Кровь, ее значение, состав и общие свойства. Кровь Состав и функции крови
Говорить о крови немыслимо без учета её основных составляющих, которые обусловливают уникальные свойства этой жидкой ткани организма.
Компоненты крови
Как правило, кровь составляет 7-8% массы тела человека; у взрослых это 4,5-6 литров. Кровь – это жидкость, которая выполняет : транспортировку кислорода и питательных веществ к нашим клеткам, избавляет от углекислого газа, аммиака и других отходов (смотрите ). Кроме того, она играет важную роль в нашей иммунной системе, поддерживает относительно постоянную температуру тела. Кровь является высокоспециализированной тканью, она состоит из более чем 4000 различных видов компонентов . Наиболее важные из них четыре основные компонента крови: , , и . Все эти компоненты содержатся в крови людей не зависимо от их расовых, этнических и религиозных отличий.
Эритроциты
Красные клетки крови или эритроциты , являются относительно большими клетками без ядер. Эритроциты обычно составляют 40-50% от общего объема крови. Они переносят кислород из легких к каждой клетке тканей тела и уносят углекислый газ. Эритроциты образуются непрерывно в костном мозге из стволовых клеток в количестве около 2-3 миллионов клеток в секунду . 95% эритроцита занято гемоглобином - газотранспортной молекулой белка. Каждый эритроцит содержит около 270 миллионов богатых железом молекул гемоглобина. Люди, которые страдают анемией, обычно имеют недостаток эритроцитов, а потому чувствуют усталость из-за нехватки кислорода. Красный цвет крови в первую очередь определяется кислородом в эритроцитах. Молекула гемоглобина плода человека (фетальный гемоглобин) отличаются от молекулы гемоглобина взрослых количеством аминокислотных цепей. Фетальный гемоглобин имеет три цепи, в то время как у взрослых только две. Как следствие, молекула фетального гемоглобина связывает и транспортирует относительно больше кислорода к клеткам организма.
Белые клетки, лейкоциты
Тромбоциты
Тромбоциты, или пластинки , являются безъядерными фрагментами клеток, которые работают в системе свертывания крови, на месте повреждения сосудов. Они прилипают к месту повреждения и «латают» место разрыва сосуда. Тромбоциты секретируют практически все белки, необходимые для образования сгустка крови. Тринадцать различных факторов свертывания крови, в дополнение к тромбоцитам, необходимы для того, что кровь свернулась, образовался тромб. Запускается система свертывания по принципу каскада - один фактор запускает другой и т.д.
Тромбоциты не одинаково эффективны в свертываемости крови в течение всего дня. Циркадный ритм системы организма (внутренние биологические часы) вызывает пик активации тромбоцитов утром. Это одна из главных причин, что инфаркты и инсульты более распространены в первой половине дня.
Недавние исследования показали, что тромбоциты также помогают бороться с инфекциями, выпуская белки, которые убивают вторгшиеся бактерии и некоторые другие микроорганизмы. Кроме того, тромбоциты стимулируют иммунную систему. Размер отдельных тромбоцитов составляет приблизительно 1/3 размера эритроцита. Срок службы тромбоцитов 9-10 дней. Как эритроциты и лейкоциты крови, тромбоциты образуются в костном мозге из общего предшественника – стволовой клетки.
Плазма
Желтоватого цвета биологическая жидкость, в которой растворены сахара, жиры, белки и соли и взвешены эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Как правило, 55% объема нашей крови приходится на плазму. Так как сердце качает кровь к клеткам по всему телу, плазма несет питание клеткам и удаляет отходы метаболизма. Плазма содержит факторы свертывания крови, сахара, липиды, витамины, минералы, гормоны, ферменты, антитела и другие белки. Вполне вероятно, что плазма содержит некоторое количество каждого из белков, которые синтезируются организмом - до сих пор в плазме крови человека выявлены около 500 белков .
Функции крови
1. Транспортная
- Растворенные газы (например, кислород, двуокись углерода)
- Отходы обмена веществ (например, вода, мочевина)
- Гормоны
- Ферменты
- Питательные вещества (такие как глюкоза, аминокислоты, микроэлементы (витамины и минералы), жирные кислоты, глицерин)
- Белки плазмы
- Клетки крови (включая белые клетки крови - лейкоциты, эритроциты - красные клетки крови, и тромбоциты).
2. Поддерживает температуру тела
3. Обеспечивает физиологический диапазон рН:
рН крови должен находиться в диапазоне от 6,8 до 7,4, в противном случае она начинает повреждать клетки.
4. Удаляет токсины из организма
Токсины удаляются из крови через почки и пот
5. Регулирование жидкости и электролитов
Избыток соли удаляется из организма с мочой - до 10 г/сутки
Основные компонента крови и её функции - видео
И кислотно-щелочного равновесия в организме; играет важную роль в поддержании постоянной температуры тела.
Лейкоциты - ядерные клетки; они подразделяются на зернистые клетки - гранулоциты (к ним относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) и незернистые - агранулоциты. Нейтрофилы характеризуются способностью к движению и проникновению из очагов кроветворения в периферическую кровь и ткани; обладают свойством захватывать (фагоцитировать) микробы и другие чужеродные частицы, попавшие в организм. Агранулоциты участвуют в иммунологических реакциях, .
Количество лейкоцитов в крови взрослого человека от 6 до 8 тысяч штук в 1 мм 3 . , или кровяные пластинки, играют важную роль (свёртывание крови). В 1 мм 3 К. человека содержится 200-400 тысяч тромбоцитов, они не содержат ядер. В К. всех других позвоночных аналогичные функции выполняют ядерные веретенообразные клетки. Относительное постоянство количества форменных элементов К. регулируется сложными нервными (центральными и периферическими) и гуморально-гормональными механизмами.
Физико-химические свойства крови
Плотность и вязкость крови зависят главным образом от количества форменных элементов и в норме колеблются в узких пределах. У человека плотность цельной К. 1,05-1,06 г/см 3 , плазмы - 1,02-1,03 г/см 3 , форменных элементов - 1,09 г/см 3 . Разница в плотности позволяет разделить цельную К. на плазму и форменные элементы, что легко достигается с помощью центрифугирования. Эритроциты составляют 44%, и тромбоциты - 1% от общего объёма К.
С помощью электрофореза белки плазмы разделяют на фракции: альбумин, группу глобулинов (α 1 , α 2 , β и ƴ ) и фибриноген, участвующий в свёртывании крови. Белковые фракции плазмы неоднородны: применяя современные химические и физико-химические методы разделения, удалось обнаружить около 100 белковых компонентов плазмы.
Альбумины - основные белки плазмы (55-60% всех белков плазмы). Из-за относительно небольшого размера молекул, высокой концентрации в плазме и гидрофильных свойств белки альбуминовой группы играют важную роль в поддержании онкотического давления. Альбумины выполняют транспортную функцию, перенося органические соединения - холестерин, жёлчные пигменты, являются источником азота для построения белков. Свободная сульфгидрильная (- SH) группа альбумина связывает тяжёлые металлы, например соединения ртути, которые отлагаются в до удаления из организма. Альбумины способны соединяться с некоторыми лекарственными средствами - пенициллином, салицилатами, а также связывать Ca, Mg, Mn.
Глобулины - весьма разнообразная группа белков, различающихся по физическим и химическим свойствам, а также по функциональной активности. При электрофорезе на бумаге подразделяются на α 1 , α 2 , β и ƴ -глобулины. Большей частью белков α и β -глобулиновых фракций связана с углеводами (гликопротеиды) или с липидами (липопротеиды). В состав гликопротеидов обычно входят сахара или аминосахара. Липопротеиды крови, синтезируемые в печени, по электрофоретической подвижности разделяют на 3 основные фракции, различающиеся по липидному составу. Физиологическую роль липопротеидов заключается в доставке к тканям нерастворимых в воде липидов, а также стероидных гормонов и жирорастворимых витаминов.
К фракции α 2 -глобулинов относятся некоторые белки, участвующие в свёртывании крови, в том числе протромбин - неактивный предшественник фермента тромбина, вызывающего превращение фибриногена в фибрин. К этой фракции относится гаптоглобин (содержание его в крови увеличивается с возрастом), образующий с гемоглобином комплекс, который поглощается ретикулоэндотелиальной системой, что препятствует уменьшению содержания в организме железа, входящего в состав гемоглобина. К α 2 -глобулинам относится гликопротеид церулоплазмин, который содержит 0,34% меди (почти всю медь плазмы). Церулоплазмин катализирует окисление кислородом аскорбиновой кислоты, ароматических диаминов.
В составе α 2 -глобулиновой фракции плазмы находятся полипептиды брадикининоген и каллидиноген, активируемые протеолитическими ферментами плазмы и тканей. Их активные формы - брадикинин и каллидин - образуют кининовую систему, регулирующую проницаемость стенок капилляров и активирующую систему свёртывания крови.
Небелковый азот крови содержится главным образом в конечных или промежуточных продуктах азотистого обмена - в мочевине, аммиаке, полипептидах, аминокислотах, креатине и креатинине, мочевой кислоте, пуриновых основаниях и др. Аминокислоты с кровью, оттекающей от кишечника по воротной , попадают в , где подвергаются дезаминированию, переаминированию и другим превращениям (вплоть до образования мочевины), и используются для биосинтеза белка.
Углеводы крови представлены главным образом глюкозой и промежуточными продуктами её превращений. Содержание глюкозы в К. колеблется у человека от 80 до 100 мг%. В К. также содержится небольшое количество гликогена, фруктозы и значительное - глюкозамина. Продукты переваривания углеводов и белков - глюкоза, фруктоза и другие моносахариды, аминокислоты, низкомолекулярные пептиды, а также и вода всасываются непосредственно в К., протекающую по капиллярам , и доставляются в печень. Часть глюкозы транспортируется к органам и тканям, где расщепляется с освобождением энергии, другая превращается в печени в гликоген. При недостаточном поступлении углеводов с пищей гликоген печени расщепляется с образованием глюкозы. Регуляция этих процессов осуществляется ферментами углеводного обмена, и эндокринными железами.
Кровь переносит липиды в виде различных комплексов; значительная часть липидов плазмы, а также холестерина находится в форме липопротеидов, связанных α -и β -глобулинами. Свободные жирные кислоты транспортируются в виде комплексов с альбуминами, растворимыми в воде. Триглицериды образуют соединения с фосфатидами и белками. К. транспортирует жировую эмульсию в депо жировых тканей, где она откладывается в форме запасного и по мере надобности (жиры и продукты их распада используются для энергетических потребностей организма) вновь переходит в плазму К. Основные органические компоненты крови приведены в таблице:
Важнейшие органические составные части цельной крови, плазмы и эритроцитов человека
Составные части | Цельная кровь | Плазма | Эритроциты |
100% | 54-59% | 41-46% | |
Вода, % | 75-85 | 90-91 | 57-68 |
Сухой остаток, % | 15-25 | 9-10 | 32-43 |
Гемоглобин, % | 13-16 | - | 30-41 |
Общий белок, % | - | 6,5-8,5 | - |
Фибриноген, % | - | 0,2-0,4 | - |
Глобулины, % | - | 2,0-3,0 | - |
Альбумины, % | - | 4,0-5,0 | - |
Остаточный азот (азот небелковых соединений), мг % | 25-35 | 20-30 | 30-40 |
Глутатион, мг % | 35-45 | Следы | 75-120 |
Мочевина, мг % | 20-30 | 20-30 | 20-30 |
Мочевая кислота, мг % | 3-4 | 4-5 | 2-3 |
Креатинин, мг % | 1-2 | 1-2 | 1-2 |
Креатин, мг % | 3-5 | 1-1,5 | 6-10 |
Азот аминокислот, мг % | 6-8 | 4-6 | 8 |
Глюкоза, мг % | 80-100 | 80-120 | - |
Глюкозамин, мг % | - | 70-90 | - |
Общие липиды, мг % | 400-720 | 385-675 | 410-780 |
Нейтральные жиры, мг % | 85-235 | 100-250 | 11-150 |
Холестерин общий, мг % | 150-200 | 150-250 | 175 |
Индикан, мг % | - | 0,03-0,1 | - |
Кинины, мг % | - | 1-20 | - |
Гуанидин, мг % | - | 0,3-0,5 | - |
Фосфолипиды, мг % | - | 220-400 | - |
Лецитин, мг % | около 200 | 100-200 | 350 |
Кетоновые тела, мг % | - | 0,8-3,0 | - |
Ацетоуксусная кислота, мг % | - | 0,5-2,0 | - |
Ацетон, мг % | - | 0,2-0,3 | - |
Молочная кислота, мг % | - | 10-20 | - |
Пировиноградная кислота, мг % | - | 0,8-1,2 | - |
Лимонная кислота, мг % | - | 2,0-3,0 | - |
Кетоглутаровая кислота, мг% | - | 0,8 | - |
Янтарная кислота, мг % | - | 0,5 | - |
Билирубин, мг % | - | 0,25-1,5 | - |
Холин, мг % | - | 18-30 | - |
Минеральные вещества поддерживают постоянство осмотического давления крови, сохранение активной реакции (рН), влияют на состояние коллоидов К. и обмен веществ в клетках. Основная часть минеральных веществ плазмы представлена Na и Cl; К находится преимущественно в эритроцитах. Na участвует в водном обмене, задерживая воду в тканях за счёт набухания коллоидных веществ. Cl, легко проникая из плазмы в эритроциты, участвует в поддержании кислотно-щелочного равновесия К. Ca находится в плазме главным образом в виде ионов или связан с белками; он необходим для свёртывания крови. Ионы HCO-3 и растворённая угольная кислота образуют бикарбонатную буферную систему, а ионы HPO-4 и H2PO-4 - фосфатную буферную систему. В К. находится ряд других анионов и катионов, в том числе .
Наряду с соединениями, которые транспортируются к различным органам и тканям и используются для биосинтеза, энергетических и других потребностей организма, в кровь непрерывно поступают продукты обмена веществ, выделяемые из организма почками с мочой (главным образом мочевина, мочевая кислота). Продукты распада гемоглобина выделяются с жёлчью (главным образом билирубин). (Н. Б. Черняк)
Подробнее про кровь в литературе:
- Чижевский А. Л., Структурный анализ движущейся крови, Москва , 1959;
- Коржуев П. А., Гемоглобин, М., 1964;
- Гауровиц Ф., Химия и функция белков, пер. с английского , М., 1965;
- Рапопорт С. М., химия, перевод с немецкого, М., 1966;
- Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, перевод с английского, М., 1967;
- Введение в клиническую биохимию, под ред. И. И. Иванова, Л., 1969;
- Кассирский И. А., Алексеев Г. А., Клиническая гематология, 4 издание, М., 1970;
- Семенов Н. В., Биохимические компоненты и константы жидких сред и тканей человека, М., 1971;
- Biochimie medicale, 6 ed., fasc. 3. P., 1961;
- The Encyclopedia of biochemistry, ed. R. J. Williams, E. М. Lansford, N. Y. - , 1967;
- Brewer G. J., Eaton J. W., Erythrocyte metabolism, «Science», 1971, v. 171, p. 1205;
- Red cell. Metabolism and Function, ed. G. J. Brewer, N. Y. - L., 1970.
Найти ещё что-нибудь интересное:
Определение понятия системы крови
Система крови (по Г.Ф. Лангу, 1939) — совокупность собственно крови, органов кроветворения, кроверазрушения (красный костный мозг, тимус, селезенка, лимфатические узлы) и нейрогуморальных механизмов регуляции, благодаря которым сохраняются постоянство состава и функции крови.
В настоящее время систему крови функционально дополняют органами синтеза белков плазмы (печень), доставки в кровоток и выведения воды и электролитов (кишечник, ночки). Важнейшими особенностями крови как функциональной системы являются следующие:
- она может выполнять свои функции, только находясь в жидком агрегатном состоянии и в постоянном движении (по кровеносным сосудам и полостям сердца);
- все ее составные части образуются за пределами сосудистого русла;
- она объединяет работу многих физиологических систем организма.
Состав и количество крови в организме
Кровь — это жидкая соединительная ткань, которая состоит из жидкой части - и взвешенных в ней клеток - : (красных клеток крови), (белых клеток крови), (кровяных пластинок). У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40-48%, а плазма — 52-60%. Это соотношение получило название гематокритного числа (от греч.haima - кровь,kritos - показатель). Состав крови приведен на рис. 1.
Рис. 1. Состав крови
Общее количество крови (сколько крови) в организме взрослого человека в норме составляет 6-8% массы тела, т.е. примерно 5-6 л.
Физико-химические свойства крови и плазмы
Сколько крови в организме человека?
На долю крови у взрослого человека приходится 6-8% массы тела, что соответствует приблизительно 4,5-6,0 л (при средней массе 70 кг). У детей и у спортсменов объем крови в 1,5-2,0 раза больше. У новорожденных он составляет 15% от массы тела, у детей 1-го года жизни — 11%. У человека в условиях физиологического покоя не вся кровь активно циркулирует по сердечно-сосудистой системе. Часть ее находится в кровяных депо — венулах и венах печени, селезенки, легких, кожи, скорость кровотока в которых значительно снижена. Общее количество крови в организме сохраняется на относительно постоянном уровне. Быстрая потеря 30-50% крови может привести организм к гибели. В этих случаях необходимо срочное переливание препаратов крови или кровезамещающих растворов.
Вязкость крови обусловлена наличием в ней форменных элементов, прежде всего эритроцитов, белков и липопротеинов. Если вязкость воды принять за 1, то вязкость цельной крови здорового человека составит около 4,5 (3,5-5,4), а плазмы — около 2,2 (1,9-2,6). Относительная плотность (удельный вес) крови зависит в основном от количества эритроцитов и содержания белков в плазме. У здорового взрослого человека относительная плотность цельной крови составляет 1,050- 1,060 кг/л, эритроцитарной массы — 1,080-1,090 кг/л, плазмы крови — 1,029-1,034 кг/л. У мужчин она несколько больше, чем у женщин. Самая высокая относительная плотность цельной крови (1,060-1,080 кг/л) отмечается у новорожденных. Эти различия объясняются разницей в количестве эритроцитов в крови людей разного пола и возраста.
Показатель гематокрита — часть объема крови, приходящаяся на долю форменных элементов (прежде всего, эритроцитов). В норме показатель гематокрита циркулирующей крови взрослого человека составляет в среднем 40-45% (у муж- чип — 40-49%, у женщин — 36-42%). У новорожденных он приблизительно на 10% выше, а у маленьких детей — примерно на столько же ниже, чем у взрослого человека.
Плазма крови: состав и свойства
Осмотическое давление крови, лимфы и тканевой жидкости определяет обмен воды между кровью и тканями. Изменение осмотического давления жидкости, окружающей клетки, ведет к нарушению в них водного обмена. Это видно на примере эритроцитов, которые в гипертоническом растворе NaCl (много соли) теряют воду и сморщиваются. В гипотоническом растворе NaCl (мало соли) эритроциты, наоборот, набухают, увеличиваются в объеме и могут лопнуть.
Осмотическое давление крови зависит от растворенных в ней солей. Около 60% этого давления создается NaCl. Осмотическое давление крови, лимфы и тканевой жидкости приблизительно одинаково (примерно 290-300 мосм/л, или 7,6 атм) и отличается постоянством. Даже в случаях, когда в кровь поступает значительное количество воды или соли, осмотическое давление не претерпевает значительных изменений. При избыточном поступлении в кровь вода быстро выводится почками и переходит в ткани, что восстанавливает исходную величину осмотического давления. Если же в крови повышается концентрация солей, то в сосудистое русло переходит вода из тканевой жидкости, а почки начинают усиленно выводить соль. Продукты переваривания белков, жиров и углеводов, всасывающиеся в кровь и лимфу, а также низкомолекулярные продукты клеточного метаболизма могут изменять осмотическое давление в небольших пределах.
Поддержание постоянства осмотического давления играет очень важную роль в жизнедеятельности клеток.
Концентрация водородных ионов и регуляция рН крови
Кровь имеет слабощелочную среду: рН артериальной крови равен 7,4; рН венозной крови вследствие большого содержания в ней углекислоты составляет 7,35. Внутри клеток рН несколько ниже (7,0-7,2), что обусловлено образованием в них при метаболизме кислых продуктов. Крайними пределами изменений рН, совместимыми с жизнью, являются величины от 7,2 до 7,6. Смещение рН за эти пределы вызывает тяжелые нарушения и может привести к смерти. У здоровых людей колеблется в пределах 7,35-7,40. Длительное смещение рН у человека даже на 0,1 -0,2 может оказаться гибельным.
Так, при рН 6,95 наступает потеря сознания, и если эти сдвиги в кратчайший срок не ликвидируются, то неминуем летальный исход. Если рН становится равен 7,7, то наступают тяжелейшие судороги (тетания), что также может привести к смерти.
В процессе обмена веществ ткани выделяют в тканевую жидкость, а следовательно, и в кровь «кислые» продукты обмена, что должно приводить к сдвигу рН в кислую сторону. Так, в результате интенсивной мышечной деятельности в кровь человека может поступать в течение нескольких минут до 90 г молочной кислоты. Если это количество молочной кислоты прибавить к объему дистиллированной воды, равному объему циркулирующей крови, то концентрация ионов возрастет в ней в 40 000 раз. Реакция же крови при этих условиях практически не изменяется, что объясняется наличием буферных систем крови. Кроме того, в организме рН сохраняется за счет работы почек и легких, удаляющих из крови углекислый газ, избыток солей, кислот и щелочей.
Постоянство рН крови поддерживается буферными системами: гемоглобиновой, карбонатной, фосфатной и белками плазмы.
Буферная система гемоглобина самая мощная. На ее долю приходится 75% буферной емкости крови. Эта система состоит из восстановленного гемоглобина (ННb) и его калиевой соли (КНb). Буферные свойства ее обусловлены тем, что при избытке Н + КНb отдает ионы К+, а сам присоединяет Н+ и становится очень слабо диссоциирующей кислотой. В тканях система гемоглобина крови выполняет функцию щелочи, предотвращая закисление крови вследствие поступления в нее углекислого газа и Н+ -ионов. В легких гемоглобин ведет себя как кислота, предотвращая защелачивание крови после выделения из нее углекислоты.
Карбонатная буферная система (Н 2 СО 3 и NaHC0 3) по своей мощности занимает второе место после системы гемоглобина. Она функционирует следующим образом: NaHCO 3 диссоциирует на ионы Na + и НС0 3 - . При поступлении в кровь более сильной кислоты, чем угольная, происходит реакция обмена ионами Na+ с образованием слабо диссоциирующей и легко растворимой Н 2 СО 3 Таким образом, предотвращается повышение концентрации Н + -ионов в крови. Увеличение в крови содержания угольной кислоты приводит к ее распаду (под влиянием особого фермента, находящегося в эритроцитах, — карбоангидразы) на воду и углекислый газ. Последний поступает в легкие и выделяется в окружающую среду. В результате этих процессов поступление кислоты в кровь приводит лишь к небольшому временному повышению содержания нейтральной соли без сдвига рН. В случае поступления в кровь щелочи, она реагирует с угольной кислотой, образуя гидрокарбонат (NaHC0 3) и воду. Возникающий при этом дефицит угольной кислоты немедленно компенсируется уменьшением выделения углекислого газа легкими.
Фосфатная буферная система образована дигидрофосфатом (NaH 2 P0 4) и гидрофосфатом (Na 2 HP0 4) натрия. Первое соединение слабо диссоциирует и ведет себя как слабая кислота. Второе соединение обладает щелочными свойствами. При введении в кровь более сильной кислоты она реагируете Na,HP0 4 , образуя нейтральную соль и увеличивая количество мало диссоциирующего дигидрофосфата натрия. В случае введения в кровь сильной щелочи она взаимодействует с ди гидрофосфатом натрия, образуя слабощелочной гидрофосфат натрия; рН крови при этом изменяется незначительно. В обоих случаях избыток ди гидрофосфата и гидрофосфата натрия выделяется с мочой.
Белки плазмы играют роль буферной системы благодаря своим амфотерным свойствам. В кислой среде они ведут себя как щелочи, связывая кислоты. В щелочной среде белки реагируют как кислоты, связывающие щелочи.
Важная роль в поддержании рН крови отводится нервной регуляции. При этом преимущественно раздражаются хеморецепторы сосудистых рефлексогенных зон, импульсы от которых поступают в продолговатый мозг и другие отделы ЦНС, что рефлекторно включает в реакцию периферические органы — почки, легкие, потовые железы, желудочно-кишечный тракт, деятельность которых направлена на восстановление исходных величин рН. Так, при сдвиге рН в кислую сторону почки усиленно выделяют с мочой анион Н 2 Р0 4 -. При сдиге рН в щелочную сторону увеличивается выделение почками анионов НР0 4 -2 и НС0 3 -. Потовые железы человека способны выводить избыток молочной кислоты, а легкие — СО2.
При различных патологических состояниях может наблюдаться сдвиг рН как в кислую, так и в щелочную среду. Первый из них носит название ацидоз, второй - алкалоз.
Нормальная жизнедеятельность клеток организма возможна только при условии постоянства его внутренней среды. Истинной внутренней средой организма является межклеточная (интерстициальная) жидкость, которая непосредственно контактирует с клетками. Однако постоянство межклеточной жидкости во многом определяется составом крови и лимфы, поэтому в широком понимании внутренней среды в ее состав включают: межклеточную жидкость, кровь и лимфу, спиномозговую, суставную и плевральную жидкость . Между , межклеточной жидкостью и лимфой осуществляется постоянный обмен, направленный на обеспечение непрерывного поступления к клеткам необходимых веществ и удаление оттуда продуктов их жизнедеятельности.
Постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды называют гомеостазом.
Гомеостаз — это динамическое постоянство внутренней среды, который характеризуется множеством относительно постоянных количественных показателей, получивших название физиологических, или биологических, констант. Эти константы обеспечивают оптимальные (наилучшие) условия жизнедеятельности клеток организма, а с другой — отражают его нормальное состояние.
Важнейшим компонентом внутренней среды организма является кровь. В понятии системы крови по Лангу входят кровь, регулирующий ней рогу моральный аппарат, а также органы, в которых происходит образование и разрушение клеток крови (костный мозг, лимфатические узлы, вилочковая железа, селезенка и печень).
Функции крови
Кровь выполняет следующие функции.
Транспортная функция — заключается в транспорте кровью различных веществ (энергии и информации, в них заключенных) и тепла в пределах организма.
Дыхательная функция — кровь переносит дыхательные газы — кислород (0 2) и углекислый газ (СО?) — как в физически растворенном, так и химически связанном виде. Кислород доставляется от легких к потребляющим его клеткам органов и тканей, а углекислый газ — наоборот от клеток к легким.
Питательная функция — кровь переносит также мигательные вещества от органов, где они всасываются или депонируются, к месту их потребления.
Выделительная (экскреторная) функция — при биологическом окислении питательных веществ, в клетках образуются, кроме СО 2 , другие конечные продукты обмена (мочевина, мочевая кислота), которые транспортируются кровью к выделительным органам: почкам, легким, потовым железам, кишечнику. Кровью осуществляются также транспорт гормонов, других сигнальных молекул и биологически активных веществ.
Терморегулирующая функция — благодаря своей высокой теплоемкости кровь обеспечивает перенос тепла и его перераспределение в организме. Кровью переносится около 70% тепла, образующегося во внутренних органах в кожу и легкие, что обеспечивает рассеяние ими тепла в окружающую среду.
Гомеостатическая функция — кровь участвует в водно- солевом обмене в организме и обеспечивает поддержание постоянства его внутренней среды — гомеостаза.
Защитная функция заключается прежде всего в обеспечении иммунных реакций, а также создании кровяных и тканевых барьеров против чужеродных веществ, микроорганизмов, дефектных клеток собственного организма. Вторым проявлением защитной функции крови являетcя ее участие в поддержании своего жидкого агрегатного состояния (текучести), а также остановке кровотечения при повреждении стенок сосудов и восстановлении их проходимости после репарации дефектов.
Система крови и её функции
Представление о крови как системе создал наш соотечественник Г.Ф. Ланг в 1939 г. В эту систему он включил четыре части:
- периферическая кровь, циркулирующая по сосудам;
- органы кроветворения (красный костный мозг, лимфатические узлы и селезенка);
- органы кроверазрушения;
- регулирующий нейрогуморальный аппарат.
Система крови представляет собой одну из систем жизнеобеспечения организма и выполняет множество функций:
- транспортная - циркулируя по сосудам, кровь осуществляет транспортную функцию, которая определяет ряд других;
- дыхательная — связывание и перенос кислорода и углекислого газа;
- трофическая (питательная) - кровь обеспечивает все клетки организма питательными веществами: глюкозой, аминокислотами, жирами, минеральными веществами, водой;
- экскреторная (выделительная) - кровь уносит из тканей «шлаки» — конечные продукты метаболизма: мочевину, мочевую кислоту и другие вещества, удаляемые из организма органами выделения;
- терморегуляторная — кровь охлаждает энергоемкие органы и согревает органы, теряющие тепло. В организме имеются механизмы, которые обеспечивают быстрое сужение сосудов кожи при понижении температуры окружающего воздуха и расширение сосудов при повышении. Это приводит к уменьшению или увеличению потери тепла, так как плазма состоит на 90-92% из воды и обладает вследствие этого высокой теплопроводностью и удельной теплоемкостью;
- гомеостатическая - кровь поддерживает стабильность ряда констант гомеостаза — , осмотического давления и др.;
- обеспечение водно-солевого обмена между кровью и тканями — в артериальной части капилляров жидкость и соли поступают в ткани, а в венозной части капилляров возвращаются в кровь;
- защитная - кровь является важнейшим фактором иммунитета, т.е. защиты организма от живых тел и генетически чужеродных веществ. Это определяется фагоцитарной активностью лейкоцитов (клеточный иммунитет) и наличием в крови антител, обезвреживающих микробы и их яды (гуморальный иммунитет);
- гуморальная регуляция - благодаря своей транспортной функции кровь обеспечивает химическое взаимодействие между всеми частями организма, т.е. гуморальную регуляцию. Кровь переносит гормоны и другие биологически активные вещества от клеток, где они образуются, к другим клеткам;
- осуществление креаторных связей. Макромолекулы, переносимые плазмой и форменными элементами крови, осуществляют межклеточную передачу информации, обеспечивающую регуляцию внутриклеточных процессов синтеза белков, сохранение степени дифференцированности клеток, восстановление и поддержание структуры тканей.
Примерно 6 % от общей массы взрослого человека составляет кровь. В состав крови человека входит железосодержащий белок - гемоглобин, который разносит кислород при циркуляции крови ко всем органам и тканям.
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 |
Эритроциты |
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 |
Лейкоциты |
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: Гранулоциты - зернистые; Агранулоциты - незернистые. 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 |
Тромбоциты |
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.
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
Рис. 2. Плазма.
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.
Значение
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.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 307.