Кровь – состав и функции

 

 

 

ДОКЛАД

На тему: Кровь – состав и функции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подготовил: Демидов М.В.

                                  101 лаб.

 

 

 

 

 

 

Содержание:

1. Функции крови.
2. Физико-химические свойства крови.
3. Состав крови.
4. Группы крови и резус фактор.
5. Заболевания крови.

 

 

 

 

1. Функции крови.

Кровь - жидкость сложного состава, циркулирующая в кровеносной системе. Состоит из отдельных компонентов - плазмы (прозрачной жидкости бледно-желтого цвета) и взвешенных в ней клеток крови: эритроцитов (красных кровяных клеток), лейкоцитов (белых кровяных клеток) и тромбоцитов (кровяных пластинок). Красный цвет крови придают эритроциты благодаря наличию в них красного пигмента гемоглобина. У человека кровь составляет 6—8% от массы тела, т. е. в среднем 5—6 л.

 

Кровь выполняет  в организме человека целый ряд  жизненно-важных функций:

1. Питательная функция крови заключается в том, что кровь переносит питательные вещества от пищеварительного тракта к клеткам организма. Глюкоза, фруктоза, низкомолекулярные пептиды, аминокислотные остатки, соли, витамины, вода всасываются в кровь непосредственно в капиллярах ворсинок кишки. Жир и продукты его расщепления всасываются в кровь и лимфу. Все попавшие в кровь вещества по воротной вене поступают в печень и лишь затем разносятся по всему организму. В печени избыток глюкозы задерживается и превращается в гликоген, остальная ее часть доставляется к тканям. Разносимые по всему организму аминокислотные остатки используются как пластический материал для белков тканей и энергетических потребностей. Жиры, всосавшиеся частично в лимфу, попадают из нее в кровяное русло и, переработанные в печени до липопротеинов низкой плотности, вновь попадают в кровь. Избыток жира откладывается в подкожной клетчатке, сальнике и других местах. Отсюда он может вновь поступать в кровь и переноситься ею к месту использования.
2. Дыхательная функция крови представляет собой процесс переноса кислорода из органов дыхания к тканям и углекислого газа в обратном направлении. В легких и тканях обмен газов основан на разности парциальных давлений, в результате чего происходит, их диффузия. Кислород и углекислый газ содержатся в основном в связанном состоянии и лишь в небольших количествах в виде растворенного газа. Кислород обратимо связывается с дыхательным пигментом — гемоглобином, углекислый газ — с водой, основаниями и белками крови. Азот находится в крови только в растворенном виде. Его содержание невелико и составляет около 1,2 % по объему.
3. Экскреторная функция крови проявляется в удалении ненужных и даже вредных для организма конечных продуктов обмена веществ, избытка воды, минеральных и органических веществ, поступивших с пищей или образовавшихся в организме в процессе метаболизма. К их числу относится один из продуктов дезаминирования аминокислот — аммиак. Он токсичен для организма, и в крови его содержится немного. Большая часть аммиака обезвреживается, превращаясь в конечный продукт азотистого обмена — мочевину. Образующаяся при распаде пуриновых оснований мочевая кислота также переносится кровью к почкам, а появляющиеся в результате распада гемоглобина желчные пигменты - к печени. Они выделяются желчью. В крови имеются и ядовитые для организма вещества (производные фенола, индол и др.). Некоторые из них являются продуктами жизнедеятельности гнилостных микробов толстой кишки.
4. Гомеостатическая функция крови заключается в поддержании постоянства внутренней среды организма (например, постоянства рН, водного баланса, уровня глюкозы в крови и др.).
5. Регуляторная функция крови происходит благодаря тому что некоторые ткани в процессе жизнедеятельности выделяют в кровь химические вещества, обладающие большой биологической активностью. Находясь постоянно в состоянии движения в системе замкнутых сосудов, кровь тем самым осуществляет связь между различными органами. В результате организм функционирует как единая система, обеспечивающая приспособление к постоянно меняющимся условиям среды. Таким образом, кровь объединяет организм, обусловливая его гуморальное единство и адаптивные реакции.
6. Функция креаторных связей крови состоит в переносе плазмой и форменными элементами макромолекул, осуществляющих в организме информационные связи. Благодаря этому регулируются внутриклеточные процессы синтеза белка, клеточные дифференцировки, поддержание постоянства структуры тканей.

 

7. Терморегуляционная функция крови происходит в результате непрерывного движения и большой теплоемкости крови способствует не только перераспределению тепла по организму, но и поддержанию температуры тела. Циркулирующая кровь объединяет органы, в которых вырабатывается тепло, с органами, отдающими тепло. Например, во время интенсивной мышечной деятельности в мышцах возрастает образование тепла, но тепло в них не задерживается. Оно поглощается кровью и разносится по всему телу, вызывая возбуждение гипоталамических и ряда других центров регуляции тепла. Это приводит к соответствующему изменению продукции и отдачи тепла. В результате температура тела поддерживается на постоянном уровне.
8. Защитную функцию крови выполняют различные составные части крови, обеспечивающие жидкостный иммунитет (выработку антител) и клеточный иммунитет (фагоцитоз). К защитным функциям относится также свертывание крови. При любом, даже незначительном, ранении возникает тромб, закупоривающий сосуд и прекращающий кровотечение. Тромб образуется из белков плазмы крови под влиянием веществ, содержащихся в тромбоцитах.

 

2. Физико-химические свойства крови.

Плотность цельной крови зависит от содержания в ней эритроцитов, белков и липидов. Относительная плотность крови взрослого человека равна 1,050 – 1,060, плазмы 1,029 – 1,034. Наиболее высокая плотность крови наблюдается у новорожденных 1,060 – 1,080. У мужчин она несколько выше 1,057 чем у женщин 1,053. Алый цвет артериальной крови связан с присутствием в эритроцитах оксигемоглобина, темно красный цвет венозной крови — с наличием восстановленного гемоглобина. Окраска плазмы обусловлена присутствием в ней красных и желтых пигментов, главным образом каротиноидов и билирубина (содержание в плазме большого количества билирубина при ряде патологических состояний придает ей желтый цвет).

Кровь представляет собой коллоидно-полимерный раствор, в котором вода является растворителем, соли и низкомолекулярные органические вещества плазмы — растворенными  веществами, а белки и их комплексы  — коллоидным компонентом. На поверхности  клеток крови имеется двойной слой электрических зарядов, состоящий из прочно связанных с мембраной отрицательных зарядов и уравновешивающего их диффузного слоя положительных зарядов. За счет двойного электрического слоя возникает электрокинетический потенциал (дзета-потенциал), предотвращающий агрегацию (склеивание) клеток и играющий, важную роль в их стабилизации. Поверхностный ионный заряд мембран клеток крови непосредственно связан с физико-химическими превращениями, происходящими на клеточных мембранах. Определить клеточный заряд мембран можно с помощью электрофореза. Электрофоретическая подвижность прямо пропорциональна величине заряда клетки. Наибольшей электрофоретической подвижностью обладают эритроциты, наименьшей — лимфоциты. 
          Электропроводность крови, т.е. ее способность проводить электрический ток, зависит от содержания электролитов в плазме и величины гематокритного числа. Электропроводность цельной крови на 70% определяется присутствующими в плазме солями (главным образом хлоридом натрия), на 25% белками плазмы и лишь на 5% клетками крови. Измерение электропроводности крови используют в клинической практике, в частности при определении СОЭ. СОЭ - скорость оседания эритроцитов. Величина СОЭ зависит от возраста и пола. У новорожденных СОЭ равна 1 - 2 мм/ч, у детей старше 1 года и у мужчин — 6 - 12 мм/ч, у женщин — 8 - 5 мм/ч, у пожилых людей обоего пола — 15 - 20 мм/ч. Наибольшее влияние на величину СОЭ оказывает содержание фибриногена: при увеличении его концентрации более 4 г/л СОЭ повышается. СОЭ резко увеличивается во время беременности, когда содержание фибриногена в плазме значительно возрастает.

Повышение СОЭ наблюдается при воспалительных, инфекционных и онкологических заболеваниях, а также при значительном уменьшении числа эритроцитов (анемия). Уменьшение СОЭ у взрослых людей и детей старше 1 года является неблагоприятным признаком.

Ионная  сила раствора — величина, характеризующая взаимодействие растворенных в нем ионов, что сказывается на коэффициентах активности, электропроводности и других свойствах растворов электролитов; для плазмы крови человека эта величина равна 0,145. Концентрация водородных ионов плазмы выражается в величинах водородного показателя pH. Средний рН крови 7,4. В норме рН артериальной крови 7,35—7,47, венозной крови на 0,02 ниже, содержимое эритроцитов обычно имеет на 0,1—0,2 более кислую реакцию, чем плазма.

Постоянство рН крови  поддерживается буферными системами: гемоглобиновой, карбонатной, фосфатной и белками плазмы.

1. Буферная система гемоглобина является самой мощной. На ее долю приходится 75% буферной емкости крови. Эта система включает восстановленный гемоглобин (ННb) и калиевую соль восстановленного гемоглобина (КНb). Буферные свойства системы обусловлены тем, что КНb как соль слабой кислоты отдает ион К⁺ и присоединяет при этом ион Н⁺, образуя слабодиссоциированную кислоту: H⁺ + KHb = K⁺ + HHb. Величина рН крови, притекающей к тканям, благодаря восстановленному гемоглобину, способному связывать СО₂ и Н⁺- ионы, остается постоянной. В этих условиях ННb выполняет функции основания. В легких гемоглобин ведет себя как кислота (оксигемоглобин ННbО₂ является более сильной кислотой, чем СО₂), что предотвращает защелачивание крови.
2. Карбонатная буферная система (H₂CO₃/NaHCO₃) по своей мощности занимает второе место. Ее функции осуществляются следующим образом: NaHCO₃ диссоциирует на ионы Na⁺ и НСО₃. Если в кровь поступает кислота более сильная, чем угольная, то происходит обмен ионами Na+ с образованием слабодиссоциированной и легко растворимой угольной кислоты, что предотвращает повышение концентрации ионов Н⁺ в крови. Увеличение же концентрации угольной кислоты приводит к ее распаду (это происходит под влиянием фермента карбоангидразы, находящегося в эритроцитах) на Н₂О и СО₂. Последний поступает в легкие и выделяется в окружающую среду. Если в кровь поступает основание, то она реагирует с угольной кислотой, образуя натрия гидрокарбонат (NaНСО₃) и воду, что опять-таки препятствует сдвигу рН в щелочную сторону.
3. Фосфатная буферная система образована натрия дигидрофосфатом (NaH₂PO₄) и натрия гидрофосфатом (Na₂HPO₄). Первое соединение ведет себя как слабая кислота, второе — как соль слабой кислоты. Если в кровь попадает более сильная кислота, то она реагирует с Na₂HPO₄, образуя нейтральную соль: H⁺+NaHPO₄ = Na⁺ + H₂PO₄. Избыточное количество натрия дигидрофосфата при этом будет удаляться с мочой, благодаря чему соотношение NaH₂PO₄/Na₂HPO₄ не изменится.

Белки плазмы крови играют роль буфера, так как  обладают амфотерными свойствами: в кислой среде ведут себя как основания, а в основной — как кислоты.

Важная  роль в поддержании постоянства  рН крови отводится нервной регуляции. При этом преимущественно раздражаются хеморецепторы сосудистых рефлексогенных зон, импульсы от которых поступают  в продолговатый мозг и другие отделы ЦНС, что рефлекторно включает в реакцию периферические органы — почки, легкие, потовые железы, желудочно-кишечный тракт и др., деятельность которых направлена на восстановление исходной величины рН. Так, при сдвиге рН в кислую сторону почки усиленно выделяют с мочой анион Н₂РО₄ При сдвиге рН крови в щелочную сторону увеличивается выделение почками анионов НРО₂ и НСО₃. Потовые железы человека способны выводить избыток молочной кислоты, а легкие — СО₂. Буферные системы крови более устойчивы к действию кислот, чем оснований. Основные соли слабых кислот, содержащиеся в крови, образует так называемый щелочной резерв крови. Его величина определяется по тому количеству СО₂, которое может быть связано   100   мл   крови   при   напряжении   СО₂,   равному 40 мм рт. ст.

При различных  патологических состояниях может наблюдаться  сдвиг рН как в кислую, так и  в щелочную сторону. Первый из них  носит название ацидоза, второй — алкалоза.

Осмотическое давление крови зависит в основном от растворенных в ней низкомолекулярных соединений, главным образом солей. Около 60% этого давления создается NaCl. Осмотическое давление в крови, лимфе, тканевой жидкости, тканях приблизительно одинаково и отличается постоянством. Величина осмотического давления в среднем составляет 768,2 кПа (7,6 атм.).

 Даже в случаях, когда в кровь поступает значительное количество воды или соли, осмотическое давление не измененяется. При избыточном поступлении в кровь вода быстро выводится почками и переходит в ткани и клетки, что восстанавливает исходную величину осмотического давления. Если же в крови повышается концентрация солей, то в сосудистое русло переходит вода из тканевой жидкости, а почки начинают усиленно выводить соли. Продукты переваривания белков, жиров и углеводов, всасывающиеся в кровь и лимфу, а также низкомолекулярные продукты клеточного метаболизма могут изменять осмотическое давление в небольших пределах.иПоддержание постоянства осмотического давления играет чрезвычайно важную роль в жизнедеятельности клеток. Онкотическое давление является частью осмотического и зависит от содержания крупномолекулярных соединений (белков) в растворе. Хотя концентрация белков в плазме довольно велика, общее количество молекул из-за их большой молекулярной массы относительно мало, благодаря чему онкотическое давление колеблется в пределах от 3,325 кПа до 3,99 кПа (25 – 30 мм рт. ст.). Онкотическое давление в большей степени зависит от альбуминов (80% онкотического давления создают альбумины), что связано с их относительно малой молекулярной массой и большим количеством молекул в плазме. Онкотическое давление играет важную роль в регуляции водного обмена. Чем больше его величина, тем больше воды удерживается в сосудистом русле и тем меньше ее переходит в ткани и наоборот. Онкотическое давление влияет на образование тканевой жидкости, лимфы, мочи и всасывание воды в кишечнике. Поэтому кровезамещающие растворы должны содержать в своем составе коллоидные вещества, способные удерживать воду.

Вязкость одно из важнейших свойств крови — составляет предмет изучения биореологии. Вязкость крови зависит от содержания белков и форменных элементов, главным образом эритроцитов, от калибра кровеносных сосудов. Измеряемая на капиллярных вискозиметрах (с диаметром капилляра несколько десятых миллиметра), вязкость крови в 4—5 раз выше вязкости воды. Величина, обратная вязкости, называется текучестью. При патологических состояниях текучесть крови существенно изменяется вследствие действия определенных факторов свертывающей системы крови.

 

3. Состав крови.

Кровь состоит  из жидкой части плазмы и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. На долю форменных  элементов приходится 40 – 45%, на долю плазмы – 55 – 60% от объема крови. Это  соотношение получило название гематокритного соотношения, или гематокритного числа. Часто под гематокритным числом понимают только объем крови, приходящийся на долю форменных элементов.

 

Плазма крови.

В состав плазмы крови входят вода (90 – 92%) и сухой остаток (8 – 10%). Процентное содержание плазмы в крови составляет 52—61 %. Сухой остаток состоит из органических и неорганических веществ. К органическим веществам плазмы крови относятся белки, которые составляют 7 – 8%. Белки представлены альбуминами (4,5%), глобулинами (2 – 3,5%) и фибриногеном (0,2 – 0,4%).  Также небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак). Общее количество небелкового азота в плазме, так называемого остаточного азота, составляет 11 – 15 ммоль/л (30 – 40 мг%). Содержание остаточного азота в крови резко возрастает при нарушении функции почек.  В плазме крови содержатся также безазотистые органические вещества: глюкоза 4,4 – 6,6 ммоль/л (80 – 120 мг%), нейтральные жиры, липиды, ферменты, расщепляющие гликоген, жиры и белки, проферменты и ферменты, участвующие в процессах свертывания крови и фибринолиза. Неорганические вещества плазмы крови составляют 0,9 – 1%. К этим веществам относятся в основном катионы Nа⁺, Са²⁺, К⁺, Mg²⁺ и анионы Сl, НРО₄, НСО₃.

Содержание катионов является более жесткой величиной, чем содержание анионов. Ионы обеспечивают нормальную функцию всех клеток организма, в том числе клеток возбудимых тканей, обусловливают осмотическое давление, регулируют рН. В плазме постоянно  присутствуют все витамины, микроэлементы, промежуточные продукты метаболизма (молочная и пировиноградная кислоты).

 

Белки плазмы крови.

1. Альбумины  - сновные белки плазмы крови, вырабатываемые в печени. Хотя по классификации их относят к простым белкам, отмечается широкая микрогетерогенность молекул альбумина, что связано с количеством и качеством агрегированных с альбумином молекул. Уровень альбуминов в плазме крови у здорового человека колеблется в пределах 4,5%. Основными биологическими функциями альбумина являются поддержание онкотического давления плазмы, транспорт молекул и резервом аминокислот. Проявляют высокую связывающую способность по отношению к различным низкомолекулярным соединениям. Альбумин несет еще одну функцию в крови - транспортную. Дело в том, что благодаря большому числу молекул альбумина и их мелкому размеру, они отлично переносят на себе как продукты жизнедеятельности организма, такие как билирубин, желчные элементы. А еще молекулы альбумина переносят на себе и лекарства, например, некоторые виды антибиотиков, сульфаниламиды, кое-какие гормоны и даже яды.