Кровь — функция, клетки, плазма

Кровь – основная составляющая внутренней среды организма, единственная жидкая ткань тела человека. По объему и весу занимает второе место после мышечной ткани, имея 4-6 литров. Наука, которая занимается изучением крови и всего, что с ней связано, называется гематология. Методы исследования в гематологии можно прочесть здесь.

Функции

Главнейшая функция крови – транспорт газов крови – кислорода (О₂) и углекислого газа (СО₂). Не менее важной функцией является поддержание постоянности внутренней среды. Кроме того кровь переносит питательные вещества, витамины, минералы, гормоны и забирает от тканей продукты обмена. Вместе с лимфой защищает от инфекций.

В диагностике заболеваний анализы крови находятся на первом месте. Кровь — материал в следующих исследованиях:

• общий анализ крови
• биохимический анализ крови
• анализ на гормоны
• анализ на антитела при инфекционных заболеваниях
• анализ на онкомаркеры
• печеночные пробы
• почечные пробы
• ревмопробы

Компоненты крови

Кровь состоит из двух компонентов:

• жидкая — плазма с растворенными в ней белками, витаминами, жирами, минералами и сахарами
• клеточная – клетки крови – эритроциты, лейкоциты, тромбоциты

Плазма

Плазма крови – это жидкость, содержит 90% воды и сухую часть — из органических и неорганических веществ. Кислотность или pH плазмы очень стабильна — 7,36 в артериальной и 7,4 в венозной крови. Объем у взрослого человека равен 2,8-3,5 литра или 5% от массы тела.

Состав плазмы

Микроэлементы

• натрий (137-142 ммоль/л) – обеспечивает осмотическое давление, постоянство объема, поддержание рН, главный катион внеклеточной жидкости
• калий (3,8-5,1 ммоль/л) – активирует целый ряд ферментов, поддерживает возбудимость нервных волокон и мышц, главный катион внутриклеточной жидкости
• кальций (2,25-2,75 ммоль/л) – обеспечивает сворачиваемость крови, передачу нервно-мышечного возбуждения, мышечного сокращения, работу сердца, принимает участие в построении костной ткани
• магний (0,7-1,2 ммоль/л) – активирует ферменты, обеспечивает процессы торможения в нервной системе
• хлориды (96-106 ммоль/л) – вместе с натрием поддерживает осмолярность плазмы, постоянство объема и рН, важный ион в процессе пищеварения в желудке
• бикарбонат (HCO₃, 24-35 ммоль/л) – переносит СО₂, поддерживает рН крови, что позволяет работать многим ферментам
• фосфор (0,6-1,6 ммоль/л) – поддерживает рН и принимает участие в построении костной ткани

Органические вещества

На первом месте среди органических веществ плазмы крови находятся протеины, если проще —  белки плазмы крови. Их концентрация 60-80 г/л, в целом объеме плазмы человеческого организма – 200 грамм.

Среди белков плазмы крови выделяют три вида:

• альбумины – норма 40 г/л для взрослого человека
• глобулины (альфа 1, 2, бета, гамма) – в норме 26 г/л, из них 15-6 г/л – иммуноглобулины (они же гамма-глобулины) защищают нас от бактерий и вирусов
• фибриноген – концентрация до 4 г/л

Функции белков крови

• поддержка постоянства объема крови
• транспорт продуктов обмена, ферментов, других органических веществ из одной точки организма в другую (из печени в почки, из головного мозга в сердце)
• поддержание рН (белковая буферная система)
• защита организма от вирусных и бактериальных инфекций, собственных антител (толерантность к своим клеткам), раковых клеток
• гемокоагуляция – сворачиваемость крови (способность сформировать сгусток и залепить «брешь» в сосуде) и поддержание ее жидкого состояния

К органическим веществам относят еще жиры (холестерин, триглицериды) и углеводы (глюкоза).

Плазма крови переносит все органические вещества «из точки А в точку В» – из места попадания к месту реализации своей функции. Так, глюкоза – самый важный источник энергии — всасывается в кишечнике, а переносится к клеткам головного мозга. Витамин D начинает образовываться еще в коже, а доставляется к костям благодаря крови.

Эритроциты

Эритроциты – это красные клетки крови, названные так из-за высокого уровня железа в них, что и придает им такой цвет.

Эритроциты небольшого размера (7,5 микрон), без ядра, не способны размножаться-делится. Их количество колеблется от 4 до 5 миллионов в микролитре у взрослого (у мужчин больше чем у женщин). Каждый эритроцит содержит краситель крови – гемоглобин (международное обозначение Hb).

Благодаря своей форме двояковогнутого диска, упругости мембраны и отсутствию ядра эритроциты легко проходят через капилляры, диаметр которых в 3 раза меньше чем самого эритроцита.

Жизнь эритроцита довольно длительная — 120 дней. Его гибель происходит в клетках селезенки и, в меньшей мере, печени и костного мозга.

Рождение

Появление и созревание эритроцитов называется эритроцитопоэз. Этот сложный и медленный процесс происходит в красном костном мозге. Материнская клетка каждого эритроцита, как и всех клеток крови — это стволовая клетка. После целого ряда делений и превращений появляется незрелый эритроцит – ретикулоцит.

Ретикулоцит – временная стадия жизни эритроцита крови, ключевое его отличие – остатки ядра (напомним, что зрелый эритроцит ядра не содержит) и малое количество гемоглобина. Спустя 2 дня после выхода из красного костного мозга ретикулоцит дозревает в полноценную красную клетку.

У плода образование эритроцитов начинается с 4-й недели, но внутриутробно кроветворение происходит только в печени и селезенке. За несколько месяцев до рождения функцию образования клеток крови берет на себя красный костный мозг.

Развитие эритроцитов стимулирует эритропоэтин – гормон почек (поэтому при хронических болезнях почек появляется анемия). Читайте о диагностике анемии в статье «Диагностика анемии. Какие анализы стоит сдавать?». Для роста и формирования эритроцитов обязательны достаточная концентрация железа (для синтеза гемоглобина), витамина В12, фолиевой кислоты и витамина С.

Функции

Каждый эритроцит все 120 дней выполняет наиболее важное задание — позволяет телу дышать — обеспечивает перенос кислорода от легких к тканям.

Лейкоциты

Лейкоциты или белые клетки крови борются с бактериями и вирусами. Их меньше, чем эритроцитов — от 4 до 10 тысяч в 1 микролитре крови. Имеют ядро. Делятся на две группы — гранулоциты и агранулоциты в зависимости от наличия видимых в микроскопе гранул. 

Лейкоциты активно участвуют во десятках процессов, выделяя из гранулы различные ферменты.

Процентное соотношение между различными видами лейкоцитов — лейкоцитарная формула (хоть это и не формула в классическом понимании). В окрашенном мазке крови считают 100 лейкоцитов и количество каждого вида выражают в процентах (%).

Гранулоциты

В гранулоцитарных лейкоцитах при исследовании под микроскопом заметны гранулы. Выделяют три вида гранулоцитов: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

Нейтрофилы

Нейтрофильный гранулоцит или нейтрофил – самая численная популяция лейкоцитов крови. Диаметр 10-12 микрон. Ядро с 2-5 сегментами. Молодые формы нейтрофилов, у которых ядро еще не до конца разделено на сегменты называют палочкоядерными нейтрофилами (ядро в форме буквы С или S).  Старшие нейтрофилы называются сегментноядерными.

В крови нейтрофилы циркулируют 6-7 часов, затем направляются в ткани, где и защают от бактерий.

Эозинофилы

Эозинофилы занимают 2-4% от общего числа лейкоцитов, размер 12-14 микрон. В ядре всего 2 сегмента, в цитоплазме много гранул оранжевого цвета. Активно поглощают иммунные комплексы. Гранулы эозинофилов содержат вещества, принимающие участие в выделении гистамина из гранул базофилов и, таким образом, участвуют в  появлении симптомов аллергии

Базофилы

Базофилы – наименьшая по количество популяция лейкоцитов, всего 0-1% белых клеток крови. Диаметр 10 микрон. Гранулы содержат гистамин, гепарин, хондроитинсульфат. Выделение гепарина и других веществ из базофила запускает каскад реакций при аллергии.

Агранулоцитарные лейкоциты

Агранулоцитарные лейкоциты не содержат гранул, делятся на лимфоциты и моноциты.

Лимфоциты

Лимфоциты – вторая по численности группа лейкоцитов, защищает от вирусной инфекции, опухолевых клеток, аутоиммунных антител. Согласно функции (но, не строению) лимфоциты делятся на Т- и В-клетки.

• В-лимфоциты обеспечивают выработку антител, так называемый, гуморальный иммунитет. Они образуют иммуноглобулины – антитела против возбудителей заболеваний (вирусов)
• Т-лимфоциты крови — формируют клеточный иммунитет, передатчики в сложной системе иммунного ответа

Оба вида клеток имеют «память»,  при повторном контакте с микроорганизмом скорость борьбы с ним будет больше, ведь уже есть «опыт».

Моноциты

Моноциты – самые большие клетки крови, в лейкоцитарной формуле их всего 3-11%, время нахождения в крови не превышает 12 часов, затем они идут в ткани, где превращаются на макрофаги. Ядро моноцита овальное, большое. Функция моноцита – борьба с чужеродным материалом – от бактерии до капельки туши при татуировании. Способны выставлять антиген поглощенного микроба и «познакомить» другие лейкоциты с потенциальным врагом. 

Тромбоциты

Тромбоциты или кровяные пластинки – самые маленькие форменные элементы крови. Не содержат ядра.

В норме число тромбоцитов в русле крови 150-450 тысяч в 1 микролитре. За всю свою жизнь (9-12 дней) они не претерпевают изменений, но постоянно обновляются, избыток удаляет селезенка.

Тромбоциты — это обломки большой клетки — мегакариоцита в красном костном мозге. Гранулы тромбоцитов содержат факторы нужные для сворачивания крови. Еще одна функция – питание внутренней поверхности сосудов.

Факты

• в теле взрослого человека находится 5 л крови, а у новорожденного — 1 стакан
• кровь — наиболее часто используют для анализов
• потеря 450 миллилитров крови для взрослого безопасна
• среди клеток крови долгожители эритроциты, а вот базофилы находятся в циркуляции несколько часов
• лимфоциты на протяжении десятилетий помнят о перенесенных человеком вирусных болезнях