Кровь

кроветворение

В общем

Это известно как процесс, которым производятся все зрелые клетки крови. Эти клетки имеют ограниченный срок службы, от нескольких часов в случае лейкоцитов до 4 месяцев в случае эритроцитов, что означает, что они должны постоянно заменяться..

Кроветворный процесс отвечает за балансирование ежедневных потребностей производства клеток крови в организме. У позвоночных организмов большая часть этого процесса происходит в костном мозге.

Он происходит из ограниченного числа гемопоэтических стволовых клеток, которые могут генерировать клетки того же слоя или эмбрионального происхождения. Они также могут происходить из стволовых клеток крови, которые могут дифференцироваться в несколько типов клеток крови (мультипотентные клетки) и способны к самовосстановлению..

У людей

У людей места, где происходит кроветворение, меняются в процессе развития. У эмбрионов это в основном делается в желточном мешке. На стадии плода процесс передается в печень, селезенку, лимфатическую ткань, а затем в красный костный мозг..

Впоследствии, после рождения, производство клеток крови переносится в костный мозг трабекулярной кости и в медуллярную полость длинных костей..

Наконец, у взрослых возникает в костях черепа, таза, позвонков, грудины и проксимальных областях эпифиз бедренной кости и плечевой кости. Гематопоэз у взрослых может быть возобновлен в печени и селезенке при определенных обстоятельствах.

Характеристика кроветворной ткани

Кроветворная ткань происходит из мезодермы, составляет от 4 до 6% массы тела и представляет собой мягкую плотную клеточную ткань. Он состоит из предшественников клеток крови, макрофагов, жировых клеток, ретикулярных клеток и ретикулярных волокон.

Клетки, из которых он состоит, несут ответственность за правильное функционирование организма посредством оксигенации, устранения биологических отходов, транспорта клеток и компонентов иммунной системы..

Особенности процесса образования клеток крови: теории и факты

Процесс образования клеток крови идет непрерывно в течение всей человеческой жизни, интенсивность его строго соответствует потребностям организма.

По одной из современных теорий следует, что клетки крови человека — эритроциты, лейкоциты и тромбоциты происходят из единой родоначальной материнской клетки, так называемой «стволовой». Путем ее деления и развития появляются клепки, предопределяющие различные ветви кроветворения: образование эритроцитов, зернистых лейкоцитов (гранулоцитов), незернистых лейкоцитов (агранулоцитов), тромбоцитов.

Порожденная общей «стволовой» клеткой, каждая из этих ветвей имеет и свою собственную родоначальную клетку. В процессе деления и постепенного созревания и преобразования этих костномозговых элементов появляются зрелые клетки, поступающие в кровь.

К чести русской науки следует оказать, что мысль о происхождении всех клеток крови из единого источника принадлежит знаменитому русскому ученому-гистологу А. А. Максимову, создавшему еще в 1900—1914 гг. свою теорию кроветворения. Эти исследования нашли подтверждение и дальнейшее развитие в трудах советских исследователей.

Вместе с тем в некоторыми учеными высказывалась мысль о том, что еще до рождения человека в кроветворных органах предопределен вид каждой кроветворной линии — гранулоцитарной, эритроцитарной, лимфоцитарной. В пользу такой точки зрения приводятся данные биохимических исследований клеток крови и костного мозга.

Так, советские биохимики П. Ф. Сейц и П. С. Луганова обнаружили, что для определенных линий кроветворных элементов характерен определенный вид энергетического обмена. На основании этих данных они полагали, что и происхождение клеточных форм на каком-то этапе должно быть различным, поскольку характерный тип обмена (как группа крови, резус-фактор), возникший в клетке в начальном периоде ее развития, сохраняется во всех клеточных популяциях (производных данной линии).

История изучения [ править | править код ]

В 1658 году голландский натуралист Ян Сваммердам впервые увидел эритроциты в микроскоп, а в 1695 году Антони ван Левенгук зарисовал их, назвав «красными корпускулами». После этого новые виды клеток крови не изучались, и лишь в 1842 году французский врач Альфред Франсуа Донне открыл тромбоциты. В следующем году его соотечественник и коллега Габриэль Андраль описал лейкоциты одновременно и независимо с английским врачом Уильямом Эддисоном . В результате этих открытий зародилась новая область медицины — гематология. Дальнейший прогресс в изучении клеток крови наметился в 1879 году, когда Пауль Эрлих опубликовал свою методику дифференциального окрашивания клеток крови .

Система крови

К системе кровообращения можно отнести сердце и сосуды: кровеносные и лимфатические. Ключевая задача системы крови — это своевременное и полноценное снабжение органов и тканей всеми необходимыми для жизнедеятельности элементами. Движение крови по системе сосудов обеспечивается посредством нагнетательной деятельности сердца. Углубляясь в тему: «Значение, состав и функции крови» стоит определить тот факт, что непосредственно сама кровь двигается по сосудам непрерывно и поэтому способна поддерживать все жизненно важные функции, о которых шла речь выше (транспортная, защитная и др.).

Ключевым органом в системе крови является сердце. Оно имеет структуру полого мышечного органа и посредством вертикальной цельной перегородки делится на левую и правую половины. Есть еще одна перегородка — горизонтальная. Ее задача сводится к разделению сердца на 2 верхние полости (предсердия) и 2 нижние (желудочки).

Изучая состав и функции крови человека, важно понимать принцип действия кругов кровообращения. В системе крови функционируют два круга движения: большой и малый

Это означает, что кровь внутри организма двигается по двум замкнутым системам сосудов, которые соединяются с сердцем.

В качестве начальной точки большого круга выступает аорта, отходящая от левого желудочка. Именно она дает начало мелким, средним и крупным артериям. Они (артерии), в свою очередь, разветвляются на артериолы, завершающиеся капиллярами. Непосредственно сами капилляры образуют широкую сеть, которая пронизывает все ткани и органы. Именно в этой сети происходит отдача питательных веществ и кислорода клеткам, равно как и процесс получения продуктов метаболизма (углекислого газа в том числе).

От нижней части туловища кровь поступает в нижнюю полую вену, от верхней, соответственно, в верхнюю. Именно эти две полые вены и завершают большой круг кровообращения, попадая в правое предсердие.

Касаясь малого круга кровообращения, стоит отметить, что он начинается легочным стволом, отходящим от правого желудочка и несущим в легкие венозную кровь. Сам легочный ствол разделяется на две ветви, которые идут к правому и левому легкому. Легочные артерии делятся на более мелкие артериолы и капилляры, переходящие впоследствии в венулы, образующие вены. Ключевая задача малого круга кровообращения заключается в обеспечении регенерации газового состава в легких.

Изучая состав крови и функции крови, нетрудно прийти к выводу, что она имеет крайне важное значение для тканей и внутренних органов. Поэтому в случае серьёзной кровопотери или нарушения кровотока появляется реальная угроза жизни человека

Химический состав и группы

Согласно определению коллоидной химии — человеческая кровь представляет собой суспензию белковых тел в жидкости. Она состоит из двух частей: плазмы и форменных элементов. Соотношение этих составляющих у взрослого человека — соответственно 40 и 60%.

Схематический состав крови:

1. Плазма — жидкая часть крови, на 85% состоящая из воды. В ней содержатся минеральные вещества, белки и прочие органические соединения, а также газы.
2. Форменные элементы представлены эритроцитами, тромбоцитами и лейкоцитами.

Кровь — это одна из самых быстро восстанавливающихся тканей тела. Активный процесс регенерации форменных элементов происходит, благодаря постоянному разрушению устаревших телец. Главный кроветворный орган человека — красный костный мозг.

Подробное содержание веществ в крови, согласно таблице:

• соли и минеральные вещества — 0,95%;
• глюкоза — от 3,5 до 5,5 ммоль/литр;
• альбумин — 4%;
• фибриноген — 0,4%;
• глобулин — 2,7%;
• гемоглобин — от 7 до 8 ммоль/литр;
• эритроциты — от 4 до 5 млн в 1 мл;
• тромбоциты — приблизительно 300 тыс. в 1 мл;
• лейкоциты — от 6 до 10 тыс. в 1 мл.

Врачи, проводя общий анализ крови, следят, чтобы все параметры не отклонялись от нормы. Любое нарушение свидетельствует о возможном заболевании или патологическом процессе.

Кроме содержания форменных элементов, минеральных и органических веществ, учитываются и другие показатели:

• давление плазмы;
• плотность;
• средняя скорость оседания красных кровяных телец.

У людей бывают разные виды крови. Этот фактор обязательно учитывается при переливании и донорстве. На поверхности эритроцитов могут находиться антигены, способные вызвать защитную реакцию в иммунной системе другого организма.

В современной медицине существует более 30 способов систематизировать кровь по группам. Наиболее известные:

1. АВ0 — это основная система, используемая для определения совместимости. Её особенность заключается в разделении всех людей, в зависимости от антигенов, на 4 группы.
2. Резус-фактор позволяет определить наличие или отсутствие самого мощного белка — антигена D.

Обычно принадлежность к определённой группе записывается кратко, в виде формулы, состоящей из латинских букв, цифр и знака резус-принадлежности. Например, обозначение «А (II)+” говорит о том, что красные кровяные тельца пациента содержат белки А и В, а положительный резус-фактор указывает на наличие самого сильного антигена.

Переливание не донорской крови: утильная, плацентарная, фибринолизная кровь

Конечно, ни плазма, ни кровезаменители не могут целиком заменить переливания крови, так как в них не содержатся переносчики кислорода — эритроциты, введение которых раненому, больному необходимо при обильной кровопотере или тяжелом хроническом малокровии.

Русским ученым принадлежит заслуга использования для переливания не донорской крови. С. И. Спасокукоцкий первый, в 1938 г., выдвинул эту идею и предложил пользоваться так называемой «утильной» кровью (источником ее получения могут служить кровопускания, производимые с лечебной целью, у перенесших закрытую травму черепа, у некоторых сердечных больных и др.).

Идея С. И. Спасокукоцкого оказалась весьма плодотворной, но использование такого источника получения не донорской крови не вошло в широкую практику, встретив некоторые затруднения. М. С. Малиновский в 1933 г. предложил брать для переливания плацентарную кровь, т. е. ту, что можно взять из последа (плаценты) после родов.

Ученые и врачи Санкт-Петербурга (тогда Ленинграда) и других городов страны осуществили множество переливаний плацентарной крови еще в довоенное время, но повсеместного распространения этот метод не получил. Главным образом из-за трудности уберечь плацентарную кровь от попадания в нее инфекции в момент извлечения. Ныне плацентарная кровь весьма широко используется с целью получения весьма ценных лечебных препаратов: протеина, гамма-глобулина и др.

Мысль использовать для переливаний кровь погибших, что было подкреплено целой серией убедительных опытов на животных, принадлежит В. И. Шамову (1928 г.) и С. С. Юдину. Выдающийся ученый, хирург С. С. Юдин загорелся смелой идеей: «Кровью мертвых лечить живых»; он осуществил и внедрил ее в лечебную практику (1933 г.) и вместе со своими сотрудниками (М. Г. Скундина, Р. Г. Сакаян и другие) многое сделал в этом направлении.

В чем суть такого метода? Кровь, взятая в первые шесть часов после внезапной гибели от несчастного случая (закрытой травмы) или мозгового удара, сохраняет все ценные биологические свойства, по существу является живой. Исходя из этого переливание ее применяется в хирургии, а впоследствии вошло и в терапевтическую практику.

Ученые сделали следующее интересное наблюдение. Такая кровь, набранная в сосуд без противосвертывающего вещества, либо вовсе не свертывается, либо, сначала свернувшись, затем вновь переходит в жидкое состояние. Объясняется это происходящим в ней фибринолизом.

Иногда извлеченную посмертно кровь называют «фибринолизной» и применяют без лротивосвертывающих веществ. Совершенно ясно, что получение ее и использование находятся под самым жестким и тщательным контролем, гарантирующим полную безвредность для реципиента.

Теперь, когда различные органы погибших современная наука все шире использует для спасения живых, уже не кажется удивительным переливание подобной крови. И следует подчеркнуть, что сама эта идея была впервые осуществлена в нашей стране еще в середине прошлого века.

Как переливание крови явилось первой успешной пересадкой живой ткани другому человеку, так и переливание фибринолизной крови — первым удачным использованием для этой цели тканей и органов умершего.

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.

Тромбоциты

В состав крови входят также и тромбоциты. Это небольшие бесцветные и безъядерные пластинки, которые, по сути, являются фрагментами клеток, находящихся в костном мозге, – мегакариоцитов. По форме тромбоциты могут быть палочкообразными, сферическими и овальными. Их продолжительность жизни составляет не более 10 дней. Основная функция тромбоцитов – это участие в процессах, связанных со свертыванием крови. Эти клетки крови способны выделять вещества, которые принимают участие в определенных реакциях, запускающихся при повреждении стенок кровеносных сосудов. При этом фибриноген постепенно превращается в нити нерастворимого фибрина. В них запутываются клетки крови, и в результате образуется тромб.

Физико-химические свойства крови

Изучая такую тему, как состав, свойства и функции крови, стоит уделить внимание определенным фактам. Объем крови в организме взрослого человека в среднем равен 6-8% массы его тела

У мужчин этот показатель достигает отметки в 5-6 л, у женщин — от 4 до 5. Именно такое количество крови ежедневно проходит через сердце 1 тыс. раз. Стоит знать, что кровь не заполняет сосудистую систему полностью, значительная ее часть остается свободной. Плотность крови зависит от количества в ней эритроцитов и равна приблизительно 1,050-1,060 г/см3. Вязкость достигает 5 условных единиц.

Активная реакция крови обуславливается соотношением гидроксильных и водородных ионов. Определяет эту активность такой водородный показатель, как pH (концентрация водородных ионов). Изменения pH крови, при которых организм может функционировать, колеблются в диапазоне 7,0-7,8. Если происходит сдвиг активной реакции крови в кислую сторону, то подобное состояние можно определить как ацидоз. Его развитие обусловлено увеличением уровня водородных ионов. Если же реакция сдвигается в щелочную сторону, то есть смысл говорить об алкалозе. Данное изменение pH является следствием уменьшения концентрации водородных ионов и увеличения концентрации гидроксильных ионов OH.

58.2 Состав плазмы крови. Осмотическое давление крови фс ,обеспечивающая постоянство осмотическое давления крови.

В
состав плазмы крови входят вода (90—92%)
и сухой остаток (8—10%). Сухой остаток
состоит из органических и неорганических
веществ. К органическим веществам плазмы
крови относятся: 1) белки плазмы —
альбумины (около 4,5%), глобулины (2—3,5%),
фибриноген (0,2—0,4%). Общее количество
белка в плазме составляет 7—8%;2) небелковые
азотсодержащие соединения (аминокислоты,
полипептиды, мочевина, мочевая кислота,
креатин, креатинин, аммиак). Общее
количество небелкового азота в плазме
(так называемого остаточного азота)
составляет 11 —15 ммоль/л (30—40 мг%). При
нарушении функции почек, выделяющих
шлаки из организма, содержание остаточного
азота в крови резко возрастает;3)
безазотистые органические вещества:
глюкоза — 4,4—6,65 ммоль/л (80—120 мг%),
нейтральные жиры, липиды;4) ферменты и
проферменты: некоторые из них участвуют
в процессах свертывания крови и
фибринолиза, в частности протромбин и
профибринолизин. В плазме содержатся
также ферменты, расщепляющие гликоген,
жиры, белки и др.Неорганические вещества
плазмы крови составляют около 1 % от ее
состава. К этим веществам относятся
преимущественно катионы — Ка+, Са2+, К+,
Мg2+ и анионы Сl, НРO4, НСО3

Осмотическое
давление крови. Осмотическим давлением
называется сила, которая заставляет
переходить растворитель (для крови это
вода) через полупроницаемую мембрану
из менее в более концентрированный
раствор. Осмотическое давление крови
вычисляют криоскопическим методом с
помощью определения депрессии (точки
замерзания), которая для крови составляет
0,56—0,58°С. Депрессия молярного раствора
(раствор, в котором растворена 1
грамм-молекула вещества в 1 л воды)
соответствует 1,86°С. Подставив значения
в уравнение Клапейрона, легко рассчитать,
что осмотическое давление крови равно
приблизительно 7,6 атм.

Осмотическое
давление крови зависит в основном от
растворенных в ней низкомолекулярных
соединений, главным образом солей. Около
60% этого давления создается NaCl. Осмотическое
давление в крови, лимфе, тканевой
жидкости, тканях приблизительно одинаково
и отличается постоянством. Даже в
случаях, когда в кровь поступает
значительное количество воды или соли,
осмотическое давление не претерпевает
существенных изменений. При избыточном
поступлении в кровь вода быстро выводится
почками и переходит в ткани и клетки,
что восстанавливает исходную величину
осмотического давления. Если же в крови
повышается концентрация солей, то в
сосудистое русло переходит вода из
тканевой жидкости, а почки начинают
усиленно выводить соли. Продукты
переваривания белков, жиров и углеводов,
всасывающиеся в кровь и лимфу, а также
низкомолекулярные продукты клеточного
метаболизма могут изменять осмотическое
давление в небольших пределах.

Состав и физико-химические свойства

На 90% плазма состоит из воды. Оставшийся десяток приходится на неорганические и органические вещества. К неорганическим относятся ионы натрия, магния, калия, кальция, хлора. Их доля невелика. Она составляет всего 0,9% от общего состава. Органические представлены белками, глюкозой, витаминами, гормонами, продуктами распада, частицами жира.

В 1948 году в плазме крови человека был обнаружен еще один элемент – внеклеточная ДНК. Выяснилось, что она присутствует не всегда, может появляться в результате травмы, инфаркта, сильного стресса, отмирания клеток при онкологических заболеваниях.

Белки

В общем объеме плазмы доля белков достигает 8%. С точки зрения физиологии они выполняют множество различных функций, важнейшими из которых являются:

1. Иммунная регуляция.
2. Обеспечение агрегатного состояния крови.
3. Водный, коллоидно-осмотический гомеостаз.
4. Транспортировка веществ, питание клеток.
5. Кислотно-основной гомеостаз.
6. Влияние на свертываемость.

Выделяют три вида белков: альбумин, глобулин, фибриноген. На долю первого приходится около 4,5% от общего объема плазмы. На долю второго – от 2 до 3,5%. И третий может составлять от 0,2 до 0,4%.

Альбумин

Белки этого вида образуются в печени. Поэтому по количеству альбумина врачи судят о ее состоянии: пониженное содержание почти всегда указывает на развитие патологического процесса.

Благодаря своей высокой концентрации, вещество берет на себя основную работу по созданию онкотического давления. К другим его функциями относятся резервация аминокислот, участие в обмене веществ, транспортировка билирубина, жирных кислот, гормонов, попавших в организм лекарственных средств.

Глобулин

Глобулины синтезируются в печени, костном мозге, тимусе, лимфатических узлах, селезенке. Подразделяются на три фракции:

1. Альфа-глобулины. Отвечают за белковый синтез, перемещение витаминов, липидов, гормонов. Взаимодействуют с билирубином, тироксином.
2. Бета-глобулины. Переносят фосфолипиды, стероидные гормоны, катионы железа и цинка, стерины. Связывают холестерол и витамины.
3. Гамма-глобулины. Принимают участие в запуске иммунных реакций, связывают гистамин.

Третья фракция включает в себя иммуноглобулины, антитела 5 классов: Jg A, Jg М, Jg G, Jg D, Jg Е. Все они отвечают за создание защиты от бактерий, вирусов. К этой же фракции относятся определяющие групповую принадлежность крови a- и b- агглютинины.

Фибриноген

Главной функцией фибриногена является обеспечение корректной свертываемости крови. Происходит это по следующей схеме:

1. При нарушении целостности сосудов в организме вырабатывается особое соединение – тромбин.
2. Под его воздействием фибриноген становится нерастворимым, преобразуется в небольшие клейкие нити.
3. Эти нити приклеиваются к активировавшимся в месте поражения тромбоцитам, образуют кровяной сгусток.

Прочие белковые структуры

В незначительном количестве в плазме содержатся такие белковые структуры, как протромбин, иммунные белки, гаптоглобин, трансферритин, С-реактивный белок, тиротоксинсвязывающий глобулин.

К их основным функциям относятся контроль за реактивными изменениями иммунной системы, поддержание агрегатного состояния крови, активация свертываемости.

В плазме определяется постоянное присутствие витаминов, пировиноградной и молочной кислот, безазотистых органических веществ: липидов, расщепляющих гликоген ферментов, глюкозы. Она считается высокочувствительной к изменению концентрации содержащихся в крови веществ, поэтому ее забирают для проведения химических исследований при диагностике различных заболеваний.

Роль сердечно-сосудистой системы

Чтобы кровь могла успешно исполнять свои задачи, сердце и сосуды должны находиться в хорошем состоянии. Сердце является насосом, который определяет, с какой скоростью будет двигаться кровь по сосудам. Поэтому если сердечная мышца будет не в порядке, кровь не сможет обеспечивать клеткам достаточное питание, в полную силу защищать организм, поддерживать постоянство внутренней среды.

Также многое зависит от состояния сосудов, по которым движется кровь. Любое нарушение целостности внутренних стенок приводит к появлению микротрещин, что способствует тромбообразованию и может закупорить вену или артерию, что приведет к некрозу тканей. Особенно опасная ситуация, если это произойдет в районе сердца или головного мозга: человек умрет.

Учитывая скорость крови по сосудам, при серьезном повреждении сосудистых стенок (например, разорвана крупная вена или артерия), жидкая ткань через разрыв способна за считанные минуты покинуть вену или артерию, что приведет к смерти человека

Вот почему очень важно следить за состоянием сердца и сосудов, и при появлении малейших проблем обращаться к врачу: это может спасти жизнь