Глава II. Физиология системы крови

Кровь как внутренняя среда организма

Кровь наряду с лимфой, тканевой и цереброспинальной жидкостью является внутренней средой организма.

Внутренняя среда организма - это комплекс жидкостей, которые омывают клеточные элементы и участвуют в обмене веществ в тканях и органах. Внутренняя среда организма не имеет контакта с внешней средой и отделена от нее специальными структурами, которые получили название внешних барьеров. К ним относятся кожа, слизистые оболочки, эпителий пищеварительного тракта.

Кровь не соприкасается непосредственно с клетками органов (исключение составляют костный мозг и селезенка). Как же осуществляется питание клеток и удаление метаболитов? Из плазмы крови образуется тканевая (интерстициальная) жидкость, которая играет роль непосредственной питательной среды тканевых элементов. Состав и свойства интерстициальной жидкости специфичны для отдельных органов и соответствуют их структурным и физиологическим особенностям. В связке тем что кровь является источником образования тканевой жидкости, она получила название универсальной внутренней среды организма.

Клетки органов и тканей отделены от крови гистогематическими барьерами [Штерн Л. С, 1917]. Морфологически гистогематические барьеры представлены эндотелием кровеносных капилляров, который отделяет содержимое сосуда (кровь) от клеток. Основная роль гистогематических барьеров состоит в том, что за счет их деятельности поддерживается относительное постоянство составами свойств внутренней среды организма (гомеостаз).

По предложению крупнейшего отечественного терапевта Г. Ф. Ланга (1939), кровь, а также органы, принимающие участие в образовании и разрушении ее клеток, вместе с механизмами регуляции объединяют в единую систему крови.

Очень важным свойством внутренней среды организма является способность сохранять постоянство своего состава и свойств. Вместе с тем составные части крови чрезвычайно подвижны и быстро отражают наступившие в организме изменения в условиях нормы и патологии. Вот почему в практической медицине получили широкое распространение анализы крови.

Физиологические функции крови. Кровь, циркулирующая в сосудах, выполняет следующие функции.

Транспортная функция крови состоит в том, она переносит газы, питательные вещества, продукты обмена веществ, гормоны, медиаторы, электролиты, ферменты и др. Эти вещества могут оставаться в крови неизмененными или вступать в различные, большей частью нестойкие соединения с транспортными белками плазмы (железо, медь, гормоны и др.), гемоглобином (кислород) другими компонентами и в такой форме доставляться к тканям.

Дыхательная функция заключается в том, что гемоглобин эритроцитов переносит кислород от легких к тканям, а углекислой газ от тканей к легким. Кроме того, газы в небольшом количестве транспортируются кровью в состоянии простого физического растворения, и в составе химических, соединений.

Питательная функция - перенос основных питательных веществ от органов пищеварения к тканям организма. В зависимости от потребностей организма питательные вещества мобилизуются из депо и транспортируются к работающим органам.

Экскреторная функция осуществляется за счет транспорта "шлаков жизни" - конечных продуктов обмена веществ (мочевины, мочевой кислоты и др.) и излишних количеств солей и воды от тканей к местам их выделения (почки, потовые железы, легкие, кишечник).

Поддержание водного баланса тканей зависит от концентрации солей (особенно натрия) и количества белков в крови и тканях, а также от проницаемости сосудистой стенки. При изменении содержания указанных веществ, например при снижении уровня белка в крови, в результате усиленного выхода воды из сосудов в ткани могут развиться отеки, так как белки обладают способностью удерживать воду в сосудистом русле.

Регуляция температуры тела осуществляется за счет физиологических механизмов, позволяющих быстро производить перераспределение крови в сосудистом русле. При поступлении крови в капилляры кожи теплоотдача увеличивается, переход же крови в сосуды внутренних органов способствует резкому уменьшению потери тепла.

Кровь выполняет защитную функцию, являясь важнейшим фактором иммунитета. Это обусловлено наличием в крови антител (веществ белковой природы, обезвреживающих бактерии и продукты их жизнедеятельности), ферментов, специальных белков (пропердин) и форменных элементов. Одним из важнейших свойств крови является ее способность свертываться, что предохраняет организм от кровопотери.

Регуляторная функция заключается в том, что в кровь поступают продукты деятельности желез внутренней секреции - гормоны и желудочно-кишечного тракта, соли, ионы водорода и др. Эти вещества, транспортируясь кровью, действуют на центральную нервную систему и отдельные органы (либо непосредственно, либо рефлекторно - через мощную систему интерорецепторов) и изменяют их деятельность.

Количество крови в организме. Общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 6-8%, или ¹/₁₃ массы тела, т. е. приблизительно 5-6 л. У детей количество крови относительно больше: у новорожденных оно составляет в среднем 15% массы тела, а у детей в возрасте 1 года - 11%. В физиологических условиях не вся кровь циркулирует в кровеносных сосудах, часть ее находится в так называемых кровяных депо (печень, селезенка, легкие, сосуды кожи). Общее количество крови в организме сохраняется на относительно постоянном уровне. При необходимости пополнения количества циркулирующей крови, например при кровопотере, специальные физиологические механизмы способствуют выходу депонированной крови в общий кровоток.

Потеря ¹/₂-¹/₃ количества крови может привести организм к гибели. В этих случаях необходимо срочное переливание крови или кровезаменяющих жидкостей.

Свойства крови. Кровь обладает рядом физико-химических особенностей. Она сочетает в себе свойства суспензии, коллоида и раствора электролитов.

Суспензионные свойства крови в основном зависят от белкового состава плазмы и от соотношения ее белковых фракций (в норме альбуминов больше, чем глобулинов). Благодаря этому форменные элементы крови находятся во взвешенном состоянии. Нарушение соотношения белковых фракций крови (например, увеличение содержания грубодисперсных белков, особенно фибриногена) снижает суспензионные свойства крови.

Коллоидные свойства крови также связаны с наличием белков плазмы. За счет коллоидных свойств крови обеспечивается постоянство жидкого состава крови, так как молекулы белка обладают способностью удерживать воду.

Электролитные свойства крови зависят от содержания в плазме анионов (несущих отрицательный заряд ионов хлора, серы, йода, фосфора) и катионов (несущих положительный заряд ионов натрия, калия, кальция, магния, железа). Электролитные свойства крови определяют ее осмотическое давление.

Вязкость и относительная плотность (удельный вес) крови. Вязкость крови обусловлена наличием в ней белков и красных кровяных телец - эритроцитов. Если вязкость воды принять за 1, то вязкость плазмы будет 1,7-2,2, а вязкость цельной крови - около 5.

Относительная плотность крови зависит в основном от количества эритроцитов, содержания в них гемоглобина и белкового состава плазмы крови. Относительная плотность крови взрослого человека равна 1,050-1,060, плазмы - 1,029-1,034. Наиболее высокая относительная плотность крови у новорожденных - 1,060-1,080. У мужчин она несколько выше (1,057), чем у женщин (1,053). Такое различие объясняется неодинаковым содержанием в крови эритроцитов.