Разделы

Анатомия и физиология человека

Биология

Кровь человека

Состав крови

Кровь – это соединительная ткань, в которой наиболее выражено жидкое межклеточное вещество. Межклеточное вещество крови называется плазмой. В ней находятся различные молекулы и ионы, которые составляют 10% от объема плазмы, остальное приходится на воду. В плазме больше всего белков – около 7%.

Помимо плазмы кровь состоит из форменных элементов – клеток (эритроцитов и разного типа лейкоцитов) и производных от клеток (тромбоцитов). На форменные элементы приходится около 40-45% объема крови, плазма составляет 55-60% объема крови.

Состав плазмы относительно постоянен, это важно для поддержания постоянства внутренней среды организма. Во многом такой гомеостаз обеспечивается работой почек, которые выводят из организма избытки воды, солей, вредные продукты обмена веществ. Также с помощью легких кровь освобождается от углекислого газа.

Форменные элементы крови образуются из клеток красного костного мозга, которые называются стволовыми. Красный костный мозг находится в губчатом веществе костей. Кроме этого форменные элементы образуются в селезенке, лимфатических узлах, миндалинах.

Резус-фактор и группы крови

В крови человека присутствует много разных видов белков, способных взаимодействовать между собой.

На наружной поверхности эритроцитов может присутствовать белок, названный резус-фактором. Однако его может и не быть. Название этого белка происходит от названия вида обезьян – макаки резуса, в эритроцитах крови которых он был обнаружен в 1940 г. Людей, содержащих в крови белок резус-фактор, называют резус-положительными Rh+. Тех, у кого этого белка нет, называют резус-отрицательными Rh-.

Если резус-отрицательному человеку перелить резус-положительную кровь, его лимфоциты начнут вырабатывать антитела к чужеродному белку резус-фактора. Возникнет реакция несовместимости. Если у резус отрицательной матери развивается резус положительный плод, в крови матери начинают образовываться вещества, разрушающие эритроциты плода.

У человека различают четыре группы крови: I (0), II (A), III (B) и IV (АВ). Они отличаются содержанием в плазме и эритроцитах специфических белков, которые не всегда совместимы. Белки плазмы могут склеивать эритроциты, разрушать их.

Только IV группа может принимать донорскую кровь всех четырех групп, так как в ее плазме нет белка, который склеивает эритроциты крови донора. Кровь I группы можно приливать любому человеку, так как в ее эритроцитах нет белка, на который могут повлиять белки плазмы реципиента и вызвать их слипание. Тем, у кого кровь относится ко II или III группе, можно переливать кровь своей или I группы. Однако всегда лучше использовать для переливания кровь такой же группы.

Эритроциты

Клетки эритроцитов теряют ядро во время созревания. Внутри эритроцитов находятся молекулы ярко-красного дыхательного пигмента – гемоглобина, более 250 млн молекул в каждой клетке. Именно гемоглобин делает кровь красной, а эритроциты называют красными клетками крови.

В норме в 1 мм3 крови содержится около 5 млн эритроцитов.

Эритроциты имеют дисковидную, двояковогнутую форму. Такая форма обеспечивает наибольшую поверхность соприкосновения при наименьшем объёме. Эритроциты могут проникать в самые тонкие капилляры, быстро отдавая кислород.

Основная функция эритроцитов заключается в переносе кислорода от органов дыхания ко всем клеткам тела и в удалении из тканей углекислого газа.

Клетка эритроцита находится в крови около четырех месяцев. Старые эритроциты разрушаются в печени или селезёнке. Новые эритроциты образуются в красном костном мозге, расположенном в губчатом костном веществе.

Молекула гемоглобина состоит из двух частей: белковой – глобина и железосодержащей – гема. В легких гемоглобин способен легко присоединять кислород. Соединение гемоглобина с кислородом имеет ярко красный цвет.

Кровь, насыщенную кислородом, называют артериальной. Соединение гемоглобина с кислородом нестойкое. При его распаде вновь образуются гемоглобин и свободный кислород, который поступает в клетки тканей. Кровь, обедненную кислородом, называют венозной.

Лейкоциты

Лейкоциты бесцветны, их называют белыми клетками крови, имеют ядра.

В 1 мм3 крови содержится 4-9 тыс лейкоцитов. Их число может сильно колебаться, возрастая при многих заболеваниях.

Существует несколько видов лейкоцитов, отличающихся по строению и функциям. Продолжительность их жизни различна: от нескольких суток до нескольких десятков лет.

Лейкоциты непрерывно образуются в кроветворных органах – красном костном мозге, тимусе, селезенке и лимфатических узлах. Разрушаются в селезенке. Лейкоциты постоянно циркулируют в крови и лимфе.

Лейкоциты играют важную роль в иммунных реакциях – защите организма от чужеродных для него веществ, клеток и тканей.

Иммунитет

Иммунитет — способность организма защищаться от чужеродных тел и веществ с помощью фагоцитоза и выработки антител.

Механизмы иммунитета защищают организм от инфекционных агентов (бактерий и вирусов), освобождают его от погибших, а также переродившихся клеток и, потому, ставших чужеродными.

Кроме лейкоцитов, к иммунной системе относят костный мозг, тимус (вилочковую железу), лимфатические узлы.

Фагоцитоз

Лейкоциты способны активно передвигаться. Некоторые их виды могут проникать через стенки сосудов в ткани, где поглощают и переваривают чужеродные частицы. Кроме того, они могут распознавать и уничтожать раковые и старые, отмирающие клетки. Этот процесс поглощения назван фагоцитозом, а лейкоциты, его осуществляющие, – фагоцитами.

Если в организм проникло очень много чужеродных тел, фагоциты, поглощая их, сильно увеличиваются в размерах и разрушаются. При этом освобождаются вещества, вызывающие местную воспалительную реакцию, которая сопровождается отеком, повышением температуры и покраснением пораженного участка.

Вещества, вызывающие реакцию воспаления, привлекают новые лейкоциты к месту внедрения чужеродных тел. Уничтожая чужеродные тела и поврежденные клетки, лейкоциты гибнут в больших количествах. Гной, который образуется в тканях при воспалении, – это скопление погибших лейкоцитов.

Выработка антител

Защита организма от чужеродных тел осуществляется не только при помощи фагоцитоза. В организме также образуются особые вещества белковой природы – антитела, которые распознают и связывают чужеродные агенты (бактерии, простейшие, грибы) и производимые ими вредные вещества (токсины).

Связанные антителами вредоносные частицы не могут проникнуть в ткани человека и становятся безвредными.

Образование антител происходит с участием лимфоцитов – особого вида лейкоцитов, встречающихся не только в крови, но и в лимфе.

Обычно антитела действуют против возбудителя одного заболевания. Однако известны действующие против возбудителей группы заболеваний. Они повышают общую сопротивляемость организма.

Наличие в крови антител к определенному возбудителю создает невосприимчивость организма к повторным заболеваниям.

При нарушении образования лимфоцитов человек лишается защиты от инфекции.

Тромбоциты

Тромбоциты обычно называют кровяными пластинками и не считают клетками. Они очень мелкие, имеют плоскую неправильную форму, не имеют ядер и живут несколько суток. Тромбоциты постоянно образуются в красном костном мозге как фрагменты цитоплазмы его гигантских клеток мегакариоцитов.

Число тромбоцитов в крови человека 200-400 тыс в мм3.

Основная функция тромбоцитов – способствовать остановке кровотечения. В месте ранения сосуда кровь свертывается, образуя сгусток – тромб, препятствующий вытеканию крови. Свертывание крови – важнейшая защитная реакция, предохраняющая организм от кровопотери при разрушении сосудов.

При повреждении сосуда тромбоциты, находящиеся в этом месте кровяного русла, разрушаются. Из них выходит ряд химических веществ, необходимых для свёртывания крови.

Основу тромба составляет нерастворимый волокнистый белок фибрин, образующийся из растворенного в плазме белка фибриногена. Для превращения фибриногена в фибрин необходимы вещества, находящиеся в крови, а также образующиеся при разрушении тромбоцитов, сосудов и окружающих их тканей. Таким образом, фибрин образуется в результате довольно длинной цепочки химических взаимодействий.

Между нитями фибрина задерживаются клетки крови. Образование сгустка крови происходит в течение 3–8 мин. Сгусток постепенно уплотняется и закрывает место повреждения сосуда, тем самым останавливая кровотечение. Со временем стенка сосуда восстанавливается, а тромб рассасывается.

Важную роль в процессе свертывания крови играют соли кальция.

Способностью свертываться обладает и плазма крови, так как в ней тоже содержится фибриноген. Ее свертывание происходит при тех же условиях, что и свертывание крови, с той лишь разницей, что плазма свертывается медленнее.

Свертывание крови – сложный процесс, в ходе которого из разрушенных тромбоцитов, поврежденных тканей мышц и сосудов выделяются особые биологически активные вещества – факторы свертывания крови (их насчитывают более 10).

Даже в отсутствие повреждения тканей и сосудов в крови происходит превращение небольшого количества фибриногена в фибрин. Обычно этот процесс уравновешивается действием других – противосвертывающих факторов. В частности, свертыванию крови внутри сосудов в организме человека препятствует биологически активное вещество гепарин, образующийся в печени. К противосвертывающим факторам относится герудин, содержащийся в слюне пиявки.

Отсутствие в крови факторов ее свертывания или же нарушение их образования в организме приводит к заболеваниям. Одно из них – гемофилия. У больного гемофилией кровь не свертывается, и человек может погибнуть от кровотечения при самых незначительных повреждениях сосудов.

Функции крови

У человека кровь постоянно движется по замкнутой системе кровеносных сосудов. Большинство функций крови связано с переносом веществ, поэтому часто их объединяют в одну общую – транспортную функцию. Кровь переносит продукты обмена веществ, гормоны, ферменты, тепло. С участием крови осуществляется гуморальная регуляция организма биологически активными веществами. Она обеспечивает защитные реакции организма от инфекций и поддержание постоянной температуры тела.

  1. Дыхательная – переносит кислород, забирая его в лёгких из воздуха, ко всем клеткам организма, а в обратном направлении выносит в лёгкие углекислый газ, который выдыхается во внешнюю среду.

  2. Питательная – переносит по всему организму те питательные вещества, которые всасываются из переваренной пищи в кишечнике.

  3. Выделительная – выносит из тканей продукты обмена в те органы, которые удаляют их из организма, то есть в почки или печень.

  4. Терморегуляционная – нагреваясь, кровь переносит тепло от места его образования, то есть из скелетных мышц и печени, к тем органам, которые необходимо согревать (кожа, мозг).

  5. Защитная – клетки, которые являются составной частью крови, убивают чужеродные агенты, проникающие в организм и вызывающие заболевания. К защитной функции крови также относится образование сгустка крови – тромба в том месте, где повреждён сосуд. Этот процесс защищает организм от смертельно опасной кровопотери.

  6. Регуляторная – поддержание в организме относительного постоянства химического состава и физических свойств путём переноса целого ряда биологически активных веществ.

Внутренняя среда организма

Сама кровь непосредственно не соприкасается с большинством клеток. Однако некоторое количество жидкой составляющей крови проходит через стенки тонких кровеносных сосудов и образует водянистую оболочку вокруг клеток – тканевую жидкость.

Часть тканевой жидкости, которую называют лимфой, собирается в тончайшие трубочки со слепо замкнутыми концами – лимфатические капилляры. Далее лимфатические капилляры переходят в тонкостенные лимфатические сосуды. В тех местах, где сливается несколько лимфатических сосудов, образуются лимфатические узлы. Именно эти структуры образуют лимфатическую систему, по которой циркулирует лимфа.

Таким образом, внутренняя среда включает в себя кровь, лимфу и тканевую жидкость.

Внутренняя среда организма обеспечивает взаимосвязь всех клеток организма с окружающей средой, выступает в роли посредника при осуществлении обмена веществ. Она обеспечивает клетки веществами, необходимыми для их работы, и через неё удаляются продукты распада.

В лимфе происходит уничтожение болезнетворных микроорганизмов. Таким образом, основная функция лимфы – защитная.

Кроме того, лимфа обеспечивает возвращение в кровяное русло тканевой жидкости.