Поняття системи крові було введено в 1830-х рр. Х. Лангом. Кров - це фізіологічна система, яка включає в себе:
1) периферичну (циркулює і депонированную) кров;
2) органи кровотворення;
3) органи кроверазрушения;
4) механізми регуляції.
Система крові має низку особливостей:
1) динамічністю, т. Е. Склад периферичного компонента може постійно змінюватися;
2) відсутністю самостійного значення, так як всі свої функції виконує в постійному русі, т. Е. Функціонує разом з системою кровообігу.
Її компоненти утворюються в різних органах.
В організмі кров виконує безліч функцій:
Кров також регулює надходження до тканин і органів поживних речовин і підтримує гомеостаз.
Транспортна функція полягає в перенесенні більшості біологічно активних речовин за допомогою білків плазм (альбумінів і глобулінів). Дихальна функція здійснюється у вигляді транспорту кисню і вуглекислого газу. Поживна функція полягає в тому, що кров доставляє до всіх органів і тканин поживні речовини - білки, вуглеводи, ліпіди. За рахунок наявності високої теплопровідності, високу тепловіддачу і здатності легко і швидко переміщатися з глибоких органів до поверхневих тканин кров регулює рівень теплообміну організму з навколишнім середовищем. Через кров доставляються до місць виділення продукти метаболізму. Органи кровотворення і кроверазрушения підтримують на постійному рівні різні показники, т. Е. Забезпечують гомеостаз. Захисна функція полягає в участі в реакціях неспецифічної резистентності організму (вроджений імунітет) і в набутому імунітеті, системі фібринолізу за рахунок наявності в складі лейкоцитів, тромбоцитів і еритроцитів.
Фізико-хімічні властивості крові обумовлені її складом:
Суспензійне властивість пов'язана зі здатністю формених елементів перебувати в підвішеному стані. Колоїдне властивість забезпечується в основному білками, які можуть утримувати воду (ліофільні білки). Електролітної властивість пов'язана з наявністю неорганічних речовин. Його показником є величина осмотичного тиску. Реологическая здатність забезпечує плинність і впливає на периферичний опір.
Фізіологія компонентів крові
Плазма крові, її склад
Плазма складає рідку частину крові і є водно-сольовим розчином білків. Складається на 90-95% з води і на 8-10% з сухого залишку. До складу сухого залишку входять неорганічні і органічні речовини. До органічних відносяться білки, азотовмісні речовини небілкової природи, безазотистих органічні компоненти, ферменти.
Білки складають 7-8% від сухого залишку (що становить 67-75 г / л) і виконують ряд функцій. Вони відрізняються за будовою, молекулярної масі, змісту різних речовин. При збільшенні концентрації білків виникає гіперпротеїнемія, при зменшенні - гіпопротеїнемія, при появі патологічних білків - парапротеінемія, при зміні їх співвідношення - диспротеїнемія. У нормі в плазмі присутні альбуміни і глобуліни. Їх співвідношення визначається білковим коефіцієнтом, який дорівнює 1,5-2,0.
Альбуміни - дрібнодисперсні білки, молекулярна маса яких 70 000-80 000 Д. В плазмі їх міститься близько 50-60%, що становить 37-41 г / л. В організмі вони виконуються наступні функції:
1) є депо амінокислот;
2) забезпечують суспензійне властивість крові, оскільки є гідрофільними білками і утримують воду;
3) беруть участь в підтримці колоїдних властивостей за рахунок здатності утримувати воду в кровоносній руслі;
4) транспортують гормони, неетерефіцірованние жирні кислоти, неорганічні речовини і т. Д.
При нестачі альбумінів виникає набряк тканин (аж до загибелі організму).
Глобуліни - крупнодисперсні молекули, молекулярна маса яких більше 100 000 Д. Їх концентрація коливається в межах 30-35%, що становить близько 30-34 г / л. При електрофорезі глобуліни розпадаються на кілька видів:
1) # 946; 1 - глобуліни;
За рахунок такої будови глобуліни виконують різні функції:
Захисна функція пов'язана з наявністю імуноглобулінів - антитіл, здатних зв'язувати антигени. Також вони входять до складу захисних систем організму, такі як - системи пропердина і комплементу, забезпечуючи неспецифічну резистентність організму. Беруть участь в процесах згортання крові за рахунок наявності фібриногену, що займає проміжне положення між # 946; глобулінами і # 947; глобулінами, які є джерелом фібринових ниток. Утворюють в організмі систему фібринолізу, основним компонентом якої є плазминоген.
Транспортна функція пов'язана з перенесенням металів за допомогою гаптоглобина і церулоплазміну. Гаптоглобін відноситься до # 946; 2-глобуліну і утворює комплекс з трансферином, яке зберігає для організму залізо. церулоплазмін є # 946; 2-глобуліну, який здатний з'єднувати мідь.
Патологічні глобуліни утворюються в ході запальних реакцій, тому в нормі не виявляються. До них відносяться інтерферон (утворюється при впровадженні вірусів), С-реактивний білок, або білок гострої фази (є # 946; -глобуліну і присутній в плазмі при важких, хронічних захворюваннях).
Таким чином, білки забезпечують фізико-хімічні властивості крові і виконують захисну функцію.
У плазмі також містяться амінокислоти, сечовина, сечова кислота, креатинін;
Органічні речовини в плазмі представлені у вигляді продуктів обміну вуглеводів і ліпідів. Компоненти обміну вуглеводів:
3) пировиноградная кислота (утворюється при утилізації вуглеводів, в нормі міститься приблизно 80-85 ммоль / л). Продуктом ліпідного метаболізму є холестерин, який бере участь в синтезі гормонів, жовчних кислот, побудові клітинної мембрани, що виконує енергетичну функцію. У вільному вигляді він представлений у формі ліпопротеїдів - комплексу білків і ліпідів. Виділяють п'ять груп:
1) хиломікрони (беруть участь в транспорті триацилгліцеридів екзогенного походження, утворюються в ендоплазматичної мережі ентероцитів);
2) ліпопротеїди дуже низької щільності (переносять триацилгліцеридів ендогенного походження);
3) ліпопротеїди низької щільності (доставляють холестерин до клітин і тканин);
4) ліпопротеїди високої щільності (утворюють комплекси з холестерином і фосфоліпідами).
Біологічно активні речовини і ферменти відносяться до групи речовин, що володіють високою ензимної активністю, на їх частку припадає 0,1% сухого залишку.
Неорганічні речовини є електролітами, т. Е. Аніонами і катіонами. Вони виконують ряд функцій:
1) регулюють осмотичний тиск;
2) підтримують pH крові;
3) беруть участь в порушенні клітинної мембрани.
У кожного елемента є свої функції:
1) йод необхідний для синтезу гормонів щитовидної залози;
2) залізо входить до складу гемоглобіну;
3) мідь каталізує еритропоез.
Осмотичний тиск крові забезпечується за рахунок концентрації в крові осмотично активних речовин, т. Е. Це різниця тисків між електролітами і неелектролітів.
Осмотичний тиск відноситься до жорстких констант, його величина 7,3-8,1 атм. Електроліти створюють до 90-96% всієї величини осмотичного тиску, з них 60% - хлорид натрію, так як електроліти мають низьку молекулярну масу і створюють високу молекулярну концентрацію. Неелектролітів складають 4-10% величини осмотичного тиску і володіють високою молекулярною масою, тому створюють низьку осмотичну концентрацію. До них відносяться глюкоза, ліпіди, білки плазми крові. Осмотичний тиск, що створюється білками, називається онкотичним. З його допомогою формені елементи підтримуються в підвішеному стані в кровоносній руслі. Для підтримки нормальної життєдіяльності необхідно, щоб величина осмотичного тиску завжди була в межах допустимої норми.
Еритроцити - червоні кров'яні тільця, що містять дихальний пігмент - гемоглобін. Ці без'ядерні клітини утворюються в червоному кістковому мозку, а руйнуються в селезінці. Залежно від розмірів діляться на нормоцити, мікроціти і макроціти. Приблизно 85% всіх клітин має форму двояковогнутого диска або лінзи з діаметром 7,2-7,5 мкм. Така структура обумовлена наявністю в цитоскелет білка спектрина і оптимальним співвідношенням холестерину і лецитину. Завдяки даній формі еритроцит здатний переносити дихальні гази - кисень і вуглекислий газ.
Найважливішими функціями еритроцита є:
Гемоглобін бере участь в імунологічних реакціях.
Дихальна функція пов'язана з наявністю гемоглобіну і бікарбонату калію, за рахунок яких здійснюється перенесення дихальних газів.
Поживна функція пов'язана зі здатністю мембрани клітин адсорбувати амінокислоти і ліпіди, які з током крові транспортуються від кишечника до тканин.
Ферментативна функція обумовлена присутністю на мембрані карбоангідрази, метгемоглобінредуктази, глютатіонредуктази, пероксидази, істинної холінестерази і ін.
Захисна функція здійснюється в результаті осідання токсинів мікробів і антитіл, а також за рахунок присутності факторів згортання крові і фібринолізу.
Оскільки еритроцити містять антигени, то їх використовують в імунологічних реакціях для виявлення антитіл в крові.
Еритроцити є найчисленнішими форменими елементами крові. Так, у чоловіків в нормі міститься 4,5-5,5 × 10 12 / л, а у жінок - 3,7-4,7 × 10 12 / л. Однак кількість формених елементів крові мінливо (їх збільшення називається еритроцитоз, а при зменшення - Еритропенія).
Еритроцити мають фізіологічними і фізико-хімічними властивостями:
2) осмотической стійкістю;
3) наявністю креаторних зв'язків;
4) здатністю до осідання;
Пластичність багато в чому обумовлена будовою цитоскелету, в якому дуже важливим є співвідношення фосфоліпідів і холестерину. Це співвідношення виражається у вигляді ліполітичного коефіцієнта і в нормі становить 0,9.Пластічность еритроцитів - здатність до оборотної деформації при проходженні через вузькі капіляри і мікропори. При зниженні кількості холестерину в мембрані спостерігається зниження стійкості еритроцитів.
В даний час встановлено, що еритроцити є ідеальним переносниками, оскільки володіють креаторнимі зв'язками, транспортують різні речовини і здійснюють міжклітинну взаємодію.
Здатність до осідання обумовлена питомою вагою клітин, який вище, ніж всі плазми крові. У нормі вона невисока і пов'язана з наявністю білків альбумінової фракції, які здатні утримувати гідрадну оболонку еритроцитів. Глобуліни є ліофобні колоїди, які перешкоджають утворенню гідратної оболонки. Співвідношення альбумінової і глобулиновой фракцій крові (білковий коефіцієнт) визначає швидкість осідання еритроцитів. У нормі він складає 1,5-1,7.
При зменшенні швидкості кровотоку і збільшення в'язкості спостерігається агрегація. При швидкої агрегації утворюються «монетні стовпчики» - помилкові агрегати, які розпадаються на повноцінні клітини зі збереженою мембраною і внутрішньоклітинної структурою. При тривалому порушенні кровотоку з'являються справжні агреганти, що викликають утворення мікротромби.
Деструкція (руйнування еритроцитів) відбувається через 120 днів в результаті фізіологічного старіння. Воно характеризується:
1) поступовим зменшенням вмісту ліпідів і води в мембрані;
2) збільшеним виходом іонів K і Na;
3) переважанням метаболічних зрушень;
4) погіршенням здатності до відновлення метгемоглобіну в гемоглобін;
5) зниженням осмотичної стійкості, що призводить до гемолізу.
Старіючі еритроцити за рахунок зниження здатності до деформації застряють в мілліпоровие фільтрах селезінки, де поглинаються фагоцитами. Близько 10% клітин піддаються руйнуванню в судинному руслі.