Кровь, лимфа и тканевая жидкость составляют «внутреннюю среду организма». Кровь течёт по кровеносным сосудам, лимфа – по лимфатическим сосудам, а тканевая жидкость находится между клетками.
Органы кроветворения
К системе органов кроветворения и иммунной защиты относят красный костный мозг, тимус (вилочковая железа), селезенку, лимфатические узлы, а также лимфатические узелки в составе слизистых оболочек (например, пищеварительного тракта - миндалины, лимфатические узелки кишечника, и других органов).
Красный костный мозг в губчатом веществе ЭПИФИЗОВ - это главный орган кроветворения (ГЕМОПОЭЗА), он находится в ГУБЧАТОМ веществе тазовых костей, рёбер, грудины. Здесь появляется предшественники эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.
Жёлтый костный мозг - жировая ткань, находится в КОСТНОМОЗГОВОЙ ПОЛОСТИ длинных трубчатых костей (то есть в ДИАФИЗЕ), НЕ участвует в процессе кроветворения. Зачем же тогда он нужен? Во-первых, запасающая функция (жиры), во-вторых в случае кровопотери жёлтый костный мозг способен ПРЕВРАЩАТЬСЯ в красный костный мозг.
Кровь. Состав крови
1. Форменные элементы (клетки)
• эритроциты – красные двояковогнутые клетки без ядра
- содержат белок гемоглобин, в состав которого входит железо. Гемоглобин переносит газы (O2 и CO2) за счёт того, что они с ним соединяются;
- образуются в красном костном мозге;
- их больше всего (4-5 млн на 1 мл крови);
• лейкоциты – белые иммунные клетки
- разделяются на моноциты, базофилы, нейтрофилы, эозинофилы и лимфоциты;
- образуются в красном костном мозге, но созревают в тимусе и лимфатических узлах;
- могут активно двигаться и выходить за пределы сосудов, преследуя микробов;
- обеспечивают иммунный ответ, нейтрализуя антигены.
Лимфоциты - это подвид лейкоцитов. B-лимфоцит - синтезирует антитела (иммуноглобулины), Т-лимфоцит - осуществляет фагоцитоз, также может подходить близко к клетке-антигену и выбрасывать в неё лизосомальные ферменты.
Тромбоциты – НЕ КЛЕТКИ, а обломки клеток-предшественников
- участвуют в процессе свертывания крови.
2. Плазма (вода с растворёнными в ней веществами)
• минеральные соли;
• органические вещества: глюкоза, аминокислоты, жиры, витамины (в общем, всё то, что всосалось в кровь из ЖКТ и нужно для питания);
• продукты обмена тканей (метаболиты, отходы жизнедеятельности клеток, которые выбрасываются в кровь из органов для будущего выведения с мочой);
• белки свертывания крови (фибриноген, протромбин);
• белки иммунной защиты (антитела).
Состав крови
Буферные системы организма — моментально регулируют содержание протонов в растворе путем их связывания, но они не способны вывести избыток протонов из организма. Работа буферных систем поддерживает рН крови в пределах 7,35–7,45, а сдвиг рН более чем на 0,4 в любую сторону ведет к гибели.
Гемоглобиновая буферная система находится в эритроцитах, она на 75% обеспечивает буферную емкость крови. Восстановленный гемоглобин является очень слабой кислотой, у оксигемоглобина кислотные свойства выражены сильнее. В тканевых капиллярах оксигемоглобин отдает кислород и появляется большое количество солей гемоглобина, имеющих щелочную реакцию. Они взаимодействуют с кислыми продуктами обмена веществ, в результате чего образуются бикарбонаты и восстановленный гемоглобин. В легочных капиллярах гемоглобин присоединяет кислород и становится сильной кислотой, предотвращая защелачивание крови после выделения углекислого газа из крови. Таким образом, гемоглобин действует в тканях как основание, а в легких как кислота.
При некоторых физиологических и патологических состояниях организма запасов буферных систем не хватает и происходит увеличение в крови кислых или щелочных продуктов. Сдвиг рН крови в кислую сторону - ацидоз, в щелочную - алкалоз. Газовый алкалоз возникает при частом дыхании, когда в крови повышается содержание щелочных веществ и уменьшается количество CO2.
Функции крови
1. Транспортная:
• транспорт O2 от лёгких к тканям и CO2 от тканей к лёгким;
• транспорт питательных веществ к тканям и метаболитов к органам выделения (в почки);
• транспорт гормонов – их доставка до целевых органов.
2) Защитная: клеточный и гуморальный иммунный ответ (лимфоциты).
3) Свертывание крови: защита от кровопотери при повреждении стенки сосуда.
4) Терморегуляторная: перераспределение тепла по всему телу.
Эритропоэтин
Эритропоэтин - ГОРМОН, синтезирующийся в ПОЧКАХ. Он контролирует ЭРИТРОПОЭЗ, то есть образование красных кровяных клеток (ЭРИТРОЦИТОВ)
- Эритропоэтин высвобождается в кровоток в ответ на кислородное голодание (ГИПОКСИЮ). Он попадает в костный мозг, где начинает стимулировать превращение стволовых клеток в эритроциты.
- При недостатке эритропоэтина эритропоэз нарушается. Именно поэтому при болезнях почек развивается АНЕМИЯ - будьте готовы к ней в вопросах ЕГЭ и не удивляйтесь тому, что она сопровождает почечные болезни.
Почему форма эритроцитов человека двояковогнутая?
Эритроциты лягушки ОВАЛЬНЫЕ и почти в 2 раза больше, а также имеют ядро в сравнении с ЭРИТРОЦИТАМИ человека. Почему же ядро исчезает у млекопитающих? Дело в том, что несозревшие эритроциты человека (РЕТИКУЛОЦИТЫ) также имеют ядро (это произошло после деления в ходе гемопоэза), но в процессе их созревания ядро исчезает и эритроцит принимает форму ДВОЯКОВОГНУТОГО ДИСКА для обеспечения большей ПЛОЩАДИ соприкосновения с растворенными в крови КИСЛОРОДОМ и УГЛЕКИСЛЫМ ГАЗОМ.
Чем больше ПЛОЩАДЬ соприкосновения, тем больше газов сможет связаться с находящимся внутри клетки ГЕМОГЛОБИНОМ. Кроме того, такая форма позволяет вместить внутри максимальное количество ГЕМОГЛОБИНА (4 ГЕМА), отчего возможен перенос 4 молекул газа одновременно.
Существуют НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ, при которых форма эритроцитов, а следовательно и их функция, нарушается. Таким примером является СЕРПОВИДНО-КЛЕТОЧНАЯ АНЕМИЯ, при которой эритроциты приобретают форму полумесяца.
Тканевая жидкость и лимфа
Часть плазмы крови выходит из сосудов в промежутки между тканями и образует тканевую жидкость,
• тканевая жидкость контактирует с клетками тела и доносит до них O2 и питательные вещества, которые всосались в кровь в ЖКТ;
• отдав всё полезное, тканевая жидкость вбирает в себя метаболиты и избыток жидкостей из тканей;
НО чтобы вернуть эту жидкость в кровь, нужна лимфа и лимфатическая система. Лимфатические сосуды начинаются в тканях слепо-замкнутыми капиллярами, тканевая жидкость всасывается туда и становится лимфой.
Лимфа – это прозрачная бесцветная жидкость без эритроцитов и тромбоцитов, но в ней много лимфоцитов, которые выполняют иммунные функции.
При протекании лимфы через лимфатические узлы её содержимое нейтрализуется от микробов и возвращается в кровь, впадая в вены большого круга кровообращения.
Свёртывание крови
Свёртывание крови - это процесс остановки кровотечения путём образования кровяного сгустка.
В свёртывании участвуют:
• белок протромбин
• белок фибриноген
• ионы Ca2+
• тромбоциты
Последовательность событий при ранении
0) стенка сосуда разрывается, начинается кровотечение;
1) тромбоциты склеиваются;
2) белок протромбин под действием тромбопластина превращается в тромбин;
3) белок фибриноген (растворимый) под действием тромбина превращается в фибрин (нерастворимый), это всё происходит в среде ионов кальция;
4) в итоге образуется плотный тромб, кровотечение останавливается.
Болезни крови
Серповидно-клеточная анемия. Форму серпа эритроциты принимают из-за ГЕННОЙ мутации: в результате замены всего лишь ОДНОЙ аминокислоты. Серповидные эритроциты ХУЖЕ связывают кислород, быстрее разрушаются и с большей вероятностью застревают в капиллярах, образуя тромбы - у больных развиваются нарушения кровоснабжения органов. Но есть и ПЛЮС: в серповидных эритроцитах НЕ может размножаться малярийный плазмодий, поэтому у многих коренных жителей Африки эта болезнь является как бы адаптацией к условиям среды. Смертность от малярии довольно высокая - естественный отбор преимущественно оставлял людей с серповидно - клеточной анемией (больше шансов выжить), вследствие чего эта болезнь закрепилась в ряду поколений.
Группы крови и резус-фактор
На поверхности эритроцитов есть особые белки агглютиногены (А или B), а в плазме плавают белки агглютинины (α или β). Агглютинин α при встрече с агглютиногеном А склеивается с ним (происходит агглютинация), а агглютинин β склеивается с агглютининогеном B.
У разных людей могут быть разные комбинации этих белков (это определяется генетически). Например, если на эритроцитах есть агглютиноген А, то в плазме ни в коем случае не должно быть агглютинина α, иначе произойдёт агглютинация.
На этом основано разделение на группы крови. Эти данные важно учитывать при переливании крови, чтобы не возник конфликт.
I группа - универсальный донор – их кровь можно переливать кому угодно
IV группа - универсальный реципиент – им можно переливать кровь любой группы
Также на поверхности эритроцитов есть белки резус-фактора:
- если белок R есть, то человек резус-положительный (Rh+);
- если белка R нет, то человек резус-отрицательный (Rh-).
При 1-м переливании крови от Rh+ человека к Rh- (или при развитии Rh- плода у Rh+ матери) возникнет сенсибилизация (иммунная система «запоминает» R белок и начинает считать его чужеродным), а при 2-м контакте с R-белком произойдёт резус-конфликт - разрушение эритроцитов, т.к. иммунная система узнает их как чужеродные и начнёт уничтожать.