yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Фізиологія та анатомія->Содержание->ФУНКЦІЇ, СКЛАД І ВЛАСТИВОСТІ КРОВІ

Фізиологія людини и тварини

ФУНКЦІЇ, СКЛАД І ВЛАСТИВОСТІ КРОВІ

 

   Функції крові

   Кров є різновидом сполучної тканини. Її міжклітинна речовина – це блідо-жовта плазма. У плазмі містяться клітини крові – червоні кров’яні тільця ( еритроцити), білі кров'яні  тільця (лейкоцити) і кров’яні пластинки (тромбоцити).

   Функції крові: дихальна; трофічна; екскреторна ( кров транспортує  з тканин кінцеві продукти метаболізму до органів виділення); терморегуляторна ( кров несе тепло від енергоємних органів та зігріває органи, що втрачають його); забезпечення водно-електролітного обміну (в артеріальній частині капілярів рідини і електроліти надходять у тканини, у венозній – повертаються у кров); захисна ( кров забезпечує захист організму від бактерій, вірусів, генетично чужерідних речовин); гуморальна регуляція (кров переносить гормони та інші  біологічно активні речовини, цим забезпечується хімічна взаємодія між усіма частинами організму).

   Об'єм крові. У дорослої людини кров становить 6-8 % маси тіла. Це відповідає 4-6 л. У людей, які ведуть малорухомий  спосіб життя у судинному руслі циркулює менше крові, а у спортсменів – більше середнього рівня (кров становить до 10 % маси тіла).

 

 

   Фізико-хімічні властивості крові

   Основою плазми крові є вода ( 91%), білки( 7%), решта – низькомолекулярні сполуки (катіони натрію, калію, кальцію, аніони хлориду, карбонату, фосфату та ін).

   Більшість білків плазми – це альбуміни. Виконують транспортну функцію і є резервом амінокислот. Глобуліни плазми виконують транспортну функцію і захисну. Так, альфа-глобуліни переносять ліпіди, мідь, тироксин, бета-глобуліни – залізо, гем, ліпіди, гама-глобуліни є антитілами.

   Розчинені у плазмі речовини створюють осмотичний тиск крові. В нормі осмотичний тиск крові становить 7,3 атм., що   відповідає температурі замерзання 0,5о С.

   Тиск, створений білками плазми називають онкотичним тиском крові (виконує важливу роль у розподілі води між плазмою і тканинами). Осмотичний та онкотичний тиск є гомеостатичними константами.

   Осмотичний тиск підтримується завдяки роботі органів виділення (нирки, потові залози). Стабільність онкотичного тиску визначається активністю біосинтезу білку у печінці. При захворюванні нирок виведення з організму білків може призвести до набряку тканин.

   При багатьох паталогічних станах у клініці необхідне переливання кровозамінників. Для цього використовують ізотонічні розчини. Розчин, осмотичний тиск якого перевищує тиск плазми крові називається гіпертонічним, а якщо є нижчим, то – гіпотонічним. Найпростішим кровозамінником є 0,9 % розчин натрій хлориду. У гіпертонічному розчині живі клітини втрачають воду, зморщуються, у гіпотонічному – набрякають.

   Розчинення різних сполук, особливо великих білкових молекул, наявність формених елементів збільшує в’язкість крові. В’язкість крові більша, ніж в’язкість води приблизно у 5 разів. Основну роль у збільшенні в’язкості відіграють еритроцити.

   Величина рН  крові зумовлена співвідношенням у ній водневих, гідроксильних іонів. В нормі рН крові становить 7,4. Багато продуктів обміну (наприклад, СО2), надходячи у великій кількості в кров можуть змінювати її рН. Постійність рН крові підтримується:

1) буферними системами крові;

2) газообміном у легенях;

3) органами виділення.

   В легенях виділяється СО2, нирки  виділяють кислу або лужну сечу, потові залози – молочну кислоту, фосфати можуть виділятись через органи травлення. Серед буферних систем крові важливу роль займають білки. Це амфотерні речовини, тобто здатні взаємодіяти в залежності від рН з Н+ чи ОН-.

 

 

   Еритроцити

   Навіть під мікроскопом нічого не видно в крові, тільки густо червона пелена. Але якщо кров розвести в двісті разів і потім капнути на предметне скло, то відкриється картина, яка привела в захоплення більше як двісті років тому голландця А. Левенгука. Він першим побачив еритроцити.

   В крові міститься 4-5 млн. еритроцитів. В 5 л. крові їх 25 трильйонів. Якщо їх викласти в рядок, то наші еритроцити протягнуться як звідси аж до місяця. Якщо якийсь скептик захоче їх перерахувати під мікроскопом, то йому на цю безнадійну справу треба стратити 1,5 тис. років!

   Еритроцит – яскравий представник вузькоспеціалізованої клітини. Це округла, двовгнута клітина. Завдяки такій формі вона має відносно велику поверхню. Відстань від мембрани до найвіддаленішої точки перебування гемоглобіну зменшується. Це забезпечує добрі умови газообміну. Крім того, оскільки еритроцит є без’ядерним і має еластичну мембрану він легко змінює форму і проходить через найдрібніші капіляри.

   Деякі речовини здатні вступати у зв’язок із вбудованими в мембрану еритроцита молекулами і проходити через неї всередину або транспортуватись на мембрані. Завдяки цьому еритроцити виконують транспортну функцію. Найважливішою функцію є транспорт газів, особливо кисню. 

   Утворення еритроцитів (еритропоез) відбувається із еритробластів кісткового мозку. При їх дозріванні ядро виштовхується через мембрану. Далі молоді еритроцити (ретикулоцити) виходять у русло крові, де через добу перетворюються у зрілі еритроцити. Еритроцити у кровотоці циркулюють 100-120 діб. Життєвий цикл еритроцитів закінчується їх руйнуванням (гемолізом).

   Як відбувається фізіологічний гемоліз? Під час старіння в еритроцитах знижується активність метаболізму. Внаслідок цього мембрана клітин втрачає еластичність і, коли еритроцити проходять через найвужчі ділянки судинного русла (а це, як правило, судини селезінки), то затримуються там і руйнуються. Уламки клітин та гемоглобін фагоцитуються макрофагами. Чому людині при питті морської води загрожує смерть? Там велика кількість солей. Морська вода різко гіпертонічна. Нирки людини не можуть компенсувати різке збільшення осмотичного тиску плазми крові і відбувається осмотичний гемоліз еритроцитів. У альбатросів є специфічний орган – сольова залоза, що виводить надлишок солей. Тому альбатроси можуть пити солону воду. Є ще біологічний гемоліз. В отруті деяких змін є фермент лецитиназа. Лецитиназа розщеплює молекули ліпідів плазматичної мембрани. Які клітини найбільш доступні отруті, коли вона надходить у кров? Це еритроцити. Смерть наступає від масового гемоліза.

   Колір еритроцитам надає гемоглобін, а саме окиснене залізо. У деяких морських червів в еритроцитах міститься закиснене залізо, тому їх кров зелена. Аристократи тваринного царства – скорпіони, павуки, спрути замість заліза мають мідь, тому в них голуба кров.

   Гемоглобін становить 95% сухої маси еритроцитів. Гемоглобін, транспортуючи гази, утворює з ними різні сполуки. Оксигемоглобін – яскраво червона сполука. Утворюється в результаті реакції оксигенації: Нв +402 = Нв (О2)4 . 1 моль гемоглобіну зв’язує 4 молі кисню. Дезоксигемоглобін – це відновлений гемоглобін. У венозній крові частина гемоглобіну сполучається з вуглекислим газом, утворюючи карбгемоглобін – сполуку темно червоного кольору. Карбоксигемоглобін – це патологічна сполука гемоглобіну з чадним газом. Її багато в крові курців. Метгемоглобін – патологічна сполука, яка виникає під впливом сильних окисників. У ній двовалентне залізо замінюється на трьохвалентне.

   Питома вага еритроцитів більша, ніж плазми крові. Тому у пробірці з кров’ю, що позбавлена здатності зсідатись, еритроцити повільно осідають на дно. Швидкість осідання еритроцитів (ШОЕ) у здорових чоловіків становить 6- 15 мм/год, а у жінок 8 -15  мм/год. ШОЕ залежить від властивостей плазми крові, а саме від вмісту білків в плазмі. Про це свідчить той факт, що еритроцити чоловіків осідають у плазмі крові жінок із швидкістю, характерною для жінок. При запальних процесах збільшується вміст глобулінів. Тому ШОЕ зростає.

 

 

   Лейкоцити. Захисні функції крові

   Лейкоцити, або білі кров’яні тільця. Мають ядра різної форми, характеризуються позитивним хемотаксисом, здатні до амебоїдного руху (більше 50% лейкоцитів перебувають за межами кровоносного русла). Якщо кількість еритроцитів відносно постійна, то кількість лейкоцитів коливається залежно від  години доби та функціонального стану організму. В 1 мм3 крові є 6—8 тисяч лейкоцитів.

   Розрізняють лейкоцити зернисті і незернисті. До зернистих належать базофіли, нейтрофіли і еозинофіли. Між окремими формами лейкоцитів існує певне співвідношення. Це співвідношення, виражене у відсотках називають лейкоцитарною формулою. Лейкоцитарна формула має вікові особливості: високий вміст лімфоцитів і мала кількість нейтрофілів у перші роки життя поступово вирівнюються до 5-6 років. Після цього відсоток нейтрофілів зростає, а відсоток лімфоцитів знижується. Малим вмістом нейтрофілів, а також недостатньою їх зрілістю пояснюється велика сприйнятливість дітей до інфекційних захворювань.

   Чому загальний аналіз крові рекомендують робити натщесерце? При травленні можливе всмоктування недорозщеплених поживних речовин, невеликої кількості мікроорганізмів та їх токсинів, у фагоцитозі яких беруть участь лейкоцити.

   Серед захисних функцій крові розрізняють:

1) неспецифічні – запускаються під час надходження в організм будь-якого патогенного агента;

2) специфічні – формуються під час вторгнення конкретного мікроорганізму чи вірусу.

   У процесі еволюції виробилась захисна система, що складається з клітинних і гуморальних механізмів.

   Гуморальний імунітет включає широкий спектр факторів, розчинених у плазмі крові: g-глобуліни (імунні антитіла); лізоцим (каталізує гідроліз полісахаридів муреїнової оболонки бактеріальної клітини); лізини (ферменти, що розкладають і розчиняють елементи клітин); інтерферон (чинить противірусну дію); система комплементу (складається з білків плазми, здатних руйнувати комплекс антиген-антитіло і активувати клітини організму, що беруть участь в запальних процесах).

   Розпізнавання генетично чужорідних речовин пов’язане з функцією моноцитів і лімфоцитів (Т-лімфоцитів). Коли ці клітини фагоцитують чужорідні речовини, то окремі фрагменти мікроба (антигена) залишаються на  плазматичній мембрані фагоцита, сполучаючись зі специфічними рецепторами. Інформація про антиген від макрофагів і Т-лімфоцитів передається до вторинних лімфоїдних органів (лімфатичні вузли, селезінка), де починається процес розвитку В-лімфоцитів. Далі В-лімфоцити синтезують специфічні до даного антигену антитіла – імуноглобуліни. При цьому В-лімфоцити перетворюються на плазматичні клітини. Імуноглобуліни мають здатність з’єднуватись з антигеном і нейтралізувати його. Частина плазматичних клітин може бути в організмі тривалий час, навіть за відсутності антигенів. Це забезпечує, так звану, імунну пам’ять. Завдяки їй імунна відповідь при повторному вторгненні антигену розвивається швидше. Так, під час першої зустрічі організму з антигеном висока концентрація антитіл накопичується лише через 2-3 тижні, а при повторній зустрічі з антигеном антитіла у великій кількості з’являються вже через кілька годин чи діб і швидко нейтралізують антиген.

   У реакціях клітинного імунітету беруть участь клітини: це мікро- та макрофаги та різні типи лімфоцитів, серед яких розрізняють: клітини-кілери (“вбивці”), хелпери (“помічники”), і супресори (“пригнічувачі”).

   Захисна функція клітин крові пов’язана не тільки із знищенням інфекційних агентів, але й будь-яких клітин, що генетично відрізняються. Такі клітини можуть утворюватися в організмі в результаті мутації. Частота мутацій під час мітозів складає одну на мільйон клітин. Вважають, що в організмі в кожний момент може бути близько 10 млн. змінених клітин. Більшість з них нежиттєздатні і гинуть одразу. Інші, навпаки, набувають підвищеної потенції до поділу і можуть перетворюватися на пухлинні.

   Важлива роль у реакціях клітинного імунітету і зокрема трансплантаційного належить антигенам гістоспорідненості. Ці антигени містяться на плазматичній мембрані клітин. За наявності конкретного набору цих антигенів (а їх близько 100) клітини кожної людини дуже специфічні. У разі появи чужорідних антигенів вмикаються реакції відторгнення, у яких бере участь клітинний імунітет. Тому при потребі пересадити орган слід дуже ретельно підібрати донора за антигенною гістоспорідненістю (найближчі антигени у однояйцевих близнюків). Після пересадки органа необхідно послаблювати реакцію клітинного імунітету. Одними з найпотужніших природних інгібіторів імунітету є глюкокортикоїди.

 

 

   Групи крові

   Якщо змішати на предметному склі кров від двох осіб, то приблизно у 70% випадків відбудеться склеювання (аглютинація) еритроцитів. Такі ж реакції протікають і в кровоносному руслі при переливанні несумісної крові. Це може призвести  до закупорки капілярів еритроцитами, пошкодження ниркових канальців в результаті гемолізу та інших ускладнень, що можуть бути летальними.

   Мембрана еритроцитів містить специфічні гліколіпіди, що володіють антигенними властивостями. Це аглютиногени. З аглютиногенами реагують специфічні, розчинені в плазмі антитіла – аглютиніни. При реакції антиген–антитіло молекула антитіла утворює “місток” між кількома еритроцитами і в результаті вони склеюються.

 

Аглютиніни плазми

Антигени еритроцитів

І (0)

ІІ (А)

ІІІ (В)

IV (AB)

І (a, b)

-

+

+

+

ІІ (b)

-

-

+

+

ІІІ (a)

-

+

-

+

IV (0)

-

-

-

-

 

 

   Групи крові знайшли цікаве застосування при встановленні батьківства, коли можливому батьку виставляють претензії на сплату аліментів або є підозра, що дітей переплутали в пологовому будинку. Достатньо кількох крапель крові , щоб визначити групу крові дитини і вирішити чи могла певна подружня пара народити цю дитину. Таким шляхом не можливо на 100% довести, що саме ця жінка чи цей чоловік є матір’ю чи батьком дитини. Але можна довести протилежне.

   Недавно для вирішення питання про батьківство почали використовувати білки, що кодуються іншими серіями множинних генів і знаходяться на поверхні лейкоцитів. Існує 4 різних гени, що кодують ці білки і кожен має до 16 різних алельних форм. Це забезпечує таку велику різноманітність можливих генотипічних комбінацій, що кожна людина несе на клітинних мембранах своїх лейкоцитів абсолютно унікальні “хімічні відбитки пальців”. Ця методика відрізняється дуже високою точністю, тому коли тест на групи крові системи АВО не дає результатів використовують тест на лейкоцитарні білки.

   Серед жителів Центральної Європи мають групу крові: ІІ – 40%; І – 40%; ІІІ – 10% або 14%; IV – 6%. У 90% корінних жителів Америки І група крові.  У Центральній Азії дуже рідко трапляється група крові І (0), але вища частота алелів, які визначають ІІІ (b) групу крові. Виявилось, що це пов’язано з епідеміями чуми, які мали місце в минулому. У людей з І групою опірність організму до чумних бактерій знижена. Найбільша частота осіб з І групою в Америці, де чума вперше з’явилася аж у ХІХ ст., а також у Австралії і Новій Зеландії, де не було її масових епідемій. Віспа – сьогодні ліквідована, теж вплинула на розподіл груп крові. Особи, які мали ІІ (А) групу частіше хворіли у важкій формі.

   Людей, у яких еритроцити  мають Rh-антиген називають резус позитивними (Rh+) , а у тих у кого він відсутній резус-негативними. Якщо Rh- реципієнту переливають кров Rh+ донора, то організм цієї людини 2-4 місяці буде виробляти Rh-антитіла. І якщо цій людині знову перелиють Rh+ кров, то відбудеться аглютинація. При виношуванні Rh- матір’ю Rh+ плоду може виникати  резус-конфлікт. Під час родів деяка кількість крові новонародженого може потрапити в кров матері, тоді в її організмі починає вироблятися Rh-антитіла. Оскільки дитина вже народилася, то для неї це не становить ніякої небезпеки, але якщо при наступній вагітності плід знову виявиться Rh-позитивним, то Rh-антитіла матері, проникаючи через плаценту в кров плода зумовлять в нього аглютинацію еритроцитів (еритробластоз у новонароджених). В наш час Rh-матері одразу після народження Rh+ дитини вводять Rh-антитіла. Ці антитіла зв’язують Rh-антигени, які могли потрапити у кров матері і тому в її організмі антитіла, що могли б нашкодити наступній дитині не виробляються.

 

   Завдання для самоконтролю знань

 

У хворих на серпоподібноклітинну анемію еритроцити набувають подовженої форми у вигляді серпа. Здатність приєднувати кисень при цьому суттєво не порушується. З чим тоді пов'язані патологічні явища, що виникають при цьому захворюванні?

Злочинець, щоб сховати сліди злочину, спалив закривавлений одяг жертви. Однак, судово-медична експертиза на основі аналізу попелу встановила наявність крові на одязі. Яким чином?

3. Чому під час атеросклеротичного процесу підвищується ймовірність утворення тромбу в судинах?

 

   Рекомендована література

 

Клевець М.Ю. Фізіологія людини і тварин. Книга 2. Фізіологія

вісцеральних систем: Навчальний посібник – Львів: ЛНУ, 2002. – С. 4-30.

Нормальна фізіологія / За ред. В.І. Філімонова. – К.: Здоров’я, 1994. – С. 244-267; 272-287.

Физиология человека / Под ред. Г.И. Косицкого. – М.: Медицина, 1985. – С. 210-239.

Физиология человека / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – Т. 2. – М.: Мир, 1996. – С. 414-449.

 

 

 

 

20