Морфофункциональные особенности системы крови, кровообращения.

Кровь вместе с лимфой и тканевой жидкостью является внутренней средойорганизма. Это жидкая соединительная ткань. Объём крови в организме равен примерно 5 л (от 5,2 л у мужчин до 3,9 л у женщин).

Функции крови.

Кровь человека выполняет множество важных функций:

1. Перенос органических веществ от тонкого кишечника к различным органам и тканям, где они используются или откладываются про запас. А также доставка питательных веществ из мест хранения к местам использования.

2. Транспорт отходов из тканей к местам выделения.

3. Транспорт гормонов из желёз, где они образуются к органам и тканям для передачи информации.

4. Перенос тепла от глубоко лежащих органов в органы отдающие тепло (кожа, кишечник, лёгкие, мочевой пузырь) – это предупреждает перегрев.

Всё это функции только плазмы. Форменные элементы выполняют следующие функции:

5. Доставка кислорода из лёгких ко всем тканям и перенос в обратном направлении углекислого газа.

6. Защитная: свертывание крови, фагоцитоз – захват и уничтожение микробов, иммунная защита – антитела.

7. Поддержание постоянного осмотического давления и рН (участвуют белки плазмы). Норма рН=7,35 – 7,45.

Важное значение в сохранении относительного постоянства состава и количества крови в организме имеет её «резервирование» в специальных кровяных депо. Эту функцию выполняют некоторые органы: селезёнка, печень, лёгкие, кожа (подкожные слои), в которых резервируется до 50% крови.

Состав крови.

Состоит из 2 частей: плазмы и форменных элементов.

Плазма – 55 % (90% - вода, 7% - белки, 0,8 % - жиры, 0,1 – 0,12% глюкоза, 0,9% - соли.) рН = 7,3.

Состав плазмы поддерживается на одном уровне. Обычно изменения в составе ведут к заболеваниям.

а) Изменения концентрации глюкозы (гипер- и гипогликемия) вызывают обморочные состояния и смерть.

б) Изменения рН плазмы (ацидоз и алкалоз) сопровождают все крупные воспалительные процессы: диабет, отравление, голодание, заболевания желудочно-кишечного тракта.

в) 0,9% раствор NaCl – это физиологический раствор, при 0,3% - гемолиз.

Форменные элементы – 45%, это – эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Форменные элементы.

I. Эритроциты (красные кровяные тела)

Высокоспециализированные, безъядерные клетки, форма – двояковогнутый диск, диаметр – 7-8 мкм, в1 мм³=4,5-6 млн., общая площадь=3,5-3,8 тысяч м². Продолжительность жизни – 100-120 дней, ежедневно разрушается до 15 млн. эритроцитов в печени и селезёнке. Новые образуются в красном костном мозге (далее в тексте – ККМ), запас – в селезёнке. 90% эритроцита составляет молекула гемоглобина (железо + 4 молекулы белка), который легко соединяется с газами и легко их отдаёт.

Гемоглобин + 4 атома кислорода= оксигемоглобин (цвет крови – алый).

Гемоглобин + атом углекислого газа = карбоксигемоглобин (цвет крови – тёмно-вишнёвый). До 80% углекислого газа растворяется в плазме и переносится. Соединение гемоглобина с угарным газом (СО) образует очень стойкое соединение.

При диагностировании различных заболеваний применяют реакцию оседанияэритроцитов (РОЭ). У здорового человека норма – 7-12 мм в час (женщины), 3-9 мм в час (мужчины).

Малокровие (анемия) – снижение числа эритроцитов в крови или уменьшение гемоглобина. Причины: плохое питание, инфекционные заболевания, кровопотери, авитаминозы, рак, дефицит железа.

II. Лейкоциты (белые кровяные тела).

Клетки непостоянной формы, имеют ядро, 6-8 тысяч на мм³. По строению делятся на несколько групп (зернистые и незернистые), живут от 1 дня до нескольких лет, способны к самостоятельному движению. Образуются в ККМ, лимфоузлах, селезёнке. Разрушаются в печени и селезёнке, а также в местах контакта с микробами (носовая полость, раны).

Функция лейкоцитов – защитная (фагоцитоз), в определённых случаях это свойство вызывает нежелательные последствия, например, отторжение при трансплантациях. Поглощая, микробов они гибнут – гной (фагоцитоз открыт И.И. Мечниковым в 1863 г.). Кроме того, лейкоциты обеспечивают иммунитет.

Иммунитет.

Иммунитет («освобождение, избавление от чего-либо») – это невосприимчивость к инфекционным заболеваниям, возникающая после перенесенной болезни или прививки. Однако это понятие гораздо шире.

По определению Макфарлейна Бёрнета (одного из авторов теории иммунитета): «Иммунитет – это способность распознать вторжение в организм чужеродного материала, мобилизовать клетки и образуемые ими вещества на более быстрое и эффективное удаление этого материала».

Специальные лейкоциты (лимфоциты) образуют вещества – антитела, участвующие в обезвреживании чужеродных веществ.

В организм проникает антиген (чужеродный материал). Т-лимфоцит («хелпер») его узнаёт и передаёт информацию о нём В-лимфоциту, который в большом количестве синтезирует антитела (гамма-глобулины). Антитела специфичны, долго не сохраняются, но быстро синтезируются при необходимости. Происходит реакция антитело + антиген, в результате которой образуется сгусток (т.е. антиген уже не опасен). Эти сгустки убираются Т-лимфоцитами («киллеры»). При вторичном попадании антигена мгновенно образуются соответствующие антитела – иммунная память. На этом принципе основаны прививки.

Виды иммунитета.

1. Врождённый – наследуется от родителей (с рождения в крови антитела).

2. Приобретённый – вырабатывается после попадания в кровь микробов, после перенесённого заболевания.

3. Естественный – врождённый и приобретённый.

4. Искусственный – появляется после прививки (введения в организм ослабленных или убитых возбудителей). Автор метода – Л.Пастер.

5. Сыворотки – для быстрой помощи, необходимые антитела получают из плазмы крови, при этом иммунитет не возникает.

III.Тромбоциты (кровяные пластинки)

Бесцветные, безъядерные, хрупкие клетки, диаметр 2-4 мкм, 200-400 тысяч на мм³. Образуются в ККМ, разрушаются в селезёнке и ранах, живут 8-11 суток. Легко разрушаются при повреждении сосудов или при соприкосновении с воздухом, начиная реакцию свёртывания крови.

Механизм свёртывания крови.

Группы крови.

Если при переливании крови не совместимы группы, то происходит склеивание, (агглютинация) эритроцитов, наступает смерть.

В эритроцитах 2 агглютиногена А и В, в плазме – агглютиногена ά и β. Агглютинация при встрече одноименных – А с ά , В с β.

1 группа(0) – ά и β + 0, принимает свою группу крови, подходит всем.

2 группа (А) – ά +А, принимает свою группу и 1, отдаёт 4 и своей группе

3 группа (В) – β +В, принимает свою группу и 1, отдаёт 4 и своей группе.

4 группа (АВ) – 0 + АВ, принимает все, отдает только своей группе.

40% людей – 1 группа, 39% - 2 , 15% - 3, 6% - 4 группа.

Резус-фактор, впервые обнаружен у макаки-резус, представляет собой специфическое белковое вещество. Установлено, что у 86% людей он есть (резус-фактор положительный, обозначается как Rh +), а у 14% отсутствует (резус-фактор отрицательный, Rh –).

Возрастные особенности крови.

Изменения ярко выражены лишь в первые годы постнатального развития. При сравнении крови новорожденного и взрослого человека наблюдается следующая картина:

1.По содержанию гемоглобина с 17-24,7% у новорожденных до 12,5 – 16% у взрослых.

2. Количество эритроцитов с 4,5 – 7,5 млн. у новорожденных до 4 – 5 млн. у взрослых.

3. РОЭ изменяется с 2-3 мм/ч до 3-9 мм/ч

4. Количество лейкоцитов изменяется с 10-30 тыс. до 6-8 тыс.

5. Количество тромбоцитов остается неизменным. Их количество одинаково как у новорожденных, так и у взрослых.

Система кровообращения.

Осуществляет движение крови, разносит её по всему организму и обеспечивает выполнение кровью её функций. Состоит из сердца и кровеносных сосудов. Сердце, периодически сокращаясь, выталкивает кровь в артерии, которые, разветвляясь, уменьшаются до капилляров, капилляры, сливаясь, образуют вены. Вены впадают в сердце. Кровеносная система – замкнутая, кровь течёт только по сосудам. Между клетками организма и кровью располагается «посредник» – тканевая (межклеточная) жидкость.

Сердце.(cor)

Расположено в грудной полости, за грудиной. Большая часть находится влево от средней линии, справа только правое предсердие. (Наклон примерно 40º). Масса сердца 300 г у мужчин и 250 г у женщин, масса и размер зависят от величины тела и интенсивности обмена веществ.

Сердце представляет собой полый мышечный орган, разделённый внутри на четыре полости: правый желудочек и предсердие, левый желудочек и предсердие (максимальная толщина стенок в левом желудочке, минимальная в правое предсердии). Правая и левая часть сердца разделены сплошной перегородкой. Желудочки и предсердия соединяются через створчатые клапаны (левый – двухстворчатый, правый – трёхстворчатый), створки клапанов прикреплены сухожильными нитями к стенкам предсердий. При сокращении предсердий клапаны открываются, затем сокращаются желудочки, клапаны при этом закрываются ( натяжение сухожильных нитей предотвращает их открытие). Сердце состоит из 3 слоёв: эпикард (наружный слой) – миокард (мышечный слой) – эндокард (внутренний слой). Кроме того, сердце окружено соединительнотканным «мешком» – перикардом (или околосердечной сумкой).

Работа сердца.

Автоматия сердечной мышцы – способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов возникающих в особых клетках в правом предсердии (центр автоматии). Возбуждение передаётся во все мышечные волокна. Это обеспечивает независимость сердца от нервной системы (100 тыс. раз/сутки).

Сердечный цикл.

Осуществляется при 70-75 ударах в минуту.

а) Систола (сокращение) предсердий – 0,1 сек.

б) Систола (сокращение) желудочков – 0,3 сек.

в) Диастола (расслабление всех камер сердца) – 0,4 сек.

Регуляция работы сердца: осуществляется нервными и гуморальными системами.

Парасимпатические нервы усиливают, симпатические – уменьшают сердечный ритм.

Адреналин, кальций усиливают ритм сердца.

Обе системы в норме обеспечивают приспособление сердечной деятельности к условиям внешней среды (экзамен, физическая работа, сон).

Кровеносные сосуды.

I. Артерии:

а) Несут кровь от сердца.

б) Средний слой стенки – толстый, состоит из эластичных и мышечных волокон. За счёт этого артерии – упругие и гибкие.

в) Полулунные клапаны отсутствуют.

г) Давление крови высокое и пульсирующее.

д) Кровь течёт быстро. (5 – 10 м/с).

е) Кровь оксигенированная (т.е. обогащенная кислородом, она алого цвета), за исключением лёгочных артерий.

II. Вены:

а) Несут кровь к сердцу.

б) Средний слой относительно тонкий и содержит мало мышечных и эластичных волокон.

в) По всей длине имеются полулунные клапаны, препятствующие обратному току крови.

г) Давление крови низкое, не пульсирующее.

д) Кровь течёт медленно.

е) Кровь дезоксигенированная (т.е. содержащая углекислый газ и обеднённая кислородом, она тёмно-вишнёвого цвета), за исключением лёгочных вен.

III.Капилляры:

Соединяют артерии с венами. Служат местом обмена веществами между кровью и тканями. ( диаметр=5 –10 мкм; 150 млрд.; 100 тысяч км; на 1 мм² – от 100 до 2000 капилляров)

а) Среднего слоя, как у артерий и вен нет. Стенки состоят только из одного слоя эпителиальных клеток.

б) Полулунных клапанов нет.

в) Давление крови понижающееся, не пульсирующее.

г) Течение крови замедляется.

д) Смешанная; оксигенированная и дезоксигенированная кровь.

На одну артерию приходится 2 вены. Артерии расположены относительно глубоко в теле (закрыты мышцами и костями), вены лежат на поверхности, сразу под кожей.

Круги кровообращения.

I. Малый круг – от правого желудочка через сосуды лёгких к левому предсердию, кровь проходит по нему за 4 сек.

а) В артериях – венозная кровь.

б) На границе правого желудочка и лёгочной артерии – полулунные клапаны.

в) В лёгкие входят 2 лёгочные артерии, выходят 4 лёгочные вены (с артериальной кровью).

г) В капиллярах альвеол лёгких происходит газообмен – кровь обогащается кислородом и отдаёт углекислый газ.

д) 4 лёгочные вены впадают в левое предсердие.

II.Большой круг – от левого желудочка через кровеносные сосуды всего тела до правого предсердия, кровь проходит по нему за 23 секунды.

а) Левый желудочек (миокард в3 раза толще) выбрасывает кровь в аорту (самую крупную артерию человека), на границе между желудочком и аортой – полулунные клапаны.

б) От аорты отходят артерии, ветвящиеся в органах на множество капилляров.

в) В капиллярах происходит обмен с тканевой жидкостью.

г) Кровь собирается в верхние (от головы) и нижние (от туловища) полые вены.

д) Полые вены впадают в правое предсердие.

Движение крови по сосудам.

Кровяное давление (КД) – при сокращении желудочков создаётся давление в сосудах (мах – аорта, min – полые вены). 120 мм рт. ст. – систола желудочков, 70 мм рт. ст. – диастола. Повышенное давление – гипертония, пониженное давление – гипотония.

Пульс – ритмичные колебания стенок сосудов, возникающее при гидродинамическом ударе волны крови по стенкам артерий во время сердечного выброса. Норма пульса – 60-80 ударов в минуту. 70 – 72 удара у мужчин, 78 – 82 у женщин. Минимально – 28, максимально – 200 ударов. Частота пульса не связана со скоростью крови и частотой сердечных сокращений, но зависит от упругости стенок артерий.

Скорость крови:

а) Кругооборот крови равен: 23 секунды по большому кругу и за 4 секунды по малому, следовательно, полный кругооборот проходит за 27 секунд.

б) В аорте скорость максимальная – 0,5 м/с (до 5 л /мин.)

в) Минимум скорости в капиллярах 0,5 – 1,2 мм/сек, потому что суммарный просвет капилляров в 500 раз больше, чем просвет артерий.

г) В венах – 0,25 м/сек.

Движение крови в венах осуществляется за счёт:

а) Работы полулунных клапанов.

б) Сокращения скелетных мышц.

в) Присасывающего действия грудной клетки при её расширении.

Перераспределение крови.

В зависимости от потребности органа в кислороде и питательных веществах, кровоснабжение изменяется за счёт сокращения или расслабления мышц стенок сосудов. Это регулирует вегетативная нервная система; гормоны – адреналин, ацетилхолин.

Центр управления работой системы кровообращения расположен в продолговатом мозгу.

Лимфообращение.

Во время прохождения крови по сети капилляров, часть плазмы профильтровывается через стенки капилляров в мельчайшие промежутки, между клетками образуя – тканевую жидкость (20 л). Именно с её помощью происходит обмен веществами между кровью и тканями. Естественно, кровь не может постоянно терять так много жидкости, и значительная часть её возвращается в кровяное русло. Часть возвращается сразу обратно в капилляры, другая же через систему лимфообращения.

Во всех тканях имеются слепо заканчивающиеся лимфатические капилляры.

В них откачивается тканевая жидкость, превращаясь в лимфу (3 л/сутки).

Лимфа движется в сосудах (их строение сходно с венами) за счёт полулунных клапанов, давления тканевой жидкости, сокращения мышц, присасывающего действия тканевой жидкости.

Лимфососуды сливаясь, образуют лимфоузлы. 460 узлов, диаметр 2 – 30 мм. В них аккумулируются лимфоциты, здесь задерживаются микроорганизмы (при этом набухают лимфоузлы).

Скопление лимфоузлов: в подмышечной впадине; в подколенных и локтевых сгибах; в грудной и брюшной полости; в паховой области; на шее; в слизистой зева – миндалины.

От лимфоузлов лимфа по сосудам двигается к правому (собирает лимфу из правой груди и руки) и левому (из остальной части тела) грудным лимфатическим протокам, которые впадают в нижнюю полую вену.