Состав и основные параметры крови

Кровь состоит из жидкой части - плазмы (55 - 60 %) и форменных элементов (40 - 45 %) - эритроцитов (красных кровяных клеток), лейкоци­тов (белых кровяных клеток) и тромбоцитов (кровяных пластинок). Плазма крови, лишенная фибриногена, называется сывороткой. У взрослого чело­века общее количество крови составляет 5 - 8 % массы тела, что соответ­ствует 5 - 6 л. Объем крови принято обозначать по отношению к массе те­ла (мл/ кг). В среднем, он равен у мужчин - 65 мл/кг, у женщин - 60 мл/кг и у детей - около 70 мл/кг.

Количество эритроцитов в крови примерно в тысячу раз больше, чем лейкоцитов, и в десятки раз больше, чем тромбоцитов. Последние по своим размерам в несколько раз меньше, чем эритроциты. Поэтому эритроциты составляют более 90 % всего объема, приходящегося на долю форменных элементов крови. Выраженное в процентах отношение объема форменных элементов к общему объему крови называется гематокритом. У мужчин гематокрит составляет в среднем 45 %, у женщин - 40 %. Это означает, что у мужчин форменные элементы занимают 45 %, а плазма - 55 % объ­ема крови, а у женщин 40 и 60 %, соответственно. Эта разница обуслов­лена тем, что у мужчин содержание эритроцитов в крови больше, чем у женщин. У детей гематокрит выше, чем у взрослых; в процессе старения гематокрит снижается. Увеличение гематокрита сопровождается возраста­нием вязкости крови (внутренним ее трением), которая у здорового взросло­го человека составляет 4 - 5 единиц, т.е. в 5 раз выше, чем у воды. Посколь­ку периферическое сопротивление кровотоку прямо пропорционально вяз­кости, любое существенное увеличение гематокрита приводит к повыше­нию нагрузки на сердце, в результате чего кровообращение в некоторых ор­ганах может нарушаться, возрастает риск тромбообразования.

Относительная плотность крови (уд. вес) - 1050 - 1060 г/ л.

Ионный состав плазмы или сыворотки - Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-.

Форменные элементы крови

Образование форменных элементов крови называется гемопоэзом. Он осуществляется в различных кроветворных органах. В костном мозге образуются эритроциты, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы. Образова­ние моноцитов осуществляется в костном мозге и в ретикулярных клетках печени, селезенки и лимфатических узлов. Лимфоциты формируются во многих органах: лимфатических узлах, миндалинах, селезенке, тимусе, ко­стном мозге. В красном костном мозге и селезенке образуются тромбоциты.

Функции эритроцитов

Основной физиологической функцией эритроцитов является связы­вание и перенос кислорода от легких к органам и тканям. Этот процесс осуществляется благодаря особенностям строения эритроцитов и химиче­ского состава гемоглобина.

Эритроциты - безъядерные клетки крови диаметром 7 - 8 мкм. В кро­ви человека содержится 4,5 - 5,0 · 10 ¹²/л эритроцитов. Форма эритроцитов в виде двояковогнутого диска обеспечивает большую поверхность для сво­бодной диффузии газов через его мембрану. Суммарная поверхность всех эритроцитов в циркулирующей крови составляет около 3 000 м².

В начальных фазах своего развития эритроциты имеют ядро и назы­ваются ретикулоцитами. В нормальных условиях ретикулоциты составля­ют около 1 % от общего числа циркулирующих в крови эритроцитов. Средняя продолжительность жизни зрелых эритроцитов составляет около 120 дней, после чего они разрушаются в печени и селезенке.

По мере созревания эритроцитов их ядро замещается дыхательным пигментом - гемоглобином (Нв), составляющим около 90 % сухого веще­ства эритроцитов, а 10 % составляют минеральные соли, глюкоза, белки и жиры. Гемоглобин - сложный белок, молекула которого состоит из белка глобина и железосодержащей части - гема. Гемоглобин обладает свойст­вом легко соединяться с кислородом и столь же легко его отдавать. Соеди­няясь с кислородом, он становится оксигемоглобином (НвО₂), а отдавая его, превращается в восстановленный (редуцированный) гемоглобин (Нв). Гемоглобин крови человека составляет 14 - 15 % ее массы, т.е. около 700 г.

Кроме того, в венозной крови содержится соединение гемоглобина с углекислым газом - карбгемоглобин, который транспортирует СО₂ из тка­ней к легким - НвСО₂. Гемоглобин обладает способностью образовывать и патологические соединения. Одним из них является карбоксигемоглобин

(НвСО) - соединение гемоглобина с угарным газом, который неспособен присоединять кислород, что является опасным для жизни. Слабое отравле­ние СО - обратимый процесс: при дыхании свежим воздухом СО посте­пенно отщепляется. Метгемоглобин - патологическое соединение, являет­ся окисленным гемоглобином, в котором под влиянием сильных окислите­лей Fe²⁺ превращается в Fe³⁺. При накоплении в крови больших количеств метгемоглобина транспорт О₂ нарушается и может наступить смерть.

В скелетных и сердечной мышцах содержится близкий по своему строению белок миоглобин (мышечный гемоглобин). Он более активно, чем гемоглобин, соединяется с кислородом, обеспечивая им работающие мышцы. Общее количество миоглоб ин а у человека составляет около 25 % гемоглобина крови. В большей концентрации миоглобин содержится в мышцах, выполняющих функциональную нагрузку. Под влиянием физиче­ских нагрузок количество миоглобина в мышцах повышается.

В процессе передвижения крови эритроциты не оседают, т.к. они, имея одноименные отрицательные заряды, отталкиваются друг от друга. При отстаивании крови в капилляре эритроциты оседают на дно. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) в нормальных условиях у мужчин состав­ляет 1 - 10 мм/час, у женщин - 2 - 15 мм/час.

Функции лейкоцитов

Лейкоциты играют важную роль в защите организма от микробов, любых чужеродных веществ, т.е. они обеспечивают иммунитет.

Лейкоциты по функциональным и морфологическим признакам пред­ставляют собой обычные клетки, содержащие ядро и протоплазму. Количе­ство лейкоцитов в крови здорового человека составляет 4 - 9 · 10⁹ / л. Лей­коциты неоднородны по своему строению: в одних из них протоплазма имеет зернистое строение (гранулоциты), в других зернистости нет (агра-нулоциты). Гранулоциты составляют 65 - 70 % всех лейкоцитов и делятся в зависимости от способности окрашиваться нейтральными, кислыми или основными красками на нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

Агранулоциты составляют 30 - 35 % всех белых кровяных телец и включают в себя лимфоциты и моноциты. Функции различных лейкоцитов разнообразны.

Процентное соотношение различных форм лейкоцитов в крови на­зывается лейкоцитарной формулой. Общее количество лейкоцитов и лейкоцитарная формула не являются постоянными.

Увеличение числа лейкоцитов в периферической крови называется лейкоцитозом, а уменьшение – лейкопенией. Продолжительность жизни лейкоцитов составляет 7 – 10 дней.

Нейтрофилы ( 60 – 70 % от числа всех лейкоцитов) являются наибо-лее важными клетками защиты организма от бактерий и их токсинов. Про-никая через стенки капилляров, нейтрофилы попадают в межтканевые пространства, где осуществляется фагоцитоз – поглощение и переварива-ние бактерий и других инородных белковых тел. В зависимости от формы ядра различают юные, сегментоядерные и палочкоядерные нейтрофилы.

Эозинофилы (1 – 4 % от общего числа лейкоцитов) адсорбируют на свою поверхность антигены (чужеродные белки), многие тканевые веще-ства и токсины белковой природы, разрушая и обезвреживая их. Кроме то-го, эозинофилы принимают участие в предупреждении развития аллерги-ческих реакций.

Базофилы (0 – 1 % всех лейкоцитов) осуществляют синтез гепарина, входящего в антисвертывающую систему крови. Они участвуют также в синтезе ряда биологически активных веществ и ферментов (гистамина, се-ротонина, фосфатазы, липазы, пероксидазы). Количество базофилов воз-растает при воспалительных процессах.

Лимфоциты (25 – 30 % от числа всех лейкоцитов) играют централь-ную роль в процессах образования иммунитета организма, а также актив-но участвуют в нейтрализации различных токсических веществ. Продол-жительность жизни у некоторых – 20 и более лет.

Главным фактором иммунологической системы крови являются Т- и В-лимфоциты. Т-лимфоциты прежде всего выполняют роль строгого им-мунного контролера. Вступив в контакт с любым антигеном, они надолго запоминают его генетическую структуру и определяют программу биосин-теза антител (иммуноглобулинов), которая осуществляется В-лимфоцитами. В - лимфоциты, получив программу биосинтеза иммуноглобулинов, превра - щаются в плазмоциты, являющиеся фабрикой антител.

В Т-лимфоцитах происходит синтез веществ, активирующих фагоци-тоз и защитные воспалительные реакции. Они следят за генетической чис-тотой организма, препятствуя приживлению чужеродных тканей, активируя регенерацию и уничтожая отмершие или мутантные (в т.ч. и опухолевые) клетки собственного организма. Т - лимфоцитам принадлежит также важ - ная роль регуляторов кроветворной функции, заключающаяся в уничтоже - нии чужеродных стволовых клеток костного мозга. Лимфоциты способны синтезировать бета- и гамма-глобулины, входящие в состав антител.

Лимфоциты обладают удивительной способностью различать в ор-ганизме «свое» и «чужое» вследствие наличия в их оболочке специфиче-ских участков-рецепторов. Лимфоциты способны возвращаться обратно в кровеносное русло.

К сожалению, лимфоциты не всегда могут выполнять свою роль в образовании эффективной системы иммунитета. В частности, вирус имму-нодефицита человека ( ВИЧ ), вызывающий грозное заболевание СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита), может резко снижать им - мунологическую защиту организма. Главным пусковым механизмом СПИДа является проникновение ВИЧ из крови в Т-лимфоциты. Там вирус может оставаться в неактивном (латентном) состоянии несколько лет, пока в связи со вторичной инфекцией не начнется иммунологическая стимуля-ция Т-лимфоцитов. Тогда вирус активируется и размножается так бурно, что вирусные клетки, покидая пораженные лимфоциты, полностью повре-ждают мембрану и разрушают их. Прогрессирующая гибель лимфоцитов снижает сопротивляемость организма к различным интоксикациям, в т.ч. и к микробам, безвредным для человека с нормальным иммунитетом. Кроме того, резко ослабевает уничтожение Т-лимфоцитами мутантных (раковых) клеток, в связи с чем существенно возрастает вероятность возникновения злокачественных опухолей. Наиболее частыми проявлениями СПИДа яв-ляются воспаления легких, опухоли, поражения ЦНС и гнойничковые за-болевания кожи и слизистых оболочек.

Первичные и вторичные нарушения при СПИДе обусловливают пе-струю картину изменения периферической крови. Наряду со значительным снижением числа лимфоцитов в ответ на воспаление или гнойничковые поражения кожи (слизистых) может возникать нейтрофильный лейкоци-тоз. При поражении системы крови появляются очаги патологического кроветворения, и в кровь будут поступать в большом количестве незрелые формы лейкоцитов. При внутренних кровотечениях и истощении больного начинает развиваться прогрессирующая анемия с уменьшением числа эритроцитов и гемоглобина в крови.

Моноциты (4 – 8 % от общего числа лейкоцитов) являются самыми крупными клетками белой крови, которые называют макрофагами. Они обладают самой высокой фагоцитарной активностью по отношению к продуктам распада клеток и тканей, а также обезвреживают токсины, обра-зующиеся в очагах воспаления. Считают также, что моноциты принимают участие в выработке антител. К макрофагам, наряду с моноцитами, относят

ретикулярные и эндотелиальные клетки печени, селезенки, костного мозга и лимфатических узлов.

Функции тромбоцитов

Тромбоциты - это мелкие безъядерные кровяные пластинки непра­вильной формы диаметром 2 - 5 мкм. Несмотря на отсутствие ядра, тром­боциты обладают активным метаболизмом и являются третьими самостоя­тельными живыми клетками крови. Число их в периферической крови ко­леблется от 250 до 400 · 10⁹/ л; продолжительность жизни тромбоцитов со­ставляет 8 - 12 дней.