Количество и физико-химические свойства крови

У человека с массой тела 70кг содержится около 5л крови, что составляет 6-8% массы тела. Кровь состоит из желтоватой жидкой части, называемой плазмой, и взвешенных в ней кровяных телец, или форменных элементов: красных кровяных телец (эритроциты), придающих крови цвет, белых кровяных телец (лейкоциты) и кровяных пластинок (тромбоциты).

Относительная плотность цельной крови, эритроцитов, плазмы выше аналогичных параметров воды.

Осмотическое давление крови равно 7,6-8,1атм. Оно создается суммарным числом молекул и ионов. В основном осмотическое давление крови создается солями, 60% его приходится на долю хлорида натрия.

Постоянство осмотического давления очень важно, т.к. этим гарантируется одно из условий, необходимых для правильного хода физиологических процессов – постоянное содержание воды в клетке и, следовательно, постоянство их объема. Это можно пронаблюдать под микроскопом на примере эритроцитов. В растворе с более высоким, чем в крови осмотическим давлением, они теряют воду и сморщиваются, а в растворе с меньшим осмотическим давлением набухают, увеличиваются в объеме и могут разрушиться.

То же самое происходит и со всеми другими клетками при изменении осмотического давления в окружающей их жидкости.

Плазма крови

Плазма крови – это сложная смесь белков, аминокислот, углеводов, жиров, солей, гормонов, ферментов, антител, растворенных газов и продуктов распада белка (мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак), подлежащих выведению из организма. Основные компоненты плазмы – вода (90-92%), белки (7-8%), глюкоза (0,1%), соли (0,9%).

Основными белками плазмы являются: глобулины (альфа-, бета- и гамма-глобулины), альбумины и липопротеиды. Значение белков многообразно, например:

· важнейшую роль играет глобулин фибриноген: он участвует в процессе свертывания крови

· фракция гамма-глобулина содержит антитела, обеспечивающие иммунитет к определенным инфекционным болезням.

Глюкоза является основным источником энергии для клеток организма. Ее содержание в крови колеблется в пределах 3,33-5,55 ммоль/л. Если количество глюкозы снижается до 2,22 ммоль/л, то резко повышается возбудимость клеток мозга, у человека появляются судороги. Если содержание глюкозы продолжает понижаться, человек впадает в коматозное состояние (нарушается сознание, кровообращение, дыхание) и умирает.

В состав минеральных веществ плазмы входят соли: NaCl, CaCl2, KCl, NaHCO3, NaH2PO4 и др.

В медицинской практике для частичного пополнения потерь крови используют физиологический раствор. В настоящее время применяются кровезамещающие растворы, которые содержат не только соли, глюкозу, но и белки, т.е. по составу и физико-химическим свойствам максимально возможно приближаются к плазме крови. Их вводят человеку после кровопотери для восстановления кровяного давления.

Форменные ферменты крови

Эритроциты. Основная функция эритроцитов – перенос кислорода и углекислого газа. В 1 мкл крови взрослого человека содержится около 4-5млн эритроцитов. Во время работы количество эритроцитов в 1 мкл крови может увеличиваться до 6 млн. это объясняется выходом эритроцитов из кровяных депо (селезенка, печень) в общий круг кровообращения.

Эритроциты образуются в красном костном мозге. При некоторых заболеваниях, травмах возникает анемия – уменьшение числа эритроцитов в крови. Это приводит к уменьшению содержания гемоглобина. Однако в каждом эритроците содержание гемоглобина не изменяется.

Гемоглобин крови. В состав эритроцитов входит пигмент крови – гемоглобин, который участвует в переносе кислорода и углекислого газа. В норме в крови содержится около 140 г/л гемоглобина.

Лейкоциты, или белые кровяные тельца, образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах и селезенке. В 1 мкл крови здорового человека содержится в среднем 6-8 тысяч лейкоцитов.

В крови находится пять видов лейкоцитов: эозинофилы, базофилы, нейтрофилы, лимфоциты и моноциты.

У здоровых людей процентные соотношения различных видов лейкоцитов в крови относительно постоянны и носят название лейкоцитарной формулы.

Основная функция лейкоцитов – защита организма от возбудителей болезней. Нейтрофилы и моноциты обладают способностью к фагоцитозу. Другой способ защиты организма от инфекций – образование антител. Вырабатывают антитела лимфоциты, находящиеся в костном мозге и в селезенке, лимфатических узлах и лимфатических фолликулах стенок пищеварительного тракта. При необходимости защиты организма они превращаются в плазматические клетки. Количество лейкоцитов резко возрастает при инфекционных и воспалительных заболеваниях.

Тромбоциты, или кровяные пластинки, образуются в красном костном мозге. В среднем в 1 мкл крови содержится 250 000-400 000 тромбоцитов. Большая часть их депонирована в селезенке, печени, легких и при необходимости поступает в кровь. Характерной особенностью тромбоцитов является их свойство прилипать к чужеродной поверхности и склеиваться между собой. При этом они разрушаются, выделяя вещества, способствующие свертыванию крови. В результате свертывания крови в месте поражения кровеносного сосуда из тромбоцитов, нитей фибрина и эритроцитов образуется тромб, закупоривающий сосуд и останавливающий кровотечение. Тромбоцитам принадлежит ведущая роль в свертывании крови и прекращении кровотечения.

Свертывание крови

Свертывание крови является защитной реакцией организма. При ранении и вытекании крови из сосудов она из жидкого состояния переходит в желеобразное. Образующийся сгусток закупоривает поврежденные сосуды и предотвращает потерю значительного количества крови.

Свертывание крови обусловлено превращением находящегося в плазме растворимого белка фибриногена в нерастворимый фибрин. При этом образуются тончайшие нити фибрина, в петлях которого удерживаются кровяные клетки и жидкая часть крови.

Свертывающая система крови служит для предотвращения потерь крови. Вместе с тем, для предотвращения свертывания крови внутри сосудистой системы, в крови имеется противосвертывающая система, которая препятствует процессам внутрисосудистого свертывания крови. В печени и легких образуется гепарин, который способен инактивировать тромбин, т.е. переводить его в неактивное состояние.

В крови имеется еще одна система, способная растворять образовавшийся фибрин. После того как тромб закупорил сосуд и остановил кровотечение, он должен быть удален, т.к. теперь мешает заживлению раны. Фибринолизин, появляющийся в плазме крови в этих условиях, способен растворить образовавшийся тромб.

 

Сердечно-сосудистая система

Кровь заключена в систему трубок, в которых она, благодаря работе сердца как «нагнетающего насоса», находится в непрерывном движении.

Кровеносные сосуды делятся на артерии, артериолы, капилляры и вены (см.ил.2.1-1,2.1-2,2.1-3).

По артериям кровь течет от сердца к тканям. Артерии по току крови древовидно ветвятся на все более мелкие сосуды и, наконец, превращаются в артериолы, которые в свою очередь распадаются на систему тончайших сосудов – капилляров. От капилляров начинаются мелкие вены, которые постепенно сливаются и укрупняются. К сердцу кровь притекает по самым крупным венам.

Система кровообращения обеспечивает непрерывную циркуляцию крови, необходимую для выполнения кровью транспортных функций: она доставляет к тканям питательные вещества и кислород и удаляет продукты обмена и углекислый газ. Кроме того, транспортируя гормоны, ферменты и другие вещества, она объединяет организм в единое целое и осуществляет гуморальную регуляцию функций.

В центре системы кровообращения находится сердце. От него начинается круг кровообращения, который делится на две части – большой и малый(см.ил.2.1-4).

Малый круг кровообращения начинается легочным стволом, который отходит от правого желудочка. По нему кровь доставляется в систему легочных капилляров. От легких кровь оттекает по четырем венам, впадающим в левое предсердие. Здесь заканчивается малый круг кровообращения. Кровь, проходя через капилляры малого круга, отдает углекислый газ и насыщается кислородом. Таким образом, кровь из венозной превращается в артериальную.

 

Иллюстрация 2.1-1. Строение артерии.
Иллюстрация 2.1-2. Строение вены.	Иллюстрация 2.1-3. Строение капилляра.

Иллюстрация 2.1-4. Кровеносная система человека: Внешний круг - большой круг кровообращения, который снабжает организм кровью; внутренний круг-малый круг кровообращения, который направляет кровь в лёгкие для газообмена

Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка, из которого кровь поступает в аорту. Из аорты через систему артерий кровь уносится в систему капилляров органов и тканей всего тела. От органов и тканей кровь оттекает по венам и через две полые – верхнюю и нижнюю – вены вливаются в правое предсердие.

Таким образом, каждая капля крови, только пройдя через малый круг кровообращения, поступает в большой и так непрерывно движется по замкнутой системе кровообращения. Скорость кругооборота крови по большому кругу кровообращения составляет 22с, а по малому – 4-5с.

Сердце – полый мышечный орган, имеющий форму конуса. Оно расположено в грудной полости, в области переднего средостения (см.ил.2.1-5).

Стенки сердца состоят из трех слоев: эндокард – внутренний слой; миокард – средний слой; эпикард – наружный слой.

Сердце человека продольной перегородкой разделено на две половины, не сообщающиеся между собой, - правую и левую. В верхней части обеих половин расположены правое и левое предсердия, в нижней части – правый и левый желудочки. Таким образом, сердце человека имеет четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Каждое предсердие сообщается с соответствующим желудочком предсердно-желудочковым отверстием.

В правое предсердие поступает кровь из всех частей тела по двум самым крупным венам – верхней и нижней полым венам. Кроме того, сюда же впадает венечная пазуха сердца, собирающая венозную кровь из тканей самого сердца. В левое предсердие впадают четыре легочные вены, несущие артериальную кровь из легких.

Из правого желудочка выходит легочный ствол, по которому венозная кровь поступает в легкие. Легочным стволом начинается малый круг кровообращения.

Из левого желудочка выходит аорта, несущая артериальную кровь в сосуды большого круга кровообращения.

Иллюстрация 2.1-5. Строение сердца.

Клапаны сердца и крупных кровеносных сосудов

Клапаны сердца представляют собой складки эндокарда. Они закрывают предсердно-желудочковые отверстия и по своему строению являются створчатыми. Существуют два клапана: правый предсердно-желудочковый (трехстворчатый) и левый предсердно-желудочковый (митральный). Клапаны не допускают обратного тока крови из желудочков в предсердия.

Около отверстий легочного ствола и аорты также имеются клапаны, открывающиеся по направлению тока крови в этих сосудах. Это - полулунные клапаны, названные так за свою форму. При уменьшении давления в желудочках сердца они заполняются кровью, их края смыкаются, закрывают просветы легочного ствола и аорты и препятствуют обратному проникновению крови в сердце.

Физиология сердца

Задача сердца – создать и поддержать постоянную разность давления крови между артериями и венами. Причиной движения крови является разность давления. При остановке сердца давление в артериях и венах быстро выравнивается и кровообращение прекращается. Наличие клапанов в сердце уподобляет его насосу. Клапаны закрываются автоматически, давлением крови, и тем самым обеспечивают ее течение в одном направлении.

Цикл сердечной деятельности

При нормальной частоте сердца – 70 ударов в минуту – полный цикл сердечной деятельности продолжается 0,8с. Отделы сердца – предсердия и желудочки – сокращаются последовательно. Сокращение мышц сердца называют систолой, расслабление – диастолой.

Цикл деятельности сердца складывается из трех фаз: первая фаза – систола предсердий (0,1с), вторая фаза – систола желудочков (0,3с) и третья фаза – общая пауза (0,4с). Во время общей паузы расслаблены и предсердия, и желудочки сердца.

Систолический и минутный объемы сердца

Желудочек сердца человека в состоянии покоя при каждом сокращении выбрасывает около 60мл крови. Это количество крови называют систолическим объемом сердца. При физической работе систолический объем возрастает, достигая у тренированных людей 200мл и более.

Минутный объем сердца, т.е. количество крови, выбрасываемый сердцем за 1 мин, в покое составляет около 5л. Так, например, если систолический объем равен 60мл крови и сердце сокращается 65 раз в минуту, то минутный объем будет: 60х65=3900мл.

С началом физической работы наблюдается усиление и учащение сердечной деятельности, что ведет к увеличению минутного объема крови до 8-10л. При больших физических нагрузках минутный объем может достигать 25-30л. Следует иметь в виду, что с увеличением частоты сердцебиений общая пауза укорачивается и, когда сердце сокращается свыше 200 раз в минуту, она становится настолько короткой, что сердце не успевает заполняться кровью. Это ведет к уменьшению и систолического, и минутного объема крови. У тренированных людей при физической работе увеличивается систолический объем за счет увеличения силы сокращений и более полного опорожнения сердца; у нетренированных происходит увеличение частоты почти без увеличения систолического объема.

Кровяное давление

Непременным условием движения крови по системе кровеносных сосудов является разность давления между артериями и венами, которая создается и поддерживается сердцем. На высоту кровяного давления оказывают влияние несколько факторов: работа сердца, периферическое сопротивление (чем с большей силой сокращается сердце и чем сильнее сужены артериолы и капилляры, тем выше кровяное давление), количество циркулирующей крови и ее вязкость. Как известно, сильное кровотечение, а именно потеря до 1/3 крови, ведет к смерти от невозврата крови к сердцу.

В состоянии покоя не вся кровь циркулирует, часть ее находится в кровяных депо – селезенке, печени, коже. Во время физической работы происходит выход крови из депо и объем циркулирующей крови увеличивается. При этом повышается кровяное давление и усиливается кровообращение в мышцах.

Вязкость крови повышается, например, при сильном потоотделении. При этом увеличивается периферическое сопротивление и для продвижения крови необходимо более высокое давление. Работа сердца усиливается, кровяное давление растет.

В артериальной системе в связи с ритмической работой сердца кровяное давление периодически колеблется, повышаясь во время систолы желудочков и снижаясь во время диастолы, по мере отекания крови на периферию. Наивысшее давление, наблюдающееся во время систолы, называют максимальным, или систолическим, давлением. Наименьшее давление, до которого происходит снижение давления во время диастолы, называют минимальным, или диастолическим. У взрослых здоровых людей максимальное давление в норме равно 110-120мм рт. ст., а минимальное – 70-80мм рт. ст.

Разность между максимальным и минимальным давлением называют пульсовым давлением. Оно равно 40-50 мм рт. ст.

Понижение максимального кровяного давления ниже 100мм рт. ст. называют гипотонией, а повышение выше 130мм рт. ст. – гипертонией.

Величина кровяного давления служит важной характеристикой деятельности сердечнососудистой системы. Систолическое давление говорит главным образом о работе сердечной мышцы и эластичности сосудов, тогда как диастолическое характеризует периферическое сопротивление сосудов. При интенсивной мышечной работе обычно растет систолическое давление, достигая 200мм рт. ст. и выше, а минимальное давление не меняется.