Физиология развития ребёнка

Состав и значение крови. Форменные элементы крови

Кровь является разновидностью соединительной ткани, имеющей жидкое межклеточное вещество — плазму, в которой находятся форменные элементы — эритроциты и другие клетки.

Значение крови заключается в том, что она отдает в тканевую жидкость необходимые для клеток тела кислород и питательные вещества и получает из нее углекислоту и другие продукт выделения. Такой обмен веществ обеспечивает постоянство состава внутренней среды организма, а тем самым и нормальные условия жизнедеятельности клеток. Постоянство состава самой крови поддерживается целым рядом органов. Через органы дыхания кровь получает кислород и отдает углекислоту. Другие продукты обмена поступают из крови в специальные органы выделения-почки; некоторые вещества в незначительном количестве выделяются через слизистую оболочку пищеварительного тракта и через кожу. Питательные вещества поступают в кровь из кишечника, а также из тех органов, в которых они содержатся в виде запасов, например из печени и из жировой ткани. Кроме того, через кровь осуществляется химическая связь между органами тела. Некоторые продукты деятельности одного органа, попав в кровь, могут быть использованы для деятельности другого органа. В таком химическом, или гуморальном, взаимодействии органов принимают участие гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции. Существенное значение придается функции защиты организма от вредного действия некоторых веществ, образующихся при разрушении клеток тела или попадающих в организм из внешней среды, а также от болезнетворных микробов и выделяемых ими ядов.

Все сказанное о значении крови справедливо лишь при условии, что она находится в непрерывном круговом движении. Значение кровеносной системы в том и заключается, что она приводит кровь в движение, разнося ее по всем органам и тканям, и тем самым обеспечивает осуществление кровью ее функций.

Плазма крови представляет собой жидкость, остающуюся после удаления из нее форменных элементов. Плазма крови содержит 90 — 93% воды, 7−8% различных белковых веществ (альбуминов, глобулинов, липопротеидов), 0,9% солей, 0,1% глюкозы. Плазма крови включает также ферменты, гормоны, витамины и другие необходимые организму вещества.

Белки плазмы крови участвуют в процессах свертывания крови, поддерживают постоянство ее реакции (рН), содержат иммуноглобулины, важные для защитных реакций организма, обеспечивают вязкость крови, постоянство ее давления в сосудах, препятствуют оседанию эритроцитов.

Содержание глюкозы в крови у здорового человека составляет 80 — 120 мг % (4,44−6,66 ммоль/л). Резкое уменьшение количества глюкозы в крови (до 2,22 ммоль/л) приводит к резкому повышению возбудимости клеток мозга. У человека могут появиться судороги. Дальнейшее снижение содержания глюкозы в крови ведет к нарушению дыхания, кровообращения, потере сознания и даже к гибели человека.

Минеральными веществами плазмы крови являются NaCl, KC1, СаС12, NaHCO2, NaH2PO4 и другие соли, а также ионы Na+, Ca2+, K+. Постоянство ионного состава крови обеспечивает устойчивость осмотического давления и сохранение объема жидкости в крови и клетках организма.

Кровотечения и потеря солей опасны для организма, для клеток. Поэтому в медицинской практике применяют изотонический солевой раствор, имеющий такое же осмотическое давление, как и плазма крови (0,9%-й раствор NaCl). Более сложные растворы, содержащие набор необходимых организму солей, называют не только изотоническими, но и изоионическими. Применяют кровезаменяющие растворы, содержащие не только соли, но и белки, глюкозу (2).

Как уже было упомянуто выше, к форменным элементам крови относят красные кровяные тельца (эритроциты), белые кровяные тельца (лейкоциты) и кровяные пластинки (тромбоциты).

Эритроциты (красные кровяные тельца) являются безъядерными клетками, не способными к делению. Количество эритроцитов в 1 мкл крови у взрослых мужчин составляет от 3,9 до 5,5 млн (5,0×1012/л), У женщин — от 3,7 до 4,9 млн (4,5×1012/л). При некоторых заболеваниях, а также при сильных кровопотерях количество эритроцитов уменьшается. При этом в крови снижается содержание гемоглобина. Такое состояние называют анемией (малокровием).

Каждый эритроцит имеет форму вогнутого с обеих сторон диска диаметром 7−8 мкм, толщиной 1−2 мкм. Снаружи эритроциты покрыты оболочкой — цитолеммой, через которую избирательно проникают газы, вода и другие элементы. В цитоплазме эритроцитов отсутствуют органеллы, 34% ее объема составляет пигмент гемоглобин, функцией которого является перенос кислорода (О2) и углекислоты (СО2).

Если эритроциты поместить в гипотонический раствор с малой концентрацией солей, осмотическое давление в котором низкое, то вода проникает в эритроциты. Эритроциты набухают, цитолемма их разрывается, гемоглобин выходит в плазму крови и окрашивает ее. Такая окрашенная в красный цвет плазма получила название лаковой крови. В гипертоническом растворе с высокой концентрацией солей и высоким осмотическим давлением вода выходит из эритроцитов, и они сморщиваются.

У здорового человека продолжительность жизни эритроцитов составляет до 120 дней, а затем они погибают, разрушаются в селезенке. В течение 1 секунды погибает примерно 10−15 млн эритроцитов. Вместо погибших эритроцитов появляются новые, молодые, которые образуются в красном костном мозге из его стволовых клеток.

Гемоглобин состоит из белка глобина и небелковой группы гема, содержащего железо. В одном эритроците находится до 400 млн молекул гемоглобина. Гемоглобин переносит кислород из легких к органам и тканям. Гемоглобин с присоединившимся к нему кислородом (О2) имеет ярко-красный цвет и называется оксигемоглобином. Молекулы кислорода присоединяются к гемоглобину благодаря высокому парциальному давлению О2 в легких. При низком давлении кислорода в тканях кислород отсоединяется от гемоглобина и уходит из кровеносных капилляров в окружающие клетки, ткани. Отдав кислород, кровь насыщается углекислым газом, давление которого в тканях выше, чем в крови. Гемоглобин в соединении с углекислым газом (СО2) называется карбогемоглобином. В легких углекислый газ покидает кровь, гемоглобин которой вновь насыщается кислородом.

Плод. Первичные эритроциты (мегалоциты) появляются на стадии эмбрионального кроветворения (желточного). До 9−12-й недели в них преобладает примитивный гемоглобин (НbР), который затем заменяется фетальным (HbF). Он становится основной формой гемоглобина в антенатальном периоде. Приблизительно с 16-й недели внутриутробного развития начинается синтез гемоглобина взрослого (НЬА), но количество его до 8-го месяца не превышает 10%. К моменту рождения НbА составляет уже 20−40% гемоглобина. Важным физиологическим свойством примитивной и фетальной форм гемоглобина является их высокое сродство к О2 и большая степень диссоциации оксигемоглобина (c.83). Наряду со значительным количеством эритроцитов это обеспечивает плоду достаточное снабжение тканей кислородом в условиях относительной гипоксии, связанной с тем, что оксигенация крови плода в плаценте ограничена по сравнению с оксигенацией крови после рождения (с началом легочного дыхания).

Новорожденный. Сразу после рождения в крови ребенка отмечается повышенное содержание гемоглобина (в среднем 210 г/л) и большое количество эритроцитов — 6,0*102/л. С конца 1-х — начала 2-х суток жизни происходит уменьшение содержания эритроцитов и гемоглобина, что объясняется усиленным разрушением эритроцитов. Максимальная скорость их разрушения приходится на 2−3-й день после рождения. В это время она в 4−7 раз больше, чем у взрослых. Это ведет к повышению в крови билирубина, что на фоне недостаточности ферментативных систем печени приводит к физиологической желтухе (билирубин откладывается в коже и слизистых оболочках), которая появляется на 2−3-й день и исчезает к 7−10-му дню после рождения (4, с.84).

Известно, что продукты разрушения эритроцитов являются стимуляторами гемопоэза. В связи с этим у новорожденных одновременно с массивным разрушением эритроцитов происходит интенсивное образование новых. Эритропоэз у новорожденных примерно в 5 раз выше, чем у детей старшего возраста и взрослых. При этом идет замена HbF на НbА. К 3−5-му месяцу постнатального периода развития HbF в крови ребенка практически отсутствует.

У новорожденных отмечаются довольно резкие колебания размеров эритроцитов, что расценивается как физиологический ани-зоцитоз. Сравнительно много эритроцитов разной формы (физиологический пойкилоцитоз), воспринимающих как кислую, так и щелочную окраску (полихроматофилия). Среди эритроцитов много молодых, незрелых форм, что указывает на активно протекающие процессы эритропоэза. В течение первых 5−7 дней довольно много ретикулоцитов, встречаются ядросодержащие формы эритроцитов (нормоциты и эритобласты). Осмотическая стойкость эритроцитов имеет характерные особенности: есть как более устойчивые, так и менее устойчивые к осмотическому гемолизу по сравнению с кровью взрослого. Эта особенность связана с наличием в крови новорожденных одновременно старых, разрушающихся эритроцитов и новых, молодых форм (более устойчивых), что также является отражением активного эритропоэза.

Эритроциты новорожденных обладают укороченным сроком жизни. Длительность жизни эритроцитов на 2−3-й день после рождения составляет около 12 дней, что примерно в 10 раз меньше длительности жизни эритроцитов взрослых. К 10-му дню этот показатель увеличивается почти в 3 раза.

Другие возрастные периоды. Кровь грудного ребенка по сравнению с кровью новорожденного, а также детей более старшего возраста характеризуется относительно низким содержанием гемоглобина и эритроцитов. В возрасте 5−6 мес количество эритроцитов составляет в среднем 4,1*10'2/л, а гемоглобина — 120 г/л. Эти показатели остаются низкими до 1 года (физиологическая анемия). Воздействие на организм ребенка неблагоприятных факторов (ухудшение условий жизни или патологические процессы) может способствовать усилению этого состояния до степени истинной анемии (содержание гемоглобина ниже 100 г/л, эритроцитов — меньше 3*1012/л). У детей старше 1 года количество эритроцитов и гемоглобина постепенно увеличивается, а продолжительность жизни эритроцитов возрастает до 120 дней, как у взрослых.

В периоды от 1 года до 2 лет, в 5−7 лет ив 12−14 лет наблюдаются значительные индивидуальные вариации количества эритроцитов, что, по-видимому, связано с ускоренным ростом тела.

В пубертатном возрасте можно установить у мальчиков и девочек разницу в количестве эритроцитов и гемоглобина. До 10-летнего возраста между мальчиками и девочками не наблюдается значительных расхождений в количестве эритроцитов. Начиная с 10 лет у мальчиков наблюдается значительное повышение числа эритроцитов. Повышение количества гемоглобина у мальчиков, как и увеличение массы крови, связано, по всей вероятности, с развитием мускулатуры (4, с.84−85).

Лейкоциты («белые клетки крови»), так же как и эритроциты, образуются в костном мозге из его стволовых клеток. Лейкоциты имеют размеры от 6 до 25 мкм, они отличаются разнообразием форм, подвижностью, функциями. Лейкоциты, способные выходить из кровеносных сосудов в ткани и возвращаться обратно, участвуют в защитных реакциях организма, они способны захватывать и поглощать чужеродные частицы, продукты распада клеток, микроорганизмы, переваривать их. У здорового человека в 1 мкл крови насчитывают от 3 500 до 9 000 лейкоцитов. Количество лейкоцитов колеблется в течение суток, их число увеличивается после еды, во время физической работы, при сильных эмоциях. В утренние часы число лейкоцитов в крови уменьшено (2).

По составу цитоплазмы, форме ядра выделяют зернистые лейкоциты (гранулоциты) и незернистые лейкоциты (агранулоциты). Зернистые лейкоциты имеют в цитоплазме большое число мелких гранул, окрашивающихся различными красителями. По отношению гранул к красителям выделяют эозинофильные лейкоциты (эозинофилы) — гранулы окрашиваются эозином в ярко-розовый цвет, базофильные лейкоциты (базофилы) — гранулы окрашиваются основными красителями (азуром) в темно-синий или фиолетовый цвет и нейтрофильные лейкоциты (нейтрофилы), которые содержат зернистость фиолетово-розового цвета.

К незернистым лейкоцитам относят моноциты, имеющие диаметр до 18 — 20 мкм. Это крупные клетки, содержащие ядра различной формы: бобовидной, дольчатой, подковообразной. Цитоплазма моноцитов окрашивается в голубовато-серый цвет. Моноциты, имеющие костно-мозговое происхождение, являются предшественниками тканевых макрофагов. Время пребывания моноцитов в крови составляет от 36 до 104 часов.

К лейкоцитарной группе клеток крови относят также рабочие клетки иммунной системы — лимфоциты.

У здорового человека в крови содержится 60 — 70% нейтрофилов, 1- 4% эозинофилов, 0−0,5% базофилов, 6−8% моноцитов. Число лимфоцитов составляет 25−30% всех «белых» клеток крови. При воспалительных заболеваниях количество лейкоцитов в крови (и лимфоцитов тоже) повышается. Такое явление получило название лейкоцитоз. При аллергических заболеваниях увеличивается число эозинофилов, при некоторых других болезнях — нейтрофилов или базофилов. При угнетении функции костного мозга, например, при действии радиации, больших доз рентгеновских лучей или действии ядовитых веществ, количество лейкоцитов в крови уменьшается. Такое состояние называют лейкемией (2).

В периферической крови плода единичные лейкоциты впервые появляются в конце 3-го месяца. На 5-м месяце их количество составляет в среднем 1,8*109/л. В это время в крови обнаруживаются нейтрофилы всех стадий — от миелобластов до сегментоядерных. Постепенно содержание молодых форм лейкоцитов уменьшается при возрастании общей концентрации лейкоцитов в крови.

У новорожденных число лейкоцитов в течение первых 2 дней жизни в среднем равно 11,0*109/л, т. е. больше, чем у взрослых (физиологический лейкоцитоз). При этом количество нейтрофилов в формуле лейкоцитов, как и у взрослых, составляет 68%, а лимфоцитов — 25%. Начиная со 2-го дня жизни относительное количество нейтрофилов уменьшается, а лимфоцитов увеличивается. К 5−6-му дню жизни процентное содержание нейтрофилов и лимфоцитов уравнивается и составляет 43−44%, что расценивают как «первый перекрест» в изменении их количественных соотношений. В дальнейшем относительное снижение количества лимфоцитов продолжается. К концу 1-го месяца жизни число нейтрофилов уменьшается до 25−30%, а лимфоцитов — возрастает до 55−60%. По сравнению со взрослыми у новорожденных в крови велико содержание незрелых форм нейтрофилов (нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом влево).

Другие возрастные периоды. У детей грудного возраста число лейкоцитов составляет в среднем 9,0 * 109/л (т.е. меньше, чем у новорожденных, но больше, чем у более старших детей и взрослых). На 2−3-м месяце постнатального периода количество лимфоцитов достигает максимума (60−65%), а нейтрофилов — минимума (25−27%). Затем число нейтрофилов начинает возрастать, а лимфоцитов — уменьшаться; постепенно уменьшается сдвиг лейкоцитарной формулы влево. Изменения количества моноцитов в крови аналогичны изменениям содержания лимфоцитов. Вероятно, параллелизм изменений лимфоцитов и моноцитов объясняется общностью их функционального назначения, игравшего роль в иммунитете. Абсолютное число эозинофилов и базофилов практически не претерпевает существенных изменений в процессе развития ребенка (4, с.87).

После 1 года наблюдается снижение общего количества лейкоцитов в периферической крови. Процент нейтрофилов в лейкоцитарной формуле продолжает постепенно увеличиваться, а лимфоцитов — уменьшаться, в возрасте 4−6 лет уровень лимфоцитов и нейтрофилов во второй раз уравнивается («второй перекрест» в лейкоцитарной формуле). В дальнейшем процент лимфоцитов продолжает уменьшаться, процент нейтрофилов увеличивается, и к 12−14 годам устанавливаются такие же процентные соотношения между этими формами, как у взрослых.

Различие в количестве белых кровяных телец между подростком и взрослым весьма незначительно. У подростков обычно в 1 мл крови насчитывается на 1000 лейкоцитов больше, чем у взрослых. В лейкоцитарной формуле у подростков и взрослых не наблюдается значительных различий.

Тромбоциты (кровяные пластинки), имеющие размеры 2−3 мкм, присутствуют в 1 мкл крови в количестве 250 000 — 350 000 (300×109/л). Мышечная работа, прием пищи повышают количество тромбоцитов в крови. Тромбоциты не имеют ядра. Это сферической формы пластинки, способные прилипать к чужеродным поверхностям, склеивать их друг с другом. При этом тромбоциты выделяют вещества, способствующие свертыванию крови. Продолжительность жизни тромбоцитов до 5−8 дней.

В первые часы после рождения концентрация тромбоцитов в крови составляет в среднем 220*109/л, т. е. примерно соответствует таковому у взрослых. К 7−9-му дню жизни число тромбоцитов снижается до 164−178 *109/л, а к концу 2-й недели вновь возрастает до первоначальной величины. В дальнейшем концентрация тромбоцитов практически не меняется. Чем младше ребенок, тем больше у него юных форм тромбоцитов.

Клетки крови составляют 55−60% ее объема, 40−45% объема крови составляет плазма. В состав плазмы входят вода (около 90%), органические вещества (белки, жиры, углеводы и т. д.) и неорганические вещества (минеральные соли), причем белки составляют 7−8% и лишь около 2% приходится на все остальные органические и неорганические вещества. Общее количество крови в организме взрослого человека равно 4,5−6 л, т. е. около б-8% от общей массы тела. Важное значение в сохранении относительного постоянства состава и количества крови в организме имеет ее «резервирование» в специальных кровяных депо. Эту функцию выполняют некоторые органы: селезенка, печень, легкие, кожа (подкожные слои), в которых резервируется до 50% крови. Потеря организмом около 50% крови приводит к его гибели.

Вывод

Организм человека представляет собой сложноорганизованную систему многочисленных и тесно взаимосвязанных элементов, объединенных в несколько структурных уровней. Термин «рост» в настоящее время понимают как увеличение длины, объема и массы тела детей и подростков, связанное с увеличением числа клеток и их количества. Под развитием понимают качественные изменения в детском организме, заключающихся в усложнении его организации, т. е. в усложнении строения и функции всех тканей и органов, усложнение их взаимоотношений и процессов их регуляции.

Индивидуальное развитие организма называется онтогенезом. В за-висимости от среды, в которой совершается развитие организма, онтогенез делится на два периода, отделенные моментом рождения: внутриутробный, во время которого формируются органы и части тела, свойственные человеку, и внеутробный, в течение которого новая особь продолжает свое развитие вне тела матери.

• 1. Антропова, М. В. Гигиена детей и подростков / М. В. Антропова. — М.: Медицина, 1982.
• 2. Безруких, М. М. Возрастная физиология (физиология развития ребенка) / М. М. Безруких, В. Д. Сонькин. — М.: Академия, 2002. — 416 с.
• 3. Леонтьева, Н. Н. Анатомия и физиология детского организма / Н. Н. Леонтьева, К. В. Маринова. — М.: Просвещение, 1986. — 287 с.
• 4. Обреимова, Н. И. Основы анатомии, физиологии и гигиены детей и подростков / Н. И. Обреимова, А. С. Петрухин. — М.: Академия, 2000.
• 5. Сапин, М. Р. Анатомия и физиология человека с возрастными особенностями детского организма / М. Р. Сапин, В. И. Сивоглазов. — М.: Академия, 2005. — 384 с.
• 6. Соковня-Семенова Е. П. Основы физиологии и гигиены детей и подростков с методикой преподавания медицинских знаний: Учеб. пособие для студ. сред. пед. учеб. заведений. — М.: Издательский центр «Академия», 1999. — 144 с.