Какие элементы содержаться в 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.

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.

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.

Человек — сложный биологический организм. Его функционирование и жизнедеятельность невозможна в отсутствии такого важного компонента как кровь. Изучение ее состава и компонентов началось еще в античные времена, но лишь за последнее столетие накопленные знания удалось оформить в виде таблиц, графиков и изображений.

Функции крови

В 1939 г. советским врачом-терапевтом Г.Ф. Лангом было сформировано представление о крови как о системе.

Он разделил ее на 4 основообразующие части:

• Органы кроветворения.
• Аппарат нейрогуморальной регуляции.
• Периферическая кровь, двигающаяся по сосудам.
• Органы разрушения крови.

Кровь, циркулирующая по человеческому телу, благодаря своему неоднородному составу способна выполнять большое количество функций, отраженных в представленной ниже таблице.

В процессе жизни кровь человека постоянно обновляется. За выработку необходимых клеток отвечает костный мозг. Здесь формируются эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. В лимфоузлах формируются лимфоциты.

Кровь существует в организме человека в течении 2-3 месяцев, после чего все ее компоненты прекращают существовать и выводятся через селезенку, а их место занимают новые клетки.

Клетки

Кровь — это неоднородная структура, сформированная из плазмы и множества взвешенных в ней клеток. В составе крови лейкоциты, тромбоциты и эритроциты занимают около 40-45% от общего объема.

Красные кровяные тельца (эритроциты)

Красные тельца в составе крови были обнаружены в 1658 г. голландским натуралистом Я. Сваммердамом в микроском, а в 1695 г. Антони ван Левенгук подробно описал и зарисовал их, положив начало новой области медицины — гематологии.

Эритроцит внешне похож на двояковогнутый диск. Эта клетка, являющаяся красным кровяным телом, не имеет ядра. Его роль выполняет специальный белок, занимающий большую часть цитоплазмы — гемоглобин. Этот белок имеет сложную структуру и служит отличным переносчиком кислорода.

Состоит гемоглобин из белковой части, дополненной атомом железа. Именно с ним во взаимодействие вступает расщепленный кислород, образуя оксид. При вдохе человека кислород с кровью доставляется в каждый уголок человеческого тела, чтобы при выдохе возвратить в легкие кровь, содержащую в себе другой газ — углекислый.

Кровь с высоким содержанием кислорода в эритроцитах имеет яркую окраску и называется артериальной, а если в ней растворено большое количество углекислого газа — венозной.

Белые кровяные тельца (лейкоциты)

Лейкоцитами называют большой класс клеток, куда входят зернистые гранулоциты и не гранулированные агранулоциты.

Эти белые кровяные тельца, содержащиеся в крови, отвечают за:

1. Захват и перенос питательных веществ из желудочно-кишечного тракта в кровь человека.
2. Передачу через грудное молоко младенцам неизмененных иммуноглобулинов матери.
3. Активное участие в формировании клеточного и гуморального иммунитета.
4. Уничтожение различных закладок, которые должны отсутствовать на эмбриональном этапе развития.
5. Растворение поврежденных участков ткани.

Процентное соотношение разных видов лейкоцитов, находящихся в крови, называется лейкоцитарной формулой. Она является важным компонентом в исследовании и диагностике многих заболеваний.

В крови также существуют и лейкоциты красного цвета. Такой оттенок белые кровяные тельца приобретают благодаря красителю эозину. Эозинофилы состоят из гранул и двудольчатого ядра.

Лейкоциты стали известны благодаря открытию Пауля Эрлиха, который описал их основные виды. Большой вклад в изучение лейкоцитов внес Илья Мечников. Именно благодаря открытию белых кровяных телец Мечниковым была разработана фагоцитарная теория иммунитета. За совместные усилия оба ученых были удостоены в 1908 г. Нобелевской премии.

Кровяные пластинки (тромбоциты)

Маленькие безъядерные клетки круглой или овальной формы называют тромбоцитами. Активируясь, они приобретают форму звезды. Формирование данных клеток происходит в костном мозгу человека из мегакариобласта.

Образование этих кровяных пластинок отличается от процессов, формирующих лейкоциты и эритроциты, так как мегакариоцит, выделяющийся из мегакариобласта, является самой большой клеткой с самой большой цитоплазмой, содержащейся в костном мозге.

С течением времени в мегакариоците появляются разделительные мембраны, разделяя большую цитоплазму на небольшие ферменты, которые обретают самостоятельность. Именно их и называют тромбоцитами. Продолжительность жизни этих клеток составляет 8-11 суток, после чего они погибают в печени, селезенке или легких.

Тромбоциты отвечают за поддержание целостности сосудистой стенки, ее восстановление в случае повреждения, а также (при помощи склеивание друг с другом) формирование тромба в случае возникающего кровотечения.

Состав плазмы

Плазмой крови называется жидкая фракция соединительной ткани. Формообразующим веществом плазмы является вода.

Состав крови человека

На 1 л плазмы приходится 900-950 мл воды, в которой растворена масса веществ, придающих ей желтоватый оттенок:

• белки фибриноген, глобулины и альбумин;
• глюкоза;
• липиды (жиры);
• аминокислоты;
• гормоны;
• ферменты.

Все компоненты плазмы делятся на 3 основных группы. Неорганическими веществами плазмы являются ионы натрия и хлора, которые отвечают за поддержание постоянного Ph крови и ее осмотическое давление. Растворенные в ней кальций и магний принимают участие в стимуляции нервных клеток и сокращении мышц.

Органические вещества делятся на содержащие азот (билирубин, креатин, мочевая кислота) и не содержащие его (молочная кислота и глюкоза). Их недостаток или переизбыток может послужить поводом к развитию многих болезней.

В функции плазмы входит не только транспортировка форменных клеток. Постоянная циркуляция по организму позволяет ей захватывать продукты распада тканей, клеток и прочие отходы жизнедеятельности организма, выводя их к печени и почкам. Плазма наделяет соединительную ткань реологическими свойствами и связывает жидкие среды организма друг с другом.

Таблица в процентах

На сегодняшний день накоплено огромное количество знаний о крови и ее компонентов. Исследования в этом направлении продолжаются. На основании многочисленных исследований и тестов медикам удалось сформировать общее представление о соотношении и содержании в крови ее компонентов.

Состав крови человека (таблица содержания различных ее компонентов представлена ниже) может быть разным в зависимости от возраста человека.

Состав крови человека (таблица представлена ниже) отличается также и по половому признаку:

Возможными причинами отклонений количества компонентов крови от их референтных значений могут быть:

• лейкозы (патологии);
• обезвоживание;
• заболевания костного мозга;
• сахарный диабет;
• авитаминоз;
• легочная или сердечная недостаточность;
• опухоли;
• дефицит железа;
• обильное кровотечение.

Состав крови человека (таблица выше отображает ее многофункциональность) сложен и включает множество различных компонентов. Нормальная жизнедеятельность возможна только при их стабильном соотношении.

Человек даже в домашних условиях может частично наблюдать за составом своей крови. Благодаря лабораторному исследованию, ориентируясь на различные медицинские таблицы, можно предупредить появление многих болезней. Поэтому крови следует уделять должное внимание на протяжении всей жизни человека.

Автор: Михаил Пушкарев

Видео о крови

Состав и функции крови: