Количество крови в организме

Все применяемые в настоящее время методы для определения количества крови в организме заключаются в следующем: в кровь вводится нейтральная краска, радиоактивные изотопы или коллоидный раствор и по прошествии определенного времени, когда вводимый маркер равномерно распределится, определяют его концентрацию. Зная количество введенного вещества, легко рассчитать количество крови в организме. При этом следует учитывать, распределяется ли вводимый субстрат в плазме, или полностью проникает в эритроциты. В дальнейшем определяют гематокрит, после чего производят расчет общего количества крови в организме.

Количество крови у человека составляет от 6 до 8% от массы тела, т.е. 4-6 литров. У женщин крови приблизительно на 1-1,5 литра меньше, чем у мужчин. Установлено, что в среднем количество циркулирующей крови соответствует 60 – 70 мл/кг массы.

У новорожденного общее количество крови достигает 15% от массы тела. Следует заметить, что эта величина во многом определяется тем, как быстро после рождения ребенка были перевязаны сосуды плаценты. К шестимесячному возрасту масса крови составляет в среднем около 11-12% от массы тела и даже к концу первого года жизни соответствует в среднем 10%. Только к 11-12 годам количество крови у ребенка становится в процентном отношении таким же, как и у взрослых. У мальчиков, как и у мужчин, общее количество крови несколько больше, чем у девочек.

В условиях покоя объем циркулирующей крови отличается постоянством, несмотря на потребление воды и всасывание ее из желудка и кишечника. Последнее объясняется строгим балансом между поступлением и выделением воды из организма. Нормальный объем циркулирующей крови носит название нормоволемия; уменьшение количества циркулирующей крови, что, в частности, наблюдается после кровопотери, тяжелейшей физической нагрузки, работы в жарких цехах и избыточного потоотделения (чрезмерное увлечение сауной или русской баней), обозначается как гиповолемия, увеличение (это происходит при приеме очень большого количества жидкости) – гиперволемия,илиплетора.

Необходимо заметить, что из всей массы крови при нормальных условиях 2/3 ее находится в венах и лишь 1/3 – в артериях. Так как количество крови, притекающей по венам к сердцу, должно быть равно количеству крови, оттекающей от него по артериям, то становится ясно, что 1/3 крови выключена из кровообращения. Эта кровь получила название депонированной. Она представляет собой резерв, который может быть в короткий срок переброшен в циркуляцию для лучшего снабжения тканей кислородом.

Депо крови

Объем депонированной крови у взрослого человека может доходить до 1,5-2,0 литров. К органам депо относится селезенка, печень (включая портальную систему), кишечник, легкие и подкожные сосудистые сплетения.

Установлено, что при сокращении селезенки в циркуляцию поступает за короткий промежуток времени до 200 – 300 мл крови. Селезенку нередко называют депо крови первого порядка, так как она первой реагирует выбросом крови в случае возникшей в том необходимости.

Резервуарная функция селезенки обеспечивается особенностью строения её сосудов. Известно, что кровь в селезенке из капилляров поступает сначала в венозные синусы и только затем переходит в вены. Стенка синуса легко растяжима и потому может вмещать значительное количество крови, выключенной из циркуляции. Этому способствует наличие сфинктеров в селезеночных артериях и синусах у места впадения их в вены. Если сфинктеры в синусах окажутся закрытыми, то притекающая кровь будет скапливаться (депонироваться) в селезенке, благодаря чему размеры последней начнут увеличиваться. В связи с тем, что сфинктеры обычно закрываются не полностью, через них проходит плазма, но при этом задерживаются форменные элементы. Отсюда ясно, что в депонированной крови селезенки гематокрит увеличен. При сокращении селезенки сфинктеры синусов открываются, и депонированная кровь поступает в общую циркуляцию.

При рождении ребенка депонирующая функция селезенки развита очень слабо. Предполагается, что окончательное формирование селезеночного депо крови происходит к моменту полового созревания.

Печень часто называют депо второго порядка. Известно, что кровь в сосудах печени циркулирует значительно медленнее (в 10-20 раз), чем в других органах. Следовательно, в печени происходит задержка крови. Этому способствуют мышечные пучки, образующиеся в стенках крупных вен печени, – жомы. При сокращении жомов затрудняется отток крови из печени. Полного застоя крови в печени, как и в селезенке, не происходит. При открытии жомов создаются условия для более быстрого оттока крови в общую циркуляцию.

При поверхностном дыхании происходит застой крови в плохо вентилируемых участках легких. При углублении и учащении дыхания эта кровь также поступает в циркуляцию.

При коллапсе и шоке громадное количество крови скапливается в системе портального кровообращения и сосудах кишечника, и основное назначение терапии при указанных состояниях должно сводиться к возвращению этой крови в общую циркуляцию.

В сосудистых сплетениях кожи, как и в печени, кровь движется значительно медленнее, что и создает условия для её относительного застоя.

Депонированная кровь отличается по своему составу: в ней содержится больше эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов и может быть увеличена концентрация белка.

Емкость депо крови уменьшается при следующих обстоятельствах: 1) мышечной нагрузке; 2) повышении температуры внешней среды и увеличении температуры тела (лихорадка, ожоги); 3) недостатке кислорода в тканях (гипоксии), в частности, при подъеме на большую высоту; 4) кровопотере; 5) инъекции гормона мозгового слоя надпочечника – адреналина; 6) беременности; 7) анемиях различного генеза.

Выброс крови, содержащей значительное количество эритроцитов, из депо приводит к частичной ликвидации гипоксии и приспосабливает организм к изменившимся условиям существования.

Увеличение количества циркулирующей крови в соответствующих случаях (за исключением беременности и анемий) происходит очень быстро – за несколько секунд, чаще минут.

Состав плазмы крови

Жидкая часть крови – плазма – представляет собой желтоватого цвета слегка опалесцирующую жидкость, в состав которой входят вода, различные соли (электролиты), белки, жиры, углеводы, продукты обмена, гормоны, ферменты, витамины и растворенные в ней газы. Ниже приводится таблица 1, дающая представление о содержании важнейших химических веществ, входящих в плазму.

Таблица 1

Состав плазмы

ЛПОНП – липопротеиды очень низкой плотности; ЛППП – липопротеиды промежуточной плотности; ЛПНП – липопротеиды низкой плотности; ЛПВП– липопротеиды высокой плотности.

Состав плазмы отличается лишь относительным постоянством и во многом зависит от приема пищи, воды и солей. В то же время для колебания уровня различных соединений, входящих в плазму, существуют строго очерченные границы. Для одних веществ эти колебания могут быть весьма ограничены, и их содержание изменяется в незначительных пределах. Это так называемые жесткие константы. К ним может быть отнесена концентрация всех без исключения катионов. Содержание других ингредиентов плазмы колеблется в довольно широких пределах – это пластичные константы. К последним относится концентрация глюкозы, липидов, белков, фосфатов, мочевины, мочевой кислоты. Между тем концентрация не только жестких, но и пластичных ингредиентов, таких как белки, глюкоза, катионы, хлор, гидрокарбонаты, должна удерживаться на более или менее постоянном уровне и лишь на очень короткое время может выходить за пределы нормы. Значительные отклонения этих показателей за допустимые пределы на длительное время может приводить к тяжелейшим последствиям для организма, иногда несовместимым с жизнью. Содержание же других составных элементов плазмы – фосфатов, мочевины, мочевой кислоты, нейтрального жира – может варьировать в довольно широких пределах, не вызывая расстройств функций организма.

Чрезвычайно важную роль в жизнедеятельности человека и животных играют микроэлементы – кобальт, селен, медь, цинк, марганец, хром, стронций и другие, входящие в состав клеточных мембран и выполняющие функцию катализаторов многих биохимических процессов, а также участвующие в гемопоэзе.

В довольно широких пределах колеблется содержание в крови глюкозы – от 3,6 до 6,5 ммоль/литр (80-120 мг%). Увеличение уровня глюкозы в крови носит название гипергликемии, уменьшение – гипогликемии. Если содержание глюкозы значительно превышает норму (выше 9 ммоль/литр), то она переходит в мочу. Это явление получило наименование глюкозурии. Если концентрация глюкозы в крови резко снижается, то возникает гипогликемический шок, сопровождающийся падением кровяного давления, появлением холодного пота, потерей сознания, бредом, судорогами. Даже незначительное снижение уровня глюкозы в крови ведет к головокружению, головным болям и потере трудоспособности.

В довольно больших пределах в крови колеблется содержание билирубина, который представляет собой продукт разрушения кислородсвязывающего компонента гемоглобина – гема. Последний превращается в билирубин в 2 этапа: сначала образуется неустойчивый промежуточный продукт – билевердин.Под действием фермента билевердин-редуктазыбилевердин трансформируется в билирубин. Установлено, что билирубин является потенциальным антиоксидантом, продуцируемым организмом человека. В то же время для новорожденного ребенка резкое увеличение уровня билирубина чрезвычайно опасно, так как он вызывает необратимые повреждения головного мозга.

Важным показателем обмена белков и особенно выделения его продуктов обмена через почки является так называемый остаточный или небелковый азот крови, куда входят мочевина, креатин, креатинин, аминокислоты и индикан. Остаточный азот относится к пластическим константам – его концентрация колеблется в пределах от 14 до 28 ммоль/литр. Если содержание остаточного азота повышается, то это свидетельствует о нарушении экскреторной функции почек.

Известно, что впервые жизнь зародилась не на суше, а в глубинах морей и океанов. Именно там, как уверяют ученые, появились одноклеточные и простейшие. В процессе эволюционного развития живые организмы, сменив среду обитания и выйдя на сушу, включили в себя морскую воду, которая и составила основу жидкой части крови – плазму. Вот почему солевой состав плазмы во многом напоминает морскую воду.

Растворы, имеющие одинаковое с кровью осмотическое давление, получили название изотонических,илифизиологических. К таким растворам для теплокровных животных и человека относятся 0,9% раствор натрия хлорида и 5% раствор глюкозы. Растворы, имеющие большее осмотическое давление, чем кровь, называются гипертоническими, а меньшее – гипотоническими.

Изотонический раствор натрия хлорида способен в течение короткого времени поддерживать жизнедеятельность изолированных органов и тканей. Однако большая физиологичность присуща растворам, копирующим ионный состав плазмы, в частности растворы Рингера-Локка и Тироде (таблица 2), которые до сих пор применяются в качестве кровозамещающих в эксперименте.

Таблица 2

Состав растворов Рингера-Локка и Тироде для теплокровных животных

Следует заметить, что сходство состава морской воды с плазмой до недавнего времени широко использовалось в медицине. В годы второй мировой войны, когда требовалось громадное количество крови для спасения раненых, обожженных и обмороженных, а её явно не хватало, для переливания нередко применялась стерилизованная морская вода. И эта процедура спасла жизнь многим тысячам бойцов советской армии.

Однако из-за отсутствия коллоидов (белков) солевые растворы не способны на длительное время задерживаться в кровотоке. Вода быстро выводится почками, а также переходит в ткани. Поэтому в клинической практике эти растворы в качестве кровезамещающих практически не применяются.

Белки плазмы крови

Важнейшей составной частью плазмы являются белки, содержание которых соответствует 7-8% от массы плазмы.

Белки плазмы состоят из альбуминов, глобулинов и фибриногена. К альбуминам относятся белки с относительно малой молекулярной массой (около 70000 Да), их 4-5%; к глобулинам – крупномолекулярные белки (молекулярная масса до 450000 Да), количество их доходит до 3%. На долю глобулярного белка фибриногена (мол. масса 340000 Да) приходится 0,2–0,4%. С помощью метода электрофореза, основанного на неодинаковой скорости движения белков в электрическом поле, глобулины могут быть разделены на a1, a2, b и g-глобулины.

Функции белков плазмы крови весьма разнообразны: 1) они обеспечивают онкотическое давление крови, от которого в значительной степени зависит обмен воды и растворенных в ней веществ и газов между кровью и тканевой жидкостью; 2) обладая буферными свойствами, они регулируют pH крови; 3) оказывают влияние на вязкость крови и плазмы, что чрезвычайно важно для деятельности сердца и поддержания нормального уровня кровяного давления; 4) обеспечивают течение так называемого гуморального иммунитета, ибо являются антителами (иммуноглобулинами); 5) служат важным компонентом неспецифической резистентности организма, так как являются компонентами системы комплемента и других факторов защиты организма; 6) принимают участие в свертывании крови и способствуют образованию тромбоцитарной пробки при ранении кровеносных сосудов; 7) способствуют сохранению жидкого состояния крови, так как входят в состав противосвертывающих веществ, именуемых естественными антикоагулянтами; 8) способствуют растворению фибриновых сгустков и реканализации сосудов при образовании тромбов; 9) служат переносчиками ряда гормонов, липидов, минеральных веществ и др.; 10) обеспечивают процессы репарации, роста и развития различных клеток организма.

Приблизительно около 60% всех белков плазмы приходится на долю альбумина, не только играющего основную роль в поддержании онкотического давления крови, но и являющегося транспортером билирубина, уробилина, жирных кислот, солей желчных кислот, а также некоторых лекарственных веществ. Кроме того, альбумины являются основным резервом аминокислот, принимают участие в синтезе белков и таким образом осуществляют питательную функцию.

Функция a и b-глобулинов сводится к связыванию катионов крови и переводу их в недиффундирующую форму. Особенно важно это для ионов Са²⁺, ибо только 1/3 его находится в ионизированном и, следовательно, физиологически активном состоянии. Во фракцию a-глобулинов входят сложные белки – гликопротеины, а также целый ряд транспортных белков, проферментов и ингибиторов протеаз. Фракция b-глобулинов включает в себя липопротеиды. Увеличение содержания липопротеидов очень низкой, промежуточной и низкой плотности является одним из ведущих факторов развития атеросклероза. Снижение концентрации липопротеидов высокой плотности приводит к нарушениям деятельности цнс и нередко сопровождается депрессиями. Во фракцию b-глобулинов входят компоненты системы комплемента и ряд факторов свертывания крови. Кроме того, a и b-глобулины принимают участие в транспорте жироподобных и водорастворимых веществ.

g-глобулины в организме человека и животных осуществляют, в основном, буферную и защитную функции. К этим соединениям относятся антитела (иммуноглобулины) и некоторые факторы свертывания крови.