Кровь и ее функции

Кровь является разновидностью соединительной ткани, име­ющей жидкое межклеточное вещество, в котором находятся кле­точные элементы — эритроциты и другие клетки (рис. 11). Функ­ция крови состоит в переносе кислорода и питательных веществ к органам и тканям и выведении из них продуктов обмена ве­ществ. Кровь состоит из основных составляющих: плазмы (жид­кого межклеточного вещества) и находящихся в ней клеток.

Плазма крови. Плазма представляет собой жидкость, оста­ющуюся после удаления из нее форменных элементов. Она содер­жит 90 — 93 % воды, 7 —8 % различных белковых веществ (альбу­минов, глобулинов, липопротеидов), 0, 9 % солей, 0, 1 % глюкозы, ферменты, гормоны, витамины и другие необходимые организму вещества.

Белки плазмы крови поддерживают постоянство состава кро­ви (рН), обеспечивают вязкость крови, определенный уровень ее давления в сосудах, препятствуют оседанию эритроцитов, содер­жат иммуноглобулины, участвующие в защитных реакциях орга­низма.

Рис. 11. Клетки крови:

/ — базофильный гранулоцит; 2 — ацидофильный гранулоцит; 3 — сегменто-ядерный нейтрофильный гранулоцит; 4 — эритроцит; 5— моноцит; 6 — тромбоциты; 7 — лимфоцит

Содержание глюкозы в крови у здорового человека составляет (SO —120 мг% (4, 44—6, 66 ммолъ/л). Резкое уменьшение количества глюкозы в крови (до 2, 22 ммолъ/л) приводит к повышению возбудимости клеток мозга, появлению судорог. Дальнейшее снижение содержания глюкозы в крови ведет к нарушению дыхания, кровообращения, потере сознания и даже к смерти человека.

Минеральными веществами плазмы крови являются NaCl, КС1, СаС1₂, NaHCO₂, NaH₂PO₄ и другие соли, а также ионы Na⁺, Са²⁺, К⁺. Постоянство ионного состава крови обеспечивает устой­чивость осмотического давления и сохранение объема жидкости в крови и клетках организма.

Кровотечения и потеря солей опасны для организма, для кле­ток. Поэтому в медицинской практике при кровопотере приме­няют изотонический солевой раствор, имеющий такое же осмо­тическое давление, как и плазма крови (0, 9 %-й раствор NaCl). Более сложные растворы, содержащие набор необходимых орга­низму солей, ионов, называют не только изотоническими, но и изоионическими. Применяют кровезаменяющие растворы, содер­жащие не только соли, но и белки, глюкозу. В настоящее время хорошо известно, что помещение эритроцитов в гипотонический раствор с малой концентрацией солей и низким осмотическим давлением приводит к проникновению воды в эритроциты. Эрит­роциты при этом набухают, цитолемма их разрывается, гемогло­бин выходит в плазму крови и окрашивает ее. Такая окрашенная в красный цвет плазма получила название лаковой крови. Вгипертоническом растворе с высокой концентрацией солей и высоким осмотическим давлением вода выходит из эритроцитов, и они сморщиваются.

К форменным элементам (клеткам) крови относятся эритро­циты, лейкоциты, кровяные пластинки (тромбоциты).

Эритроциты. Красные кровяные тельца — это безъядерные клетки, не способные к делению. Количество эритроцитов в 1 мкл крови у взрослых мужчин составляет от 3, 9 до 5, 5 млн (5, 0 • 10'²/л), у женщин — от 3, 7 до 4, 9 млн (4, 5 • 10¹²/л). При некоторых забо­леваниях, а также при сильных кровопотерях количество эритро­цитов уменьшается. При этом в крови снижается содержание гемоглобина. Такое состояние называют анемией (малокровием).

У здорового человека продолжительность жизни эритроцитов достигает 120 дней. Затем эритроциты погибают и разрушаются селезенке. Вместо погибших эритроцитов появляются новые, молодые, которые образуются в красном костном мозге из его стволовых клеток.

Каждый эритроцит имеет форму вогнутого с обеих сторон дис­ка диаметром 7 — 8 мкм. Толщина эритроцита в его центре равна 1 —2 мкм. Снаружи эритроцит покрыт оболочкой — цитолеммой, через которую избирательно проникают газы, вода и другие элементы. В цитоплазме эритроцитов отсутствуют органеллы, 34 % объема цитоплазмы эритроцита составляет пигмент гемоглобин, функцией которого является перенос кислорода (О₂) и углекис­лоты (СО₂). Гемоглобин состоит из белка глобина и небелковой группы тема, содержащего железо. В одном эритроците находит­ся до 400 млн молекул гемоглобина. Гемоглобин переносит кис­лород из легких к органам и тканям. Гемоглобин с присоединив­шимся к нему кислородом (О₂) имеет ярко-красный цвет и назы­вается оксигемоглобином. Молекулы кислорода присоединяются к гемоглобину благодаря высокому парциальному давлению его в легких. При низком давлении кислорода в тканях кислород от­соединяется от гемоглобина и уходит из кровеносных капилляров в окружающие их клетки, ткани. Отдав кислород, кровь насыща­ется углекислым газом, давление которого в тканях выше, чем в крови. Гемоглобин в соединении с углекислым газом (СО₂) назы­вается карбогемоглобином. В легких углекислый газ покидает кровь, гемоглобин которой вновь насыщается кислородом.

Гемоглобин легко вступает в соединение с угарным газом (СО), образуя при этом карбоксигемоглобин. Присоединение угарного газа к гемоглобину происходит в 300 раз легче, быстрее, чем при­соединение кислорода. Поэтому содержание в воздухе даже не­большого количества угарного газа вполне достаточно, чтобы он присоединился к гемоглобину крови и блокировал поступление в кровь кислорода. В результате недостатка кислорода в организ­ме наступает кислородное голодание (отравление угарным газом) и связанные с этим головная боль, рвота, головокружение, поте­ря сознания и даже гибель человека.

Лейкоциты. «Белые» клетки крови так же, как и эритроциты, образуются в костном мозге из его стволовых клеток. Они имеют размер от 6 до 25 мкм, отличаются разнообразием форм, подвиж­ностью, функциями. Благодаря способности выходить из крове­носных сосудов в ткани и возвращаться обратно лейкоциты уча­ствуют в защитных реакциях организма. Они способны захваты­вать и поглощать чужеродные частицы, продукты распада клеток, микроорганизмы, переваривать их. У здорового человека в 1 мкл крови насчитывают от 3 500 до 9 000 лейкоцитов [(3, 5 — 9) • 10⁹/л]. Количество лейкоцитов колеблется в течение суток, их число уве­личивается после еды, во время физической работы, при сильных эмоциях. В утренние часы число лейкоцитов в крови уменьшено.

По составу цитоплазмы, форме ядра выделяют зернистые лей­коциты (гранулоциты) и незернистые лейкоциты (агранулоциты). Зернистые лейкоциты имеют в цитоплазме большое число мелких гранул, окрашивающихся различными красителями. По отношению гранул к красителям выделяют эозинофильные лей­коциты (эозинофилы), у которых гранулы окрашиваются эозином в ярко-розовый цвет, базофильные лейкоциты (базофилы) — у них гранулы окрашиваются основными красителями (азуром) в темно-синий или фиолетовый цвет, и нейтрофильные лейкоци­ты (нейтрофилы), которые содержат зернистость фиолетово-розового цвета.

К незернистым лейкоцитам относят также моноциты, имеющие диаметр до 18 — 20 мкм. Это крупные клетки, содержащие ядро различной формы: бобовидное, дольчатое, подковообразное. Цитоплазма моноцитов окрашивается в голубовато-серый цвет. Моноциты, имеющие костно-мозговое происхождение, являют­ся предшественниками тканевых макрофагов. Время пребывания моноцитов в крови составляет от 36 до 104 ч.

К лейкоцитарной группе клеток крови до настоящего време­ни относят также рабочие клетки иммунной системы — лимфо­циты (см. «Иммунная система»).

У здорового человека в крови содержится 60 — 70 % нейтрофилов, 1 — 4% эозинофилов, 0 — 0, 5% базофилов, 6 — 8% моноци­тов. Число лимфоцитов составляет 25 — 30 % от числа всех «белых» клеток крови. При воспалительных заболеваниях количество лей­коцитов в крови (и лимфоцитов тоже) повышается. Такое увели­чение числа лейкоцитов получило название — лейкоцитоз. При аллергических заболеваниях увеличивается число эозинофилов, при некоторых других заболеваниях вырастает число нейтрофилов или базофилов. При угнетении функции костного мозга, на­пример при действии радиации, больших доз рентгеновских лучей или ядовитых веществ, количество лейкоцитов в крови уменьша­ется. Такое уменьшение числа этих клеток называют лейкемией.

Тромбоциты (кровяные пластинки), имеющие размер 2 — 3 мкм, присутствуют в 1 мкл крови в количестве 250 000 — 350 000 (300 • 10⁹/л). Мышечная работа, прием пищи повышают количе­ство тромбоцитов в крови. Тромбоциты не имеют ядра. Это сфе­рической формы пластинки, способные прилипать к чужеродным поверхностям, склеивать их между собой. При этом тромбоциты выделяют вещества, способствующие свертыванию крови. Про­должительность жизни тромбоцитов — 5 — 8 дней.

Свертываемость крови. Кровь, текущая по неповрежденным кровеносным сосудам, остается жидкой. При повреждении сосу­да вытекающая из него кровь довольно быстро свертывается (че­рез 3 — 4 мин), а через 5 — 6 мин превращается в плотный сгу­сток — тромб. Это важное свойство крови свертываться предох­раняет организм от кровопотери. Свертываемость связана с превращением находящегося в плазме крови растворенного белка фибриногена в нерастворимый фибрин. Белок фибрин образует мелкопетлистые сети из тонких нитей, в петлях которой задержи­ваются клетки крови. Так образуется тромб.

Процесс свертывания крови протекает с участием веществ, освобождающихся при разрушении тромбоцитов и повреждении тканей. Из поврежденных тромбоцитов и клеток тканей выделя­ется белок, который, взаимодействуя с белками плазмы крови, преобразуется в активный тромбопластин. Для образования тромбоготастина необходимо присутствие в крови, в частности, анти­гемолитического фактора. Если в крови антигемолитический фак­тор отсутствует или его мало, то свертываемость крови низкая, кровь не свертывается. Это состояние получило название гемо­филии. Далее, с участием образовавшегося тромбопластина белок плазмы крови протромбин превращается в активный фермент тромбин. При взаимодействии образовавшегося тромбина раство­ренный в плазме белок фибриноген превращается в нераствори­мый фибрин. Для предупреждения свертывания крови в крове­носных сосудах в организме имеется противосвертывающая си­стема. В печени и легких образуется вещество гепарин, препят­ствующее свертыванию крови путем превращения тромбина в не­активное состояние.

Группы крови. Переливание крови. При кровопотерях в ре­зультате травмы и при некоторых других состояниях практикует­ся переливание человеку (называемому реципиентом) крови дру­гого человека (донорской крови). При этом важно, чтобы донор­ская кровь была совместима с кровью реципиента. Дело в том, что при смешивании крови от разных лиц эритроциты, оказавшиеся в плазме крови другого человека, могут склеиваться (агглютини­роваться), а затем разрушаться (гемолизироваться). Гемолизом на­зывают процесс разрушения цитолеммы эритроцитов и выхода из них гемоглобина в окружающую их плазму крови. Гемолиз эрит­роцитов (крови) может произойти при смешивании несовмести­мых групп крови или при введении в кровь гипотонического ра­створа, при действии химических ядовитых веществ — аммиака, бензина, хлороформа и других, а также в результате действия яда некоторых змей. Как известно, в крови каждого человека имеют­ся особые белки, которые способны взаимодействовать с такими же белками крови другого человека. У эритроцитов такие белко­вые вещества эритроцитов получили название агглютиногенов, обозначенных заглавными буквами А и В. В плазме крови также имеются белковые вещества, получившие название агглютининов а (альфа) и (3 (бета). Свертывание крови (агглютинация и гемо­лиз эритроцитов) происходит в том случае, если встречаются од­ноименные агглютиноген и агглютинин (А и а; В и б). С учетом наличия тех или иных агглютининов и агглютиногенов кровь лю­дей подразделяют на четыре группы (табл. 4).

Как показано в табл. 4, в плазме первой (I) группы крови со­держатся оба агглютинина (а и б), а у эритроцитов этой группы агглютиногенов нет вообще. В плазме второй (II) группы крови имеется агглютинин б, а у эритроцитов присутствует агглютино­ген А. В плазме третьей (III) группы крови имеется агглютинин а,

Таблица 4. Классификация групп крови человека

а у эритроцитов содержится агглютиноген В. В плазме четвер­той (IV) группы крови агглютининов вообще нет, а эритроциты содержат оба агглютиногена — А и В.

Кровь всех четырех групп одинаково полноценная и различа­ется только содержанием агглютиногенов и агглютининов. Груп­па крови человека постоянна. Она не изменяется в течение жиз­ни и передается по наследству. При переливании крови нужно обязательно учитывать совместимость групп крови. При этом важно, чтобы в результате переливания крови эритроциты доно­ра не склеивались в крови реципиента.

С учетом наличия в крови агглютининов и агглютиногенов кровь людей с первой (I) группой крови называют универсальны­ми донорами. Людей с четвертой (IV) группой крови называют уни­версальными реципиентами, им можно переливать кровь любой другой группы, поскольку в плазме их крови нет агглютининов.

Кроме агглютиногенов А и В, эритроциты крови некоторых людей могут содержать агглютиноген, получивший название ре­зус-фактор (Rh). Этот фактор впервые был обнаружен в крови обезьян макак резусов. Резус-фактор обнаруживается в крови примерно у 85 % людей. Кровь таких людей называют резус-по­ложительной (Rh+). Кровь, в которой резус-фактора нет, называ­ют резус-отрицательной (Rh-). Феномен резус-фактора заключа­ется в том, что в крови таких людей отсутствуют вещества, полу­чившие название антирезус-агглютининов. Если человеку с резус-отрицательной кровью повторно перелить резус-положительную кровь, то под влиянием резус-агглютиногена донора в крови ре­ципиента образуются антирезус-агглютинины и гемолизирующие вещества. Это может вызвать агглютинацию и гемолиз эритроци­тов. Так, если у матери резус-отрицательная кровь, а у плода резус-положительная, унаследованная от отца, то кровь плода вы­зывает в резус-отрицательной крови матери образование антире­зус-агглютининов. Эти агглютинины могут проходить через плаценту и разрушать эритроциты плода. В этом случае плод может погибнуть в утробе матери или ребенок родится с так называемой гемолитической желтухой.