Как устроена кровь

Кровеносная система

Перед рассказом об уникальности крови хотелось бы уделить внимание кровеносной системе. Это многоуровневая физиологическая структура, обеспечивающая замкнутый круговорот крови.

От эффективности циркуляции крови зависит скорость доставки полезных веществ ко всем тканям организма.

Виды сосудов

Из курса школьной биологии известно, что все сосуды подразделяются на три вида:

  • Артерии — кровеносные сосуды, несущие кровь от сердца к органам;
  • Вены — кровеносный сосуд, по которому кровь движется к сердцу;
  • Капилляры — мелкокалиберные сосуды, менее 10 мкм в диаметре.

Артерии

Артерии — эластичные и гладкие сосуды. Их основная задача: перенос крови от сердца к органам. Артерии бывают крупного калибра и среднего калибра. Например, аорта достигает диаметра с большой палец, отличается прочностью и характеризуются толстой сосудистой стенкой.

Вены

Вена — полная противоположность артерий. Они имеют маленькие клапаны на внутренних стенках, не отличаются гибкостью и способны к спаданию. Основная задача вены: перенос крови от органов к сердцу. В венах отсутствует сильное давление, как например в артериях. Вены являются местом накопления крови (депо крови).

Есть заблуждение, что по артериям течёт только артериальная кровь, а по венам только венозная. Это не так, например, лёгочные вены несут к сердцу обогащённую кислородом кровь, а лёгочная артерия несёт венозную кровь. Всё зависит от отношения к сердцу (если от сердца — артерия, к сердцу — вена).

Капилляры

Капилляры — очень маленькие полупроницаемые сосуды. Благодаря изменениям в калибре артерий, кровь, доходящая до капилляров, теряет начальное давление. Это способствует обмену веществ на клеточном уровне.

Vasa vasorum

За поддержания жизни некоторых сосудов отвечает — Vasa vasorum (сосуды сосудов). Vasa vasorum представляет сеть мелких кровеносных сосудов, которые снабжают стенки крупных кровеносных сосудов, таких как эластичные артерии (например, аорта) и крупные вены (например, полые вены).

Малый и большой круг кровообращения

Малый круг

Малый круг кровообращения напоминает маленькую железную дорогу между двумя заводами: лёгким и сердцем. В его задачи входит транспортировать кровь, насыщенную углекислым газом в лёгкие, а на обратном пути экспортировать кислород к сердцу.

Большой круг

Это сложная и многоуровневая логистическая система, которая транспортирует кровь по всему организму. Очень затейливая система, учитывающая потребности всех внутренних органов.

Атеросклероз

Распространённым заболеванием кровеносной системы является атеросклероз. Это хроническое заболевание артерий, связанное с отложением на внутренних стенках кровеносных сосудов холестерина и других жиров.

По статистике, среди группы сердечно-сосудистых болезней на атеросклероз и гипертоническую болезнь как причин смерти приходится 85% для мужчин и 76% для женщин. Смертельные исходы от инфаркта миокарда в среднем составляют 5, 9% всех вскрытий, начиная с 20 до 80 лет и выше;

Для снижения риска атеросклероза требуется:

  • Отказ от курения;
  • Здоровое питание. Отказ от несбалансированного питания является не только профилактикой сосудистых патологий, но и желудочно-кишечного тракта. Специалисты советуют отказаться от алкоголя, ограничить потребление простых углеводов (газированные напитки), уменьшить суточное потребление соли (до пяти грамм);
  • Активный образ жизни. Хорошо подходят плавание, быстрая ходьба, езда на велосипеде и прогулки, особенно людям с малоподвижной работой;
  • Психологический комфорт. Стресс наносит удар не только по нервной системе, но и по сердечно-сосудистой. В случае постоянного стресса может потребоваться помощь специалиста.

Чтобы избежать проблем с атеросклерозом, нужно контролировать уровень холестерина, особенно людям с гиподинамией, ожирением, страдающем диабетом.

Кровь и её функции

Кровь — это многофункциональная, подвижная ткань, циркулирующая по кровеносным сосудам. Она выполняет множество задач, но основной ролью является обеспечения взаимодействия организма с внешней средой.

Кровь состоит из двух компонентов: клеток (форменных элементов) и межклеточного вещества (плазмы). Форменных элементов в крови около 45%, а доля плазмы — 55%. Состав и качество крови контролирует не только внутренние факторы, но и нервная система. Кровь составляет около 9% от человеческой массы тела. По ходу жизни используется не вся кровь. Она подразделяется на ОЦК и Д.К.

ОЦК(объём циркулирующей крови) — объём крови, находящейся в функционирующих кровеносных сосудах. Приблизительно половина крови выполняет свою задачу и циркулирует в кровеносных сосудах.

Д.К (депонированная кровь) — другая часть крови, в которой нет острой необходимости, накапливается в печени (около 20%), селезёнке (около 16%), коже (до 10%). Эта кровь будет использована в случае потребности другими органами и тканями. Например, после массивного кровотечения.

Функции крови

Кровь выполняет восемь основных функций:

  • Гуморальная регуляция — перенос гормонов, медиаторов и другого;
  • Регуляция водно-солевого обмена между кровью и тканями;
  • Питательная — транспорт питательных веществ, воды, витаминов и т.п;
  • Дыхательная — перенос кислорода и углекислого газа;
  • Гомеостатическая— поддержания гомеостаза;
  • Защитная — уничтожение клеточных агентов, образование иммунных комплексов, защита от механических травм путём свёртывания крови;
  • Терморегуляторная — регуляция температуры тела путём охлаждения энергоёмких органов и согревания органов, теряющих тепло;
  • Экскреторная — удаление из тканей конечных про­дуктов метаболизма, лишней воды и минеральных солей;

Группа крови

Существует около 30 различных систем групп крови. AB0 — самая известная система, её открыли в начале 20-го века. Благодаря ей появилась возможность создания безопасной системы переливания крови, что спасает миллионы жизней.

Группа крови — это уникальная характеристика антигенных свойств эритроцитов. Также возможно нахождение резус-фактора. Это сложный белок, который находится на поверхности эритроцитов. В случае наличия резус-фактора кровь становится резус-положительной, а при отсутствии — резус-отрицательной.

Резус-фактор передаётся по наследству и имеет особое значение для течения беременности. Например, если у матери отсутствует резус-фактор, а у отца он есть (вероятность такого брака составляет 50%), то плод может унаследовать от отца резус-фактор и оказаться резус-положительным. Кровь плода проникает в организм матери, вызывая образование в ее кро­ви антирезус-агглютининов.

Если эти антитела поступят через плаценту обратно в кровь плода, произойдёт агглютинация(склеивания форменных элементов крови). При высокой концен­трации антирезус-агглютининов может наступить смерть плода и выки­дыш. При лёгких формах резус-несовместимости плод рождается живым, но с гемолитической желтухой.

Состав крови

Плазма

Плазма — это сложный биохимический раствор, содержащий различное количество минеральных веществ, белков, растворённых жиров, факторов свёртывания крови, иммунных комплексов, жизненно важных гормонов и прочего. Также в плазме содержится продукты распада, токсины и чужеродные агенты.

Плазма состоит из 95% воды, но это не мешает ей удерживать идеальный баланс плотности жидкости (1, 025 до 1, 029 г/мл). Резкое изменение плотности приведёт к повреждению форменных элементов крови. Благодаря буферным системам крови pH плазмы в норме равняется 7, 36—7, 42. Это гарантирует нормальное протекание биохимических реакций и благоприятные условия для клеток крови.

Свежезамороженная плазма включена в перечень ВОЗ наиболее важных лекарств, необходимых в базовой системе здравоохранения. Плазму используют в лечении множества заболеваний, поэтому она требуется во многих донорских центрах.

Различают белые клетки крови — лейкоциты, красные клетки крови — эритроциты и кровяные пластинки — тромбоциты. В живом организме важен баланс. Любое изменение в количестве или качестве клеток приводит к серьёзным заболеваниям.

Лейкоциты

Всегда на страже здоровья. Лейкоциты первые, кто вступает в бой с чужеродными микроорганизмами. Лейкоциты или белые кровяные клетки образуют «белую кровь».
По наличию или отсутствию специфических гранул лейкоциты делятся на две группы — гранулоциты и агранулоциты.

Гранулоциты — подгруппа белых клеток крови, характеризующихся наличием специфических гранул. В свою очередь их подразделяют на три группы, в зависимости от восприятия специального красителя

  • Нейтрофильные;
  • Эозинофильные;
  • Базофильные;

Агранулоциты – К ним относятся лимфоциты и моноциты, содержащие одно ядро овальной формы и не имеющие зернистости. Являются основой гуморального иммунитета.

  • Моноциты;
  • Лимфоциты;

Лейкоциты в крови здоровых мужчин и женщин содержатся в следующем соотношении:

  • Нейтрофилы сегментоядерные – от 47 до 72%;
  • Нейтрофилы палочкоядерные – от 1 до 6%;
  • Эозинофилы – от 1 до 4%;
  • Базофилы – около 0,5%;
  • Лимфоциты – от 19 до 37%;
  • Моноциты – от 3 до 11%.

Норма лейкоцитов от 4×10⁹ до 9×10⁹. Снижение лейкоцитов называется лейкопения, а повышение лейкоцитоз. Эти показатели играют важную роль в диагностики воспалительных заболеваний, например, выраженный лейкоцитоз проявляется при обострениях большинства бактериальных инфекций.

Клетки рождаются в красном костном мозге. Лейкоциты, в зависимости от вида, живут от нескольких часов до нескольких лет. Они способны двигаться к месту недавнего разрушения погибшего лейкоцита. Массовая гибель лейкоцитов в зоне поражения образует гной.

ВИЧ и лейкоциты

Т-хелперы – это уникальные клетки, способные заметить чужеродный агент и подать сигнал о помощи более крупным лейкоцитам. ВИЧ поражает в большей степени Т-хелперов, поэтому иммунитет теряет защитные-сигнальные свойства, что даёт развитие серьёзным инфекционным заболеваниям.

Эритроциты

Эритроциты – красные кровяные тельца, имеют уникальную двояковогнутую поверхность и очень эластичны. Основная функция – транспорт кислорода и углекислого газа. В плазме эритроцита содержится важный белок – гемоглобин.

Гемоглобин– сложный железосодержащий белок, который окрашивает кровь в характерный цвет. Одна молекула гемоглобина может нести до четырёх молекул кислорода.

Зрелый эритроцит очень уникальная клетка, он не имеет ядра, что обеспечивает большую площадь для транспортировки газов, а также способен переносить питательные вещества и некоторые ферменты. Эритроцит не способен к самовоспроизведению. Он рождается в красном костном мозге.

Содержание эритроцитов в крови

  • У мужчин — 3,9 –5,5⋅1012 на литр (3,9 – 5,5 млн в1 мм³);
  • У женщин — 3,9 –4,7⋅1012 на литр (3,9 – 4,7 млн в1 мм³).

Снижение эритроцитов называется эритропения, а повышение эритроцитоз. Снижение гемоглобина вызывает анемию, что приводит к гипоксии (кислородное голодание) тканей. Эритроцитоз опасен образованием тромбов из-за большого количества эритроцитов.

Тромбоциты

Тромбоциты – это очень маленькие кровяные пластинки, которые отрываются от гигантской клетки мегакариоцита. Мегакариоциты — это крупные клетки костного мозга. Они имеют крупное ядро.

Важнейшими свойствами тромбоцита является способность к склеиванию. При необходимости они начинают склеиваться и образовывают тромб. Тромб участвует в закупорке повреждённого сосуда и остановки кровотечения.

Тромбоцит способен не только склеиваться с себе подобными, но и прикрепляться к чужеродным агентам, выделяя специальный белок для переваривания незваного гостя.

Повышение тромбов в крови называется тромбоцитоз, что приводит к неуправляемому образованию тромбов в крови. Снижение тромбоцитов называется тромбоцитопения. Тогда у пациентов возникает проблемы с остановкой кровотечения, и они могут погибнуть от мелкого кровоизлияния.