Химический состав крови человека dikils.ru

Химический состав крови человека

Характеристики химического состава крови человека

Тело человека — это сложная структура, состоящая из невероятного количества элементов. Слаженная работа всех органов и систем зависит от множества внутренних и внешних факторов, в том числе от циркуляции жидкостей. Исследуя изменения в составе крови, можно сделать выводы о состоянии здоровья и выявить патологические изменения в организме.

Функции жидкой среды организма

Кровь — это важная часть человеческого тела, представляющая собой жидкую соединительную ткань, которая постоянно перемещается по разветвлённой системе сосудов. У людей и позвоночных животных, благодаря наличию гемоглобина, она красного цвета.

В сердечно-сосудистой системе взрослого мужчины содержится более 5 литров крови, что составляет около 6−8 процентов от общей массы тела.

Основные свойства:

  1. Суспензионные характеристики. Они меняются в зависимости от пропорции и соотношения кровяных белков.
  2. Коллоидные свойства напрямую зависят от нахождения белков в плазме. Благодаря этому сохраняется постоянный состав крови человека.
  3. Электролитные. Благодаря нахождению в плазме положительных и отрицательных ионов металлов осуществляется гомеостаз.

Образование крови происходит из стволовых клеток в костном мозге, селезёнке и лимфатических узлах. Жидкая среда организма играет ключевую роль в осуществлении важнейших клеточных процессов. Но всё-таки её главная задача — это постоянное перемещение химических веществ по тканям тела.

Транспортные функции крови:

  • перенос тепла в различные участки тела;
  • снабжение всех клеток организма необходимыми питательными веществами;
  • выведение продуктов распада;
  • транспортировка кислорода на клеточном уровне;
  • связь всех внутренних органов и систем, благодаря доставке гормонов.

Кроме этого, кровь, благодаря вхождению в её состав лейкоцитов, защищает организм от чужеродных агентов и играет огромную роль в поддержании равновесия между биологическими процессами. Объём жидкой соединительной ткани может уменьшиться из-за обезвоживания, травмы или заболеваний.

Химический состав и группы

Согласно определению коллоидной химии — человеческая кровь представляет собой суспензию белковых тел в жидкости. Она состоит из двух частей: плазмы и форменных элементов. Соотношение этих составляющих у взрослого человека — соответственно 40 и 60%.

Если кровь налить в пробирку и дать жидкости немного отстояться, можно наглядно увидеть, какой у неё состав. Содержимое разделится на три слоя. Самая верхняя прозрачная фракция — это плазма, ниже будет находиться тонкий слой лейкоцитов, а вниз осядут красные кровяные тельца — эритроциты.

Схематический состав крови:

  1. Плазма — жидкая часть крови, на 85% состоящая из воды. В ней содержатся минеральные вещества, белки и прочие органические соединения, а также газы.
  2. Форменные элементы представлены эритроцитами, тромбоцитами и лейкоцитами.

Кровь — это одна из самых быстро восстанавливающихся тканей тела. Активный процесс регенерации форменных элементов происходит, благодаря постоянному разрушению устаревших телец. Главный кроветворный орган человека — красный костный мозг.

Подробное содержание веществ в крови, согласно таблице:

  • соли и минеральные вещества — 0,95%;
  • глюкоза — от 3,5 до 5,5 ммоль/литр;
  • альбумин — 4%;
  • фибриноген — 0,4%;
  • глобулин — 2,7%;
  • гемоглобин — от 7 до 8 ммоль/литр;
  • эритроциты — от 4 до 5 млн в 1 мл;
  • тромбоциты — приблизительно 300 тыс. в 1 мл;
  • лейкоциты — от 6 до 10 тыс. в 1 мл.

Врачи, проводя общий анализ крови, следят, чтобы все параметры не отклонялись от нормы. Любое нарушение свидетельствует о возможном заболевании или патологическом процессе.

Кроме содержания форменных элементов, минеральных и органических веществ, учитываются и другие показатели:

  • давление плазмы;
  • плотность;
  • средняя скорость оседания красных кровяных телец.

У людей бывают разные виды крови. Этот фактор обязательно учитывается при переливании и донорстве. На поверхности эритроцитов могут находиться антигены, способные вызвать защитную реакцию в иммунной системе другого организма.

В современной медицине существует более 30 способов систематизировать кровь по группам. Наиболее известные:

  1. АВ0 — это основная система, используемая для определения совместимости. Её особенность заключается в разделении всех людей, в зависимости от антигенов, на 4 группы.
  2. Резус-фактор позволяет определить наличие или отсутствие самого мощного белка — антигена D.

Обычно принадлежность к определённой группе записывается кратко, в виде формулы, состоящей из латинских букв, цифр и знака резус-принадлежности. Например, обозначение «А (II)+” говорит о том, что красные кровяные тельца пациента содержат белки А и В, а положительный резус-фактор указывает на наличие самого сильного антигена.

Форменные элементы

Эритроциты ещё называют красными кровяными тельцами из-за содержащегося в них пигмента — гемоглобина. Единственная функция этих дискообразных образований — транспортировка кислорода из лёгких в клетки тела, а также обратный перенос углекислого газа. Благодаря своей эластичности и небольшому размеру они способны проникнуть в самые тонкие капилляры.

Особенность эритроцитов всех млекопитающих — это отсутствие ядра и большей части внутренних образований, а также обширная поверхность соприкосновения с внешней средой. Они не способны самостоятельно перемещаться и движутся с помощью плазмы. Благодаря такому строению красные тельца выполняют свою задачу по транспортировке газов с максимальной эффективностью.

Эритроциты постоянно обновляются со скоростью больше 2 млн в секунду. Жизненный цикл одной единицы составляет чуть больше 4 месяцев. Всего в человеческом теле содержится около 25 млрд красных кровяных клеток.

Лейкоциты, или белые тельца, отличаются от эритроцитов более сложной внутренней структурой, размером и отсутствием окраски. Они свободно движутся по кровеносной системе в любом направлении, осуществляя защиту организма от внедрившихся вражеских элементов. При необходимости эти клетки просачиваются сквозь стенки капилляров и способны входить в межклеточную среду.

Лейкоциты — это общее название для группы клеток-защитников. Одни из них занимаются захватом и поглощением чужеродных микробов (фагоцитоз), в то время как другие производят необходимые антитела.

Белые клетки, в зависимости от строения, принято делить на 2 группы:

Концентрация лейкоцитов в тысячу раз меньше, чем эритроцитов. Она может колебаться в течение суток. Например, после приёма пищи, стрессовой ситуации или сильной нагрузки количество белых кровяных телец в крови возрастает.

Тромбоциты раньше называли кровяными пластинками. Эти бесцветные форменные элементы, подобно эритроцитам, не имеют ядра. В обычном состоянии клетка представляет собой маленький сплюснутый шарик.

Функции тромбоцита:

  • образование пробки для закупорки повреждений в кровеносной системе;
  • ускорение свёртывания плазмы.

Главная особенность кровяной пластинки — это её способность видоизменяться под воздействием коллагена или от возмущений окружающей среды. Активированные тромбоциты прикрепляются к повреждённому месту и переплетаются между собой образуя сгустки крови.

Донорская сдача крови

Донорство — это добровольная передача крови или любых её компонентов для нужд больных людей. За всё время существования донорского движения было доказано, что периодический забор одной физиологической дозы полностью безопасен для здоровья человека.

Благодаря регулярному донорству происходит стимулирование кроветворного аппарата. Наблюдается улучшение обмена веществ, что, в свою очередь, повышает устойчивость организма и помогает профилактике различных заболеваний. К тому же происходит избавление от излишнего балласта, каковым является избыток эритроцитов.

Донором может стать любой здоровый человек в возрасте от 18 до 60 лет. Перед процедурой необходимо придерживаться медицинских предписаний — не употреблять алкоголь и медицинские препараты. Обязательно заполняется анкета, проводится анализ крови на принадлежность к группе и содержание гемоглобина, а также измеряется температура тела и артериальное давление.

Расшифровка основных показателей химического состава крови человека

Химический состав крови у здорового человека неизменен. Даже если происходят какие-то сдвиги, баланс химических составляющих быстро выравнивается с помощью механизмов регуляции. Это важно для поддержания нормальной работы всех органов и тканей организма. Если химический состав крови заметно меняется, это говорит о какой-либо серьезной патологии, поэтому наиболее распространенным методом диагностики при любом заболевании является анализ крови.

Органический состав крови человека

Кровь – это подвижная жидкость, которая состоит из плазмы и форменных элементов

В цельной крови и плазме человека находится большое количество органических соединений: белков, ферментов, кислот, липидов, липопротеинов и т.д. Все органические вещества в крови человека подразделяются на азотистые и безазотистые. Азот содержат некоторые белки и аминокислоты, а не содержат – глюкоза, холестерин, жирные кислоты.

Химический состав крови человека определяется органическими соединениями примерно на 9%. Неорганические соединения составляют не более 3% и около 90% — вода.

Органические соединения крови:

  • Фибриноген. Это белок крови, который отвечает за образование тромбов. Именно он позволяет образовывать тромбы, сгустки, которые останавливают кровотечение в случае необходимости. Если происходит повреждение тканей, сосудов, уровень фибриногена повышается и свертываемость крови увеличивается. Этот белок входит в состав тромбоцитов. Его уровень значительно повышается перед родами, что позволяет предотвратить кровотечение.
  • Альбумин. Это простой белок, входящий в состав крови человека. При анализе крови обычно говорят о сывороточном альбумине. За его выработку отвечает печень. Этот вид альбумина содержится в сыворотке крови. Он составляет более половины всех белков, содержащихся в плазме. Основная функция этого белка — транспортировка веществ, которые плохо растворяются в крови.
  • Мочевая кислота. Когда под влиянием различных ферментов белковые соединения в крови разрушаются, начинает выделяться мочевая кислота. Она выводится из организма через кишечник и почки. Именно мочевая кислота, накапливаясь в организме, способна вызывать болезнь под название подагра (воспаление суставов).
  • Холестерин. Это органическое соединение в крови, которое входит в состав мембран клеток тканей. Холестерин выполняет важную роль строительного клеточного материала, и его уровень должен поддерживаться. Однако при повышенном его содержании могут образовываться холестериновые бляшки, вызывающие закупорку сосудов и артерий.
  • Липиды. Липиды, то есть жиры, и их соединения выполняют энергетическую функцию. Они обеспечивают организм энергией, участвуют в различных реакциях, обмене веществ. Чаще всего, говоря о липидах, подразумевают холестерин, но есть и другие разновидности (липиды высокой и низкой плотности).
  • Креатинин. Креатинин – это вещество, которое образуется в результате химических реакций в крови. Он образуется в мышцах и участвует в энергетическом обмене.
Читать еще:  Гипертензия это

Электролитный состав плазмы крови человека

Электролиты — это минеральные соединения, которые выполняют очень важные функции

Плазма крови человека содержит около 90% воды, в которой в растворенном виде содержатся органические и неорганические составляющие. Электролитный состав крови представляет собой соотношение катионов и анионов, которые в сумме нейтральны.

  • Натрий. Ионы натрия содержатся в эритроцитах и плазме крови. Большое количество натрия в крови приводит к отекам и накоплению жидкости в тканях, а его недостаток – к обезвоживанию. Также натрий играет важную роль в мышечной и нервной возбудимости. Самый простой и доступный источник натрия – это обычная поваренная соль. Необходимое количество натрия всасывается в кишечнике, а излишек выводится почками.
  • Калий. Калий в большом количестве содержится в клетках, чем в межклеточном пространстве. В плазме крови его немного. Он выводится почками и контролируется гормонами надпочечников. Повышенный уровень калия очень опасен для организма. Это состояние может привести к остановке дыхания и шоку. Калий отвечает за проводимость нервного импульса в мышце. При его недостатке может развиваться сердечная недостаточность, так как сердечная мышца утрачивает способность сокращаться.
  • Кальций. В плазме крови содержится ионизированный и неионизированный кальций. Кальций выполняет множество важных функций: отвечает за нервную возбудимость, способность крови к свертыванию, входит в состав костной ткани. Кальций также выводится из организма почками. И повышенное, и пониженное содержание кальция в крови тяжело переносится организмом.
  • Магний. Большая часть магния в организме человека концентрируется внутри клеток. Гораздо больше этого вещества содержится в мышечной ткани, но присутствует он и в плазме крови. Даже если уровень магния в крови понижается, организм восполняет его из мышечной ткани.
  • Фосфор. Фосфор присутствует в крови в различных видах, но чаще всего рассматривают неорганический фосфат. Снижение уровня фосфора в крови нередко приводит к рахиту. Фосфор играет важную роль в энергетическом обмене, сохранении нервной возбудимости. Недостаток фосфора может не проявляться. В редких случаях сильный дефицит вызывает слабость мышц и нарушения сознания.
  • Железо. В крови железо в основном содержится в эритроцитах, в плазме крови его небольшое количество. При синтезе гемоглобина железо активно расходуется, а при его распаде высвобождается.

Диагностика химического состава крови

Выявление химического состава крови называется биохимическим анализом. На данный момент этот анализ является самым универсальным и информативным. С него начинается любое обследование.

Биохимический анализ крови позволяет оценить работу всех органов и систем организма. В показатели биохимического анализа крови входят белки, липиды, ферменты, кровяные тельца, электролитный состав плазмы крови.

Диагностическую процедуру можно разделить на 2 этапа: подготовка к анализу и сам забор крови. Подготовительные процедуры очень важны, так как они помогают снизить вероятность ошибки в результатах анализа. Несмотря на то, что состав крови достаточно постоянен, показатели крови реагируют на любое воздействие на организм. Так, например, показатели крови могут меняться при стрессах, перегревании, активных физических нагрузках, неправильном питании и при воздействии некоторых препаратов.

Если правила подготовки к биохимическому анализу крови были нарушены, возможны ошибки в результате анализов.

За несколько дней до сдачи крови рекомендуется воздержаться от больших физических нагрузок, курения, приема алкогольных напитков, жирной и богатой белками пищи, фаст-фуда и консервантов, а также прекратить прием всех препаратов.

Обилие жиров в крови приводит к тому, что сыворотка крови сворачивается слишком быстро и становится непригодной для анализа. Кровь сдается натощак и желательно с утра. За 8-10 часов до сдачи анализа не рекомендуется ничего есть или пить, кроме чистой негазированной воды.

Полезное видео — Биохимический анализ крови:

Нормы химического состава крови зависят от возраста и пола, а отклонение показателей от нормы – это тревожный признак, который требует обследования

Каждый показатель биохимического анализа крови имеет свою норму. Отклонение от нормы может быть следствием физиологических причин, а также патологических состояний. Чем сильнее показатель отклоняется от нормы, тем выше вероятность патологического процесса в организме.

  • Гемоглобин. Гемоглобин у взрослого человека в норме должен быть более 120 г/л. Этот белок отвечает за транспортировку кислорода к органам и тканям. Снижение уровня гемоглобина говорит о кислородном голодании и анемии, патологическое превышение (более 200 г/л) – о недостатке некоторых витаминов и микроэлементов в организме.
  • Альбумин. Этот белок должен присутствовать в крови в количестве 35-52 г/л. Если уровень альбумина растет, значит организм по каким-то причинам страдает от обезвоживания, если уровень понижается, значит возможны проблемы с почками и кишечником.
  • Креатинин. Поскольку, это вещество образуется в мышцах, у мужчин норма несколько выше, чем у женщин (от 63 ммоль/л, тогда как у женщин – от 53). Повышенный уровень креатинина говорит о чрезмерном употреблении белковой пищи, большой мышечной нагрузке или разрушении мышц. Уровень креатинина понижен при дистрофии мышечной массы.
  • Липиды. Как правило, важнейшим показателем является уровень холестерина. Общий холестерин в крови здорового человека присутствует в количестве 3-6 ммоль/л. Повышенный уровень холестерина относится к факторам риска сердечно-сосудистых заболеваний, инфарктов.
  • Магний. Норма магния в крови составляет 0,6 – 1,5 ммоль/л. Дефицит магния возникает в результате неправильного питания или нарушения работы кишечника и приводит к судорожному синдрому, нарушению работы мышц, хронической усталости.
  • Калий. Калий присутствует в крови здорового человека в количестве 3,5-5,5 ммоль/л. К гиперкалиемии могут привести различные травмы, операции, опухоли, гормональные сбои. При повышенном содержании калия в крови возникает мышечная слабость, нарушение работы сердца, в тяжелых случаях гипергликемия приводит к параличу дыхательных мышц.

Анализ крови позволяет выявить нарушения в работе тех или иных органов, но диагноз ставится, как правило, после дальнейшего обследования. По этой причине не следует ставить себе диагноз самостоятельно, расшифровку результатов анализа лучше доверить врачу.

Состав крови

Кровь представляет собой разновидность соединительной ткани и состоит из суспензии форменных элементов (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты) в растворе – плазме (смотри рисунок 1.5.2) . Кроме того, она содержит клетки ( фагоциты ) и антитела , защищающие организм от болезнетворных микробов

Если человек весит 65 кг, в нем 5,2 кг крови (7-8%); из 5 л крови около 2,5 л приходится на воду.

В состав плазмы (на нее приходится 55%) входят минеральные вещества (соли натрия, кальция и многие другие) и органические (белки, глюкоза и другие). Плазма принимает участие в транспорте веществ и свертывании крови.

Эритроциты – это красные кровяные тельца. Их больше всего среди клеток крови. Эритроциты содержат гемоглобин , который придает им красноватую окраску. Благодаря ему эритроциты участвуют в газообмене: гемоглобин необходим для транспорта кислорода и удаления углекислого газа из тканей. Эритроциты принимают участие в регуляции кислотно-щелочного равновесия и в ряде ферментативных и обменных процессов. Образуются эритроциты в красном костном мозге и существуют 100-120 суток. Ежедневно вместо погибших образуется до 300 миллиардов новых эритроцитов. Характерным свойством их является способность “склеиваться” друг с другом, образуя конгломераты, которые называются монетными столбиками. При повышенном образовании подобных соединений появляется угроза появления тромбов в сердечно-сосудистой системе.

Лейкоциты – это белые клетки крови. Они выполняют защитную функцию, являясь частью иммунной системы организма. Это активные клетки, способные самостоятельно передвигаться, проникать сквозь стенки кровеносных сосудов, перемещаться между клетками различных тканей.

Тромбоциты – это кровяные пластинки. Продолжительность их жизни – 5-7 дней. Они содержат тромбопластин , являющийся фактором свертывания крови и играющий важную роль в остановке кровотечений.

Необходимо знать, что клеточный состав крови и кроветворные органы в здоровом организме представляют собой систему, находящуюся в динамическом равновесии: непрерывно происходящее разрушение клеток крови уравновешивается образованием новых в кроветворных органах. Такое равновесие регулируется специальными факторами, оказывающими влияние на кроветворение. Так, при кровопотере, недостатке кислорода в крови, воспалительных процессах, инфекционных заболеваниях кроветворение усиливается, при ряде заболеваний (недостатке в организме железа, некоторых витаминов и других состояниях) – понижается. Кроме того, в костном мозге могут возникать патологические процессы, основной признак которых – увеличение молодых (несозревших) клеточных элементов крови.

Читать еще:  Повышенный уровень эозинофилов в крови

Знаете ли вы, что .
– в крови 35 миллиардов лейкоцитов, 1250 миллиардов тромбоцитов и 25 000 миллиардов эритроцитов. Если все лейкоциты выложить в ряд, получится линия, длиной 525 км, если выложить в ряд тромбоциты – 2500 км (расстояние от Парижа до Москвы), а эритроциты – 175 000 км (4 раза можно опоясать земной шар);
– ежесекундно в кровь просачивается 2-3 миллиона эритроцитов, и столько же эритроцитов погибает, прожив 4 месяца.

В медицине применяют различные методы исследования крови (некоторые приведены в разделе 2.1.2, которые позволяют установить характер изменений состава крови, даже на самых ранних этапах болезни у людей, не считающих себя больными.


Наш организм постоянно испытывает воздействия самых разнообразных и изменчивых внешних факторов . Так и свойства крови не только зависят от исходного состояния нашего организма, возраста, наличия какого-либо заболевания и его характера, но и определяются также климатом, в котором живет человек.

Сначала скажем, что кровь, как жидкая среда, подчиняется определенным физическим законам и имеет определенные режимы течения. При упорядоченном течении кровь перемещается как бы слоями, параллельными направлению течения. При увеличении скорости течения (например при мышечной работе), в области сужения сосудов (например при образовании атеросклеротической бляшки) или при понижении вязкости крови (при выраженной анемии) происходит интенсивное перемешивание слоев жидкости, в потоке возникают многочисленные вихри. Подобное течение связано с дополнительной затратой энергии, поэтому в кровеносной системе это может привести к дополнительной нагрузке на сердце.

Внешние воздействия также способны изменить реологические свойства крови. К примеру, доказано, что колебания барометрического давления воздуха понижают насыщение крови кислородом, создается эффект так называемых барометрических “ям”. Изменения солнечной активности и магнитного поля Земли (геомагнитные возмущения и бури) способны повлиять на течение крови. Их действие проявляется за 1-2 дня до перемены погоды. Людям с повышенной метеочувствительностью следует учитывать данные факторы и по возможности с большим вниманием относиться к своему здоровью в подобные неблагоприятные дни.

Так, ученые США установили, что около 7% афроамериканцев могут предчувствовать изменение погоды благодаря изменениям растворимости некоторых белков в крови. При повышении влажности воздуха эритроциты изменяют свою форму, наблюдается нарушение кровообращения, возникают боли сосудистого генеза, предсказывающие, как барометр, к примеру, приближение дождей.

Как уже не раз отмечалось, для того чтобы организм нормально функционировал, ему необходимы постоянные условия существования. Так, белки плазмы поддерживают строгое постоянство концентрации водородных ионов (Н + ) на слабощелочном уровне. Активная реакция (рН) артериальной крови составляет 7,4; венозной – 7,35; крайние границы значений – 7,0-7,8. Только при таких ее значениях возможно оптимальное течение большинства биохимических процессов в организме.

Белки крови играют важную роль и в процессах свертывания крови , обеспечивая сохранение жидкого состояния крови, а также способствуют остановке кровотечений при повреждении стенок сосудов. Это защитная реакция, препятствующая потере крови и проникновению в организм болезнетворных организмов.

Если бы в процессе эволюции кровь не “научилась” свертываться, то всякое нарушение герметичности сосудов могло бы привести к полной ее потере. Считается, что потеря 10% крови допустима, 30% – опасна, 50% – смертельна. Вы, наверное, обращали внимание на то, что при мелких ранениях через 3-4 мин кровотечение останавливается, а в ранке видна сгустившаяся кровь. Что же произошло с кровью? Кровь “научилась”, оставаясь жидкостью в сосудах, образовывать сгусток при их повреждении. Для этого в организме действует так называемая система гемостаза , обеспечивающая равновесие между процессами свертывания крови и фибринолиза (расщепления фибрина – белка, являющегося основой тромба). Это одна из важнейших биологических систем человека. Схематически работа этой системы представлена на рисунке 1.5.7. Разумеется, на этом рисунке указаны далеко не все участники этого сложнейшего процесса. Только плазменных (присутствующих в плазме) факторов свертывающей системы насчитывается около 20, а ведь есть еще и клеточные (тромбоцитарные, эритроцитарные, лейкоцитарные, эндотелиальные), в том числе противодействующие названным активаторы и ингибиторы. Факторы свертывающей системы крови участвуют в процессе образования тромбопластина , а также, в комплексе с тромбопластином и в присутствии ионов кальция, в превращении неактивного белка протромбина в активный фермент тромбин .

Рисунок 1.5.7. Динамическое равновесие систем свертывания крови и фибринолиза:

1 — стенка кровеносного сосуда; 2 — повреждение стенки сосуда; 3 — тромбоциты; 4 — адгезия и агрегация тромбоцитов; 5 — тромб; 6 — факторы свертывающей системы

Как можно видеть на данном рисунке, в основе свертывания крови лежит превращение растворимого белка плазмы фибриногена в плотный белок – фибрин . К числу агентов процесса относятся ионы кальция и протромбин. Если к свежей крови добавить небольшое количество щавелевокислого или лимоннокислого натрия (натрия цитрата), то свертывания не наступит, так сильно эти соединения связывают ионы кальция. Этим пользуются при хранении донорской крови. Другое вещество, которое требуется для нормального протекания процесса свертывания крови – упомянутый ранее протромбин. Этот белок плазмы вырабатывается в печени, причем для его образования необходим витамин К. Перечисленные выше компоненты (фибриноген, ионы кальция и протромбин) всегда присутствуют в плазме крови, но в нормальных условиях кровь не свертывается.

Дело в том, что процесс не может начаться без еще одного компонента – тромбопластина – ферментного белка, содержащегося в тромбоцитах и в клетках всех тканей организма. Если порезать палец, то из поврежденных клеток высвобождается тромбопластин. Тромбопластин выделяется также из тромбоцитов, разрушающихся при кровотечении. При взаимодействии в присутствии ионов кальция тромбопластина с протромбином, последний расщепляется и образует фермент тромбин , который превращает растворимый белок фибриноген в нерастворимый фибрин . Важную роль в механизме прекращения кровотечений играют тромбоциты. До тех пор, пока сосуды не повреждены, тромбоциты не прилипают к стенкам сосудов, но при нарушении их целостности или появлении патологической шероховатости (например атеросклеротической бляшки) они оседают на поврежденной поверхности, склеиваются друг с другом и высвобождают вещества, стимулирующие свертывание крови. Так образуется сгусток крови, который при разрастании превращается в тромб.

Процесс тромбообразования представляет собой сложную цепочку взаимодействий различных факторов и состоит из нескольких этапов. На первом этапе происходит образование томбопластина. В этой фазе принимают участие ряд плазменных и тромбоцитарных факторов свертывания крови. Во второй фазе тромбопластин в комплексе с VII и X факторами свертывания крови и в присутствии ионов кальция превращают неактивный белок протромбин в активный фермент тромбин. В третьей фазе растворимый белок фибриноген (под действием тромбина) превращается в нерастворимый фибрин. Нити фибрина, сплетенные в густую сеть, с захваченными тромбоцитами образуют сгусток – тромб – закрывающий дефект кровеносного сосуда.

Жидкое состояние крови в нормальных условиях поддерживает противосвертывающее вещество – антитромбин . Он вырабатывается в печени, и его роль заключается в нейтрализации небольших количеств тромбина, появляющихся в крови. Если все же образование сгустка крови произошло, то начинается процесс тромболиза или фибринолиза, в результате чего тромб постепенно растворяется, и проходимость сосуда восстанавливается. Если снова посмотреть на рисунок 1.5.7, а точнее, на его правую часть, то можно увидеть, что разрушение фибрина происходит под действием фермента плазмина . Этот фермент образуется из своего предшественника плазминогена под действием определенных факторов, называемых активаторами плазминогена .

Таким образом, гемостаз (остановка кровотечения) в организме обеспечивают две системы – тромбообразующая (свертывающая) и тромболитическая (фибринолитическая – растворяющая фибрин). Обе они находятся в динамическом равновесии и вместе выполняют одну из важнейших защитных биологических реакций человека – сохранять текучесть крови в сосудах и вызывать образование сгустка при их повреждении.

Нарушения в любом из звеньев этих систем могут привести к спонтанным кровотечениям в случае снижения свертываемости крови, если свертываемость патологически повышается – к образованию тромба и закупорке сосуда. Тогда мы прибегаем к помощи лекарств. Подробная информация о препаратах, используемых для лечения заболеваний крови, представлена в главе 3.6.

Химический состав крови человека

Кровь состоит из двух основных компонентов: плазмы и взвешенных в ней форменных элементов. У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40—50 %, а плазма — 50—60 %. Отношение форменных элементов крови к ее общему объему называется гематокритным числом (от др.-греч. αἷμα — кровь, κριτός — показатель) или гематокритом. Кровь также подразделяется на периферическую (находящуюся в русле сосудов) и кровь, находящуюся в кроветворных органах и сердце.

Плазма крови содержит воду и растворённые в ней вещества — белки и другие соединения. Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины и фибриноген. Около 85 % плазмы составляет вода. Неорганические вещества составляют около 2-3 %; это катионы (Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ ) и анионы (HCO3 — , Cl — , PO4 3- , SO4 2- ). Органические вещества (около 9 %) в составе крови подразделяются на азотсодержащие (белки, аминокислоты, мочевина, креатинин, аммиак, продукты обмена пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов) и безазотистые (глюкоза, жирные кислоты, пируват, лактат, фосфолипиды, триацилглицеролы, холестерин). Также в плазме крови содержатся газы (кислород, углекислый газ) и биологически активные вещества (гормоны, витамины, ферменты, медиаторы).

Читать еще:  Гипотоники дольше живут

Форменные элементы

Форменные элементы крови представлены эритроцитами, тромбоцитами и лейкоцитами:

  • Эритроциты (красные кровяные тельца) — самые многочисленные из форменных элементов. Зрелые эритроциты не содержат ядра и имеют форму двояковогнутых дисков. Циркулируют 120 дней и разрушаются в печени и селезёнке. В эритроцитах содержится железосодержащий белок — гемоглобин. Он обеспечивает главную функцию эритроцитов — транспорт газов, в первую очередь — кислорода. Именно гемоглобин придаёт крови красную окраску. В лёгких гемоглобин связывает кислород, превращаясь в оксигемоглобин, который имеет светло-красный цвет. В тканях оксигемоглобин высвобождает кислород, снова образуя гемоглобин, и кровь темнеет. Кроме кислорода, гемоглобин в форме карбогемоглобина переносит из тканей в лёгкие углекислый газ.
  • Тромбоциты (кровяные пластинки) представляют собой ограниченные клеточной мембраной фрагменты цитоплазмы гигантских клеток костного мозга (мегакариоцитов). Совместно с белками плазмы крови (например, фибриногеном) они обеспечивают свёртывание крови, вытекающей из повреждённого сосуда, приводя к остановке кровотечения и тем самым защищая организм от кровопотери.
  • Лейкоциты (белые клетки крови) являются частью иммунной системы организма. Они способны к выходу за пределы кровяного русла в ткани. Главная функция лейкоцитов — защита от чужеродных тел и соединений. Они участвуют в иммунных реакциях, выделяя при этом Т-клетки, распознающие вирусы и всевозможные вредные вещества; В-клетки, вырабатывающие антитела, макрофаги, которые уничтожают эти вещества. В норме лейкоцитов в крови намного меньше, чем других форменных элементов.

Кровь относится к быстро обновляющимся тканям. Физиологическая регенерация форменных элементов крови осуществляется за счёт разрушения старых клеток и образования новых органами кроветворения. Главным из них у человека и других млекопитающих является костный мозг. У человека красный, или кроветворный, костный мозг расположен в основном в тазовых костях и в длинных трубчатых костях. Основным фильтром крови является селезёнка (красная пульпа), осуществляющая в том числе и иммунологический её контроль (белая пульпа).

Кровь с точки зрения физической и коллоидной химии

С точки зрения коллоидной химии, кровь представляет собой полидисперсную систему — суспензию эритроцитов в плазме (эритроциты находятся во взвешенном состоянии, белки образуют коллоидный раствор, мочевина, глюкоза и другие органические вещества и соли представляют собой истинный раствор). Поэтому с точки зрения законов физической химии оседание эритроцитов является своеобразной формой оседания суспензии [1] [2] . Кровь не является ньютоновской жидкостью, однако плазму можно назвать ньютоновской жидкостью.

Количественные показатели

  • Белки — около 7,2 % (в плазме):
    • сывороточный альбумин 4 %,
    • сывороточный глобулин 2,8 %,
    • фибриноген 0,4 %;
  • Минеральные соли — 0,9—0,95 %;
  • Глюкоза — 3,33—5,55 ммоль/л.
  • Содержание гемоглобина:
    • у мужчин 7,7—8,1 ммоль/л (78—82 ед. по Сали),
    • у женщин 7,0—7,4 ммоль/л 70—75 ед. по Сали);
  • Число эритроцитов в 1 мм³ крови:
    • у мужчин — 4 500 000—5 000 000,
    • у женщин — 4 000 000—4 500 000;
  • Число тромбоцитов в крови в 1 мм³ — около 300 000;
  • Число лейкоцитов в крови в 1 мм³ — около 4000—9000;
    • сегментоядерные 50—70 %,
    • лимфоциты 20—40 %,
    • моноциты 2—10 %,
    • палочкоядерные 1—5 %,
    • эозинофилы 2—4 %,
    • базофилы 0—1 %,
    • метамиелоциты 0—1 %.

Показатели

  • Осмотическое давление плазмы — около 7,5 атм;
  • Онкотическое давление плазмы — 25—30 мм рт. ст.;
  • Плотность крови — 1,050—1,060 г/см³;
  • Скорость оседания эритроцитов:
    • у мужчин — 1—10 мм/ч,
    • у женщин — 2—15 мм/ч (у беременных до 45 мм/ч);

Кровь, беспрерывно циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов, выполняет в организме различные функции:

  • Транспортная — передвижение крови; в ней выделяют ряд подфункций:
    • дыхательная — перенос кислорода от лёгких к тканям и углекислого газа от тканей к лёгким;
    • питательная — доставляет питательные вещества к клеткам тканей;
    • экскреторная (выделительная) — транспорт ненужных продуктов обмена веществ к легким и почкам для их экскреции (выведения) из организма;
    • терморегуляторная — регулирует температуру тела, перенося тепло;
    • регуляторная — связывает между собой различные органы и системы, перенося сигнальные вещества (гормоны), которые в них образуются.
  • Защитная — обеспечение клеточной и гуморальной защиты от чужеродных агентов;
  • Гомеостатическая — поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма) — кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и др.

Группы крови

По общности некоторых антигенных свойств эритроцитов все люди подразделяются по принадлежности к определённой группе крови. Принадлежность к определённой группе крови является врождённой и не изменяется на протяжении жизни. Наибольшее значение имеет разделение крови на четыре группы по системе «AB0» и на две группы по системе «резус». Соблюдение совместимости крови именно по этим группам имеет особое значение для безопасного переливания крови. Люди с I группой крови являются универсальными донорами, а люди с IV группой — универсальными реципиентами. Существуют и другие, менее значимые, группы крови. Можно определить вероятность появления у ребёнка той или иной группы крови, зная группы крови его родителей.

Кровь животных

Состав крови

Животный мир имеет значительное разнообразие по дыхательным пигментам:

  • кровь на основе гемоглобина (железосодержащая), характерная для позвоночных;
  • кровь на основе гемэритрина (железосодержащая), осуществляет транспорт кислорода у некоторых кольчатых червей. Железо в гемэритрине, в отличие от гемоглобина, входит в состав полипептидной простетической группы;
  • кровь на основе гемоцианина (медьсодержащая), значительно более редкая, но обычная для головоногих, паукообразных.

Состав крови

Клетки крови

Кровь – это разновидность соединительной ткани, которая включает два компонента:

  • форменные элементы – кровяные тельца, клетки крови;
  • плазму– жидкое межклеточное вещество.

Клетки крови вырабатываются в организме человека красным костным мозгом, тимусом, в селезёнке, лимфатических узлах, тонком кишечнике. Кровяные тельца бывают трёх видов. Они отличаются строением, формой, размером, решаемыми задачами. Их подробное описание представлено в таблице.

Клетки

Описание

Значение

Вогнутые с двух сторон маленькие клетки (диаметр – 7-10 мкм) красного цвета из-за входящего в состав гемоглобина (расположен в цитоплазме). Взрослые эритроциты не имеют ядра и большинство органелл. Не способны к делению. Клетки живут на протяжении 100-120 дней, а затем уничтожаются макрофагами. Составляют 99 % всех клеток крови

Железо, находящееся в гемоглобине, связывает кислород. Проходя по малому кругу кровообращения через лёгкие и двигаясь по артериям, клетки по телу разносят кислород. Обратно к лёгким доставляют углекислый газ

Белые округлые ядерные клетки, способные к передвижению. Могут выходить за пределы кровяного потока в межклеточное пространство. В зависимости от зернистости цитоплазмы делятся на две группы:

К гранулоцитам относятся небольшие клетки (диаметр 9-13 мкм) трёх видов:

– базофилы – способствуют свёртываемости крови;

– эозинофилы – обезвреживают токсины;

– нейтрофилы – захватывают и переваривают бактерии.

Агранулоциты бывают трёх видов:

– моноциты – активные фагоциты размером 18-20 мкм;

– лимфоциты – главные клетки иммунной системы, вырабатывающие антитела

Являются частью иммунной системы. Поглощают посредством фагоцитоза чужеродные частицы. Защищают организм от инфекций

Ограниченные мембраной части цитоплазмы костного мозга. Не содержат ядра. Размер зависит от возраста, поэтому выделяют юные, зрелые, старые тромбоциты

Вместе с белками плазмы осуществляют коагуляцию – процесс свёртываемости крови, предупреждая кровопотерю

Рис. 1. Клетки крови.

По химическому составу плазма крови на 90 % состоит из воды. Остальную часть занимают:

  • органические вещества – белки, аминокислоты, мочевина, глюкоза, жиры и т.д.;
  • неорганические вещества – соли, анионы, катионы.

Также содержит продукты распада, которые фильтруются почками и выводятся через мочевыделительную систему, витамины, микроэлементы.

Белки плазмы бывают трёх видов:

  • альбумины – являются резервом аминокислот для биосинтеза белка;
  • группы глобулинов – a- и b-глобулины осуществляют транспорт различных веществ (гормонов, витаминов, жиров, железа и т.д.), g-глобулины содержат антитела и защищают организм от вирусов и бактерий;
  • фибриногены – участвуют в свёртываемости крови.

Рис. 3. Белки плазмы.

Многочисленными белками плазмы являются альбумины – примерно 60 % (30 % глобулинов, 10 % фибриногенов). Белки плазмы синтезируются в лимфатических узлах, печени, селезёнке, костном мозге.

Кровь выполняет несколько жизненно важных функций:

  • транспортную– доставляет гормоны и питательные вещества органам и тканям;
  • выделительную– выносит продукты метаболизма к почкам, кишечнику, лёгким;
  • газовую– осуществляет газообмен – перенос кислорода и углекислого газа;
  • защитную– поддерживает иммунитет посредством лейкоцитов и свёртываемость крови за счёт тромбоцитов.

Кровь поддерживает гомеостаз – постоянство внутренней среды. Кровь регулирует температуру тела, кислотно-основной баланс, водно-электролитное равновесие.

Что мы узнали?

Из урока 8 класса биологии узнали кратко и понятно о составе крови. Жидкая часть крови называется плазмой. Она состоит из воды, органических и неорганических веществ. Клетки крови называются форменными элементами. Они имеют различное функциональное назначение: переносят вещества, обеспечивают свёртываемость крови, защищают организм от чужеродного воздействия.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector