Биология. Человек. 8 класс - Дмитрий Колесов

Кровь состоит из жидкой части – плазмы, выполняющей роль межклеточного вещества, и форменных элементов: клеток – эритроцитов и лейкоцитов и кровяных пластинок – тромбоцитов, относящихся к неклеточным форменным элементам крови.

В капиллярах – тончайших кровеносных сосудах, где происходит обмен между кровью и клетками тканей, жидкая часть крови частично покидает кровеносные сосуды. Она переходит в межклеточные промежутки и становится тканевой жидкостью (рис. 42).

Тканевая жидкость является вторым компонентом внутренней среды, в которой непосредственно находятся клетки. В ней около 95 % воды, 0,9 % минеральных солей, 1,5 % белков и других органических веществ, а также кислород и углекислый газ. Из тканевой жидкости клетки получают питательные вещества и кислород, принесенные кровью. В тканевую жидкость клетки выделяют продукты распада. И лишь оттуда они поступают в кровь и уносятся ею.

Лимфа является третьим компонентом внутренней среды. Она перемещается по лимфатическим сосудам. Лимфатические сосуды начинаются в тканях мелкими слепыми мешочками, состоящими из эпителиального слоя клеток. Это лимфатические капилляры. Они интенсивно поглощают избытки тканевой жидкости.

Лимфатические сосуды сливаются друг с другом и в конечном итоге образуют главный лимфатический сосуд (проток), через который лимфа попадает в кровеносную систему.

Рис. 42. Циркуляция крови, тканевой жидкости и лимфы: А – схема кровообращения и лимфооттока; Б – образование тканевой жидкости из плазмы крови и образование лимфы в лимфатических капиллярах. I. Поступление крови к тканям: 1 – аорта и артерии большого круга. II. Образование тканевой жидкости и лимфы в тканях: 2 – кровеносный капилляр; 3 – тканевая жидкость; 4 – лимфатический капилляр. III. Отток крови и лимфы от тканей: 5 – вены большого круга; нижняя полая вена; 6 – верхняя полая вена; 7 – лимфатический сосуд; 8 – лимфатические узлы

На пути лимфы находятся лимфатические узлы (рис. 42), они являются фильтрами, где задерживаются посторонние частицы и уничтожаются микроорганизмы.

Относительное постоянство внутренней среды. Внутренняя среда организма находится в подвижном равновесии, поскольку одни вещества расходуются, и этот расход восполняется. Так, на смену использованным питательным веществам поступают новые питательные вещества из кишечника. В стенках кровеносных сосудов есть рецепторы, которые сигнализируют о превышении или снижении концентрации каких-либо веществ в крови. Если концентрация этих веществ приближается к верхней границе нормы, действуют рефлексы, которые снижают их концентрацию. А если она опускается ниже нормы, возбуждаются другие рецепторы, которые вызывают противоположные рефлексы.

Благодаря работе нервной и эндокринной систем колебания концентрации веществ, находящихся в крови, тканевой жидкости и лимфе, не выходят за пределы нормы. Так, содержание иона К+ в плазме крови здорового человека колеблется от 16 до 20 мг% (то есть от 16 до 20 мг в 100 мл крови). Любая величина в пределах этих границ нормальна.

Содержание различных веществ и клеток крови в организме человека выражается не одной цифрой, а некоторым диапазоном (от – до). Это результат подвижного равновесия между их приходом и расходом.

Состав крови. Если кровь предохранить от свертывания и дать ей отстояться, то произойдет ее расслоение на составные части. Сверху окажется прозрачная, слегка желтоватая жидкость – плазма крови. Вниз осядут форменные элементы крови. Нижнюю часть пробирки займут эритроциты, которые составят примерно 1/3 общего объема. Небольшой тонкий слой над эритроцитами образуют лейкоциты (рис. 43).

Плазма крови имеет относительно постоянный солевой состав. Около 0,9 % плазмы приходится на поваренную соль (хлористый натрий), есть в ней и соли калия, кальция, фосфорной кислоты. Около 7 % плазмы составляют белки. Среди них белок фибриноген, который принимает участие в свертывании крови. В плазме крови есть углекислый газ, глюкоза, а также другие питательные вещества и продукты распада.

Эритроциты – красные кровяные клетки, транспортирующие кислород к тканям и углекислый газ к легким. Эритроцит имеет форму двояковогнутого диска, что увеличивает его поверхность. Красный цвет эритроцита зависит от особого вещества – гемоглобина. В легких он присоединяет к себе кислород и становится оксигемоглобином. В тканях это соединение распадается на кислород и гемоглобин. Кислород используется клетками организма, а гемоглобин, присоединив к себе углекислый газ, возвращается в легкие, отдает углекислый газ и вновь присоединяет кислород. Гемоглобин обозначают символом Нb. Равенство реакции образования и распада оксигемоглобина выглядит так:

в легких Нb + 4O2 = HbO8; в тканях HbO8 = Нb + 4O2.

Рис. 43. Состав крови: А – расслоение крови в пробирке: 1 – плазма крови; 2 – лейкоциты; 3 – эритроциты; Б – клетки крови: 1 – эритроциты; 2 – тромбоциты; 3 – лейкоциты

Оксигемоглобин имеет более светлую окраску, и потому обогащенная кислородом артериальная кровь выглядит ярко-алой. Гемоглобин, оставшийся без кислорода, темно-красный. Поэтому венозная кровь значительно темнее артериальной.

У всех позвоночных, кроме млекопитающих, клетка эритроцита имеет ядро. У млекопитающих зрелые эритроциты ядер не имеют: они утрачиваются в процессе развития (рис. 44). Двояковогнутая форма эритроцита и отсутствие ядра способствуют переносу газов, так как увеличенная поверхность клетки быстрее поглощает кислород, а отсутствие ядра позволяет использовать для транспортировки кислорода и углекислого газа весь объем клетки.

У мужчин в 1 мм3 крови содержится в среднем 4,5–5 млн эритроцитов, у женщин – 4–4,5 млн.

Илья Ильич Мечников (1845–1916)

Лейкоциты – клетки крови с хорошо развитыми ядрами (см. рис. 43). Их называют белыми кровяными клетками, хотя на самом деле они бесцветные. Основная функция лейкоцитов – распознавание и уничтожение чужеродных соединений и клеток, которые оказываются во внутренней среде организма. Известны различные виды лейкоцитов.

Число лейкоцитов варьирует в пределах 4–8 тыс. в 1 мм3, что связано с наличием инфекции в организме, со временем суток, едой. Некоторые лейкоциты способны к амебовидному движению. Обнаружив чужеродное тело, они ложноножками захватывают его, поглощают и уничтожают (рис. 45). Это явление было открыто Ильей Ильичом Мечниковым (1845–1916) и названо фагоцитозом, а сами лейкоциты фагоцитами, что означает «клетки-пожиратели».

Большая группа клеток крови называется лимфоцитами, поскольку созревание их завершается в лимфатических узлах и в вилочковой железе (тимусе). Эти клетки способны опознавать химическую структуру чужеродных соединений антигенов и вырабатывать особые химические вещества – антитела, которые нейтрализуют или уничтожают эти антигены.

Способностью к фагоцитозу обладают не только лейкоциты крови, но и находящиеся в тканях более крупные клетки – макрофаги. При проникновении микроорганизмов через кожу или слизистые во внутреннюю среду организма макрофаги перемещаются к ним и участвуют в их уничтожении.

Тромбоциты, или кровяные пластинки, принимают участие в свертывании крови. Если происходит травма и кровь выходит из сосуда, тромбоциты слипаются и разрушаются. При этом они выделяют ферменты, которые вызывают целую цепочку химических реакций, ведущих к свертыванию крови. Свертывание крови возможно потому, что в ней находится жидкий белок фибриноген, который под действием ферментов превращается в нити нерастворимого белка фибрина. Образуется сетка, в которой задерживаются клетки крови. Этот кровяной сгусток, закрывающий рану, и останавливает кровотечение (рис. 46).

Рис. 44. Созревание эритроцита

Рис. 45. Фагоцитоз

Для образования сгустка необходимо, чтобы в крови были соли кальция, витамин К и некоторые другие вещества. Если соли кальция удалены или в крови нет витамина К, кровь свертываться не будет. Обычно, когда хотят предохранить кровь от свертывания, например при ее переливании, из крови удаляют один из указанных компонентов, чаще всего соли кальция. Такую кровь можно сохранять длительное время.

Анализ крови. Состав крови является важной характеристикой состояния организма, поэтому анализ крови – одно из наиболее часто проводимых исследований. При анализе крови определяют количество клеток крови, содержание гемоглобина, концентрацию сахара и других веществ, а также скорость оседания эритроцитов (СОЭ). При наличии какого-нибудь воспалительного процесса СОЭ увеличивается. Норма СОЭ для мужчин 2–10 мм/ч, для женщин 2–15 мм/ч.