Кров виконує всі функції крім. Єдину систему крові. Фізіологічні функції крові. Транспортна функція. Плазма крові, її склад

Нормальна життєдіяльність клітин організму можлива лише за умови сталості внутрішнього середовища. Справжнім внутрішнім середовищем організму є міжклітинна (інтерстиціальна) рідина, яка безпосередньо контактує з клітинами. Однак сталість міжклітинної рідини багато в чому визначається складом крові та лімфи, тому в широкому розумінні внутрішнього середовища до її складу включають: міжклітинну рідину, кров та лімфу, спиномозкову, суглобову та плевральну рідину.. Між міжклітинною рідиною і лімфою здійснюється постійний обмін, спрямований на забезпечення безперервного надходження до клітин необхідних речовин і видалення звідти продуктів їх життєдіяльності.

Постійність хімічного складу та фізико-хімічних властивостей внутрішнього середовища називають гомеостазом.

Гомеостаз— це динамічна сталість внутрішнього середовища, що характеризується безліччю щодо постійних кількісних показників, які отримали назву фізіологічних, чи біологічних, констант. Ці константи забезпечують оптимальні (найкращі) умови життєдіяльності клітин організму, з другого — відбивають його нормальний стан.

Найважливішим компонентом внутрішнього середовища організму є кров. У понятті системи крові за Лангом входять кров, що регулює нею рогу моральний апарат, а також органи, в яких відбувається утворення та руйнування клітин крові (кістковий мозок, лімфатичні вузли, вилочкова залоза, селезінка та печінка).

Функції крові

Кров виконує такі функції.

Транспортнафункція - полягає в транспорті кров'ю різних речовин (енергії та інформації, в них ув'язнених) та тепла в межах організму.

Дихальнафункція – кров переносить дихальні гази – кисень (0 2) та вуглекислий газ (СО?) – як у фізично розчиненому, так і хімічно зв'язаному вигляді. Кисень доставляється від легень до клітин органів і тканин, що його споживають, а вуглекислий газ — навпаки від клітин до легень.

Поживнафункція - кров переносить також миготливі речовини від органів, де вони всмоктуються або депонуються, до місця їх споживання.

Видільна (екскреторна)функція - при біологічному окисленні поживних речовин, у клітинах утворюються, крім СО 2 інші кінцеві продукти обміну (сечовина, сечова кислота), які транспортуються кров'ю до видільних органів: ниркам, легким, потовим залозам, кишечнику. Кров'ю здійснюються також транспорт гормонів, інших сигнальних молекул та біологічно активних речовин.

Терморегулюючафункція завдяки своїй високій теплоємності кров забезпечує перенесення тепла і його перерозподіл в організмі. Кров'ю переноситься близько 70% тепла, що утворюється у внутрішніх органах у шкіру та легені, що забезпечує розсіювання ними тепла у навколишнє середовище.

Гомеостатичнафункція – кров бере участь у водно-сольовому обміні в організмі та забезпечує підтримку сталості його внутрішнього середовища – гомеостазу.

Захиснафункція полягає насамперед у забезпеченні імунних реакцій, а також створенні кров'яних та тканинних бар'єрів проти чужорідних речовин, мікроорганізмів, дефектних клітин власного організму. Другим проявом захисної функції крові є її участь у підтримці свого рідкого агрегатного стану (плинності), а також зупинці кровотечі при пошкодженні стінок судин та відновленні їхньої прохідності після репарації дефектів.

Система крові та її функції

Уявлення про кров як систему створив наш співвітчизник Г.Ф. Ланг 1939 р. У цю систему він включив чотири частини:

• периферична кров, що циркулює судинами;
• органи кровотворення (червоний кістковий мозок, лімфатичні вузли та селезінка);
• органи кроворуйнування;
• регулюючий нейрогуморальний апарат.

Система крові є однією із систем життєзабезпечення організму і виконує безліч функцій:

• транспортна -циркулюючи по судинах, кров здійснює транспортну функцію, яка визначає низку інших;
• дихальна— зв'язування та перенесення кисню та вуглекислого газу;
• трофічна (поживна) -кров забезпечує всі клітини організму поживними речовинами: глюкозою, амінокислотами, жирами, мінеральними речовинами, водою;
• екскреторна (видільна) -кров забирає з тканин «шлаки» — кінцеві продукти метаболізму: сечовину, сечову кислоту та інші речовини, що видаляються з організму органами виділення;
• терморегуляторна- Кров охолоджує енергоємні органи і зігріває органи, що втрачають тепло. В організмі є механізми, які забезпечують швидке звуження судин шкіри при зниженні температури навколишнього повітря та розширення судин при підвищенні. Це призводить до зменшення або збільшення втрати тепла, так як плазма складається на 90-92% з води і має внаслідок цього високу теплопровідність і питому теплоємність;
• гомеостатична -кров підтримує стабільність ряду констант гомеостазу - , осмотичного тиску та ін;
• забезпечення водно-сольового обмінуміж кров'ю та тканинами - в артеріальній частині капілярів рідина та солі надходять у тканини, а у венозній частині капілярів повертаються в кров;
• захисна -кров є найважливішим чинником імунітету, тобто. захисту організму від живих тіл та генетично чужорідних речовин. Це визначається фагоцитарною активністю лейкоцитів (клітинний імунітет) та наявністю в крові антитіл, що знешкоджують мікроби та їх отрути (гуморальний імунітет);
• гуморальне регулювання -завдяки своїй транспортній функції кров забезпечує хімічну взаємодію між усіма частинами організму, тобто. гуморальне регулювання. Кров переносить гормони та інші біологічно активні речовини від клітин, де вони утворюються, до інших клітин;
• здійснення креаторних зв'язків.Макромолекули, що переносяться плазмою та форменими елементами крові, здійснюють міжклітинну передачу інформації, що забезпечує регуляцію внутрішньоклітинних процесів синтезу білків, збереження ступеня диференційованості клітин, відновлення та підтримку структури тканин.

Полягає у перенесенні кров'ю різних речовин. Специфічною особливістю крові є транспорт О 2 та СО 2 . Транспорт газів здійснюється еритроцитами та плазмою.

Характеристика еритроцитів.(Ер).

Форма: 85% Ер – двояковогнутий диск, що легко деформується, що необхідно для проходження його через капіляр. Діаметр еритроциту = 72 - 75 мкм.

Більше 8 мкм – макроцити.

Менше 6 мкм – мікроцити.

Кількість:

М – 4,5 – 5,0 ∙ 10 12/л. . - Еритроцитоз.

Ж – 4,0 – 4,5 ∙ 10 12/л. ↓ - еритропенія.

МембранаЕр легко проникнадля аніонів НСО 3 - Cl, а також для О 2, СО 2, Н +, ВІН -.

Малопроникнадля К + , Na + (в 1 млн разів нижче, ніж для аніонів).

Властивості еритроцитів.

1) Пластичність- Здатність до оборотної деформації. У міру старіння ця здатність знижується.

Перетворення Ер на сфероцити призводить до того, що вони не можуть пройти через капіляр і затримуються в селезінці, фагоцитуються.

Пластичність залежить від властивостей мембрани та властивостей гемоглобіну, від співвідношення різних фракцій ліпідів у мембрані. Особливо важливим є співвідношення фосфоліпідів і холестерину, які визначають плинність мембран.

Дане співвідношення виражається у вигляді ліполітичного коефіцієнта (ЛК):

У нормі ЛК = холестерин/лецитин = 0,9

↓ холестерину → ↓ стійкість мембран, змінюється властивість плинність.

Лецитина → проникність еритроцитної мембрани.

2) Осмотична стійкість еритроциту.

Розсм. в еритроциті вище, ніж у плазмі, що забезпечує тургор клітини. Створюється високою внутрішньоклітинною концентрацією білків більше, ніж у плазмі. У гіпотонічному розчині Ер набухають, у гіпертонічному зморщуються.

3) Забезпечення креаторних зв'язків.

На еритроциті переносяться різні речовини. Це забезпечує міжклітинну взаємодію.

Показано, що при пошкодженні печінки еритроцити починають посилено транспортувати з кісткового мозку печінку нуклеотиди, пептиди, амінокислоти сприяючи відновлення структури органу.

4) Здатність еритроцитів до осідання.

Альбуміни- ліофільні колоїди, що створюють навколо еритроциту гідратну оболонку і тримають їх у зваженому стані.

Глобуліни – ліофобні колоїди– зменшують гідратну оболонку та негативний поверхневий заряд мембрани, що сприяє посиленню агрегації еритроцитів.

Співвідношення альбумінів та глобулінів – це білковий коефіцієнт БК. В нормі

БК = альбуміни / глобуліни = 1,5 - 1,7

При нормальному білковому коефіцієнті ШОЕ у чоловіків 2 – 10мм/год; у жінок 2 – 15 мм/година.

5) Агрегація еритроцитів.

При уповільненні кровотоку та підвищенні в'язкості крові еритроцити утворюють агрегати, що призводять до реологічних розладів. Це буває:

1) при травматичному шоці;

2) постінфарктному колапсі;

3) перитоніті;

4) гострої кишкової непрохідності;

5) опіках;

5) гострому панкреатиті та інших станах.

6) Деструкція еритроцитів.

Тривалість життя еритроциту в руслі ~ 120 днів. У цей час розвивається фізіологічне старіння клітини. Близько 10% еритроцитів руйнуються в нормі в судинному руслі, інші в печінці, селезінці.

Функції еритроцитів.

1) Транспорт Про 2 , 2 , АК, пептидів, нуклеотидів до різних органів для регенеративних процесів.

2) Здатність адсорбувати токсичні продукти ендогенного та екзогенного, бактеріального та не бактеріального походження та їх інактивувати.

3) Участь у регуляції рН крові за рахунок гемоглобінового буфера.

4) Ер. беруть участь у згортанні крові та фібринолізі, сорбуючи на всій поверхні фактори згортання та протизгортання систем.

5) Ер. беруть участь в імунологічних реакціях, наприклад, аглютинації, тому що в їх мембранах є антигени - аглютиногени.

Функції гемоглобіну.

Міститься в еритроциті. Перед гемоглобіну припадає 34% загальної і 90 – 95% сухої маси еритроцита. Він забезпечує транспорт Про 2 і 2 . Це хромопротеїд. Складається з 4-х залізовмісних груп гему та білкового залишку глобіну. Залізо Fe 2+.

М. від 130 до 160 г/л (пор. 145г/л).

Же. від 120 до 140г/л.

Синтез Нв починається у нормоцитах. У міру дозрівання еритроїдної клітини знижується синтез НВ. Зрілі еритроцити Нв не синтезують.

Процес синтезу Нв при еритропоезі пов'язаний із споживанням ендогенного заліза.

При руйнуванні еритроцитів з гемоглобіну утворюється жовчний пігмент білірубін, який у кишечнику перетворюється на стеркобілін, а в нирках – на уробілін і виводиться з калом та сечею.

Види гемоглобіну.

7 – 12 тиждень внутрішньоутробного розвитку – Нв Р (примітивний). На 9-му тижні - Нв F (фетальний). На момент народження – з'являється Нв А.

Протягом першого року життя Нв F повністю замінюється Нв А.

Нв Р і Нв F мають більш високу спорідненість до О 2 ніж Нв А, тобто здатність насичуватися О 2 при меншому його вмісті в крові.

Спорідненість визначають глобини.

Сполуки гемоглобіну з газами.

З'єднання гемоглобіну з киснем називається оксигемоглобіном (HbO 2 ), забезпечує червоний колір артеріальної крові.

Киснева ємність крові (КЕК).

Це кількість кисню, яка може пов'язати 100г крові. Відомо, що один р. гемоглобіну зв'язує 1,34 мл 2 . КЕК = Hb∙1,34. Для артеріальної крові кек = 18 – 20 об.% або 180 – 200 мл/л крові.

Киснева ємність залежить від:

1) кількість гемоглобіну.

2) температури крові (при нагріванні крові знижується)

3) рН (при закисленні знижується)

Патологічні сполуки гемоглобіну із киснем.

При дії сильних окислювачів Fe 2+ перетворюється на Fe 3+ - це міцне з'єднання метгемоглобін. При накопиченні їх у крові настає смерть.

З'єднання гемоглобіну з СО 2

називається карбгемоглобін HBCO 2 . В артеріальній крові його міститься 52% або 520 мл/л. У венозній – 58об% або 580 мл/л.

Патологічне з'єднання гемоглобіну з СО називається карбоксигемоглобін (HbCO). Присутність у повітрі навіть 0,1% СО перетворює 80% гемоглобіну на карбоксигемоглобін. З'єднання стійке. За звичайних умов розпадається дуже повільно.

Допомога при отруєнні чадним газом.

1) забезпечити доступ кисню

2) вдихання чистого кисню збільшує швидкість розпаду карбоксигемоглобіну в 20 разів.

Міоглобін.

Це гемоглобін, що міститься у м'язах та міокарді. Забезпечує потреби в кисні при скороченні із припиненням кровотоку (статична напруга скелетних м'язів).

Еритрокінетика.

Під цим розуміють розвиток еритроцитів, функціонування в судинному руслі і руйнація.

Еритропоез

Гемоцитопоез та еритропоез відбувається в мієлоїдній тканині. Розвиток всіх формених елементів йде з поліпотентної стовбурової клітини.

КПЛ → СК → ДЕЕ ─ ГЕММ

КПТ-л КПВ-л Н Е Б

Чинники, що впливають на диференціювання стовбурової клітини.

1. Лімфокіни.Вирізняються лейкоцитами. Багато лімфокінів – зниження диференціювання у бік еритроїдного ряду. Зниження вмісту лімфокінів – підвищення освіти еритроцитів.

2.Головним стимулятором еритропоезу є вміст кисню в крові. Зниження вмісту Про 2 хронічний дефіцит Про 2 є системоутворюючим фактором, який сприймається хеморецепторами центральними і периферичними. Має значення хеморецептор юкстагломерулярного комплексу нирки (ЮГКП). Він стимулює утворення еритропоетину, який збільшує:

1) диференціювання стовбурової клітини.

2) прискорює дозрівання еритроцитів.

3) прискорює вихід еритроцитів із депо кісткового мозку

У цьому випадку виникає істинний(абсолютний)еритроцитоз.Кількість еритроцитів в організмі зростає.

Хибний еритроцитозвиникає при тимчасовому зниженні кисню в крові

(Наприклад, при фізичній роботі). У цьому випадку еритроцити виходять з депо і їхня кількість зростає тільки в одиниці об'єму крові, але не в організмі.

Еритропоез

Утворення еритроцитів протікає при взаємодії еритроїдних клітин із макрофагами кісткового мозку. Ці клітинні асоціації одержали назву еритробластичних острівців (ЕО).

Макрофаги ЕО впливають на проліферацію та дозрівання еритроцитів шляхом:

1) фагоцитоз виштовхнутих клітиною ядер;

2) надходження з макрофагу в еритробласти феритину та інших пластичних матеріалів;

3) секреції еритропоетинактивних речовин;

4) створення сприятливих умов розвитку еритробластів.

Освіта еритроцитів

За добу утворюється 200 – 250 млрд. еритроцитів

проеритробласт (подвоєння).

2

базофільні

4 базофільних ЕБ II системи.

8поліхроматфільних еритробласта I порядку.

поліхроматофільні

16 поліхроматофільних еритробластів ІІ порядку.

32 ПХФ нормобластів.

3

оксифільні

32 ретикулоцити.

32 еритроцити.

Чинники, необхідні освіти еритроцита.

1) Залізо Необхідно для синтезу гема. 95% добової потреби отримує організм з еритроцитів, що руйнуються. Щодобово потрібно 20 – 25 мг Fe.

Депо заліза.

1) Феррітін– у макрофагах у печінці, слизовій оболонці кишечника.

2) Гемосидерин– у кістковому мозку, печінці, селезінці.

Запаси заліза необхідні екстреного зміни синтезу еритроцитів. Fe в організмі 4 – 5г, їх ¼ резервне Fe, інше функціональне. 62 – 70% із нього перебуває у складі еритроцитів, 5 – 10% у міоглобіні, інше у тканинах, де бере участь у багатьох метаболічних процесах.

У кістковому мозку Fe захоплюється переважно базофільними та поліхроматофільними пронормобластами.

Залізо доставляється до еритробластів у комплексі з білком плазми – трансферином.

У ШКТ залізо краще всмоктується у 2-х валентному стані. Цей стан підтримує аскорбінова кислота, фруктоза, АК – цистеїн, метіонін.

Залізо, що входить до складу гему (у м'ясних продуктах, кров'яних ковбасах) краще всмоктується в кишечнику, ніж залізо з рослинних продуктів. 1мкг всмоктується щодня.

Роль вітамінів.

У 12 - Зовнішній фактор кровотворення (для синтезу нуклеопротеїдів, дозрівання та поділу ядер клітин).

При дефіциті 12 утворюються мегалобласти, з них мегалоцити з коротким терміном життя. Результат – анемія. Причина В 12 - Дефіциту - відсутність внутрішнього фактора Кастла (глікопротеїн, що зв'язує В 12 , оберігає В 12 від розщеплення травними ферментами).Дефіцит фактора Кастла пов'язаний з атрофією слизової оболонки шлунка, особливо у старих. Запаси В 12 на 1 – 5 років, та її виснаження призводить до захворювання.

У 12 міститься у печінці, нирках, яйцях. Добова потреба 5мкг.

Фолієва кислота ДНК, глобін (підтримує синтез ДНК у клітинах кісткового мозку та синтез глобіну).

Добова потреба 500 – 700мкг, є резерв 5 – 10мг, третина їх у печінці.

Недолік В 9 – анемія пов'язана із прискореним руйнуванням еритроцитів.

Міститься в овочах (шпинаті), дріжджах, молоці.

У 6 - Піридоксин - для утворення гему.

У 2 – для утворення строми, дефіцит викликає анемію гіпорегенеративного типу

Пантотенова кислота – синтез фосфоліпідів.

Вітамін С – підтримує основні етапи еритропоезу: метаболізм фолієвої кислоти, заліза (синтез гема).

Вітамін Е – захищає фосфоліпіди мембрани еритроциту від перекисного окиснення, що посилює гемоліз еритроцитів.

РР - теж.

Мікроелементи Ni, Со, селен співпрацює з вітаміном Е, Zn - 75% його знаходиться в еритроцитах у складі карбоангідрази.

Анемія:

1) внаслідок зниження числа еритроцитів;

2) зниження вмісту гемоглобіну;

3) обидві причини разом.

Стимуляція еритропоезувідбувається під впливом АКТГ, глюкокортикоїдів, ТТГ,

катехоламінів через - АР, андрогенів, простагландинів (ПГЕ, ПГЕ 2), симпатичної системи.

Гальмуєінгібітор еритропоезу при вагітності.

Анемія

1) внаслідок зниження кількості еритроцитів

2) зниження кількості гемоглобіну

3)обидві причини разом.

Функціонування еритроцитів у судинному руслі

Якість функціонування еритроцитів залежить від:

1) розміру еритроциту

2) форми еритроциту

3) виду гемоглобіну в еритроцитах

4) кількості гемоглобіну в еритроцитах

4) кількості еритроцитів у периферичній крові. Це з роботою депо.

Руйнування еритроцитів

Живуть максимально 120 днів, у середньому 60 – 90.

При старінні під час метаболізму глюкози зменшується утворення АТФ. Це призводить:

1) до порушення іонного складу вмісту еритроциту. В результаті - осмотичний гемоліз у судині;

2) Нестача АТФ призводить до порушення еластичності мембрани еритроциту та викликає механічний гемоліз у судині;

При внутрішньосудинному гемолізі гемоглобін звільняється в плазму, зв'язується з гаптоглобіном плазми та залишає плазму, поглинаючись паренхімою печінки.

Полягає в тому, що крові відіграє роль транспортованого середовища у замкнутому ланцюзі серцево-судинної системи. Але говорити про транспортну функцію крові, не уточнюючи що саме транспортується у цьому середовищі, не має сенсу. Транспортуватися (передатися) може речовина, енергія, інформація .

Почнемо із транспорту речовин.

Транспорт дихальних газів (кисню та вуглекислого газу) від легень до клітин і назад – дихальна функція.

Транспорт поживних речовин від кишківника до клітин – поживна функція.

Транспорт екскретів до органів виділення – екскреторна функція.

Коли говорять про функцію крові з передачі сили, як правило, наводять приклади участі крові в локомоції дощових черв'яків, розрив кутикули при линянні у ракоподібних і т.п., забуваючи, що цю важливу функцію кров виконує і в людини.

Передача гідростатичного тиску забезпечує фільтрацію рідин у нутритивних капілярах, клубочкову фільтрацію у нирках, ерекцію статевого члена, клітора, …).

Транспорт інформаційних молекул (гормонів, метаболітів, біологічно активних речовин) забезпечує регуляторну функцію .

Усі функції крові пов'язані між собою та невіддільні одна від одної.

Захисна функція крові

Включає:

1. імунітет

2. гемостаз

3. реакція буферів

Регуляторна функція крові

Включає:

1. гуморальна регуляція (включаючи гормональну)

2. гомеостатична

Склад крові

Усю кров можна розділити на циркулюючу ~ 5 л і депоновану в селезінці, печінці, підшкірному судинному сплетінні та легенях ~ 1 л.

Склад крові можна подати у вигляді схеми, представленої на рис. 711171750.

Рис. 711171750. Склад крові.

Плазмаферез

Плазмаферез- Виведення плазми крові з кровообігу.

Зрідка використовується як метод лікування, проте найчастіше застосовується для збирання донорської плазми.

В ході донорського плазмаферезу з організму витягується порція крові (близько 300 мл), яка потім центрифугується з метою відокремлення плазми від еритроцитів. Плазма потім переливається у заготовлену ємність, а тільця повертаються донору. Процес повторюється необхідну кількість разів.

Стандартна доза плазми - 600 мл. Для її одержання необхідно переробити близько 1 л крові. Термін відновлення такого обсягу плазми - близько трьох тижнів, що значно менше, ніж термін відновлення аналогічного обсягу крові, оскільки у разі основний час займає відновлення саме кров'яних тілець.

Гематокрит

Гематокрит- Відношення обсягу формених елементів до обсягу крові.

Синоніми: гематокритна величини, гематокритне число, гематокритний показник [Б57].

Від грец. Haimatos кров + kritos окремий, певний).

Зверніть увагу! «... до обсягу крові », а не плазми. «Обсягу формених елементів до...», а чи не еритроцитів. Так, гематокрит переважно визначається кількістю еритроцитів, і, тим щонайменше, йдеться про відносний вміст всіх формених елементів у крови[Б58] . Тому неправильно ототожнювати поняття «загальний обсяг еритроцитів» та «гематокритна величина» ++176++[Б59].

Гематокрит визначається в умовах запобігання згортанню крові за допомогою антикоагулянтів і після центрифугування (раніше у мікроцентрифузі Шкляра) .

У здорових чоловіків гематокрит венозної та капілярної крові дорівнює 40-48%, жінок – 36-42% [Б60]%. У новонароджених гематокритне число досягає 60-62%, потім воно зменшується, а з 6 місяців починає підвищуватися, досягаючи цифр, характерних для дорослих, до 14 років [++346[Б61]+].

Венозний гематокрит суттєво нижчий за артеріальний. Загальний тілесний гематокрит (ОТГкр) також менше визначається венозного (ВГкр) і обчислюється за формулою: ОТГкр = 0,92 ВГкр.

Динамічний гематокрит

Вимірявши гематокрит цільної крові, що знаходиться в резервуарі, і гематокрит тієї ж крові, що з нього по трубці, ми виявимо, що в трубці він нижче. Це явище відоме давно[Б62] . Спостережуване зниження гематокриту обумовлено наявністю вільного від клітин шару, бо зважені в плазмі еритроцити рухаються разом з нею в центральній частині трубки з відносно великою швидкістю, а плазма рухається не тільки разом з еритроцитами, а й у стінки, де її швидкість переміщення мала. Це явище має місце незалежно від виду профілю швидкості. В результаті, середній час проходження даного відрізка трубки для еритроцитів виявляється меншим, ніж для плазми. Якби величина динамічного гематокриту була такою самою, як його статична величина на вході в трубку, то на кінці трубки концентрація еритроцитів мала б збільшуватися! Насправді динамічний гематокрит, виміряний у будь-якій досить вузькій трубці, завжди менше статичного. Тому, хоча час проходження через трубку окремого еритроциту менший, ніж час проходження плазми, загальна кількість еритроцитів, що проходять через трубку за певний час, підтримується на відповідному рівні.

Перша клітина не змогла б вижити, якби не було особливого «клімату» життя, створюваного морем. Так само кожна з сотень трильйонів клітин, що становлять організм людини, загинула б без крові та лімфи. Протягом мільйонів років, відколи з'явилося життя, природа виробила внутрішню транспортну систему, незмірно оригінальнішу, оперативнішу і чіткіше керовану, ніж будь-який із засобів пересування, коли-небудь створених людиною.

По суті, кров складається з цілого ряду транспортних систем. Плазма, наприклад, служить засобом пересування для формених елементів, включаючи еритроцити, лейкоцити і тромбоцити, які при потребі пересуваються до різних частин тіла. У свою чергу червоні кров'яні тільця є засобом перенесення кисню до клітин та вуглекислоти від клітин.

Рідка плазма переносить у розчиненому вигляді ще багато інших речовин, а також власні компоненти, надзвичайно важливі для життєвих процесів організму. Крім поживних речовин і відходів, плазма розносить тепло, накопичуючи або при необхідності вивільняючи його, і таким чином підтримуючи нормальний температурний режим організму. Це середовище переносить багато основних захисних речовин, що охороняють організм від хвороб, а також гормони, ферменти та інші найскладніші хімічні та біохімічні речовини, що грають найрізноманітнішу роль.

Сучасна медицина має досить точні відомості про те, яким чином кров виконує перелічені транспортні функції. Що ж до інших механізмів, то вони досі залишаються об'єктом теоретичних здогадів, а деякі, безсумнівно, ще тільки відкриють.

Загальновідомо, будь-яка окрема клітина гине без невпинного і безпосереднього постачання найважливішими матеріалами і щонайменше термінового видалення отруйних відходів. Це означає, що «транспорт» крові має перебувати у безпосередньому контакті з усім цим безліччю трильйонів «клієнтів», задовольняючи потреби кожного їх. Грандіозність цього завдання воістину не піддається людській уяві!

Щоб задовольнити цю потребу в постійній подачі кисню, кров виробила надзвичайно ефективну і спеціалізовану систему доставки, в якій як «товарні платформи» використовуються еритроцити (червоні кров'яні тільця). Робота системи ґрунтується на дивовижній властивості гемоглобіну у великій кількості поглинати, а потім негайно віддавати кисень. По суті, гемоглобін крові переносить раз на шістдесят більше тієї кількості кисню, яка може розчинитися в рідкій частині крові. Якби не було цього залізовмісного пігменту, для постачання киснем наших клітин знадобилося б близько 350 літрів крові!

Але це унікальна властивість поглинати та переносити великі обсяги кисню від легень до всіх тканин — лише одна сторона того воістину неоціненного внеску, який вносить гемоглобін до оперативної роботи транспортної системи крові. Гемоглобін також перевозить у великій кількості вуглекислий газ від тканин до легень, і таким чином бере участь як у початковій, так і в кінцевій стадії окислення.

При обміні кисню на вуглекислий газ організм із дивовижним умінням використовує характерні особливості рідин. Будь-яка рідина — а гази в цьому відношенні поводяться як рідини — має тенденцію переміщатися з високого тиску в область низького тиску. Якщо газ знаходиться по обидва боки пористої мембрани і з одного боку тиск вище, ніж з іншого, він проникає через пори з області високого тиску убік, де тиск нижче. І аналогічно, газ розчиняється в рідині лише в тому випадку, якщо тиск цього газу в атмосфері навколишнього перевищує тиск газу в рідині. Якщо ж тиск газу в рідині вищий, газ спрямовується з рідини в атмосферу, як це відбувається, наприклад, коли відкорковують пляшку шампанського або газованої води.

Тенденція рідин переміщатися в область нижчого тиску заслуговує на особливу увагу, бо вона має відношення і до інших аспектів транспортної системи крові, а також відіграє певну роль у цілій низці інших процесів, що відбуваються в організмі людини.

Цікаво простежити шлях кисню, починаючи з того моменту, коли ми робимо вдих. Вдихається повітря, багате на кисень і містить невелику кількість вуглекислого газу, надходить у легені і досягає системи крихітних мішечків, що отримали назву альвеол. Стіни цих альвеол надзвичайно тонкі. Вони складаються з невеликої кількості волокон і найтоншої сітки капілярів.

У капілярах, з яких складаються стінки альвеол, тече венозна кров, що надходить у легені із правої половини серця. Ця кров має темний колір, її гемоглобін, майже позбавлений кисню, насичений вуглекислим газом, що надійшли як відходи з тканин організму.

Чудовий подвійний обмін відбувається в той момент, коли повітря, багате на кисень і майже вільне від вуглекислого газу, в альвеолах вступає в зіткнення з повітрям, багатим на вуглекислий газ і майже позбавленим кисню. Так як тиск вуглекислого газу в крові вищий, ніж в альвеолах, цей газ через стінки капілярів надходить в альвеоли легень, які при видиху виводять його в атмосферу. Тиск кисню в альвеолах вище, ніж у крові, тому газ життя миттєво проникає крізь стінки капілярів і стикається з кров'ю, гемоглобін якої швидко поглинає його.

Кров, що має яскраво-червоний колір через кисень, що насичує тепер гемоглобін червоних тілець, повертається в ліву половину серця і звідти нагнітається у велике коло кровообігу. Щойно вона надходить у капіляри, як червоні кров'яні тільця буквально «в потилицю» протискуються через їх вузький просвіт. Вони рухаються вздовж клітин та тканинних рідин, які у процесі нормальної життєдіяльності вже витратили свій запас кисню і тепер містять порівняно високу концентрацію вуглекислого газу. Знову відбувається обмін кисню на вуглекислий газ, але тепер вже у зворотному порядку.

Оскільки тиск кисню в цих клітинах нижчий, ніж у крові, гемоглобін швидко віддає свій кисень, який через стінки капілярів проникає у тканинні рідини і потім у клітини. Одночасно вуглекислий газ під високим тиском переміщається із клітин у кров. Обмін відбувається таким чином, ніби кисень і вуглекислий газ рухалися в різних напрямках через двері, що обертаються.

Під час цього процесу транспортування та обміну кров ніколи не віддає весь свій кисень чи весь вуглекислий газ. Навіть у венозній крові зберігається невеликий обсяг кисню, а насиченої киснем артеріальної крові завжди є вуглекислий газ, щоправда, у нікчемній кількості.

Хоча вуглекислота і є побічним продуктом клітинного обміну речовин, сама собою вона також необхідна підтримки життя. Невелика кількість цього газу розчинена у плазмі, частина його пов'язана з гемоглобіном, а певна частина у поєднанні з натрієм утворює двовуглекислий натрій.

Двовуглекислий натрій, що нейтралізує кислоти, виробляється «хімічною промисловістю» самого організму і циркулює в крові для підтримки життєво необхідної кислотно-лужної рівноваги. Якщо під час хвороби або під впливом якогось подразника кислотність в організмі людини підвищується, то кров автоматично збільшує кількість двовуглекислого натрію, що циркулює, для відновлення потрібної рівноваги.

Система транспортування кисню кров'ю майже ніколи не працює вхолосту. Однак слід згадати про одне порушення, яке може виявитися надзвичайно небезпечним: гемоглобін легко з'єднується з киснем, але ще швидше він поглинає чадний газ, що не має жодної цінності для життєвих процесів у клітинах.

Якщо повітря має рівний обсяг кисню і чадного газу, гемоглобін однією частину настільки необхідного тілу кисню засвоїть 250 частин абсолютно марного окису вуглецю. Тому навіть за відносно невеликого вмісту чадного газу в атмосфері транспортні засоби гемоглобіну швидко насичуються цим марним газом, тим самим позбавляючи організм кисню. Коли постачання киснем падає нижче за рівень, необхідний клітинам для виживання, відбувається смерть від так званого чаду.

Крім цієї зовнішньої загрози, від якої не застрахований навіть цілком здорова людина, система перенесення кисню з допомогою гемоглобіну з погляду своєї ефективності представляється вершиною досконалості. Зрозуміло, це виключає можливості її вдосконалення у майбутньому або шляхом природного відбору, що триває, або завдяки свідомим і цілеспрямованим зусиллям людини. Зрештою, природі знадобилося, ймовірно, не менше мільярда років, повних помилок та невдач, перш ніж вона створила гемоглобін. А хімія як наука існує лише кілька століть!

Транспортування кров'ю поживних речовин – хімічних продуктів травлення – не менш важливе, ніж перенесення кисню. Без неї зупинилися б процеси обміну речовин, які живлять життя. Кожна клітина нашого тіла — це своєрідний хімічний завод, який потребує постійного поповнення запасів сировини. Дихання забезпечує клітини киснем. Харчування доставляє їм основні хімічні продукти - амінокислоти, цукру, жири та жирні кислоти, мінеральні солі та вітаміни.

Всі ці речовини, як і кисень, з яким вони з'єднуються у процесі внутрішньоклітинного згоряння, є найважливішими компонентами процесу обміну речовин.

Як відомо, метаболізм або обмін речовин складається з двох основних процесів: анаболізму та катаболізму, створення та руйнування речовин організму. В анаболічному процесі прості продукти травлення, надходячи в клітини, піддаються хімічній обробці та перетворюються на необхідні організму речовини - кров, нові клітини, кістки, м'язи та інші субстанції, необхідні для життя, здоров'я та зростання.

Кров розносить також гормони. Ці сильнодіючі хімічні реагенти надходять у систему кровообігу безпосередньо з ендокринних залоз, які виготовляють їх із сировини, що отримується з крові.

Кожен гормон (ця назва походить від грецького дієслова, що означає «збуджувати, спонукати»), мабуть, відіграє особливу роль в управлінні однією з життєвих функцій організму. Одні гормони пов'язані зі зростанням та нормальним розвитком, інші впливають на розумові та фізичні процеси, регулюють обмін речовин, статеву діяльність та здатність людини до відтворення.

Залози внутрішньої секреції забезпечують кров необхідними дозами вироблюваних ними гормонів, які за системою кровообігу потрапляють до тканин, що їх потребують. Якщо ж у виробництві гормонів відзначається перебій або в крові спостерігається надлишок або нестача подібних сильнодіючих речовин, це викликає різноманітні аномалії і нерідко призводить до смерті.

Життя людини залежить від здатності крові видаляти з організму продукти розпаду. Якби кров не справлялася з цією функцією, людина загинула б від самоотруєння.

Як ми вже зазначали, вуглекислий газ – побічний продукт процесу окислення – виділяється з організму через легені. Інші відходи підхоплюються кров'ю в капілярах і переправляються в нирки, які діють подібно до величезних фільтруючих станцій. У нирках є приблизно 130 кілометрів трубок, якими проходить кров. Щодобово нирки фільтрують близько 170 літрів рідини, відокремлюючи від крові сечовину та інші хімічні відходи. Останні концентруються приблизно в 2,5 літрах сечі, що виділяється за добу і видаляються з організму. Невелика кількість молочної кислоти, а також сечовини виділяється через потові залози. Відфільтрована рідина, що залишилася, становить приблизно 467 літрів на добу, повертається в кров. Цей процес фільтрації рідкої частини крові багаторазово повторюється. Крім того, нирки служать регулятором вмісту мінеральних солей у крові, відокремлюючи та викидаючи будь-які надлишки.

Для здоров'я та життя людини вирішальне значення має також підтримка водного балансу організму. Навіть за звичайних умов організм постійно виділяє воду через сечу, слину, піт, дихання та іншими шляхами. При звичній нормальній температурі і вологості повітря на 1 квадратний сантиметр шкірного покриву кожні десять хвилин виділяється близько 1 міліграма води. У пустелях Аравійського півострова чи Ірані, наприклад, людина щодня втрачає приблизно 10 літрів води як поту. Для відшкодування цієї постійної втрати води в організм весь час повинна надходити рідина, яка буде розноситися по крові і лімфі і тим самим сприятиме встановленню необхідної рівноваги між рідиною тканин і рідиною, що циркулює.

Тканини, які потребують води, поповнюють свої запаси, отримуючи воду з крові внаслідок процесу осмосу. У свою чергу кров, як ми вже говорили, зазвичай отримує воду для транспортування з травного тракту і несе готовий до вживання запас, що вгамовує спрагу тіла. Якщо під час хвороби чи нещасного випадку людина втрачає велику кількість крові, кров намагається відшкодувати втрату за рахунок води тканин.

Функція крові з доставки та розподілу води тісно пов'язана із системою теплоконтролю організму. Середня температура тіла дорівнює 366°С. У різний час доби вона може трохи варіювати в окремих людей і навіть в однієї людини. З якоїсь невідомої досі причини температура тіла рано вранці може бути на один-півтора десятих градусів нижче за вечірню температуру. Однак нормальна температура будь-якої людини залишається відносно постійною, і її різкі відхилення від норми зазвичай є сигналом небезпеки.

Процеси обміну речовин, які постійно відбуваються в живих клітинах, супроводжуються виділенням тепла. Якщо воно накопичується в організмі і не видаляється з нього, то внутрішня температура тіла може стати надто високою для нормальної життєдіяльності. На щастя, одночасно з накопиченням тепла тіло також втрачає його частину. Оскільки температура повітря зазвичай нижче 366 С, тобто. температури тіла, то тепло, проникаючи крізь шкіру в навколишню атмосферу, залишає тіло. Якщо ж температура повітря вища за температуру тіла, зайве тепло видаляється з організму за допомогою потовиділення.

Зазвичай, людина в середньому виділяє близько трьох тисяч калорій на добу. Якщо він передає довкіллю понад три тисячі калорій, то температура його тіла знижується. Якщо в атмосферу виділяється менше трьох тисяч калорій, температура тіла підвищується. Тепло, що виробляється в тілі, повинне врівноважувати кількість тепла, відданого навколишньому середовищу. Регулювання теплообміну повністю покладено кров.

Подібно до того, як гази переміщуються з області високого тиску в область низького тиску, теплова енергія прямує з теплої області в холодну. Таким чином, теплообмін організму з навколишнім середовищем відбувається за допомогою таких фізичних процесів, як випромінювання та конвекція.

Кров поглинає і забирає надлишок тепла приблизно так само, як вода в радіаторі автомобіля поглинає і забирає зайве тепло двигуна. Тіло здійснює цей теплообмін через зміну об'єму крові, що протікає по шкірних судинах. У спекотний день ці судини розширюються і до кожного покриву притікає більший, ніж зазвичай, об'єм крові. Ця кров забирає тепло з внутрішніх органів людини, і в міру проходження через судини шкіри тепло випромінюється більш прохолодну атмосферу.

У холодну погоду судини шкіри скорочуються, тим самим зменшуючи обсяг крові, що подається до поверхні тіла, і віддача тепла внутрішніми органами зменшується. Це відбувається в тих частинах тіла, які приховані під одягом та захищені від холоду. Однак судини відкритих ділянок шкірного покриву, таких як обличчя та вуха, розширюються, щоб захистити їх від холоду додатковою порцією тепла.

У регулюванні температури тіла беруть участь також два інші механізми крові. У спекотні дні селезінка скорочується, випускаючи до системи кровообігу додаткову порцію крові. Внаслідок цього до шкірного покриву припливає більша кількість крові. У холодну пору року селезінка розширюється, збільшуючи резерв крові і тим самим скорочуючи кількість крові в системі кровообігу, тому до поверхні тіла переносилася вже менша кількість тепла.

Випромінювання та конвекція як засобу теплообміну діють лише в тих випадках, коли тіло віддає тепло більш холодному навколишньому середовищу. У дуже спекотні дні, коли температура повітря перевищує нормальну температуру тіла, ці способи дозволяють лише передавати тепло від гарячого середовища до менш нагрітого тіла. У цих умовах від надмірного перегріву тіла нас рятує потовиділення.

У процесі потовиділення та дихання тіло віддає тепло навколишньому середовищу за допомогою випаровування рідин. Як у тому, так і в іншому випадку ключову роль відіграє кров, яка доставляє рідини, призначені для випаровування. Нагріта внутрішніми органами тіла кров віддає частину своєї води поверхневим тканинам. Так відбувається потовиділення, піт виділяється через пори шкіри та випаровується з її поверхні.

Аналогічна картина спостерігається у легенях. У дуже спекотні дні кров, проходячи альвеолами разом із вуглекислим газом, віддає їм частину своєї води. Ця вода виділяється при видиху та випаровується, що сприяє видаленню з організму зайвої кількості тепла.

Цими та багатьма іншими способами, які ще не зовсім нам зрозумілі, обслуговує людину транспорт Річки життя. Без його енергійних і дуже організованих послуг багато трильйони клітин, що становлять тіло людини, могли б захиреть, зачахнути і зрештою загинути.

Суть цієї функції зводиться до наступного процесу: у разі пошкодження середньої або тонкої кровоносної судини (при здавлюванні або надрізі тканини) та виникнення зовнішньої або внутрішньої кровотечі на місці руйнування судини утворюється потік крові. Саме він перешкоджає значній крововтраті. Під впливом нервових імпульсів, що вивільняються, і хімічних речовин просвіт судини скорочується. Якщо так трапилося, що була пошкоджена ендотеліальна вистилка кровоносних судин, розташований під ендотелієм колаген оголюється. На нього досить швидко налипають тромбоцити, які циркулюють у крові.

Гомеостатична та захисна функції

Вивчаючи кров, її склад та функції, варто звернути увагу на процес гомеостазу. Суть його зводиться до збереження водно-сольового та іонного балансу (наслідок осмотичного тиску), та підтримання pH внутрішнього середовища організму.

Що стосується захисної функції, то її суть полягає у захисті організму за допомогою імунних антитіл, фагоцитарної активності лейкоцитів та антибактеріальних речовин.

Система крові

До можна віднести серце та судини: кровоносні та лімфатичні. Ключове завдання системи крові - це своєчасне та повноцінне постачання органів та тканин усіма необхідними для життєдіяльності елементами. Рух крові за системою судин забезпечується за допомогою нагнітальної діяльності серця. Заглиблюючись у тему: «Значення, склад і функції крові» варто визначити той факт, що сама кров рухається по судинах безперервно і тому здатна підтримувати всі життєво важливі функції, про які йшлося вище (транспортна, захисна та ін.).

Ключовим органом у системі крові є серце. Воно має структуру порожнистого м'язового органу та за допомогою вертикальної цільної перегородки ділиться на ліву та праву половини. Є ще одна перегородка – горизонтальна. Її завдання зводиться до поділу серця на 2 верхні порожнини (передсердя) та 2 нижні (шлуночки).

Вивчаючи склад та функції крові людини, важливо розуміти принцип дії кіл кровообігу. У системі крові функціонують два кола руху: великий та малий. Це означає, що кров усередині організму рухається двома замкнутими системами судин, які з'єднуються з серцем.

Як початкова точка великого кола виступає аорта, що відходить від лівого шлуночка. Саме вона дає початок дрібним, середнім та великим артеріям. Вони (артерії), своєю чергою, розгалужуються на артеріоли, які завершуються капілярами. Безпосередньо самі капіляри утворюють широку мережу, яка пронизує всі тканини та органи. Саме в цій мережі відбувається віддача поживних речовин і кисню клітинам, як і процес отримання продуктів метаболізму (вуглекислого газу в тому числі).

Від нижньої частини тулуба кров надходить від верхньої, відповідно, у верхню. Саме ці дві порожнисті вени і завершують велике коло кровообігу, потрапляючи у праве передсердя.

Торкаючись малого кола кровообігу, варто відзначити, що він починається легеневим стовбуром, що відходить від правого шлуночка і несе в легені венозну кров. Сам легеневий стовбур поділяється на дві гілки, які йдуть до правого та лівого артерії діляться на дрібніші артеріоли та капіляри, що згодом переходять у венули, що утворюють вени. Ключове завдання малого кола кровообігу полягає у забезпеченні регенерації газового складу у легенях.

Вивчаючи склад крові та функції крові, неважко дійти висновку, що вона має вкрай важливе значення для тканин та внутрішніх органів. Тому у разі серйозної крововтрати або порушення кровотоку з'являється реальна загроза життю людини.