Кровь и кровеносная система

В результате изучения материала данной главы студент будет:

знать

• • строение и функции крови и лимфы как жидких сред и транспортных систем в человеческом организме;
• • о формировании кровои лимфообращения в онтогенезе;
• • возрастные физиологические особенности крови, сердечно-сосудистой и лимфатической систем в разные периоды детства;
• • факторы, влияющие на состояние и развитие кровоснабжения в онтогенезе;
• • пути реализации гигиенических требований к организации ухода, воспитания и обучения, направленных на укрепление и развитие системы кровоснабжения ребенка и подростка;

уметь

• анализировать взаимосвязь возрастных особенностей кровоснабжения в разные периоды онтогенеза и обусловленных ими гигиенических требований к организации ухода, обучения и воспитания детей и подростков;

владеть навыками

• • оценки основных показателей крови и гемодинамики в зависимости от возраста ребенка;
• • культурно-просветительной работы по предупреждению нарушений кровоснабжения в детском и подростковом возрасте.

Кровь

Состав и функции крови

Связующим элементом, обеспечивающим жизнедеятельность каждой клетки организма, является кровь — жидкая соединительная ткань, непрерывно передвигающаяся по сосудам. Она выполняет важнейшую задачу доставки кислорода, питательных веществ, гормонов ко всем тканям организма и удаления продуктов жизнедеятельности клеток. Помимо этого, кровь участвует в процессах терморегуляции, поддерживая постоянную температуру тела, и в процессах иммунной защиты организма от микроорганизмов, способных вызвать заболевания.

Кровь состоит из жидкой части — кровяной плазмы (примерно 54% объема) и так называемых форменных элементов крови — специфических кровяных клеток (46% объема) (рис. 4.1). Плазма — желтоватая полупрозрачная жидкость, содержащая 90−92% воды и 8−10% различных биологически активных веществ (белков, жиров, углеводов, микроэлементов, витаминов, гормонов, ферментов, продуктов пищеварения и отходов жизнедеятельности). Из органов пищеварения в плазму поступают питательные.

Рис. 4.1. Состав крови человека вещества, которые током крови разносятся ко всем органам. Концентрация минеральных веществ в плазме крови относительно постоянна: соотношение воды и минеральных солей поддерживается путем выделения избыточного количества химических соединений через почки, потовые железы, легкие.

Красные кровяные клетки — эритроциты — являются переносчиками кислорода и углекислого газа в крови. У человека их диаметр составляет 7−8 мкм и приблизительно равен диаметру капилляров, а толщина равна 2 мкм. В 1 мл крови содержится около 5 млн эритроцитов. Они образуются в основном в костях черепа, грудине, ребрах, позвонках и лопатках, существуют 3−4 месяца и разрушаются в печени или селезенке в количестве 200 млрд в день. Зрелые формы эритроцитов не имеют клеточного ядра, оно утрачивается в процессе созревания. Кроме того, они обладают деформабильностью — способностью к обратимым изменениям размеров и формы при прохождении через капилляры. Благодаря специфическому железосодержащему белку гемоглобину эритроциты способны связывать кислород и переносить его к внутренним органам; фермент карбоангидраза связывает образующийся в процессе клеточного метаболизма углекислый газ С0₂, что позволяет эритроцитам выводить его из организма. Специфическая двояковогнутая форма эритроцита увеличивает эффективную поверхность газообмена (рис. 4.2). Гемоглобин активно соединяется не только с кислородом, но и с угарным газом СО, который парализует соединение гемоглобина с кислородом и делает невозможным перенос кислорода кровью (отравление угарным газом). Недостаток эритроцитов в крови, или снижение содержания гемоглобина, получило название «анемия» (малокровие) и проявляется слабостью, головокружением, одышкой.

Рис. 4.2. Клетки крови:

1 — эритроциты; 2 — лейкоциты; 3 — тромбоциты (снимок с использованием электронного микроскопа).

Группы крови и резус-фактор. Кровь одного человека не всегда совместима с кровью другого. В мембране эритроцитов человека содержатся различные антигены — белки-маркеры, в которых закодирована специфичность данной клетки. При попадании в организм клеток с «чужим» маркером организм стремится повредить и удалить эту клетку — такая реакция является одной из основ иммунной защиты организма. Однако при необходимости переливания крови эта реакция может привести к тяжелым последствиям: введенная кровь другого человека «не принимается» организмом, развивается склеивание эритроцитов и последующее их разрушение. Антигенный «портрет» крови получил название группы крови, он отражает содержание в эритроцитах специфических белков, отвечающих за совместимость или несовместимость крови различных людей.

У людей различают четыре группы крови, определяемые по системе АВО. Открытие системы принадлежит К. Ландштейнеру, который в 1901 г. обнаружил в эритроцитах людей агглютиногены («маркеры») А и В, а в плазме крови — агглютинины, а и b (антитела — гамма-глобулины). В зависимости от наличия или отсутствия в крови конкретного человека агглютиногенов и агглютининов группы крови в системе АВО обозначаются цифрами и теми агглютиногенами, которые содержатся в эритроцитах данной группы:

• • I группа (О) — в эритроцитах агглютиногенов нет, в плазме содержатся агглютинины а и Ь
• • II группа (А) — в эритроцитах содержится агглютиноген А, в плазме — агглютинин Ь
• • III группа (В) — в эритроцитах находится агглютиноген В, в плазме — агглютинин а
• • IV группа (АВ) — в эритроцитах обнаруживаются агглютиногены, А и В, в плазме агглютининов нет.

Агглютинация (склеивание эритроцитов с последующим их разрушением) происходит в том случае, если в крови человека встречаются агглютиноген с одноименным агглютинином: агглютиноген, А с агглютинином а или агглютиноген В с агглютинином Ь. При переливании несовместимой крови в результате агглютинации и последующего гемолиза (распада) эритроцитов развивается гемотрансфузионный шок, который может привести к смерти. Поэтому было разработано правило переливания небольших количеств крови (200 мл), по которому учитывается наличие агглютиногенов в эритроцитах донора и агглютининов в плазме реципиента (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Совместимость крови людей.

Примечание. При необходимости переливания больших количеств крови можно пользоваться только кровыо одноименной группы.

В плазме крови новорожденных агглютининов (антител) нет. Они образуются в течение первого года жизни ребенка к тем антигенам, которых нет в его собственных эритроцитах.

Кроме группы крови, совместимость определяется системой Rh-фактора (резус-система). Резус-принадлежность крови определяется наличием или отсутствием на поверхности эритроцитов группы специфических белков-«маркеров», называемых резус-фактором (наличие фактора обозначается — Rh+, отсутствие — Rh-). Этот фактор обнаружен в 1940 г. К. Ландштейнером и А. Вейнером у обезьян Macacus rhesus, а затем и у человека. Около 85% европейцев, 93% африканцев, 99% индейцев и азиатов обладают резус-фактором и соответственно являются резус-положительными, остальные люди, не имеющие его — резусотрицательными. При попадании в организм человека с резус-положительным фактором (Rh+) резус-отрицательной крови (Rh-) несовместимости не происходит. Но при обратной ситуации — попадании Rh±i.

Белые кровяные клетки — лейкоциты — играют важную роль в защите организма от болезней. Существует несколько видов лейкоцитов, отличающихся по строению и функциям. Они бесцветны, поэтому их и называют белыми клетками крови (см. рис. 4.2). В 1 мм³ крови содержится 6—8 тыс. лейкоцитов. Продолжительность их жизни различна: от нескольких суток до нескольких десятков лет. Лейкоциты непрерывно образуются в кроветворных органах — красном костном мозге, селезенке и лимфатических узлах. Лейкоциты способны активно передвигаться.

Все лейкоциты имеют ядра, по строению ядра они делятся на два типа. Гранулоциты имеют разделенное на лопасти ядро, зернистую цитоплазму и способны к амебоидному движению. Их можно разделить на фагоциты, или нейтрофилы, поглощающие болезнетворные бактерии; эозинофилы и базофилы. Лграиулоциты содержат ядро овальной формы и незернистую цитоплазму. Они подразделяются на моноциты, поглощающие бактерии, и лимфоциты, вырабатывающие антитела. Соотношение состава белых клеток крови (лейкоцитов) представлено на рис. 4.1.

Красные кровяные пластинки (тромбоциты) — это фрагменты клеток неправильной формы, обычно лишенные ядра. Они образуются в костном мозге; в 1 мл крови содержится около 250 тыс. тромбоцитов. Их основное назначение — инициация свертывания крови.

Гемостаз (свертывание крови, или гемокоагуляция) — сложный биологический процесс образования в крови тромбов, в результате чего кровь теряет текучесть. При разрушении стенки сосуда тромбоциты собираются у места травмы и выделяют тромбопластин, который наряду с кальцием, витамином К и протромбином способствует превращению фибриногена (растворимого белка крови) в фибрин (нерастворимые белковые «нити»). Образуются сети фибрина, где задерживаются форменные элементы крови. Сгусток крови, состоящий из нитей фибрина и клеток крови, — тромб — закупоривает поврежденное место. Этот процесс препятствует потере крови организмом при повреждении сосудистого русла и является важным механизмом поддержания гомеостаза — постоянства внутренней среды. Дисбаланс сложных механизмов системы гемостаза может проявляться в неспособности крови образовывать тромбы (например, при наследственной болезни гемофилии, характеризующейся повышенной кровоточивостью, приводящей к значительным потерям крови при небольших повреждениях) или, напротив, в тромбообразовании в сосудах с нарушением тока крови (при некоторых болезнях крови или специфических изменениях системы гемостаза в пожилом возрасте).

Стенки капилляров проницаемы для всех компонентов крови, за исключением эритроцитов. Часть крови уходит через них, образуя межклеточную жидкость. Именно через эту жидкость и происходит обмен веществ между кровью и тканями. Значительная часть межклеточной жидкости возвращается в кровь через венозные концы капилляров или лимфатическую систему.