Лекция: «Физиология крови — функции крови. Физико-химические свойства крови. Эритроциты и эритропоэз».

К системе кровь относят: циркулирующую кровь, органы кроветворения, органы кроверазрушения и органы регуляции. Циркулирующая кровь – это жидкость или ткань внутренней среды, заключенная в кровеносной системе. Ее количество составляет от 6 до 8 % от массы тела. В среднем это будет от 4,0 до 6,0 л. У женщин на 1,0 – 1,5 л крови меньше, чем у мужчин.

У новорожденных количество крови составляет до 15% массы тела (от 11 до 20%). К концу первого года жизни оно приближается к отметке 10%. У мальчиков количество крови больше, чем у девочек. Нормальный объем крови в организме обозначается как нормоволемия. При кровопотере, тяжелой физической нагрузке, работе в жарких цехах объем крови в организме уменьшается и это называется гиповолемия. При употреблении очень больших количеств жидкости возникает гиперволемия.

Две третьих крови сосредоточено в венах, остальная кровь — в артериях. Одна треть крови находится в кровяном депо. К органам депо относятся селезенка, печень, кожа. В них до одной трети (около 1,5 л) крови. Объем депонированной крови может уменьшаться. Это происходит при физической работе, увеличении температуры тела и внешней среды, недостатке кислорода в тканях, кровопотерях. Он может и увеличиваться, что наблюдается при беременности, возрастании в крови концентрации адреналина и других случаях.

В крови имеется определенное соотношение между плазмой и форменными элементами, получившее название гематокритное число. У взрослых оно равняется: у мужчин 40-48 %, у женщин – 36-44 %. У новорожденных оно достигает 55-60%. Через месяц после рождения уже равно 40-45 %, а к году даже 35-40 %. Гематокритное число капиллярной крови около 32%.

Основные функции крови: транспортная, защитная, регуляторная. Транспортная функция крови — это доставка на периферию кислорода, питательных веществ, удаление углекислого газа и другие. Защитная функция крови - имунитет, фагоцитоз, система комплемента, гемостаз, фибринолиз, антиоксидантная и другие. Регуляторная функция крови – это участие в гуморальной (гормоны, медиаторы) и физико-химической регуляции (температуры, осмотического давления, кислотно-щелочного равновесия и другие).


Физико-химические свойства крови и их константы. Цвет крови — зависит от гемоглобина. Артериальная кровь яркокрасня, в ней много гемоглобина, связанного с кислородом (оксигемоглобина). Венозная кровь – темнокрасная с синеватым оттенком. Такой цвет крови связан с наличием в ней не только оксигемоглобина, но восстановленного гемоглобина.

Вязкость крови – или внутреннее трение. Часто определяется по отношению к воде, если последнюю принять за 1,0, то вязкость крови в норме составляет 4,0-5,0. У новорожденных этот показатель равен 10,0-14,0. Но уже к месячному возрасту, он становится таким же, как и у взрослых людей. У девочек вязкость крови меньше, чем у мальчиков. Вязкость крови может увеличиваться при подъеме в горы, при увеличении концентрации углекислоты, при многих заболеваниях (воспалениях, гипертонии, атеросклерозе), при питании продуктами, насыщенными избытком белков (мясные продукты, яйца). Вязкость крови уменьшается при потреблении овощей и фруктов. Зависит вязкость крови от количества форменных элементов в ней и белков.

    Плотность крови – 1,056- 1,060. Увеличивается при сгущении крови, уменьшается – при разжижении ее. Величина плотности зависит от форменных элементов крови и белков.

    Осмотическое давление – сила, которая заставляет переходить воду из менее концентрированного раствора в более концентрированный. В его поддержании большую роль играет хлорид натрия (до 60% этого давления зависит от него). Во всех элементах внутренней среды организма (крови, лимфе, тканевой жидкости) оно одинаково. Даже если в кровь поступает много воды и солей оно меняется мало, так как воду и соли выводят почки. Поддерживается осмотическое давление с помощью осморецепторов, расположенных в стенке кровеносных сосудов и гипоталамусе. В норме его величина от 7,3 до 7, 6 атмосфер. Растворы с одинаковым осмотическим давлением называются изотоническими (например, 0,85 % хлорид натрия,5,5% раствор глюкозы). Если осмотическое давление в растворе больше он называется гипертоническим и, соответственно, если меньше – гипотоническим.

    Онкотическое давление – создается белками крови (альбуминами). Его величина в норме от 25 до 30 мм рт.ст. Оно очень важно для обмена жидкостями в капиллярах, для образования мочи, всасывания, лимфообразования.

    Кислотно-щелочное равновесие — соотношение между кислотным и щелочным эквивалентом в крови. Это реакция, обусловленная концентрацией ионов «Н». Для его оценки используется водородный показатель или рН. Если рН = 7,0, то среда называется нейтральной. Если меньше 7,0 – кислой, если больше 7,0 – щелочной. В норме рН венозной крови – 7,34, артериальной – 7,4. В целом крови – 7,35-7,47. При рождении сдвиг рН в кислую сторону, но уже к концу суток становится нормальным. рН поддерживается : буфферными системами, органами выделения, и легкими. Буфферные системы – это бикарбонатная, фосфатная, белковая, гемоглобиновая. Последняя система составляет до 75% всей системы. Если напряжение мышц растет, то в кровь поступают кислые продукты (молочная кислота, углекислота) и наблюдается сдвиг в кислую сторону – ацидоз. При усиленном выделении углекислоты (с помощью легких при гипервентиляции) наблюдается сдвиг в щелочную сторону – алкалоз.

    Белки крови составляют 7-8% или 65-85 г/л. Среди них различают. Альбумины (60% или 35-50 г/л), они подвижны, имеют малый молекулярный вес, важны для поддержания онокотического давления, транспорта билирубина, солей тяжелых металлов, жирных кислот, фармакологических препаратов, образуются в печени. Глобулины (40% или 30-35 г/л) образуются в печени, костном мозге, селезенке, принимают участие в транспорте фосфолипидов, холестерина, стероидных гормонов, образуют антитела. Белки крови выполняют защитные функции в организме (антитела, антитоксины, агглютинины, свертывание крови), обеспечивают ряд физико-химических свойств (онкотическое давление, плотность, буфферные свойства, вязкость) и имеют значение как питательные вещества.

    Эритроциты – открыты еще в 17 веке. По своему строению отличаются многообразием форм. Различают такие формы эритроцитов: дискоцит (около 76 %), стматоцит, эхиноцит, сфероцит, тороцит и другие.Если в поле зрения встречается много форм эритроцитов такое явление называют пойкилоцитозом. Форма диска (чаще всего встречаемая в норме) позволяет эритроциту лучше проходить через капилляр.

    По величине эритроциты также бывают разные. Если диаметр эритроцита составляет от 7,5 до 8,3 мкм и толщина около 2,1 мкм, то такой эритроцит незывается нормоцит (их около 68%). Если диаметр меньше – микроцит (около 15%), если больше – макроцит (около 16%).При наличии в поле зрения одновременно эритроцитов разной величины говорят об анизоцитозе.

    У эритроцита человека отсутствует ядро и это помогает ему более легко проходить через капилляр. Эритроцит покрыт мембраной, обладающей антигенными свойствами (о чем поговорим ниже). Она может адсорбировать и десорбировать вещества, попадающие в кровь. Важную роль в жизнедеятельности организма играет проницаемость мембраны эритроцита. В гипотонических растворах (воде, кислотах и т.п.) мембрана эритроцитов может разрушаться, и это приводит к развитию гемолиза. Гемолиз может быть механический (встряска, вибрация) и химический (введение гипотонических растворов). Внутрисосудистый гемолиз встречается при переливаниях крови, укусе ядовитых животных и насекомых. Показателем, характеризующим это свойство эритроцитов, является осмотическая резистентность (способность противостоять осмотическим силам). В норме она находится в пределах от 0,32 до 0,48% раствора хлорида натрия.

    Мембрана эритроцитов на поверхности несет отрицательный заряд, если он уменьшается, то эритроциты могут склеиваться и оседать. Эта реакция получила название скорость оседания эритроцитов (СОЭ). В норме СОЭ у мужчин – 2,0-10,0 мм/час, у женщин – 2,0-15,0 мм/час. СОЭ зависит от концентрации фибриногена в крови. Если фибриногена в крови больше, чем 3,0 г/л СОЭ возрастает. Такое происходит у беременных женщин (у них увеличивается концентрация фибриногена) и при воспалительных процессах. Уменьшение СОЭ ниже 2,0 мм/час – неблагоприятный признак. У новорожденных СОЭ 1,0-2,0 мм/час, у годовалого ребенка – 4,0-10,0 мм/час. У стариков обоего пола до 15,0-20,0 мм/час.

    Количество эритроцитов в норме у мужчин от 4,4 до 5,0 х1012/л, а у женщин – 3,7-4,5 х 1012/л. Увеличение количества эритроцитов в крови называется эритроцитоз. Он может быть физиологическим – у новорожденных, при физической работе, при подъме на высоту (в горах). Уменьшение количества эритроцитов в крови называется эритропения. Она наблюдается у беременных, при облучениях.

    В составе эритроцитов особое место занимает гемоглобин. Его содержание в крови мужчин от 135 до 180,0 г/л, у женщин – от 120 до 160,0 г/л. У новорожденных до 200,0 г/л. У беременных может уменьшаться до 110 г/л. Его главное назначение – это транспорт кислорода (оксигемоглобин) и углекислого газа (карбогемоглобин). Гемоглобин взрослого человека состоит из фракции «А» — 95-98%, фракции «А2» – 2-3 %.Имеется и гемоглобин «F» – фетальный (плода) до 1-2%.

    О степени насыщения эритроцитов гемоглобином судят по, так называемому, цветовому показателю (относительной величине, характеризующей насыщение эритроцитов гемоглобином). В норме этот показатель составляет от 0,75 до 1,0. Эритроциты, при таком цветовом показателе, называются нормохромными. Если он становится больше 1,0, тогда эритроциты называют гиперхромными, а если менеьше 0,75 – гипохромными.

    Эритроциты, в основном, выполняют дыхательную функцию (перенос кислорода и углекислого газа). Но они также принимают участие в обмене веществ (белков, жиров, углеводов). В обмене воды и солей. В транспорте различных веществ (переносе белков, жиров, углеводов, лекарств). От них зависят буфферные свойства крови (гемоглобиновый буфер). Кроме того, они принимают участие в обмене железа, регуляции желчеобразования и эритропоэза. Они обеспечивают некоторые защитные реакции крови — вырабатывают антитоксины, принимают участие в свертывании крови и фибринолизе.

    Эритропоэз и его регуляция. Живут эритроциты от 60 до 120 дней (у мужчин срок жизни эритроцитов на 10-20 дней больше, чем у женщин). Образуются эритроциты в костном мозге из ретикулоцитов. При достижении стадии ретикулоцита происходит растяжение стенки капилляра, сосуд раскрывается и ретикулоциты вымываются в кровоток, где через 35-45 часов превращаются в молодые эритроциты — нормоциты. Погибают эритроциты в печени, селезенке. Количество разрушенных эритроцитов соответствует количеству, вновь образуемых. Эта замкнутая система, со всей массой циркулирующих в организме эритроцитов, получила название эритрон.

    Регуляция эритропоэза осуществляется гуморальным и нервно- рефлекторным путем. Гуморальный путь более главный и сложный. Он включает два механизма: специфический и неспецифический. Специфический путь регуляции эритропоэза связан с наличием специальных веществ, получивших название цитокинов. Среди них ведущее значение для эритропоэза имеет цитокин – эритропоэтин. Это полипептид, он образуется в почках, матке, слюнных железах. Его количество в крови возрастает при кровопотерях, низком парциальном давлении кислорода, подъеме на высоту, мышечной работе. Механизм действия – ускоряет и усиливает процесс перехода стволовых клеток в эритробласты, увеличивает митоз клеток, ускоряет созревание нормобластов и ретикулоцитов.

    Кроме эритропоэтинов к цитокинам, принимающих участие в регуляции эритропоэза, относят также гемопоэтины (интерлейкины – действуют на костный мозг, ростостимулирующий фактор, колониестимулирующий фактор, колониеобразующий фактор). Они образуются лейкоцитами, макрофагами и эндотелием.

    Неспецифический путь регуляции эритропоэза – это действие микроэлементов, витаминов и гормонов. Микроэлементы – железо, медь, кобальт, фтор. Наибольшее значение имеет железо. Оно поступает в костный мозг из разрушающихся эритроцитов (около 21 мг в сутки). Однако этого недостаточно для осуществления нормального эритропоэза. Нужно дополнительно еще около 4 мг в сутки. С пищей и водой, при нормальной утилизации его в пищеварительном тракте, в сутки должно поступать 12-15 мг железа. Если этого не происходит, то развивается железодефицитная анемия (у беременных, при болезнях желудка и кишечника). Всасывание железа усиливается аскорбиновой кислотой. В слизистой кишечника имеется специальный переносчик железа – трансферрин, в клетках железо соединяется с белком ферритином и хранится в них. Главным депо железа в организме является печень. Для нормального осуществления эритропоэза нужна медь. Она обеспечивает мобилизацию железа из тканей и его утилизацию. Медь усваивается костным мозгом и принимает участие в синтезе гемоглобина. Если медь отсутствует, то эритроциты созревают лишь до стадии ретикулоцита. Фтор является ингибитором эритропоэза, поэтому при его избытке в окружающей среде (воде, воздухе, продуктах питания) может развиться анемия.

    Витамины играют важную роль в регуляции эритропоэза. Среди них особо важны витамины группы В. В частности, витамин В12это фактор кроветворения. Он синтезируется микроорганизмами, лучистыми грибами и некоторыми водорослями. Для его образования нужен кобальт. В организм человека данный витамин поступает с пищей (печень, мясо, яйца). Принимает участие этот витамин в синтезе гемоглобина. Он откладывается в печени, его запас очень большой и может хватить на несколько лет. Фолиевая кислота – содержится в растительной пище, печени, яйцах. Принимает участие в синтезе глобина, действует на эритробласты. Пиридоксин (В6) – катализирует образование фолиевой кислоты и действие витамина В12. Рибофлавин (В2) – принимает участие в усвоении железа, нужен для синтеза гемоглобина. Витамин С – способствует извлечению железа из кишечника и регулирует синтез гемоглобина. Витамины А и Е – влияют на функции кроветворной ткани.

    Гормоны и эритропоэз. Гормоны являются важными факторами регуляции эритропоэза. Гипофиз – эритропоэтический гормон, АКТГ, СТГ (усиливают эритропоэз). Надпочечник – глюкокортикоиды, адреналин (усиливают эритропоэз). Щитовидная железа – тироксин (увеличивает эритропоэз). Паращитовидная железа – паратгоромон (усиливает эритропоэз). Половые железы: женские – уменьшают, мужские – усиливают эритропоэз.

    Кроме активаторов эритропоэза в крови есть и ингибиторы этого процесса.

    Нервно-рефлекторная регуляция эритропоэза – играет меньшую роль, чем гуморальная. Однако хорошо известно, что некоторые ядра гипоталамуса могут стимулировать или угнетать эритропоэз. Реализация всех этих влияний осуществляется через вегетативные нервы. Возбуждение симпатического отдела этой системы сопровождается активацией эритропоэза. Поэтому активная жизненная позиция и положительные эмоции – важнейшие активаторы эритропоэза.

Если вам была полезна эта информация, пожалуйста, поделитесь ей с другими в соц. сетях. Огромное спасибо!

Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Яндекс
Комментарии:

Оставить комментарий