Обезвреживание чужеродных агентов. Кровь обеспечивает защитную функцию организма с помощью фагоцитоза, цитотоксического эффекта и образования антител.
Объем крови. На долю крови у взрослого человека приходится примерно 6 - 8 % общей массы тела (около 4 - 6 л крови - нормоволемия). Повышение общего объема крови - гиперволемией, а снижение называется - гиповолемией.
Гематокритный показатель (гематокрит) - часть объема крови, приходящаяся на долю эритроцитов. У мужчин гематокрит - 0,44 - 0,46 (44-46 %). У женщин гематокрит - 0,41 - 0,43. Гематокрит определяется с помощью центрифугирования (центрифуга Шкляра) путем разделения в стандартной пробирке (или капилляре) на плазму и форменные элементы, большинство из которых - эритроциты.
Значение гематокрита крови, взятой из разных органов, различаются, благодаря особым реологическим свойствам эритроцитов.
Вязкость крови.
Вязкость Н2О = 1,0. Вязкость плазмы = 1,9 - 2,6. Вязкость крови = 4,5 (3,5 - 5,4).
Увеличение гематокрита сопровождается увеличением вязкости крови и повышением нагрузки на сердце.
Структура и функции плазмы крови.
В 1 л плазмы человека содержится 900-910 г Н2О, 65-80 г белка и 20 г низкомолекулярных соединений.
Удельный вес плазмы = 1,025 - 1,029
рН = 7,37 - 7,43 (средн. 7,4)
Состав плазмы и интерстициальной жидкости различается лишь по концентрации белков (крупные белки не могут свободно проходить через стенки капилляров).
Электролиты плазмы.
Катионы: Na, K, Ca, Mg
Анионы: Cl, HCO3, HRO4, хлор, бикарбонат, фосфат, сульфат, органические кислоты, белки.
Неэлектролиты: глюкоза, мочевина.
Осмотическое давление - сила, которая заставляет переходить растворитель через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного раствора в более концентрированный раствор.
Концентрация растворенных в плазме веществ может быть выражена как осмотическое давление - в норме 7,3 атм (5600 мм рт. ст.). Осмотическое давление крови - 7,6 атм.
Любое отклонение осмотического давления плазмы крови и интерстициальной жидкости от нормальных величин приводит к перераспределению воды между клетками и окружающей их средой. Гипотоническая межклеточная жидкость приводит к выделению Н2О в клетку (она набухает). Гипертоническая среда приводит к потере Н2О самой клетки - она сжимается.
Около 60 % осмотического давления плазмы крови создается NaCl и низкомолекулярными соединениями. В норме концентрации NaCl в межклеточном пространстве и клетках должны быть изотоничными (0,9 %).
Онкотическое давление является частью осмотического давления и зависит от содержания крупномолекулярных соединений (белков) в растворе. На онкотическое давление приходится примерно 25 - 30 мм рт. ст.
Существует градиент онкотического давления между плазмой и межклеточной жидкостью. Онкотическое давление межклеточной жидкости ~ 5 мм рт.ст. (0,7 кПа) (Разница ~ 20 мм рт.ст.). Этот градиент онкотического давления влияет на образование тканевой жидкости, лимфы, мочи, на всасывание воды в кишечнике. Чем больше онкотическое давление, тем больше воды удерживается в сосудистом русле и тем меньше ее переходит в ткани и наоборот. Искусственные кровезаменители в идеале должны обладать таким же онкотическим давлением, как и плазма крови.
Белки плазмы - 7-8 % от массы плазмы.
Альбумины - мол. м. 70000 (4-5 %). Глобулины - мол.м. до 450000 (до 3%). Фибриноген - мол.м. 340000 (0,2 - 0,4 %).
С помощью электрофореза можно разделить белки. Электрофорезом называется движение электрически заряженных частиц, находящихся во взвешенном состоянии или растворенных в жидкой среде, по градиенту напряжения.
Электрофорез белков плазмы является важным методом клинической диагностики. Многие заболевания сопровождаются характерными изменениями в составе этих белков.
Альбумины
Значение белков плазмы.
Питание (на 3 литра плазмы приходится 200 г белка) это достаточный запас питательных веществ.
Транспорт - благодаря наличию гидрофильных и гидрофобных участков, белки способны связываться с молекулами и жироподобными веществами и осуществлять их перенос по руслу крови. Белки плазмы связывают 2/3 кальция плазмы.
Онкотическое давление плазмы в большей степени (80 %) зависит от альбуминов (меньшая молекулярная масса, но большее количество в плазме, чем глобулинов). Снижение концентрации альбумина приводит к задержке Н2О в межклеточном пространстве (интерстициальный отек).
Буферная функция - поддерживает постоянство рН крови путем связывания Н+ или ОН-, благодаря амфотерным свойствам.
Предупреждение кровопотери обусловлено наличием в плазме крови фибриногена. Высокая вязкость растворов фибриногена обусловлена свойством его молекул образовывать сгустки в виде «ниток бус». Цепь реакций гемостаза, в которых участвуют белки плазмы заканчивается превращением растворенного в плазме фибриногена в сеть из молекул фибрина, образующую сгусток (тромб). Молекула фибрина имеет удлиненную форму (соотношение длины/ширины - 17:1).
Свойства и функции отдельных белковых фракций.
Альбумин плазмы на 80 % определяет коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление плазмы. На его долю приходится 60 % общего белка плазмы (35-45 г/л).
Альбумин низкомолекулярное соединение и поэтому хорошо подходит для выполнения функции переносчиков многих транспортируемых кровью веществ. Альбумин связывает: биллирубин, уробилин, жирные кислоты, соли желчных кислот, пенициллин, сульфамедин, ртуть.
При воспалительных процессах и поражении печени и почек количество альбумина снижается.
Глобулины.
1 - глобулины, иначе их называют - гликопротеинами. 2/3 всего количества глюкозы плазмы присутствует в связанной форме в составе гликопротеинов. К субфракции гликопротеинов относится группа углеводосодержащих белков - протеогликанов (мукопротеинов).
2 - глобулины - это протеогликан или иначе медьсодержащий белок церулоплазмин, который связывает 90 % всей меди, содержащейся в плазме.
-глобулин - это белковые переносчики липидов и полисахаридов. Они удерживают в растворе нерастворимые в воде жиры и липиды и обеспечивают тем самым их перенос кровью.
- глобулины. Это неоднородная группа белков выполняющих защитные и обезвреживающие функции, иначе называемые иммуноглобулинами. Размеры и состав - глобулинов существенно варьирует. При всех заболеваниях, особенно воспалительных, содержание - глобулинов в плазме повышается. К - глобулинам относятся агглютинины крови: Анти-А и Анти-В.
ЭРИТРОЦИТЫ
Самые многочисленные форменные элементы крови - красные кровяные тельца (эритроциты). У мужчин - 4 - 5 млн в 1мкл; у женщин, как правило, не превышает 4,5 млн в 1 мкл. При беременности число эритроцитов может снижаться до 3,5 и даже 3 млн в 1 мкл.
В норме число эритроцитов подвержено незначительным колебаниям.
При различных заболеваниях количество эритроцитов может уменьшаться («эритропения»). Это часто сопутствует малокровию или анемии.
Увеличение числа эритроцитов обозначается как «эритроцитоз».
Эритроциты человека - это безъядерные, плоские клетки, имеющие форму двояковогнутых дисков. Их толщина в области краев - 2мкм.
Поверхность диска в 1,7 раза больше, чем поверхность тела такого же объема, но сферической формы. Следовательно, такая форма обеспечивает транспорт большого количества различных веществ. Такая форма позволяет эритроцитам закрепляться в фибриновой сети при образовании тромба. Но главное преимущество в том, что эта форма обеспечивает прохождение эритроцита через капилляры. При этом эритроцит перекручивается в средней узкой части, содержимое из более широкого конца перетекает к центру, благодаря чему эритроцит входит в узкий капилляр.
Цитоскелет в форме проходящих через клетку трубочек и микрофиламентов в эритроците отсутствует, что придает ему эластичность и деформируемость (необходимые свойства для прохождения через капилляры).
Кривая Прайс-Джонса - это распределение эритроцитов по диаметру. Распределение диаметров эритроцитов в норме соответствуют кривой нормального распределения.
Нормоцит - средняя величина диаметра эритроцита у взрослого человека - 7,5 мкм. (7,5 - 8,3 мкм).
Макроциты - диаметр эритроцита от 8 до 12мкм. Макроцитоз наблюдается при сдвигах кривой вправо.
Микроциты - диаметр эритроцитов менее 6 мкм - сдвиг кривой влево. Обнаруживаются карликовые эритроциты с укороченным сроком жизни.
Пологая форма кривой Прайс-Джонса указывает на увеличение числа как микроцитов, так и макроцитов. Это явление называется анизоцитозом.
Эритроциты обладают обратимой деформацией, то есть обладают пластичностью.
По мере старения, пластичность эритроцитов уменьшается.
Наиболее известные патологически измененные формы эритроцитов - это сфероциты (эритроциты круглой формы) и серповидные эритроциты (СКА).
Пойкилоцитоз - состояние, при котором встречаются эритроциты разной необычной формы.
Функции эритроцитов: транспортная, защитная, регуляторная.
Транспортная функция: транспортируют О2 и СО2, аминокислоты, полипептиды, белки, углеводы, ферменты, гормоны, жиры, холестерин, БАВ, микроэлементы и т.д..
Защитная функция: играют определенную роль в специфическом и неспецифическом иммунитете, принимают участие в сосудисто-тромбоцитарном гемостазе, свертывании крови и фибринолизе.
Регуляторная функция: благодаря гемоглобину регулируют рН крови, ионный состав плазмы и водный обмен.
Проникая в артериальный конец капилляра, эритроцит отдает воду и растворенный в ней О2 и уменьшается в объеме, а переходя в венозный конец капилляра, забирает воду, СО2 и продукты обмена, поступающие из тканей и увеличивается в объеме.
Помогают поддерживать относительное постоянство плазмы крови. Например, если в плазме увеличивается концентрация белков, эритроциты их активно адсорбируют. Если содержание белков в плазме уменьшается, эритроциты отдают их в плазму.
Эритроциты являются регуляторами эритропоэза, т.к. в них содержатся эритропоэтические факторы, которые при разрушении эритроцитов поступают в костный мозг и способствуют образованию эритроцитов.
Эритропоэз - это процесс образования эритроцитов.
Эритроциты образуются в кроветворных тканях:
в желточном мешке у эмбриона
в печени и селезенке у плода
в красном костном мозгу плоских костей у взрослого человека.
Общими предшественниками всех клеток крови являются плюрипотентные (полипотентные) стволовые клетки, которые содержатся во всех кроветворных органах.
На следующем этапе эритропоэза формируются коммитированные предшественники, из которых уже может развиваться только один тип клеток крови: эритроциты, моноциты, гранулоциты, тромбоциты или лимфоциты.
Столовая клетка > Базофильный проэритрбласт > Эритробласт (макробласт) > Нормобласт > Ретикулоциты II, III, IV > Эритроциты.
Безъядерные юные эритроциты выходят из костного мозга в виде так называемых ретикулоцитов. В отличие от эритроцитов ретикулоциты сохраняют элементы клеточных структур. Количество ретикулоцитов, является важной информацией о состоянии эритропоэза. В норме количество ретикулоцитов 0,5 - 2 % от общего числа эритроцитов крови. При ускорении эритропоэза количество ретикулоцитов возрастает, а при замедлении эритропоэза - уменьшается. При усиленном разрушении эритроцитов число ретикулоцитов может превышать 50 %. Превращение ретикулоцита в молодой эритроцит (нормоцит) осуществляется за 35-45 часов.
Созревшие эритроциты циркулируют в крови в течение 80-120 дней, после чего фагоцитируются преимущественно клетками ретикулоэндотелиальной системы костного мозга, макрофагами («эритрофагоцитоз»). Образующиеся при этом продукты разрушения и в первую очередь железо используются для построения новых эритроцитов. Касл ввел понятие «эритрон» для обозначения всей массы эритроцитов в циркулирующей крови, в кровяных депо и костном мозге.
Любая ткань организма также способна разрушать красные кровяные тельца (исчезновение «синяков»).
Каждые 24 часа обновляется примерно 0,8 % от общего числа эритроцитов (25 · 1012 шт). За 1 мин образуется 60 · 106 эритроцитов.
Скорость эритропоэза возрастает в несколько раз
при кровопотерях
при снижении парциального давления О2
при действии веществ ускоряющих эритропоэз - эритропоэтинов.
Место синтеза эритропоэтинов - почки, печень, снлезенка, костный мозг. Эритропоэтины стимулирует дифференцировку и ускоряет размножение предшественников эритроцитов в костном мозгу.
Действие эритропоэтина усиливаются: андрогенами, тироксином, гормонами роста.
Андрогены усиливают эритропоэз, а эстрогены тормозят эритропоэз.
Осмотические свойства эритроцитов.
При помещении эритроцитов в гипотонический раствор развивается ГЕМОЛИЗ - это разрыв оболочки эритроцитов и выход гемоглобина в плазму, благодаря чему кровь приобретает лаковый цвет. Минимальная граница гемолиза для здоровых людей соответствует раствору содержащему 0,42 - 0,48 % NaCl. Максимальная граница стойкости составляет 0,28 - 0,34 % NaCl.
Причинами гемолиза также могут быть химические агенты (хлороформ, эфир и т.д.), яды некоторых змей (биологический гемолиз), воздействия низких и высоких температур (термический гемолиз), несовместимость переливаемой крови (иммунный гемолиз), механические воздействия.