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 пищева-
рительного 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.
Кровь переносит также продукты секреции эндокринных желез – гормоны – и тем
самым обеспечивает связь между различными органами и координацию их
деятельности.
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.
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
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
