Морфология и функция форменных элементов крови

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и др. Эритроциты (около 85%) являются безъядерными двояковогнутыми клетками с ровной поверхностью (дискоцитами), диаметром 7-8 мкм (рис. 1). Объем клетки 90 мкм³ площадь 142 мкм², наибольшая толщина 2,4 мкм, минимальная - 1 мкм, средний диаметр на высушенных препаратах 7,55 мкм.

Рис. 1 а - Микрофотография эритроцитов: при электронной микроскопии (1-нежная грануляция, идентифицируемая с гемоглобином; 2-наружная мембрана эритроцита, имеющая вид полоски на периферии клетки; × 13 8000).	Рис. 1 б, в - Микрофотография эритроцитов: б - при сканирующей электронной микроскопии (видны два дискоцита; ´4000); в - при световой микроскопии; × 900.

Сухое вещество эритроцита содержит около 95% гемоглобина, 5% приходится на долю других веществ (негемоглобиновые белки и липиды). Ультраструктура эритроцитов однообразна. При исследовании их с помощью трансмиссионного электронного микроскопа отмечается высокая однородная электронно - оптическая плотность цитоплазмы за счет содержащегося в ней гемоглобина; органеллы отсутствуют. Клеточная мембрана эритроцита на всем протяжении одинакова; она имеет сложное строение. Для облегчения лабораторной диагностики разработано понятие нормы, или нормального состава, крови - диапазон концентраций, не свидетельствующих о заболевании. Однако общепринятые нормальные величины удалось установить лишь для некоторых веществ. Сложность заключается в том, что в большинстве случаев индивидуальные различия значительно превышают колебания концентрации у одного и того же человека в разное время. Индивидуальные различия связаны с возрастом, полом, этнической принадлежностью (распространенностью генетически обусловленных вариантов нормального обмена веществ), географическими и профессиональными особенностями, с употреблением определенной пищи.

В плазме крови содержится более 100 различных белков, из которых около 60 выделено в чистом виде. Подавляющее большинство из них гликопротеиды. Плазматические белки образуются в основном в печени, которая у взрослого человека продуцирует их до 15-20 г в день. Плазматические белки служат для поддержания коллоидно-осмотического давления (и тем самым для удержания воды и электролитов), выполняют транспортные, регуляторные и защитные функции, обеспечивают свертывание крови (гемостаз) и могут служить резервом аминокислот.

Физиология крови

Основной функцией крови является перенос различных веществ, в т.ч. тех, с помощью которых организм защищается от воздействия окружающей среды или регулирует функции отдельных органов. В зависимости от характера переносимых веществ различают следующие функции крови.

Дыхательная функция - транспорт кислорода от легочных альвеол к тканям и углекислоты от тканей к легким. Питательная функция - перенос питательных веществ (глюкозы, аминокислот, жирных кислот, триглицеридов и др.) от органов, где эти вещества образуются или накапливаются, к тканям, в которых они подвергаются дальнейшим превращениям. Экскреторная функция - перенос конечных продуктов обмена веществ (мочевины, креатинина, мочевой кислоты и др.) в почки и другие органы (например, кожу, желудок) и участии в процессе образования мочи. Гомеостатическая функция - достижение постоянства внутренней среды организма благодаря перемещению крови, омыванию ею всех тканей, с межклеточной жидкостью которых ее состав уравновешивается. Регуляторная функция - перенос гормонов, вырабатываемых железами внутренней секреции, и других биологически активных веществ, с помощью которых осуществляется регуляция функций отдельных клеток тканей. Терморегуляторная функция - изменения величины кровотока в коже, подкожной клетчатке, мышцах и внутренних органах под влиянием изменения температуры окружающей среды: Перемещение крови благодаря ее высокой теплопроводности и теплоемкости увеличивает потери тепла организмом, когда существует угроза перегревания, или, наоборот, обеспечивает сохранение тепла при понижении температуры окружающей среды. Защитную функцию выполняют вещества обеспечивающие гуморальную защиту организма от инфекции и попадающих в кровь токсинов (например, лизоцим), а также лимфоциты, участвующие в образовании антител.

Кровообращение

Кровообращение (circulatio sanguinis) - непрерывное движение крови по замкнутой системе полостей сердца и кровеносных сосудов, обеспечивающее все жизненно важные функции организма.

Направленный ток крови обусловлен градиентом давления, который определяется активной (насосной) работой сердца, объемом (массой) циркулирующей крови, ее вязкостью, сопротивлением сосудов току крови и другими факторами. Величина градиента давления имеет пульсирующий характер, обусловливаемый периодическими сокращениями сердца и изменениями тонуса кровеносных сосудов.

По строению, биофизическим особенностям и функции кровеносные сосуды подразделяют на магистральные сосуды (аорта и крупные артерии), по которым осуществляется поступательный кровоток за счет потенциальной энергии растянутых в систолу стенок; сосуды сопротивления (мелкие артерии и артериолы), определяющие величину общего периферического сосудистого сопротивления; обменные сосуды (капилляры), обеспечивающие обмен веществ между кровью и тканями; шунтирующие сосуды (артериовенозные анастомозы), по которым осуществляется сброс крови из артерий в вены, минуя капилляры; емкостные сосуды (вены), обладающие большой растяжимостью и низкой эластичностью (содержат до 70-80% объема циркулирующей крови).

Условно выделяют большой и малый круг кровообращения. У взрослого человека приблизительно 84% всего объема крови содержится в большом круге кровообращения, около 10% - в малом и около 7% - в сердце. Объем (масса) циркулирующей крови (т.е. общий объем крови за вычетом объема крови, находящегося в кровяных депо) у взрослого человека составляет 4-6 л, что соответствует 6-8% веса (массы) тела. Кровяными депо называют органы, которые могут задерживать в своих сосудах значительное количество крови (как правило, в концентрированном виде). Основными органами, выполняющими такую функцию, являются печень, селезенка, субпапиллярное сосудистое сплетение кожи, почки, легкие, костный мозг. Мобилизация их функции как депо крови возникает в условиях повышения потребности организма в кислородной емкости крови (интенсивная мышечная работа, стресс-реакции и др.).

Кровообращение характеризуется следующими основными показателями.

Систолический (ударный) объем крови (СОК), выбрасываемой сердцем за одно сокращение. В покое он равен 60-70 мл, при физической нагрузке может возрастать в 3-5 раз. СОК левого и правого желудочков одинаков.

Минутный объем крови (МОК), выбрасываемой сердцем за 1 мин. В покое составляет 5,0-5,5 л, при физической работе увеличивается в 2-4 раза, у тренированных - в 6-7 раз. При заболеваниях, например при декомпенсированных пороках сердца или первичной гипертензии малого круга, МОК снижается до 2,5-1,5 л.

Объем (масса) циркулирующей крови (ОЦК) составляет 75-80 мл на 1 кг массы тела. При физических нагрузках, декомпенсированных пороках сердца ОЦК увеличивается (гиперволемия) из-за выхода крови из кровяных депо, достигая 140-190 мл/кг. При кровопотере, коллапсе, шоке, обезвоживании организма ОЦК уменьшается (гиповолемия).

Частота сердечных сокращений (ЧСС) в одну минуту (ударов в 1 мин) колеблется от 60 до 80 ударов в 1 мин; у тренированных людей - в пределах 40-60 ударов в 1 мин. Максимальная частота при тяжелой физической нагрузке может достигать 180-240 ударов в 1 мин. При различных видах патологии сердечно-сосудистой системы ЧСС меняется в сторону учащения или урежения.

Время кругооборота крови - это время, в течение которого единица объема крови проходит оба круга кровообращения. В норме оно составляет 20-25 с. Уменьшается при физической нагрузке и увеличивается при нарушениях кровообращения, например при декомпенсированных пороках сердца оно достигает 50-60 с.

Давление крови (кровяное давление) обеспечивает кровоток по системе кровеносных сосудов. Его величина зависит от многих факторов и существенно отличается в различных областях тела.

Регуляция кровообращения

Регуляция кровообращения обеспечивается взаимодействием местных гуморальных механизмов при активном участии нервной системы и направлена на оптимизацию соотношения кровотока в органах и тканях с уровнем функциональной активности организма.

В процессе обмена веществ в органах и тканях постоянно образуются метаболиты, влияющие на тонус кровеносных сосудов. Интенсивность образования метаболитов (СО₂ или Н⁺; лактата, пирувата, АТФ, АДФ, АМФ и др.), определяемая функциональной активностью органов и тканей, является одновременно и регулятором их кровоснабжения. Этот тип саморегуляции называется метаболическим.

Гуморальная регуляция кровообращения осуществляется с участием гормонов, ренин-ангиотензиновой системы, кининов, простагландинов, вазоактивных пептидов, регуляторных пептидов, отдельных метаболитов, электролитов и других биологически активных веществ.

В основе нервной регуляции кровообращения лежит взаимодействие безусловных и условных сердечно-сосудистых рефлексов. Их подразделяют на собственные и сопряженные рефлексы. Афферентное звено собственных рефлексов кровообращения представлено ангиоцепторами (баро- и хеморецепторами), расположенными в различных участках сосудистого русла и в сердце. В продолговатом мозге располагаются жизненно важные ядра сердечно-сосудистого центра. Вегетативная иннервация охватывает все кровеносные сосуды кроме капилляров.