоциты

Продукция, дифференциация и функционирование лимфоцитов осуществляются в лимфоидных органах (лимфоузлы, костный мозг, селезенка). Часть полипотентных стволовых клеток из костного мозга мигрируют в тимус, где и дифференцируются в Т-лимфоциты, далее они направляются в тимусзависимые лимфоидные органы и формируют Т-клеточную популяцию, которая в основном отвечает за клеточный иммунитет.

Популяция Т-лимфоцитов включает: эффекторы клеточного иммунитета (Т-киллеры), ответственные за клеточную резистентность против инфекций; клетки-помощники (хелперы), клетки-супрессоры, которые угнетают В-клеточный гуморальный иммунный ответ.

Изменение состава лейкоцитов и его интерпретация

Увеличение концентрации лейкоцитов в крови называется лейкоцитозом, а уменьшение - лейкопенией. Лейкоцитоз может быть физиологическим, патологическим и медикаментозным. К физиологическим относят:

• миогенный (регистрируется при наличии интенсивных мышечных нагрузках);
• пищеварительный (наблюдается через пару часов после употребления пищи);
• лейкоцитоз беременных и новорожденных.

Медикаментозный лейкоцитоз возникает вследствие парентерального введения в организм белковых препаратов, адреналина, сывороток, вакцин, кортикостероидов. Патологический - спутник большинства заболеваний (плеврит, пневмония, перикардит, гастроэнтерит, перитонит, артрит и т. д.).

Лейкопения - всегда патологическое явление, часто встречается при очень тяжелых инфекционных и токсических состояниях: вирусные заболевания, дистрофия, брюшной тиф, анафилаксия, голодание, прием некоторых медикаментов (препарат "Бутадион", иммунодепрессанты, средство "Левомицетин", сульфаниламиды, цитостатики).

Тромбоциты

Если вас попросят: «Назовите форменные элементы крови», то следует описать значение и функции тромбоцитов. Эти клетки активируют процесс свертывания крови, а также выполняют некоторые защитные реакции. На их поверхности адсорбируются плазменные факторы коагуляции и другие биоактивные соединения (например, серотонин, гистамин), способствующие свертыванию крови и уменьшению кровотечения. Указанные форменные элементы крови синтезируются в костном мозге. Средняя продолжительность жизни - 8-11 суток.

При нарушении целостности кровеносных сосудов происходит агрегация и агглютинация кровяных пластинок, образуется осадок, вокруг которого выпадают нити фибрина, оседают форменные элементы крови лейкоциты, тромбоциты и эритроциты. Кровяные пластинки богаты белками, липидами, содержат также фосфолипиды, холестерин, гликоген.

Кровь выделена в самостоятельную группу благодаря колоссальному значению для организма.

Основными функциями крови являются:

1) дыхательная (перенос кислорода и углекислого газа);

2) трофическая (через кровь к органам и тканям поступают аминокислоты, глюкоза, липиды и др.);

3) защитная (фагоцитоз бактерий, чужеродных белков, обеспечение иммунитета, свертывание крови при травмах);

4) выделительная (транспортировка в почки продуктов обмена веществ);

5) гомеостатическая (поддержание постоянства внутренней среды организма);

6) регуляторная (гуморальная) (через кровь транспортируются гомоны и другие биологически активные вещества, регулирующие различные процессы в организме);

7) терморегуляторная (предохранение от перегревания и переохлаждения).

Такое разнообразие функций делает очень важной эту ткань для организма. Потеря 30% крови приводит к смерти. Постоянно циркулируя в замкнутой системе кровообращения, кровь объединяет работу всех систем организма, поддерживая многие физиологические показатели на оптимальном уровне. Отклонение от этих норм сразу же сказывается на морфофункциональных и биохимических показателях составляющих элементов крови. Поэтому исследования крови являются одними из важнейших диагностических методов в практике медицины.

Кровь состоит из двух основных компонентов:

• форменных элементов.

Плазма представляет собой жидкое межклеточное вещество и занимает в общем объеме крови 55-60%. Остальные 40-45% приходятся на форменные элементы: эритроциты, лейкоциты и кровяные пластинки (рис. 2).

Кровь в период зародышевого развития образуется одновременно с сосудами. В мезенхимном синцитии сначала появляются щели, которые превращаются затем в полости сосудов зародыша. Клетки же мезенхимы, оказавшиеся внутри этих полостей, превращаются в первичные элементы крови, а ограничивающий полости мезенхимный синцитий превращается во внутреннюю оболочку сосудов (эндотелий). Изолированные в сосудистых полостях мезенхимные клетки, дающие начало первичным элементам крови, называются гемоцитобластами. Проходя сложный путь развития, они преобразуются в зрелые кровяные клетки.

Рис. 2. Кровь. 1 - эритроциты; 2 - нейтрофильные лейкоциты; 3 - базофильный лейкоцит; 4 - эозинофильный лейкоцит; 5 - лимфоцит; 6 - моноцит; 7 - кровяные пластинки (белые кровяные тельца окрашены)

Кровь состоит из двух важных компонентов - форменных элементов и плазмы. На долю форменных элементов приходится примерно 30-40%, плазмы - 60-70% объёма всей крови. К форменным элементам относятся красные кровяные тельца - эритроциты, переносящие кислород, белые кровяные тельца - лейкоциты, выполняющие защитные функции, и кровяные пластинки - тромбоциты, помогающие быстрому свертыванию крови. Состав крови у различных животных различен и находится в зависимости от состояния животного (таб.1).

Табл. 1. Содержание форменных элементов в крови сельскохозяйственных животных

Эритроциты (красные клетки) - специализированные клетки диаметром 7-9 мкм, имеющие форму двояковогнутых дисков; у млекопитающих - безъядерные. Образуются в красном костном мозге и разрушаются в селезёнке. 90% сухого вещества эритроцитов составляет гемоглобин. Эритроциты обладают осмотической устойчивостью, или резистентностью, т. е. способны сохранять целостность своей структуры при изменении (в определённых пределах) осмотического давления. Эритроциты обусловливают иммунологические особенности крови.

Лейкоциты - неоднородная группа различных по внешнему виду и функциям клеток крови человека или животных, выделенная по признакам наличия ядра и отсутствия самостоятельной окраски (белые кровяные клетки). Главная сфера действия лейкоцитов - защита. Они играют главную роль в специфической и неспецифической защите организмаот внешних и внутренних патогенных агентов, а также в реализации типичных патологических процессов.

Все виды лейкоцитов способны к активному движению и могут переходить через стенку капиллярови проникать вмежклеточное пространство, где они поглощают и переваривают чужеродные частицы. Этот процесс называетсяфагоцитоз, а клетки, его осуществляющие, -фагоцитами.

Если чужеродных тел проникло в организм очень много, то фагоциты, поглощая их, сильно увеличиваются в размерах и в конце концов разрушаются. При этом освобождаются вещества, вызывающие местную воспалительную реакцию, которая сопровождается отеком, повышением температуры и покраснением пораженного участка.

Вещества, вызывающие реакцию воспаления, привлекают новые лейкоциты к месту внедрения чужеродных тел. Уничтожая чужеродные тела и поврежденные клетки, лейкоциты гибнут в больших количествах. Гной, который образуется в тканях при воспалении, - это скопление погибших лейкоцитов.

Образуются в костном мозге, лимфатических узлах, селезёнке и вилочковой железе (у молодых животных). В зависимости от строения протоплазмы различают зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты) лейкоциты. Зернистые формы по их отношению к различным краскам делят на базофилы, эозннофилы и нейтрофилы (юные, палочкоядерные - незрелые формы и сегментоядерные - зрелые). Незернистые формы представлены моноцитами и лимфоцитами. Процентное соотношение отдельных форм лейкоцитов составляет лейкоцитарную формулу крови. Все типы лейкоцитов участвуют в защитных реакциях. Нейтрофилы (микрофага) выполняют функцию фагоцитоза. Базофилы синтезируют противосвёртывающее вещество гепарин, а также гистамин, участвующий в местных воспалительных реакциях. Предполагается участие базофилов в аллергических реакциях. Эозинофилы способны к передвижению и фагоцитозу, но в небольшой степени. Содержат фермент гистаминазу, разрушающий гистамин и снижающий местную воспалительную реакцию. Инактивируют токсины. Моноциты способны к движению, в процессе которого преобразуются в макрофаги - крупные клетки, фагоцитирующие в основном продукты распада тканей. Лимфоциты - основные иммунокомпетентные клетки. Часть их (Т-лимфоциты, или тимус-зависимые) участвуют в клеточном иммунитете (непосредственное разрушающее воздействие на антиген), часть (В-лимфоциты) в тканевом иммунитете (выработка антител против чужеродных веществ). Деятельность обоих типов лимфоцитов взаимообусловлена.

Тромбоциты (кровяные пластинки) - мелкие, хрупкие образования овальной или округлой формы, безъядерные у млекопитающих. При разрушении выделяют тромбопластин - один из важных компонентов системы свёртывания крови.

Кровь характеризуется постоянным уровнем форменных элементов, гемоглобина, белкового и солевого составов, несмотря на непрерывное обновление её отдельных компонентов. Эритроциты обновляются через 3-4 месяца, лейкоциты и тромбоциты - через несколько дней, белки плазмы - через 2 недели.

У позвоночных кровь имеет красный цвет(от бледно- до тёмно-красного), который ей придаётгемоглобин, содержащийся вэритроцитах. У некоторыхмоллюскови членистоногих кровь имеет голубой цвет за счёт наличиягемоцианина.

Кровь сельскохозяйственных животных - густая однородная непрозрачная жидкость, ярко-красная в артериях и красно-фиолетовая в венах. Плотность и вязкость крови зависят главным образом от количества форменных элементов. Плазма крови - её жидкая часть; содержит в среднем 91% воды и 9 % сухих веществ, в т. ч. 8% - органических (белки, в т. ч. ферменты, небелковые азотистые вещества, углеводы, липиды, жирные кислоты, гормоны, витамины). Неорганические вещества представлены минеральными солями, катионами которых являются Na + , K + , Mg 2+ , анионами - СI - , Н 2 РО 4 - , НРО 2 4- , НСО 3 - . Белки плазмы обеспечивают её вязкость, препятствуют осаждению форменных элементов на стенки сосудов, принимают участие в свёртывании крови, служат резервом для построения тканевых белков, выполняют защитную функцию (являясь факторами иммунитета), определяют онкотическое давление плазмы, важное для регуляции водного обмена. Соли плазмы (в основном NaCl) участвуют в поддержании осмотического давления, обеспечивающего перемещения воды между кровью и тканями.

Количество крови в организме зависит от возраста животного, его физиологического состояния, времени года и других факторов. Так, у новорождённого количество крови в 2-3 раза больше, чем в материнском организме, при беременности её количество увеличивается. Циркулирующая в сосудах кровь составляет 55-60% общего её объёма (55% - в венах, 20% - в сосудах лёгких, 1,5% - в артериях, 5% - в сердце, 5% - в капиллярах), а депонированная (не участвующая в данный момент в обращении) - 40-45%. Депо крови: капиллярная система печени (15-20%), селезёнки (15%), кожи (10%). Временным депо может служить капиллярная система малого круга кровообращения. Депонированная кровь содержит больше форменных элементов, чем циркулирующая в сосудах. Выход крови из депо происходит при мышечной деятельности, кровопотерях, понижении атмосферного давления, то есть при недостатке кислорода.

Кровь отражает в той или иной степени как сдвиги в функциях органов и систем, так и патологические процессы в организме. Один из более характерных показателей - содержание в крови гемоглобина, которое может быть снижено при анемиях и ряде других болезней. Увеличение количества гемоглобина наблюдается при полицитемии. Физиологическое увеличение эритроцитов (эритроцит) может происходить при гипоксии. Уменьшение числа эритроцитов (эритропения) встречается при кровопотерях, анемиях, истощении. Изменение цветного показателя крови (степень окрашивания эритроцитов, зависящая от содержания в них гемоглобина) в сторону увеличения (гиперхромазия) или уменьшения (гипохромазия) - признак некоторых анемий. При нарушении кроветворения в крови появляются различные изменённые формы эритроцитов; при резком усилении образования эритроцитов - эритробласты и мегалобласты. Изменение числа лейкоцитов может быть как в сторону увеличения (лейкоцитоз), так и в сторону уменьшения (лейкопения). Изменение содержания в крови различных видов лейкоцитов играет важную роль для диагноза многих болезней.

Определение понятия системы крови

Система крови (по Г.Ф. Лангу, 1939) — совокупность собственно крови, органов кроветворения, кроверазрушения (красный костный мозг, тимус, селезенка, лимфатические узлы) и нейрогуморальных механизмов регуляции, благодаря которым сохраняются постоянство состава и функции крови.

В настоящее время систему крови функционально дополняют органами синтеза белков плазмы (печень), доставки в кровоток и выведения воды и электролитов (кишечник, ночки). Важнейшими особенностями крови как функциональной системы являются следующие:

• она может выполнять свои функции, только находясь в жидком агрегатном состоянии и в постоянном движении (по кровеносным сосудам и полостям сердца);
• все ее составные части образуются за пределами сосудистого русла;
• она объединяет работу многих физиологических систем организма.

Состав и количество крови в организме

Кровь — это жидкая соединительная ткань, которая состоит из жидкой части - и взвешенных в ней клеток - : (красных клеток крови), (белых клеток крови), (кровяных пластинок). У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40-48%, а плазма — 52-60%. Это соотношение получило название гематокритного числа (от греч.haima - кровь,kritos - показатель). Состав крови приведен на рис. 1.

Рис. 1. Состав крови

Общее количество крови (сколько крови) в организме взрослого человека в норме составляет 6-8% массы тела, т.е. примерно 5-6 л.

Физико-химические свойства крови и плазмы

Сколько крови в организме человека?

На долю крови у взрослого человека приходится 6-8% массы тела, что соответствует приблизительно 4,5-6,0 л (при средней массе 70 кг). У детей и у спортсменов объем крови в 1,5-2,0 раза больше. У новорожденных он составляет 15% от массы тела, у детей 1-го года жизни — 11%. У человека в условиях физиологического покоя не вся кровь активно циркулирует по сердечно-сосудистой системе. Часть ее находится в кровяных депо — венулах и венах печени, селезенки, легких, кожи, скорость кровотока в которых значительно снижена. Общее количество крови в организме сохраняется на относительно постоянном уровне. Быстрая потеря 30-50% крови может привести организм к гибели. В этих случаях необходимо срочное переливание препаратов крови или кровезамещающих растворов.

Вязкость крови обусловлена наличием в ней форменных элементов, прежде всего эритроцитов, белков и липопротеинов. Если вязкость воды принять за 1, то вязкость цельной крови здорового человека составит около 4,5 (3,5-5,4), а плазмы — около 2,2 (1,9-2,6). Относительная плотность (удельный вес) крови зависит в основном от количества эритроцитов и содержания белков в плазме. У здорового взрослого человека относительная плотность цельной крови составляет 1,050- 1,060 кг/л, эритроцитарной массы — 1,080-1,090 кг/л, плазмы крови — 1,029-1,034 кг/л. У мужчин она несколько больше, чем у женщин. Самая высокая относительная плотность цельной крови (1,060-1,080 кг/л) отмечается у новорожденных. Эти различия объясняются разницей в количестве эритроцитов в крови людей разного пола и возраста.

Показатель гематокрита — часть объема крови, приходящаяся на долю форменных элементов (прежде всего, эритроцитов). В норме показатель гематокрита циркулирующей крови взрослого человека составляет в среднем 40-45% (у муж- чип — 40-49%, у женщин — 36-42%). У новорожденных он приблизительно на 10% выше, а у маленьких детей — примерно на столько же ниже, чем у взрослого человека.

Плазма крови: состав и свойства

Осмотическое давление крови, лимфы и тканевой жидкости определяет обмен воды между кровью и тканями. Изменение осмотического давления жидкости, окружающей клетки, ведет к нарушению в них водного обмена. Это видно на примере эритроцитов, которые в гипертоническом растворе NaCl (много соли) теряют воду и сморщиваются. В гипотоническом растворе NaCl (мало соли) эритроциты, наоборот, набухают, увеличиваются в объеме и могут лопнуть.

Осмотическое давление крови зависит от растворенных в ней солей. Около 60% этого давления создается NaCl. Осмотическое давление крови, лимфы и тканевой жидкости приблизительно одинаково (примерно 290-300 мосм/л, или 7,6 атм) и отличается постоянством. Даже в случаях, когда в кровь поступает значительное количество воды или соли, осмотическое давление не претерпевает значительных изменений. При избыточном поступлении в кровь вода быстро выводится почками и переходит в ткани, что восстанавливает исходную величину осмотического давления. Если же в крови повышается концентрация солей, то в сосудистое русло переходит вода из тканевой жидкости, а почки начинают усиленно выводить соль. Продукты переваривания белков, жиров и углеводов, всасывающиеся в кровь и лимфу, а также низкомолекулярные продукты клеточного метаболизма могут изменять осмотическое давление в небольших пределах.

Поддержание постоянства осмотического давления играет очень важную роль в жизнедеятельности клеток.

Концентрация водородных ионов и регуляция рН крови

Кровь имеет слабощелочную среду: рН артериальной крови равен 7,4; рН венозной крови вследствие большого содержания в ней углекислоты составляет 7,35. Внутри клеток рН несколько ниже (7,0-7,2), что обусловлено образованием в них при метаболизме кислых продуктов. Крайними пределами изменений рН, совместимыми с жизнью, являются величины от 7,2 до 7,6. Смещение рН за эти пределы вызывает тяжелые нарушения и может привести к смерти. У здоровых людей колеблется в пределах 7,35-7,40. Длительное смещение рН у человека даже на 0,1 -0,2 может оказаться гибельным.

Так, при рН 6,95 наступает потеря сознания, и если эти сдвиги в кратчайший срок не ликвидируются, то неминуем летальный исход. Если рН становится равен 7,7, то наступают тяжелейшие судороги (тетания), что также может привести к смерти.

В процессе обмена веществ ткани выделяют в тканевую жидкость, а следовательно, и в кровь «кислые» продукты обмена, что должно приводить к сдвигу рН в кислую сторону. Так, в результате интенсивной мышечной деятельности в кровь человека может поступать в течение нескольких минут до 90 г молочной кислоты. Если это количество молочной кислоты прибавить к объему дистиллированной воды, равному объему циркулирующей крови, то концентрация ионов возрастет в ней в 40 000 раз. Реакция же крови при этих условиях практически не изменяется, что объясняется наличием буферных систем крови. Кроме того, в организме рН сохраняется за счет работы почек и легких, удаляющих из крови углекислый газ, избыток солей, кислот и щелочей.

Постоянство рН крови поддерживается буферными системами: гемоглобиновой, карбонатной, фосфатной и белками плазмы.

Буферная система гемоглобина самая мощная. На ее долю приходится 75% буферной емкости крови. Эта система состоит из восстановленного гемоглобина (ННb) и его калиевой соли (КНb). Буферные свойства ее обусловлены тем, что при избытке Н + КНb отдает ионы К+, а сам присоединяет Н+ и становится очень слабо диссоциирующей кислотой. В тканях система гемоглобина крови выполняет функцию щелочи, предотвращая закисление крови вследствие поступления в нее углекислого газа и Н+ -ионов. В легких гемоглобин ведет себя как кислота, предотвращая защелачивание крови после выделения из нее углекислоты.

Карбонатная буферная система (Н 2 СО 3 и NaHC0 3) по своей мощности занимает второе место после системы гемоглобина. Она функционирует следующим образом: NaHCO 3 диссоциирует на ионы Na + и НС0 3 - . При поступлении в кровь более сильной кислоты, чем угольная, происходит реакция обмена ионами Na+ с образованием слабо диссоциирующей и легко растворимой Н 2 СО 3 Таким образом, предотвращается повышение концентрации Н + -ионов в крови. Увеличение в крови содержания угольной кислоты приводит к ее распаду (под влиянием особого фермента, находящегося в эритроцитах, — карбоангидразы) на воду и углекислый газ. Последний поступает в легкие и выделяется в окружающую среду. В результате этих процессов поступление кислоты в кровь приводит лишь к небольшому временному повышению содержания нейтральной соли без сдвига рН. В случае поступления в кровь щелочи, она реагирует с угольной кислотой, образуя гидрокарбонат (NaHC0 3) и воду. Возникающий при этом дефицит угольной кислоты немедленно компенсируется уменьшением выделения углекислого газа легкими.

Фосфатная буферная система образована дигидрофосфатом (NaH 2 P0 4) и гидрофосфатом (Na 2 HP0 4) натрия. Первое соединение слабо диссоциирует и ведет себя как слабая кислота. Второе соединение обладает щелочными свойствами. При введении в кровь более сильной кислоты она реагируете Na,HP0 4 , образуя нейтральную соль и увеличивая количество мало диссоциирующего дигидрофосфата натрия. В случае введения в кровь сильной щелочи она взаимодействует с ди гидрофосфатом натрия, образуя слабощелочной гидрофосфат натрия; рН крови при этом изменяется незначительно. В обоих случаях избыток ди гидрофосфата и гидрофосфата натрия выделяется с мочой.

Белки плазмы играют роль буферной системы благодаря своим амфотерным свойствам. В кислой среде они ведут себя как щелочи, связывая кислоты. В щелочной среде белки реагируют как кислоты, связывающие щелочи.

Важная роль в поддержании рН крови отводится нервной регуляции. При этом преимущественно раздражаются хеморецепторы сосудистых рефлексогенных зон, импульсы от которых поступают в продолговатый мозг и другие отделы ЦНС, что рефлекторно включает в реакцию периферические органы — почки, легкие, потовые железы, желудочно-кишечный тракт, деятельность которых направлена на восстановление исходных величин рН. Так, при сдвиге рН в кислую сторону почки усиленно выделяют с мочой анион Н 2 Р0 4 -. При сдиге рН в щелочную сторону увеличивается выделение почками анионов НР0 4 -2 и НС0 3 -. Потовые железы человека способны выводить избыток молочной кислоты, а легкие — СО2.

При различных патологических состояниях может наблюдаться сдвиг рН как в кислую, так и в щелочную среду. Первый из них носит название ацидоз, второй - алкалоз.

Кровь и лимфу принято называть внутренней средой организма, так как они окружают все клетки и ткани, обеспечивая их жизнедеятельность.В отношении своего происхождения кровь, как и другие жидкости организма, может рассматриваться как морская вода, окружавшая простейшие организмы, замкнутая внутрь и претерпевшая в дальнейшем определенные изменения и усложнения.

Кровь состоит из плазмы и находящихся в ней во взвешенном состоянии форменных элементов (клеток крови). У человека форменные элементы составляют 42,5+-5% для женщин и 47,5+-7% для мужчин. Эта величина называется гематокритный показатель . Циркулирующая в сосудах кровь, органы, в которых происходит образование и разрушение ее клеток, также системы их регуляции объединяются понятием "система крови ".

Все форменные элементы крови являются продуктами жизнедеятельности не самой крови, а кроветворных тканей (органов) - красного костного мозг, лимфатических узлов, селезенки. Кинетика составных частей крови включает следующие этапы: образование, размножение, дифференциация, созревание, циркуляция, старение, разрушение. Таким образом, существует неразрывная связь форменных элементов крови с вырабатывающими и разрушающими их органами, а клеточный состав периферической крови отражает в первую очередь состояние органов кроветворения и кроверазрушения.

Кровь, как ткань внутренней среды, обладает следующими особенности: составные ее части образуются вне ее, межуточное вещество ткани является жидким, основная масса крови находится в постоянном движении, осуществляя гуморальные связи в организме.

При общей тенденции к сохранению постоянства своего морфологического и химического состава, кровь является в то же время одним из наиболее чувствительных индикаторов изменений, происходящих в организме под влиянием как различных физиологических состояний, так и патологических процессов. "Кровь - зеркало организма!"

Основные физиологические функции крови .

Значение крови как важнейшей части внутренней среды организма многообразно. Можно выделить следующие основные группы функций крови:

1.Транспортные функции . Эти функции состоят в переносе необходимых для жизнедеятельности веществ (газов, питательных веществ, метаболитов, гормонов, ферментов и т.п.) Транспортируемые вещества могут оставаться в крови неизмененными, или вступать в те или иные, большей частью, нестойкие, соединения с белками, гемоглобином, другими компонентами и транспортироваться в таком состоянии. В число транспортных входят такие функции, как:

а) дыхательная , заключающаяся в транспорте кислорода из легких к тканям и углекислоты от тканей к легким;

б) питательная , заключающаяся в переносе питательных веществ от органов пищеварения к тканям, а также в переносе их из депо и в депо в зависимости от потребности в данный момент;

в) выделительная (экскреторная ), которая заключается в переносе ненужных продуктов обмена веществ (метаболитов), а также излишних солей, кислых радикалов и воды к местам их выделения из организма;

г) регуляторная , связанная с тем, что кровь является средой, с помощью которой осуществляется химическое взаимодействие отдельных частей организма между собой посредством вырабатываемых тканями или органами гормонов и других биологически активных веществ.

2. Защитные функции крови связаны с тем, что клетки крови осуществляют защиту организма от инфекционно-токсической агрессии. Можно выделить следующие защитные функции:

а) фагоцитарная - лейкоциты крови способны пожирать (фагоцитировать) чужие клетки и инородные тела, попавшие в организм;

б) иммунная - кровь является местом, где находятся различного рода антитела, образующиеся в лимфоцитами в ответ на поступление микроорганизмов, вирусов, токсинов и обеспечивающие приобретенный и врожденный иммунитет.

в) гемостатическая (гемостаз - остановка кровотечения), заключающаяся в способности крови свертываться в месте ранения кровеносного сосуда и тем самым предотвращать смертельное кровотечение.

3. Гомеостатические функции . Заключаются в участии крови и находящихся в ее составе веществ и клеток в поддержании относительного постоянства ряда констант организма. Сюда относятся:

а) поддержание рН ;

б) поддержание осмотического давления ;

в) поддержание температуры внутренней среды.

Правда, последняя функция может быть отнесена и к транспортным, так как тепло разносится циркулирующей кровью по телу от места его образования к периферии и наоборот.

Количество крови в организме. Объем циркулирующей крови (ОЦК) .

В настоящее время имеются точные методы для определения общего количества крови в организме. Принцип этих методов заключается в том, что в кровь вводят известное количество вещества, а затем через определенные интервалы времени берутся пробы крови и в них определяется содержание введенного продукта. По степени полученного разбавления высчитывается объем плазмы. После этого кровь центрифугируют в капиллярной градуированной пипетке (гематокрите) для определения гематокритного показателя, т.е. соотношения форменных элементов и плазмы. Зная гематокритный показатель, легко определить и объем крови. В качестве индикаторов применяют нетоксичные медленно выводящиеся соединения, не проникающие через сосудистую стенку в ткани (красители, поливинилпиролидон, железодекстрановый комплекс и др.) В последнее время для этой цели широко используются радиоактивные изотопы.

Определения показывают, что в сосудах человека весом 70 кг. содержится примерно 5 литров крови, что составляет 7% массы тела (у мужчин 61,5+-8,6 мл/кг, у женщин - 58,9+-4,9 мл/кг массы тела).

Введение в кровь жидкости увеличивает на короткое время ее объем. Потери жидкости - уменьшают объем крови. Однако изменения общего количества циркулирующей крови, как правило, невелики, вследствие наличия процессов, регулирующих общий объем жидкости в кровеносном русле. Регуляция объема крови основана на поддержании равновесия между жидкостью в сосудах и тканях. Потери жидкости из сосудов быстро восполняются за счет поступления ее из тканей и наоборот. Более подробно о механизмах регуляции количества крови в организме мы будем говорить позднее.

1. Состав плазмы крови .

Плазма представляет собою желтоватого цвета слегка опалесцирующую жидкость, и является весьма сложной биологической средой, в состав которой входят белки, различные соли, углеводы, липиды, промежуточные продукты обмена веществ, гормоны, витамины и растворенные газы. В нее входят как органические, так и неорганические вещества (до 9%) и вода (91-92%). Плазма крови находится в тесной связи с тканевыми жидкостями организма. Из тканей в кровь поступает большое количество продуктов обмена, но, благодаря сложной деятельности различных физиологических систем организма, в составе плазмы в норме не происходит существенных изменений.

Количеств белков, глюкозы, всех катионов и бикарбоната удерживается на постоянном уровне и самые незначительные колебания в их составе приводят к тяжелым нарушениям в нормальной деятельности организма. В то же время содержание таких веществ, как липиды, фосфор, мочевина, может меняться в значительных пределах, не вызывая заметных расстройств в организме. Весьма точно регулируется в крови концентрация солей и водородных ионов.

Состав плазмы крови имеет некоторые колебания в зависимости от возраста, пола, питания, географических особенностей места проживания, времени и сезона года.

Белки плазмы крови и их функции . Общее содержание белков крови составляет 6,5-8,5%, в среднем -7,5%. Они различны по составу и количеству входящих в них аминокислот, растворимости, устойчивости в растворе при изменениях рН, температуры, солености, по электрофоретической плотности. Роль белков плазмы весьма многообразна: они принимают участие в регуляции водного обмена, в защите организма от иммуннотоксических воздействий, в транспорте продуктов обмена, гормонов, витаминов, в свертывании крови, питании организма. Обмен их происходит быстро, постоянство концентрации осуществляется путем непрерывного синтеза и распада.

Наиболее полное разделение белков плазмы крови осуществляется с помощью электрофореза. На электрофореграмме можно выделить 6 фракций белков плазмы:

Альбумины . Их содержится в крови 4,5-6,7%, т.е. 60-65% всех плазменных белков приходится на долю альбуминов. Они выполняют в основном питательно-пластическую функцию. Не менее важна транспортная роль альбуминов, так как они могут связывать и транспортировать не только метаболиты, но лекарства. При большом накоплении жира в крови часть его тоже связывается альбуминами. Поскольку альбуминам принадлежит очень высокая осмотическая активность, на их долю приходится до 80% всего коллоидно-осмотического (онкотического) давления крови. Поэтому уменьшение количества альбуминов ведет к нарушению водного обмена между тканями и кровью и появлению отеков. Синтез альбуминов происходит в печени. Молекулярный вес их 70-100 тыс., поэтому часть их может походить через почечный барьер и обратно всасываться в кровь.

Глобулины обычно всюду сопутствуют альбуминам и являются наиболее распространенными из всех известных белков. Общее количество глобулинов в плазме составляет 2,0-3,5%, т.е. 35-40% от всех белков плазмы. По фракциям их содержание следующее:

альфа1-глобулины - 0,22-0,55 г% (4-5%)

альфа2-глобулины - 0,41-0,71г% (7-8%)

бета-глобулины - 0,51-0,90 г% (9-10%)

гамма-глобулины - 0,81-1,75 г% (14-15%)

Молекулярный вес глобулинов 150-190 тыс. Место образования может быть различным. Большая часть синтезируется в лимфоидных и плазматических клетках ретикулоэндотелиальной системы. Часть - в печени. Физиологическая роль глобулинов многообразна. Так, гамма-глобулины являются носителями иммунных тел. Альфа- и бета- глобулины тоже имеют антигенные свойства, но специфической их функцией является участие в процессах свертывания (это плазменные факторы свертывания крови). Сюда же относятся большая часть ферментов крови, а так же трансферин, церуллоплазмин, гаптоглобины и др. белки.

Фибриноген . Этот белок составляет 0,2-0,4 г%, около 4% от всех белков плазмы крови. Имеет непосредственное отношение к свертыванию, во время которого выпадает в осадок после полимеризации. Плазма, лишенная фибриногена (фибрина), носит название кровяной сыворотки .

При различных заболеваниях, особенно приводящих к нарушениям белкового обмена, наблюдаются резкие изменения в содержании и фракционном составе белков плазмы. Поэтому анализ белков плазмы крови имеет диагностическое и прогностическое значение и помогает врачу судить о степени повреждения органов.

Небелковые азотистые вещества плазмы представлены аминокислотами (4-10 мг%), мочевиной (20-40 мг%), мочевой кислотой, креатином, креатинином, индиканом и др. Все эти продукты белкового обмена в сумме называются остаточным , или небелковым азотом. Содержание остаточного азота плазмы в норме колеблется от 30 до 40 мг. Среди аминокислот одна треть приходится на долю глютамина, который переносит в крови свободный аммиак. Увеличение количества остаточного азота наблюдается главным образом при почечной патологии. Количество небелкового азота в плазме крови мужчин выше, чем в плазме крови женщин.

Безазотистые органические вещества плазмы крови представлены такими продуктами, как молочная кислота, глюкоза (80-120 мг%), липиды, органические вещества пищи и многие другие. Общее их количество не превышает 300-500 мг%.

Минеральные вещества плазмы - это в основном катионы Na+, К+, Са+, Mg++ и анионами Cl-, HCO3, HPO4, H2PO4. Общее количество минеральных веществ (электролитов) в плазме достигает 1%. Количество катионов превышает количество анионов. Наибольшее значение имеют следующие минеральные вещества:

Натрий и калий . Количество натрия в плазме составляет 300-350 мг%, калия - 15-25 мг%. Натрий находится в плазме в виде хлористого натрия, бикарбонатов, а также в связанном с белками виде. Калий тоже. Ионы эти играют важную роль в поддержании кислотно-щелочного равновесия и осмотического давления крови.

Кальций . Общее его количество в плазме составляет 8-11 мг%. Он находится там или в связанном с белками виде, или в виде ионов. Ионы Са+ выполняют важную функцию в процессах свертывания крови, сократимости и возбудимости. Поддержание нормального уровня кальция в крови происходит при участии гормона паращитовидных желез, натрия - при участии гормонов надпочечников.

Кроме перечисленных выше минеральных веществ в плазме содержатся магний, хлориды, йод, бром, железо, и ряд микроэлементов, таких как медь, кобальт, марганец, цинк, и др., имеющие большое значение для эритропоэза, ферментативных процессов и т.п.

Физико-химические свойства крови

1.Реакция крови . Активная реакция крови определяется концентрацией в ней водородных и гидроксильных ионов. В норме кровь имеет слабощелочную реакцию (рН 7,36-7,45, в среднем 7,4+-0,05). Реакция крови является величиной постоянной. Это - обязательное условие нормального течения жизненных процессов. Изменение рН на 0,3-0,4 единицы приводит к тяжелым для организма последствиям. Границы жизни находятся в пределах рН крови 7,0-7,8. Организм удерживает величину рН крови на постоянном уровне благодаря деятельности специальной функциональной системы, в которой главное место уделяется имеющимся в самой крови химическим веществам, которые, нейтрализуя значительную часть поступающих в кровь кислот и щелочей, препятствуют сдвигам рН в кислую или щелочную сторону. Сдвиг рН в кислую сторону называется ацидоз , в щелочную - алкалоз.

К веществам, постоянно поступающим в кровь и могущим изменить величину рН, относятся молочная кислота, угольная кислота и другие продукты обмена, вещества, поступающие с пищей и др.

В крови имеются четыре буферные системы - бикарбонатная (углекислота/бикарбонаты), гемоглобиновая (гемоглобин / оксигемоглобин), белковая (кислые белки / щелочные белки) и фосфатная (первичный фосфат / вторичный фосфат).Подробно их работа изучается в курсе физической и коллоидной химии.

Все буферные системы крови, взятые вместе, создают в крови так называемый щелочной резерв , способный связывать кислые продукты, поступающие в кровь. Щелочной резерв плазмы крови в здоровом организме более или менее постоянен. Он может быть снижен при избыточном поступлении или образовании кислот в организме (например, при интенсивной мышечной работе, когда образуется много молочной и угольной кислот). Если это снижение щелочного резерва не привело еще к реальным изменениям рН крови, то такое состояние называют компенсированным ацидозом . При некомпенсированном ацидозе щелочной резерв расходуется полностью, что ведет к снижению рН (например, так бывает при диабетической коме).

Когда ацидоз связан с поступлением в кровь кислых метаболитов или других продуктов, он носит название метаболического или не газового. Когда же ацидоз возникает при накоплении в организме преимущественно углекислоты - он называется газовым . При избыточном поступлении в кровь продуктов обмена щелочного характера (чаще с пищей, так как продукты обмена в основном кислые) то щелочной резерв плазмы увеличивается (компенсированный алкалоз ). Он может увеличиваться, например, при усиленной гипервентиляции легких, когда имеет место избыточное удаление углекислоты из организма (газовый алкалоз). Некомпенсированный алкалоз бывает чрезвычайно редко.

Функциональная система поддержания рН крови (ФСрН) включает в себя целый ряд анатомически неоднородных органов, в комплексе позволяющих достигнуть очень важного для организма полезного результата - обеспечения постоянства рН крови и тканей. Появление кислых метаболитов или щелочных веществ крови сразу же нейтрализуется соответствующими буферными системами и одновременно от специфических хеморецепторов, заложенных как в стенках кровеносных сосудов, так и в тканях, в ЦНС поступают сигналы о возникновении сдвига в реакциях крови (если таковой действительно произошел). В промежуточном и продолговатом отделах мозга находятся центры, регулирующие постоянство реакции крови. Оттуда по афферентным нервам и по гуморальным каналам команды поступают к исполнительным органам, способным исправить нарушение гомеостаза. К числу таких органов относятся все органы выделения (почки, кожа, легкие), которые выбрасывают из организма как сами кислые продукты, так и продукты их реакций с буферными системами. Кроме того, в деятельности ФСрН принимают участие органы ЖКТ, которые могут быть как местом выделения кислых продуктов, так и местом, откуда всасываются необходимые для их нейтрализации вещества. Наконец, к числу исполнительных органов ФСрН относится и печень, где происходит дезинтоксикация потенциально вредных продуктов, как кислых так и щелочных. Надо отметить, что кроме этих внутренних органов, в ФСрН есть и внешнее звено - поведенческое, когда человек целенаправленно ищет во внешней среде вещества, которых ему не хватает для поддержания гомеостаза ("Кисленького хочется!"). Схема этой ФС представлена на схеме.

2. Удельный вес крови (УВ). УВ крови зависит в основном от числа эритроцитов, содержащегося в них гемоглобина и белкового состава плазмы. У мужчин он равен 1,057, у женщин - 1,053, что объясняется различным содержанием эритроцитов. Суточные колебания не превышают 0.003. Увеличение УВ закономерно наблюдается после физического напряжения и в условиях воздействия высоких температур, что свидетельствует о некотором сгущении крови. Понижение УВ после кровепотери связано с большим притоком жидкости из тканей. Наиболее распространенный метод определения - медно-сульфатный, принцип которого заключается в помещении капли крови в ряд пробирок с растворами сульфата меди известного удельного веса. В зависимости от УВ крови капля тонет, всплывает или плавает в том месте пробирки, где ее поместили.

3. Осмотические свойства крови . Осмосом называется проникновение молекул растворителя в раствор через разделяющую их полупроницаемую перепонку, через которую не проходят растворенные вещества. Осмос совершается и в том случае, если такая перегородка разделяет растворы с разной концентрацией. При этом растворитель перемещается через мембрану в сторону раствора с большей концентрацией до тех пор, пока эти концентрации не сравняются. Мерой осмотических сил является осмотическое давление (ОД). Оно равно такому гидростатическому давлению, который над приложить к раствору чтобы прекратить в него проникновение молекул растворителя. Величина эта определяется не химической природой вещества, а числом растворенных частиц. Она прямо пропорциональна молярной концентрации вещества. Одно- молярный раствор имеет ОД 22,4 атм., так как осмотическое давление определяется давлением, которое может оказывать в равном объеме растворенное вещество в виде газа (1гМ газа занимает объем 22,4 л. Если это количество газа поместить в сосуд объемом 1л, он будет давить на стенки с силой 22,4 атм.).

Осмотическое давление следует рассматривать не как свойство растворенного вещества, растворителя или раствора, а как свойство системы, состоящей из раствора, растворенного вещества и разделяющей их полупроницаемой перепонки.

Кровь как раз является такой системой. Роль полупроницаемой перегородки в этой системе играют оболочки клеток крови и стенки кровеносных сосудов, растворителем служит вода, в которой находятся минеральные и органические вещества в растворенном виде. Эти вещества создают в крови среднюю молярную концентрацию около 0,3 гМ, и поэтому развивают осмотическое давление, равное для крови человека 7,7 - 8,1 атм. Почти 60% этого давления приходится на долю поваренной соли (NaCl).

Величина осмотического давления крови имеет важнейшее физиологическое значение, так как в гипертонической среде вода выходит из клеток (плазмолиз ), а в гипотонической - наоборот, входит в клетки, раздувает их и даже может разрушить (гемолиз ).

Правда, гемолиз может наступать не только при нарушении осмотического равновесия, но и под действием химических веществ - гемолизинов. К ним относятся сапонины, желчные кислоты, кислоты и щелочи, аммиак, спирты, змеиный яд, бактериальные токсины и др.

Величина осмотического давления крови определяется криоскопическим методом, т.е. по точке замерзания крови. У человека температура замерзания плазмы равна -0,56-0,58оС. Осмотическое давление крови человека соответствует давлению 94% NaCl, такой раствор носит название физиологического .

В клинике, когда возникает необходимость введения в кровь жидкости, например, при обезвоживании организма, или при внутривенном введении лекарств обычно применяют этот раствор, который изотоничен плазме крови. Однако, хотя его и называют физиологическим, он таковым в строгом смысле не является, так как в нем отсутствуют остальные минеральные и органические вещества. Более физиологическими растворами являются такие, как раствор Рингера, Рингер-Локка, Тироде, Крепс-Рингера и т.п. Они приближаются к плазме крови по ионному составу (изоионичны). В ряде случаев, особенно для замены плазмы при кровепотере, применяются жидкости кровезаменители, приближающиеся к плазме не только по минеральному, но и по белковому, крупномолекулярному составу.

Дело в том, что белки крови играют большую роль в правильном водном обмене между тканями и плазмой. Осмотическое давление белков крови называется онкотическим давлением . Оно равно примерно 28 мм.рт.ст. т.е. составляет менее 1/200 общего осмотического давления плазмы. Но так как капиллярная стенка очень мало проницаема для белков и легко проходима для воды и кристаллоидов, то именно онкотическое давление белков является наиболее эффективным фактором, удерживающим воду в кровеносных сосудах. Поэтому уменьшение количества белков в плазме приводит к появлению отеков, к выходу воды из сосудов в ткани. Из белков крови наибольшее онкотическое давление развивают альбумины.

Функциональная система регуляции осмотического давления . Осмотическое давление крови млекопитающих и человека в норме держится на относительно постоянном уровне (опыт Гамбургера с введением в кровь лошади 7 л 5% раствора сернокислого натрия). Все это происходит за счет деятельности функциональной системы регуляции осмотического давления, которая тесно увязана с функциональной системой регуляции водно-солевого гомеостаза, так как использует те же исполнительные органы.

В стенках кровеносных сосудов имеются нервные окончания, реагирующие на изменения осмотического давления (осморецепторы ). Раздражение их вызывает возбуждение центральных регуляторных образований в продолговатом и промежуточном мозге. Оттуда идут команды, включающие те или иные органы, например, почки, которые удаляют избыток воды или солей. Из других исполнительных органов ФСОД надо назвать органы пищеварительного тракта, в которых происходит как выведение избытка солей и воды, так и всасывание необходимых для восстановления ОД продуктов; кожу, соединительная ткань которой вбирает в себя при понижении осмотического давления избыток воды или отдает ее последней при повышении осмотического давления. В кишечнике растворы минеральных веществ всасываются только в таких концентрациях, которые способствуют установлению нормального осмотического давления и ионного состава крови. Поэтому при приеме гипертонических растворов (английская соль, морская вода) происходит обезвоживание организма за счет выведения воды в просвет кишечника. На этом основано слабительное действие солей.

Фактором, способным изменять осмотическое давление тканей, а также крови, является обмен веществ, ибо клетки тела потребляют крупномолекулярные питательные вещества, и выделяют взамен значительно большее число молекул низкомолекулярных продуктов своего обмена. Отсюда понятно, почему венозная кровь, оттекающая от печени, почек, мышц имеет большее осмотическое давление, чем артериальная. Не случайно, что в этих органах находится наибольшее количество осморецепторов.

Особенно значительные сдвиги осмотического давления в целом организме вызывает мышечная работа. При очень интенсивной работе деятельность выделительных органов может оказаться недостаточной для сохранения осмотического давления крови на постоянном уровне и в итоге может наступить его увеличение. Сдвиг осмотического давления крови до 1,155% NaCl делает невозможным дальнейшее выполнение работы (один из компонентов утомления).

4. Суспензионные свойства крови . Кровь является устойчивой суспензией мелких клеток в жидкости (плазме), Свойство крови как устойчивой суспензии нарушается при переходе крови к статическому состоянию, что сопровождается оседанием клеток и наиболее отчетливо проявляется со стороны эритроцитов. Отмеченный феномен используется для оценки суспензионной стабильности крови при определении скорости оседания эритроцитов (СОЭ).

Если предохранить кровь от свертывания, то форменные элементы можно отделить от плазмы простым отстаиванием. Это имеет практическое клиническое значение, так как СОЭ заметно меняется при некоторых состояниях и болезнях. Так, СОЭ сильно ускоряется у женщин при беременности, у больных туберкулезом, при воспалительных заболеваниях. При стоянии крови эритроциты склеиваются друг с другом (агглютинируют), образуя так называемые монетные столбики, а затем и конгломераты монетных столбиков (агрегация), которые оседают тем быстрее, чем больше их величина.

Агрегация эритроцитов, их склеивание зависит от изменения физических свойств поверхности эритроцитов (возможно, с изменением знака суммарного заряда клетки с отрицательного на положительный), а также от характера взаимодействия эритроцитов с белками плазмы. Суспензионные свойства крови зависят преимущественно от белкового состава плазмы: увеличение содержания грубодисперсных белков при воспалении сопровождается снижением суспензионной устойчивости и ускорением СОЭ. Величина СОЭ зависит и от количественного соотношения плазмы и эритроцитов. У новорожденных СОЭ равна 1-2 мм/час, у мужчин 4-8 мм/час, у женщин 6-10 мм/час. Определяют СОЭ по методу Панченкова (см. практикум).

Ускоренной СОЭ, обусловленной изменением белков плазмы особенно при воспалении, соответствует и повышенная агрегация эритроцитов в капиллярах. Преимущественная агрегация эритроцитов в капиллярах связана с физиологическим замедлением тока крови в них. Доказано, что в условиях замедленного кровотока увеличение содержания в крови грубодисперсных белков приводит к более выраженной агрегации клеток. Агрегация эритроцитов, отражая динамичность суспензионных свойств крови, является одним из древнейших защитных механизмов. У беспозвоночных агрегация эритроцитов играет ведущую роль в процессах гемостаза; при воспалительной реакции это приводит к развитию стаза (остановки кровотока в пограничных областях), способствуя отграничению очага воспаления.

В последнее время доказано, что в СОЭ имеет значение не столько заряд эритроцитов, сколько характер его взаимодействия с гидрофобными комплексами белковой молекулы. Теория нейтрализации заряда эритроцитов белками не доказана.

5. Вязкость крови (реологические свойства крови). Вязкость крови, определяемая вне организма, превышает вязкость воды в 3-5 раз и зависит преимущественно от содержания эритроцитов и белков. Влияние белков определяется особенностями структуры их молекул: фибриллярные белки повышают вязкость в значительно большей степени, чем глобулярные. Выраженный эффект фибриногена связан не только с высокой внутренней вязкостью, но обусловлен и вызываемой им агрегацией эритроцитов. В физиологических условиях вязкость крови in vitro нарастает (до 70%) после напряженной физической работы и является следствием изменения коллоидных свойств крови.

In vivo вязкость крови характеризуется значительной динамичностью и меняется в зависимости от длины и диаметра сосуда и скорости кровотока. В отличие от однородных жидкостей, вязкость которых нарастает с уменьшением диаметра капилляра, со стороны крови отмечается обратное: в капиллярах вязкость уменьшается. Это связано с неоднородностью структуры крови, как жидкости, и изменением характера протекания клеток по сосудам разного диаметра. Так, эффективная вязкость, измеренная особыми динамическими вискозиметрами, такова: аорта - 4,3; малая артерия - 3,4; артериолы - 1,8; капилляры - 1; венулы - 10; малые вены - 8; вены 6,4. Показано, что если бы вязкость крови была бы постоянной величиной, то сердцу пришлось бы развивать в 30-40 раз большую мощность, чтобы протолкнуть кровь через сосудистую систему, так как вязкость участвует в формировании периферического сопротивления.

Снижение свертываемости крови в условиях введения гепарина сопровождается понижением вязкости и одновременно ускорением скорости кровотока. Показано, что вязкость крови всегда снижается при анемиях, повышается при полицитемиях, лейкемии, некоторых отравлениях. Кислород понижает вязкость крови, поэтому венозная кровь более вязкая, чем артериальная. При повышении температуры вязкость крови понижается.