Понятие о системе крови, её функциях. Физиологические константы крови.

Электролитный состав плазмы крови, осмотическое давление крови.

Содержание электролитов. В табл. 18.1 и на рис. 18.2 приведены данные по ионному составу плазмы крови. К группе “органических кислот” относят молочную, лимонную и пировиноградную кислоты, а также аминокислоты.

Концентрации веществ удобнее выражать не в еди­ницах отношения массы к объему (г/дл или мг/дл), а в молях на литр (молярность), эквивалентах на литр (нор­мальность, или эквивалентная концентрация) [экв/л = = моль/(валентность-л)]. В случае если частицы раство­ренного вещества занимают в растворе существенное пространство и необходимо учитывать уменьшение за счет этого объема раствора, его концентрацию часто выра­жают в молях на килограмм растворителя (моляльность) (см. табл. 18).

 Таблица 18.1. Среднее содержание электролитов и неэлектролитов в плазме крови человека

	г/л	МЭКВ/Л	ммоль/кг
			воды плазмы
Электролиты
Катионы:
натрий	3,28	143	153
калий	0,18	5	5
кальций	0,10	5	3
магний	0,02	2	1
Всего		155
Анионы:
хлорид	3,65	103	110
бикарбонат	0,61	11	28
фосфат	0,04	2	1
сульфат	0,02	1	1
органические
кислоты		6
белки	65-80	16	-1
Всего		155
Неэлектролиты
Глюкоза	0,9-1,0		5
Мочевина	0,40		7

 

 

Осмотическое давление. Концентрация раство­ренных в плазме веществ может быть выражена как осмотическое давление. Осмотическое давление плазмы крови в норме составляет 7,3 атм (5600 мм рт. ст., или 745 кПа), что соответствует температуре замерзания, равной —0,54°С. Растворы, осмотиче­ское давление которых такое же, как у плазмы, называют изотоническими, растворы с большим осмотическим давлением - гипертоническими, а с меньшим - гипотоническими. Плазма изотонична по отношению к раствору неэлектролита, моляльность которого составляет всего 1/3. Около 96% осмоти­ческого давления крови обусловлено присутствием неорганических электролитов, в основном NaCI;

давление, обусловленное данными веществами, на­зывают кристаллоидно-осмотическим. Молекуляр­ная масса NaCI низка, поэтому на единицу массы этого вещества приходится много молекул.

Регуляция осмотического давления плазмы имеет первостепенное значение для постоянства внутренней среды организма, или гомеостаза. Лю­бое отклонение осмотического давления жидкостей внеклеточного пространства (плазмы крови и ин-терстициальной жидкости) от нормальных величин приводит к перераспределению воды между клет­ками и окружающей их средой. Если межклеточная жидкость становится гипотоничной, то вода вхо­дит в клетки и вызывает их набухание (клеточный отек). Значительное увеличение объема клеток может привести к разрыву их мембран (см. осмо­тический гемолиз эритроцитов, с. 425).

В гипертонической среде, напротив, клетки те­ряют воду и сжимаются, что означает потерю тка­нями нормального тургора. В обоих случаях жизне­деятельность клеток в той или иной степени на­рушается.

Функции электролитов плазмы. Изотоничность среды-одно из основных условий поддержания жизнедеятельности изолированной переживающей ткани. В то же время для сохранения клеточных функций этого условия недостаточно: необходимо также, чтобы различные ионы присутствовали в определенном соотношении. В табл. 18.2 приведены составы некоторых физиологических солевых раст­воров, успешно применяющихся в качестве сред для тканей in vitro. Хотя различные влияния тех или иных ионов известны давно, механизмы, лежацпк в основе этих влияний, до конца не ясны.

Эритроциты, их функции. Скорость оседания эритроцитов. Гуморальная и нервная регуляция эритропоэза.

ФИЗИОЛОГИЯ ЭРИТРОЦИТА

В крови мужчин уровень эритроцитов в норме 4-5,1x10¹²/л, в крови женщин – 3,7 - 4,7 х 10¹² /л, т.е. несколько ниже, что, возможно, связано с различиями в уровне эстрогенов и потребности в кислороде. Общая поверхность всех циркулирующих в крови эритроцитов достигает астрономической цифры — 3800 м². Средний диаметр эритроцита 7,3 мкм, средняя толщина 2,0 мкм, средний объем одного эритроцита 86 мкм³, средняя площадь 140 мкм². Существует несколько вариантов форм эритроцитов, в связи с чем эритроциты носят соответствующие названия: дискоциты, стоматоциты, эхиноциты, микроциты (их диаметр меньше 7,2 мкм), мегалоциты (диаметр больше 9,5 мкм), нормоциты. Именно последние имеют двояковогнутую форму и являются наиболее приспособленными для выполнения основной функции эритроцитов — транспорта кислорода и углекислого газа.

Для эритроцитов характерны следующие свойства. Высокая способность к деформации: эритроцит может проходить миллипоровый фильтр с диаметром отверстий в 3 мкм, он входи т в микропипетку с диаметром отверстия 2,5—3 мкм. Эритроцит содержит внутри себя и толще мембраны около 140 ферментов. Средняя продолжительность жизни — 120 дней. Энергия черпается за счет гликолиза и пентозного шунта. Она используется для сохранения в течение 120-дневной жизни эритроцита его структуры и для стабилизации молекул гсмоглобина. Поверхностная мембрана эритроцита четырехслойная: наружный слой мембран ы содержит набор антигенов, в том числе АВО, резус и т.п., два средних слоя — фосфолипидные и внутренний слой содержит натрий-калиевый насос. Эритроцит способен к гемолизу (разрушению), в том числе осмотическому (частичный гемолиз наступает при концентрации хлористого натрия 0,4%, полный — при 0,37%, т.е. в условиях гипотонии), химическому, например, кислотному, механическому, термическому и биологическому.

Основная функция эритроцитов — транспорт кислорода и углекислого газа — реализу­ется за счет гемоглобина и фермента карбоангидразы.

Разрушение эритроцитов происходит за счет травматизации или внутрисосудистого гем­олиза, за счет фагоцитоза макрофагами селезенки и печени, причем «старые» эритроциты преимущественно разрушаются в селезенке, а эритроциты, загруженные антителами, в основном разрушаются в печени.

В организме существует равновесие между процессами эритропоэза и процессами ге­имолиза. Динамическое стационарное равновесие этих процессов отражается таким термином, как эритрокинез. Повышение содержания в крови эритроцитов носит название эритроцитоза или эритремии. Эритроцитоз может быть вызван сгущением крови за счет потери плазмы — это ложный Эритроцитоз. Он часто имеет место при интенсивной мышечной деятельности, поэтому называется также рабочим. Существует и истинный Эритроцитоз, п ри котором показатель гематокрита сохраняется на должном уровне — 40—45%, и одновременно повышен уровень эритроцитов — он наблюдается при явлениях гипоксии как следствие повышения интенсивности эритропоэза и превышения продукции эритроцитов над их разрушением. Противоположное явление — снижение концентрации эритроцитов в крови — носит название эритропении, или анемии. Анемия также бывает истинной — в т ом случае процессы гемолиза преобладают над процессами эритропоэза, и ложной, которая обусловлена наличием избыточного количества воды в сосудистом русле.

Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)

При стоянии крови, не свертывающейся вследствие добавления антикоагулянтов, наблюдается оседание эритроцитов.

Для исследования СОЭ кровь смешивают с раствором лимоннокислого натрия и набирают в стеклянную трубочку с; миллиметровыми делениями. Через час отсчитывают высоту верхнего прозрачного слоя., '

Оседание эритроцитов в норме у мужчин равно 1—10 мм в час, у женщин—2— 15 мм в час. Увеличение скорости оседания больше указанных величин является призна­ком патологии.

Величина СОЭ зависит от свойств плазмы, в первую очередь от содержания в ней крупномолекулярных белков — глобулинов и особенно фибриногена. Концентрация последних возрастает.при всех воспалительных процессах, поэтому у таких больных СОЭ обычно превышает норму. При беременности содержание фибриногена перед родами почти в 2 раза больше нормы, и СОЭ достигает 40—50 мм/час. По-видимому, крупно-молекулярные белки уменьшают электрический заряд и явления электроотталкивания клеток крови, что способствует большей скорости оседания эритроцитов (образованию более длинных «монетных столбиков»).

 

Эритропоэз — процесс образования эритроцитов в костном мозге. Первой клеткой эритроидного ряда, образующейся из колониеобразующей клетки эритроцитарной (КОК-Э) — клетки-предшественницы эритроидного ряда, является проэритробласт, из которого в ходе 4—5 последующих удвоений и созревания образуется 16—32 зрелых эритроцита.

 

Схема процесса: 1 проэритробласт (удвоение) -» два базофильных эритробласта I порядка -» 4 базофильных эритробласта II порядка -» 8 полихроматофильных эритро-бластов I порядка -» 16 полихроматофильных эритробластов II порядка -> 32 полихроматофильных нормобласта -» 32 оксифильных нормобласта -> денуклеация нормобластов -> 32 ретикулоцита -> 32 эритроцита. Эритропоэз до формирования ретикулоцита занимает 5 дней.

Эритропоэз у человека и животных (от проэритробласта до ретикулоцита) протекает в эритробластических островках костного мозга, которых в норме содержится до 137 на 1 мг ткани костного мозга. Макрофаги эритроцитарных островков играют основную роль в физиологии эритроидных клеток, влияя на их пролиферацию и созревание. Макрофаги фагоцитируют вытолкнутые из нормобластов ядра, обеспечивают эритробласты ферритином и пластическими веществами, секретируют эритропоэтин и гликозаминогликаны, последние повышают концентрацию ростковых факторов в островках. Эти благоприятные условия для развития эрит-робластов макрофаги создают благодаря наличию рецепторов к эритроид-ным клеткам-предшественницам.

Из костного мозга ретикулоциты выходят в кровь и в течение суток созревают в эритроциты. По количеству ретикулоцитов в крови судят об эритроцитарной продукции костного мозга и интенсивности эритропоэза. У человека их количество составляет 5— 10%о. За сутки в 1 мкл крови поступает 60—80 тыс. эритроцитов. В 1 мкл крови у мужчин содержится 5,21 (4,52—5,9) млн, а у женщин — 4,6 (4,1—5,1) млн эритроцитов. Уменьшение количества эритроцитов в единице объема крови называется анемией, увеличение — эритроцитозом. Последний может носить физиологический, приспособленный для организма человека характер (например, при подъеме человека в горы, на высоту более 3000 м над уровнем моря).

 

Система АВО

Группы крови системы АВО. Начало системати­ческому исследованию групп крови было положено открытием в 1901 г. Ландштейнером групп крови системы АВО. В этой системе эритроциты человека разделены по принципу наличия у них трех различ­ных антигенных свойств: А, В и АВ (А + В). Анти­генного свойства “О” не существует; в крайнем случае можно говорить о свойстве Н, однако специ­фические антитела анти-Н имеют весьма малое клиническое значение. Таким образом, группа крови человека определяется антигенными свойствами эритроцитов. Эти свойства целиком зависят от при­роды концевого сахара в составе определенных гликолипидов мембран эритроцитов (рис. 18.22).

В крови новорожденных, как правило, нет анти­тел системы АВО. В течение первого года жизни у ребенка образуются антитела к тем антигенам, которых нет в его собственных эритроцитах (изоаг-глютинины, анти-А и анти-В). После этого сыворот­ка, например группы О, содержит антитела анти-А и анти-В, а сыворотка группы АВ не содержит ни тех, ни других. Было высказано предположение, что продукция этих антител, возможно, вызывается веществами, поступающими с пищей или вырабатыва­емыми кишечной микрофлорой. В настоящее время выяснено, что в кишечнике присутствуют бактерии, несущие те же антигенные детерминанты, что и эритроциты (так называемые гетерофильные анти­гены). Большая часть антител системы АВО отно­сится к типу IgM. Обладая 10 участками связывания антигенов, они представляют собой полные анти­тела, способные вызывать агглютинацию эритроци­тов.

 

Система Rh

Большинство европейцев резус-положительны (Rh⁴'). Это означает, что если их кровь смешать с сывороткой кроликов, предварительно иммунизи­рованных эритроцитами макака-резуса, то наступит агглютинация. Если же агглютинации не произой­дет, то кровь считается резус-отрицательной (Rh"). При переливании крови Rh⁺ реципиенту Rh ~ в организме реципиента постепенно (в течение не­скольких месяцев) образуются агглютинины к эри­троцитам Rh⁺.

Резус-фактор эритроцитов. Взаимодействие эри­троцитов с сывороткой анти-Rh обусловлено нали­чием в разных участках мембраны нескольких анти­генов (неполные антигены). Важнейшие из этих анти­генов - С, D, Е, с и е; наиболее выражены антигенные свойства у агглютиногена D. Для простоты кровь, содержащую D-эритроциты, называют резус-поло­жительной (Rh'¹, или Rh), а кровь без таких эритро­цитов - резус-отрицательной (Rh~, или rh). 85% евро­пейцев имеют кровь Rh⁴, остальные 15%-Rh~. Фенотипу Rh⁴^ может соответствовать генотип DD или Dd, а фенотипу Rh"- только генотип dd.

Одно из различий между системами Rh и АВО, имеющее важное практическое значение, заключает­ся в том, что агглютинины системы АВО всегда содержатся в крови человека уже после первых месяцев жизни, тогда как Rh-агглютинины появля­ются только после сенсибилизации -контакта Rh~-индивида с Rh-антигенами. Следовательно, при пер­вом переливании резус-несовместимой крови явной реакции обычно не возникает. Реакции антиген-антитело появляются только при повторном пере­ливании такой крови.

Другое различие между двумя системами со­стоит в том, что большинство Rh-агглютининов представляет собой неполные антитела IgG, разме­ры которых в отличие от размеров полных агглюти­нинов системы АВО достаточно малы, чтобы они могли проникать через плацентарный барьер.

 

Переливание крови

Определение групповой совместимости. В настоя­щее время считают допустимым только перелива­ние крови, совместимой по системе АВО. Для уста­новления Rh-совместимости обычно ограничивают­ся определением антигена D: кровь с этим антиге­ном считают Rh ^, а без Hero-Rh". Однако у всех женщин детородного возраста и у больных, требую­щих повторных переливаний крови, следует произ­водить определение подгрупп Rh, чтобы не допу­стить сенсибилизации к Rh-фактору.

Для определения групповой принадлежности по системе АВО исследуемую кровь на предметном стекле смешивают со стандартными сыворотками к агглютиногенам А и В и затем смотрят, где наступает агглютинация (рис. 18.23). При обратной пробе сыворотку обследуемого смешивают с эри­троцитами известной группы. Для того чтобы све­сти к минимуму ошибки, связанные с неправильным подбором сыворотки, ложной оценкой результата либо-в редких случаях - несовместимостью по дру­гим групповым признакам, перед переливанием кро­ви производят перекрестную биологическую пробу. Для этого эритроциты донора смешивают на стекле со свежей сывороткой реципиента при 37 °С. Это так называемая прямая проба: цель ее сводится к опре­делению в сыворотке реципиента антител к эритро­цитам донора. Переливание крови возможно лишь при безусловно отрицательном результате прямой пробы, т. е. при отсутствии агглютинации или гемо-лиза. При обратной пробе эритроциты реципиента помещают в сыворотку донора при 37 °С для выяв­ления в крови донора антител к эритроцитам реци­пиента.

Вопрос об “универсальных донорах”. Ранее люди с группой крови О считались “универсальными донорами”, и их кровь переливали лицам любых других групп. В на­стоящее время подобные гемотрансфузии считаются недо­пустимыми. Антигены А и В в эритроцитах группы О от­сутствуют или находятся в пренебрежимо малых количест­вах, поэтому практически любой объем этих эритроцитов можно без опасений переливать реципиентам других групп крови. Однако в плазме группы О содержатся агглютини­ны анти-А и анти-В, и эту плазму можно вводить лишь в ограниченном объеме. При переливаниях больших коли­честв агглютинины донора уже не разводятся плазмой реципиента, и наступает агглютинация.

ПРАВИЛА ПЕРЕЛИВАНИЯ КРОВИ

Известно более 15 независимых друг от друга антигенных систем эритроцитов: АВО, резус
(Rh), Келлкелано (Кк), Даффи (Fy), Кидд (Jk), Лютерман (Ln), Левис (Le) и др.

Для клинической практики важнейшее значение имеют АВО и резус. Совместимость крови
донора и реципиента по этим показателям учитывается обязательно перед переливанием крови.
Другие антигенные системы эритроцитов имеют меньшее значение в практике переливания крови,
однако и они должны учитываться, особенно при переливании больших объемов крови.

НЕПОСРЕДСТВЕННО ПЕРЕД ПЕРЕЛИВАНИЕМ ВРАЧ ОБЯЗАН:

1.Определить групповую принадлежность крови больного по системе АВО и системе резус
(определение групп крови по системе АВО проводят при температуре не ниже 15°С, т.к. сыворотки некоторых людей содержат холодовые агглютинины, которые вызывают неспецифическую
агглютинацию эритроцитов). Не следует проводить эти исследования и при температуре выше
25°С, т.к. в этих условиях снижаются агглютинационные свойства агглютининов.

2.Подобрать донорскую кровь, одногруппную крови реципиента по системе АВО и системе
резус.

3.Определить групповую принадлежность крови донора, взятой из флакона и сверить результат с записью на флаконе.

4.Провести пробы на совместимость крови донора и реципиента. Для этого отделить сыворотку от эритроцитов крови донора и реципиента (при центрифугировании). В каплю сыворотки
донора вносят эритроциты реципиента и в каплю cыворотки реципиента вносят эритроциты донора (соотношение эритроцитов и сыворотки 1:10). При отсутствии агглютинации проводят переливание крови.

5.Переливание крови начинают с биологической пробы. Она проводится следующим образом: струйно переливают 10-15 мл крови, затем в течение 3 мин. наблюдают за больным. Такую
процедуру проводят 3 раза. Отсутствие реакции у больного после троекратной проверки дает право врачу продолжить переливание.

В случае несовместимости крови поведение больного становится беспокойным: он испытывает чувство жара во всем теле, стеснение в груди и жалуется на боли в пояснице, животе и голове. Пульс становится малым и частым, снижается АД. Дыхание учащается и делается поверхностным, кожа лица приобретает цианотично-красную окраску, затем бледнеет. В таких случаях, не
дожидаясь гемотрансфузионного шока, необходимо немедленно прекратить дальнейшее переливание крови.

 

Понятие о системе крови, её функциях. Физиологические константы крови.

Кровь представляет собой непрозрачную красную жидкость, состоящую из бледно-желтой плазмы (плазма, лишенная фибрина, называется сы­вороткой) и взвешенных в ней клеток-красных кровяных телец (эритроцитов), белых кровяных телец (лейкоцитов) и кровяных пластинок (тромбо­цитов). Исследование крови имеет большое значе­ние в клинической диагностике, так как, с одной стороны, получить кровь несложно, а с другой стороны, при многих заболеваниях ее состав и свойства компонентов изменяются характерным образом.

СИСТЕМА КРОВИ

Это понятие введено в 1939 году советским исследователем-клиницистом Г. Ф. Лангом. Согласно Лангу, в систему крови входят:

1) периферическая кровь, циркулирующая по сосудам;

2) органы кроветворения — красный костный мозг, лимфатические узлы, селезенка;

3) органы кроверазрушения — селезенка, печень, красный костный мозг;

4) регулирующий нейро-гуморальный аппарат.

Деятельность всех компонентов этой системы обеспечивает выполнение основных функ­ций крови.

Кровь, циркулирующая в сосудах, выполняет перечисленные ниже функции.

Транспортная – перенос различных веществ: кислорода, углекислого газа, питательных веществ, гормонов, медиаторов, электролитов, ферментов и др.

Дыхательная (разновидность транспортной функции) – перенос кислорода от легких к тканям организма, углекислого газа – от клеток к легким.

Трофическая (разновидность транспортной функции) – перенос основных питательных веществ от органов пищеварения к тканям организма.

Экскреторная (разновидность транспортной функции) транспорт конечных продуктов обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты и др.), избытка воды, органических и минеральных веществ к органам их выделения (почки, потовые железы, легкие, кишечник).

Терморегуляторная – перенос тепла от более нагретых органов к менее нагретым.

Защитная – осуществление неспецифического и cпецифического иммунитета; свертывание крови предохраняет от кровопотери при травмах.

Регуляторная (гуморальная) – доставка гормонов, пептидов, ионов и других физиологически активных веществ от мест их синтеза к клеткам организма, что позволяет осуществлять регуляцию многих физиологических функций.

Гомеостатическая – поддержание постоянства внутренней среды организма (кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и др.).

Физиологические константы крови

1) Объем крови – общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 6 – 8% от массы тела, что соответствует 5 – 6 л. Повышение общего объема крови называют гиперволемией, уменьшение – гиповолемией.

2) Относительная плотность крови – 1,050 – 1.060 зависит в основном от количества эритроцитов. Относительная плотность плазмы крови – 1.025 – 1.034, определяется концентрацией белков.

3) Вязкость крови – 5 усл.ед., плазмы – 1,7 – 2,2 усл.ед., если вязкость воды принять за 1. Обусловлена наличием в крови эритроцитов и в меньшей степени белков плазмы.

4) Осмотическое давление крови – сила, с которой растворитель переходит через полунепроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор. Осмотическое давление крови вычисляют криоскопическим методом путем определения точки замерзания крови (депрессии), которая для нее равна 0,56 – 0,58 С. Осмотическое давление крови в среднем составляет 7,6 атм. Оно обусловлено растворенными в ней осмотически активными веществами, главным образом неорганическими электролитами, в значительно меньшей степени – белками. Около 60% осмотического давления создается солями натрия (NаСl).

Осмотическое давление определяет распределение воды между тканями и клетками. Функции клеток организма могут осуществляться лишь при относительной стабильности осмотического давления. Если эритроциты поместить в солевой раствор, имеющий осмотическое давление, одинаковое с кровью, они не изменяют свой объем. Такой раствор называют изотоническим, или физиологическим. Это может быть 0,85% раствор хлористого натрия. В растворе, осмотическое давление которого выше осмотического давления крови, эритроциты сморщиваются, так как вода выходит из них в раствор. В растворе с более низким осмотическим давлением, чем давление крови, эритроциты набухают в результате перехода воды из раствора в клетку. Растворы с более высоким осмотическим давлением, чем давление крови, называ ются гипертоническими, а имеющие более низкое давление – гипотоническими.

5) Онкотическое давление крови – часть осмотического давления, создаваемого белками плазмы. Оно равно 0,03 – 0,04 атм, или 25 – 30 мм рт.ст. Онкотическое давление в основном обусловлено альбуминами. Вследствие малых размеров и высокой гидрофильности они обладают выраженной способностью притягивать к себе воду, за счет чего она удерживается в сосудистом русле, При снижении онкотического давления крови происходит выход воды из сосудов в интерстициальное пространство, что приводит к отеку тканей.

6) Кислотно-основное состояние крови (КОС). Активная реакция крови обусловлена соотношением водородных и гидроксильных ионов. Для определения активной реакции крови используют водородный показатель рН – концентрацию водородных ионов, которая выражается отрицательным десятичным логарифмом молярной концентрации ионов водорода. В норме рН – 7,36 (реакция слабоосновная); артериальной крови – 7,4; венозной – 7,35. При различных физиологических состояниях рН крови может изменяться от 7,3 до 7,5. Активная реакция крови является жесткой константой, обеспечивающей ферментативную деятельность. Крайние пределы рН крови, совместимые с жизнью, равны 7,0 – 7,8. Сдвиг реакции в кислую сторону называется ацидозом, который обусловливается увеличением в крови водородных ионов. Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется алкалозом. Это связано с увеличением концентрации гидроксильных ионов ОН и уменьшением концентрации водородных ионов.

7) Гематокритное число — количество форменных элементов крови, в процентах от общего объема крови — 40—45%. Один из ведущих клинических показателей крови, отра­жающий соотношение между форменными элементами крови и жидкой ее частью.