Физиология крови. Состав крови. Плазма крови. Функции эритроцитов

Вода организма человека
В различных органах и тканях взрослого человека относительное содержание воды от 68% (печень) до 83% (кровь). Исключение составляет скелет (22%) и жировая ткань (10%). Среднее содержание воды около 73% массы тела.
Так как в организме женщин, как правило, жира больше, то поэтому в их теле воды примерно на 6-10% меньше.
У новорожденных процентное содержание воды выше примерно на 10%.

Водные среды
В организме вода находится в пяти основных формах (разновидностях):
а) внутриклеточная,
б) интестициальная (межклеточная),
в) внутрисосудистая (в системе крово- и лимфообращения),
г) жидкость закрытых полостей (внутри суставов, в сердечной сумке, плевральной и др.),
д) "открытых" органах (желудочно-кишечном тракте,
мочевых путях, потовых железах).
Между всеми этими водными средами идет активный обмен жидкости, что происходит путем диффузии и транспорта при активном участии крови.

Состав крови
Кровь является одной из разновидностей соединительных тканей.
Межклеточное вещество ее находится в жидком состоянии и называется плазмой (около 55%).
В воде плазмы во взвешенном состоянии “плавает” огромное количество веществ и соединений, а также форменных элементов крови - эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов
Форменных элементов около 45% - этот показатель называется гематокритом.

Объем циркулирующей крови (ОЦК)
Объем циркулирующей в сосудах крови (ОЦК) является одной из констант организма. Однако ОЦК не является строго постоянной величиной для всех людей, он зависит от возраста, пола, функциональных кондиций конкретного человека.
Так, у взрослого молодого мужчины ОЦК около 7% массы тела. У женщин в сосудистом русле в связи с меньшим процентов мышц крови несколько меньше, чем у мужчин (около 6% массы тела).

Функции крови
1. Дыхательная функция.
2. Трофическая функция.
3. Обеспечение водно-солевого обмена.
4. Экскреторная функция.
5. Гуморальная регуляция.
6. Защитная функция.
7. Гемостатическая функция.
8. Терморегуляторная функция.

Плазма крови
91% плазмы – вода
9% плазмы крови приходится на различные вещества, растворенные в ней.
Часть из них находится на постоянном уровне, содержание других веществ колеблется в зависимости от состояния организма.

Белки плазмы крови и их функции
Белки составляют около 8% объема плазмы. Подавляющее большинство их поступает в сосудистое русло из печени.
Альбумины, глобулины,
фибриноген.
Транспортная функция
Трофическая функция
Ферментативная функция
Создание онкотического давления.

размер белков крови

Осмотическое давление крови
Различные соединения, растворенные в плазме создают осмотическое давление. Величина осмотического давления определяется количеством растворенных молекул, а не их размерами.
В норме осмотическое давление плазмы крови около 7,6 атм. (5700 мм рт.ст., 762 кПа, 282 мОсм/н).
Примерно 199/200 ионов плазмы - неорганические ионы.
Белки плазмы создают онкотическое давление, равное лишь 0,03 - 0,04 атм. (25-30 мм рт.ст.).

Значение онкотического давления в обмене воды
Участие онкотического давления в регуляции обмена воды обусловлено тем, что стенка обменных сосудов (капилляров) в большинстве органов непроницаема для белков. В тканевой жидкости свободных белков мало, поэтому имеется градиент их концентрации с кровью. В отличие от этого в крови и межклеточной жидкости содержание неорганических или небольших органических молекул, как правило, одинаково.
Большее онкотическое давление крови служит основой удержания воды в ней.
Осмотическое и онкотическое давления обеспечивают так же и обмен воды между плазмой крови и форменными элементами.

Вязкость крови
Вязкость, внутреннее трение, оказывает сопротивление кровотоку.
Величину ее обычно определяют относительно воды, вязкость которой принимается за 1. Растворение различных соединений, особенно крупных белковых молекул, присутствие форменных элементов увеличивает вязкость крови. Раствор плазмы в 1,7-2,2 раза более вязкий, чем вода.
Вязкость цельной крови выше воды примерно в 5 раз. Основную долю в увеличении вязкости крови привносят эритроциты. Поэтому рост концентрации их в крови повышает вязкость, а анемия - понижает.

Реакция крови (рН)
В артериальной крови рН плазмы крови - 7,4, а в венозной несколько ниже - 7,36.
Внутри эритроцитов рН колеблется от 7,27 до 7,29.
Постоянство рН крови необходимо для обеспечения нормальной функции большинства органов, их внутриклеточных ферментативных процессов.
При ряде состояний (интенсивная физическая нагрузка, некоторые виды патологий) возможные колебания рН . Максимально возможные, но не продолжительные пределы колебания рН от 6,8 до 7,8.

Регуляция постоянства рН крови
Буферные системы крови снижают выраженность сдвига рН крови при поступлении в нее кислых или щелочных продуктов.
Буферные системы:
Бикарбонатный буфер состоит из Н2СО3 и NаНСО3, находящихся друг с другом в определенной пропорции (самая мобильная).
2С3H6О3+Na2CO3<===>2С3H5О3Na+H2CO3
Н2СО3 <===> СО2+Н2О

Буферная система гемоглобина (Нb) является самой мощной. (ННb) - слабо диссоциирующая кислота и его калиевой соли (КНb).
Белки плазмы благодаря свойствам аминокислот ионизироваться также выполняют буферную функцию
(около 7% буферной емкости крови).
Фосфатная буферная система (около 5% емкости) образуется неорганическими фосфатами крови. Кислотные свойства проявляет одноосновной фосфат (Н2РО4-), а щелочные - двухосновной фосфат (НРО42-).

рН крови
Буферные системы при отклонении рН включаются первыми, сдерживая изменение рН.
К ним затем подключаются органы:
легкие,
почки,
ЖКТ,
сердце (утилизирует лактат),
потовые железы и др.

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)
Если в пробирке поставить кровь, взятую с применением противосвертывающих веществ, то эритроциты, как более тяжелые клетки, постепенно оседают.
В норме СОЭ находится в пределах: до 10 мм в час у мужчин, у женщин - до 15 мм в час.
Крупномолекулярные белки уменьшают электрический заряд эритроцитов, а это снижает их электроотталкивание друг от друга – СОЭ растет.

ЭРИТРОЦИТЫ
В русле крови живут 100-120 дней
В крови у мужчин содержится 4,5 - 5,0⋅1012/л эритроцитов, у женщин - примерно на 0,5⋅1012/л меньше.
Снижение концентрации эритроцитов ниже нормы называется эритроцитопенией (анемией),
увеличение - полиглобулией (полицитемией).

Эритроцит
Эритроцит - яркий представитель узко специализированной клетки. Его округлая двояковогнутая форма, имеющая диаметр около 7,5 мкм, прекрасно способствует выполнению своей функции.
Благодаря тому, что зрелый эритроцит лишен ядра, площадь его поверхности увеличилась, а расстояние от мембраны до самой отдаленной точки нахождения гемоглобина резко уменьшилось (максимум 1,2 - 1,5 мкм). Это обеспечивает хорошие условия газообмена.
Кроме того, безъядерность при эластичной мемб-ране позволяет эритроциту легко скручиваться и проходить через капилляры, имеющие диаметр порой почти в 2 раза меньший, чем клетка.

Газотранспортная функция эритроцитов
Данная функция обусловлена наличием в нем кислородтранспортного белка - гемоглобина
(34% общего и 90% сухого веса эритроцита).
В 1 л крови находится 140 - 160 г гемоглобина. В норме среднее содержание Нb в одном эритроците у женщин 32-33 пг, а у мужчин - 36-37 пг.
Гемоглобин, присоединивший кислород, превращается в оксигемоглобин (НbО2) ярко алого цвета. Гемоглобин, отдавший в тканях кислород, именуется восстановленным или дезоксигемоглобином (HНb), имеющим более темный цвет. В венозной крови часть гемоглобина присоединяет СО2 карбгемоглобин (НbСО2).

Химия гемоглобина
В зрелом эритроците содержание гемоглобина постоянно. Оно может лишь уменьшаться при частичном гемолизе за счет выхода из эритроцита, что в норме практически не встречается.
Существенную роль в биосинтезе гемоглобина играют витамины В12, фолиевая кислота и микроэлемент Fе2+, входящий в простетическую группу (гем).
Белковая часть гемоглобина - глобин состоит из 4 цепей. Эритроциты взрослого человека содержат 2 α- и 2 β-цепи. Такой гемоглобин именуется AHb. В крови плодов имеется FHb, имеющий 2 α- и 2 γ-цепи. FHb отличается по способности транспортировать кислород. Он имеет более высокое сродство к кислороду.

Кислородная емкость крови – количество кислорода, которое может переносить 100 мл крови
КЕК определяется концентрацией в крови гемоглобина, так как в растворенном виде кислорода содержится очень мало: в 100 мл крови лишь 0,3 мл.
1 г гемоглобина может связать 1,34 мл кислорода
Так, 15 г% (100 мл крови) Нb х 1,34 = 21 мл О2

Жизненный цикл эритроцита
Циркулирующий в крови зрелый эритроцит является дифференцированной тупиковой клеткой, неспособной к дальнейшей пролиферации.
Эритроцит в кровотоке способен циркулировать в течение 100-120 дней.
После этого он погибает. Таким образом, в сутки обновляется около 1% эритроцитов.
О интенсивности эритропоэза свидетельствует содержание в крови молодых эритроцитов - ретикулоцитов (от лат. rete - сеть, которая появляется при окраске особыми красителями. Основой ее являются иРНК).
После выхода из костного мозга в русле крови ретикулоциты сохраняются около суток. Поэтому их концентрация в крови около 0,8-1% всех эритроцитов.

Энергетика эритроцита
Побочным продуктом гликолиза (в эритроците нет аэробного окисления) является 2,3-дифосфо-глицерат (2,3-ДФГ), участвующий в регуляции сродства гемоглобина к О2.
АТФ, синтезируемая в эритроците, расходуется на:
1) поддержание эластичности мембраны,
2) поддержание ионных градиентов,
3) обеспечение некоторых биосинтетических процессов,
4) восстановление метгемоглобина и т.п.

Жизненный цикл эритроцитов
Жизненный цикл эритроцитов заканчивается их разрушением (гемолизом).
При старении эритроцитов актив-ность метаболических процессов снижается. В результате мембрана клеток постепенно теряет эластичность и, когда эритроцит проходит некоторые наиболее узкие участки сосудистого русла, то он в них может застревать.
Одним из таких участков является селезенка, где расстояние между трабекулами около 3 мкм.