«Внутренняя среда организма. Кровь. Гомеостаз, состав, свойства и функции крови».

Кровь – это жидкая ткань, циркулирующая по сосудам, осуществляющая транспорт веществ и обеспечивающая питание и обмен веществ всех клеток организма. Красный цвет ей придает гемоглобин, содержащийся в эритроцитах. Учение о крови и ее болезнях - гематология. Для внутренней среды организма характерно относительно динамическое постоянство внутренней среды – гомеостаз. Морфологическим субстратом, регулирующим обменные процессы между кровью и тканями являются гистогематические барьеры, состоящие из эндотелия капилляров, базальной мембраны, соединительной ткани и клеточных мембран. Система крови включает в себя жидкую кровь, органы кроветворения (красный костный мозг, лимфатические узлы), органы кроворазрушения (печень) и механизмы регуляции.

 Физиологические функции крови:

1.        дыхательная (перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким)

2.        трофическая (доставка питательных веществ, минеральных солей, витаминов от органов пищеварения к тканям)

3.        экскреторная (удаление из тканей конечных продуктов метаболизма)

4.        терморегуляторная (регуляция температуры тела путем охлаждения энергоемких органов и наоборот)

5.        гомеостатическая (поддержание постоянства среды организма)

6.        регуляция вводно-солевого обмена между кровью и тканями

7.        защитная (участие в клеточном и гуморальном иммунитете, в свертывании)

8.        гуморальная регуляция (перенос гормонов и медиаторов)

9.        креаторная (перенос макромолекул, которые осуществляют межклеточную передачу информации)

Общее количество крови в организме взрослого человека в норме составляет 4-6 литров. В покое в сосудистой системе находится 60-70% крови – циркулирующая кровь, оставшаяся кровь – в кровяных депо – запасная, депонированная. В крови важнее плазма, т. к. она поддерживает давление крови. Кровь контактирует с клетками через межтканевую жидкость (искл – косный мозг и селезенка). Кровь состоит из жидкой части – плазмы и клеток – форменных элементов: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты. Плазма крови на 90% состоит из воды и на 10% из белков и минеральных солей.

Основные группы белков плазмы:

1.        альбумины (связывают лекарственные вещества, витамины, гормоны, пигменты)

2.        глобулины (транспортируют жиры, глюкозу, медь, железо, вырабатывают антитела – иммуноглобулины, a и b агглютинины крови)

3.        фибриноген (участвует в свертываемости крови)

Отсутствие этого белка в крови приводит к развитию гемофилии – несвертываемости крови. К небелковым соединениям плазмы относят аминокислоты, полипептиды, мочевину. В плазме содержится более 50 различных видов гормонов и пигментов. Белок плазмы, обладающий бактерицидными свойствами – пропердин. Белок плазмы составляет 7-8%, остаточный азот – 30-40 млг%, неорганические вещества – 1%. Давление, которое оказывают растворенные в плазме минеральные соли – осмотическое )определяется поваренной солью). В норме составляет 7,6 атм. Растворы, у которых осмотическое давление равно осмотическому давлению плазмы – изотонические, если больше – гипертонические, меньше – гипотонические. Изотонический (физиологический) раствор – 0,9% поваренной соли.

Давление, создаваемое белками плазмы (альбумины), способными притягивать и удерживать воду -  онкотическое (20-30 мм.рт. ст). Постоянство этих давлений является жестким параметром гомеостаза.

Реакция крови – pH обусловлена соотношением положительных водородных и отрицательных гидроксильных ионов (7,36 – 7,42). Сдвиг ее в кислую сторону – ацидоз, в щелочную – алкалоз. Поддержание на этом уровне достигается за счет буферных систем крови:

1.        гемоглобина

2.        карбонатов

3.        фосфатов

4.        белков плазмы

Эритроцит (eritros – красный, cutos – клетка) – безъядерный форменный элемент крови, содержащий гемоглобин. Имеет форму двояковогнутого диска. Они гибкие, эластичные, легко деформируются, образуются в красном костном мозге, разрушаются в печени и селезенке. Живут 120 дней. Молодые имеют ядро – ретикулоциты. По мере роста ядро заменяется молекулой гемоглобина (дыхательный пигмент). Эритроциты придают крови вязкость (у мужчин она больше). Норма у женщин – 3,7 – 4,7 млн., у мужчин –4 - 5 млн., у новорожденных – 6 млн. При движении в капиллярах эритроциты приобретают обтекаемую форму пули и движутся согласованно друг за другом. В обычных кровеносных сосудах движение эритроцитов опережает движение крови в целом. Это происходит вследствие того, что эритроциты при движении крови концентрируются в центральной, наиболее быстрой части канала.

 При нормальном движении крови скорость максимальна в центре и практически нулевая у стенок. Разные части диска эритроцита оказываются под действием слоев, движущимися  с разными скоростями, и эритроцит начинает катиться. Он начинает катиться как гусеница трактора. Кровяные тельца несут на своей поверхности отрицательный заряд, на внутренней поверхности сосуда заряд тот же, поэтому элементы крови не соприкасаются со стенками кровеносного сосуда. Кровь движется в сосуде не прямым потоком, а ее частицы в процессе движения имеют спиральные траектории, т. е. поток крови закручивается. Это не позволяет частицам крови слипаться и предотвращает образование тромбов. Установлено, что потоки в малом и большом  кругах кровообращения вращаются в разные стороны (В. Захаров, В. Шумаков).

Функции эритроцитов:

1.дыхательная (транспортная)

2.питательная (на их поверхности оседают аминокислоты)

3.защитная (связь токсинов, участие в свертывании крови)

4.ферментативная (перенос ферментов)

5.буферная (поддержание pH с помощью гемоглобина)

6.креаторная (перенос макромолекул, осуществляющих межклеточные взаимодействия)

Увеличение количества эритроцитов – эритроцитоз, уменьшение – эритроцитопения.

Гемоглобин – белок - хромопротеид, имеющий в своем составе атом железа. У мужчин – 13 – 16 гр%, у женщин – 12 – 14 гр%. Общее его количество в крови – 700гр. Гемоглобин включает в себя до 600 аминокислот, белок – глобин, 4 молекулы гема, которые содержат атом железа. В мышцах содержится миоглобин, образующийся в красном костном мозге.

Физиологические соединения гемоглобина:

1.        оксигемоглобин (в артериальной крови – HbO2)

2.        восстановленный (в венозной крови – Hb)

3.        карбгемоглобин (в венозной крови – HbCO2)

К патологическим соединениям относят:

1.        карбоксигемоглобин (HbCO) – очень прочное вещество, связь с угарным газом. При этом молекулы О2 не присоединяются, что приводит к гипоксии и отравлению.

2.        метилгемоглобин

Количество гемоглобина измеряется гемометром.

Гемолиз – процесс внутрисосудистого распада эритроцитов и выход из них гемоглобина в плазму, которая окрашивается в красный цвет и становится прозрачной (лаковая кровь).

Виды гемолиза:

1.      Осмотический – при понижении осмотического давления крови происходит набухание эритроцитов с последующим их разрушением.

2.      Химический – оболочка эритроцитов разрушается под действием химических веществ (алкоголь, эфир, бензол, хлороформ)

3.      Механический – разрушение оболочки эритроцитов при интенсивном встряхивании ампульной крови.

4.      Термический – результат замораживания и размораживания ампульной крови.

5.      Биологический – разрушение эритроцитов при укусах змей, насекомых, скорпионов, при переливании несовместимой крови.

Скорость (реакция) оседания эритроцитов (СОЕ или РОЕ) – изменение физико-химических свойств крови, измеряемое величиной столба плазмы при оседании эритроцитов. Величина СОЕ зависит от содержания в крови белков глобулинов и фибриногена. При любых воспалительных процессах их концентрация в крови увеличивается, а также увеличение СОЕ происходит перед родами.

Лейкоцит (leukos – белый, cutos – клетка) – белое или бесцветное кровяное тельце, не содержит гемоглобина. Образуется в красном костном мозге, лимфатических узлах, фолликулах и селезенке, живут 20 дней. Клетки имеют ядро. Норма: 4,5 – 9,5 тыс. Увеличение их количества – лейкоцитоз, уменьшение – лейкоцитопения.

Виды лейкоцитов:

1.        гранулоциты (зернистые): нейтрофилы, эозинофилы, базофилы

2.        агранулоциты (незернистые): лимфоциты, моноциты.

Ядра всех гранулоцитов разделены  на 2 – 5 частей, которые соединяются нитями (перетяжками). Самые мелкие – лимфоциты, имеют крупное округлое ядро, самые крупные из зернистых – моноциты, имеют бобовидное ядро. Основная масса в крови - сегментоядерные нейтрофилы. Процентное соотношение отдельных форм лейкоцитов в крови - лейкоцитарная формула:

1.Лейкоциты – 4,5 – 9,5 тыс. в мм3.

2.базофилы – 0,5 – 1 %

3.Эозинофилы – 1 – 5 %

4.Нейтрофилы – 50 – 72 % (сегментоядерные)

5.Лимфоциты – 18 – 38 %

6.Моноциты – 2 – 10 %

Свойства лейкоцитов:

1.        амебовидная подвижность

2.        диапедез – способность выходить через неповрежденную стенку сосуда

3.        фагоцитоз – способность окружать инородные тела и микроорганизмы, захватывать их в цитоплазму, поглощать и переваривать (И.И. Мечников 1882 год)

Функции лейкоцитов:

1. Защитная (фагоцитоз)
2. Антитоксическая – выработка антитоксинов, обезвреживающих продукты жизнедеятельности микробов.
3. Выработка антител, обеспечивающих иммунитет – невосприимчивость к инфекции.
4. Участвуют во всех этапах воспаления, стимулируют регенеративные процессы, ускоряют заживление ран.
5. Ферментативная – вырабатывают ферменты для фагоцитоза.
6. Участвуют в процессах свертывания крови путем выработки гепарина и гистамина.
7. Являются центральным звеном иммунной системы, выполняют функцию цензуры, сохраняя генетический гомеостаз.
8. Обеспечивают уничтожение собственных мутантных клеток.
9. Образуют активные пирогенны, формируют лихорадочную реакцию.
10. Несут макромолекулы с информацией, обеспечивая связь и целостность организма.

Тромбоциты (trombos – сгусток крови) – безъядерная кровяная пластинка, участвующая в свертывании крови и необходимая для поддержания целостности сосудистой стенки. Образуется в красном костном мозге и в гигантских клетках – мегакариоцитах, живут до 10 дней. Норма их в крови – 200 – 300 тыс. в мм3. Увеличение их количества – тромбоцитоз, уменьшение – тромбоцитопения.

Свойства тромбоцитов:

1.амебовидная подвижность

2.фагоцитоз

3.прилипание к чужеродной поверхности и склеивание частиц между собой

4.легкая разрушаемость

5.выделение и поглощение БАВ: серотонин, адреналин, норадреналин

6.содержат в себе специфические соединения, способствующие свертыванию крови

Функции тромбоцитов:

1.      Активное участие в образовании тромба

2.      Участие в остановке кровотечение (гемостаз)

3.      Защитная за счет склеивания микробов (агглютинация)

4.      Выработка ферментов для остановки кровотечения

5.      Транспорт креативных веществ, сохраняющих структуру сосудистой стенки

6.      Оказывают влияние на состояние гистогематических барьеров между кровью и тканевой жидкостью путем изменения проницаемости стенок капилляров.

Гемостаз – остановка кровотечения.

Виды:

1. Сосудисто-тромбоцитарный
2. Коагуляционный

1.      Данный вид распространяется на мелкие кровеносные сосуды и каппиляры. В результате повреждения сосуда нервные импульсы идут в продолговатый мозг, затем обратно, что приводит к рефлекторному спазму стенок сосуда. Это временная реакция. Длительный спазм обеспечивают серотонин, адреналин и норадреналин.

Затем начинается уплотнение тромбоцитарной пробки. Тромбоциты и лейкоциты устремляются в зону повреждения, образуется тромб. Пробка уплотняется за счет белка тромбоцитов – тромбостенин.

2.      Осуществляется за счет свертывания крови. В результате повреждения стенки кровеносного сосуда белок фибриноген переходит в фибрин, который не растворяется. Это ферментативный процесс.

 В нем принимают участие фибриноген, протромбин, тромбопластин, ионы калия и 15 плазменных факторов, которые образуются в печени при наличии витамина К.

В первой фазе протромбиназа переходит в протромбин, во второй фазе протромбин переходит в тромбин, в третьей фазе фибриноген переходит в фибрин. Для этого необходим тромбин и ионы кальция. Нити фибрина сокращаются и уплотняются. В норме кровь в сосудах не свертывается, т.к.:

1.        Факторы системы крови находятся в неактивной форме

2.        Содержатся их ингибиторы

3.        Наличие фибринолитической системы

Гемопоэз – образование форменных элементов крови в красном костном мозге. Эритроциты образуются  в синусах красного костного мозга. Тромбоциты образуются из мегакариоцитов в красном костном мозге и легких.

 Регуляция гемопоэза  осуществляется нервным и гуморальным путем: витамин В, С, фолиевая кислота, железо, кобальт, марганец, медь, фактор Кастла (дно желудка). Нервная регуляция осуществляется гипоталамусом и корой.

Стволовая клетка костного мозга дает начало 2 клеткам – предшественницам (миелопоэза и лимфопоэза). Из клетки – предшественницы лимфопоэза образуются клетка – предшественница Т – лимфоцита и клетка – предшественница В – лимфоцита. Клетка – предшественница Т – лимфоцита – т – лимфобласт – Т – пролимфоцит – Т – лимфоцит. Клетка – предшественница В – лимфоцита – В – лимфобласт – В – пролимфоцит – В – лимфоцит. Клетка – предшественница миелопоэза дает начало:

• Базофильному миелобласту – базофил
• Эозинофильному миелобласту – промиелоцит – миелоцит – эозинофил
• Мегакариобласту – тромбоцит
• Нейтрофильному миелобласту – нейтрофил

Лимфопоэз дает начало Т и В – лимфоцитам, миелопоэз – форменным элементам крови.

Система крови включает в себя жидкую кровь, органы кровообразования и кроворазрушения.  Все форменные элементы крови в нормальных условиях образуются в красном костном мозге (у взрослых): грудина, лопатки, ребра, позвонки, тазовые кости. У детей кроветворение осуществляется и в трубчатых костях.  Родоначальником всех клеток является стволовая кроветворная клетка костного мозга, которые трансформируются в клетки – предшественники, дающие начало миелопоэзу и лимфопоэзу. Эти процессы регулируются гемопоэтинами, среди которых различают эритро- лейко- и тромбоцитопоэтины. Клетки-предшественники трансформируются в бластные формы миелоцитарного, эритроцитарного и тромбоцитарного ростков крови, из которых происходит развитие зрелых форм: Т и В-лейкоцитов, моноцитов, базофилов, эозинофилов, нейтрофилов, эритроцитов и тромбоцитов.

В 1901 году австриец Ландштейнер и в 1903 году чех Янский обнаружили, что при смешивании крови разных людей часто наблюдается агглютинация эритроцитов (склеивание) с их последующим гемолизом. В дальнейшем было обнаружено, что в эритроцитах  содержатся агглютиногены А и В (антигены), а в плазме крови находятся агглютинины a и b (антитела), склеивающие эритроциты. Агглютиногены и агглютинины у разных людей могут быть по одному, вместе или отсутствовать. Агглютиноген А и агглютинин a являются одноименными. Агглютинация происходит, если агглютиногены встречаются в крови с одноименными агглютининами, поэтому в крови любого человека содержатся разноименные агглютиногены и агглютинины. Их четыре комбинации:

1.        I (0) – ab

2.        II (А) – Ab

3.        III (B) – Ba

4.        IU (AB)

Кровь людей первой группы R(-) можно переливать любому человеку – универсальные доноры. Люди, имеющие 4 группу крови, являются универсальными реципиентами. Но в современной медицинской практике пришли к выводу, что переливать можно только одногруппную кровь, т.к. в эритроцитах разных людей найдено более 500 видов агглютиногенов. Для определения группы крови необходимо иметь стандартные сыворотки, в которых имеются известные агглютинины. Каплю крови добавляют к сывороткам и по наличию агглютинации определяют принадлежность группы. Если агглютинации нет нигде – I гр., есть во всех – IV, в I и III – II гр., в I и II – III гр.

В 1940 году  Ландштейнер и Винер нашли в крови макаки белок, который назвали резус-фактор, а макаку – резус. Белок содержится в эритроцитах. У 85% людей этот белок имеется, кровь их R(+), у остальных кровь R(-). Резус-фактор передается по наследству, не меняется в течение жизни и имеет большое значение при беременности. Если плод наследует резус-положительную кровь от отца, то это вызывает в крови матери образование анти-резус-агглютининов, которые вызывают в крови плода агглютинацию и гемолиз эритроцитов. В настоящее время таким беременным назначают препараты, блокирующие выработку этих веществ.