Внутренняя среда организма. Кровь

Содержание:

• 1. Общие замечания
• 2. Физико-химические особенности крови человека
• 3. Свертывание крови
• 4. Группы крови

Общие замечания

Внутренняя среда организма — это среда, образованная жидкостями, принимающими непосредственное участие в процессах обмена веществ и поддержании в организме гомеостаза; характеризуется относительным постоянством состава и физико-химических свойств.

Жидкости внутренней среды представляют собой сложные многокомпонентные растворы органических и неорганических соединений, содержащие, как правило, во взвешенном состоянии множество различных отдельных форменных элементов — клеток, частиц и т.д.

Виды жидких тканей внутренней среды:

■ тканевая жидкость — жидкость, находящаяся в межклеточном пространстве различных тканей; обеспечивает независимость клеток от внешней среды и поддержание гомеостаза; образуется из плазмы крови, проникшей через стенки капилляров в межклеточное пространство, и из продуктов жизнедеятельности, поступающих из клеток; объем тканевой жидкости у взрослого человека в 3 раза превышает суммарный объем крови и лимфы; большая часть тканевой жидкости возвращается обратно в кровяное русло, меньшая ее часть поступает в слепо замкнутые капилляры лимфатических сосудов, образуя лимфу;

■ кровь и лимфа — жидкости, циркулирующие по кровеносным и лимфатическим сосудам, проникающим во все живые ткани организма; выполняя транспортные функции, кровь и лимфа косвенно — через тканевую жидкость — участвуют в работе всех органов и тканей организма;

■ трансцеллюлярные жидкости — жидкости специального назначения: ликвор (заполняет спинномозговой канал и желудочки мозга), синовиальная жидкость (находится в суставах), водянистая влага (в передней камере глаза) и др.

❖ Биологические барьеры, ограничивающие жидкие ткани организма:

■внешние биологические барьеры (кожа, слизистые оболочки ротовой и носовой полостей, кишечника) отделяют внутреннюю среду организма от окружающей среды;

■ внутренние биологические барьеры разграничивают жидкие ткани внутри организма; это клеточные мембраны (отделяют содержимое клеток от межклеточной жидкости) и гистогемати-ческие барьеры (отделяют кровь от межклеточной жидкости).

Жидкие ткани внутренней среды тесно взаимосвязаны: тканевая жидкость образуется из плазмы крови и является основой для образования лимфы; в кровь поступают и тканевая жидкость, и лимфа и т.д.

Физико-химические особенности крови человека

Кровь — разновидность соединительной ткани; «жидкая ткань», циркулирующая в кровеносной системе и обеспечивающая жизнедеятельность организма.

■ Основные компоненты и функции крови, общие для всех животных, подробно рассмотрены в «Кровь, тканевая жидкость и лимфа и их особенности у человека«. Поэтому в данном параграфе основное внимание уделяется особенностям крови человека.

Основные физико-химические параметры крови взрослого человека:

■ масса крови составляет около 6-8% от общей массы тела;

■ объем крови составляет в среднем 4,5 л у женщин и 5,4 л у мужчин;

■ удельный вес цельной крови- 1,05-1,06 г/см³;

■ вязкость крови составляет около 4,5, вязкость плазмы — 2,2 (если вязкость воды принимается за 1);

■ кислотно-щелочной баланс (соотношение концентраций водородных Н⁺ и гидроксильных ОН^— ионов) артериальной крови pH_арт = 7,4, венозной крови (содержащей большое количество угольной кислоты) рН_вес = 7,35.

❖ Замечания:

■ изменения кислотно-щелочного баланса плазмы — ацидоз (смещение баланса в кислотную сторону) и алкалоз (смещение его в щелочную сторону) — наблюдаются при диабете, отравлениях, голодании, заболеваниях желудочно-кишечного тракта и сопровождаются воспалительными процессами);

■ при усиленном дыхании из крови удаляется большое количество угольной кислоты, что смещает кислотно-щелочной баланс в щелочную сторону;

■ при рН_арт=7,2 наступает коматозное состояние — потеря сознания, расстройство жизненно важных функций.

Состав плазмы крови человека:

■ вода — 90%;

■ хлорид натрия NaCl и ионы Na⁺, Cl^— — всего 0,9%;

■ катионы К⁺, Са²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺ и др. и анионы НРО₄^—, НСО₃^— и др. -всего 0,1%;

■ белки — 7%; среди них белки, участвующие в реакциях иммунитета (иммуноглобулины) и в процессе свертывания крови (протромбин и фибриноген), придающие крови вязкость (альбумин), поддерживающие водно-солевой баланс; ферменты и др.;

■ липиды — 0,8%;

■ глюкоза — 0,10-0,12% (изменение концентрации глюкозы в крови — гипер- или гипогликемия — вызывает обморочное состояние и при больших отклонениях от нормы приводит к смерти);

■ витамины, аминокислоты;

■ продукты распада белков, подлежащие выведению из организма: мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак.

Осмотическое давление крови определяется концентрацией растворенных в плазме веществ и в норме составляет 7,3 атм.

Изотонические растворы — растворы, осмотическое давление которых такое же, как у плазмы крови, — 7,3 атм.

Гипертонические растворы имеют большее осмотическое давление, гипотонические растворы — меньшее осмотическое давление.

Строго определенная концентрация NaCl в плазме крови необходима для создания стабильного осмотического давления. В среде с более низким содержанием NaCl эритроциты будут поглощать воду до тех пор, пока не лопнут. В среде с более высоким содержанием NaCl вода выходит из эритроцитов, и они сморщиваются. В обоих случаях кровь перестает выполнять свои основные функции. Поэтому при больших кровопотерях в кровь вводят не чистую воду, а искусственный физиологический раствор, в котором концентрации солей, особенно NaCl, строго соответствуют плазме крови.

❖ Эритроциты — красные безъядерные клетки крови, имеющие эластичную мембрану; содержат гемоглобин (молярная масса около 17 000 а.е.м.; составляет более 90% массы эритроцита; обеспечивает транспорт кислорода) и фермент карбоангидразу (обеспечивает транспорт двуокиси углерода),

❖ Основные характеристики эритроцитов человека:

■ имеют вид двояковогнутого диска диаметром 7-8 мкм и толщиной 2 мкм;

■ количество эритроцитов в одном кубическом миллиметре крови у человека составляет около 5 млн. у мужчин и 4,5 млн. у женщин (мужские половые гормоны усиливают образование эритроцитов, женские — тормозят);

■ общее количество эритроцитов в крови взрослого здорового мужчины-около 27×10¹², взрослой женщины — 18×10¹²,

■ суммарная площадь поверхности эритроцитов 3500-3800 м²;

■ средняя продолжительность жизни эритроцитов 100-120 суток;

■ ежесекундно в организме человека разрушается (в печени и селезенке) 2-10 млн. эритроцитов и столько же образуется (в красном костном мозге плоских костей грудины, черепа, ребер, позвонков, ключиц, лопаток, головок длинных трубчатых костей).

Запас эритроцитов на случай кровопотери находится в селезенке, хранящей до 300 мл крови.

Малокровие (анемия) — состояние организма, при котором в крови снижается количество эритроцитов и/или уменьшается со-1 и;ржание в них гемоглобина, в результате чего ткани испытывают недостаток кислорода.

■ Причины малокровия: плохое питание, инфекционные заболевания, кровопотери, авитаминозы, злокачественные опухоли, недостаток железа в пище (при вегетарианском питании).

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ): если предотвратить шертывание крови и оставить ее на несколько часов в капиллярной трубочке, то эритроциты начнут оседать вниз. Измерение СОЭ важно для диагностики заболеваний, так как при различных воспалительных процессах, протекающих в организме, СОЭ повышается.

■ Норма СОЭ у мужчин 3-9 мм/час, у женщин 7-12 мм/час.

Лейкоциты — бесцветные, разнообразные по форме и функциям клетки крови, имеющие ядро, способные к делению, самостоятельному амебоидному передвижению, захватыванию и перевариванию чужеродных для организма микрообъектов, а также к образованию антител; обеспечивают выработку иммунитета (см. ниже).

■ Лейкоциты осуществляют свои функции в просвете кровеносных сосудов и в тканях, куда они мигрируют сквозь небольшие отверстия в стенках капилляров; попав в ткань, они обратно в кровь не возвращаются. Только в ротовую полость ежесекундно выходит около 5000 лейкоцитов; поглощая опасных микроорганизмов, они отравляются их токсинами и гибнут.

Основные характеристики лейкоцитов человека:

■ размер большинства лейкоцитов — 8-12 мкм;

■ количество лейкоцитов в одном кубическом миллиметре крови у взрослого здорового человека составляет 6000-8000;

■ общее количество лейкоцитов в крови взрослого здорового человека — около 30 млрд.;

■ средняя продолжительность жизни лейкоцитов — 2-4 суток (у некоторых видов лейкоцитов — несколько лет);

■ скорость самостоятельного амебоидного передвижения лейкоцитов — около 1 мм за 150 с;

■ один лейкоцит может поглотить 20-30 микроорганизмов;

■ различают 5 типов лейкоцитов: нейтрофилы (составляют 70% всех лейкоцитов), эозинофилы (1,5%), базофилы (0,5%), лимфоциты (24%), моноциты (4%) (см. с. 332);

■ размер моноцитов достигает 50 мкм.

❖ Тромбоциты — уплощенные двояковыпуклые, окруженные мембранами безъядерные тельца, содержащие вещества, участвующие в свертывании крови.

❖ Основные характеристики тромбоцитов человека:
■ имеют округлую, овальную или неправильную форму;
■ диаметр 2-4 мкм, толщина 0,50-0,75 мкм;
■ количество тромбоцитов в одном кубическом миллиметре крови у взрослого человека составляет 150-300 тыс.;
■ общее количество тромбоцитов в крови взрослого здорового человека — около 700-1500 млрд.;
■ средняя продолжительность жизни тромбоцитов — 5-10 суток.

Свертывание крови

Процесс свертывания крови подробно рассмотрен в «»Кровь, тканевая жидкость и лимфа и их особенности у человека«»; в этом же статье мы приводим (в целях повторения и закрепления материала) лишь схему, иллюстрирующую этот процесс.

❖ Замечания:
■ процесс свертывания крови регулируется нервной и эндокринной системами;
■ свертываемость крови ускоряется при болевых раздражениях;
■ препятствуют свертыванию крови лимоннокислые и щавелевокислые соли; а полностью его устраняют гепарин (выделяют из тканей легких и печени) и гирудин (выделяют из слюнных желез пиявок).

Группы крови

После переливания крови от одного человека (донора) другому (реципиенту) может произойти агглютинация (склеивание) и последующее разрушение эритроцитов, что приводит к гибели реципиента.

Агглютинация — склеивание эритроцитов, лейкоцитов, бак-герий и др. в результате взаимодействия антител с антигенами. На-

■шюдается в организме при переливании неодногрупповой крови; применяется в лабораторных методах для определения групп крови.

Механизм агглютинации:

■ на мембранах эритроцитов крови могут иметься специфические вещества — агглютиногены видов А или/и В, обладающие антигенными свойствами;

■ в плазме крови могут находиться специфические вещества белковой природы — антитела агглютинины α или/и β ;

■ агглютинация наступает при взаимодействии одноименных антигенов и антител: А + α или В + β ;

■ наличие или отсутствие конкретного вида агглютиногена на мембранах эритроцитов или конкретного вида агглютинина в плазме крови определяется группой крови и не изменяется в течение всей жизни.

Группы крови — иммунные особенности крови разных людей, обусловленные наследственными различиями в наличии или отсутствии конкретных видов агглютиногенов (А или/и В) на мембранах эритроцитов и конкретных видов агглютининов (а или/и р ) в плазме крови.

■ В настоящее время используется система АВО, разработанная К. Ландштейнером и Я. Янским (см. таблицу).

Теперь при переливании крови используют донорскую кровь только той же группы, что и у реципиента. Однако в исключительных случаях допускается переливание крови (в зависимости от их групп) в соответствии со схемой, приведенной на рисунке ниже.

■ При переливании крови также необходимо учитывать резус-фактор.

Резус-фактор — особый белок-антиген, содержащийся в эритроцитах большинства людей (около 85%) и макаки-резус; передается по наследству и не меняется в течение всей жизни.

При наличии резус-фактора кровь называется резус-положительной (обозначается Rh⁺), при его отсутствии кровь называется резус-отрицательной (обозначается Rh^—).

■ Попадание резус-фактора в кровь человека, у которого этот белок не вырабатывается, создает угрозу его жизни.

■ При резус-конфликтной беременности (мать Rh⁺, плод Rh^—) возможны осложнения вследствие образования иммунных антител к Rh^— -фактору. Повторная резус-конфликтная беременность может вызвать агглютинацию эритроцитов и тяжелые осложнения.

Универсальные доноры — люди, обладающие I группой крови, — их кровь можно переливать людям всех групп, а им — кровь только I группы.

Универсальные реципиенты — люди, обладающие IV группой крови, — им можно вводить кровь любой группы, но их кровь — только людям с IV группой.