Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Октября 2009 в 17:56, Не определен
Краткое изложение свойств крови
| Физиология
крови
|
| ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ главные функции крови. Размер и физико-химические характеристики крови. Состав крови. Система гемостаза. Группы крови. Система резус. Фармакологическая коррекция нарушений гемопоэза и гемостаза. Кровь, лимфа, тканевая, спинномозговая, плевральная, суставная и остальные воды образуют внутреннюю среду организма. Внутренняя среда различается относительным постоянством собственного состава и физико-химических параметров, что создает рациональные условия для обычной жизнедеятельности клеток организма. в первый раз положение о постоянстве внутренней среды организма определил более 100 лет тому назад физиолог Клод Бернар. Он пришел к заключению, что “постоянство внутренней среды организма есть условие независящего существования”, т.Е. Жизни, свободной от резких колебаний наружной среды. В 1929 г. Уолтер Кэннон ввел термин гомеостаз. В настоящее время под гомеостазом соображают как динамическое постоянство внутренней среды организма, так и регулирующие механизмы, которые обеспечивают это состояние. Основная роль в поддержании гомеостаза принадлежит крови. В 1939 г. Г.Ф. Ланг создал представление о системе крови, в которую он включил периферическую кровь, циркулирующую по сосудам, органы кроветворения и кроверазрушения, а также регулирующий нейрогуморальный аппарат. Главные функции крови Кровь, циркулирующая в сосудах, выполняет перечисленные ниже функции. Транспортная – перенос разных веществ: кислорода, углекислого газа, питательных веществ, гормонов, медиаторов, электролитов, ферментов и др. Дыхательная (разновидность транспортной функции) – перенос кислорода от легких к тканям организма, углекислого газа – от клеток к легким. Трофическая (разновидность транспортной функции) – перенос главных питательных веществ от органов пищеварения к тканям организма. Экскреторная (разновидность транспортной функции) - транспорт конечных товаров обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты и др.), Избытка воды, органических и минеральных веществ к органам их выделения (почки, потовые железы, легкие, кишечник). Терморегуляторная – перенос тепла от более нагретых органов к менее нагретым. Защитная – воплощение неспецифического и специфического иммунитета; свертывание крови предохраняет от кровопотери при травмах. Регуляторная (гуморальная) – доставка гормонов, пептидов, ионов и остальных физиологически активных веществ от мест их синтеза к клеточкам организма, что дозволяет осуществлять регуляцию многих физиологических функций. Гомеостатическая – поддержание постоянства внутренней среды организма (кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и др.). размер и физико-химические характеристики крови размер крови – общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 6 – 8% от массы тела, что соответствует 5 – 6 л. Повышение общего размера крови называют гиперволемией, уменьшение – гиповолемией. Относительная плотность крови – 1,050 – 1.060 зависит в основном от количества эритроцитов. Относительная плотность плазмы крови – 1.025 – 1.034, определяется концентрацией белков. Вязкость крови – 5 усл.Ед., Плазмы – 1,7 – 2,2 усл.Ед., Если вязкость воды принять за 1. Обусловлена наличием в крови эритроцитов и в меньшей степени белков плазмы. Осмотическое давление крови – сила, с которой растворитель переходит через полунепроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор. Осмотическое давление крови вычисляют криоскопическим способом методом определения точки замерзания крови (депрессии), которая для нее равна 0,56 – 0,58 С. Осмотическое давление крови в среднем составляет 7,6 атм. Оно обусловлено растворенными в ней осмотически активными веществами, основным образом неорганическими электролитами, в существенно меньшей степени – белками. Около 60% осмотического давления создается солями натрия (NаСl). Осмотическое давление описывает распределение воды меж тканями и клеточками. Функции клеток организма могут осуществляться только при относительной стабильности осмотического давления. Если эритроциты поместить в солевой раствор, имеющий осмотическое давление, однообразное с кровью, они не изменяют свой размер. Таковой раствор называют изотоническим, либо физиологическим. Это может быть 0,85% раствор хлористого натрия. В растворе, осмотическое давление которого выше осмотического давления крови, эритроциты сморщиваются, так как вода выходит из них в раствор. В растворе с более низким осмотическим давлением, чем давление крови, эритроциты набухают в итоге перехода воды из раствора в клеточку. Растворы с более высоким осмотическим давлением, чем давление крови, именуются гипертоническими, а имеющие более низкое давление – гипотоническими. Онкотическое давление крови – часть осмотического давления, создаваемого белками плазмы. Оно равно 0,03 – 0,04 атм, либо 25 – 30 мм рт.Ст. Онкотическое давление в основном обусловлено альбуминами. Вследствие малых размеров и высокой гидрофильности они владеют выраженной способностью притягивать к себе воду, за счет чего она удерживается в сосудистом русле, При понижении онкотического давления крови происходит выход воды из сосудов в интерстициальное пространство, что приводит к отеку тканей. Кислотно-основное состояние крови (КОС). Активная реакция крови обусловлена соотношением водородных и гидроксильных ионов. Для определения активной реакции крови употребляют водородный показатель рН – концентрацию водородных ионов, которая выражается отрицательным десятичным логарифмом молярной концентрации ионов водорода. В норме рН – 7,36 (реакция слабоосновная); артериальной крови – 7,4; венозной – 7,35. При разных физиологических состояниях рН крови может изменяться от 7,3 до 7,5. Активная реакция крови является твердой константой, обеспечивающей ферментативную деятельность. Крайние пределы рН крови, совместимые с жизнью, равны 7,0 – 7,8. Сдвиг реакции в кислую сторону именуется ацидозом, который обусловливается увеличением в крови водородных ионов. Сдвиг реакции крови в щелочную сторону именуется алкалозом. Это связано с увеличением концентрации гидроксильных ионов ОН и уменьшением концентрации водородных ионов. В организме человека постоянно имеются условия для сдвига активной реакции крови в сторону ацидоза либо алкалоза, которые могут привести к изменению рН крови. В клеточках тканей постоянно образуются кислые продукты. Скоплению кислых соединений способствует потребление белковой пищи. Напротив, при усиленном потреблении растительной пищи в кровь поступают основания. Поддержание постоянства рН крови является принципиальной физиологической задачей и обеспечивается буферными системами крови. К буферным системам крови относятся гемоглобиновая, карбонатная, фосфатная и белковая. Буферные системы нейтрализуют значительную часть поступающих в кровь кислот и щелочей, тем самым препятствуя сдвигу активной реакции крови. В организме в процессе метаболизма в большей степени появляется кислых товаров. Поэтому запасы щелочных веществ в крови во много раз превосходят запасы кислых, Их разглядывают как щелочной резерв крови. Гемоглобиновая буферная система на 75% обеспечивает буферную емкость крови. Оксигемоглобин является более сильной кислотой, чем восстановленный гемоглобин. Оксигемоглобин традиционно бывает в виде калиевой соли. В капиллярах тканей в кровь поступает огромное количество кислых товаров распада. сразу в тканевых капиллярах при диссоциации оксигемоглобина происходит отдача кислорода и появление огромного количества щелочно реагирующих солей гемоглобина, Последние взаимодействуют с кислыми продуктами распада, к примеру угольной кислотой. В итоге образуются бикарбонаты и восстановленный гемоглобин, В легочных капиллярах гемоглобин, отдавая ионы водорода, присоединяет кислород и становится сильной кислотой, которая связывает ионы калия. Ионы водорода употребляются для образования угольной кислоты, в дальнейшем выделяющейся из легких в виде Н2О и СО2. Карбонатная буферная система по собственной мощности занимает второе место. Она представлена угольной кислотой (Н2СО3) и бикарбонатом натрия либо калия (NaНСО3, КНСО3) в пропорции 1/20. Если в кровь поступает кислота, более мощная, чем угольная, то в реакцию вступает, к примеру, бикарбонат натрия. Образуются нейтральная соль и слабодиссоциированная угольная кислота. Угольная кислота под действием карбоангидразы эритроцитов распадается на Н2О и СО2, последний выделяется легкими в окружающую среду. Если в кровь поступает основание, то в реакцию вступает угольная кислота, образуя гидрокарбонат натрия и воду. Избыток бикарбоната натрия удаляется через почки. Бикарбонатный буфер обширно употребляется для коррекции нарушений кислотно-основного состояния организма. Фосфатная буферная система состоит из натрия дигидрофосфата (NаН2РО4) и натрия гидрофосфата (Nа2НРО4). Первое соединение владеет качествами слабой кислоты и взаимодействует с поступившими в кровь щелочными продуктами. Второе соединение имеет характеристики слабой щелочи и вступает в реакцию с более сильными кислотами. Белковая буферная система осуществляет роль нейтрализации кислот и щелочей благодаря амфотерным свойствам: в кислой среде белки плазмы ведут себя как основания, в основной – как кислоты. Буферные системы имеются и в тканях, что способствует поддержанию рН тканей на относительно неизменном уровне. Главными буферами тканей являются белки и фосфаты. Поддержание рН осуществляется также с помощью легких и почек. Через легкие удаляется избыток углекислоты. Почки при ацидозе выделяют больше кислого одноосновного фосфата натрия, а при алкалозе – больше щелочных солей: двухосновного фосфата натрия и бикарбоната натрия. Состав крови Кровь состоит из жидкой части плазмы и взвешенных в ней форменных частей: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. На долю форменных частей приходится 40 – 45%, на долю плазмы – 55 – 60% от размера крови. Это соотношение получило заглавие гематокритного соотношения, либо гематокритного числа. Частенько под гематокритным числом соображают лишь размер крови, приходящийся на долю форменных частей. Плазма крови В состав плазмы крови входят вода (90 – 92%) и сухой остаток (8 – 10%). Сухой остаток состоит из органических и неорганических веществ. К органическим веществам плазмы крови относятся белки, которые составляют 7 – 8%. Белки представлены альбуминами (4,5%), глобулинами (2 – 3,5%) и фибриногеном (0,2 – 0,4%). Белки плазмы крови выполняют разнообразные функции: 1) коллоидно- осмотический и аква гомеостаз; 2) обеспечение агрегатного состояния крови; 3) кислотно-основной гомеостаз; 4) иммунный гомеостаз; 5) транспортная функция; б) питательная функция; 7) роль в свертывании крови. Альбумины составляют около 60% всех белков плазмы. Благодаря относительно маленький молекулярной массе (70000) и высокой концентрации альбумины создают 80% онкотического давления. Альбумины осуществляют питательную функцию, являются резервом аминокислот для синтеза белков. Их транспортная функция заключается в переносе холестерина, жирных кислот, билирубина, солей желчных кислот, солей тяжелых металлов, лекарственных препаратов (лекарств, сульфаниламидов). Альбумины синтезируются в печени. Глобулины разделяются на несколько фракций: a -, b - и g -глобулины. a -Глобулины включают гликопротеины, т.Е. Белки, простетической группой которых являются углеводы. Около 60% всей глюкозы плазмы циркулирует в составе гликопротеинов. Эта группа белков транспортирует гормоны, витамины, микроэлементы, липиды. К a -глобулинам относятся эритропоэтин, плазминоген, протромбин. b -Глобулины участвуют в транспорте фосфолипидов, холестерина, стероидных гормонов, катионов металлов. К данной фракции относится белок трансферрин, обеспечивающий транспорт железа, а также многие причины свертывания крови. g -Глобулины включают в себя разные антитела либо иммуноглобулины 5 классов: Jg A, JgG, JgМ, JgD и JgЕ, защищающие организм от вирусов и микробов. К g -глобулинам относятся также a иb – агглютинины крови, определяющие её групповую принадлежность. Глобулины образуются в печени, костном мозге, селезенке, лимфатических узлах. цбриноген – первый фактор свертывания крови. Под действием тромбина переходит в нерастворимую форму – фибрин, обеспечивая образование сгустка крови. Фибриноген появляется в печени. Белки и липопротеиды
способны связывать поступающие
в кровь лекарственные К органическим веществам плазмы крови относятся также небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак). Общее количество небелкового азота в плазме, так называемого остаточного азота, составляет 11 – 15 ммоль/л (30 – 40 мг%). Содержание остаточного азота в крови резко растет при нарушении функции почек. В плазме крови содержатся
также безазотистые органические вещества:
глюкоза В плазме постоянно находятся все витамины, микроэлементы, промежуточные продукты метаболизма (молочная и пировиноградная кислоты). |
Форменные элементы крови.
К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
Рис 1. Форменные элементы
крови человека в мазке.
1 – эритроцит, 2 – сегментоядерный нейтрофильный
гранулоцит, 3 – палочкоядерный нейтрофильный
гранулоцит, 4 – молодой нейтрофильный
гранулоцит,
5 – эозинофильный гранулоцит, 6 – базофильный
гранулоцит, 7 – большой лимфоцит, 8 – средний
лимфоцит, 9 – малый лимфоцит, 10 – моноцит,
11 – тромбоциты (кровяные пластинки).
Эритроциты
В норме в крови
у парней содержится 4,0 – 5,0х10"/л,
либо 4 000 000 – 5 000
000 эритроцитов в 1 мкл, у женщин – 4,5х10"/л,
либо 4 500 000 в 1 мкл.
Повышение количества эритроцитов в крови
именуется эритроцитозом, уменьшение
эритропенией, что частенько сопутствует
малокровию, либо анемии. При анемии может
быть снижено либо число эритроцитов,
либо содержание в них гемоглобина, либо
и то и другое. Как эритроцитозы, так и
эритропении бывают ложными в вариантах
сгущения либо разжижения крови и истинными.
Эритроциты человека
лишены ядра и состоят из стромы,
заполненной гемоглобином, и белково-липидной
оболочки. Эритроциты имеют в большей
степени форму двояковогнутого
диска диаметром 7,5 мкм, шириной на
периферии 2,5 мкм, в центре – 1,5 мкм. Эритроциты
таковой формы именуются нормоцитами.
Особая форма эритроцитов приводит к увеличению
диффузионной поверхности, что способствует
лучшему выполнению основной функции
эритроцитов – дыхательной. Специфичная
форма обеспечивает также прохождение
эритроцитов через узенькие капилляры.
Лишение ядра не просит огромных издержек
кислорода на собственные нужды и дозволяет
более полноценно снабжать организм кислородом.
Эритроциты выполняют в организме следующие
функции: 1) основной функцией является
дыхательная – перенос кислорода от альвеол
легких к тканям и углекислого газа от
тканей к легким;
2) регуляция рН
крови благодаря одной из
3) питательная –
перенос на собственной
4) защитная – адсорбция
на собственной поверхности
5) роль в процессе
свертывания крови за счет
содержания факторов
6) эритроциты являются носителями разнообразных ферментов (холинэстераза, угольная ангидраза, фосфатаза) и витаминов (В1, В2, В6, аскорбиновая кислота);
7) эритроциты несут в себе групповые признаки крови.
Рис 2.
А. Обычные эритроциты в форме двояковогнутого
диска.
Б. Сморщенные эритроциты в гипертоническом
солевом растворе.
Гемоглобин и его соединения
Гемоглобин – особенный белок хромопротеида, благодаря которому эритроциты выполняют дыхательную функцию и поддерживают рН крови. У парней в крови содержится в среднем 130 – 1б0 г/л гемоглобина, у женщин – 120 – 150 г/л.
Гемоглобин состоит
из белка глобина и 4 молекул гема.
Гем имеет в собственном
В особых условиях гемоглобин
может вступать в соединение и с другими
газами. Соединение гемоглобина с угарным
газом (СО) именуется карбоксигемоглобином.
Карбоксигемоглобин является прочным
соединением.
Гемоглобин блокирован в нем угарным газом
и неспособен осуществлять перенос кислорода.
Сродство гемоглобина к угарному газу
выше его сродства к кислороду, поэтому
даже маленькое количество угарного газа
в воздухе является опасным для жизни.
При неких патологических состояниях, к примеру, при отравлении сильными окислителями (бертолетовой солью, перманганатом калия и др.) Появляется прочное соединение гемоглобина с кислородом – метгемоглобин, в котором происходит окисление железа, и оно становится трехвалентным. В итоге этого гемоглобин теряет способность отдавать кислород тканям, что может привести к смерти человека.
В скелетных и сердечной мышцах находится мышечный гемоглобин, называемый миоглобином. Он играется важную роль в снабжении кислородом работающих мускул.
Имеется несколько форм гемоглобина, различающихся строением белковой части – глобина. У плода содержится гемоглобин F. В эритроцитах взрослого человека преобладает гемоглобин А (90%). Различия в строении белковой части определяют сродство гемоглобина к кислороду. У фетального гемоглобина оно намного больше, чем у гемоглобина А. Это помогает плоду не испытывать гипоксии при относительно низком парциальном напряжении кислорода в его крови.
Ряд заболеваний связан
с появлением в крови патологических
форм гемоглобина. Более известной
наследственной патологией гемоглобина
является серповидноклеточная анемия,
Форма эритроцитов напоминает серп.
Отсутствие либо замена нескольких аминокислот
в молекуле глобина при этом заболевании
приводит к существенному нарушению функции
гемоглобина.
В клинических условиях
принято вычислять степень
Такие эритроциты именуются нормохромными.
При цветовом показателе более
1,1 эритроциты гиперхромные, менее 0,85 –
гипохромные. Цветовой показатель важен
для диагностики анемий различной этиологии.
Гемолиз
Процесс разрушения оболочки
эритроцитов и выход
Осмотический гемолиз
может появиться в
Химический гемолиз может быть вызван хлороформом, эфиром, разрушающими белково-липидную оболочку эритроцитов.
Биологический гемолиз встречается при действии ядов змей, насекомых, микроорганизмов, при переливании несопоставимой крови под влиянием иммунных гемолизинов.
Температурный гемолиз возникает при замораживании и размораживании крови в итоге разрушения оболочки эритроцитов кристалликами льда.
Механический гемолиз происходит при мощных механических действиях на кровь, к примеру встряхивании ампулы с кровью.
Рис 3. Электронная
микрофотография гемолиза эритроцитов
и образование их
“теней”. 1 – дискоцит, 2 – эхиноцит, 3
– “тени” (оболочки) эритроцитов.
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)
Скорость оседания эритроцитов у здоровых парней составляет 2 – 10 мм в час, у женщин – 2 – 15 мм в час. СОЭ зависит от многих факторов: количества, размера, формы и величины заряда эритроцитов, их способности к агрегации, белкового состава плазмы. В большей степени СОЭ зависит от параметров плазмы, чем эритроцитов. СОЭ возрастает при беременности, стрессе, воспалительных, инфекционных и онкологических заболеваниях, при уменьшении числа эритроцитов, при увеличении содержания фибриногена. СОЭ снижается при увеличении количества альбуминов. Многие стероидные гормоны (эстрогены, глюкокортикоиды), а также лекарственные вещества (салицилаты) вызывают повышение СОЭ.
Эритропоэз
Образование эритроцитов, либо эритропоэз, происходит в красном костном мозге. Эритроциты совместно с кроветворной тканью носят заглавие “красного ростка крови”, либо эритрона.
Для образования эритроцитов требуются железо и ряд витаминов.
Железо организм получает
из гемоглобина разрушающихся
Для образования эритроцитов
требуются витамин В12 (цианокобаламин)
и фолиевая кислота. Витамин В12 поступает
в организм с пищей и именуется
внешним фактором кроветворения. Для
его всасывания нужно вещество
(гастромукопротеид), которое вырабатывается
железами слизистой оболочки пилорического
отдела желудка и носит заглавие внутреннего
фактора кроветворения Касла. При недостатке
витамина В12 развивается В12-дефицитная
анемия, Это может быть либо при недостаточном
его поступлении с пищей
(печень, мясо, яйца, дрожжи, отруби), либо
при отсутствии внутреннего фактора (резекция
нижней трети желудка). Считается, что
витамин В12 способствует синтезу глобина,
Витамин В12 и фолиевая кислота участвуют
в синтезе ДНК в ядерных формах эритроцитов.
Витамин В2 (рибофлавин) нужен для образования
липидной стромы эритроцитов. Витамин
В6 (пиридоксин) участвует в образовании
гема. Витамин С провоцирует всасывание
железа из кишечника, увеличивает действие
фолиевой кислоты. Витамин Е (a -токоферол)
и витамин РР (пантотеновая кислота) укрепляют
липидную оболочку эритроцитов, защищая
их от гемолиза.
Для обычного эритропоэза необходимы микроэлементы. Медь помогает всасыванию железа в кишечнике и способствует включению железа в структуру гема. Никель и кобальт участвуют в синтезе гемоглобина и гемсодержащих молекул, утилизирующих железо. В организме 75% цинка находится в эритроцитах в составе фермента карбоангидразы. Недочет цинка вызывает лейкопению. Селен, взаимодействуя с витамином Е, защищает мембрану эритроцита от повреждения свободными радикалами.
Физиологическими регуляторами эритропоэза являются эритропоэтины, образующиеся основным образом в почках, а также в печени, селезенке и в маленьких количествах постоянно присутствующие в плазме крови здоровых людей. Эритропоэтины усиливают пролиферацию клеток-предшественников эритроидного ряда – КОЕ-Э (колониеобразующая единица эритроцитарная) и ускоряют синтез гемоглобина. Они стимулируют синтез информационной РНК, нужной для образования энзимов, которые участвуют в формировании гема и глобина. Эритропоэтины увеличивают также кровоток в сосудах кроветворной ткани и увеличивают выход в кровь ретикулоцитов. Продукция эритропоэтинов стимулируется при гипоксии различного происхождения: пребывание человека в горах, кровопотеря, анемия, заболевания сердца и легких. Эритропоэз активируется мужскими половыми гормонами, что обусловливает большее содержание эритроцитов в крови у парней, чем у женщин. Катализаторами эритропоэза являются соматотропный гормон, тироксин, катехоламины, интерлейкины. Торможение эритропоэза вызывают особенные вещества – ингибиторы эритропоэза, образующиеся при увеличении массы циркулирующих эритроцитов, к примеру у спустившихся с гор людей. Тормозят эритропоэз дамские половые гормоны (эстрогены), кейлоны. Симпатическая нервная система активирует эритропоэз, парасимпатическая – тормозит. Нервные и эндокринные влияния на эритропоэз осуществляются, по-видимому, через эритропоэтины.