Значение и состав крови. Система кровообращения

Благодаря поддержанию определенного состава внутренней среды клетки функционируют в постоянных условиях. Внутренней средой организма человека являются кровь, лимфа и тканевая жидкость. Поступающие в организм питательные вещества и кислород крови разносятся по организму и из крови поступают в лимфу и тканевую жидкость. В обратном порядке осуществляется выделение продуктов обмена. Кровь обеспечивает постоянство состава тканевой жидкости.

Поглощение кровью кислорода и вы­нос углекислого газа называют дыхательной функцией крови. Кровь осуществляет транспортную функцию — перенос пита­тельных веществ из органов пищеварения в клетки и ткани орга­низма и вынос продуктов распада. Кровь выполняет защитную функцию. В организм могут по­ступать ядовитые вещества или микробы. Они подвергаются раз­рушению и уничтожению некоторыми клетками крови или склеи­ваются и обезвреживаются особыми защитными веществами. Кровь участвует в гуморальной регуляции деятельности орга­низма, выполняет терморегуляторную функцию, охлаждая энерго­емкие органы и согревая органы, теряющие тепло.

Количество и состав крови. Количество крови в организме человека меняется с возрастом. У взрослых людей массой 60—70 кг общее количество крови 5—5,5 л.

Не вся кровь циркулирует в кровеносных сосудах. Некоторая ее часть находится в кровяных депо. Роль депо крови выполняют сосуды селезенки, кожи, печени и легких. Депо крови участвуют в поддержании постоянного количества циркулирующей крови.

Артериальная кровь представляет собой красную непрозрачную жидкость. Если принять меры, предупреж­дающие свертывание крови, то при отстаивании, а еще лучше при центрифугировании она отчетливо разделяется на два слоя. Верх­ний слой — слегка желтоватая жидкость — плазма, осадок темно-красного цвета. Осадок вместе с пленкой образован фор­менными элементами крови — эритроцитами, лейкоцитами и кро­вяными пластинками — тромбоцитами. Все клетки крови живут определенное время, после чего разрушаются. В кроветворных органах (костном мозге, лимфатических узлах, селезенке) проис­ходит непрерывное образование новых клеток крови. Плазма состоит на 90—92% из воды, 8—10% составляют ор­ганические и неорганические соединения. Концентрация раство­ренных в жидкости веществ создает определенное осмотическое давление.

Форменные элементы крови. Форменные элементы, определяю­щие возможность осуществления важнейшей функции крови — дыхательной,— эритроциты (красные кровяные клетки). Количество эритроцитов в крови взрослого человека 4,5—5,0 млн. в 1 мм³ крови. Осуществление эритроцитами дыхательной функции связано с наличием в них особого вещества — гемоглобина, являющегося переносчиком кислорода. В состав гемоглобина входит двухва­лентное железо, которое, соединяясь с кислородом, образует не­прочное соединение оксигемоглобин. В капиллярах такой оксигемоглобин легко распадается на гемоглобин и кислород, кото­рый поглощается клетками. В капиллярах же тканей гемогло­бин соединяется с углекислым газом. Это соединение распадает­ся в легких, углекислый газ выделяется в атмосферный воздух. За 100% принято наличие 16,7 г гемоглобина в 100 мл крови. У взрослого человека обычно в крови содержится 60—80% гемоглобина. Содержание гемогло­бина зависит от количества эритроцитов в крови, питания, в кото­ром важно наличие необходимого для функционирования гемогло­бина железа, пребывания на свежем воздухе и других причин. Снижение числа эритроцитов ниже 3 млн. и количества ге­моглобина ниже 60% свидетельствует о наличии анемического со­стояния (малокровия).

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) широко ис­пользуется как важный диагностический показатель, свидетель­ствующий о наличии воспалительных процессов и других патоло­гических состояний. Скорость оседания эритроцитов у новорожденных от 1 до 2 мм/ч, у детей до 3 лет - от 2 до 17 мм/ч, в возрасте от 7 до 12 лет - не превышает 12 мм/ч. Скорость оседания эритроцитов у мужчин 1—10 мм/ч, у жен­щин— 2—15 мм/ч.

Лейкоциты — белые кровяные клетки. Важнейшей функцией лейкоцитов является защита от попадающих в кровь микроорга­низмов и токсинов. Защитная функция лейкоцитов связана с их способностью передвигаться самостоятельно к тому участку, куда проникли микробы или инородное тело. Приблизившись к ним, лейкоциты обволакивают их, втягивают внутрь и пере­варивают (явление фагоцитоза). Важным фактором, опреде­ляющим защитные свойства лейкоцитов, является также их уча­стие в иммунных механизмах. По форме, строению и функции различают разные типы лейко­цитов. Основные из них: лимфоциты, моноциты, нейтрофилы. В крови взрослого человека содержится 4000—9000 лейкоцитов в 1 мкл. Существует определенное соотношение между разными типами лейкоцитов, выраженное в процентах, так называемая лей­коцитарная формула. При патологических состояниях изменяется как общее число лейкоцитов, так и лейкоцитарная формула.

Тромбоциты и свертывание крови. Тромбоциты (кровяные пла­стины) — самые мелкие из форменных элементов крови. Количе­ство их варьирует от 200 до 400 тыс. в 1 мм³ (мкл). Образуются тромбоциты в красном костном мозге и селезен­ке. Основная функция тромбоцитов связана с их участием в свер­тывании крови. При ранении кровеносных сосудов тромбоциты разрушаются. При этом из них выходят в плазму вещества, не­обходимые для формирования кровяного сгустка — тромба. В нормальных условиях кровь в неповрежденных кровеносных сосудах не свертывается благодаря наличию в организме противосвертывающих факторов. При некоторых воспалительных процес­сах, сопровождающихся повреждением внутренней стенки сосуда, и при сердечно-сосудистых заболеваниях происходит свертывание крови, образуется тромб. Нормальное функционирование кровообращения, препятствую­щее как кровопотере, так и свертыванию крови внутри сосуда, достигается определенным равновесием двух существующих в ор­ганизме систем — свертывающей и противосвертывающей.

Группы крови и переливание крови. При переливании крови от одного человека к другому необходимо учитывать группы кро­ви. Это связано с тем, что в форменных элементах крови — эрит­роцитах содержатся особые вещества антигены, или агглютиногены, а в белках плазмы агглютинины, при определенном сочета­нии этих веществ происходит склеивание эритроцитов — агглюти­нация. Классификация групп основана на наличии в крови тех или иных агглютининов и агглютиногенов. Агглютиногенов в эри­троцитах два типа, их обозначают буквами латинского алфавита А, В. В эритроцитах они могут быть по одному или вместе либо отсутствовать. Агглютининов (склеивающих эритроцитов) в плаз­ме тоже два, их обозначают греческими буквами а и b. В крови разных людей содержится либо один, либо два, либо ни одного агглютинина. Агглютинация наступает в том случае, если агглютиногены донора встречаются с одноименными агглютининами ре­ципиента (человека, которому переливают кровь): А с а, В с b или АВ с ab. Понятно, что в крови каждого человека агглютинины и агглютиногены разноименные. В случае если агглютинин а взаи­модействует с агглютиногеном А или агглютинин b с агглютиногеном В — наступает агглютинация, грозящая организму гибелью. У людей имеется 4 комбинации агглютиногенов и агглютининов и соответственно выделяют 4 группы крови.

Людям I группы можно переливать кровь только той же группы. Однако кровь людей I группы можно переливать всем. Людей этой группы называют универсальными донорами. Противоположная картина для IV группы. Кровь лю­дей IV группы можно переливать только тем, кто имеет аналогич­ную группу, людям же IV группы можно переливать любую, они являются универсальными реципиентами. Кровь людей II и III групп можно переливать людям той же группы крови и тем, у кого IV группа крови.

В крови имеются также и другие агглютиногены, не входящие в систему классификации групп. Среди них один из наиболее су­щественных, который надо учитывать при переливании,— резус-фактор. Он содержится у 85% людей (резус-положительные), у 15% этого фактора в крови нет (резус-отрицательные). При переливании резус-положительной крови резус-отрицательному че­ловеку в крови появляются резус-отрицательные антитела, и при повторном переливании резус-положительной крови могут на­ступить серьезные осложнения в виде агглютинации. Резус-фактор в особенности важно учитывать при беременности. Если отец ре­зус-положительный, а мать резус-отрицательная, кровь плода бу­дет резус-положительная, так как это доминантный признак. Аг­глютиногены плода, поступая в кровь матери, вызовут образова­ние антител (агглютининов) к резус-положительным эритроцитам. Если эти антитела через плаценту проникнут в кровь плода, на­ступит агглютинация и плод может погибнуть. Поскольку при повторных беременностях в крови матери увеличивается количест­во антител, опасность для детей возрастает. В таком случае либо женщине с резус-отрицательной кровью вводят заблаговременно антирезус гаммаглобулин, либо только что родившемуся ребенку производят заменное переливание крови.

Переливание крови — один из методов лечения, незаменимый при острых кровопотерях (ранения, операции). К переливанию крови часто прибегают при шоке и различного рода болезнях, где необходимо повысить сопротивляемость организма. Переливание может быть произведено непосредственно от дающего кровь (до­нора) к получающему ее (реципиенту). Однако более удобно ис­пользование донорской консервированной крови, так как в распо­ряжении всегда будет кровь необходимой группы.

Малокровие — резкое сниже­ние гемоглобина крови и уменьшение количества эритроцитов. Заболевание сопровождается головными болями, головокружением, обморо­ками, отрицательно сказывается на работоспособности и успешно­сти обучения. Кроме того, у малокровных учащихся резко сни­жается сопротивляемость организма и они часто и длительно болеют. Профилактической мерой против малокровия оказы­ваются: правильная организация режима дня, рациональное пита­ние, богатое минеральными солями и витаминами, строгое норми­рование учебной, внеклассной, трудовой и творческой деятельно­сти, чтобы не развивалось переутомление, необходимый объем су­точной двигательной активности в условиях открытого воздуха и разумное использование естественных факторов природы.

Система кровообращения. К системе кровообращения относятся сердце, выполняющее роль насоса, и сосуды, по которым циркулирует кровь. Кровь, выбрасываемая сердцем, по артериям, их разветвлениям (артериолам) и капиллярам поступает к тканям и органам, затем по мел­ким венам (венулам) и крупным венам возвращается к сердцу. Таким образом, благодаря кровообращению ко всем органам и тканям поступают кислород, питательные вещества, соли, гормо­ны, вода и выводятся из организма продукты обмена.

Сосудистая система состоит из двух кругов кровообращения — большого и малого. Большой круг кровообращения начинается от левого желудоч­ка сердца, откуда кровь поступает в аорту. Из аорты путь арте­риальной крови продолжается по артериям, которые по мере уда­ления от сердца ветвятся и самые мелкие из них распадаются на капилляры, которые густой сетью пронизывают весь организм. Через тонкие стенки капилляров кровь отдает питательные ве­щества и кислород в тканевую жидкость, а продукты жизнедея­тельности клеток из тканевой жидкости поступают в кровь. Из ка­пилляров кровь поступает в мелкие вены, которые, сливаясь, об­разуют более крупные вены и впадают в верхнюю и нижнюю полые вены. Верхняя и нижняя полые вены приносят венозную кровь в правое предсердие, где заканчивается большой круг кро­вообращения.

Малый круг кровообращения начинается от правого желудоч­ка сердца легочной артерией. Венозная кровь по легочной арте­рии приносится к капиллярам легких. В легких происходит обмен газов между венозной кровью капилляров и воздухом в альвеолах легких. От легких по четырем легочным венам уже артериальная кровь возвращается в левое предсердие. В левом предсердии за­канчивается малый круг кровообращения. Из левого предсердия кровь попадает в левый желудочек, откуда начинается большой круг кровообращения.

С системой кровообращения тесно связана лимфатическая си­стема. Она служит для оттока жидкости из тканей, в отличие от кровеносной системы, создающей как приток, так и отток жидкости. Лимфатическая система начинается с сети замкнутых капилляров, которые переходят в лимфатические сосуды, впадаю­щие в левый и правый лимфатические протоки, а оттуда в крупные вены. На пути к венам лимфа, протекающая из разных органов и тканей, проходит через лимфатические узлы, выполняющие роль биологических фильтров, защищающих организм от инородных тел и инфекций.

Строение и функционирование сердца. Сердце пред­ставляет собой полый мышечный орган, расположенный слева в грудной клетке, размер и масса которого изменяется с возрастом. Сердце разделено на четыре камеры (два предсердия и два желудочка). Клапаны сердца обеспечивают движение крови только в од­ном направлении: из предсердий в желудочки, а из желудочков в артерии.

На границе между левым желудочком и выходящей из него аортой и между правым желудочком и легочной артерией имеются полулунные клапаны. Основную массу стенки сердца составляет мощная мышца — миокард, состоящий из особого ро­да поперечнополосатой мышечной ткани. Основная масса сердечной мышцы представлена типичными для сердца волокнами, которые обеспечивают сокращение отделов сердца. Их основная функция — сократимость. Кроме того, в сердечной мышце имеются атипиче­ские волокна. С деятельностью атипических волокон связано возникновение возбуждения в сердце и проведение его от предсер­дий к желудочкам. Эти волокна образуют проводящую систему сердца.

Сердце сокращается ритмично: сокращения отделов сердца чередуются с их расслаблением. Сокращение отде­лов сердца называют систолой, а расслабление — диастолой. Период, охватывающий одно сокращение и расслабление сердца, называют сердечным циклом. В состоянии относительного по­коя сердечный цикл продолжается около 0,8с.

Частота сердечных сокращений обычно измеряется по пуль­су, поскольку каждый выброс крови в сосуды приводит к изме­нению их кровенаполнения, растяжению сосудистой стенки, что ощущается в виде толчка. В норме у взрослого человека частота сердечных сокращений — 75 раз в 1 мин. У новорожденного она значительно выше—140 в 1 мин. Количество крови, выбрасываемое желудочком за одно со­кращение, называют ударным, или систолическим объемом. У лю­дей нетренированных минутный объем крови увеличивается в основном за счет учащения сердечных сокращений. Таким образом, сердце нетренированных людей работает менее эко­номично и быстрее изнашивается.

Деятельность сердца, как и деятельность любой возбудимой ткани, сопровождается электри­ческими явлениями. Метод регистрации электрических явлений в работающем сердце получил название электрокардиографии. Чувствительный прибор, с помощью которого регистрируют элек­трические явления в возбужденном сердце, называют электрокар­диографом. Разница потенциалов, возникающая в возбужденном сердце, регистрируется в виде электрокардиограммы (ЭКГ). Электрокардиография — один из наиболее важных методов объективной регистрации деятельности сердца у взрослых.