Кровь

Кровь, жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе человека и животных; обеспечивает жизнедеятельность клеток и тканей и выполнение ими различных физиологических функций.
Одна из основных функций крови - транспорт газов (O2 - от органов дыхания к тканям, CO2 - от тканей к органам дыхания). Кровь осуществляет также перенос глюкозы, аминокислот, жирных кислот, солей и др. питательных веществ от органов пищеварения к тканям, а конечных продуктов обмена веществ - мочевины, мочевой кислоты, креатинина и др. - к органам выделения. Кровь участвует в регулировании водно-солевого обмена и кислотно-щелочного равновесия в организме; играет важную роль в поддержании постоянной температуры тела. Защитная функция К. осуществляется благодаря наличию в ней антител, антитоксинов и лизинов, а также способности белых кровяных клеток (лейкоцитов) поглощать микроорганизмы и инородные тела. Важнейшее защитное приспособление, предохраняющее организм от потери крови, - остановка кровотечения в результате свертывания крови.
Кровь содержит многие химические соединения, потребность в которых изменяется в зависимости от функциональной активности тканей. Однако химический состав крови, активная реакция среды (рН) и др. физико-химические константы сохраняют относительное постоянство, что обеспечивается механизмами гомеостаза. К ним относятся скорость кровотока, регулирующая поступление к тканям питательных веществ, способность экскреторных органов к удалению продуктов обмена веществ, сохранение водного баланса, которое достигается благодаря обмену жидкостью между кровью и лимфой. Гомеостаз поддерживается и посредством регуляции обмена веществ и энергии биологически активными веществами (гистамин, серотонин, ацетилхолин и др.), гормонами, переносимыми кровью от места их образования к месту действия.
У одноклеточных и многих беспозвоночных (простейшие, губки, кишечнополостные и др.) снабжение кислородом происходит путем его диффузии из внешней среды через поверхность тела. У некоторых примитивных многоклеточных имеется система каналов, сообщающихся с внешней средой (гастроваскулярная система), по которой циркулирует гидролимфа. Она доставляет клеткам питательные вещества и удаляет продукты обмена, но, как правило, не несет функции связывания и транспорта кислорода. Лишь у некоторых беспозвоночных в гидролимфе содержатся белки-пигменты, способные переносить кислород. В последующей эволюции животных (моллюски, членистоногие) возникает незамкнутая система кровообращения, заполненная гемолимфой и сообщающаяся с межтканевыми пространствами. (У ряда беспозвоночных, всех позвоночных животных и у человека кровеносная система замкнута и кровь обособлена от тканевой жидкости и лимфы.)
Только у немногих малоактивных животных крвовь (или гемолимфа) может переносить достаточное количество кислорода в растворенном состоянии без участия дыхательных пигментов (хромопротеидов). С появлением на определенном этапе эволюции животных дыхательных пигментов способность крови связывать кислород и отдавать его тканям резко возрастает. К таким пигментам относятся гемоглобин, хлорокруорин, гемэритрин, содержащие в составе небелковой части молекулы железо, и гемоцианин, содержащий медь. Пигменты либо растворены в гемолимфе, либо включены в кровяные тельца. Так, зеленый пигмент хлорокруорин растворен в плазме многощетинковых червей; гемэритрин - фиолетовый пигмент - содержится в кровяных тельцах полихет, сипункулид, плеченогих; у многих моллюсков и членистоногих К. окрашена в голубой цвет благодаря растворенному в ней гемоцианину. Наиболее широко в живой природе распространен гемоглобин. Этот красный пигмент растворен в полостной жидкости или крови у многих беспозвоночных; у всех позвоночных, в том числе и у человека, гемоглобин находится в эритроцитах.
У беспозвоночных отношение массы жидкости, выполняющей функцию крови, к массе тела значительно выше, чем у позвоночных. Так, если у моллюска беззубки гемолимфа составляет 30%, а у многих насекомых 20%, то у позвоночных кровь составляет 2-8% массы тела (у рыб около 3%, у земноводных до 6%, у пресмыкающихся 6,5%, у птиц и млекопитающих до 8%). У человека на долю крови приходится в среднем 6,8% массы тела (около 5 л при массе 70 кг). Уменьшение объема крови у позвоночных объясняется возникновением замкнутой системы кровообращения и появлением дыхательных пигментов, эффективно связывающих кислород.
Кровь позвоночных имеет вид однородной густой красной жидкости и состоит из жидкой части - плазмы и форменных элементов крови - эритроцитов, сообщающих крови красный цвет, лейкоцитов и тромбоцитов, или кровяных пластинок. Объем, занимаемый форменными элементами у низших позвоночных (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся), составляет 15-40%, у высших позвоночных (птицы, млекопитающие) - 35- 54%. Из форменных элементов больше всего в К. эритроцитов, число которых и размеры у разных позвоночных неодинаковы. Так, у некоторых копытных в 1 мм³ содержится 15,4 млн. (лама) и 13 млн. (коза) эритроцитов, у пресмыкающихся - от 500 тыс. до 1,65 млн., у хрящевых рыб - 90-130 тыс. Самые мелкие эритроциты у млекопитающих (у кабарги около 2,5, у козы около 4,0 мкм в диаметре), наибольшие - у земноводных (крупнее всего эритроциты у хвостатого земноводного - амфиумы - 70 мкм). У всех позвоночных, кроме млекопитающих, эритроциты имеют форму эллипса и содержат ядро. У млекопитающих эритроциты безъядерные, имеют форму двояковогнутых дисков (лишь у верблюда эритроциты овальной, чечевицеобразной формы). Увеличение числа эритроцитов и уменьшение их размеров способствуют улучшению снабжения организма кислородом, У низших позвоночных в 100 мл крови содержится 5-10 г гемоглобина, у рыб 6-11 г, у млекопитающих 10-15 г. В 1 мм³ К. человека в норме содержится 4,5-5,5 млн. эритроцитов (у мужчин 4,5-5 млн., у женщин 4-4,5 млн.). Постоянство количества эритроцитов в крови - результат равновесия между их образованием в костном мозге и разрушением старых эритроцитов в клетках ретикулоэндотелиальной системы. Среднее содержание гемоглобина для мужчин 13,3-18 г%, для женщин 11,7-15,8 г%. Диаметр эритроцита у человека 7,2 мкм, толщина - 2 мкм, объем - 88 мкм³. Форма двояковогнутого диска обеспечивает прохождение эритроцитов через узкие просветы капилляров. По представлениям А. Л. Чижевского, поток К. - единая структурированная динамическая система, включающая огромное число элементов. Движение эритроцита в сосудистом русле не хаотично вследствие ограниченного объема пространства, занимаемого им, а также в результате электростатических, гидродинамических и др, сил, препятствующих сближению и соприкосновению эритроцитов. Основная функция эритроцитов - транспорт O2 и CO2 - осуществляется благодаря большому содержанию гемоглобина (около 265 млн. молекул гемоглобина в каждом эритроците), высокой активности фермента карбоангидразы, большой концентрации 2,3-дифосфоглицериновой кислоты, наличию АТФ и АДФ. Эти соединения, главным образом 2,3-дифосфоглицериновая кислота, связываясь с дезоксигемоглобином, уменьшают его сродство с O2, что способствует отдаче кислорода тканям. Эритроциты активно участвуют в водно-солевом обмене, в регуляции кислотно-щелочного равновесия организма, а также содержания аминокислот и отчасти полипептидов за счет их адсорбции. Эритроциты являются носителями групповых свойств крови. Лейкоциты - ядерные клетки; они подразделяются на зернистые клетки - гранулоциты (к ним относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) и незернистые - агранулоциты. Нейтрофилы характеризуются способностью к движению и проникновению из очагов кроветворения в периферическую К. и ткани; обладают свойством захватывать (фагоцитировать) микробы и др. чужеродные частицы, попавшие в организм. Агранулоциты участвуют в иммунологических реакциях, процессах регенерации, воспаления. Количество лейкоцитов в крови взрослого человека от 6 до 8 тыс. в 1 мм³. Тромбоциты, или кровяные пластинки, играют важную роль в прекращении кровотечения. В 1 мм3 К. человека 200-400 тыс. тромбоцитов, они не содержат ядер. В крови всех др. позвоночных аналогичные функции выполняют ядерные веретенообразные клетки. Относительное постоянство количества форменных элементов К. регулируется сложными нервными (центральными и периферическими) и гуморально-гормональными механизмами.