Кровь

Кровь имеет важное значение для функционирования организма. Еще до рождения человека сердце начинает проталкивать кровь по внутренней сети артерий и вен и кончает эту работу с его смертью. Кровь переносит кислород, пищу и другие важные вещества к тканям, а взамен выводит углекислоту и другие отработанные продукты, которые могут отравлять организм. Кровь помогает также разрушать микроорганизмы, вызывающие различные заболевания, а благодаря своей способности свертываться она является важным элементом естественной защиты организма.

Кровь — не просто жидкость. Ее известная густота создается миллионами клеток, подобно тому, как ткани, кости и мышцы придают крепость телу. Кровь состоит из бесцветной жидкости, называемой плазмой, в которой плавают красные кровяные тельца, или эритроциты, белые кровяные тельца, или лейкоциты, и очень маленькие клетки — тромбоциты.

Как и весь организм, плазма состоит в основном из воды. Так как плазма является жидкостью, она способна проходить сквозь стенки мелких кровеносных сосудов, таких, как капилляры. Поэтому кровь непосредственно связана с около-клеточной жидкой средой, которая омывает поверхность всех клеток организма. Это означает, что минеральные и другие вещества могут переноситься от клетки к клетке по всему организму через плазму.

Плазма

Плазма является средством транспортировки важного для организма топлива — глюкозы и основных жиров. Плазма переносит также и другие вещества, в частности, железо, необходимое для образования пигментного гемоглобина, содержащего кислород, а также ряд важных гормонов, например, гормон щитовидной железы. Таким образом, плазма состоит из водного раствора минеральных веществ, пищи и небольшого количества соединений, таких, как гормоны, а также еще одного важного компонента — протеина, который составляет основную часть плазмы.

Каждый литр плазмы содержит около 75 граммов (2 /2 унции) протеина. Различают два вида протеина: альбумин (белок) и глобулин. Альбумин вырабатывается печенью. Являясь источником питания для тканей организма, он обеспечивает осмотическое давление, которое удерживает жидкую часть крови внутри кровеносных сосудов и не даст ей вытекать в ткани и проникать в клетки. Альбумин можно сравнить с губкой в циркулирующей жидкости, которая удерживает необходимую воду в кровеносном потоке и не позволяет организму превратиться в сырую желеобразную массу.

Вероятно, самыми важными оказываются глобулины, которые выступают в роли антител против инфекции. Кроме того, некоторые; виды глобулина участвуют в образовании сгустков крови (тромбов) вместе с клетками.

Тромбоциты

Тромбоциты — это мельчайшие клетки организма. Один миллилитр крови содержит около 250 млн. тромбоцитов; размер поперечного сечения клетки тромбоцита равен приблизительно трем микронам (один микрон — это около одной тысячной доли миллиметра). Основная функция тромбоцитов — создание сгустков крови, необходимых для остановки кровотечения. Не так давно врачи заинтересовались, как же функционируют тромбоциты. Накопленные данные показывают, что тромбоциты играют, вероятно, не последнюю роль в развитии артериосклероза — заболевании, характерном для западного мира.

Так как в крови содержится очень большое количество тромбоцитов, они всегда устремляются к месту кровотечения, чтобы создать там скопление. Стенки кровеносных сосудов покрыты ровным слоем клеток, которые называются клетками эпителия. Если данный слой разрывается, то есть начинается кровотечение, компоненты крови контактируют с другими частями стенок кровеносного сосуда. Этот контакт побуждает тромбоциты приклеиваться к стенкам сосуда и друг к другу, образуя таким образом пробку, которая останавливает кровотечение. После этого другие компоненты крови начинают взаимодействовать, образуя фибрин, который способствует окончательному устранению повреждения.

Способность крови свертываться, или коагулировать, и таким образом предотвращать смертельный исход от кровотечения при повреждении кровеносного сосуда, является результатом взаимодействия тромбоцитов и дюжины биохимических веществ, называемых факторами свертывания, среди которых важное место отводится протромбину. Эти факторы присутствуют в жидкой части крови — плазме. Существует два вида недостатков процесса свертывания—несвертываемость и тромбоз, когда в сосудах образуются сгустки крови.

Красные кровяные тельца

Красные кровяные тельца выступают в роли транспортеров, перенося кислород из легких в ткани. Затем они забирают углекислоту—продукт обмена работы клеток — и несут ее в легкие, через которые она выдыхается. Красные кровяные тельца в состоянии совершать это, поскольку содержат миллионы молекул вещества, называемого гемоглобином.

В легких кислород очень быстро соединяется с гемоглобином, придавая красным кровяным тельцам ярко-красную окраску, вследствие чего они и получили свое название. Кровь, обогащенная кислородом, по артериям поступает к тканям. С помощью ферментов (энзимов), имеющихся в красных кровяных тельцах, двуокись углерода и вода, также являющаяся продуктом обмена деятельности клеток, забираются красными кровяными тельцами и по венам переносятся в легкие.

Выработка красных кровяных клеток начинается с первых недель после зачатия, и в течение первых трех месяцев развития плода их создание происходит в печени. Только по истечении шести месяцев они начинают вырабатываться костным мозгом, что продолжается на протяжении всей жизни. Вплоть до юношеского возраста человека костный мозг всех костей производит красные кровяные тельца, но после достижения двадцатилетнего возраста выработка красных кровяных телец ограничивается костным мозгом позвоночника, ребер и грудной кости.

Красные кровяные тельца начинают свое существование как клетки неправильной округлой формы, известные под названием гемоцитобласты, имеющие крупное ядро. Затем эти клетки проходят ряд быстрых делений, в процессе которых ядро постепенно уменьшается и впоследствии утрачивается совсем. Для образования красных клеток организму требуется железо, являющееся основным компонентом вещества, а также гемоглобин, витамин В12, фолиевая кислота и протеины.

Во время своего движения по кровяному руслу красные кровяные тельца претерпевают сильный износ и получают повреждения, а потому нуждаются в восстановлении. Средняя продолжительность жизни каждого кровяного тельца составляет 120 дней, после чего клетки, выработанные костным мозгом и селезёнкой, разрушают изношенные кровяные клетки. Некоторые химические остатки сразу же возвращаются в плазму для повторного использования, тогда как другие, в том числе гемоглобин, отправляются в печень для дальнейшего разрушения. Организм человека имеет замечательную способность контролировать количество красных клеток в кровообращении в соответствии со своими потребностями. В случае большой потери крови, если частично разрушается костный мозг или уменьшается количество кислорода, поступающего в ткани, вследствие нарушения сердечной деятельности, или если человек находится на большой высоте, костный мозг начинает немедленно увеличивать выработку красных кровяных телец. Даже ежедневная напряженная физическая нагрузка стимулирует дополнительное образование кровяных клеток, так как организм постоянно нуждается в большем притоке кислорода. Подсчеты кровяных клеток показывают, что атлеты могут иметь вдвое больше красных кровяных телец, чем люди, ведущие сидячий образ жизни.

Белые кровяные тельца

Белые кровяные тельца — лейкоциты — по размеру больше, чем красные кровяные тельца, и сильно от них отличаются. В отличие от красных клеток белые клетки не являются однородными, движение их более медленное. Участвуя в защите организма от болезней, белые клетки подразделяются на три основные группы: полиморфы, лимфоциты и моноциты.

Полиморфы, которые составляют от 50 до 75 процентов белых клеток, также делятся на три вида. Наиболее многочисленные из них — нейтрофилы. Они начинают действовать, когда болезнетворные бактерии атакуют организм. Привлеченные химическими веществами, которые выделяют бактерии, они устремляются к очагу инфекции и начинают поглощать бактерии. Гранулы внутри нейтрофилов начинают образовывать химические вещества, которые разрушают пойманные в ловушку бактерии. Гной, который собирается в том месте, где есть инфекция, является результатом работы полиморфов; он состоит в основном из мертвых белых клеток.

Вторая разновидность полиморфов — эозинофилы. Они названы так потому, что их гранулы приобретают розовую окраску, когда кровь смешивается с красящим эозином. Составляя всего лишь от 1 до 4 процентов белых клеток, эозинофилы отражают атаку бактерий, а также играют другую жизненно важную роль. Когда инородные протеины или антигены попадают в кровь, вырабатываются вещества, называемые антителами, которые соединяются с антигенами, нейтрализуя их действие. В процессе этого высвобождается химический гистамин. Если количество гистамина слишком большое, эозинофилы заглушают его действие, в противном случае может возникнуть аллергическая реакция. После соединения антител и антигенов эозинофилы удаляют химические остатки.

Третьей разновидностью полиморфов являются базофилы. Они составляют менее 1 процента всех белых кровяных клеток, но имеют важное значение для жизнедеятельности организма, поскольку их гранулы вырабатывают и выделяют гепарин, который не дает крови возможность образовывать сгустки внутри сосудов.

Лимфоциты

25 процентов белых кровяных телец составляют лимфоциты, которые имеют плотные, сферической формы ядра. Лимфоциты играют жизненно важную роль для организма, обеспечивая ему естественный иммунитет к заболеваниям. Для этого они вырабатывают антитоксины, которые выступают как противодействие разрушительному действию сильных токсинов или химических веществ, выделяемых бактериями. Лимфоциты вырабатывают также антитела и химические вещества, которые не позволяют клеткам организма погибнуть от натиска бактерий. И, наконец, последний вид белых клеток — моноциты, которые составляют 8 процентов всех белых клеток. Самые большие моноциты имеют крупные ядра, они поглощают бактерии и удаляют остатки органических веществ, являющихся результатом разрушающего действия бактерий.

Действие полиморфов и моноцитов по отношению к болезнетворным бактериям называется воспалительной реакцией, так как воспаление является ответом организма на повреждение на локальном уровне. Деятельность же лимфоцитов против проникающих микроорганизмов и других субстанций называется иммунной реакцией. Обе реакции могут проходить одновременно.

Где образуются белые клетки

Костный мозг также является местом образования некоторых белых кровяных телец. В нем образуются все три разновидности полиморфов из клеток, называемых миелоцитами, путем серии делений. Средняя продолжительность существования полиморфов — 12 часов, а если они вовлечены в борьбу с бактериями — 2—3 часа. При таких обстоятельствах образование всех белых клеток увеличивается в соответствии с потребностями организма. Лимфоциты, которые живут в среднем 200 дней, образуются в селезенке, а также в миндалевидных железах и лимфатических железах, рассредоточиваясь по всему организму. Моноциты и тромбоциты образуются в костном мозге. Продолжительность жизни моноцитов все еще остается загадкой, поскольку, вероятно, часть времени они находятся в тканях, а часть — в плазме. Однако при никогда не спадающем темпе производства клеток организм заменяет миллионное количество своих тромбоцитов обычно раз в каждые четыре дня.

Внутренние механизмы выживания организма гарантируют, что потеря человеком четверти всей крови не приведет к длительным мучительным последствиям, даже если не будет проведено переливание крови. Поскольку кровь циркулирует к тканям и от них, не удивительно, что заболевания сказываются на состоянии крови. Кроме того, что кровь отражает состояние здоровья человека, она сама может быть подвержена различного рода заболеваниям.