Гистогематические барьеры

1. ИЗОЛИРУЮЩИЕ (СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ) Гематоэнцефалический; Гематонейрональный; Гематотестикулярный ; Гематоофталъмический.

2. ЧАСТИЧНО ИЗОЛИРУЮЩИЕ Гематохолический ; Гематокортикосупраренальный; Гематотиреоидный; Гемапанкгреатический;

3. НЕИЗОЛИРУЮЩИЕ Миогематические; Гематопаратиреоидный; Гематосупрареномедуллярный ; Гематоофтальмический.

Кровь входит в состав многих функциональных систем организма. Вместе с нервной системой она объединяет разнообразные системы организма в единое целое. В 1939 году Г.Ф.Ланг ввел понятие система крови. В эту систему входят:

1) Периферическая кровь, циркулирующая по сосудам и депонированная в депо.

2) Органы кроветворения и кроверазрушения.

3) Регулирующий нейрогуморальный аппарат.

Деятельность всех компонентов этой системы обеспечивает выполнение основных функций крови.

1.2. Основные функции крови:

1. Транспорт питательных веществ от пищеварительного тракта к тканям, к местам их накопления (жировой ткани, печени) и от них - трофическая функция.

2. Транспорт метаболитов (например, молочной кислоты от мышц к печени), который делает возможным метаболическую специализацию тканей.

3. Транспорт веществ, подлежащих экскреции, из тканей к выделительным органам, из органов, где они образуются (например, мочевина - в печени) - экскреторная функция.

4. Транспорт газов (кислород и двуокись углерода) между дыхательными органами и тканями - дыхательная функция.

5. Транспорт клеток, не выполняющих дыхательной функции (например, лейкоцитов у позвоночных); кровь насекомых не имеет отношения к дыханию, но она переносит кровяные клетки многих типов.

6. Свертывание. Способность к свертыванию, присущая многим жидкостям, играющим роль крови или гемолимфы, служит для предотвращения потери крови.

7. Перенос тепла из глубоколежащих органов к поверхности для его рассеяния (что существенно для крупных животных с высокой интенсивностью обмена веществ). - теплорегулирующая.

8. Перенос клеток, иммуноглобулинов выполняющая защитную функцию - защитная функция.

9. Перенос биологически активных веществ, гормонов, регулирующих деятельность различных систем, обеспечивающих гомеостаз - гомеостатическая функция.

10. Передача силы (например, для локомоции у дождевых червей; для разрыва кутикулы при линьке у ракообразных; для движения таких органов, как пенис, сифон двустворчатых моллюсков и т.п.; для разгибания ног у пауков; для ультрафильтрации в капиллярах почек).

У позвоночных животных объем циркулирующей крови (ОЦК) варьирует от 5-10% веса тела. Исключение составляют костистые рыбы, у которых объем крови составляют 2-3% веса тела. У человека общее количество крови составляет 6-7,5% веса тела, т.е. 5л., а объем циркулирующей крови - 3,5-4л.

ОЦК является важной физиологической константой. Периферическая кровь состоит из плазмы (55-60%) и форменных элементов 40-45% (рис.1.4.).

Рис.1.4. Состав крови

Процентный объем форменных элементов крови называется гематокритом (42-47%). В норме, величина гематокрита практически целиком зависит от числа эритроцитов в крови, т.к. на их долю приходится до 99% от объема всех форменных элементов крови.

Возрастание гематокрита приводит к увеличению вязкости крови, увеличению нагрузки на сердце.

Плазма крови, лишенная фибриногена называется сывороткой крови.

Плазма крови имеет сложный состав: 91-93% ее составляет вода, 7-9% - сухой остаток, состоящий из неорганических и органических компонентов в таб.1.1 представлен ионный состав плазмы.

Таблица 1.1

Ионный состав плазмы (Hermann, et al, 1969)

Согласно правилу Гэмбла плазма крови должна быть электронейтральна, т.е сумма катионов равна сумме анионов.

Ионный состав крови является важнейшим показателем гомеостаза организма, так как ионы обеспечивают нормальную функцию всех клеток организма, в том числе клеток возбудимых тканей, обеспечивают необходимое организму осмотическое давление, концентрацию водородных ионов (рН).

Содержание Na^+,, К⁺, Са ⁺⁺ в плазме крови являются жесткими гомеостатическими константами.

В плазме содержится иод (0,002-0,0013 мг%), бром (0,5-1,5 мг%), а также железо (80-120 g%) и ряд микроэлементов, т.е. элементов, находящихся в ничтожно малых, подчас неизмеримых количествах, но имеющих большое физиологическое значение. К таким микроэлементам относятся, прежде всего, медь, кобальт, марганец, имеющие большое значение в гемопоэзе. Не менее важную роль играют микроэлементы, участвующие в ферментативных процессах (входящие в ферменты или катализирующие их действие): цинк, медь и др.

Органические компоненты плазмы крови. Белки. Общее число белков плазмы крови составляет около 200, из них 70 выделены в чистом виде. Общее содержание белка в крови колеблется от 65 до 85 г\л. Белки плазмы крови обеспечивают вязкость , онкотическое давление, буферные свойства крови, транспорт гормонов, жиров, металлов, выполняют нутритивную, гемостатическую, иммунологическую, ферментно-метаболическую функции.

Таблица 1.2

Белковые фракции плазмы крови человека и их и их функции (Брин, 1999)

Кроме белков в плазме крови находятся и другие азотсодержащие компоненты - продукты белкового катаболизма мочевина, аминокислоты, креатин, креатинин, индикан. Их совокупность получила название остаточного или небелкового азота (14,3-28,6 ммоль\л). Эта величина отражает не только интенсивность катаболизма белка, но и эффективность выделения продуктов белкового обмена через почки.

Липиды - выполняют транспортную функцию, являются структурными компонентами клеток и клеточных мембран, служат формой, в которой депонируются запасы метаболического топлива, являются предшественниками многих биологически активных веществ (гормонов, витаминов, простагландинов).

Липиды плазмы. Основными липидами, циркулирующими в плазме крови, являются холестерин, триглицериды, фосфолипиды и свободные жирные кислоты (неэстерифицированные жирные кислоты (НЭЖК)).

Холестериннеобходим для синтеза всех стероидных гормонов: коры надпочечников, половых желез, витамина D₃ в почках. Кроме того, холестерин входит в состав всех клеток организма. Холестерин образуется в печени. Экзогенный холестерин, находяшийся в пище, в составе хиломикрон поступает из кишечника.

Триглицериды (ТГ)являются эфирами жирных кислот, связанных с глицеролом. ТГ образуются в печени («эндогенные» триглицериды) и в тонком кишечнике из пищевых жиров («экзогенные» триглицериды). Они используются, как источник энергии, главным образом мышечной тканью, в том числе миокардом. В жировых клетках происходит гидролиз ТГ до жирных кислот и глицерола. Жирные кислоты поступают в сыворотку крови и используются тканями как источник энергии. Кроме того, из жирных кислот в печени образуются кетоновые тела, которые также служат энергетическим субстратом для мышц и других органов. В печени из жирных кислот синтезируются.

Жирные кислотыциркулируют в сыворотке крови в неэстерифицированном виде, поэтому они называются свободными или НЭЖК. Транспортным белком для них служит альбумин. Функция жирных кислот, как указывалось выше, состоит в обеспечении энергией клеток организма, главным образом мышечных.

Фосфолипиды. Фосфолипиды являются необходимой частью всех клеток тела. Синтез фосфолипидов происходит во всех тканях, но большей частью в печени. Кроме того, фосфолипиды образуются в тонком кишечнике из съеденной пищи и в составе хиломикрон поступают из кишечника в кровоток.

В периферической крови холестерин, триглицериды и фосфолипиды циркулируют в связанном с белками виде, так как они не растворимы в воде. Комплексы липидов и белков называются липопротеинами. Выделяют 6 основных типов липопротеинов в зависимости от типа входящего в их состав белка и соотношения в них разных липидов. Эти белки называются апопротеинами.

Липопротеиныимеют сферическую форму. В их ядре содержатся водонерастворимые эфиры холестерина и триглицериды, а на периферии-водорастворимые белки и фосфолипиды.

Типы липопротеинов:

1. Хиломикроныобразуются в тонком кишечнике. В их состав входят «экзогенные» ТГ, которые синтезируются в тонкой кишке из жиров, поступивших с пищей. Функция хиломикронов состоит в переносе ТГ из кишечника в сыворотку крови и доставке их в мышечную и жировую ткань, где липопротеинлипаза (ЛПЛ), гидролизирует ТГ в хиломикронах до жирных кислот и глицерола. Жирные кислоты поступают в ткани, в частности в мышечную ткань, в том числе в миокард, и используются ими как источник энергии. В жировой ткани жирные кислоты и глицерол ресинтезируются в ТГ, которые составляют нейтральный жир и хранятся в ней как запас энергии, который составляет 150 000 ккал.

2. Липопротеиныочень низкой плотности(ЛПОНП) (пребета-липопротеины) образуются в печени. В их состав входят эндогенные ТГ, которые синтезированы в печени. Функция ЛПОНП состоит в переносе эндогенных триглицеридов к периферическим тканям, где они гидролизируются липопротеинлипазой до жирных кислот и глицерола. После гидролиза триглицеридов остатки ЛПОНП, поступают в печень, где из них синтезируются липопротеины низкой плотности (ЛПНП).

3. Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) (b-липопротеины) образуются в печени и в основном содержат холестерин. Их функция состоит в переносе холестерина из печени в периферические ткани, в частности в надпочечники, половые железы, почки для синтеза в них стероидных гормонов, в эндотелий артерий и в клеточные мембраны.

4. Липопротеины высокой плотности (ЛПВП) (a-липопротеины). Функция ЛПВП состоит в транспорте холестерина из периферических тканей и органов в печень, где происходит метаболизм холестерина.

5. Липопротеины альфа (ЛП-a). Функция ЛП-a полностью не установлена. По своему составу ЛП-a практически не отличаются от ЛПНП, но в них больше белка, а их электрофоретическая подвижность подобна подвижности ЛПОНП. Изолированные ЛП-a обладают агрегационной способностью и могут ингибировать фибринолиз.

Транспортные белки, входящие в состав липопротеинов называются апопротеинами. Выделяют следующие апопротеины:

1. Апопротеин В-48. Он находится в хиломикронах и образуется в кишечнике. АпоВ-48 является основным транспортным белком «экзогенных» триглицеридов и переносит их из кишечника в сыворотку крови и в мышечную и жировую ткань.

2. Апопротеин В-100. АпоВ-100 образуется в печени, входит в состав ЛПОНП и переносит эндогенные (синтезированные в печени) триглицериды в мышечную и жировую ткань.

3. Апопротеин А-1. АпоА-1 является основным компонентом ЛПВП, которые переносят холестерин из периферических тканей в печень.

Важным компонентом плазмы крови являются углеводы, из которых более 90% приходится на глюкозу.

Пределы физиологических колебаний биохимических показателей крови, плазма и сыворотки у человека представлена в таблицы 1.3, азотсодержащие компоненты плазмы крови у некоторых лабораторных животных в таблице 1.4.

Таблица 1.3.