Кровь ‒ это биологическая жидкость, которая обеспечивает органы и ткани питательными веществами и оксигеном. Вместе с лимфой она образует систему циркулирующих в организме жидкостей. Выполняет ряд жизненно важных функций: питательную, выделительную, защитную, дыхательную, механическую, регуляторную, терморегулирующую.

Состав крови человека с возрастом существенно изменяется. Следует сказать, что у детей очень интенсивный обмен веществ, поэтому в их организме ее значительно больше приходится на 1 кг массы тела по сравнению с взрослыми. В среднем у взрослого человека около пяти-шести литров данной биологической жидкости.

В состав крови входит плазма (жидкая часть) и лейкоциты, тромбоциты). От концентрации красных кровяных телец зависит ее цвет. Плазма, лишенная белка (фибриногена), называется сывороткой крови. Эта биологическая жидкость имеет слабощелочную реакцию.

Биохимический состав крови - буферные системы. Основными кровяными буферами являются гидрокарбонатная (7% общей массы), фосфатная (1%), белковая (10%), гемоглобиновая и оксигемоглобиновая (до 81%), а также кислотная (около 1%) системы. В плазме преобладают гидрокарбонатная, фосфатная, белковая и кислотная, в эритроцитах ‒ гидрокарбонатная, фосфатная, в гемоглобиновых - оксигемоглобиновая и кислотная. Состав кислотной буферной системы представлен органическими кислотами (ацетатная, лактатная, пировиноградная и т.д.) и их солями с сильными основаниями. Наибольшее значение имеют гидрокарбонатная и гемоглобиновая буферные системы.

Химический состав характеризуется постоянством химического состава. Плазма составляет 55-60% общего объема крови и на 90 % состоит из воды. составляют органические (9%) и минеральные (1%) вещества. Основными органическими веществами являются белки, большинство которых синтезируются в печени.

Белковый состав крови. Общее содержание белков в крови млекопитающих колеблется в пределах от 6 до 8 %. Известно около ста белковых компонентов плазмы. Условно их можно разделить на три фракции: альбумины, глобулины и фибриноген. Белки плазмы, которые остались после удаления фибринагена, называют сывороточными белками крови.

Альбумины принимают участие в транспортировке многих питательных и (углеводов, жирных кислот, витаминов, неорганических ионов, билирубина). Участвуют в регуляции Сывороточные глобулины разделяют на три фракции альфа-, бета- и гамма-глобулины. Глобулины транспортируют жирные кислоты, стероидные гормоны, являются иммунными телами.

Углеводный состав крови. В плазме содержатся монозы (глюкоза, фруктоза), гликоген, глюкозамин, фосфаты моноз и другие продукты промежуточного обмена углеводов. Основная часть углеводов представлена глюкозой. Глюкоза и другие монозы в плазме крови находятся в свободном и связанном с белками состояниях. Содержание связанной глюкозы достигает 40-50% общего содержания углеводов. Среди продуктов промежуточного обмена углеводов выделяют лактатную кислоту, содержание которой резко возрастает после тяжелых физических нагрузок.

Концентрация глюкозы может изменяться при многих патологических состояниях. Явление гипергликемии характерно для сахарного диабета, гипертиреоза, шока, наркоза, лихорадки.

Липидный состав крови. В плазме содержится до 0,7 % и больше липидов. Липиды находятся в свободном и связанном с белками состояниях. Концентрация липидов в плазме изменяется при патологии. Так, при туберкулезе она может достигать 3-10%.

Газовый состав крови. Данная биожидкость содержит оксиген (кислород), диоксид карбона и нитроген в свободном и связанных состояниях. Так, например, около 99,5-99,7% оксигена связано с гемоглобином, а 03-0,5 % находится в свободном состоянии.

По данным В. А. Андреева и Абдергальдена, в 1000 весовых частях свежей крови различных сельскохозяйственных животных содержится следующее количество различных веществ:

а также небольшое количество калия, окиси железа, кальция, фосфора, магния, хлора и неорганического фосфора.

Основную массу твердых веществ крови составляют белки и в первую очередь гемоглобин. Последний относится к белковым веществам группы хромеопротеидов; он способен кристаллизироваться, причем кристаллы его у разных животных резко различны по своей форме. Гемоглобин - вещество очень нестойкое, что затрудняет определение его химического состава. Оксигемоглобин (по Хоппе) имеет такой состав: С - 53,85%; Н - 7,32%; N- 16,17%; О - 21,84%; S - 0,39%; Fe - 0,43%. Гемоглобин и оксигемоглобин содержатся только в эритроцитах крови.

Среди других белков крови преобладают сывороточный альбумин и глобулин. Оба эти белка (входящие в группу простых белков - протеинов) принадлежат к числу коагулируемых белков, так как свертываются при нагревании. Они легко растворяются в слабых растворах кислот, щелочей и солей, выпадая из этих растворов в виде осадка при дальнейшем прибавлении кислоты. Альбумин легко растворяется также и в воде; глобулин в воде не растворим.

Альбумин характеризуется содержанием серы и отсутствием гликокола. Состав альбумина сыворотки крови лошади, по данным Абдергальдена, такой: С - 53,08%; Н - 6,96%; N - 15,93%; S - 1,9%; О - 22,99%. Аминокислотный состав его следующий:

В чистом виде альбумин крови представляет собой твердое кристаллическое или аморфное вещество беловатого или желтоватого цвета. По Хаммарстену, кровь различных сельскохозяйственных животных содержит альбумина:

Глобулин имеет следующий элементарный состав (по Абдергальдену): С - 52,71%; Н - 7,01%; N - 15,85%; S - 1,11%; О - 23,32%. Состав аминокислот глобулина такой:

Из приведенных данных видно, что по химическому составу альбумины и глобулины очень близки между собой.

В крови различных видов сельскохозяйственных животных содержится следующее количество глобулинов:

Альбумин и глобулин свойственны преимущественно плазме крови.

В плазме же крови находится особое белковое вещество - фибриноген. О роли его в свертывании крови говорится ниже. Количество фибриногена в крови обычно равно 0,4-0,5%.

Сахара в крови представлены главным образом глюкозой.

Из липоидов в крови постоянно присутствуют как нейтральные жиры, так и холестерины и лецитины. Количество их колеблется в зависимости от характера пищи животного.

Минеральные вещества крови примерно на 75% состоят из хлоридов и на 25% из карбонатов и фосфатов (последних очень немного).

В 1000 частях плазмы дефибринированной крови (так называемого «серума») разных животных содержится следующее количество различных веществ:

Таким образом, в плазме крови отсутствует гемоглобин, а следовательно, и окись железа, зато почти все количество Сахаров, жиров и жирных кислот крови сконцентрировано именно в плазме. Для плазмы характерны наличие фибриногена и большое количество альбуминов и глобулинов. Из минеральных веществ преобладают соли Na, особенно NaCl.

Химический состав отсепарированной массы форменных элементов крови разных видов сельскохозяйственных животных такой (в промиллях):

Основную массу форменных элементов крови составляют эритроциты (около 99,9%). Красные кровяные тельца содержат около 60% воды и около 40% сухого остатка. 75-85% этого сухого вещества составляет гемоглобин, а остальные 15-25% различные белки (65%) и липоиды (35%). Липоиды находятся преимущественно в оболочке эритроцитов.

Протоплазма белых кровяных телец состоит главным образом из цитопротеидов, а ядра их из нуклеопротеидов, содержащих фосфор.

Реакция крови при определении ее лакмусом слегка щелочная; рН крови различных видов животных колеблется от 7,24 до 7,97. Эти цифры показывают, что реакция крови почти нейтральна и очень немного сдвинута в сторону щелочности.

Температура замерзания свежей крови - 0,56°. Осмотическое давление равно приблизительно 7 ат (почти одинаково у крови разных животных).

Удельный вес крови У = 1,055, эритроцитов У = 1,08, плазмы У = 1,027-1,034. Больший удельный вес эритроцитов позволяет отделять их от плазмы сепарированием.

Вязкость крови, определенная путем изучения быстроты протекания ее через капиллярную трубку, по сравнению с водой равна примерно 5° Э. Она колеблется в зависимости от содержания кровяных телец и процента сухого остатка.

Вязкость дефибрированной крови крупного рогатого скота 2,5° Э; вязкость ее серума 1,75° Э; вязкость форменных элементов 80,0° Э (по данным В. А. Андреева).

Из сказанного видно, что химический состав и физические свойства крови различных видов сельскохозяйственных животных имеют некоторые весьма существенные отличия.

Кровь свиней характеризуется высоким содержанием форменных элементов (42% от общей массы крови), что обусловливает большой выход сухого остатка при выпаривании (21%). Содержание гемоглобина в свиной крови очень высокое (14%). Напротив, прочих белков меньше, чем в крови других сельскохозяйственных животных. Содержание холестерина незначительно, хотя количество нейтральных жиров весьма велико. Из минеральных веществ в крови свиней относительно много солей калия, но мало солей натрия. Плазма крови почти бесцветна, так как лишена пигментов.

Кровь крупного рогатого скота содержит сухого вещества лишь 19%; большее содержание воды обусловливает меньшее количество форменных элементов (35%). Соответственно гемоглобина в крови крупного рогатого скота меньше (10%), чем в крови свиней (14%). Количество же прочих белков в 11/2 раза больше. Жира в крови крупного рогатого скота очень мало, но количество холестерина сравнительно большое. Из солей резко преобладают соли натрия.

Кровь овец по своему составу близка к крови крупного рогатого скота, но имеет еще меньшее количество форменных элементов (около 30%), твердых веществ (18%) и гемоглобина (9%). Количество жира относительно высокое. Состав минеральных веществ почти тот же, что и в крови крупного рогатого скота.

Кровь лошадей содержит 40% форменных элементов и 20% твердых веществ. Количество гемоглобина относительно высокое (12,5%). Холестерина и нейтральных жиров мало.

В спортивной практике анализ крови используется для оценки влияния на организм спортсмена тренировочных и соревновательных нагрузок, оценки функционального состояния спортсмена и его здоровья. Информация, полученная при исследовании крови, помогает тренеру управлять тренировочным процессом. Поэтому специалист в области физической культуры должен иметь необходимые представления о химическом составе крови и об его изменениях под воздействием физических нагрузок различного характера.

Общая характеристика крови

Объем крови у человека около 5 л, что составляет примерно 1/13 часть от объема или массы тела.

По своему строению кровь является жидкой тканью и подобно любой ткани состоит из клеток и межклеточной жидкости.

Клетки крови носят название форменные элементы . К ним относятся красные клетки (эритроциты), белые клетки (лейкоциты) и кровяные пластинки (тромбоциты). На долю клеток приходится около 45 % от объема крови.

Жидкая часть крови называется плазмой . Объем плазмы составляет соответственно примерно 55 % от объема крови. Плазма крови, из которой удален белок фибриноген, называется сывороткой .

Биологические функции крови

Основными функциями крови являются следующие:

1. Транспортная функция . Эта функция обусловлена тем, что кровь постоянно перемещается по кровеносным сосудам и переносит растворенные в ней вещества. Можно выделить три разновидности этой функции.

Трофическая функция . С кровью ко всем органам доставляются вещества, необходимые для обеспечения в них метаболизма (источники энергии, строительный материал для синтезов, витамины, соли и др.).

Дыхательная функция . Кровь участвует в переносе кислорода от легких к тканям и переносе углекислого газа от тканей к легким.

Выделительная функция (экскреторная). С помощью крови конечные продукты метаболизма транспортируются из клеток тканей к выделительным органам с последующим их удалением из организма.

2. Защитная функция . Эта функция, прежде всего, заключается в обеспечении иммунитета – защиты организма от чужеродных молекул и клеток. К защитной функции также можно отнести способность крови к свертыванию. В этом случае осуществляется защита организма от кровопотери.

3. Регуляторная функция . Кровь участвует в обеспечении постоянства температуры тела, в поддержании постоянства рН и осмотического давления. С помощью крови происходит перенос гормонов – регуляторов метаболизма.

Все перечисленные функции направлены на поддержание постоянства условий внутренней среды организма - гомеостаза (постоянства химического состава, кислотности, осмотического давления, температуры и т.п. в клетках организма).

Химический состав плазмы крови.

Химический состав плазмы крови в покое относительно постоянен. Основные составные компоненты плазмы следующие:

Белки - 6-8 %

Прочие органические

вещества - около 2 %

Минеральные вещества - около 1 %

Белки плазмы крови делятся на две фракции: альбумины и глобулины . Соотношение между альбуминами и глобулинами носит название «альбумино-глобулиновый коэффициент» и равно 1,5 – 2. Выполнение физических нагрузок сопровождается вначале увеличением этого коэффициента, а при очень продолжительной работе он снижается.

Альбумины – низкомолекулярные белки с молекулярной массой около 70 тыс. Да. Они выполняют две основные функции.

Во-первых, благодаря хорошей растворимости в воде эти белки выполняют транспортную функцию, перенося с током крови различные нерастворимые в воде вещества (например, жиры, жирные кислоты, некоторые гормоны и др.).

Во-вторых, вследствие высокой гидрофильности альбумины имеют значительную гидратную (водную) оболочку и поэтому задерживают воду в кровяном русле. Задержка воды в кровяном русле необходима в связи с тем, что содержание воды в плазме крови выше, чем в окружающих тканях, и вода в силу диффузии стремится выйти из кровеносных сосудов в ткани. Поэтому при значительном снижении альбуминов в крови (при голодании, при потере белков с мочой при заболеваниях почек) возникают отёки.

Глобулины – это высокомолекулярные белки с молекулярной массой около 300 тыс. Да. Подобно альбуминам глобулины также выполняют транспортную функцию и способствуют задержке воды в кровяном русле, но в этом они существенно уступают альбуминам. Однако у глобулинов

имеются и очень важные функции. Так, некоторые глобулины являются ферментами и ускоряют химические реакции, протекающие непосредственно в кровяном русле. Еще одна функция глобулинов заключается в их участии в свертывании крови и в обеспечении иммунитета (защитная функция).

Бóльшая часть белков плазмы синтезируется в печени.

Прочие органические вещества (кроме белков) обычно делятся на две группы: азотистые и безазотистые .

Азотистые соединения - это промежуточные и конечные продукты обмена белков и нуклеиновых кислот. Из промежуточных продуктов белкового обмена в плазме крови имеются низкомолекулярные пептиды , аминокислоты , креатин . Конечные продукты метаболизма белков это, прежде всего, мочевина (её концентрация в плазме крови довольно высокая – 3,3-6,6 ммоль/л), билирубин (конечный продукт распада гема ) и креатинин (конечный продукт распада креатинфосфата).

Из промежуточных продуктов обмена нуклеиновых кислот в плазме крови можно обнаружить нуклеотиды , нуклеозиды , азотистые основания . Конечным продуктом распада нуклеиновых кислот является мочевая кислота , которая в небольшой концентрация всегда содержится в крови.

Для оценки содержания в крови небелковых азотистых соединений часто используется показатель «небелковый азот » . Небелковый азот включает азот низкомолекулярных (небелковых) соединений, главным образом перечисленных выше, которые остаются в плазме или сыворотке крови после удаления белков. Поэтому этот показатель также называют «остаточным азотом». Повышение в крови остаточного азота наблюдается при заболеваниях почек, а также при длительной мышечной работе.

К безазотистым веществам плазмы крови относятся углеводы и липиды , а также промежуточные продукты их метаболизма.

Главным углеводом плазмы является глюкоза . Её концентрация у здорового человека в покое и состоянии «натощак» колеблется в узком диапазоне от 3,9 до 6,1 ммоль/л (или 70-110 мг%). Поступает глюкоза в кровь в результате всасывания из кишечника при переваривании пищевых углеводов, а также при мобилизации гликогена печени. Кроме глюкозы в плазме также содержатся в небольших количествах другие моносахариды – фруктоза , галактоза, рибоза , дезоксирибоза и др. Промежуточные продукты углеводного обмена в плазме представлены пировиноградной и молочной кислотами. В покое содержание молочной кислоты (лактата) низкое – 1-2 ммоль/л. Под влиянием физических нагрузок и особенно интенсивных концентрация лактата в крови резко возрастает (даже в десятки раз!).

Липиды представлены в плазме крови жиром , жирными кислотами , фосфолипидами и холестерином . Вследствие нерастворимости в воде все

липиды связаны с белками плазмы: жирные кислоты с альбуминами, жир, фосфолипиды и холестерин с глобулинами. Из промежуточных продуктов жирового обмена в плазме всегда имеются кетоновые тела .

Минеральные вещества находятся в плазме крови в виде катионов (Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ и др.) и анионов (Сl - , HCO 3 - , H 2 PO 4 - , HPO 4 2- , SO 4 2_ , J - и др.). Больше всего в плазме содержится натрия, калия, хлоридов, бикарбонатов. Отклонения в минеральном составе плазмы крови могут наблюдаться при различных заболеваниях и при значительных потерях воды за счет потоотделения при выполнении физической работы.

Таблица 6. Основные компоненты крови

Компонент	Концентрация в тра- диционных единицах	Концентрация в единицах СИ
Б е л к и
Общий белок	6-8 %	60-80 г/л
Альбумины	3,5- 4,5 %	35-45 г/л
Глобулины	2,5 - 3,5 %	25-35 г/л
Гемоглобин у мужчин у женщин	13,5-18 % 12-16 %	2,1-2,8 ммол/л 1,9-2,5 ммоль/л
Фибриноген	200-450 мг%	2-4,5 г/л
Небелковые азотистые вещества
Остаточный азот	20-35 мг%	14-25 ммоль/л
Мочевина	20-40 мг%	3,3-6,6 ммоль/л
Креатин	0,2-1 мг%	15-75 мкмоль/л
Креатинин	0,5-1,2 мг%	44-106 мкмоль/л
Мочевая кислота	2-7 мг%	0,12-0,42 ммоль/л
Билирубин	0,5-1 мг%	8,5-17 мкмоль/л
Безазотистые вещества
Глюкоза(натощак)	70-110 мг%	3,9-6,1 ммоль/л
Фруктоза	0,1-0,5 мг%	5,5-28 мкмоль/л
Лактатартериальная кровь венозная кровь	3-7 мг% 5-20 мг%	0,33-0,78 ммоль/л 0,55-2,2 ммоль/л
Кетоновые тела	0,5-2,5 мг%	5-25 мг/л
Липиды общие	350-800 мг%	3,5-8 г/л
Триглицериды	50-150 мг%	0,5-1,5 г/л
Холестерин	150-300 мг%	4-7,8 ммоль/л
Минеральные вещества
Натрий плазма эритроциты	290-350 мг% 31-50 мг%	125-150 ммоль/л 13,4-21,7 ммоль/л
Калийплазма эритроциты	15-20 мг% 310-370 мг%	3,8-5,1 ммоль/л 79,3-99,7 ммоль/л
Хлориды	340-370 мг%	96-104 ммоль/л
Кальций	9-11 мг%	2,2-2,7 ммоль/л

Красные клетки (эритроциты )

Эритроциты составляют основную массу клеток крови. В 1 мм 3 (мкл) крови обычно содержится 4-5 млн. красных клеток. Образуются эритроциты в красном костном мозге, функционируют в кровяном русле и разрушаются, главным образом, в селезенке и в печени. Жизненный цикл этих клеток составляет 110-120 дней.

Эритроциты представляют собой двояковогнутые клетки, лишенные ядер, рибосом и митохондрий. В связи с этим в них не происходят такие процессы как синтез белка и тканевое дыхание. Основным источником энергии для эритроцитов является анаэробный распад глюкозы (гликолиз).

Основным компонентом красных клеток является белок гемоглобин . На его долю приходится 30 % от массы эритроцита или 90 % от сухого остатка этих клеток.

По своему строению гемоглобин является хромопротеидом. Его молекула обладает четвертичной структурой и состоит из четырех субъединиц . Каждая субъединица содержит один полипептид и один гем . Субъединицы отличаются друг от друга только строением полипептидов. Гем представляет собою сложную циклическую структуру из четырех пиррольных колец, содержащую в центре атом двухвалентного железа (Fe 2+):

Основная функция эритроцитов –дыхательная . С участием эритроцитов осуществляется перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким.

В капиллярах легких парциальное давление кислорода около 100 мм рт. ст. (парциальное давление это часть общего давления смеси газов, приходящаяся на отдельный газ из этой смеси. Например, при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. на долю кислорода приходится 152 мм рт. ст., т.е. 1/5 часть, так как в воздухе обычно содержится 20 % кислорода). При таком давлении практически весь гемоглобин связывается с кислородом:

Hb + O 2 ¾® HbO 2

Гемоглобин Оксигемоглобин

Присоединяется кислород непосредственно к атому железа, входящему в состав гема, причем взаимодействовать с кислородом может только двухвалентное (восстановленное) железо. Поэтому различные окислители (например, нитраты, нитриты и т.п.), превращая железо из двухвалентного в трехвалентное (окисленное), нарушают дыхательную функцию крови.

Образовавшийся комплекс гемоглобина с кислородом - оксигемоглобин с током крови переносится в различные органы. Вследствие потребления кислорода тканями парциальное давление его здесь намного меньше, чем в легких. При низком парциальном давлении происходит диссоциация оксигемоглобина:

HbO 2 ¾® Hb + O 2

Степень распада оксигемоглобина зависит от величины парциального давления кислорода: чем меньше парциальное давление, тем больше отщепляется от оксигемоглобина кислорода. Например, в мышцах в состоянии покоя парциальное давление кислорода примерно 45 мм рт. ст. При таком давлении диссоциации подвергается только около 25 % оксигемо-

глобина. При работе умеренной мощности парциальное давление кислорода в мышцах примерно 35 мм рт. ст. и распаду подвергается уже около 50 % оксигемоглобина. При выполнении интенсивных нагрузок парциальное давление кислорода в мышцах снижается до 15-20 мм рт. ст., что вызывает более глубокую диссоциацию оксигемоглобина (на 75 % и более). Такой характер зависимости диссоциации оксигемоглобина от парциального давления кислорода позволяет значительно увеличить снабжение мышц кислородом при выполнении физической работы.

Усиление диссоциации оксигемоглобина также наблюдается при повышении температуры тела и увеличении кислотности крови (например, при поступлении в кровь больших количеств молочной кислоты при интенсивной мышечной работе), что тоже способствует лучшему снабжению тканей кислородом.

В целом за сутки человек, не выполняющий физической работы, использует 400-500 л кислорода. При высокой двигательной активности потребление кислорода значительно возрастает.

Транспорт кровью углекислого газа осуществляется из тканей всех органов, где происходит его образование в процессе катаболизма, в легкие, из которых он выделяется во внешнюю среду.

Бóльшая часть углекислого газа переносится кровью в форме солей - бикарбонатов калия и натрия. Превращение CO 2 в бикарбонаты происходит в эритроцитах с участием гемоглобина. В эритроцитах накапливаются бикарбонаты калия (KHCO 3), а в плазме крови - бикарбонаты натрия (NaHCO 3). С током крови образовавшиеся бикарбонаты поступают в легкие и превращаются там снова в углекислый газ, который удаляется из легких с

выдыхаемым воздухом. Это превращение происходит также в эритроцитах, но уже с участием оксигемоглобина, возникающего в капиллярах легких за счет присоединения кислорода к гемоглобину (см. выше).

Биологический смысл такого механизма переноса кровью углекислого газа заключается в том, что бикарбонаты калия и натрия обладают высокой растворимостью в воде, и поэтому в эритроцитах и в плазме они могут находиться в значительно бóльших количествах по сравнению с углекислым газом.

Небольшая часть CO 2 может переноситься кровью в физически растворенном виде, а также в комплексе с гемоглобином, называемым карбгемоглобином .

В состоянии покоя в сутки образуется и выделяется из организма 350-450 л CO 2 . Выполнение физических нагрузок приводит к увеличению образования и выделения углекислого газа.

Белые клетки (лейкоциты )

В отличие от красных клеток лейкоциты являются полноценными клетками с большим ядром и митохондриями, и поэтому в них протекают такие важнейшие биохимические процессы как синтез белков и тканевое дыхание.

В состоянии покоя у здорового человека в 1 мм 3 крови содержится 6-8 тыс. лейкоцитов. При заболеваниях количество белых клеток в крови может как уменьшаться (лейкопения), так и увеличиваться (лейкоцитоз). Лейкоцитоз может наблюдаться и у здоровых людей, например, после приема пищи или при выполнении мышечной работы (миогенный лейкоцитоз). При миогенном лейкоцитозе количество лейкоцитов в крови может повыситься до 15-20 тыс./мм 3 и более.

Различают три вида лейкоцитов: лимфоциты (25-26 %), моноциты (6-7 %) и гранулоциты (67-70 %).

Лимфоциты образуются в лимфатических узлах и селезенке, а моноциты и гранулоциты - в красном костном мозге.

Лейкоциты выполняют защитную функцию, участвуя в обеспечении иммунитета .

В самом общем виде иммунитет - это защита организма от всего «чужого». Под «чужим» подразумеваются различные чужеродные высокомолекулярные вещества, обладающие специфичностью и уникальностью своего строения и отличающиеся вследствие этого от собственных молекул организма.

В настоящее время выделяют две формы иммунитета: специфический и неспецифический . Под специфическим обычно подразумевается собственно иммунитет, а неспецифический иммунитет – это различные факторы неспецифической защиты организма.

Система специфического иммунитета включает тимус (вилочковая железа) , селезенку, лимфатические узлы, лимфоидные скопления (в носоглотке, миндалинах, аппендиксе и т. п.) и лимфоциты . Основу этой системы составляют лимфоциты.

Любое чужеродное вещество, на которое способна реагировать иммунная система организма, обозначается термином антиген . Антигенными свойствами обладают все «чужие» белки, нуклеиновые кислоты, многие полисахариды и сложные липиды. Антигенами могут быть также бактериальные токсины и целые клетки микроорганизмов, точнее макромолекулы, входящие в их состав. Кроме этого, антигенную активность могут проявлять и низкомолекулярные соединения, такие как стероиды, некоторые лекарства при условии их предварительного связывания с белком-носителем, например, альбумином плазмы крови. (На этом основано обнаружение иммунохимичекским методом некоторых допинговых препаратов при проведении допинг-контроля).

Поступивший в кровяное русло антиген распознается особыми лейкоцитами - Т-лимфоцитами, которые затем стимулируют превращение другого вида лейкоцитов - В-лимфоцитов в плазматические клетки, которые далее в селезенке, лимфоузлах и костном мозге синтезируют особые белки - антитела или иммуноглобулины . Чем крупнее молекула антигена, тем больше образуется различных антител в ответ на его поступление в организм. У каждого антитела имеются два связывающих участка для взаимодействия со строго определенным антигеном. Таким образом, каждый антиген вызывает синтез строго специфических антител.

Образовавшиеся антитела поступают в плазму крови и связываются там с молекулой антигена. Взаимодействие антител с антигеном осуществляется путем образования между ними нековалентных связей. Это взаимодействие аналогично образованию фермент-субстратного комплекса при ферментативном катализе, причем связывающий участок антитела соответствует активному центру фермента. Поскольку большинство антигенов являются высокомолекулярными соединениями, то к антигену одновременно присоединяется много антител.

Образовавшийся комплекс антиген-антитело далее подвергается фагоцитозу . Если антигеном является чужеродная клетка, то комплекс антиген-антитело подвергается воздействию ферментов плазмы крови под общим названием система комплемента . Эта сложная ферментативная система в конечном итоге вызывает лизис чужеродной клетки, т.е. её разрушение. Образовавшиеся продукты лизиса далее также подвергаются фагоцитозу .

Поскольку в ответ на поступления антигена антитела образуются в избыточных количествах, их значительная часть остается на длительное время в плазме крови, во фракции g-глобулинов. У здорового человека в крови содержится огромное количество различных антител, образовавшихся вследствие контактов с очень многими чужеродными веществами и микроорганизмами. Наличие в крови готовых антител позволяет организму быстро обезвреживать вновь поступающие в кровь антигены. На этом явлении основано проведение профилактических прививок.

Другие формы лейкоцитов - моноциты и гранулоциты участвуют в фагоцитозе . Фагоцитоз можно рассматривать как неспецифическую защитную реакцию, направленную, в первую очередь, на уничтожение поступающих в организм микроорганизмов. В процессе фагоцитоза моноциты и гранулоциты поглощают бактерии, а также крупные чужеродные молекулы и разрушают их своими лизосомальными ферментами. Фагоцитоз также сопровождается образованием активных форм кислорода, так называемых свободных радикалов кислорода, которые, окисляя липоиды бактериальных мембран, способствуют уничтожению микроорганизмов.

Как отмечалось выше, фагоцитозу также подвергаются комплексы антиген-антитело.

К факторам неспецифической защиты относятся кожные и слизистые барьеры, бактерицидность желудочного сока, воспаление, ферменты (лизоцим, протеиназы, пероксидазы) , противовирусный белок - интерферон и др.

Регулярные занятия спортом и оздоровительной физкультурой стимулируют иммунную систему и факторы неспецифической защиты и тем самым повышают устойчивость организма к действию неблагоприятных факторов внешней среды, способствуют снижению общей и инфекционной заболеваемости, увеличивают продолжительность жизни.

Однако исключительно высокие физические и эмоциональные перегрузки, свойственные спорту высших достижений, оказывают на иммунитет неблагоприятное влияние. Нередко у спортсменов высокой квалификации наблюдается повышенная заболеваемость, особенно в период ответственных соревнований (именно в это время физическое и эмоциональное напряжение достигает своего предела!). Очень опасны чрезмерные нагрузки для растущего организма. Многочисленные данные свидетельствуют, что иммунная система детей и подростков более чувствительна к таким нагрузкам.

В связи с этим важнейшей медико-биологической задачей современного спорта является коррекция иммунологических нарушений у спортсменов высокой квалификации путем применения различных иммуностимулирующих средств.

Кровяные пластинки (тромбоциты ).

Тромбоциты - это безъядерные клетки, образующиеся из цитоплазмы мегакариоцитов - клеток костного мозга. Количество тромбоцитов в крови обычно 200-400 тыс./мм 3 . Основная биологическая функция этих форменных элементов - участие в процессе свертывания крови .

Свертывание крови - сложнейший ферментативный процесс, ведущий к образованию кровяного сгустка - тромба с целью предупреждения кровопотери при повреждении кровеносных сосудов.

В свертывании крови участвуют компоненты тромбоцитов, компоненты плазмы крови, а также вещества, поступающие в кровяное русло из окружающих тканей. Все вещества, участвующие в этом процессе, получили название факторы свертывания . По строению все факторы свертывания кроме двух (ионы Са 2+ и фосфолипиды) являются белками и синтезируются в печени, причем в синтезе ряда факторов участвует витамин К.

Белковые факторы свертывания поступают в кровяное русло и циркулируют в нем в неактивном виде - в форме проферментов (предшественников ферментов), которые при повреждении кровеносного сосуда способны стать активными ферментами и участвовать в процессе свертывания крови. Благодаря постоянному наличию проферментов, кровь находится все время в состоянии «готовности» к свертыванию.

В самом упрощенном виде процесс свертывания крови можно условно разделить на три крупных этапа.

На первом этапе, начинающемся при нарушении целостности кровеносного сосуда, тромбоциты очень быстро (в течение секунд) накапливаются в месте повреждения и, слипаясь образуют своего рода «пробку», которая ограничивает кровотечение. Часть тромбоцитов при этом разрушается, и из них в плазму крови выходят фосфолипиды (один из факторов свертывания). Одновременно в плазме за счет контакта с поврежденной поверхностью стенки сосуда или с каким либо инородным телом (например, игла, стекло, лезвие ножа и т.п.) происходит активация еще одного фактора свертывания - фактора контакта . Далее с участием этих факторов, а также некоторых других участников свертывания формируется активный ферментный комплекс, называемый протромбиназой или тромбокиназой. Такой механизм активации протромбиназы называется внутренним, так как все участники этого процесса содержатся в крови. Активная протромбиназа также образуется и по внешнему механизму. В этом случае требуется участие фактора свертывания, отсутствующего в самой крови. Этот фактор имеется в тканях, окружающих кровеносные сосуды, и попадает в кровяное русло лишь при повреждении сосудистой стенки. Наличие двух независимых механизмов активирования протромбиназы повышает надежность системы свертывания крови.

На втором этапе под влиянием активной протромбиназы происходит превращение белка плазмы протромбина (это тоже фактор свертывания) в активный фермент - тромбин .

Третий этап начинается с воздействия образовавшегося тромбина на белок плазмы - фибриноген . От фибриногена отщепляется часть молекулы и фибриноген превращается в более простой белок - фибрин-мономер , молекулы которого спонтанно, очень быстро, без участия каких либо ферментов подвергаются полимеризации с образованием длинных цепей, называемых фибрином-полимером . Образовавшиеся нити фибрина-полимера являются основой кровяного сгустка - тромба. Вначале формируется студнеобразный сгусток, включающий в себя кроме нитей фибрина-полимера еще плазму и клетки крови. Далее из тромбоцитов, входящих в этот сгусток, выделяются особые сократительные белки (типа мышечных), вызывающие сжатие (ретракцию) кровяного сгустка.

В результате перечисленных этапов образуется прочный тромб, состоящий из нитей фибрина-полимера и клеток крови. Этот тромб располагается в поврежденном месте сосудистой стенки и препятствует кровотечению.

Все этапы свертывания крови протекают с участием ионов кальция.

В целом процесс свертывания крови занимает 4-5 минут.

В течение нескольких дней после образования кровяного сгустка, после восстановления целостности сосудистой стенки происходит рассасывание теперь уже не нужного тромба. Этот процесс называется фибринолизом и осуществляется путем расщепления фибрина, входящего в состав кровяного сгустка, под действием фермента плазмина (фибринолизина). Данный фермент образуется в плазме крови из своего предшественника - профермента плазминогена под влиянием активаторов, которые находятся в плазме или же поступают в кровяное русло из окружающих тканей. Активации плазмина также способствует возникновение при свертывании крови фибрина-полимера.

В последнее время выяснено, что в крови еще имеется противосвертывающая система, которая ограничивает процесс свертывания только поврежденным участком кровяного русла и не допускает тотального свертывания всей крови. В образовании противосвертывающей системы участвуют вещества плазмы, тромбоцитов и окружающих тканей, имеющие общее название антикоагулянты. По механизму действия большинство антикоагулянтов являются специфическими ингибиторами, действующими на факторы свертывания. Наиболее активными антикоагулянтами являются антитромбины, препятствующие превращению фибриногена в фибрин. Наиболее изученным ингибитором тромбина является гепарин , который предупреждает свертывание крови как in vivo, так и in vitro.

К противосвертывающей системе можно также отнести систему фибринолиза.

Кислотно-основной баланс крови

В покое у здорового человека кровь имеет слабощелочную реакцию: рН капиллярной крови (её обычно берут из пальца руки) составляет примерно 7,4 , рН венозной крови равняется 7,36. Более низкое значение водородного показателя венозной крови объясняется бóльшим содержанием в ней углекислоты, возникающей в процессе метаболизма.

Постоянство рН крови обеспечивается находящимися в крови буферными системами. Основными буферами крови являются: бикарбонатный (H 2 CO 3 /NaHCO 3), фосфатный (NaH 2 PO 4 /Na 2 HPO 4), белковый и гемоглобиновый . Самой мощной буферной системой крови оказалась гемоглобиновая: на её долю приходится 3/4 всей буферной емкости крови (механизм буферного действия см. в курсе химии).

У всех буферных систем крови преобладает оснóвный (щелочной) компонент, вследствие чего они нейтрализуют значительно лучше поступающие в кровь кислоты, чем щелочи. Эта особенность буферов крови имеет большое биологическое значение, поскольку в ходе метаболизма в качестве промежуточных и конечных продуктов часто образуются различные кислоты (пировиноградная и молочная кислоты - при распаде углеводов; метаболиты цикла Кребса и b-окисления жирных кислот; кетоновые тела, угольная кислота и др.). Все возникающие в клетках кислоты могут попасть в кровяное русло и вызвать сдвиг рН в кислую сторону. Наличие большой буферной емкости по отношению к кислотам у буферов крови позволяет им нейтрализовать значительные количества кислых продуктов, поступающих в кровь, и тем самым способствовать сохранению постоянного уровня кислотности.

Суммарное содержание в крови оснóвных компонентов всех буферных систем обозначается термином «Щелочной резерв крови ». Чаще всего щелочной резерв рассчитывается путем измерения способности крови связывать СО 2 . В норме у человека его величина составляет 50-65 об. % , т.е. каждые 100 мл крови могут связать от 50 до 65 мл углекислого газа.

В поддержании постоянства рН крови также участвуют органы выделения (почки, легкие, кожа, кишечник). Эти органы удаляют из крови избыток кислот и оснований.

Благодаря буферным системам и выделительным органам колебания величины рН в физиологических условиях незначительны и не опасны для организма.

Однако при нарушениях метаболизма (при заболеваниях, при выполнении интенсивных мышечных нагрузок) может резко повыситься образование в организме кислых или щелочных веществ (в первую очередь, кислых!). В этих случаях буферные системы крови и экскреторные органы не в состоянии предотвратить их накопление в кровяном русле и удержать значение рН на постоянном уровне. Поэтому при избыточном образовании в организме различных кислот кислотность крови возрастает, а величина водородного показателя снижается. Такое явление получило название ацидоз . При ацидозе рН крови может уменьшаться до 7,0 - 6,8 ед. (Следует помнить, что сдвиг рН на одну единицу соответствует изменению кислотности в 10 раз). Снижение величины рН ниже 6,8 несовместимо с жизнью.

Значительно реже может происходить накопление в крови щелочных соединений, рН крови при этом увеличивается. Это явление называется алкалоз . Предельное возрастание рН - 8,0.

У спортсменов часто встречается ацидоз, вызванный образованием в мышцах при интенсивной работе больших количеств молочной кислоты (лактата).

Глава 15.БИОХИМИЯ ПОЧЕК И МОЧИ

Моча, также как и кровь, часто является объектом биохимических исследований, проводимых у спортсменов. По данным анализа мочи тренер может получить необходимые сведения о функциональном состоянии спортсмена, о биохимических сдвигах, возникающих в организме при выполнении физических нагрузок различного характера. Поскольку при взятии крови для анализа возможно инфицирование спортсмена (например, заражение гепатитом или СПИД-ом) , то в последнее время всё предпочтительнее становится исследование мочи. Поэтому тренер или преподаватель физического воспитания должны обладать информацией о механизме образования мочи, об её физико-химических свойствах и химическом составе, об изменении показателей мочи при выполнении тренировочных и соревновательных нагрузок.

Энциклопедичный YouTube

1 / 3

✪ Из чего состоит кровь

✪ Внутренняя среда организма. Состав и функции крови. Видеоурок по биологии 8 класс

✪ BTS "Blood Sweat & Tears" mirrored Dance Practice

Субтитры

Я не люблю это делать, но время от времени мне нужно сдавать кровь. Все дело в том, что я боюсь это делать, совсем как маленький ребенок. Я очень не люблю уколы. Но, естественно, я заставляю себя. Сдаю кровь и стараюсь отвлечь себя, пока кровь наполняет иглу. Обычно я отворачиваюсь, и все проходит быстро и практически незаметно. И я выхожу из клиники абсолютно счастливый, так как все закончилось и мне больше не надо об этом думать. Сейчас я хочу проследить путь, который проделывает кровь после того, как ее забрали. На первом этапе кровь попадает в пробирку. Это происходит непосредственно в день забора крови. Обычно такая пробирка стоит наготове и ждет, когда в нее нальют кровь. Это крышка моей пробирки. Внутри пробирки нарисуем кровь. Полная пробирка. Это не простая пробирка, ее стенки покрыты химическим веществом, которое предотвращает свертывание крови. Нельзя допустить свертывания крови, так как это чрезвычайно затруднит дальнейшее ее исследование. Именно поэтому и используется специальная пробирка. Кровь в ней не свернется. Чтобы убедиться в том, что с ней все в порядке, пробирку слегка встряхивают, проверяя густоту образца.. Теперь кровь попадает в лабораторию. В лаборатории есть особый аппарат, в который попадает моя кровь и кровь других людей, посетивших клинику в этот день. Вся наша кровь помечена и поставлена в аппарат. И что же делает аппарат? Он быстро вращается. Крутится по-настоящему быстро. Все пробирки закреплены, они не улетят, и они, соответственно, крутятся в этом аппарате. Вращая пробирки, аппарат создает силу под названием "центробежная сила". А весь процесс называется "центрифугирование". Давайте запишу. Центрифугирование. А сам аппарат называется центрифугой. Пробирки с кровью вращаются в какую-либо сторону. И как результат кровь начинает разделяться. Тяжелые частицы отходят к донышку пробирки, а менее плотная часть крови поднимается к крышке. После того как, кровь в пробирке подверглась центрифугированию, она будет выглядеть следующим образом. Сейчас я попытаюсь это изобразить. Пусть, это будет пробирка до вращения. До вращения. А это пробирка после вращения. Это ее вид после. Итак, на что же похожа пробирка после центрифугирования? Ключевым отличием будет то, что вместо однородной жидкости, которая у нас была, мы получаем внешне совершенно другую жидкость. Различимы три разных слоя, которые я сейчас для вас нарисую. Итак, это первый слой, самый внушительный, составляющий большую часть нашей крови. Он находится здесь, наверху. У него самая маленькая плотность, именно поэтому он остается возле крышки. Фактически он составляет почти 55% всего объема крови. Мы называем его плазмой. Если вы когда-нибудь слышали слово плазма, теперь вы знаете, что оно означает. Возьмем каплю плазмы и попробуем узнать ее состав. 90% плазмы - просто вода. Интересно, не так ли. Просто вода. Основная часть крови - плазма, и большая часть - вода. Основная часть крови - плазма, большая часть плазмы - вода. Вот почему людям говорят: "Пейте больше воды, чтобы не было обезвоживания" так как большая часть крови - это вода. Это верно и для всего остального организма, но в данном случае я делаю акцент на крови. Итак что же остается? Мы уже знаем, что 90% плазмы - вода, но это еще не все 100%. 8% плазмы состоит из белка. Давайте я покажу вам несколько примеров такого белка. Это альбумин. Альбумин, если вы с ним незнакомы, - это важный белок в плазме крови, который делает невозможным вытекание крови из кровеносных сосудов. Еще один важный белок - антитело. Я уверен, что вы о нем слышали, антитела связаны с нашей иммунной системой. Они следят за тем, чтобы вы были красивыми и здоровыми, не страдали от инфекций. И еще один вид белка, о котором нужно помнить, - фибриноген. Фибриноген. Он принимает очень активное участие в свертывании крови. Конечно, помимо его существуют и другие факторы свертывания. Но о них - чуть позже. Мы перечислили белки: альбумин, антитело, фибриноген. Но у нас все еще остается 2%, их составляют такие вещества, как гормоны, инсулин, например. Также там присутствуют электролиты. Например, натрий. Также в эти 2% входят питательные вещества. Такие, например, как глюкоза. Все эти вещества составляют нашу плазму. Множество веществ, о которых мы говорим, когда обсуждаем кровь, содержатся в плазме, включая витамины и другие подобные вещества. Теперь рассмотрим следующий слой, который находится прямо под плазмой и выделен белым. Этот слой составляет очень небольшую часть крови. Меньше 1%. И образуют его белые клетки крови, а также тромбоциты. Тромбоциты. Это клеточные части нашей крови. Их очень мало, но они очень важны. Под этим слоем находится самый плотный слой - красные клетки крови. Это последний слой, и его доля будет составлять примерно 45%. Вот они. Красные клетки крови, 45%. Это красные клетки крови, внутри которых содержится гемоглобин. Здесь нужно отметить, что не только плазма содержит белки (о чем мы упоминали в начале видео), белые и красные клетки крови также содержат в себе очень большое количество белков, о чем не следует забывать. Как раз примером такого белка является гемоглобин. Теперь сыворотка - слово, которое вы наверняка слышали. Что же это такое? Сыворотка - это практически то же самое, что и плазма. Сейчас я обведу все, что входит в состав сыворотки. Все, что обведено голубой линией - это сыворотка. Я не включил в состав сыворотки фибриноген и факторы свертываемости крови. Итак, плазма и сыворотка очень похожи за исключением того, что в сыворотке нет фибриногена и факторов свертываемости крови. Давайте рассмотрим теперь красные клетки крови, что мы можем узнать? Возможно, вы слышали такое слово, как гематокрит. Так вот гематокрит составляет 45% объема крови на данном рисунке. Это означает, что гематокрит равен объему, который занимают красные клетки крови, деленному на общий объем. В данном примере общий объем составляет 100%, объем красных кровяных клеток равен 45%, поэтому я знаю, что объем гематокрита составил бы 45%. Это просто процент, который составляют красные клетки крови. И его очень важно знать, так как красные клетки крови переносят кислород. Для того чтобы подчеркнуть значение гематокрита, а также представить несколько новых слов, нарисую три маленьких пробирки крови. Скажем, у меня есть три пробирки: одна, две, три. В них находится кровь разных людей. Но эти люди одного пола и возраста, так как количество гематокрита зависит от возраста, пола и даже от того, на какой высоте над уровнем моря вы живете. Если вы живете на вершине горы, ваш уровень гематокрита будет разниться с уровнем гематокрита жителей равнин. На гематокрит влияет множество факторов. У нас есть три человека, которые очень похожи по таким факторам. Плазма крови первого человека, нарисую ее здесь, занимает такую часть от общего объема крови. Плазма второго занимает вот такую часть от общего объема крови. А плазма третьего занимает наибольшую часть общего объема крови, скажем, весь объем до низа. Итак, вы прокрутили все три пробирки, и вот что получили. Конечно, во всех трех есть белые клетки крови, нарисую их. И у всех есть тромбоциты, мы говорили, что это тонкий слой меньше 1%. И остаток составляют красные клетки крови. Это слой красных клеток крови. Их очень много у второго человека. А у третьего - меньше всего. Красные клетки крови занимают вовсе не большую часть от общего объема. Итак, если бы мне было нужно оценивать состояние этих трех людей, я бы сказал, что у первого человека все в порядке. У второго - много красных клеток крови. Они численно преобладают. Мы наблюдаем действительно большой процент красных кровяных клеток. Действительно большой. Значит, я могу сделать вывод, что у этого человека полицитемия. Полицитемия - это медицинский термин, означающий, что количество красных клеток крови очень велико. Другими словами, у него повышенный гематокрит. А у этого третьего человека очень низкое количество красных клеток крови по отношению к общему объему. Вывод - у него анемия. Если теперь вы услышите термин "анемия", или же "полицитемия",вы будете знать, что речь о том, какой объем от общего объема крови занимают красные кровяные клетки. Увидимся с вами в следующем видео. Subtitles by the Amara.org community

Свойства крови

• Суспензионные свойства зависят от белкового состава плазмы крови, и от соотношения белковых фракций (в норме альбуминов больше, чем глобулинов).
• Коллоидные свойства связаны с наличием белков в плазме. За счёт этого обеспечивается постоянство жидкого состава крови, так как молекулы белка обладают способностью удерживать воду.
• Электролитные свойства зависят от содержания в плазме крови анионов и катионов . Электролитные свойства крови определяются осмотическим давлением крови.

Состав крови

Весь объём крови живого организма условно делится на периферический (находящийся и циркулирующий в русле сосудов) и кровь, находящуюся в кроветворных органах и периферических тканях. Кровь состоит из двух основных компонентов : плазмы и взвешенных в ней форменных элементов . Отстоявшаяся кровь состоит из трёх слоёв: верхний слой образован желтоватой плазмой крови, средний, сравнительно тонкий серый слой составляют лейкоциты , нижний красный слой образуют эритроциты . У взрослого здорового человека объём плазмы достигает 50-60 % цельной крови, а форменных элементов крови составляют около 40-50 %. Отношение форменных элементов крови к её общему объёму, выраженное в процентах или представленное в виде десятичной дроби с точностью до сотых, называется гематокритным числом (от др.-греч. αἷμα - кровь, κριτός - показатель) или гематокритом (Ht). Таким образом, гематокрит - часть объёма крови, приходящаяся на эритроциты (иногда определяется как отношение всех форменных элементов (эритроциты , лейкоциты, тромбоциты) к общему объёму крови ). Определение гематокрита проводится с помощью специальной стеклянной градуированной трубочки - гематокрита , которую заполняют кровью и центрифугируют . После этого отмечают, какую её часть занимают форменные элементы крови (лейкоциты , тромбоциты и эритроциты). В медицинской практике для определения показателя гематокрита (Ht или PCV) всё шире распространяется использование автоматических гематологических анализаторов .

Плазма

Форменные элементы

У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40-50 %, а плазма - 50-60 %. Форменные элементы крови представлены эритроцитами , тромбоцитами и лейкоцитами :

• Эритроциты (красные кровяные тельца ) - самые многочисленные из форменных элементов. Зрелые эритроциты не содержат ядра и имеют форму двояковогнутых дисков. Циркулируют 120 дней и разрушаются в печени и селезёнке . В эритроцитах содержится железосодержащий белок - гемоглобин . Он обеспечивает главную функцию эритроцитов - транспорт газов, в первую очередь - кислорода . Именно гемоглобин придаёт крови красную окраску. В лёгких гемоглобин связывает кислород, превращаясь в оксигемоглобин , который имеет светло-красный цвет. В тканях оксигемоглобин высвобождает кислород, снова образуя гемоглобин, и кровь темнеет. Кроме кислорода, гемоглобин в форме карбогемоглобина переносит из тканей в лёгкие углекислый газ .

Кровь требуется пострадавшим от ожогов и травм , в результате массивных кровотечений : при проведении сложных операций , в процессе тяжёлых и осложнённых родах , а больным гемофилией и анемией - для поддержания жизни. Кровь также жизненно необходима онкологическим больным при химиотерапии. Каждый третий житель Земли хоть раз в жизни нуждается в донорской крови.

Кровь, взятая от донора (донорская кровь), используется в научно-исследовательских и образовательных целях; в производстве компонентов крови, лекарственных средств и медицинских изделий. Клиническое использование донорской крови и (или) её компонентов связано с трансфузией (переливанием) реципиенту в лечебных целях и созданием запасов донорской крови и (или) её компонентов .

Заболевания крови

• Анемия (греч. αναιμία малокровие ) - группа клинико-гематологических синдромов , общим моментом для которых является снижение концентрации гемоглобина в циркулирующей крови, чаще при одновременном уменьшении числа эритроцитов (или общего объёма эритроцитов). Термин «анемия» без детализации не определяет конкретного заболевания, то есть анемию следует считать одним из симптомов различных патологических состояний;
• Гемолитическая анемия - усиленное разрушение эритроцитов;
• Гемолитическая болезнь новорожденных (ГБН) - патологическое состояние новорождённого, сопровождающееся массивным распадом эритроцитов, в процессе гемолиза , вызванного иммунологическим конфликтом матери и плода в результате несовместимости крови матери и плода по группе крови или резус-фактору . Таким образом, форменные элементы крови плода становятся для матери чужеродными агентами (антигенами), в ответ на которые вырабатываются антитела , проникающие через гематоплацентарный барьер и атакующие эритроциты крови плода, в результате чего уже в первые часы после рождения у ребёнка начинается массированный внутрисосудистый гемолиз эритроцитов. Является одной из основных причин развития желтухи у новорождённых;
• Геморрагическая болезнь новорождённых - коагулопатия , развивающаяся у ребёнка между 24 и 72 часами жизни и часто связана с нехваткой витамина K , вследствие дефицита которого возникает недостаток биосинтеза в печени факторов свертывания крови II, VII, IX, X, C, S. Лечение и профилактика заключается в добавлении в рацион новорождённым вскоре после рождения витамина K ;
• Гемофилия - низкая свёртываемость крови;
• Диссеминированное внутрисосудистое свёртывание крови - образование микротромбов ;
• Геморрагический васкулит (аллерги́ческая пу́рпура ) - наиболее распространённое заболевание из группы системных васкулитов , в основе которого лежит асептическое воспаление стенок микрососудов, множественное микротромбообразование, поражающее сосуды кожи и внутренних органов (чаще всего почек и кишечника). Основная причиной, вызывающая клинические проявления данного заболевания - циркуляция в крови иммунных комплексов и активированных компонентов системы комплемента ;
• Идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура (Болезнь Верльгофа ) - хроническое волнообразно протекающее заболевание, представляющее собой первичный геморрагический диатез , обусловленный количественной и качественной недостаточностью тромбоцитарного звена гемостаза ;
• Гемобластозы - группа неопластических заболеваний крови, условно разделена на лейкемические и нелейкемические:
  • Лейкоз (лейкемия) - клональное злокачественное (неопластическое) заболевание кроветворной системы;
• Анаплазмоз - форма заболевания крови у домашних и диких животных, переносчиками которой являются клещи рода Анаплазма (лат. Anaplasma ) семейства лат. Ehrlichiaceae .

Патологические состояния

• Гиповолемия - патологическое уменьшение объёма циркулирующей крови;
• Гиперволемия - патологическое увеличение объёма циркулирующей крови;

Химический состав крови , циркулирующей в теле животного, постоянен в результате динамического равновесия между количеством веществ, поступающих в кровь и выделяемых ею.

Количество воды в крови крупного рогатого скота с возрастом уменьшается. Наоборот, содержание общего азота у взрослого скота выше, чем у телят. Увеличение содержания общего азота отмечается с повышением упитанности крупного рогатого скота. Аналогично увеличивается и содержание сухого остатка в крови. Наибольшее количество белка в крови крупного рогатого скота установлено в возрасте до 3 лет, в дальнейшем оно снижается и достигает минимума к 12 годам.

Минеральный состав крови довольно разнообразен. При этом наибольшее количество неорганических веществ содержится в форменных элементах. Так, общее содержание минеральных веществ в крови составляет 0,9 %, а в форменных элементах 1,2 %.

В состав крови входят также витамины и гормоны. К витаминам относятся тиамин (B 1), рибофлавин (В 2), аскорбиновая кислота (С), антиксерофтальмический (А), антирахитический (D), биотин (Н), пантотеновая кислота (В 3), токоферол (Е), антигеморрагический (К), кобаламин (В 12).

Гормоны — это физиологически активные вещества, являющиеся специфическими продуктами обмена веществ, выделяемыми в кровь и тканевую жидкость железами внутренней секреции. Так, в крови обнаружены инсулин, адреналин, гормоны гипофиза, а также половых и молочных желез.

Из многочисленных ферментов следует отметить. каталазу, регулирующую окислительно-восстановительные процессы, амилазу, расщепляющую крахмал, липазу, расщепляющую жиры, а также протеолитические ферменты, под действием которых происходит распад белков, - пепсин, трипсин и химотрипсин.

Постоянство реакции среды крови поддерживается благодаря наличию в ней буферных систем - карбонатной, фосфатной и белковой. Карбонатный буфер поддерживает на постоянном уровне (1/20) соотношение угольной кислоты к ее натриевой соли, а фосфатный буфер - отношение кислого фосфата к щелочному (1/4). Белковые буферные системы включаются в работу по поддержанию pH среды на постоянном уровне после того, как себя исчерпают фосфатный и карбонатный буферы.

Важно знать химический состав плазмы и форменных элементов.

Большую часть сухого остатка плазмы и форменных элементов крови составляют белки, которые представляют собой высокомолекулярные азотистые вещества, отличающиеся разнообразием свойств. При определенных условиях белки способны распадаться на аминокислоты, которые подразделяют на незаменимые, условно незаменимые и заменимые.

Незаменимыми называют аминокислоты, которые не могут синтезироваться в организме и должны поступать с пищей. К ним относятся валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин. Отсутствие в корме хотя бы одной из перечисленных аминокислот приводит к нарушению обмена, приостановке роста и, в конце концов, к гибели животного. Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, называются полноценными .

К условно незаменимым аминокислотам относятся аргинин, гистидин и тирозин. Их образование в животном организме происходит медленно и не всегда удовлетворяет его потребность.

Все белки подразделяют на простые (белки-протеины), которые при гидролизе распадаются только на аминокислоты, и сложные (белки-протеиды), которые при гидролизе, кроме аминокислот, выделяют и небелковую группу. К простым белкам относятся альбумины, глобулины, к сложным - гемоглобин.

По форме частиц белки подразделяют на фибриллярные и глобулярные. К фибриллярным белкам относятся преимущественно белки, входящие в состав шкуры, кости, копыт, волоса, т. е. выполняющие структурные функции организма. Глобулярные белки выполняют физиологические функции. К ним относятся альбумин, глобулин и миозин.

Основными белками плазмы крови являются сывороточные альбумины, сывороточные глобулины и фибриноген.

Сывороточные альбумины участвуют в регуляции кислотно-щелочного равновесия и играют важную роль в транспортировке различных соединений.

Сывороточные глобулины также участвуют в переносе различных веществ. Они представляют собой смесь альфа-, бета- и гамма-глобулинов, причем гамма-глобулин способен реагировать с чужеродными белками — антигенами. Поэтому они получили название антител. Таким образом, гамма-глобулин является носителем защитных свойств организма.

Фибриноген содержится в плазме и отсутствует в сыворотке крови. Он участвует в свертывании крови, превращаясь в фибрин.

Перечисленные белки плазмы являются полноценными, так как содержат весь комплекс незаменимых аминокислот. Наиболее ценным из них является фибриноген, в котором содержится больше триптофана (3,5%), лизина (9%) и метионина (2,6%) по сравнению с другими белками плазмы.

Основным белком форменных элементов является гемоглобин. Это сложный белок, состоящий из белковой части глобина и небелковой (простетической) части - гема . Гемоглобин является основной частью эритроцитов и содержится в них в количестве 30-41%. Гемоглобин осуществляет перенос кислорода к клеткам, где протекают интенсивные процессы биологического окисления. Концентрация его в крови различных животных неодинакова вследствие значительных различий в количестве эритроцитов и их величине.

Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц. Каждая субъединица соединена с гемом. Гем является комплексным соединением протопорфирина IX и железа. Железо в теме находится в центральном ядре и связано с азотом пирроловых колец двумя главными и двумя добавочными валентностями. В процессе окисления: двухвалентное железо переходит в трехвалентное.

Гем у различных животных по своему строению одинаков. Видовые различия гемоглобинов крови различных животных обусловлены ее белковой частью - глобином, отличающимся по сочетанию аминокислот в молекуле. Гем является нестойким соединением. Отщепляясь от глобина, он легко окисляется с образованием гемина, в молекуле

которого железо трехвалентно. При обработке растворов гемоглобина разведенными минеральными щелочами и кислотами выделяется окисленная форма гемагематин. В присутствии уксусной кислоты и поваренной соли гем окисляется и выделяется в виде хлоргемина, а при обработке концентрированной серной кислотой — гематопорфирина.

Нативный глобин можно получить при осторожном прибавлении к раствору гемоглобина соляной или щавелевой кислот. Отщепляемый при этом гемин извлекается диэтиловым эфиром, а глобин осаждается в избытке ацетона или осаждением поваренной солью. Этот метод используют для получения неокрашенного белка глобина из гемоглобина.

В результате окисления тема происходит его обесцвечивание, что имеет важное практическое значение для расширения сферы использования крови и форменных элементов на пищевые цели. Метод окисления гемоглобина крови и форменных элементов с помощью перекиси водорода в присутствии фермента каталазы широко используют на предприятиях мясной промышленности для получения сухой белковой смеси и ее применения в производстве различных мясопродуктов, а также в хлебопечении и производстве кондитерских изделий.

Из приведенных данных видно, что гемоглобин из-за отсутствия аминокислоты изолейцин нельзя отнести к полноценным белкам. Однако по наличию триптофана, метионина данный белок превосходит сывороточный альбумин, а по содержанию лизина - фибриноген и сывороточный глобулин. Все это позволяет сделать вывод о целесообразности его использования в сочетании с другими белками при производстве пищевой и кормовой продукции.

Наряду с белковыми веществами в состав крови и ее фракций входят небелковые азотистые и безазотистые вещества, минеральные вещества, пигменты, витамины, липиды.

К азотистым небелковым веществам относятся мочевина, аммиак, аминокислоты, креатин, креатинин, мочевая кислота, пурины и другие соединения. Безазотистые вещества включают в основном углеводы: глюкозу, фруктозу, гликоген, а также молочную и пировиноградную кислоты.

К минеральным веществам относятся хлориды натрия, калия, магния, бикарбонат натрия, карбонат кальция, сульфат натрия, фосфат кальция, кислые фосфорнокислые соли калия, натрия и др.

Пигменты крови включают гемоглобин, билирубин, билевердин, липохромы, лютеин, уробилин. Липохромы принадлежат к группе каротиноидов, лютеины — растительные пигменты. Так, красно-желтый цвет сыворотки крови крупного рогатого скота обусловлен наличием в ней значительного количества каротинов и ксантофилов, а желтый цвет сыворотки крови свиней вызван крайне незначительным содержанием в ней указанных пигментов.

Липиды в основном представлены нейтральным жиром и продуктами его распада, а также лецитином, кефалином, холестерином.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .