Кровь. Определение. Функции крови. Зачем нужна кровь человеку и из каких компонентов она состоит

Кровь – самая сложная жидкая ткань организма, количество которой в среднем составляет до семи процентов от общей массы тела человека. У всех позвоночных эта подвижная жидкость имеет красный оттенок. А у некоторых видов членистоногих она голубая. Это обусловлено наличием в составе крови гемоцианина. Все о строении крови человека, а также о таких патологиях, как лейкоцитоз и лейкопения – вашему вниманию в этом материале.

Состав плазмы крови человека и её функции

Говоря о составе и строении крови, следует начать с того, что кровь представляет собой смесь различных твердых частиц, плавающих в жидкости. Твердые частицы - это кровяные тельца, которые составляют около 45 % объема крови: красные (их большинство, и они придают крови цвет), белые и тромбоциты. Жидкую часть крови составляет плазма: она бесцветна, состоит в основном из воды и переносит питательные вещества.

Плазма крови человека - это межклеточная жидкость крови как ткани. Она состоит из воды (90-92 %) и сухого остатка (8-10 %), который, в свою очередь, образуют как органические, так и неорганические вещества. В плазме постоянно присутствуют все витамины, микроэлементы, промежуточные продукты метаболизма (молочная и пировиноградная кислоты).

Органические вещества плазмы крови: какую часть составляют белки

К органическим веществам относятся белки и другие соединения. Белки плазмы крови составляют 7-8 % от всей массы, они подразделяются на альбумины, глобулины и фибриноген.

Основные функции белков плазмы крови:

• коллоидно-осмотический (белковый) и водный гомеостаз;
• обеспечение правильного агрегатного состояния крови (жидкого);
• кислотно-основной гомеостаз, поддержание постоянного уровня кислотности рН (7,34-7,43);
• иммунный гомеостаз;
• ещё одна важная функция плазму крови - транспортная (перенос различных веществ);
• питательная;
• участие в свертывании крови.

Альбумины, глобулины и фибриноген плазмы крови

Альбумины, во многом обуславливающие состав и свойства крови, синтезируются в печени и составляют около 60 % всех белков плазмы. Они удерживают воду внутри просвета сосудов, служат резервом аминокислот для синтеза белков, а также переносят холестерин, жирные кислоты, билирубин, соли желчных кислот и тяжелых металлов и лекарственные препараты. При нехватке в биохимическом составе крови альбуминов, например вследствие почечной недостаточности, плазма теряет способность удерживать воду внутри сосудов: жидкость выходит в ткани, и развиваются отеки.

Глобулины крови образуются в печени, костном мозге, селезенке и . Эти вещества плазмы крови подразделяются на несколько фракций: α-, β- и γ - глобулины.

Кα-глобулинам , которые транспортируют гормоны, витамины, микроэлементы и липиды, относятся эритропоэтин, плазминоген и протромбин.

Кβ-глобулинам , которые участвуют в транспортировке фосфолипидов, холестерина, стероидных гормонов и катионов металлов, относятся белок трансферрин, обеспечивающий транспорт железа, а также многие факторы свертывания крови.

Основа иммунитета - γ-глобулины. Входя в состав крови человека, они включают в себя различные антитела, или иммуноглобулины, 5 классов: A, G, М, D и Е, защищающие организм от вирусов и бактерий. К этой фракции относятся также α - и β - агглютинины крови, определяющие ее групповую принадлежность.

Фибриноген крови - первый фактор свертывания. Под воздействием тромбина он переходит в нерастворимую форму (фибрин), обеспечивая образование сгустка крови. Фибриноген образуется в печени. Его содержание резко возрастает при воспалении, кровотечении, травме.

К органическим веществам плазмы крови относятся также небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак). Общее количество так называемого остаточного (небелкового) азота в составе плазмы крови составляет 11-15 ммоль/л (30-40мг%). Содержание его в составе системы крови резко возрастает при нарушении функции почек, поэтому при почечной недостаточности ограничивают употребление белковой пищи.

Кроме того, в состав плазмы крови входят безазотистые органические вещества: глюкоза 4,46,6 ммоль/л (80-120 мг %), нейтральные жиры, липиды, ферменты, жиры и белки, проферменты и ферменты, участвующие в процессах свертывания крови.

Неорганические вещества в составе плазмы крови, их особенности и влияние

Говоря о строении и функциях крови, нельзя забывать о входящих в её состав минеральных веществах. Эти неорганические соединения плазмы крови составляют 0,9-1 %. К ним относятся соли натрия, кальция, магния, хлора, фосфора, йода, цинка и другие. Концентрация их близка к концентрации солей в морской воде: ведь именно там миллионы лет назад впервые появились первые многоклеточные существа. Минеральные вещества плазмы совместно участвуют в регуляции осмотического давления, рН крови и ряде других процессов. Например, основное влияние в составе крови ионов кальция оказывается на коллоидное состояние содержимого клеток. Также они участвуют в процессе свертывания крови, регуляции мышечного сокращения и чувствительности нервных клеток. Большинство солей в составе плазмы человеческой крови связано с белками или другими органическими соединениями.

В некоторых случаях возникает потребность в переливании плазмы: например, при заболеваниях почек, когда содержание альбуминов в крови резко снижается, или при обширных ожогах, поскольку через ожоговую поверхность теряется много содержащей белки тканевой жидкости. Существует обширная практика собирания донорской плазмы крови.

Форменные элементы в составе плазмы крови

Форменные элементы - это общее название клеток крови. К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Каждый из этих классов клеток в составе плазмы крови человека, в свою очередь, делится на подклассы.

Поскольку необработанные специальным образом клетки, которые изучаются с помощью микроскопа, практически прозрачны и бесцветны, образец крови наносится на лабораторное стекло и окрашивается специальными красителями.

Клетки различаются по размерам, форме, форме ядра и способности связывать краски. Все эти признаки клеток, обуславливающие состав и особенности крови, называются морфологическими.

Эритроциты в крови человека: форма и состав

Эритроциты в составе крови (от греч. erythros - «красный» и kytos - «вместилище», «клетка») – это красные кровяные тельца, наиболее многочисленный класс клеток крови.

Популяция эритроцитов человека по форме и размерам неоднородна. В норме основную массу их (80-90 %) составляют дискоциты (нормоциты) - эритроциты в виде двояковогнутого диска диаметром 7.5 мкм, толщиной на периферии 2,5 мкм, в центре - 1.5 мкм. Увеличение диффузионной поверхности мембраны способствует оптимальному выполнению основной функции эритроцитов - транспортировки кислорода. Специфическая форма этих элементов состава крови обеспечивает также прохождение их через узкие капилляры. Поскольку ядро отсутствует, много кислорода на собственные нужды эритроцитам не требуется, что позволяет им полноценно снабжать кислородом весь организм.

Помимо дискоцитов в строении крови человека различают также планоциты (клетки с плоской поверхностью) и стареющие формы эритроцитов: шиловидные, или эхиноциты (~ 6 %); куполообразные, или стоматоциты (~ 1-3 %); шаровидные, или сфероциты (~ 1 %).

Строение и функции эритроцитов в организме человека

Строение эритроцита человека таково, что они лишены ядра и состоят из каркаса, заполненного гемоглобином, и белковолипидной оболочки - мембраны.

Основные функции эритроцитов в крови:

• транспортная (газообмен): перенос кислорода от альвеол легких к тканям и углекислого газа в обратном направлении;
• ещё одна функция эритроцитов в организме – регуляция рН крови (кислотности);
• питательная: перенос на своей поверхности аминокислот от органов пищеварения к клеткам организма;
• защитная: адсорбция на своей поверхности токсических веществ;
• за счет своего строения, функцией эритроцитов является и участие в процессе свертывания крови;
• являются носителями разнообразных ферментов и витаминов (В1, В2, В6, аскорбиновая кислота);
• несут в себе признаки определенной группы крови гемоглобин и его соединения.

Строение системы крови: виды гемоглобина

Начинкой красных кровяных клеток является гемоглобин - особый белок, благодаря которому эритроциты выполняют функцию газообмена и поддерживают рН крови. В норме у мужчин в каждом литре крови содержится в среднем 130-160 г гемоглобина, а у женщин - 120-150 г.

Гемоглобин состоит из белка глобина и небелковой части - четырех молекул гема, в каждую из которых входит атом железа, способный присоединять или отдавать молекулу кислорода.

При соединении гемоглобина с кислородом получается оксигемоглобин - непрочное соединение, в виде которого переносится большая часть кислорода. Гемоглобин, отдавший кислород, называется восстановленным, или дезоксигемоглобином. Гемоглобин, соединенный с углекислым газом, носит название карбогемоглобина. В виде этого соединения, которое также легко распадается, переносится 20 % углекислого газа.

В скелетных и сердечной мышцах находится миоглобин - мышечный гемоглобин, который играет важную роль в снабжении работающих мышц кислородом.

Существует несколько видов и соединений гемоглобина, отличающихся строением его белковой части - глобина. Так, в крови плода содержится гемоглобин F, тогда как в эритроцитах взрослого человека преобладает гемоглобин А.

Различия в белковой части строения системы крови определяют сродство гемоглобина к кислороду. У гемоглобина F оно намного больше, что помогает плоду не испытывать гипоксию при относительно низком содержании кислорода в его крови.

В медицине принято вычислять степень насыщения эритроцитов гемоглобином. Это так называемый цветовой показатель, который в норме равен 1 (нормохромные эритроциты). Определение его важно для диагностики различных видов анемий. Так, гипохромные эритроциты (менее 0,85) свидетельствуют о железодефицитной анемии, а гиперхромные (более 1,1) - о нехватке витамина В12 или фолиевой кислоты.

Эритропоэз – что это такое?

Эритропоэз – это процесс образования эритроцитов, происходит в красном костном мозге. Эритроциты вместе с кроветворной тканью носят название красный росток крови, или эритрон.

Для образования эритроцитов необходимы прежде всего железо и определенные .

Как из гемоглобина разрушающихся эритроцитов, так и с пищей: всосавшись, оно транспортируется плазмой в костный мозг, где включается в молекулу гемоглобина. Избыток железа складируется в печени. При недостатке этого важнейшего микроэлемента развивается железодефицитная анемия.

Для образования эритроцитов требуются витамин В12 (цианокобаламин) и фолиевая кислота, которые участвуют в синтезе ДНК в молодых формах эритроцитов. Витамин В2 (рибофлавин) необходим для образования каркаса эритроцитов. (пиридоксин) принимает участие в образовании гема. Витамин С (аскорбиновая кислота) стимулирует всасывание железа из кишечника, усиливает действие фолиевой кислоты. (альфа-токоферол) и РР (пантотеновая кислота) укрепляют мембрану эритроцитов, защищая их от разрушения.

Для нормального эритропоэза необходимы и другие микроэлементы. Так, медь помогает всасыванию железа в кишечнике, а никель и кобальт участвуют в синтезе красных кровяных телец. Интересно, что 75 % всего цинка, который содержится в человеческом организме, находится в эритроцитах. (Недостаток цинка вызывает также и уменьшение количества лейкоцитов.) Селен, взаимодействуя с витамином Е, защищает мембрану эритроцита от повреждения свободными радикалами (радиацией).

Как происходит регуляция эритропоэза и что его стимулирует?

Регуляция эритропоэза происходит за счет гормона эритропоэтина, образующегося главным образом в почках, а также в печени, селезенке и в небольших количествах постоянно присутствующего в плазме крови здоровых людей. Он усиливает продукцию эритроцитов и ускоряет синтез гемоглобина. При тяжелых заболеваниях почек выработка эритропоэтина снижается и развивается анемия.

Эритропоэз стимулируют мужские половые гормоны, что обусловливает большее содержание эритроцитов в крови у мужчин, чем у женщин. Торможение эритропоэза вызывают особые вещества - женские половые гормоны (эстрогены), а также ингибиторы эритропоэза, образующиеся при увеличении массы циркулирующих эритроцитов, например при спуске, с гор на равнину.

Об интенсивности эритропоэза судят по числу ретикулоцитов - незрелых эритроцитов, количество которых в норме составляет 1-2 %. Созревшие эритроциты циркулируют в крови в течение 100-120 дней. Разрушение их происходит в печени, селезенке и костном мозге. Продукты распада эритроцитов также являются стимуляторами кроветворения.

Эритроцитоз и его виды

В норме содержание эритроцитов в крови составляет у мужчин - 4,0-5,0х10-12/л (4 000 000-5 000 000 в 1 мкл), у женщин - 4,5х10-12/л (4 500 000 в 1 мкл). Повышение количества эритроцитов в крови называется эритроцитозом, а уменьшение - анемией (малокровием). При анемии может быть снижено как число эритроцитов, так и содержание в них гемоглобина.

В зависимости от причины возникновения различают 2 вида эритроцитозов:

• Компенсаторные - возникают в результате попытки организма адаптироваться к нехватке кислорода в какой-либо ситуации: при длительном проживании в высокогорной местности, у профессиональных спортсменов, при бронхиальной астме, гипертонической болезни.
• Истинная полицитемия - заболевание, при котором вследствие нарушения работы костного мозга увеличивается выработка красных кровяных клеток.

Виды и состав лейкоцитов в крови

Лейкоцитами (от греч. Leukos - «белый» и kytos - «вместилище», «клетка») называются белые кровяные тельца - бесцветные клетки крови размером от 8 до 20 мкм. В состав лейкоцитов входит ядро и цитоплазма.

Основных видов лейкоцитов крови два: в зависимости от того, является ли цитоплазма лейкоцитов однородной или содержит зернистость, они подразделяются на зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты).

Гранулоциты бывают трех видов: базофилы (окрашиваются щелочными красками в голубой и синий цвета), эозинофилы (окрашиваются кислыми красками в розовый цвет) и нейтрофилы (окрашиваются и щелочными, и кислыми красками; это наиболее многочисленная группа). Нейтрофилы по степени зрелости делятся на юные, палочкоядерные и сегментоядерные.

Агранулоциты, в свою очередь, бывают двух видов: лимфоциты и моноциты.

Подробно о каждом виде лейкоцитов и их функциях – в следующем разделе статьи.

Какую функцию выполняют все виды лейкоцитов в крови

Основные функции лейкоцитов в крови – защитные, однако каждый вид лейкоцитов выполняет свою функцию по-разному.

Основная функция нейтрофилов - фагоцитоз бактерий и продуктов распада тканей. Процесс фагоцитоза (активного захвата и поглощения живых и неживых частиц фагоцитами - специальными клетками многоклеточных животных организмов) чрезвычайно важен для иммунитета. Фагоцитоз представляет собой первую стадию заживления раны (ее очистку). Именно поэтому у людей с пониженным числом нейтрофилов раны затягиваются медленно. Нейтрофилы вырабатывают интерферон, обладающий противовирусным действием, и выделяют арахидоновую кислоту, которая играет важную роль в регуляции проницаемости кровеносных сосудов и в запуске таких процессов, как воспаление, боль и свертывание крови.

Эозинофилы обезвреживают и уничтожают токсины чужеродных белков (например, пчелиный, осиный, змеиный яды). Они вырабатывают гистаминазу - фермент, который разрушает гистамин, освобождающийся при различных аллергических состояниях, бронхиальной астме, глистных инвазиях, аутоиммунных заболеваниях. Именно поэтому при данных болезнях увеличивается количество эозинофилов в крови. Также данный вид лейкоцитов выполняет такую функцию, как синтез плазминогена, который снижает свертываемость крови.

Базофилы вырабатывают и содержат важнейшие биологически активные вещества. Так, гепарин препятствует свертыванию крови в очаге воспаления, а гистамин расширяет капилляры, что способствует его рассасыванию и заживлению. В базофилах также содержатся гиалуроновая кислота, влияющая на проницаемость сосудистой стенки; фактор активации тромбоцитов (ФАТ); тромбоксаны, способствующие агрегации (слипанию) тромбоцитов; лейкотриены и гормоны простагландины.

При аллергических реакциях базофилы выделяют в кровь биологически активные вещества, в том числе гистамин. Зуд в местах укусов комаров и мошек появляется вследствие работы базофилов.

Моноциты вырабатываются в костном мозге. Они находятся в крови не более 2-3 дней, а затем выходят в окружающие ткани, где достигают зрелости, превращаясь в тканевые макрофаги (крупные клетки).

Лимфоциты - главное действующее лицо иммунной системы. Они формируют специфический иммунитет (защиту организма от различных инфекционных заболеваний): выполняют синтез защитных антител, лизис (растворение) чужеродных клеток, обеспечивают иммунную память. Лимфоциты образуются в костном мозге, а специализацию (дифференцировку) проходят в тканях.

Выделяют 2 класса лимфоцитов: Т-лимфоциты (созревают в вилочковой железе) и В-лимфоциты (созревают в кишечнике, нёбных и глоточных миндалинах).

В зависимости от выполняемых функций различаются:

Т-киллеры (убийцы) , растворяющие чужеродные клетки, возбудителей инфекционных заболеваний, опухолевые клетки, клетки-мутанты;

Т-хелперы (помощники) , взаимодействующие с В-лимфоцитами;

Т-супрессоры (угнетатели), блокирующие чрезмерные реакции В-лимфоцитов.

В клетках памяти Т-лимфоцитов хранится информация о контактах с антигенами (чужеродными белками): это своего рода база данных, куда заносятся все инфекции, с которыми наш организм встречался хотя бы один раз.

Большинство В-лимфоцитов вырабатывают антитела - белки класса иммуноглобулинов. В ответ на действие антигенов (чужеродных белков) В-лимфоциты взаимодействуют с Т-лимфоцитами и моноцитами, превращаются в плазматические клетки. Эти клетки синтезируют антитела, которые распознают и связывают соответствующие антигены, чтобы затем их уничтожить. Среди В-лимфоцитов также есть киллеры, хелперы, супрессоры и клетки иммунологической памяти.

Лейкоцитозы и лейкопении крови

Количество лейкоцитов в периферической крови взрослого человека в норме колеблется в пределах 4,0-9,0х109/л (4000-9000 в 1 мкл). Увеличение их называется лейкоцитозом, а уменьшение - лейкопенией.

Лейкоцитозы могут быть физиологическими (пищевой, мышечный, эмоциональный, а также возникающий при беременности) и патологическими. При патологических (реактивных) лейкоцитозах происходит выброс клеток из органов кроветворения с преобладанием молодых форм. Наиболее тяжелый лейкоцитоз бывает при лейкозах: лейкоциты не способны выполнять свои физиологические функции, в частности защищать организм от патогенных бактерий.

Лейкопении наблюдаются при воздействии радиации (особенно в результате поражения костного мозга при лучевой болезни) и рентгеновского излучения, при некоторых тяжелых инфекционных заболеваниях (сепсис, туберкулез), а также вследствие применения ряда лекарственных препаратов. При лейкопении происходит резкое угнетение защитных сил организма в борьбе с бактериальной инфекцией.

При изучении анализа крови имеет значение не только общее количество лейкоцитов, но и процентное соотношение отдельных их видов, получившее название лейкоцитарной формулы, или лейкограммы. Увеличение количества юных и палочкоядерных нейтрофилов называется сдвигом лейкоцитарной формулы влево: он свидетельствует об ускоренном обновлении крови и наблюдается при острых инфекционных и воспалительных заболеваниях, а также при лейкозах. Кроме того, сдвиг лейкоцитарной формулы может иметь место при беременности, особенно на поздних сроках.

Какую функцию выполняют тромбоциты в крови

Тромбоцитами (от греч. trombos - «ком», «сгусток» и kytos- «вместилище», «клетка») называются кровяные пластинки - плоские клетки неправильной округлой формы диаметром 2-5 мкм. У человека они не имеют ядер.

Тромбоциты образуются в красном костном мозге из гигантских клеток мегакариоцитов. Живут кровяные пластинки от 4 до 10 дней, после чего разрушаются в печени и селезенке.

Основные функции тромбоцитов в крови:

• Предотвращение большой при ранении сосудов, а также заживление и регенерация поврежденных тканей. (Тромбоциты способны прилипать к чужеродной поверхности или склеиваться между собой.)
• Также тромбоциты выполняют такую функцию, как синтез и выделение биологически активных веществ (серотонина, адреналина, норадреналина), а также помогают в свертывании крови.
• Фагоцитоз инородных тел и вирусов.
• Тромбоциты содержат большое количество серотонина и гистамина, которые влияют на величину просвета и проницаемость кровеносных капилляров.

Нарушение функций тромбоцитов в крови

Количество тромбоцитов в периферической крови взрослого человека в норме составляет 180-320х109/л, или 180 000-320 000 в 1 мкл. Имеют место суточные колебания: днем тромбоцитов больше, чем ночью. Уменьшение содержания тромбоцитов называется тромбоцитопенией, а увеличение - тромбоцитозом.

Тромбоцитопении возникают в двух случаях: когда в костном мозге образуется недостаточное количество тромбоцитов или когда они быстро разрушаются. Негативно повлиять на выработку кровяных пластинок могут радиация, прием ряда лекарственных препаратов, дефицит некоторых витаминов (В12, фолиевой кислоты), злоупотребление алкоголем и, в особенности, серьезные заболевания: вирусный гепатит В и С, цирроз печени, ВИЧ и злокачественные опухоли. Повышенное разрушение тромбоцитов чаще всего развивается при сбое в работе иммунной системы, когда организм начинает вырабатывать антитела не против микробов, а против своих же клеток.

При таком нарушении тромбоцитов, как тромбоцитопения, наблюдаются склонность к легкому образованию синяков (гематом), возникающих при незначительном нажатии или вообще без причины; кровоточивость при мелких травмах и операциях (удаление зуба); у женщин - обильные кровопотери во время менструаций. Если вы заметили у себя хоть один из этих симптомов, необходимо обратиться к врачу и выполнить анализ крови.

При тромбоцитозе наблюдается обратная картина: вследствие увеличения количества тромбоцитов возникают тромбы - кровяные сгустки, которые закупоривают кровоток по сосудам. Это очень опасно, поскольку может привести к инфаркту миокарда, инсульту и тромбофлебиту конечностей, чаще нижних.

В ряде случаев тромбоциты, несмотря на то, что количество их соответствует норме, не могут полноценно выполнять свои функции (обычно вследствие дефекта мембраны), и наблюдается повышенная кровоточивость. Подобные нарушения функций тромбоцитов могут быть как врожденными, так и приобретенными (в том числе развившимися под воздействием длительного приема медикаментов: например, при частом бесконтрольном приеме болеутоляющих лекарств, в состав которых входит анальгин).

Статья прочитана 21 019 раз(a).

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:

1. Плазма крови;
2. 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:

1. Эритроциты
2. Тромбоциты
3. 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?

1. Транспортная, она же дыхательная. Кровь переносит к тканям всем органов кислород и питательные вещества, забирая углекислый газ и продукты распада;
2. Защитная. Как уже говорилось ранее, наша кровь — это мощнейшая линия защиты от разнообразных напастей, начиная от банальных бактерий и заканчивая грозными онкологическими болезнями;
3. Поддерживающая. Кровь — универсальный механизм регуляции постоянства внутренней среды организма. Кровь регулирует температуру, кислотность среды, натяжение поверхностей и ряд других факторов.

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

Что такое кровь, знает каждый. Мы видим ее, когда травмируем кожные покровы, например, если порезались или укололись. Нам известно, что она густая и красная. Но из чего состоит кровь? Это знает далеко не каждый. А между тем ее состав сложен и неоднороден. Это не просто красная жидкость. Окрас ей придает вовсе не плазма, а форменные частицы, находящиеся в ней. Давайте разберемся, что же такое наша кровь.

Из чего состоит кровь?

Весь объем крови в организме человека можно разделить на две части. Конечно, это деление условно. Первая часть - периферическая, то есть та, что течет в артериях, венах и капиллярах, вторая - кровь, находящаяся в кроветворных органах и тканях. Естественно, что она постоянно циркулирует по организму, и потому разделение это формальное. Кровь человека состоит из двух компонентов - плазмы и форменных частиц, которые находятся в ней. Это эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Они отличаются друг от друга не только строением, но и выполняемой функцией в организме. Каких-то частиц больше, каких-то меньше. Кроме форменных компонентов, в крови человека обнаруживаются различные антитела и прочие частички. В норме кровь стерильна. Но при патологических процессах инфекционного характера в ней можно обнаружить бактерии и вирусы. Итак, из чего состоит кровь, и в каких соотношениях находятся эти компоненты? Этот вопрос уже давно изучен, и наука располагает точными данными. У взрослого человека объем самой плазмы составляет от 50 до 60%, а форменных компонентов - от 40 до 50% всей крови. Важно ли это знать? Конечно, зная процентное содержание эритроцитов или можно дать оценку состояния здоровья человека. Отношение форменных частиц к общему объему крови называют гематокритным числом. Чаще всего оно ориентируется не на все компоненты, а только на эритроциты. Этот показатель определяют с помощью градуированной стеклянной трубочки, в которую помещают кровь и центрифугируют ее. При этом тяжелые компоненты опускаются на дно, а плазма, напротив, поднимается вверх. Кровь как бы расслаивается. После этого лаборантам остается только посчитать, какую часть занимает тот или иной компонент. В медицине такие анализы получили широкое распространение. В настоящее время их делают на автоматических

Плазма крови

Плазма - это жидкая составляющая крови, в которой находятся взвешенные клетки, белки и прочие соединения. По ней они доставляются к органам и тканям. Из чего состоит Около 85% - это вода. На долю остальных 15% приходятся органические и неорганические вещества. Также в плазме крови находятся газы. Это, конечно же, углекислый газ и кислород. На приходится 3-4%. Это анионы (PO 4 3- , HCO 3- , SO 4 2-) и катионы (Mg 2+ , K + , Na +). Органические вещества (приблизительно 10%) делятся на безазотистые (холестерин, глюкоза, лактат, фосфолипиды) и азотсодержащие вещества (аминокислоты, белки, мочевина). Также в плазме крови обнаруживаются биологически активные вещества: ферменты, гормоны и витамины. На их долю приходится около 1%. С точки зрения гистологии плазма - это не что иное, как межклеточная жидкость.

Эритроциты

Итак, из чего состоит кровь человека? Кроме плазмы, в ней находятся и форменные частицы. Красные кровяные тельца, или эритроциты, пожалуй, самая многочисленная группа этих компонентов. Эритроциты в зрелом состоянии не имеют ядра. По форме они напоминают двояковогнутые диски. Период их жизни составляет 120 дней, после чего они разрушаются. Это происходит в селезенке и печени. В эритроцитах содержится важный белок - гемоглобин. Он играет ключевую роль в процессе газообмена. В этих частицах происходит транспорт кислорода и Именно белок гемоглобин делает кровь красной.

Тромбоциты

Из чего состоит кровь человека, кроме плазмы и эритроцитов? В ней находятся тромбоциты. Они имеют большое значение. Эти маленькие диаметром всего 2-4 микрометра играют решающую роль в тромбозе и гомеостазе. Тромбоциты имеют дискообразную форму. Они свободно циркулируют в кровотоке. Но их отличительной чертой является способность чутко реагировать на повреждения сосудов. Это их основная функция. При травмировании стенки кровеносного сосуда они, соединяясь друг с другом, «заделывают» повреждение, образуя очень плотный сгусток, который не дает вытекать крови. Тромбоциты образуются после фрагментации своих более крупных предшественников мегакариоцитов. Они находятся в костном мозге. Всего из одного мегакариоцита образуется до 10 тысяч тромбоцитов. Это довольно большое количество. Продолжительность жизни тромбоцитов составляет 9 дней. Конечно, они могут просуществовать и меньше, так как погибают во время закупоривания повреждения в кровеносном сосуде. Старые тромбоциты распадаются в селезенке в процессе фагоцитоза и в печени с помощью клеток Купфера.

Лейкоциты

Белые клетки крови, или лейкоциты, - это агенты иммунной системы организма. Это единственная частица из тех, что входит в состав крови, которая может покидать кровяное русло и проникать в ткани. Такая способность активно способствует выполнению ее основной функции - защиты от чужеродных агентов. Лейкоциты уничтожают патогенные белки и прочие соединения. Они участвуют в реакциях иммунитета, вырабатывая при этом Т-клетки, способные распознать вирусы, чужеродные белки и другие вещества. Также лимфоциты выделяют В-клетки, продуцирующие антитела, и макрофаги, пожирающие крупные патогенные клетки. Очень важно при диагностировании заболеваний знать состав крови. Именно увеличенное количество лейкоцитов в ней указывает на развивающееся воспаление.

Органы кроветворения

Итак, разобрав состав и осталось выяснить, где образуются ее основные частицы. Они имеют короткий срок жизни, поэтому необходимо постоянно их обновлять. Физиологическая регенерация компонентов крови основана на процессах разрушения старых клеток и, соответственно, образования новых. Это происходит в органах кроветворения. Самым главным из них у человека является костный мозг. Он располагается в длинных трубчатых и тазовых костях. Кровь проходит фильтрацию в селезенке и печени. В этих органах также осуществляется ее иммунологический контроль.