Кровь: состав и функции

Кровь человека составляет примерно 8% от массы тела. Кровь состоит из клеток, клеточных фрагментов и водного раствора, плазмы. Доля клеточных элементов в общем объеме называется гематокритом и составляет примерно 45%.

А. Функции крови

Кровь осуществляет в организме различные функции. Она является транспортным средством, поддерживает постоянство «внутренней среды» организма (гомеостаз) и играет главную роль в защите от чужеродных веществ.

Транспорт. Кровь переносит газы — кислород и диоксид углерода, а также питательные вещества к печени и другим органам после всасывания в кишечнике. Такой транспорт обеспечивает снабжение органов и обмен веществ в тканях, а также последующий перенос конечных продуктов метаболизма для их выведения из организма легкими, печенью и почками. Кровь осуществляет также перенос гормонов в организме.

Гомеостаз. Кровь поддерживает водный баланс между кровеносной системой, клетками (внутриклеточным пространством) и внеклеточной средой. Кислотно-основное равновесие в крови регулируется легкими, печенью и почками. Поддержание температуры тела также зависит от контролируемого кровью транспорта тепла.

Применительно к системе крови под гомеостазом подразумевается адекватное соотношение электролитов плазмы. Кислотно-щелочное равновесие (баланс) – КЩР или КЩБ, поддерживается функциями буферных систем организма. Отклонения от физиологического баланса определяются сдвигами в кислотную (ацидоз) или щелочную (алкалоз) сторону.

Защита. Против чужеродных молекул и клеток, проникающих в организм, кровь обладает неспецифическими и специфическими механизмами защиты. К специфической защитной системе относятся клетки иммунной системы и антитела.

Иммунитет – это защитная реакция организма, направленная на противодействие инфекционным заболеваниям и поступлению в организм любых чужеродных соединений. В основе механизма иммунитета лежит способность клеток иммунокомпетентной системы отличать собственные клетки и соединения, содержащие белок, от чужеродных (антигенов), а затем уничтожать, инактивировать и удалять эти чужеродные вещества. Антигеном может быть любое вещество экзо- или эндогенного происхождения, способное вызвать иммунную реакцию в организме.Формирование иммунитета происходит в молодом возрасте при активирующем влиянии тимуса. Затем происходит инволюция (угасание) тимуса, и условия образования иммунитета ухудшаются.

Гемостаз. Для предотвращения кровопотери при повреждении кровеносных сосудов в крови существует эффективная система коагуляции — физиологическое свертывание. Растворение кровяных сгустков (фибринолиз) также обеспечивается кровью.

Гемостаз — система биологических процессов в организме, которая способствует сохранению жидкого состояния крови, остановке кровотечений и обеспечивает растворение тромбов, выполнивших свою функцию.Гемостаз осуществляется в несколько стадий:

1. Сужение сосуда в месте повреждения.

2. Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз. К коллагену, находящемуся внутри сосудистой стенки, направляются тромбоциты. Они склеиваются между собой, образуя так называемый «белый тромб», который восстанавливает место повреждения.

3. Коагуляционный гемостаз. Происходит активация белка плазмы фибриногена, который далее превращается в фибрин. В данном процессе края раны стягиваются и поврежденный сосуд полностью восстанавливается.

4. Далее присоединяется система фибринолиза, которая занята предупреждением усиленного тромбообразования.

Б. Клетки крови

Нерастворимыми элементами крови являются эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Эритроциты (красные кровяные тельца) — это наиболее многочисленный клеточный компонент крови. В красных кровяных тельцах содержится гемоглобин, который связывает кислород в легких и транспортирует его в ткани. Основная цель красных кровяных телец – обеспечивать нормальное снабжение кислородом тканей и органов. Эритроциты, как и прочие кровяные клетки, вырабатывает костный мозг, находящийся в полости костей. Продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней. Каждую секунду умирает три миллиона эритроцитов, потому организму постоянно необходимо вырабатывать их дополнительно.

Красные кровяные тельца образуют 45% от всего состава крови. Остальные 55% — это жидкая часть крови – плазма; менее одного процента составляют другие клетки – тромбоциты и лейкоциты.

Красные кровяные тельца переливают значительно чаще других элементов крови, потому что их недостаток переносится организмом наиболее тяжело. Переливание эритроцитов делается при больших кровопотерях, связанных с операциями или родами, для осуществления замены крови новорожденным и при малокровии, т.е. анемии.

К лейкоцитам принадлежат различные формы гранулоцитов, моноцитов и лимфоцитов. Эти клетки различаются между собой размерами, функцией и местом образования.

Лейкоциты – клетки крови, которые образуются в костном мозге. Основная их функция – бороться с инфекцией и повреждением тканей. 

Тромбоциты являются клеточными фрагментами больших клеток-предшественников мегакариоцитов костного мозга. Главная функция тромбоцитов — участие в коагуляции крови. 

Кровяные пластинки или, иначе, тромбоциты, представляют собой клетки, участвующие в процессе свертывания крови; их основной функцией является обеспечение целостности кровеносных сосудов.

При повреждении кровеносного сосуда тромбоциты скапливаются непосредственно в месте повреждения и, совместно со свертывающими веществами, находящимися в плазме, образуют сгусток крови – тромб, который останавливает кровотечение. Продолжительность жизни тромбоцитов насчитывает от пяти до десяти дней, поэтому они должны постоянно вырабатываться.

Доля тромбоцитов от всего объема крови составляет менее одного процента (около 45% занимают эритроциты и около 55% — плазма; менее одного процента приходится на долю лейкоцитов).

В. Состав плазмы крови

Плазма крови является водным раствором электролитов, питательных веществ, метаболитов, белков, витаминов, следовых элементов и сигнальных веществ.

Определение электролитного состава плазмы крови проводится в клинико-химических лабораториях. По сравнению с составом цитоплазмы в плазме крови обращают внимание относительно высокие концентрации ионов Na⁺, Са²⁺ и Cl^–. Напротив, концентрации ионов К⁺, Mg²⁺ и фосфата ниже, чем в клетках. Концентрация белков также ниже, чем в клетках. Электролитный состав плазмы напоминает морскую воду, что указывает на эволюцию форм жизни из моря.

Список наиболее важных метаболитов плазмы крови приведен на рисунке.

Жидкая фаза, остающаяся после свертывания крови, называется сывороткой. Она отличается от плазмы тем, что не содержит фибриногена и других белков, которые отделяются при коагуляции крови.