Из чего состоит кровь и какова ее роль в организме человека

Кровь — это та среда в организме человека, посредством которой доставляются кислород и питательные вещества в ткани, выводятся токсины и вредители, осуществляется связь между органами и системами путем передачи гормонов, организуется защита от инфекционных агентов.

Все, из чего состоит кровь, достаточно хорошо изучено и измерено. Поэтому любые изменения состава служат очень информативным диагностическим признаком болезни, помогают отличить одно заболевание от другого, принять меры профилактики и лечения.

Существуют физиологические и возрастные изменения человека. Они тоже отражаются на составе крови.

Состав крови

Кровь состоит из 4-х основных компонентов:

• красные кровяные клетки – эритроциты, обеспечивающие транспортировку кислорода от легких к органам человека;
• белые кровяные клетки – лейкоциты, отвечающие за борьбу с атакующими организм инфекциями;
• кровяные пластинки – тромбоциты, обеспечивающие свертываемость крови, предохраняя, тем самым, организм от смертельной кровопотери при травмах и порезах.

Все эти клетки взвешены в плазме крови, которая не только является транспортной средой для кровяных клеток, перемещая их по человеческому телу, но и содержит необходимые организму белки и соли.

Строение крови

Что такое кровь? Это ткань, которая состоит из плазмы и находящихся в ней в виде взвеси особых кровяных клеток. Плазма – это прозрачная жидкость желтоватого цвета, составляющая более половины всего объема крови. Подробнее о составе и функциях плазмы можно узнать здесь. В ней находится три основных вида форменных элементов:

• эритроциты – красные клетки, которые придают крови красный цвет за счет находящегося в них гемоглобина;
• лейкоциты – белые клетки;
• тромбоциты – кровяные пластинки.

Артериальная кровь, которая поступает из легких в сердце и затем разносится ко всем органам, обогащена кислородом и имеет ярко-алый цвет. После того как кровь отдаст кислород тканям, она по венам возвращается к сердцу. Лишенная кислорода, она становится более темной.

В кровеносной системе взрослого человека циркулирует примерно от 4 до 5 литров крови. Примерно 55% объема занимает плазма, остальное приходится на форменные элементы, при этом большую часть составляют эритроциты – более 90%.

Кровь – это вязкая субстанция. Вязкость зависит от количества находящихся в ней белков и эритроцитов. Это качество влияет на кровяное давление и скорость движения. Плотностью крови и характером движения форменных элементов обусловлена ее текучесть. Клетки крови двигаются по-разному. Они могут перемещаться группами или поодиночке. Эритроциты могут двигаться как по отдельности, так и целыми «стопками», как сложенные монеты, как правило, создают поток в центре сосуда. Белые клетки перемещаются поодиночке и обычно держатся около стенок.

Красные кровяные клетки — эритроциты

Красные кровяные клетки выполняют одну из важных функций крови. В капле крови содержатся миллионы эритроцитов, которые постоянно циркулируют по кровеносным сосудам, доставляя к органам кислород и удаляя образующийся в процессе клеточного дыхания углекислый газ.

Эритроциты называют красными кровяными клетками, потому что они содержат белок гемоглобин, имеющий ярко красный цвет. Именно гемоглобин переносит кислород и углекислый газ. Когда кровь проходит через легкие, молекулы кислорода присоединяются к гемоглобину, который доставляет его к каждой клеточке нашего тела. Освободившись от кислорода, гемоглобин присоединяет к себе молекулы углекислого газа. В легких, углекислый газ освобождается и выводится с дыханием из организма.

Средний срок жизни эритроцита составляет 120 дней. Костный мозг постоянно производит клетки крови, восполняя их естественную убыль.

Группы крови

Переливая кровь от животного к высшему существу, от человека к человеку, ученные наблюдали такую закономерность, что очень часто пациент, которому переливают кровь, умирает или появляются тяжелейшие осложнения.

С открытием венского врача К. Ландштейнера групп крови стало ясно, почему в некоторых случаях переливание крови проходит успешно, а в других приводит к печальным последствиям. Венский врач впервые обнаружил, что плазма, некоторых людей способна склеивать эритроциты других людей. Такое явление получило название изогемагглютинация.

В ее основе наблюдается присутствие антигенов, названных латинскими большими буквами A B, а в плазме (природных антител) именуется a b. Агглютинация эритроцитов наблюдается только в том случае, когда встречаются A и а, B и b.

Известно, что природные антитела имеют два центра соединения, потому одна молекула агглютинина может создать мостик между двумя эритроцитами. В то время как отдельный эритроцит, с помощью агглютининов, может склеиваться с соседним эритроцитом, благодаря чему образуется конгломерат эритроцитов.

Не возможно одинаковое число аглютиногенов и агглютининов в крови одного человека, так как в этом случае было бы массовое склеивание эритроцитов. Это никак не совместимо с жизнью. Возможны только 4 группы крови, то есть четыре соединения, где не пересекаются одинаковые агглютинины и агглютиногены: I — ab, II — AB, III — Ba, IV-AB.

Для того чтобы сделать переливание крови донора к пациенту, необходимо пользоваться этим правилом: среда пациента должна быть пригодна для существования эритроцитов донора (человек, отдающий кровь). Эта среда называется — плазма. То есть, для того, чтобы проверить совместимость крови донора и пациента, необходимо кровь с сывороткой совместить.

Первая группа крови совместима со всеми группами крови. Поэтому человек, с такой группой крови является универсальным донором. При этом человек, с самой редко группой крови (четвертая), не может быть донором. Его называют универсальным реципиентом.

В повседневной же практике, врачи используют другое правило: переливание крови только по совместимости групп крови. В других же случая, если нет данной группы крови, можно производить трансфузию другой группы крови в очень маленьком количестве, чтобы кровь смогла прижиться в организме пациента.

Белые кровяные клетки — лейкоциты

Лейкоциты исполняют защитные функции, как только в организм проникает инфекция в дело вступают белые кровяные клетки — лейкоциты. Лейкоциты постоянно находятся на страже. Некоторые лейкоциты (лимфоциты) производят защитные антитела – белки, нейтрализующие или уничтожающие вирусы и болезнетворные бактерии.

Жизненный цикл лейкоцитов сравнительно короток — от нескольких дней, до нескольких недель. В одном кубике крови здорового человека содержится от 4 до 8 тысяч лейкоцитов. Если организм борется с инфекцией, это число может увеличиться. Постоянное слишком большое или слишком малое количество лейкоцитов в крови может свидетельствовать о наличии серьёзных заболеваний.

Главные составные части

Как любой концентрированный раствор, кровь можно разделить на жидкую часть (плазму) и форменные элементы, к которым относятся эритроциты, тромбоциты и лейкоциты. В норме поддерживается соотношение между ними 4:6 (40-45% приходится на элементы).

Этот показатель медики называют «гематокритом». Изменения говорят о повышенной густоте крови (больше 45%) из-за потери жидкости с потом, поносом, при массивных ожогах. Возможен обратный вариант: разжижение крови при нарушенном синтезе и недостатке форменных элементов, введении большого объема жидкости.

Тромбоциты

Человек очень тяжело переносит массированную кровопотерю. Однако наш организм имеет механизм, защищающий его от потери крови, и основную роль в этом механизме играют тромбоциты.

Тромбоциты представляют собой бесцветные тельца неправильной формы, циркулирующие в крови. Они обладают способностью формировать сгустки (тромбы), останавливающие кровотечение.

Если началось кровотечение, то тромбоциты собираются у раны и пытаются блокировать кровотечение. Кальций, витамин К и белок фибриноген помогают тромбоцитам сформировать сгусток закрывающий кровоточащий сосуд. По мере высыхания, сгусток твердеет, образуя хорошо всем известную «корочку».

Что находится в плазме

В плазму входит вода и различные вещества органического и неорганического происхождения. На воду приходится 90-92%. В «сухом» остатке содержатся белки, жиры, углеводистые соединения, микроэлементы.

Белковый состав

Белковые молекулы необходимы для обеспечения:

• поддержки достаточной концентрации крови, позволяющей происходить различным биохимическим превращениям в организме человека;
• кислотной части равновесия в обмене веществ;
• выработки защитных механизмов;
• транспорта кислорода и других веществ;
• питания клеток;
• процесса свертываемости крови;
• «строительной» работы в клетках.

Основные белки крови:

Альбумины — 60% от общего белка, синтезируются в печени:

• они основной строительный и запасный материал для синтеза аминокислот;
• образуют и поддерживают внутреннее осмотическое давление, не позволяющее жидкой части покидать кровяное русло;
• являются переносчиками холестерина, билирубина, жирных кислот и их солей, некоторых металлов, антибиотиков и сульфаниламидов.

Автоматический анализатор содержания белка в крови позволяет быстро выполнить анализ

Глобулины — 30-34%, образуются в печени, лимфоузлах, селезенке, костном мозге. Имеют три фракции:

• Альфа-глобулины представляют соединения белка с углеводами, в таком виде находится 60% всей глюкозы (гликопротеины), переносят витамины, гормоны (эритропоэтин, протромбин, плазминоген), микроэлементы, молекулы жира.
• Бета-глобулины организуют транспортировку фосфолипидов, холестерина, железа (трансферрин), половых гормонов, факторов свертываемости крови.
• Гамма-глобулины образуют защитные антитела, агглютинины крови, по которым определяют ее группу.

Фибриноген — до 6%, образуется в печеночных клетках, играет основную роль в процессе свертываемости крови.

Белковые вещества плазмы и липопротеиды всегда учитываются при назначении лекарственных препаратов, поскольку они могут связывать некоторые вещества и блокировать их действие. Особенно важно это свойство при рассмотрении совместимости одновременного лечения двумя и более лекарствами.

Кроме белка в чистом виде, в крови присутствуют азотистые соединения в виде аминокислот, полипептидных цепочек, мочевой кислоты, креатинина, всего от 11 до 15 ммоль/л. Рост этого показателя указывает на нарушенную выделительную функцию почек.

Прочие органические и неорганические вещества

К органическим веществам плазмы, не содержащим азота, относятся липиды, ферменты, глюкоза. Они необходимы для снабжения организма энергией, для участия в свертываемости.

Неорганические составляющие входят в 1% объема. Это положительно и отрицательно заряженные частицы металлов и солей. Они являются частью ферментов, витаминов, участвуют во всех видах обмена веществ, обеспечивают передачу нервного импульса.

Откуда берётся кровь?

Довольно простой вопрос, на который мало кто из взрослых людей может ответить (кроме медиков и других естественно-научных специалистов). Действительно, в нашем организме целая куча крови — 5 литров у мужчин и чуть более 4 литров у женщин. Где же это всё создаётся?

Кровь создаётся в красном костном мозге. Не в сердце, как ошибочно могут предположить многие. Сердце, на самом деле, не имеет совершенно никакого отношения к кроветворению, не путайте кроветворную и сердечно-сосудистую системы!

Красный костный мозг — это ткань красноватого цвета , которая внешне очень похожа на арбузную мякоть. Красный костный мозг находится внутри тазовых костей, грудины, и в совсем небольшом количестве — внутри позвонков, костей черепа, а также около эпифизов трубчатых костей. Красный костный мозг не имеет отношения к головному мозгу, спинному мозгу или к нервной системе вообще. Я решил отметить местоположение красного костного мозга на картинке со скелетом, чтобы вы имели представление, где производится ваша кровь.

Кстати, если возникает подозрение на тяжёлые болезни, связанные с кроветворением, выполняется особая диагностическая процедура. Речь идёт о стернальной пункции (с латинского «sternum» — грудина). Стернальная пункция — это забор пробы красного костного мозга из грудины при помощи специального шприца с очень толстой иглой.

Все форменные элементы крови начинают своё развитие в красном костном мозге. Однако, Т-лимфоциты (это представители гладких, негранулированных лейкоцитов) на половине своего развития мигрируют в тимус, где продолжают дифференцировку. Тимус — это железа, которая находится за верхней частью грудины. Анатомы называют эту область «верхнее средостение».

Кровь как гумор

Античная медицина — а вслед за ней арабская и европейская — считала кровь одной из четырех кардинальных жидкостей, или гуморов, наряду с желтой и черной желчью и флегмой. Кровь представлялась самой сбалансированной телесной жидкостью, горячей и влажной одновременно, и отвечала за сан­гвинический темперамент, наиболее взвешенный. Богослов XIII века Винцент из Бове прибегал к поэтическим аргументам и цитировал Исидора Севиль­ского, чтобы доказать сладость крови и ее превосходство над прочими гуморами: «На латинском кровь (sanguis) называется так, поскольку она сладка (suavis)… те, в ком она преобладает, любезны и обворожительны» Цит. по: Bynum C. W. Wonderful Blood: Theology and Practice in Late Medieval Northern Germany and Beyond. Перевод Марии Пироговской..

До определенного времени болезни считались следствием нарушения гармо­нии жидкостей в организме. Кровь была опасна скорее своим избытком, чем недостатком, и дошедшие до нас документы с историями больных гораздо чаще говорят о полнокро­вии, чем о малокровии. Некоторые историки связы­вают «болезни избытка» с экономи­ческим и социальным статусом больных, ведь к врачам могли обращаться лишь состоятельные люди, тогда как простона­родье лечилось у других специалистов и от других болезней. В свою очередь, излишнее полнокровие таких больных объяснялось их образом жизни и чересчур изобильной пищей.

1 / 6

Схема кровопускания из «Книги природы» Конрада Мегенбергского. 1442–1448 годыCod. Pal. germ. 300 / Universitätsbibliothek Heidelberg

2 / 6

Схема кровопускания у лошади. Индийская миниатюра. XVIII векWellcome Collection

3 / 6

Врач готовится к кровопусканию. Копия картины Рихарда Бракенбурга. XVII векWellcome Collection

4 / 6

Кровопускание из ноги. Неизвестный художник по рисунку Оноре Домье. XIX векWellcome Collection

5 / 6

Монахиня пускает кровь больной. ГравюраWellcome Collection

6 / 6

Инструменты для кровопускания. XVIII векWellcome Collection

Основные лечебные манипуляции гуморальной медицины были нацелены на выведение лишних жидкостей наружу. Врачи прописывали своим подопечным желчегонные и потогонные отвары, нарывные пластыри и кровопускания. Арабские и европейские медицинские трактаты сохранили схемы человеческого тела с подробными указаниями, откуда следует пускать кровь при различных заболеваниях. При помощи ланцета, пиявок и банок хирурги и цирюльники (именно они, занимавшие более низкое место в иерархии медицинских профессий, непосредственно выполняли врачебные рекомендации) извлекали чашками и тарелками кровь из рук, ног и затылка. С середины XVII века веносечение периодически вызывало сомнения и критику, однако полностью оно не исчезло даже после распространения биомедицины и ее официального признания. Другие практики, связанные с гуморальными представлениями о крови, в ходу до сих пор — от «разогре­вающих» горчичников или гусиного жира при простуде до банок, которые широко использовались в советской медицине и советских же практиках самолечения. В современной биомедицине банки считаются то ли плацебо, то ли альтернативной техникой, но в Китае и Финляндии они по-прежнему сохраняют репутацию укрепляющего, расслабляющего и обезболивающего средства.

Для восполнения недостатка крови использовались другие средства. Галенова физиология Гален — древнеримский медик, хирург и философ греческого происхождения, живший в II–III веках. помещала центр кроветво­рения в печень, где пища перерабаты­валась в телесные жидкости и мышцы, — таких взглядов европейские медики продолжали придерживаться примерно до XVII века. Кроме того, существовало представление о так называемом «нечувствительном испарении», которое можно условно отождествить с кожным дыханием.

Эту доктрину, восходящую к греческим сочинениям, сформулировал в начале XVII века падуанский врач, корреспондент Галилея Санторио Санторио. С его точки зрения, через кожу незаметно для человека испарялась внутренняя влага, извлекаемая телом из пищи и напитков. В обратную сторону это тоже работало: раскрывшись, кожные и внутренние поры («скважины») впитывали наружные частицы воды и воздуха. Поэтому недостаток крови предлагалось восполнять питьем свежей крови животных и людей и ваннами из нее же. Например, в 1492 году ватиканские медики тщетно пытались вылечить папу Иннокентия VIII, давая ему питье из венозной крови трех здоровых юношей.

Резус-фактор

Известные врачи К. Ландштейнер и А. Виннер при эксперименте над обезьянами, обнаружили у нее антиген, который на сегодняшний день несет название — резус-фактор. При дальнейших исследованиях оказалось, что такой антиген находится у большинства людей белой расы, то есть более 85%.

Такие люди отмечаются резус — положительным ( Rh+). Почти 15% народа носят резус — отрицательный (Rh-).

Система резус не имеет одноименных агглютининов, но они могут появиться в том случае, если человеку с отрицательным фактором перелить кровь резус — положительную.

Резус-фактор определяется по наследству. Если женщина с положительным резус-фактором, родит от мужчины с отрицательным резусом, то ребенок на 90% получит именно отцовский резус-фактор. В таком случае, несовместимость резуса матери и плода 100%.

Такая несовместимость может привести к осложнениям в беременности. При этом страдает не только мать, но и плод. В таких случаях не редки преждевременные роды и выкидыши.

Где кровь разрушается?

На самом деле, все форменные элементы крови имеют небольшие сроки жизни. Эритроциты живут порядка 120 дней, лейкоциты — не более 10 дней. Старые, плохо функционирующие клетки в нашем организме обычно поглощаются специальными клетками — тканевыми макрофагами (тоже пожиратели).

Однако форменные элементы крови также разрушаются и в селезёнке. Прежде всего, это касается эритроцитов. Не зря селезёнку называют также «кладбище эритроцитов». Следует отметить, что в здоровом организме старение и распад старых форменных элементов компенсируется созреванием новых популяций. Таким образом формируется гомеостаз (постоянство) содержания форменных элементов.

Заболеваемость по группам крови

Люди, имеющие разные группы крови подвержены определенным заболеваниям. К примеру, человек с первой группой крови подвержен язвенным заболеваниям желудка и двенадцатиперстной кишки, гастрит, болезни желчи.

Очень часто и сложнее переносят сахарный диабет, индивиды с второй группой крови. У таких людей свертываемость крови значительно повышена, что приводит к инфарктам миокарда и инсультам. Если следовать статистике, у таких людей наблюдаются раковые заболевания половых органов и раковые заболевания желудка.

Лица с третьей группой крови больше остальных страдают заболеванием рака толстой кишки. Притом, люди с первой и четвертой группой крови тяжело переносят натуральную оспу, но менее восприимчивы к возбудителям чумы.

Функции крови

Итак, мы знаем, из чего состоит кровь, знаем, где она создаётся и где разрушается. Какие же функции она выполняет, для чего она нужна?

1. Транспортная, она же дыхательная. Кровь переносит к тканям всем органов кислород и питательные вещества, забирая углекислый газ и продукты распада;
2. Защитная. Как уже говорилось ранее, наша кровь — это мощнейшая линия защиты от разнообразных напастей, начиная от банальных бактерий и заканчивая грозными онкологическими болезнями;
3. Поддерживающая. Кровь — универсальный механизм регуляции постоянства внутренней среды организма. Кровь регулирует температуру, кислотность среды, натяжение поверхностей и ряд других факторов.