Состав крови. Постоянство внутренней среды

Вспомните
1. Каков состав крови у позвоночных животных?
2. Как осуществляется питание у амебы?

Кровь на 55-60% состоит из плазмы и на 40-45% – из форменных элементов (рис. 30). Плазма – это жидкая часть крови, ее межклеточное вещество. Она на 90% состоит из воды, а также включает в себя целый ряд веществ: белки, жиры, сахара, минеральные соли. Часть этих веществ - питательные вещества, переносимые кровью к различным органам. У белков плазмы крови многообразные функции. Одни из них участвуют в свёртывании крови, другие отвечают за связывание болезнетворных микроорганизмов или чужеродных белков, проникших в кровь извне.

Состав крови
Рис. 30. Состав крови

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты (рис. 31). Эритроциты, или красные кровяные тельца, - маленькие дисковидные клетки, теряющие во время созревания своё ядро. В 1 мм3 крови человека содержится примерно 5,5 млн эритроцитов. Функция эритроцитов - доставка к тканям кислорода и удаление углекислого газа, то есть эритроциты обеспечивают дыхательную функцию крови. Внутри эритроцитов находятся молекулы ярко-красного дыхательного пигмента - гемоглобина, по 270 млн молекул в каждой клетке! Именно присутствие в эритроцитах гемоглобина делает кровь красной.
Форменные элементы крови
Рис. 31. Форменные элементы крови

Дисковидная, двояковогнутая форма эритроцитов обеспечивает наибольшую поверхность соприкосновения при наименьшем объёме. Поэтому эритроциты могут проникать в самые тонкие капилляры, быстро отдавая кислород клеткам. Общая поверхность всех эритроцитов одного человека очень велика: больше футбольного поля!

Эритроциты «живут» в крови около 120 дней, а затем разрушаются в печени или селезёнке. Новые эритроциты образуются в красном костном мозге, расположенном в губчатом костном веществе (см. рис. 13).

Лейкоциты - клетки крови, имеющие ядра. Их гораздо меньше, чем эритроцитов, - 4-9 тыс. в 1 мм3 крови. Однако их число может сильно колебаться, возрастая при многих заболеваниях. В отличие от эритроцитов, лейкоциты называют белыми кровяными тельцами.

В крови человека находится несколько разновидностей лейкоцитов, каждая из которых выполняет определённые функции. Но все они обеспечивают крови выполнение её защитных функций. Одни виды лейкоцитов вырабатывают особые белки, которые распознают и связывают чужеродные агенты (бактерии, простейшие, грибы) и химические соединения. Эти белки называют антителами. Связанные антителами вредоносные частицы не могут проникнуть в ткани человека и становятся безвредными. Другие виды лейкоцитов способны к захвату и уничтожению чужеродных частиц, молекул и клеток, проникших в кровь, - фагоцитозу. Кроме того, они могут распознавать и уничтожать раковые и старые, отмирающие клетки.

Явление фагоцитоза было открыто великим русским микробиологом Ильёй Ильичом Мечниковым. Именно он обнаружил, что некоторые лейкоциты способны двигаться подобно амёбам и захватывать чужеродные частицы в крови. Эти клетки И. И. Мечников назвал фагоцитами, то есть пожирателями, а открытое явление - фагоцитозом.

И. И. Мечников
И. И. Мечников (1845-1916)

Работа лейкоцитов трудная и опасная: множество клеток «белой крови» погибает, защищая организм своего хозяина от различных инфекций. Живут лейкоциты недолго - всего несколько дней, а затем разрушаются в селезенке. Новые же лейкоциты вырабатываются в красном костном мозге и лимфатических узлах.

Тромбоциты очень маленькие, плоские клетки неправильной формы, не имеющие ядер. Число их в крови человека колеблется от 200 до 400 тыс. в 1 мм3. Обычно их называют кровяными пластинками и не считают клетками. Они постоянно образуются в красном костном мозге и живут всего несколько суток. При повреждении сосуда тромбоциты, находящиеся в этом месте кровяного русла, разрушаются. В это время из них выходит ряд химических веществ, необходимых для свёртывания крови.

Обратите внимание, что у взрослого мужчины примерно 5 л крови, у женщины немного меньше - 4,5 л, а у новорождённого только 250 мл. Однако не вся кровь постоянно передвигается по сосудам: часть крови находится в особых хранилищах. Этими хранилищами, или депо крови, являются сосуды кожи, печени и селезёнки. При больших физических нагрузках или травмах, которые сопровождаются сильным кровотечением, кровь из депо начинает активно двигаться по сосудам, выполняя свои функции.

Постоянство внутренней среды. Внутренняя среда организма отличается относительным постоянством своего состава, что является очень важным условием жизнедеятельности. Внутренняя среда находится в состоянии так называемого динамического, или подвижного, равновесия: различные вещества постоянно поступают и удаляются, но в среднем их содержание остаётся в пределах нормы. Чтобы обеспечить постоянство внутренней среды и тем самым сделать организм в определённой степени независимым от внешней среды, должны были возникнуть какие-то приспособления и механизмы.

Например, очень важно, чтобы в плазме крови была постоянная концентрация хлорида натрия (поваренной соли) на уровне 0,9 %.

Если количество этой соли возрастёт, то солевой раствор начнёт высасывать воду из клеток крови, а если понизится, то вода начнёт из плазмы поступать в клетки крови и они полопаются. В обоих случаях клетки погибнут, и кровь перестанет выполнять свои функции, а это смертельно опасно. 0,9 %-ный раствор хлорида натрия, соответствующий составу плазмы крови, называют физиологическим раствором. Его специально готовят и при необходимости вводят в организм (в случае обезвоживания или при кровопотере).

Содержание одного из главных питательных веществ - глюкозы - должно составлять 0,11-0,12 %. Если же уровень глюкозы понизится приблизительно в два раза (до 0,05 %), мозгу не хватит «горючего» для работы и человек сначала потеряет сознание, а затем может погибнуть.

Моя лаборатория

Малокровие, или анемия, - одно из распространённых заболеваний крови. При анемии в органы и ткани человека кровь приносит кислорода меньше, чем необходимо. Это происходит в тех случаях, когда вырабатывается мало эритроцитов или в них недостаточно переносчика кислорода - гемоглобина. Анемичный человек выглядит бледным, усталым, ему трудно запоминать прочитанное, выполнять даже самую лёгкую физическую работу.

Причина болезни кроется в том, что в ткани из лёгких переносится мало кислорода, необходимого для распада сложных молекул. При этом распаде выделяется энергия - «горючее» для всех процессов, происходящих в организме человека. Если не хватает кислорода, то не будет хватать и энергии.
Чаще всего анемия возникает из-за недостатка в организме железа, являющегося составной частью гемоглобина. При этом в красном костном мозге вырабатывается эритроцитов меньше, чем необходимо. В печени есть небольшой запас железа, но тем не менее этот элемент необходимо постоянно получать с пищей. Железа много в морепродуктах, мясных продуктах, гречке, фасоли, яблоках, капусте. Так что здоровому человеку вполне достаточно того железа, которое он получает с обычной пищей. Выработка гемоглобина невозможна без постоянного поступления в организм двух витаминов: В12 и фолиевой кислоты. Как правило, в пище этих витаминов вполне достаточно, кроме того, некоторое количество В12 вырабатывается бактериями, обитающими в кишечнике человека.

  1. Каков состав крови человека?
  2. Что такое плазма крови и каковы её функции?
  3. Что вам известно о форменных элементах крови?
  4. Почему организму важно поддерживать относительное постоянство внутренней среды?

Подумайте!
Какие механизмы лежат в основе поддержания организмом постоянства внутренней среды?