Энциклопедический словарь
юного биолога

Кровь

Кровь — жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе человека и животных. Она состоит из жидкости — плазмы, в которой плавают клетки — так называемые форменные элементы крови — эритроциты, лейкоциты, кровяные пластинки и др. (рис. 1).

Одна из главных функций крови — обеспечение тканевого дыхания. От легких она переносит кислород, а к легким — углекислый газ. Кислород и в небольшой степени углекислый газ в крови связаны с гемоглобином — белком, который легко присоединяет и отщепляет их молекулы. Гемоглобин, присоединивший кислород, — оксигемоглобин — ярко- красного цвета, что обусловливает красный цвет крови.

У многих видов беспозвоночных в организме содержится жидкость — гемолимфа, по функциям сходная с кровью и с лимфой. Она не содержит эритроцитов, бесцветная, желтоватая или окрашена, но только не в красный цвет. У моллюсков и членистоногих кровеносная система незамкнута, поэтому гемолимфа, в которой растворен гемоглобин, омывает все внутренние органы и проникает в межклеточные пространства. У некоторых беспозвоночных и всех позвоночных животных кровь заключена в кровеносные сосуды и не смешивается с тканевой жидкостью и лимфой (см. Сердечно-сосудистая система).

С усложнением организации животных обмен веществ становится интенсивнее. Для этого позвоночным необходимо много гемоглобина, и, если бы он был растворен в крови, резко увеличилась бы ее вязкость и снизилась способность проходить через капилляры. Но этого не происходит, потому что гемоглобин упакован в клетки — эритроциты. Возрастание концентрации гемоглобина (у низших позвоночных — 5—10 г на 100 г крови, у млекопитающих — 10—15 г) достигается за счет увеличения числа эритроцитов и уменьшения их размеров. Эритроциты млекопитающих вы- сокоспециализированы. Они лишены ядер, а их форма — двояковогнутый диск — позволяет увеличить рабочую поверхность газообмена. Общая площадь всех эритроцитов человека — 3700 м2, в 1 мм3 крови их примерно 5 млн. Они эластичны и могут проходить через капилляры, изгибаясь и вытягиваясь.

Состав плазмы сложный: белки, углеводы, липиды, неорганические вещества. Многие из них участвуют в регуляции и поддержании водно-солевого и кислотно-щелочного равновесия в зависимости от функционального состояния организма.

Рис. 1. Ферменные элементы крови

В плазме растворены белки свертывающей системы крови. В результате их взаимодействия кровь вне кровеносных сосудов сворачивается — образует сгустки (тромбы). Если поврежден сосуд, то тромб закрывает отверстие, останавливая кровотечение. Процесс свертывания начинается с того, что изнутри сосуда к поврежденному месту пристают кровяные пластинки. Это обрывки цитоплазмы гигантских клеток — мегакариоцитов, содержащихся в костном мозге. Если работа свертывающей системы нарушена, тромбы образуются чаще и мешают нормальному кровообращению, закупоривая сосуды, что приводит к тяжелым болезням (инфаркт, инсульт).

Лейкоцитов в 1 мм3 крови 4,5—9 тыс. Под этим названием объединяются несколько видов клеток: лимфоциты, моноциты, базофилы, эозинофилы, нейтрофилы. Лимфоциты — клетки с округлым интенсивно окрашивающимся ядром и небольшим ободком цитоплазмы.

Моноциты крупнее, их бобовидное ядро кажется менее плотным. Базофилы, нейтрофилы и эозинофилы различают по способности гранул, присутствующих в цитоплазме, окрашиваться специальными красителями. Ядра этих клеток состоят из нескольких колбасовидных частей, соединенных перетяжками. Функции лейкоцитов различны.

Рис. 2. а — самоподдержание стволовых клеток; б — асимметричный митоз: одна дочерняя клетка остается стволовой, другая дифференцируется. Ее потомки — клетки разных типов.

Лимфоциты — исполнители и регуляторы иммунных процессов (см. Иммунитет). Остальные лейкоциты участвуют в универсальной защитной реакции организма — воспалении, которое возникает при травмах, ожогах, переохлаждениях, инфекциях и т. п. Лейкоциты могут проникать из крови в ткань. Патрулируя по кровеносным сосудам, они достигают неблагополучного участка и дружно устремляются к месту повреждения, образуя вокруг него лейкоцитарный вал. Начинается уничтоже- ние бактерий и мертвых клеток — фагоцитоз. Благодаря циркуляции в крови лейкоцитов и антител осуществляется защитная функция крови.

Клетки крови различных позвоночных в основном сходны, однако у птиц функцию кровяных пластинок выполняют небольшие клетки — тромбоциты, а у таких млекопитающих, как кошка, крыса, мышь, нет базофилов. Постоянство химического и клеточного состава крови регулируется различными способами, отклонение от него — сигнал тревоги. Вот почему анализ крови широко применяется во врачебной практике.

Как же поддерживается постоянное количество клеток крови? Они недолговечны — эритроциты живут около 4 мес, моноциты — 3 дня, эозинофилы — всего несколько часов. Но их численность не уменьшается, несмотря на то что клетки, циркулирующие в крови, утрачивают способность к делению. В таких быстро обновляющихся клеточных системах, как кровь, присутствуют малодифференциро- ванные стволовые клетки. Когда они вступают в митоз, их потомки остаются подобными им либо дифференцируются. Количество митоти- ческих делений таково, что число стволовых и дифференцированных клеток остается постоянным. Одна стволовая клетка может быть предком нескольких клеточных типов (рис. 2). Например, все разнообразные клетки крови происходят от одинаковых стволовых клеток, образующихся в костном мозге.

Рейтинг@Mail.ru