Кровь из чего она сделана. Кровь, ее состав, свойства и функции понятие внутренней среде организма. Тромбоциты могут быть
Лимфа, тканевая жидкость и кровь составляют внутреннюю среду организма, постоянство ее состава и физико-химических характеристик поддерживается механизмами регуляции и являются показателем здоровья. В случае возникновения патологических или воспалительных процессов, связанных с тем или иным заболеванием, изменяется и состав крови, поэтому ее – первое, что потребуется врачу для постановки диагноза.
Опасным для человека является быстрое снижение количества крови, например, в случае открытой раны, являющееся причиной резкого падения кровяного .
Поскольку по своему составу кровь , в которой во взвешенном состоянии находятся форменные элементы, ее состав определяется методом центрифугирования. В крови человека составляет порядка 55-58%, а остальные форменные элементы - от 42 до 45%, причем в крови их немного больше, чем в крови .
крови содержится в теле человека
В настоящее время количество крови, циркулирующей в теле человека, определяется с достаточно высокой степенью точности. Для этого используется метод, когда в кровь вводится дозированное количество -либо вещества, которое не сразу выводится из ее состава. После того как оно через какое-то время равномерно распределяется по всей кровеносной системе, берут пробу и определяют его концентрацию в крови. Чаще всего в качестве такого вещества используется безвредный для организма коллоидный краситель, например, конго-рот. Еще одним способом для определения количества крови в теле человека является введение в кровь искусственных радиоактивных изотопов. После некоторых манипуляций с кровью, удается подсчитать количество эритроцитов, в которые проникли изотопы, а затем по значению радиоактивности крови и ее объем.
Если в крови образуется излишек жидкости, она перераспределяется в кожу и мышечные ткани, а также выводится через почки.
Как было выяснено, в среднем количество крови составляет около 7% от веса, если ваш вес составляет 60 кг, объем крови будет равен 4,2 литра, 5-ти литровый объем циркулирует в теле человека, весящего 71,5 кг. Объем ее может колебаться от 5 до 9%, но, как правило, эти колебания носят кратковременный характер и связаны с потерей жидкости или, наоборот, введением ее в кровь, а также с обильными кровотечениями. Но механизмы регулирования, действующие в организме, поддерживают количество общего объема крови в нем постоянным.
Кровь относится к жидким соединительным тканям. Она выполняет множество функций для организма и необходима для поддержания жизнедеятельности. Потеря большого количества крови опасна для жизни.
Зачем нужна кровь
Кровь вместе с лимфой и межтканевой жидкостью составляет внутреннюю среду организма. Она несет тканям кислород и питательные вещества, удаляет углекислый газ и продукты обмена, вырабатывает антитела, гормоны, регулирующие различных систем.
Кровь обеспечивает постоянство состава внутренней среды. В зависимости от того, какие вещества она переносит, различают дыхательную, питательную, выделительную, регуляторную, гомеостатическую, терморегуляторную и защитную функции крови.
Связываясь с кислородом и доставляя его от к тканям и органам, а углекислый газ – от периферических тканей к легким, кровь выполняет дыхательную функцию. В транспорте продуктов обмена ( , и других) к выделительным органам (почкам, кишечнику, коже) заключается выделительная функция крови. Перемещением глюкозы, аминокислот и прочих питательных веществ к тканям и органам кровь осуществляет питание организма.
Гомеостаз – это постоянство внутренней среды. Гомеостатическая функция крови заключается в равномерном распределении крови между тканями и органами, поддержании постоянного осмотического давления и уровня pH. Без переноса кровью , выработанных железами внутренней секреции, к органам-мишеням было бы невозможно осуществление гуморальной регуляции.
Защитная роль крови заключается в формировании антител, обезвреживании микроорганизмов и их токсинов, удалении продуктов распада тканей, образовании тромбов, препятствующих кровопотере. Терморегуляторная функция реализуется путем равномерного распределения тепла в организме и переноса тепла из внутренних органов к сосудам кожи.
Кровь обладает высокой теплоемкостью и теплопроводностью, что позволяет сохранять тепло в теле и при перегреве отводить его наружу – к поверхности кожи.
Наверное, все, даже совсем маленькие дети знают, что кровь — это жидкость красного цвета, которая находится где-то внутри человека. Но что из себя представляет кровь, почему она так важна и откуда она берётся?
На эти вопросы сможет ответить не каждый взрослый, поэтому я попробую рассказать о крови с точки зрения биологии и медицины.
Итак, кровь — это жидкость, которая непрерывно движется по нашему организму и выполняет ряд жизненно важных функций. Думаю, все видели кровь и представляют, что она выглядит как тёмно-красная жидкость. Кровь состоит из двух основным компонентов:
- Плазма крови;
- Форменные элементы крови.
Плазма крови
Плазма — это жидкая часть крови. Если вы когда-нибудь бывали в службе переливания крови, вы могли видеть пакетики со светло-жёлтой жидкостью. Именно так и выглядит плазма.
Подавляющее большинство состава плазмы приходится на воду. Более 90% плазмы — вода. Остальную долю занимает так называемый сухой остаток — органические и неорганические вещества.
Очень важно отметить белки, которые являются органическими веществами — глобулины и альбумины. Глобулины выполняют защитную функцию. Иммуноглобулины — один из важнейших эшелонов нашего организма перед такими врагами, как вирусы или бактерии. Альбумины отвечают за физическое постоянство и однородность крови, именно альбумины поддерживают форменные элементы крови во взвешенном, равномерном состоянии.
Ещё один хорошо знакомый вам органический компонент плазмы — это глюкоза . Да, именно уровень глюкозы измеряют при подозрении на сахарный диабет. Именно уровень глюкозы стараются контролировать те, кто им уже заболел. В норме уровень глюкозы равен 3.5 — 5.6 милимоль в литре крови.
Форменные элементы крови
Если взять какое-то количество крови и отделить от неё всю плазму, то останутся форменные элементы крови. А именно:
- Эритроциты
- Тромбоциты
- Лейкоциты
Рассмотрим их по отдельности.
Эритроциты
Эритроциты также иногда называют «красные кровяные тельца». Хотя зачастую эритроциты и относят к клеткам, важно отметить, что они не имеют ядра. Вот как выглядит эритроцит:
Именно эритроциты формируют красный цвет крови. Эритроциты выполняют функцию переноса кислорода к тканям организма. Эритроциты несут кислород к каждой нуждающейся в нём клеточке нашего тела. Также эритроциты забирают углекислый газ и выносят его к лёгким, чтобы впоследствии вовсе удалить из организма.
Эритроциты содержат в себе очень важный белок — гемоглобин. Именно гемоглобин способен связываться с кислородом и с углекислым газом.
Кстати, в нашем организме есть особые зоны, которые способны проверять кровь на правильное соотношение кислорода и углекислого газа. Один из таких участков находится на .
Ещё один важный факт: именно эритроциты отвечают за так называемую группу крови — антигенную характеристику эритроцитов отдельно взятого человека.
Нормальное количество эритроцитов в крови взрослых людей различается по половому признаку. Для мужчин норма — 4.5-5.5×10 12 /л, для женщин — 3.7 — 4.7 ×10 12 /л
Тромбоциты
Представляют из себя обломки клеток красного костного мозга. Как и эритроциты, они не являются полноценными клетками. Вот так примерно выглядит тромбоцит человека:
Тромбоциты — важнейшая часть крови, которая отвечает за свёртывание . Если вы поранитесь, например, кухонных ножом, из места пореза сразу же пойдёт кровь. Кровь будет выделятся несколько минут, скорее всего, вам придётся даже повязать место пореза.
Но потом, даже если вы представите, что вы герой боевика и не будете ничем перевязывать порез, кровь остановится. Для вас это будет выглядеть просто как отсутствие крови, а на самом деле здесь сработают тромбоциты и белки плазмы крови, преимущественно фибриноген. Пройдёт довольно сложная цепь взаимодействия тромбоцитов и веществ плазмы, в итоге образуется крохотный тромб, повреждённый сосуд «заклеится» и кровотечение остановится.
В норме в человеческом организме присутствует 180 — 360×10 9 /л тромбоцитов.
Лейкоциты
Лейкоциты — это главные защитники человеческого организма. В простонародье говорят — «иммунитет упал», «иммунитет ослаб», «часто простужаюсь». Как правило, все эти жалобы связаны с работой лейкоцитов.
Лейкоциты защищают нас от разнообразных вирусных или бактериальных болезней. Если у вас возникло какое-либо острое, гнойное воспаление — например, в результате заусенца под ногтем, вы увидите и почувствуете результаты их работы. Лейкоциты атакуют болезнетворные микрооорганизмы, провоцируя гнойное воспаление. Кстати, гной — это и есть обломки погибших лейкоцитов.
Лейкоциты также составляют основной противораковый барьер. Именно они контролируют процессы деления клеток, не допуская появления атипичных раковых клеток.
Лейкоциты — это полноценные (в отличие от тромбоцитов и эритроцитов) клетки крови, имеющие ядро и способные к передвижению. Ещё одно важнейшее свойство лейкоцитов — фагоцитоз. Если очень сильно упростить этот биологический термин, получится «пожирание». Лейкоциты пожирают наших врагов — бактерии и вирусы. Также они участвуют в сложных каскадных реакциях выработки приобретённого иммунитета.
Лейкоциты делятся на две большие группы: гранулированные лейкоциты и негранулированные лейкоциты. Весьма просто запомнить — одни покрыты гранулами, вторые — гладкие.
В норме у здорово человека кровь содержит 4 — 10×10 9 /л лейкоцитов.
Откуда берётся кровь?
Довольно простой вопрос, на который мало кто из взрослых людей может ответить (кроме медиков и других естественно-научных специалистов). Действительно, в нашем организме целая куча крови — 5 литров у мужчин и чуть более 4 литров у женщин. Где же это всё создаётся?
Кровь создаётся в красном костном мозге . Не в сердце, как ошибочно могут предположить многие. Сердце, на самом деле, не имеет совершенно никакого отношения к кроветворению, не путайте кроветворную и сердечно-сосудистую системы!
Красный костный мозг — это ткань красноватого цвета, которая внешне очень похожа на арбузную мякоть. Красный костный мозг находится внутри тазовых костей, грудины, и в совсем небольшом количестве — внутри позвонков, костей черепа, а также около эпифизов трубчатых костей. Красный костный мозг не имеет отношения к головному мозгу, спинному мозгу или к нервной системе вообще. Я решил отметить местоположение красного костного мозга на картинке со скелетом, чтобы вы имели представление, где производится ваша кровь.
Кстати, если возникает подозрение на тяжёлые болезни, связанные с кроветворением, выполняется особая диагностическая процедура. Речь идёт о стернальной пункции (с латинского «sternum» — грудина). Стернальная пункция — это забор пробы красного костного мозга из грудины при помощи специального шприца с очень толстой иглой.
Все форменные элементы крови начинают своё развитие в красном костном мозге. Однако, Т-лимфоциты (это представители гладких, негранулированных лейкоцитов) на половине своего развития мигрируют в тимус, где продолжают дифференцировку. Тимус — это железа, которая находится за верхней частью грудины. Анатомы называют эту область «верхнее средостение».
Где кровь разрушается?
На самом деле, все форменные элементы крови имеют небольшие сроки жизни. Эритроциты живут порядка 120 дней, лейкоциты — не более 10 дней. Старые, плохо функционирующие клетки в нашем организме обычно поглощаются специальными клетками — тканевыми макрофагами (тоже пожиратели).
Однако форменные элементы крови также разрушаются и в селезёнке . Прежде всего, это касается эритроцитов. Не зря селезёнку называют также «кладбище эритроцитов». Следует отметить, что в здоровом организме старение и распад старых форменных элементов компенсируется созреванием новых популяций. Таким образом формируется гомеостаз (постоянство) содержания форменных элементов.
Функции крови
Итак, мы знаем, из чего состоит кровь, знаем, где она создаётся и где разрушается. Какие же функции она выполняет, для чего она нужна?
- Транспортная, она же дыхательная. Кровь переносит к тканям всем органов кислород и питательные вещества, забирая углекислый газ и продукты распада;
- Защитная. Как уже говорилось ранее, наша кровь — это мощнейшая линия защиты от разнообразных напастей, начиная от банальных бактерий и заканчивая грозными онкологическими болезнями;
- Поддерживающая. Кровь — универсальный механизм регуляции постоянства внутренней среды организма. Кровь регулирует температуру, кислотность среды, натяжение поверхностей и ряд других факторов.
Кровь (haema, sanguis) - это жидкая ткань, состоящая из плазмы и взвешенных в ней кровяных клеток. Кровь заключена в систему сосудов и находится в состоянии непрерывного движения. Кровь, лимфа, межтканевая жидкость являются 3 внутренними средами организма, которые омывают все клетки, доставляя им необходимые для жизнедеятельности вещества, и уносят конечные продукты обмена. Внутренняя среда организма постоянна по своему составу и физико-химическим свойствам. Постоянство внутренней среды организма называется гомеостаз и является необходимым условием жизни. Гомеостаз регулируется нервной и эндокринной системами. Прекращение движения крови при остановке сердца приводит организм к гибели.
Функции крови:
Транспортная (дыхательная, питательная, экскреторная)
Защитная (иммунная, защита от кровопотери)
Терморегулирующая
Гуморальная регуляция функций в организме.
КОЛИЧЕСТВО КРОВИ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ
Количество
Кровь составляет 6-8% массы тела. Новорожденные имеют до 15%. В среднем у человека 4,5 - 5 л. Кровь, циркулирующая в сосудах - периферическая , часть крови содержится в депо (печень, селезенка, кожа) - депонированная . Потеря 1/3 крови ведет к гибели организма.
Удельный вес (плотность) крови - 1,050 - 1,060.
Он зависит от количества эритроцитов, гемоглобина и белков в плазме крови. Он увеличивается при сгущении крови (обезвоживание, физические нагрузки). Снижение удельного веса крови наблюдается при притоке жидкости из тканей после кровопотери. У женщин несколько ниже удельный вес крови, т. к. у них меньше количество эритроцитов.
Вязкость крови 3- 5, превышает вязкость воды в 3 - 5 раз (вязкость воды при температуре + 20°С принята за 1 условную единицу).
Вязкость плазмы - 1,7-2,2.
Зависит вязкость крови от количества эритроцитов и белков плазмы (в основном
фибриногена) в крови.
От вязкости крови зависят реологические свойства крови - скорость кровотока и
периферическое сопротивление крови в сосудах.
Вязкость имеет разную величину в разных сосудах (самая высокая в венулах и
венах, пониже в артериях, самая низкая в капиллярах и артериолах). Если бы
вязкость была бы одинаковая во всех сосудах, то сердцу пришлось бы развивать
мощность в 30-40 раз больше, чтобы протолкнуть кровь через всю сосудистую
Вязкость увеличивается при сгущении крови, обезвоживании, после физических
нагрузок, при эритремиях, некоторых отравлениях, в венозной крови, при введении
препаратов - коагулянтов (препаратов, усиливающих свертывание крови).
Уменьшается вязкость при анемиях, при притоке жидкости из тканей после кровопотери, при гемофилии, при повышении температуры, в артериальной крови, при введении гепарина и др. противосвертывающих средств.
Реакция среды (рН) - в норме 7,36 - 7,42. Жизнь возможна, если рН от 7 до 7,8.
Состояние, при котором происходит накопление в крови и тканях кислых эквивалентов, называется ацидоз (закисление), рН крови при этом уменьшается (меньше 7,36). Ацидоз может быть:
газовым - при накоплении СО 2 в крови (СО2+ Н 2 О<-> Н 2 СО 3 - накопление кислых эквивалентов);
метаболическим (накопление кислых метаболитов, например при диабетической коме накопление ацетоуксусной и гамма-аминомаслной кислот).
Ацидоз приводит к торможению ЦНС, коме и смерти.
Накопление щелочных эквивалентов называется алкалоз (защелачивание) -увеличение рН больше 7,42.
Алкалозтакже может быть газовым , при гипервентиляции легких (если выведено слишком большое количество СО 2), метаболическим - при накоплении щелочных эквивалентов и чрезмерном выведении кислых (неукротимая рвота, поносы, отравления и др.) Алкалоз приводит к перевозбуждению ЦНС, судорогам мышц и смерти.
Поддержание рН достигается за счет буферных систем крови, которые могут связывать гидроксильные (ОН-) и водородные ионы (Н +) и тем удерживать реакцию крови постоянной. Способность буферных систем противодействовать сдвигу рН объясняется тем, что при взаимодействии их с Н+ или ОН-, образуются соединения, обладающие слабо выраженным кислотным или основным характером.
Основные буферные системы организма:
белковая буферная система (кислые и щелочные белки);
гемоглобиновая (гемоглобин, оксигемоглобин);
бикарбонатная (бикарбонаты, угольная кислота);
фосфатная (первичные и вторичные фосфаты).
Осмотическое давление крови =7,6-8,1 атм.
Создается оно в основном солями натрия и др. минеральными солями, растворенными в крови.
Благодаря осмотическому давлению вода распределяется равномерно между клетками и тканями.
Изотоническими растворами называют растворы, осмотическое давление которых равно осмотическому давлению крови. В изотонических растворах эритроциты не изменяются. Изотоническими растворами являются: физиологический раствор 0,86% NaCl, раствор Рингера, раствор Рингера-Локка и др.
В гипотоническом растворе (осмотическое давление которого ниже, чем в крови) вода из раствора идет в эритроциты, при этом они набухают и разрушаются -осмотический гемолиз. Растворы с более высоким осмотическим давлением называются гипертоническими, эритроциты в них теряют Н 2 О и сморщиваются.
Онкотическое давление крови обусловлено белками плазмы крови (в основном альбуминами) В норме составляет 25-30 мм рт. ст. (в среднем 28) (0,03 - 0,04 атм.). Онкотическое давление - это осмотическое давление белков плазмы крови. Является частью осмотического давления (составляет 0,05 % от
осмотического). Благодаря ему вода удерживается в кровеносных сосудах (сосудистом русле).
При уменьшении количества белков в плазме крови - гипоальбуминемии (при нарушении функции печени, голоде) онкотическое давление снижается, вода выходит из крови через стенку сосудов в ткани, при этом возникают онкотические отеки («голодные» отеки).
СОЭ - скорость оседания эритроцитов, выражается в мм/час. У мужчин СОЭ в норме – 0-10 мм/час , у женщин - 2-15 мм/час (у беременных до 30-45 мм/час).
СОЭ повышается при воспалительных, гнойных, инфекционных и злокачественных заболеваниях, в норме повышена у беременных.
СОСТАВ КРОВИ
Форменные элементы крови - клетки крови, составляют 40 - 45% крови.
Плазма крови - жидкое межклеточное вещество крови, составляет 55 - 60 % крови.
Соотношение плазмы и форменных элементов крови называется гематокритный показатель, т.к. он определяется с помощью гематокрита.
При стоянии крови в пробирке форменные элементы оседают на дно, а плазма остается сверху.
ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ
Эритроциты (красные кровяные тельца), лейкоциты (белые кровяные тельца), тромбоциты (красные кровяные пластины).
ЭРИТРОЦИТЫ - это красные кровяные клетки, лишенные ядра, имеющие
форму двояковогнутого диска, размером 7-8 мкм.
Образуются в красном костном мозге, живут 120 дней, разрушаются в селезенке («кладбище эритроцитов»), печени, в макрофагах.
Функции:
1) дыхательная - за счет гемоглобина (перенос О 2 и СО 2);
питательная - могут транспортировать аминокислоты и др. вещества;
защитная - способны связывать токсины;
ферментативная - содержат ферменты. Количество эритроцитов в норме:
у мужчин в 1 мл - 4,1-4,9 млн.
у женщин в 1 мл – 3,9 млн.
у новорожденных в 1 мл - до 6 млн.
у пожилых в 1 мл - менее 4 млн.
Повышение количества эритроцитов в крови называется эритроцитоз.
Виды эритроцитоза:
1.Физиологический (в норме) - у новорожденных, жителей горных районов, после еды и физической нагрузки.
2.Патологический - при нарушениях кроветворения, эритремиях (гемобластозах - опухолевых заболеваниях крови).
Понижение количества эритроцитов в крови называется эритропения. Она может быть после кровопотери, нарушения образования эритроцитов
(железодефицитная, В!2 дефицитная, фолиеводефицитная анемии) и повышенном разрушении эритроцитов (гемолизе).
ГЕМОГЛОБИН (НЬ) - дыхательный пигмент красного цвета, находящийся в эритроцитах. Синтезируется в красном костном мозге, разрушается в селезенке, печени, в макрофагах.
Гемоглобин состоит из белка - глобина и 4 молекул тема. Гем - небелковая часть НЬ, содержит железо, которое соединяется с О 2 и СО 2. Одна молекула гемоглобина может присоединять 4 молекулы О 2 .
Норма количества НЬ в крови у мужчин до 132-164 г/л, у женщин 115 -145 г/л. Гемоглобин снижается - при анемиях (железодефицитной и гемолитической), после кровопотери, повышается - при сгущении крови, В12 - фолиево - дефицитной анемии и т.д.
Миоглобин - мышечный гемоглобин. Играет большую роль в снабжении О 2 скелетных мышц.
Функции гемоглобина : - дыхательная - перенос кислорода и углекислого газа;
ферментативная - содержит ферменты;
буферная - участвует в поддержании рН крови. Соединения гемоглобина :
1.физиологические соединения гемоглобина:
а) Оксигемоглобин: НЬ + О 2 <-> НЬО 2
б) Карбогемоглобин: НЬ + СО 2 <-> НЬСО 2 2. патологические соединения гемоглобина
а) Карбоксигемоглобин - соединение с угарным газом, образуется при отравлениях угарным газом (СО), необратимо, при этом НЬ уже не способен переносить О 2 и СО 2: НЬ + СО -> НЬО
б) Метгемоглобин (Мет НЬ) - соединение с нитратами, соединение необратимо, образуется при отравлении нитратами.
ГЕМОЛИЗ - это разрушение эритроцитов с выходом гемоглобина наружу. Виды гемолиза:
1. Механический гемолиз - может возникнуть при встряхивании пробирки с кровью.
2. Химический гемолиз - кислотами, щелочами и т.д.
З.Осмотический гемолиз - в гипотоническом растворе, осмотическое давление которого ниже, чем в крови. В таких растворах вода из раствора идет в эритроциты, при этом они набухают и разрушаются.
4. Биологический гемолиз - при переливании несовместимой группы крови, при укусах змей (яд обладает гемолитическим эффектом).
Гемолизированная кровь называется «лаковая», по цвету ярко-красная т.к. гемоглобин переходит в кровь. Гемолизированная кровь непригодна для анализов.
ЛЕЙКОЦИТЫ - это бесцветные (белые) клетки крови, содержание ядро ипротоплазму.Образуются в красном костном мозге, живут 7-12 дней, разрушаются в селезенке, печени, в макрофагах.
Функции лейкоцитов : иммунная защита, фагоцитоз чужеродных частиц.
Свойства лейкоцитов:
Амебовидная подвижность.
Диапедез - способность проходить сквозь стенку сосудов в ткани.
Хемотаксис - движение в тканях к очагу воспаления.
Способность к фагоцитозу - поглощению чужеродных частиц.
В крови у здоровых людей в состоянии покоя количество лейкоцитов колеблетсяот 3,8-9,8 тыс. в 1 мл.
Увеличение количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитоз.
Виды лейкоцитоза:
Физиологический лейкоцитоз (в норме) - после еды и физической нагрузки.
Патологический лейкоцитоз - возникает при инфекционных, воспалительных, гнойных процессах, лейкозах.
Понижение количества лейкоцитов в крови называется лейкопения, может быть при лучевой болезни, истощении, алейкемическом лейкозе.
Процентное соотношение видов лейкоцитов между собой называется лейкоцитарная формула.
Кровь - это жидкая субстанция в организме человека, которая выполняет транспортные функции для кислорода и питательных веществ от кишечника ко всем органам и системам организма. Также через кровь выводятся токсичные вещества и продукты обмена. Кровь обеспечивает человеку нормальную жизнедеятельность и жизнь в целом.
Состав крови и краткое описание составных элементов
Кровь достаточно хорошо изучена. Сегодня по ее составу врачи легко определяют состояние здоровья человека и возможные заболевания.
Кровь состоит из плазмы (жидкой части) и трех плотных групп элементов: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Нормальный состав крови содержит примерно 40-45% плотных элементов. Повышение этого показателя приводит к загущению крови, а уменьшение - к разжижению. Повышение плотности/густоты крови происходит из-за большой потери жидкости организмом, например, из-за поноса, при обильном потоотделении и так далее. Разжижение происходит, наоборот, из-за задержки жидкости в организме и при обильном питье (в случае, когда почки не успевают выводить лишнюю воду).
Из чего состоит плазма крови
В плазме крови присутствует до 92% воды, остальное - это жиры, белки, углеводы, минералы и витамины.
Белки в составе плазмы обеспечивают крови нормальную свертываемость, переносят различные вещества от одних органов к другим, поддерживают различные биохимические реакции организма.
Какие белки входят в состав плазмы крови:
- альбумины (являются основным строительным материалом для аминокислот, сохраняют кровь внутри сосудов, переносят некоторые вещества);
- глобулины (делятся на три группы, две из них переносят различные вещества, третья участвует в формировании группы крови);
- фибриногены (принимают участие в процессе свертываемости крови).
Кроме белков в плазме крови еще могут присутствовать аминокислотные остатки в виде азотистых соединений, цепочки . Также в плазме присутствуют еще некоторые вещества, которые не должны превышать определенных показателей. В противном случае, при увеличении показателей, диагностируют нарушение выделительных функций почек.
Прочие органические соединения в плазме - это глюкоза, ферменты и липиды.
Плотные элементы крови человека
Эритроциты - это клетки без ядра. Описание было дано в предыдущей статье.
Лейкоциты отвечают за . Задача лейкоцитов - захват и обезвреживание инфекционных элементов, а также создание базы данных, которая передается последующим поколениям. Таким образом от родителей к детям передаются либо недуги, либо иммунитет.
Тромбоциты обеспечивают крови нахождение в кровяном русле. Особенность этих клеток в том, что у них нет ядра, как и у эритроцитов, и они способны прилипать куда угодно. Именно они обеспечивают свертываемость крови при повреждениях сосудов и кожи, создавая тромбозные уплотнения и не позволяя крови вытечь наружу.
КРОВЬ
жидкость, циркулирующая в кровеносной системе и переносящая газы и другие растворенные вещества, необходимые для метаболизма либо образующиеся в результате обменных процессов. Кровь состоит из плазмы (прозрачной жидкости бледно-желтого цвета) и взвешенных в ней клеточных элементов. Имеется три основных типа клеточных элементов крови: красные кровяные клетки (эритроциты), белые кровяные клетки (лейкоциты) и кровяные пластинки (тромбоциты). Красный цвет крови определяется наличием в эритроцитах красного пигмента гемоглобина. В артериях, по которым кровь, поступившая в сердце из легких, переносится к тканям организма, гемоглобин насыщен кислородом и окрашен в ярко-красный цвет; в венах, по которым кровь притекает от тканей к сердцу, гемоглобин практически лишен кислорода и темнее по цвету. Кровь - довольно вязкая жидкость, причем вязкость ее определяется содержанием эритроцитов и растворенных белков. От вязкости крови зависят в значительной мере скорость, с которой кровь протекает через артерии (полуупругие структуры), и кровяное давление. Текучесть крови определяется также ее плотностью и характером движения различных типов клеток. Лейкоциты, например, движутся поодиночке, в непосредственной близости к стенкам кровеносных сосудов; эритроциты могут перемещаться как по отдельности, так и группами наподобие уложенных в стопку монет, создавая аксиальный, т.е. концентрирующийся в центре сосуда, поток. Объем крови взрослого мужчины составляет примерно 75 мл на килограмм веса тела; у взрослой женщины этот показатель равен примерно 66 мл. Соответственно общий объем крови у взрослого мужчины - в среднем ок. 5 л; более половины объема составляет плазма, а остальная часть приходится в основном на эритроциты.
Функции крови.
Примитивные многоклеточные организмы (губки, актинии, медузы) живут в море, и "кровью" для них является морская вода. Вода омывает их со всех сторон и свободно проникает в ткани, доставляя питательные вещества и унося продукты метаболизма. Высшие организмы не могут обеспечить свою жизнедеятельность таким простым способом.
Их тело состоит из миллиардов клеток, многие из которых объединены в ткани, составляющие сложные органы и органные системы. У рыб, например, хотя они и живут в воде, не все клетки находятся настолько близко к поверхности тела, чтобы вода обеспечивала эффективную доставку питательных веществ и удаление конечных продуктов метаболизма. Еще сложнее дело обстоит с наземными животными, вовсе не омываемыми водой. Ясно, что у них должна была возникнуть собственная жидкая ткань внутренней среды - кровь, а также распределительная система (сердце, артерии, вены и сеть капилляров), обеспечивающая кровоснабжение каждой клетки. Функции крови значительно сложнее, чем просто транспорт питательных веществ и отходов метаболизма. С кровью переносятся также гормоны, контролирующие множество жизненно важных процессов; кровь регулирует температуру тела и защищает организм от повреждений и инфекций в любой его части.
Транспортная функция.
С кровью и кровоснабжением тесно связаны практически все процессы, имеющие отношение к пищеварению и дыханию - двум функциям организма, без которых жизнь невозможна. Связь с дыханием выражается в том, что кровь обеспечивает газообмен в легких и транспорт соответствующих газов: кислорода - от легких в ткани, диоксида углерода (углекислого газа) - от тканей к легким. Транспорт питательных веществ начинается от капилляров тонкого кишечника; здесь кровь захватывает их из пищеварительного тракта и переносит во все органы и ткани, начиная с печени, где происходит модификация питательных веществ (глюкозы, аминокислот, жирных кислот), причем клетки печени регулируют их уровень в крови в зависимости от потребностей организма (тканевого метаболизма). Переход транспортируемых веществ из крови в ткани осуществляется в тканевых капиллярах; одновременно в кровь из тканей поступают конечные продукты, которые далее выводятся через почки с мочой (например, мочевина и мочевая кислота).
См. также
ДЫХАНИЯ ОРГАНЫ ;
КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА ;
ПИЩЕВАРЕНИЕ . Кровь переносит также продукты секреции эндокринных желез - гормоны - и тем самым обеспечивает связь между различными органами и координацию их деятельности (см. также ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА). Регуляция температуры тела. Кровь играет ключевую роль в поддержании постоянной температуры тела у гомойотермных, или теплокровных, организмов. Температура человеческого тела в нормальном состоянии колеблется в очень узком интервале ок. 37° С. Выделение и поглощение тепла различными участками тела должны быть сбалансированы, что достигается переносом тепла с помощью крови. Центр температурной регуляции располагается в гипоталамусе - отделе промежуточного мозга. Этот центр, обладая высокой чувствительностью к небольшим изменениям температуры проходящей через него крови, регулирует те физиологические процессы, при которых выделяется или поглощается тепло. Один из механизмов состоит в регуляции тепловых потерь через кожу посредством изменения диаметра кожных кровеносных сосудов кожи и соответственно объема крови, протекающей вблизи поверхности тела, где тепло легче теряется. В случае инфекции определенные продукты жизнедеятельности микроорганизмов либо продукты вызванного ими распада тканей взаимодействуют с лейкоцитами, вызывая образование химических веществ, стимулирующих центр температурной регуляции в головном мозге. В результате наблюдается подъем температуры тела, ощущаемый как жар. Защита организма от повреждений и инфекции. В осуществлении этой функции крови особую роль играют лейкоциты двух типов: полиморфноядерные нейтрофилы и моноциты. Они устремляются к месту повреждения и накапливаются вблизи него, причем большая часть этих клеток мигрирует из кровотока через стенки близлежащих кровеносных сосудов. К месту повреждения их привлекают химические вещества, высвобождаемые поврежденными тканями. Эти клетки способны поглощать бактерии и разрушать их своими ферментами. Таким образом, они препятствуют распространению инфекции в организме. Лейкоциты принимают также участие в удалении мертвых или поврежденных тканей. Процесс поглощения клеткой бактерии или фрагмента мертвой ткани называется фагоцитозом, а осуществляющие его нейтрофилы и моноциты - фагоцитами. Активно фагоцитирующий моноцит называют макрофагом, а нейтрофил - микрофагом. В борьбе с инфекцией важная роль принадлежит белкам плазмы, а именно иммуноглобулинам, к которым относится множество специфических антител. Антитела образуются другими типами лейкоцитов - лимфоцитами и плазматическими клетками, которые активируются при попадании в организм специфических антигенов бактериального или вирусного происхождения (либо присутствующих на клетках, чужеродных для данного организма). Выработка лимфоцитами антител против антигена, с которым организм встречается в первый раз, может занять несколько недель, но полученный иммунитет сохраняется надолго. Хотя уровень антител в крови через несколько месяцев начинает медленно падать, при повторном контакте с антигеном он вновь быстро растет. Это явление называется иммунологической памятью. При взаимодействии с антителом микроорганизмы либо слипаются, либо становятся более уязвимыми для поглощения фагоцитами. Кроме того, антитела мешают вирусу проникнуть в клетки организма хозяина (см. также ИММУНИТЕТ).
рН крови.
pH - это показатель концентрации водородных (H) ионов, численно равный отрицательному логарифму (обозначаемому латинской буквой "p") этой величины. Кислотность и щелочность растворов выражают в единицах шкалы рН, имеющей диапазон от 1 (сильная кислота) до 14 (сильная щелочь). В норме рН артериальной крови составляет 7,4, т.е. близок к нейтральному. Венозная кровь из-за растворенного в ней диоксида углерода несколько закислена: диоксид углерода (СО2), образующийся в ходе метаболических процессов, при растворении в крови реагирует с водой (Н2О), образуя угольную кислоту (Н2СО3). Поддержание рН крови на постоянном уровне, т.е., другими словами, кислотно-щелочного равновесия, исключительно важно. Так, если рН заметно падает, в тканях снижается активность ферментов, что опасно для организма. Изменение рН крови, выходящее за рамки интервала 6,8-7,7, несовместимо с жизнью. Поддержанию этого показателя на постоянном уровне способствуют, в частности, почки, поскольку они по мере надобности выводят из организма кислоты или мочевину (которая дает щелочную реакцию). С другой стороны, рН поддерживается благодаря присутствию в плазме определенных белков и электролитов, обладающих буферным действием (т.е. способностью нейтрализовать некоторый избыток кислоты или щелочи).
КОМПОНЕНТЫ КРОВИ
Рассмотрим более подробно состав плазмы и клеточных элементов крови.
Плазма.
После отделения взвешенных в крови клеточных элементов остается водный раствор сложного состава, называемый плазмой. Как правило, плазма представляет собой прозрачную или слегка опалесцирующую жидкость, желтоватый цвет которой определяется присутствием в ней небольшого количества желчного пигмента и других окрашенных органических веществ. Однако после потребления жирной пищи в кровь попадает множество капелек жира (хиломикронов), в результате чего плазма становится мутной и маслянистой. Плазма участвует во многих процессах жизнедеятельности организма. Она переносит клетки крови, питательные вещества и продукты метаболизма и служит связующим звеном между всеми экстраваскулярными (т.е. находящимися вне кровеносных сосудов) жидкостями; последние включают, в частности, межклеточную жидкость, и через нее осуществляется связь с клетками и их содержимым. Таким образом плазма контактирует с почками, печенью и другими органами и тем самым поддерживает постоянство внутренней среды организма, т.е. гомеостаз. Основные компоненты плазмы и их концентрации приведены в табл. 1. Среди растворенных в плазме веществ - низкомолекулярные органические соединения (мочевина, мочевая кислота, аминокислоты и т.д.); большие и очень сложные по структуре молекулы белков; частично ионизированные неорганические соли. К числу наиболее важных катионов (положительно заряженных ионов) относятся катионы натрия (Na+), калия (K+), кальция (Ca2+) и магния (Mg2+); к числу важнейших анионов (отрицательно заряженных ионов) - хлорид-анионы (Cl-), бикарбонат (HCO3-) и фосфат (HPO42- или H2PO4-). Основные белковые компоненты плазмы - альбумин, глобулины и фибриноген.
Таблица 1. КОМПОНЕНТЫ ПЛАЗМЫ
(в миллиграммах на 100 миллилитров)
Натрий 310-340
Калий 14-20
Кальций 9-11
Фосфор 3-4,5
Хлорид-ионы 350-375
Глюкоза 60-100
Мочевина 10-20
Мочевая кислота 3-6
Холестерин 150-280
Белки плазмы 6000-8000
Альбумин 3500-4500
Глобулин 1500-3000
Фибриноген 200-600
Диоксид углерода 55-65
(объем в миллилитрах,
с поправкой на температуру
и давление, в расчете
на 100 миллилитров плазмы)
Белки плазмы. Из всех белков в наибольшей концентрации в плазме присутствует альбумин, синтезируемый в печени. Он необходим для поддержания осмотического равновесия, обеспечивающего нормальное распределение жидкости между кровеносными сосудами и экстраваскулярным пространством (см. ОCМОС). При голодании или недостаточном поступлении белков с пищей содержание альбумина в плазме падает, что может привести к повышенному накоплению воды в тканях (отек). Это состояние, связанное с белковой недостаточностью, называется голодным отеком. В плазме присутствуют глобулины нескольких типов, или классов, важнейшие из которых обозначаются греческими буквами a (альфа), b (бета) и g (гамма), а соответствующие белки - a1, a2, b, g1 и g2. После разделения глобулинов (методом электрофореза) антитела обнаруживаются лишь во фракциях g1, g2 и b. Хотя антитела часто называют гамма-глобулинами, тот факт, что некоторые из них присутствуют и в b-фракции, обусловил введение термина "иммуноглобулин". В a- и b-фракциях содержится множество различных белков, обеспечивающих транспорт в крови железа, витамина В12, стероидов и других гормонов. В эту же группу белков входят и факторы коагуляции, которые наряду с фибриногеном участвуют в процессе свертывания крови. Основная функция фибриногена состоит в образовании кровяных сгустков (тромбов). В процессе свертывания крови, будь то in vivo (в живом организме) или in vitro (вне организма), фибриноген превращается в фибрин, который и составляет основу кровяного сгустка; не содержащая фибриногена плазма, обычно имеющая вид прозрачной жидкости бледно-желтого цвета, называется сывороткой крови.
Эритроциты. Красные кровяные клетки, или эритроциты, представляют собой круглые диски диаметром 7,2-7,9 мкм и средней толщиной 2 мкм (мкм = микрон = 1/106 м). В 1 мм3 крови содержится 5-6 млн. эритроцитов. Они составляют 44-48% общего объема крови. Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска, т.е. плоские стороны диска как бы сжаты, что делает его похожим на пончик без дырки. В зрелых эритроцитах нет ядер. Они содержат главным образом гемоглобин, концентрация которого во внутриклеточной водной среде ок. 34%. В пересчете на сухой вес содержание гемоглобина в эритроцитах - 95%; в расчете на 100 мл крови содержание гемоглобина составляет в норме 12-16 г (12-16 г%), причем у мужчин оно несколько выше, чем у женщин. Кроме гемоглобина эритроциты содержат растворенные неорганические ионы (преимущественно К+) и различные ферменты. Две вогнутые стороны обеспечивают эритроциту оптимальную площадь поверхности, через которую может происходить обмен газами: диоксидом углерода и кислородом. Таким образом, форма клеток во многом определяет эффективность протекания физиологических процессов. У человека площадь поверхностей, через которые совершается газообмен, составляет в среднем 3820 м2, что в 2000 раз превышает поверхность тела. В организме плода примитивные красные кровяные клетки вначале образуются в печени, селезенке и тимусе. С пятого месяца внутриутробного развития в костном мозге постепенно начинается эритропоэз - образование полноценных эритроцитов. В исключительных обстоятельствах (например, при замещении нормального костного мозга раковой тканью) взрослый организм может вновь переключиться на образование эритроцитов в печени и селезенке. Однако в нормальных условиях эритропоэз у взрослого человека идет лишь в плоских костях (ребрах, грудине, костях таза, черепа и позвоночника). Эритроциты развиваются из клеток-предшественников, источником которых служат т.н. стволовые клетки. На ранних стадиях формирования эритроцитов (в клетках, еще находящихся в костном мозге) четко выявляется клеточное ядро. По мере созревания в клетке накапливается гемоглобин, образующийся в ходе ферментативных реакций. Перед тем как попасть в кровоток, клетка утрачивает ядро - за счет экструзии (выдавливания) или разрушения клеточными ферментами. При значительных кровопотерях эритроциты образуются быстрее, чем в норме, и в этом случае в кровоток могут попадать незрелые формы, содержащие ядро; очевидно, это происходит из-за того, что клетки слишком быстро покидают костный мозг. Срок созревания эритроцитов в костном мозге - от момента появления самой юной клетки, узнаваемой как предшественник эритроцита, и до ее полного созревания - составляет 4-5 дней. Срок жизни зрелого эритроцита в периферической крови - в среднем 120 дней. Однако при некоторых аномалиях самих этих клеток, целом ряде болезней или под воздействием определенных лекарственных препаратов время жизни эритроцитов может сократиться. Большая часть эритроцитов разрушается в печени и селезенке; при этом гемоглобин высвобождается и распадается на составляющие его гем и глобин. Дальнейшая судьба глобина не прослеживалась; что же касается гема, то из него высвобождаются (и возвращаются в костный мозг) ионы железа. Утрачивая железо, гем превращается в билирубин - красно-коричневый желчный пигмент. После незначительных модификаций, происходящих в печени, билирубин в составе желчи выводится через желчный пузырь в пищеварительный тракт. По содержанию в кале конечного продукта его превращений можно рассчитать скорость разрушения эритроцитов. В среднем во взрослом организме ежедневно разрушается и вновь образуется 200 млрд. эритроцитов, что составляет примерно 0,8% общего их числа (25 трлн.).
Значение для антропологии и судебной медицины. Из описания систем АВ0 и резус ясно, что группы крови имеют значение для генетических исследований и изучения рас. Они легко определяются, причем у каждого конкретного человека данная группа либо есть, либо ее нет. Важно отметить, что хотя те или иные группы крови встречаются в разных популяциях с разной частотой, нет никаких оснований утверждать, что определенные группы дают какие-либо преимущества. А тот факт, что в крови у представителей разных рас системы групп крови практически одни и те же, делает бессмысленным разделение расовых и этнических групп по крови ("негритянская кровь", "еврейская кровь", "цыганская кровь"). Группы крови имеют важное значение в судебной медицине для установления отцовства. Например, если женщина с группой крови 0 предъявляет мужчине с группой крови В иск, что именно он является отцом ее ребенка, имеющего группу крови А, суд должен признать мужчину невиновным, так как его отцовство генетически невозможно. На основании данных о группах крови по системам АВ0, Rh и MN у предполагаемого отца, матери и ребенка, удается оправдать больше половины мужчин (51%), ложно обвиненных в отцовстве.
ПЕРЕЛИВАНИЕ КРОВИ
С конца 1930-х годов переливание крови или ее отдельных фракций получило широкое распространение в медицине, особенно в военной. Основная цель переливания крови (гемотрансфузии) - замена эритроцитов больного и восстановление объема крови после массивной кровопотери. Последняя может произойти либо спонтанно (например, при язве двенадцатиперстной кишки), либо в результате травмы, в ходе хирургической операции или при родах. Переливание крови применяют также для восстановления уровня эритроцитов при некоторых анемиях, когда организм теряет способность вырабатывать новые кровяные клетки с той скоростью, какая требуется для нормальной жизнедеятельности. Общее мнение авторитетных медиков таково, что переливание крови следует производить только в случае строгой необходимости, поскольку оно связано с риском осложнений и передачи больному инфекционного заболевания - гепатита, малярии или СПИДа.
Типирование крови. Перед переливанием определяют совместимость крови донора и реципиента, для чего проводится типирование крови. В настоящее время типированием занимаются квалифицированные специалисты. Небольшое количество эритроцитов добавляют к антисыворотке, содержащей большое количество антител к определенным эритроцитарным антигенам. Антисыворотку получают из крови доноров, специально иммунизированных соответствующими антигенами крови. Агглютинацию эритроцитов наблюдают невооруженным глазом или под микроскопом. В табл. 4 показано, как можно использовать антитела анти-А и анти-В для определения групп крови системы АВ0. В качестве дополнительной проверки in vitro можно смешать эритроциты донора с сывороткой реципиента и, наоборот, сыворотку донора с эритроцитами реципиента - и посмотреть, не будет ли при этом агглютинации. Данный тест называют перекрестным типированием. Если при смешивании эритроцитов донора и сыворотки реципиента агглютинирует хотя бы небольшое количество клеток, кровь считается несовместимой.
Переливание крови и ее хранение. Первоначальные методы прямого переливания крови от донора реципиенту отошли в прошлое. Сегодня донорскую кровь берут из вены в стерильных условиях в специально подготовленные емкости, куда предварительно внесены антикоагулянт и глюкоза (последняя - в качестве питательной среды для эритроцитов при хранении). Из антикоагулянтов чаще всего используют цитрат натрия, который связывает находящиеся в крови ионы кальция, необходимые для свертывания крови. Жидкую кровь хранят при 4° С до трех недель; за это время остается 70% первоначального количества жизнеспособных эритроцитов. Поскольку этот уровень живых эритроцитов считается минимально допустимым, кровь, хранившуюся больше трех недель, для переливания не используют. В связи с растущей потребностью в переливании крови появились методы, позволяющие сохранить жизнеспособность эритроцитов в течение более длительного времени. В присутствии глицерина и других веществ эритроциты могут храниться сколь угодно долго при температуре от -20 до -197° С. Для хранения при -197° С используют металлические контейнеры с жидким азотом, в которые погружают контейнеры с кровью. Кровь, бывшую в заморозке, успешно применяют для переливания. Заморозка позволяет не только создавать запасы обычной крови, но и собирать и хранить в специальных банках (хранилищах) крови редкие ее группы. Раньше кровь хранили в стеклянных контейнерах, но сейчас для этой цели используются в основном пластиковые емкости. Одно из главных преимуществ пластикового мешка состоит в том, что к одной емкости с антикоагулянтом можно прикрепить несколько мешочков, а затем с помощью дифференциального центрифугирования в "закрытой" системе выделить из крови все три типа клеток и плазму. Это очень важное новшество в корне изменило подход к переливанию крови. Сегодня уже говорят о компонентной терапии, когда под переливанием имеется в виду замена лишь тех элементов крови, в которых нуждается реципиент. Большинству людей, страдающих анемией, нужны только цельные эритроциты; больным лейкозом требуются в основном тромбоциты; больные гемофилией нуждаются лишь в определенных компонентах плазмы. Все эти фракции могут быть выделены из одной и той же донорской крови, после чего останутся только альбумин и гамма-глобулин (и тот, и другой имеют свои сферы применения). Цельная кровь применяется лишь для компенсации очень большой кровопотери, и сейчас ее используют для переливания менее чем в 25% случаев.
Плазма. При острой сосудистой недостаточности, вызванной массивной кровопотерей или же шоком вследствие тяжелого ожога либо травмы с разможжением тканей, требуется очень быстро восстановить объем крови до нормального уровня. Если цельная кровь недоступна, для спасения жизни больного могут быть использованы ее заменители. В качестве таких заменителей чаще всего применяется сухая человеческая плазма. Ее растворяют в водной среде и вводят больному внутривенно. Недостаток плазмы как кровезаменителя состоит в том, что с ней может передаваться вирус инфекционного гепатита. Для снижения риска заражения используются различные подходы. Например, вероятность заражения гепатитом уменьшается, хотя и не сводится к нулю, при хранении плазмы в течение нескольких месяцев при комнатной температуре. Возможна также тепловая стерилизация плазмы, сохраняющая все полезные свойства альбумина. В настоящее время рекомендуется использовать только стерилизованную плазму. В свое время при тяжелом нарушении водного баланса, обусловленном массивной кровопотерей или шоком, в качестве временных заменителей белков плазмы применялись синтетические кровезаменители, например полисахариды (декстраны). Однако применение таких веществ не дало удовлетворительных результатов. Физиологические (солевые) растворы при срочных переливаниях тоже оказались не столь эффективны, как плазма, раствор глюкозы и другие коллоидные растворы.
Банки крови. Во всех развитых странах создана сеть станций переливания крови, которые обеспечивают гражданскую медицину необходимым количеством крови для переливания. На станциях, как правило, только собирают донорскую кровь, а хранят ее в банках (хранилищах) крови. Последние предоставляют по требованию больниц и клиник кровь нужной группы. Кроме того, они обычно располагают специальной службой, которая занимается получением из просроченной цельной крови как плазмы, так и отдельных фракций (например, гамма-глобулина). При многих банках имеются также квалифицированные специалисты, проводящие полное типирование крови и изучающие возможные реакции несовместимости.
Уменьшение риска заражения. Особую опасность представляет заражение реципиента вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающим синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). Поэтому в настоящее время вся донорская кровь подвергается обязательной проверке (скринингу) на наличие в ней антител против ВИЧ. Однако антитела появляются в крови лишь спустя несколько месяцев после попадания ВИЧ в организм, поэтому скрининг не дает абсолютно надежных результатов. Сходная проблема возникает и при скрининге донорской крови на вирус гепатита В. Более того, долгое время не существовало серийных методов выявления гепатита С - они разработаны лишь в последние годы. Поэтому переливание крови всегда связано с определенным риском. Сегодня надо создавать условия для того, чтобы любой человек мог хранить в банке свою кровь, сдав ее, например, перед запланированной операцией; это позволит в случае кровопотери использовать для переливания его собственную кровь. Заражения можно не бояться и в тех случаях, когда вместо эритроцитов вводят их синтетические заменители (перфторуглероды), которые тоже служат переносчиками кислорода.
БОЛЕЗНИ КРОВИ
Болезни крови проще всего разделить на четыре категории - в зависимости от того, какие из основных компонентов крови при этом затрагиваются: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты или плазма.
Аномалии эритроцитов. Болезни, связанные с аномалиями эритроцитов, сводятся к двум противоположным типам: анемии и полицитемии. Анемии - заболевания, при которых снижено либо количество эритроцитов в крови, либо содержание гемоглобина в эритроцитах. В основе анемии могут лежать следующие причины: 1) сниженная продукция эритроцитов или гемоглобина, не компенсирующая нормального процесса разрушения клеток (анемии, обусловленные нарушением эритропоэза); 2) ускоренное разрушение эритроцитов (гемолитическая анемия); 3) значительная потеря эритроцитов при сильных и продолжительных кровотечениях (постгеморрагическая анемия). Во многих случаях болезнь обусловлена комбинацией двух из этих причин (см. также АНЕМИЯ).
Полицитемия. В отличие от анемии при полицитемии количество эритроцитов в крови превышает норму. При истинной полицитемии, причины которой остаются неизвестными, наряду с эритроцитами увеличивается, как правило, содержание в крови лейкоцитов и тромбоцитов. Полицитемия может развиваться и в тех случаях, когда под действием факторов внешней среды или болезни снижается связывание кислорода кровью. Так, повышенный уровень эритроцитов в крови характерен для жителей высокогорья (например, для индейцев в Андах); то же наблюдается и у больных с хроническими нарушениями легочного кровообращения.
Аномалии тромбоцитов. Известны следующие аномалии тромбоцитов: падение их уровня в крови (тромбоцитопения), увеличение этого уровня (тромбоцитоз) или, что бывает редко, аномалии их формы и состава. Во всех названных случаях возможно нарушение функции тромбоцитов с развитием таких явлений, как склонность к кровоподтекам (подкожным кровоизлияниям) при ушибах; пурпура (спонтанные капиллярные кровотечения, часто подкожные); продолжительные, трудно останавливаемые кровотечения при травмах. Чаще всего встречается тромбоцитопения; ее причины - повреждение костного мозга и избыточная активность селезенки. Тромбоцитопения может развиваться как изолированное нарушение, так и в сочетании с анемией и лейкопенией. Когда не удается обнаружить явную причину болезни, говорят о т.н. идиопатической тромбоцитопении; чаще всего она встречается в детском и юношеском возрасте одновременно с гиперактивностью селезенки. В этих случаях удаление селезенки способствует нормализации уровня тромбоцитов. Есть и другие формы тромбоцитопении, которые развиваются либо при лейкозе или иной злокачественной инфильтрации костного мозга (т.е. заселении его раковыми клетками), либо при повреждении костного мозга под действием ионизирующей радиации и лекарственных препаратов.
Аномалии лейкоцитов. Как и в случае эритроцитов и тромбоцитов, лейкоцитарные аномалии связаны либо с возрастанием, либо с уменьшением количества лейкоцитов в крови.
Лейкопения. В зависимости от того, каких белых клеток крови становится меньше, различают два вида лейкопении: нейтропения, или агранулоцитоз (снижение уровня нейтрофилов), и лимфопения (снижение уровня лимфоцитов). Нейтропения возникает при некоторых инфекционных заболеваниях, сопровождающихся подъемом температуры (грипп, краснуха, корь, свинка, инфекционный мононуклеоз), и при кишечных инфекциях (например, при брюшном тифе). Нейтропению могут также вызывать лекарственные препараты и токсичные вещества. Поскольку нейтрофилы играют ключевую роль в защите организма от инфекции, нет ничего удивительного в том, что при нейтропении на коже и слизистых нередко появляются инфицированные язвы. При тяжелых формах нейтропении возможно заражение крови, грозящее смертельным исходом; часто отмечаются инфекции глотки и верхних дыхательных путей. Что касается лимфопении, то одна из ее причин - сильное рентгеновское облучение. Она также сопровождает некоторые заболевания, в частности болезнь Ходжкина (лимфогранулематоз), при которой нарушаются функции иммунной системы.
Лейкоз. Подобно клеткам других тканей организма, клетки крови могут перерождаться в раковые. Как правило, перерождению подвергаются лейкоциты, обычно какого-то одного типа. В результате развивается лейкоз, который может быть идентифицирован как моноцитарный лейкоз, лимфолейкоз или - в случае перерождения полиморфноядерных стволовых клеток - миелолейкоз. При лейкозе в крови в большом количестве обнаруживаются аномальные или незрелые клетки, которые иногда дают раковые инфильтраты в разных частях тела. Вследствие инфильтрации костного мозга раковыми клетками и замещения ими тех клеток, которые участвуют в эритропоэзе, лейкоз часто сопровождается анемией. Кроме того, анемия при лейкозе может возникать и потому, что быстро делящиеся клетки-предшественники лейкоцитов истощают запасы питательных веществ, необходимые для образования эритроцитов. Некоторые формы лейкоза поддаются лечению препаратами, подавляющими активность костного мозга (см. также ЛЕЙКОЗ).
Аномалии плазмы. Имеется группа болезней крови, которые характеризуются повышенной склонностью к кровотечениям (как спонтанным, так и в результате травм), связанной с недостаточностью в плазме определенных белков - факторов свертывания крови. Наиболее распространенная болезнь такого типа - гемофилия А (см. ГЕМОФИЛИЯ). Другой тип аномалии связан с нарушением синтеза иммуноглобулинов и соответственно с недостаточностью в организме антител. Это заболевание называется агаммаглобулинемией, причем известны как наследственные формы данной болезни, так и приобретенные. В основе ее лежит дефект лимфоцитов и плазматических клеток, в функцию которых входит продукция антител. Некоторые формы этой болезни приводят к смертельному исходу еще в детском возрасте, другие успешно лечат ежемесячными инъекциями гамма-глобулина.
КРОВЬ ЖИВОТНЫХ
У животных, кроме наиболее просто организованных, есть сердце, система кровеносных сосудов и некий специализированный орган, в котором может совершаться газообмен (легкие или жабры). Даже у самых примитивных многоклеточных организмов существуют подвижные клетки, т.н. амебоциты, которые переходят из одной ткани в другую. Эти клетки обладают некоторыми свойствами лимфоцитов. У животных, имеющих замкнутую кровеносную систему, кровь как по составу плазмы, так и по структуре и размерам клеточных элементов похожа на человеческую. У многих из них, в частности у большинства беспозвоночных, в крови нет клеток, подобных эритроцитам, а дыхательный пигмент (гемоглобин или гемоцианин) находится в плазме (гемолимфе). Как правило, эти животные отличаются малой активностью и низкой скоростью процессов обмена веществ. Возникновение клеток с гемоглобином, как это видно на примере эритроцитов человека, существенно увеличивает эффективность транспорта кислорода. Как правило, у рыб, земноводных и пресмыкающихся эритроциты ядерные, т.е. даже в зрелой форме они сохраняют ядро, хотя у некоторых видов встречаются в небольшом количестве и безъядерные красные клетки. Эритроциты низших позвоночных обычно крупнее, чем у млекопитающих. У птиц эритроциты имеют форму эллипса и содержат ядро. У всех перечисленных животных в крови есть также клетки, сходные с гранулоцитами и агранулоцитами человека. Для животных с меньшим кровяным давлением, чем у человека и высших млекопитающих, характерны и более простые механизмы гемостаза: в некоторых случаях остановка кровотечения достигается прямой закупоркой поврежденных сосудов крупными тромбоцитами. Млекопитающие почти не различаются по типу и размерам клеток крови. Исключение составляет верблюд, эритроциты которого не круглые, а в форме эллипса. Содержание эритроцитов в крови разных животных варьирует в широких пределах, а диаметр их колеблется от 1,5 мкм (азиатский оленек) до 7,4 мкм (лесной североамериканский сурок). Иногда в криминалистике возникает задача определить, оставлено ли данное пятно крови человеком или оно имеет животное происхождение. Хотя у разных видов животных также имеются групповые факторы крови (часто многочисленные), система групп крови не достигла у них такого уровня развития, как у человека. При исследовании пятен используют специфические для каждого вида антисыворотки против некоторых животных тканей, в том числе крови.
Толковый словарь Даля