Из чего состоит кровь
Кровь состоит из жидкой части — плазмы — и взвешенных в ней клеток — форменных элементов крови.
В крови имеются следующие виды форменных элементов (клеток):
• эритроциты — красные кровяные тельца;
• лейкоциты — белые кровяные тельца;
• тромбоциты — кровяные пластинки.
Все они образуются в костном мозге из клеток-предшественников.
Костный мозг находится в плоских и трубчатых костях — грудине, ребрах, костях конечностей. Процесс образования и развития форменных элементов (клеток) крови называется кроветворением.
Эритроциты предназначены для того, чтобы переносить кислород от легких ко всем тканям и органам, а углекислый газ — в обратном направлении — от тканей и органов к легким.
Около 90 % сухого вещества эритроцитов составляет гемоглобин — так называемый дыхательный фермент. Он представляет собой соединение белка (глобина) и 4 молекул гема, каждая из которых имеет в своем составе атом железа.
Гемоглобин в крови содержится в виде трех физиологических соединений. Гемоглобин, который «взял» кислород и несет его к тканям, называется оксигемоглобин (HbO2). Именно он придает ярко-алую окраску артериальной крови. Гемоглобин, отдавший кислород тканям, превращается в так называемый восстановленный гемоглобин, или дезоксигемоглобин (Hb). Он циркулирует в венозной крови и придает ей более темный цвет. Гемоглобин, присоединивший углекислый газ и несущий его к легким, называется карбгемоглобин (HbCO2) и тоже находится в артериальной крови.
При разрушении эритроцитов гемоглобин выходит в плазму крови, от него отщепляются молекулы гема, и он превращается в желчный пигмент билирубин. Билирубин с желчью поступает в кишечник и выводится из организма с калом и мочой. Каждые сутки примерно 8 г гемоглобина (около 1 %), находящегося в крови, превращается в билирубин.
Лейкоциты подразделяют на две основные группы: гранулоциты (зернистые) и агранулоциты (незернистые). К гранулоцитам относятся нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, а к агранулоцитам — лимфоциты и моноциты.
Нейтрофилы — составляют 50–75 % всех белых кровяных телец. Нейтрофилами они называются потому, что их зернистость можно окрашивать нейтральными красками.
Нейтрофилы — главные защитники организма. Они первыми устремляются в место повреждения тканей, так как наиболее подвижные из всех лейкоцитов. Далее нейтрофил нападает на микробную клетку или собственные разрушающиеся клетки организма и буквально пожирает их. Это называется фагоцитозом, а клетки, способные осуществлять подобные действия, — фагоцитами. Нейтрофилы способны и к более сложным методам борьбы: они выделяют специальные вещества (лизосомные белки), которые пагубно воздействуют на бактерии, а также интерферон, обладающий противовирусным действием. Нейтрофилы активны только тогда, когда в этом возникает необходимость, о чем они узнают по повышению уровня гормонов в крови (адреналина и ацетилхолина) и некоторых других веществ, а также по увеличению концентрации токсинов — продуктов жизнедеятельности микробов.
Эозинофилы тоже обладают фагоцитарной способностью, но их слишком мало, поэтому они не играют заметной роли в процессе фагоцитоза. Зато они могут обезвреживать и разрушать аллергены. В частности, они вырабатывают гистаминазу — фермент, который разрушает гистамин. А без гистамина не происходит ни одна аллергическая реакция. Эозинофилы вырабатывают также белок плазминоген, который участвует в растворении кровяного сгустка, когда тот уже не нужен.
Базофилы составляют 0–1 % всех лейкоцитов. Зернистость базофилов хорошо окрашивается щелочными красками. Базофилы вырабатывают гистамин и гепарин. Гистамин расширяет капилляры в очаге воспаления, а гепарин препятствует свертыванию крови. Благодаря этому кровообращение в области воспаления улучшается, что способствует стиханию воспалительного процесса.
Моноциты не имеют зернистости. Эти клетки способны двигаться наподобие амеб и обладают фагоцитарной и бактерицидной активностью. Если один нейтрофил может убить 20–30 бактерий, то моноцит — до 100. К очагу воспаления моноциты прибывают несколько позже нейтрофилов, как раз к тому времени, когда там образуется кислая среда, в которой нейтрофилы теряют активность. Моноциты же в кислой среде, наоборот, максимально «оживляются». Они пожирают микробов, лейкоциты, поврежденные воспалением клетки тканей и таким образом очищают это место и подготавливают его для регенерации. Моноциты, прибывшие в ткани, превращаются в макрофаги («большие пожиратели»). При этом они не просто пожирают, а перерабатывают поглощенные чужеродные вещества и переводят их в особое соединение — иммуноген, который совместно с лимфоцитами формирует специфический иммунный ответ, то есть строго определенную защитную реакцию на строго определенное чужеродное вещество.
Макрофаги участвуют также в обмене жиров и железа, кроме того, обладают противоопухолевым и противовирусным свойствами. Это благодаря тому, что они секретируют множество полезных веществ: лизоцим, комплемент, интерферон, эластазу, коллагеназу, активатор плазминогена, а также фиброгенный фактор, который усиливает синтез коллагена и ускоряет формирование рубцовой ткани.
В организме взрослого здорового человека присутствует 1012лимфоцитов. Общий вес такого количества лимфоцитов — 1,5 кг. Лимфоциты живут более 20 лет, а некоторые из них рождаются вместе с человеком и с ним же умирают. Лимфоциты способны не только мигрировать из крови в ткани, но и возвращаться обратно в кровь. Самая главная их особенность — это способность различать в организме «своих» и «чужих», поэтому они выполняют функцию иммунного надзора. В оболочке лимфоцитов имеются специальные рецепторы, которые активируются при контакте с чужеродным белком.
Лимфоциты делятся на две группы: Т-лимфоциты и В-лимфоциты.
Т-лимфоциты рождаются в костном мозге из клеток-предшественников, затем попадают в вилочковую железу (тимус) и после дифференцировки расселяются в лимфатических узлах, селезенке или циркулируют в крови. В крови на долю Т-лимфоцитов приходится 50–70 % всех лимфоцитов. Т-лимфоциты играют главную роль в иммунном надзоре. Когда их функция ослаблена, возрастает опасность развития опухолей, аутоиммунных заболеваний, различных инфекций.
В-лимфоциты составляют 15–35 % всех лимфоцитов, циркулирующих в крови, и тоже рождаются в костном мозге, но затем отправляются не в вилочковую железу, а в другие места: в лимфоидную ткань кишечника, червеобразного отростка (аппендикса), нёбных и глоточных миндалин. В-лимфоциты, встретившиеся с антигеном (чужеродным веществом), мигрируют в костный мозг, селезенку и лимфатические узлы. Там они размножаются и превращаются в плазматические клетки, которые способны вырабатывать антитела.
Тромбоциты — бесцветные круглые пластинки, в 2–8 раз меньше эритроцитов, живут всего 8–12 суток.
Для того чтобы организм оставался живым, необходимы среди прочих такие два условия, как жидкое состояние крови и целостность, или замкнутость, кровеносного русла. Эти условия обеспечиваются за счет системы свертывания крови. Именно эта система сохраняет циркулирующую кровь в жидком состоянии и восстанавливает целостность сосудистого русла — образует кровяные сгустки (тромбы) в поврежденных сосудах.
В современном мире больше половины людей умирают от болезней, связанных с нарушением свертывания крови. К этим болезням относятся инфаркт миокарда, тромбоз сосудов головного мозга (инсульт), тяжелые кровотечения и др.
Клетки крови — эритроциты и лейкоциты — исследуются при клиническом анализе крови. Для исследования тромбоцитов обычно делают специальный анализ — коагулограмму, по результатам которого оценивают состояние свертывающей системы крови (гемостаз).
Плазма крови на 90–92 % состоит из воды, а остальные 8–10 % приходятся на растворенные в ней вещества. В основном это белки — альбумины (около 4,5 %), глобулины (2–3 %) и фибриноген (0,2–0,4 %).
Другие азотистые вещества в плазме — это аминокислоты и полипептиды пищи, которые всасываются в пищеварительном тракте и используются клетками организма для синтеза собственных белков; продукты распада собственных белков и нуклеиновых кислот — мочевина, креатин, креатинин, мочевая кислота, которые должны быть выведены из организма.
В плазме присутствуют также глюкоза, нейтральные жиры и липоиды (липиды), минеральные вещества (соли натрия, калия, кальция), гормоны, ферменты, антигены и антитела.
Концентрация любого из этих веществ определяется при биохимических анализах крови, и этих анализов существует фактически столько же, сколько веществ циркулирует в крови. В основном биохимические анализы назначаются при подозрении на конкретное заболевание (или для того, чтобы исключить его) с целью определить содержание или установить сам факт наличия конкретного же вещества.
