Основные элементы состава крови

Состав крови – это совокупность всех включенных в нее составных частей, а также органов и отделов человеческого организма, в которых происходит образование ее структурных элементов.

В последнее время, ученые относят к системе крови также и органы, ответственные за выведение продуктов жизнедеятельности организма из кровотока, а также места, в которых распадаются отжившие свой срок клетки крови.

Кровь составляет около 6-8% от общей массы тела взрослого человека. В среднем ОЦК (объем циркулирующей крови) составляет 5 – 6 литров. Для детей общий процент кровотока в 1,5 – 2,0 раза больше, чем для взрослых.

У новорожденных ОЦК равен  15% от массы тела, а у детей до года – 11%. Это объясняется особенностями их физиологического развития.

Главные составляющие

Свойства крови полностью определяются ее составом.

Она выполняет ряд жизненно важных функций, и состоит из двух основных элементов:

1. Форменные элементы крови (кровяные клетки, которые образуют твердую фракцию кровяного русла);
2. Плазма (жидкая часть кровотока, представляет собой воду с растворенными или диспергированными в ней органическими и неорганическими веществами).

Соотношение твердых тел к жидкой фракции в крови человека строго контролируется. Показатель отношения между этими величинами называется гематокрит. Гематокрит – это процент форменных элементов в кровотоке по отношению к его жидкой фазе. В норме он примерно равен 40 – 45%.

Любые отклонения будут говорить о нарушениях, которые могут уходить, как в сторону увеличения числа (сгущению крови), так и в сторону снижения (избыточному разжижению).

Гематокрит

Гематокрит постоянно поддерживается на одном и том же уровне.

Например, при избыточном объеме воды в плазме, включается ряд приспособительных механизмов, таких как:

1. Диффузия воды из кровеносного русла в межклеточное пространство (этот процесс осуществляется за счет разницы осмотического давления, о котором поговорим позже);
2. Активация работы почек по выведению лишнего количества жидкости;
3. Если имеет место кровотечение (потеря значительного числа эритроцитов и других клеток крови), то в этом случае костный мозг начнет усиленно продуцировать форменные элементы, чтобы выровнять соотношение – гематокрит;

Таким образом, при помощи резервных механизмов, гематокрит постоянно поддерживается на необходимом уровне.

Процессы, позволяющие восполнить количество воды в плазме (при повышении числа гематокрита):

1. Отдача воды из межклеточного пространства в кровяное русло (обратная диффузия);
2. Снижение потоотделения (за счет подачи сигнала из продолговатого мозга);
3. Снижение выделительной активности почек;
4. Жажда (человек начинает хотеть пить).

Если какое – то звено нарушено или сдвиги слишком существенны, срочно требуется медицинское вмешательство. Может быть произведено переливание крови, введение внутривенно капельно плазмозамещающих растворов или простое разбавление густой крови натрия хлоридом (физиологическим раствором). При необходимости вывода из кровяного русла лишней жидкости будут применены сильные диуретики, вызывающие обильное мочеиспускание.

Общая структура элементов

Итак, кровь состоит из твердой и жидкой фракции – плазмы и форменных элементов. Каждое из составляющих включает в себя отдельные виды клеток и веществ, рассмотрим их в отдельности.

Плазма крови представляет собой водный раствор химических соединений разной природы.

Сухой остаток состоит из:

• Белков (альбуминов, глобулинов, фибриногена и др.);
• Органических соединений (мочевина, билирубин и др.);
• Неорганических соединений (электролитов);
• Витаминов;
• Гормонов;
• Биологически активных веществ и др.

Все питательные вещества, которые переносит кровь по организму,  находятся именно там, в растворенном виде. Сюда же можно отнести и продукты распада пищи, трансформирующиеся в простые молекулы питательных веществ.

Форменные элементы крови входят в состав твердой фазы. К ним относятся:

1. Эритроциты (красные кровяные тельца);
2. Тромбоциты (бесцветные кровяные тельца);
3. Лейкоциты (белые клетки крови), они классифицируются на:

Зернистые (гранулоциты):

1.   Базофилы;
2.   Эозинофилы;
3.   Нейтрофилы;

Незернистые (агранулоциты):

1.   Лимфоциты;
2.   Моноциты.

Рассмотрим их отдельно.

Рекомендуем посмотреть видео на эту тему

Движение крови

Кровь – это постоянно движущаяся ткань. Она транспортирует необходимые для жизни клеток вещества по всему организму через сосудистые русла и вены. Однако некоторая ее часть находится в организме в относительно стоячем состоянии, и выполняет резервную функцию.

Кровь застаивается в венах и венулах следующих органов:

• Печени;
• Селезенке;
• Почках.

Состав и функции

При кровопотере свыше 30 – 50% от ОЦК человек умирает. Кровь играет самую важную роль в объединении всех органов и систем в теле человека, а также в транспорте питательных веществ и кислорода к каждой клетке организма.

Все функции крови условно можно поделить на четыре группы:

1. Защитная (защищает организм от вторжения чужеродных веществ: бактерий, вирусов и простейших);
2. Гомеостатическая  (поддержание постоянства внутренней среды организма – гомеостаза);
3. Механическая (обеспечивает тургорное напряжение органов, то есть придает им форму своим активным приливом);
4. Транспортную:

• Дыхательную (транспортирует кислород);
• Питательную (полезные вещества);
• Выделительную (выводит продукты обмена клеток при помощи выделительных органов);
• Терморегулирующую (поддержание постоянной температуры тела через гормональные сигналы, подающиеся к мозгу).

Гомеостаз перестает поддерживаться, а это грозит опасными для жизни состояниями. Именно поэтому кровяной состав строго контролируется в медицинских учреждениях.

Эритроциты

Состав и цвет полностью определяется наличием эритроцитов. Эритроциты – это красные плоские кровяные элементы без ядра.

Они образуются из ядерных предшественников в костномозговых отделах.

В процессе развития и выхода в кровоток, ядра исчезают, и остается только цитоплазма, ограниченная мембраной.

В цитоплазму включено большое количество молекул гемоглобина – это вещество, состоящее из гема и глобина, где глобин – это белковый элемент, а гем – пигмент, в основе которого лежит ион железа.

Основная функция эритроцитов – это перенос кислорода, но кроме этого, в их цитоплазме еще выделяется фермент карбоангидраза, который участвует в активации карбонатной буферной системы. Наряду с другими, она обеспечивает поддержание постоянства рН в кровеносном русле.

При снижении количества эритроцитов или гемоглобина может развиваться анемия (малокровие), основная проблема которой в недостаточно эффективном транспорте кислорода. Состояние должно  быть немедленно скорректировано при помощи специальной диеты или лекарственных препаратов. В тяжелых случаях проводится переливание крови от донора.

Резус – фактор

Рассматривая состав крови, учитывается, что она бывает разных групп.

Типы белков эритроцитов:

• А;
• В;
• О – отсутствуют.

Белковая фракция формируется из двух молекул белка, которые могут сочетаться по – разному,  и от этого будет зависеть группа крови человека.

• 1 группа – 00;
• 2 группа – АА;
• 3 группа – ВВ;
• 4 группа – АВ.

При переливании донорского материала учитывается совместимость по этому параметру. Существует единый закон переливания крови, где первая группа – это универсальный донор, а четвертая – это универсальный реципиент. Из этого следует, что группа 00 может быть перелита любой другой, а АВ может принять любую другую группу в экстренном случае. Вторая может быть передана во 2, 3 и 4. Третья только в 3 и 4, а четвертая может быть перелита только в четвертую.

Резус – фактор (Rh)  – это такой же специфический компонент, входящий в общий состав эритроцитов. Он представляет собой липопротеиновую молекулу, которая включена в мембрану клетки.  Он либо есть, либо его нет. Если Rh+, значит, белок присутствует, если он отрицательный, то нет. Данный параметр также учитывается при переливании крови.

Лейкоциты

Лейкоциты – это белые кровяные тельца, они являются структурными составляющими иммунитета и отвечают за защитные свойства крови. Синтезируются они в селезенке, костном мозге и лимфатических узлах, выходят в кровоток в виде неоформленных, лишенных ядер клеток.

Лимфоциты отвечают за распознавание чужеродных агентов, поступивших в кровоток, и запускают реакции иммунного ответа.

Первая из которых – это активация и запуск процесса «пожирания» инфекции.

Делятся на гранулоциты и агранулоциты.

Тромбоциты

Тромбоциты – это плоские бесцветные кровяные тельца, которые участвуют в процессе свертывания крови. При повреждениях они образуют тромб, перекрывающий поверхность раны и дающий время для активации других механизмов свертывания.

Снижение их уровня может сильно сказаться на общем состоянии человека и создать риск кровотечения, опасного для жизни.

Лимфоциты

Лимфоциты – это разновидность лейкоцитов.

Форма и строение определяется видом лимфоцита, а они бывают следующие:

• В – лимфоциты;
• Т – лимфоциты:

1.   Т – киллеры;
2.   Т – супрессоры;
3.   Т – хелперы.

Каждая из этих разновидностей отвечает за выполнение своей функции, а все вместе они образуют систему иммунитета, который защищает организм от вторжения инородных тел и возбудителей инфекции.

В – лимфоциты ответственны за гуморальный иммунитет, то есть за чужеродные молекулы – включения, диспергированные в плазме крови. Чаще всего, это вещества белкового происхождения, которые смешиваются с другими белками плазмы, желая остаться незамеченными.

Т – лимфоциты формируют стандартную схему иммунного ответа. Они активны при вторжении вирусов, бактерий, простейших и других живых существ – возбудителей инфекций.

Т – киллеры – это те клетки, которые уничтожают чужеродное тело. Они выделяют биологически – активные вещества, пагубно воздействующие на «вражеские» клетки. В буквальном смысле, они их растворяют.

Т – хелперы запускают реакции иммунного ответа, помогают активизироваться Т – киллерам и начать уничтожение вторгшихся микроорганизмов.

Т – супрессоры выполняют не менее важную роль в системе иммунитета. Они сдерживают «пожирающую» активность Т – клеток в надлежащей уровне. Препятствуют самопожиранию организма своим же иммунитетом.

Любое нарушение в сбалансированности работы этих трех элементов, моментально отражается на здоровье человека.

Состав плазмы

Все питательные вещества, за счет которых организм функционирует, разносятся кровотоком. Они растворяются в плазме крови (или диспергируются при невозможности раствориться).

В состав плазмы входят витамины, органические и неорганические вещества, белки, гормоны и др. Каждая из этих составляющих характеризуется определенным физико – химическим показателем кровотока. Рассмотрим основные:

• Онкотическое давление;
• Осмотическое давление;
• Кислотно – щелочное равновесие.

В случае с плазмой – это в основном белки, которые и составляют ее основную массу. Значение онкотического давления крайне важно при расчете концентрации и оценке насыщенности коллоидного раствора твердой фазой.

Осмотическое давление

Осмотическое давление  — это сила, которую можно описать на примере. Если взять растворы разной концентрации и разграничить их полупроницаемой мембраной, то есть той,  которая пропускает лишь растворитель, то он будет переходить самопроизвольно в ту сторону, где концентрация больше. Конечной целью распределения будет выравнивание концентраций по обе стороны мембраны.

Сила, заставляющая переходить растворитель из одной части в другую и есть осмотическое давление.

В случае с кровотоком, мы имеем межтканевую жидкость, кровяное русло и полупроницаемые сосудистые стенки (которые и есть аналог мембраны). А в качестве веществ, создающих концентрацию, выступают ионы солей, растворенных в плазме. Причем, основную роль играет соль натрия хлорид.

Кислотно – щелочное равновесие

Химический состав крови человека – это включение в ее жидкую часть ионов солей. Кроме осмотического давления, они формируют еще один жизненно – важный показатель – рН.

рН – это значение концентрации ионов Н+ в растворе, то есть его кислотность. Существует определенный норматив этого показателя, он равен для людей всех возрастов, и любое отклонение от нормы моментально отражается на общем состоянии и очень опасно для жизни.

рН крови слабощелочная, она равняется 7,35 – 7,4. Сдвиг в сторону уменьшения называется ацидоз (то есть закисление крови), а в сторону увеличения – алкалоз (защелачивание). Ацидоз вызывает моментальную потерю сознания, а алкалоз судороги – состояние крайне опасное для жизни.

Как же осуществляется постоянство поддержания рН в кровотоке?

Буферные системы

Буферные системы – это пары химических (или органических) веществ, которые обеспечивают постоянство рН крови. При появлении избытка Н+ — иона кислоты, они вступают с ним в реакцию одним из компонентов, и нейтрализуют его, образуя щелочь. Если повышаются катионы щелочных металлов и увеличивают значение рН, происходит аналогичная реакция, только с обратными свойствами.

Буферные системы бывают четырех типов:

1.   Гемоглобиновая (ННb + KHb);
2.   Карбонатная (Н2СО3 + NaHCO3);
3.   Фосфатная (NaH2PO4 + Na2HPO4);
4.   Белки плазмы (осуществляют контроль за постоянством рН за счет своих амфотерных свойств – в кислой среде они ведут себя как щелочи, а в основной – как кислоты).

Они чаще всего выводятся с почками или потоотделением в виде солей. Если в качестве продукта образовался углекислый газ, то из мозга в легкие поступает сигнал увеличения вентиляции – более глубоких и частых вдохов. Углекислый газ моментально выводится из организма, и равновесие вновь обретает постоянный характер.

Кроме химических реакций взаимодействия буферных систем, есть еще и другие механизмы регуляции рН. Они носят гормональный характер и передаются в мозг, который в свою очередь активирует различные процессы по нормализации баланса. Вот некоторые примеры:

1. При нехватке кислоты, легкие рефлекторно уменьшают интенсивность вентиляции и в меньшей степени отдают углекислоту;
2. При переизбытке катионов металлов, усиливается потоотделение, где они моментально выводятся;
3. При необходимости задержки каких – либо ионов или солей, почки получают сигнал к избирательной фильтрации и задерживают необходимые вещества.

Организм человека работает как часы, а самое главное для его полноценного функционирования – это гомеостаз, что означает постоянство внутренней среды организма.

Состав протеинов

Протеины – это белки, растворенные в плазме крови. Их общее количество в кровотоке – 60-85 г/л. В их состав входят:

1.   Альбумины;
2.   Глобулины:

• Альфа;
• Бета;
• Гамма;

3.   Фибриноген;
4.   Интерфероны;
5.   Лизоцим;
6.   Составные части системы комплемента и др.

Основные функции:

1.   Питательная (аминокислоты, как продукт распада белков пищи разносятся по телу человека именно через плазму);
2.   Транспортная (некоторые белки являются транспортерами других веществ);
3.   Иммунная (интерфероны и глобулины участвуют в реакциях иммунитета);
4.   Кровоостанавливающая (закупорка краев раны);
5.   Буферная (поддерживают рН в силу своих амфотерных свойств) и др.

Газовый состав

Кровь переносит газы по всему телу – кислород и углекислый газ. Они встраиваются в эритроциты во фрагмент гема и поставляются в клетки и отдаются через легкие в атмосферу.

Показатель нормы газового состава тесно связан с цифрой рН – уровнем кислотности крови. В процессе преобразования различных кислот и щелочей с помощью буферных систем, продуктами реакции очень часто выступает углекислый газ, который моментально отражается на результатах анализа газового состава.  Его повышение говорит об усиленном преобразовании кислоты в нейтральные соли и щелочные соединения.

Напротив, его низкое содержание может говорить о защелачивании организма, которое не менее опасно, чем закисление.

Газовый состав крови может помочь медицинскому персоналу оценить общее состояние пациента и выявить активность буферных систем.

Изменение состава

В каком – то смысле роль значений состава крови неоценима. Все цифры строго регламентированы и не должны отклоняться от нормы даже на малейшие величины. Изменение одного из параметров немедленно влечет за собой сдвиги в других системах, а организм начинает страдать из-за нарушения полноценного функционирования всех процессов. Анализы крови имеют огромное диагностическое значение.