Кровь как внутренняя среда организма
СОДЕРЖАНИЕ
Кровь как внутренняя среда организма
Физиологическое значение крови
Состав крови: плазма и форменные элементы
Физико-химические свойства плазмы
Белки крови и их значение
Эритроциты, гемоглобин
Лейкоциты, их виды и физиологическое значение
Группы крови и резус-фактор
Переливание крови. Кровезаменители
Свертывание крови: свертывающая и противосвертывающая системы
Фибринолиз 1
Кроветворение и регуляция системы крови
Образование лимфы и ее роль
Список использованных источников
Кровь физиологическая плазма лимфа
Кровь как внутренняя среда организма
Основные функции крови
1. Дыхательная - доставка клеткам кислорода и удаление углекислого газа.
2. Трофическая (питательная) - кровь обеспечивает клетки питательными (глюкоза, аминокислоты, жиры) веществами, водой, витаминами, минеральными веществами.
3. Экскреторная - удаление от клеток конечных продуктов метаболизма.
4. Терморегуляторная - кровь обеспечивает стабилизацию температурных условий для клетки путем транспорта тепловой энергии, образующейся в активно функционирующих клетках.
5. Защитная функция крови направлена на предотвращение критических для клетки подъёмов в крови концентрации экзогенных токсических веществ и ядов путём неспецифической адсорбции их на поверхности клеток крови и образованием комплексов с белками плазмы с последующим выведением их из организма органами выделения. Лейкоциты удаляют из организма генетически чужеродные соединения биологического происхождения путём фагоцитоза, цитолиза, гидролиза или образованием специфических антител в реакциях гуморального и клеточного иммунитета.
6. Гомеостатическая роль крови заключается в стабилизации важных констант организма (концентрации водородных ионов-рН, осмотического давления, ионного состава тканей).
7. Кровь обеспечивает водно-солевой обмен клеток.
8. Циркулирующая кровь обеспечивает связь между органами -важное условие гуморальной регуляции функций в организме. Кровь переносит гормоны и другие биологически активные вещества от мест образования к клеткам-мишеням.
9. Транспортная является следствием функционирования миокарда как насоса, энергия сокращения которого обеспечивает перемещение крови по сосудистой системе организма и её контакт со всеми анатомо-функциональными системами организма.
10. Белки плазмы могут быть использованы организмом в качестве источника аминокислот.
Кровь обладает способностью к свертыванию, что предотвращает опасные для жизни кровопотери при повреждениях тканей и кровеносных сосудов.
Общее количество крови в организме взрослого человека составляет 6 - 8% от массы тела, или приблизительно 4,5 - 6 л. Массивная кровопотеря около 1/3 её объёма (примерно 1,5 л) сопровождается падением артериального давления и последующей гибелью организма.
Белки крови и их значение
1. Обеспечивают онкотическое давление плазмы.
2. Обеспечивают вязкость плазмы, что имеет значение в поддержании артериального давления крови. Вязкость плазмы по отношению к вязкости воды равна 2,2 (1,9-2,6).
3. Белки плазмы играют питательную функцию, являяcь источником аминокислот для клеток (в 3л плазмы содержится около 200 г белков, которые обновляются за 5 суток примерно на 50%).
4. Служат переносчиками гормонов, являются транспортной формой микроэлементов, могут связывать катионы плазмы, препятствуя их потере из организма.
5. Принимают участие в свёртывании крови, являются обязательным компонентом иммунной системы организма, обеспечивают взвешенное состояние эритроцитов, играют роль в поддержании кислотно-основного состояния крови.
Белки плазмы методом электрофореза могут быть разделены на 3 группы: альбумины, глобулины и фибриноген; фракция глобулинов разделяется на альфа-1, альфа-2, бета и гамма-глобулины. Альбумины составляют 60% всех белков плазмы, благодаря низкому молекулярному весу (69000 Д) обеспечивают на 80% онкотическое давление. Благодаря большой суммарной площади поверхности, выполняют роль переносчика многих эндогенных (билирубин, желчные кислоты, соли желчных кислот) и экзогенных веществ. Глобулины образуют комплексные соединения с углеводами, липидами, полисахаридами, связывают гормоны, микроэлементы. Фракция гамма-глобулинов включает иммуноглобулины, агглютинины, многие факторы системы свертывания крови. Фибриноген является источником фибрина, который обеспечивает образования сгустка крови.
Эритроциты, гемоглобин
Эритроциты - безъядерные клетки, основной функцией которых является обеспечение газообмена. 95% массы эритроцитов составляет гемоглобин. Содержание эритроцитов в периферической крови колеблется около 5 млн в 1 мкл. У женщин содержание эритроцитов примерно на 10% ниже, чем у мужчин. Размеры эритроцитов: диаметр 7-8 мкм, объём 85-90 мкм3, площадь поверхности 145 мкм2. Основным источником энергии в эритроцитах является глюкоза, которая на 90% окисляется в ходе анаэробного гликолиза. Энергия расходуется на восстановление текучести мембраны, остаточной деформации, работу ионных насосов, синтез глютатиона в реакциях восстановления, защищающих эритроциты от окислительной денатурации. Синтезируемый в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерат (2,3-ДФГ) регулирует (уменьшает) сродство гемоглобина к кислороду, что ускоряет процесс отдачи кислорода. Продолжительность жизни эритроцита 60-90, максимально 120 дней. Разрушение происходит, в основном, макрофагами селезёнки и костного мозга, купферовскими клетками печени (внутриклеточный, внесосудистый гемолиз). После отщепления от гемоглобина гем превращается в желчный пигмент билирубин и поступает в кишечник. Частично всасывается, частично выводится из организма в виде стеркобилина (кал) и уробилина (моча). Железо используется для повторного синтеза гемоглобина. Гемоглобин связывается в крови с белком гаптоглобином, этот комплекс в дальнейшем фагоцитируется купферовскими клетками печени.
Подсчет числа эритроцитов.
Кровь разводится 3% раствором хлорида натрия в 200 раз. Заполняется камера Горяева, под микроскопом подсчитывают число эритроцитов в 5 больших квадратах, расположенных по диагонали счетной камеры. Расчет по формуле :
(2).
X - число эритроцитов;
А - число эритроцитов в 5 больших квадратах (= 80 маленьких);
200 - разведение;
1/4000 мм3 - объём части камеры над 1 маленьким квадратиком;
А/80 - среднее арифметическое число эритроцитов в маленьком квадрате.
Гемоглобин.
Гемоглобин - хромопротеид, окрашенный в красный цвет после присоединения к Fe++ кислорода. Состоит из белка глобина и простетической группы гема. В молекуле гемоглобина содержится одна молекула глобина и четыре молекулы гема. Гем имеет в своем составе атом двухвалентного железа, способный присоединить и отдать молекулу кислорода. Одна молекула гемоглобина присоединяет четыре молекулы кислорода. 1 гр гемоглобина присоединяет 1,34 мл кислорода. Содержание гемоглобина у мужчин 16,6 г в 100 мл крови (166 г/л), у женщин - 130 г/л.
Значение гемоглобина:
1) Выполняет роль переносчика О2 от лёгких к тканям.
2) Участвует в транспорте СО2 от клеток к лёгким.
3) Составляет гемоглобинную буферную систему и регулирует кислотно-основное состояние крови.
Виды гемоглобина
В период внутриутробного развития зародыша (7-12 недель) эритроциты содержат примитивный гемоглобин (HbP), на 9-й неделе появляется гемоглобин фетальный HbF, а перед рождением - гемоглобин взрослых (HbА). Фетальный гемоглобин в течение первого года жизни ребенка полностью заменяется на HbА. Примитивный и фетальный гемоглобины обладают более высоким сродством к кислороду, что обеспечивает его насыщение кислородом при более низком парциальном давлении.
Соединения гемоглобина
В норме гемоглобин содержится в виде нескольких соединений:
1) Восстановленный, или дезоксигемоглобин (Hb). Имеет 4 свободных связи, к которым могут присоединяться лиганды - кислород, угарный газ.
2) Оксигемоглобин (HbО2). Образуется из восстановленного гемоглобина присоединением кислорода.
3) Карбгемоглобин (HbСО2). Образуется в тканях после присоединения к гемоглобину углекислого газа.
Примерно 8-9% гемоглобина в крови находится в виде соединения метгемоглобин (MetHb). Метгемоглобин образуется в результате взаимодействия со свободными радикалами. Железо в метгемоглобине находится в трехвалентной форме, поэтому метгемоглобин не способен взаимодействовать с кислородом.
При отравлениях угарным газом образуется карбоксигемоглобин (HbСО). Обладает высоким сродством к кислороду, поэтому при небольших концентрациях угарного газа в крови гемоглобин блокируется и теряет способность транспортировать кислород.
Определение содержания гемоглобина в крови
Пипеткой набирают 20 мм3 крови и смешивают с 0,1 нормальным раствором соляной кислоты, налитым в среднюю пробирку гемометра Сали. После образования солянокислого гематина - соединения, имеющего интенсивный коричневый цвет, в пробирку по каплям прибавляют дистиллированную воду до уравновешивания цвета раствора в средней пробирке с цветом эталонных растворов. По нанесенной на пробирку шкале по уровню полученного раствора определяют концентрацию гемоглобина.
Гемолиз эритроцитов, виды гемолиза.
Гемолиз - это массивное внутрисосудистое разрушение эритроцитов с выходом свободного гемоглобина в плазму. Гемоглобин начинает выделяться почками, что повреждает нефрон. Виды гемолиза:
1. Осмотический.
2. Химический.
3. Механический.
4. Термический.
5. Биологический.
Причины гемолиза в организме:
1. Переливание несовместимой крови.
2. Сепсис, влияние гемолитических микроорганизмов.
3. Попадание в организм гемолитических ядов.
4. Отравление различными органическими и минеральными веществами.
Опасность гемолиза заключается в развитии комбинированного шока, а в последующем - острой и хронической почечной недостаточности.
Скорость оседания эритроцитов.
При стоянии крови, не свёртывающейся вследствие добавления антикоагулянтов, наблюдается оседание эритроцитов. СОЭ в норме равна у мужчин 1-10 мм/ч, у женщин - 2-15 мм/ч. На СОЭ влияют главным образом свойства плазмы (содержание крупномолекулярных белков - фибриногена и глобулинов), а также размеры и форма эритроцитов. При воспалительных и онкологических заболеваниях скорость оседания эритроцитов возрастает в связи с повышенной способностью эритроцитов образовывать агрегаты. На скорость оседания эритроцитов влияет белковый состав плазмы. СОЭ уменьшается при увеличении содержания альбуминов и возрастает при увеличении концентрации фибриногена, гаптоглобина, липопротеидов, иммуноглобулинов.
Рис. Клетки периферической крови человека.
1 – эритроциты, 2- лимфоциты, 3- моноциты, 4 – нейтрофильные гранулоциты, 5 – эозинофильные гранулоциты, 6 – базофильные гранулоциты, 7 – тромбоциты.
Группы крови, резус-фактор
Проблема групповой принадлежности крови была решена исследованиями К. Ландштейнера и Я. Янского, что позволило широко применить в практической медицине переливание крови. Было установлено, что мембрана эритроцитов человека является носителем более 300 антигенов, обладающих способностью вызывать против себя образование иммунных антител. Система антигенов эритроцитов АВО отличается от других групп крови тем, что содержит в сыворотке крови естественные анти-А (альфа) и анти-В (бета) антитела-агглютинины. Антитела не вырабатываются против "своего", т.е. присутствующего в эритроците данного человека антигена - А, В, и Н. Однако антигены А и В широко распространены в животном мире, поэтому после рождения человека в его организме начинается формирование антител против антигенов А и В, поступающих с пищей, бактериями. В результате в плазме появляются анти-А и анти-В антитела, максимум активности их продукции приходится на 8 - 10 летний возраст. Эти антитела называются изоантителами, или агглютининами, поскольку они вызывают склеивание (агглютинацию) эритроцитов, содержащих на мембране соответствующие антигены (агглютиногены).
Группы крови определяют путем постановки реакции агглютинации крови реципиента (человека, которому переливают кровь) со стандартными сыворотками I-IV групп крови, полученных от доноров. Варианты возможных результатов реакций представлены в таблице:
- отсутвие реакции несовместимости при переливании крови донора
| Группа сыворотки (реципиента) | Группа эритроцитов (донора) | |||
| I (0) | II (А) | III (В) | IV(АВ) | |
| I (a и b) | - | + | + | + |
| II (b) | - | - | + | + |
| III (a) | - | + | - | + |
| IV (0) | - | - | - | - |
В дальнейшем с расширением использования переливаний крови в практической медицине начали фиксировать случаи несовместимости крови при правильном установлении групповой принадлежности в системе АВО. Врачи сразу же обратили внимание на тот факт, что во всех этих случаях кровь переливалась повторно. Проблема была решена К.Ландштейнером и И.Винером. Оказалось, что эритроциты человека, помимо агглютиногенов А и В, могут содержать антиген, обозначенный как резус-фактор. Синтез резус-антигенов эритроцитов контролируется хромосомой. Rh-антигены представлены на мембране эритроцитов тремя связанными участками: антигенами С, E и D. Из этих антигенов лишь "Д" является сильным антигеном, т.е. способным иммунизировать не имеющего его человека. Все люди, имеющие Д-антиген, называются "резус-положитльными" (Rh+), а не имеющие его - "резус-отрицательными" (Rh-). При первом переливании резус-отрицательному реципиенту резус-положительной крови происходит иммунизация с выработкой антител против резус-фактора, которые в дальнейшем сохраняются в течение всей жизни. Повторное переливание этому человеку резус-положительной крови приводит к агглютинации эритроцитов перелитой крови и тяжелой реакции несовместимости.
Фибринолиз
Термином "фибринолиз" обозначается процесс растворения кровяного сгустка. В процессе коагуляции фибринолиз предотвращает нарушение микроциркуляции в регионах организма вне зоны повреждения, после остановки кровотечения - реканализацию тромба и восстановление кровоснабжения в дистальных по отношению места образования тромба тканях. процесс разрушения (лизиса) тромба, связан с расщеплением фибрина и фибриногена системой ферментов, активным компонентами которых является плазмин. Плазмин гидролизует фибрин, фибриноген, факторы V, VII, XII, протромбин.
Плазмин в крови находится в неактивном состоянии в виде плазминогена и активируется тканевыми и кровяными активаторами. Тканевые активаторы плазминогена синтезируются эндотелием сосудов. Наибольшее значение среди них имеют тканевой активатор плазминогена (ТАП) и урокиназа, которая вырабатывается в почке юкстагиомерулярным аппаратом.
Внутренний путь активации делят на Хагеман-зависимый и Хагеман-независимый. Хагеман-зависимый осуществляется ф XIIа, ВМК и капликреина. Хагеман-независтмый протекает по механизму срочных реакций и осуществляется протеиназами плазмы. В плазме есть ингибиторы фибринолиза: a2 - антиплазмин, С1 и a1-протеазные ингибиторы, a2 - макроглобулин. Активаторами являются: специфический активатор из эндотелиальных клеток; активированный фактор ХII при взаимодействии с калликреином и высокомолекулярным кининогеном; урокиназа, вырабатываемая почкой; бактериальная стрептокиназа.
Нарушение процесса свертывания крови происходит при недостатке или отсутствии какого-либо фактора, участвующего в гомеостазе. Так, например, известно наследственное заболевание гемофилия, которое встречается только у мужчин и характеризуется частыми и длительным кровотечением. Это заболевание обусловлено дефицитом факторов VIII и IX, которые называются антигемофильными.
Свертывание крови может протекать под влиянием факторов, ускоряющих и замедляющих этот процесс.
Факторы, ускоряющие процесс свертывания крови:
- разрушение форменных элементов крови и клеток тканей (увеличивается выход факторов, участвующих в свертывании крови);
- ионы кальция (участвуют во всех основных фазах свертывания крови);
- тромбин;
- витамин К (участвует в синтезе протромбина);
- тепло (свертывание крови является ферментативным процессом);
- адреналин.
В нормальных условиях кровь в сосудах всегда находится в жидком состоянии, хотя условия для образования внутрисосудистых тромбов существуют постоянно. Поддержание жидкого состояния крови обеспечивается механизмами саморегуляции благодаря существованию соответствующих функциональных систем. Главными звеньями поддержания жидкого состояния крови являются свертывающая и противосвертывающая системы. В настоящее время принято выделять две противосвертывающие системы - первую и вторую.
Первая противосвертывающая система (ППС) осуществляет нейтрализацию тромбина в циркулирующей крови при условии его медленного образования и в небольших количествах. Нейтрализация тромбина осуществляется антикоагулянтами, которые постоянно находятся в крови и поэтому ППС функционирует постоянно. К таким веществам относятся:
- фибрин, который адсорбирует часть тромбина;
- антитромбины препятствуют превращению протромбина в тромбин;
- гепарин блокирует фазу перехода протромбина в тромбин и фибриногена в фибрин, а также тормозит первую фазу свертывания крови;
- продукты лизиса (разрушения фибрина) , которые обладают антитромбиновой активностью, тормозят образование протромбиназы;
- клетки ретикуло-эндотелиальной системы поглощают тромбин плазмы крови.
При быстром нарастании количества тромбина в крови ППС не может предотвратить образование внутрисосудистых тромбов. В этом случае в действие вступает вторая противосвертывающая система (ВПС), которая обеспечивает поддержание жидкого состояния крови в сосудax рефлекторно-гуморальным путем. Резкое повышение концентрации тромбина в циркулирующей крови приводит к раздражению сосудистых хеморецепторов. Импульсы от них поступают в гигантоклеточное ядро ретикулярной формации продолговатого мозга, а затем по эфферентным путям к ретикуло-эндотелиальной системе (печень, легкие и др.) . В кровь выделяются в больших количествах гепарин и вещества, которые осуществляют и стимулируют фибринолиз (например, активаторы плазминогена).
Гепарин ингибирует первые три фазы свертывания крови, вступает в связь с веществами, которые принимают участие в свертывании крови. Образующиеся при этом комплексы с тромбином, фибриногеном, адреналином, серотонином, фактором X11I и др. обладают антикоагулянтной активностью и литическим действием на нестабилизированный фибрин.
Регуляция свертывания крови
Регуляция свертывания крови осуществляется с помощью нейро-гуморальных механизмов. Возбуждение симпатического отдела вегетативной нсрвнои системы, возникающее при страхе, боли, при стрессовых состояниях, приводит к значительному ускорению свертывания крови, что называется гиперкоагуляцией. Основная роль в этом механизме принадлежит адреналину и норадреналину. Адреналин запускает ряд плазменных и тканевых реакций: высвобождение из сосудистой стенки тромбопластина, который быстро превращается в тканевую протромбиназу; адреналин активирует фактор XII, который является инициатором образования кровяной протромбиназы; адреналин активирует тканевые липазы, которые расщепляют жиры и тем самым увеличивается содержание жирных кислот в крови, обладающих тромбопластической активностью; адреналин усиливает высвобождение фосфолипидов из форменных элементов крови, особенно из эритроцитов.
Раздражение блуждающего нерва или введение ацетилхолина приводит к выделению из стенок сосудов веществ, аналогичных тем, которые выделяются при действии адреналина. Следовательно, в процессе эволюции в системе гемокоагуляции сформировалась лишь одна защитно-приспособительная реакция - гиперкоагулемия, направленная на срочную остановку кровотечения. Идентичность сдвигов гемокоагуляции при раздражении симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы свидетельствует о том, что первичной гипокоагуляции не существует, она всегда вторична и развивается после первичной гиперкоагуляции как результат (следствие) расходования части факторов свертывания крови.
Ускорение гемокоауляции вызывает усиление фибринолиза, что обеспечивает расщепление избытка фибрина. Активация фибринолиза наблюдается при физической работе, эмоциях, болевом раздражении.
На свертывание крови оказывают влияние высшие отделы ЦНС, в том числе и кора больших полушарий головного мозга, что подтверждается возможностью изменения гемокоауляции условно-рефлекторно. Она реализует свои влияния через вегетативную нервную систему и эндокринные железы, гормоны которых обладают вазоактивным действием. Импульсы из ЦНС поступают к кроветворным органам, к органам, депонирующим кровь и вызывают увеличение выхода крови из печени, селезенки, активацию плазменных факторов. Это приводит к быстрому образованию протромбиназы. Затем включаются гуморальные механизмы, которые поддерживают и продолжают активацию свертывающей системы и одновременно снижают действия противосвертывающей. Значение условно-рефлекторной гиперкоагуляции состоит, видимо, в подготовке организма к защите от кровопотери.
Система свертывания крови входит в состав более обширной системы - системы регуляции агрегатного состояния крови и коллоидов (PACK), которая поддерживает постоянство внутренней среды организма и ее агрегатное состояние на таком уровне, который необходим для нормальной жизнедеятельности путем обеспечения поддержания жидкого состояния крови, восстановления свойств стенок сосудов, которые изменяются даже при нормальном их функционировании. Система свертывания крови в организме все время находится в активном состоянии, что обусловлено непрерывным выделением тромбопластина из естественно разрушающихся клеток. Гиперкоагуляция развивается в состояниях болевого и эмоционального стресса, протекающего с активацией симпатического отдела автономной нервной системы. Катехоламины способствуют освобождению из стенок тромбопластина. Адреналин непосредственно активирует фактор Хагемана, активирует тканевые липазы, что способствует повышению тромбопластической активности. Раздражение блуждающего нерва приводит к эффектам, аналогичным эффектам адреналина.
Образование лимфы и ее роль
Все ткани организма, исключая поверхностные слои кожи, ЦНС и костную ткань, имеют сеть лимфатических капилляров, которые, в отличие от кровеносных капилляров, с одного конца замкнуты. Из капилляров формируются лимфатические сосуды, лимфатические протоки, которые впадают в вены. Стенка лимфатического капилляра образована однослойным эпителием, проницаема в большей степени, чем стенка кровеносного капилляра. Сосуды имеют гладкомышечные клетки, обеспечивающие спонтанную перистальтику, и клапаны. Лимфатические сосуды прерываются лимфатическими узлами.
В норме за сутки вырабатывается около 2 литров лимфы, жидкая часть которой является не реабсорбированным фильтратом из кровеносных капилляров. Содержание белка в лимфе выше, чем в плазме - в среднем 20 г/л. В лимфе, оттекающей от печени и от кишечника, выше - до 60 г/л. Давление в терминальных лимфатических сосудах равняется около 1-2 мм рт. ст., скорость лимфотока низкая, при выполнении мышечной работы повышается десятикратно. Основная функция лимфатической системы состоит в удалении из интерстициального пространства избытка воды и белков, которые не реабсорбированы в кровеносные капилляры.
Таким образом, кровь выполняет в организме ряд жизненно важных функций: дыхательную, питательную, экскреторную, терморегуляторную, защитную, гомеостатическую, регуляторную, транспортную, трофическую.
Лейкоциты в организме человека играют важнейшие защитные функции, обеспечивая удаление генетически чужеродных веществ из внутренней среды организма. Они так же необходимы для процессов восстановления тканей после повреждений.
Кровь в организме человека выполняет свои жизненно важные функции, оставаясь в жидком состоянии и при условии непрерывной циркуляции. Жидкое состояние крови сохраняется благодаря балансу систем коагуляции, противосвертывания и фибринолиза. Внутрисосудистому свертыванию крови в организме здорового человека препятствует эндотелий сосудов, который предотвращает активацию фактора Хагемана и агрегацию тромбоцитов.
Активируют процесс свертывания крови эмоционально-болевой стресс, внутрисосудистое разрушение форменных элементов крови, разрушение эндотелия сосудов и более обширные повреждения кровеносных сосудов и тканей. Первичный сосудисто-тромбоцитарный гемостаз и вторичный коагуляционный гемостаз протекают с последовательной сменой фаз аутокаталитически и обеспечивают остановку кровотечения из поврежденных сосудов.
Физиологические антикоагулянты поддерживают кровь в жидком состоянии и ограничивают процесс тромбообразования. В процессе фибринолиза в результате лизиса фибриновой основы тромба происходит после регенерации стенки сосуда восстановление его проходимости и восстановление кровоснабжения тканей.
Установление природы факторов, определяющих групповую принадлежность крови, явилось одним из важнейших достижений теоретической биологии и медицины, позволившим решить проблему совместимости крови при ее переливании, а в последующем - проблему совместимости тканей при трансплантации органов.
Основная функция лимфатической системы состоит в удалении из интерстициального пространства избытка воды и белков, которые не реабсорбированы в кровеносные капилляры.
Кровь как внутренняя среда организма
СОДЕРЖАНИЕ
Дата: 2019-12-10, просмотров: 202.
