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.