Физические параметры крови

Физические параметры крови

KISSN 0374-9959

ГБОУ ВПО Минздрава РФ

Новосибирский государственный медицинский университет

Кафедра нормальной физиологии

Учебно-методическое пособие

ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ

Печатается по постановлению ЦМК от « 2 » июня 2011 г., протокол № 9

Физиология крови: Учебно-методическое пособие. — Новосибирск: НГМУ, 2013 — 81 с.

Настоящее учебно-методическое пособие представляет учебный материал по физиологии крови. Пособие составлено в соответствии с требованиями учебных программ по нормальной физиологии и предназначено для самостоятельной работы студентов при подготовке к занятиям и экзаменам, при решении тестовых и ситуационных задач.

Издание рассчитано на студентов всех факультетов медицинского университета

ãКоллектив авторов, 2013

медицинский университет 2013

О г л а в л е н и е

Предисловие 4
Тема 1.1. Кровь как внутренняя среда организма Классификация жидких сред и их распределение в организме Основные параметры крови Осмотическое давление плазмы Регуляция рН крови Буферные системы крови Физиологические особенности внутренней среды в детском возрасте Задания для самостоятельной работы Ситуационные задачи Вопросы для самоконтроля 5 6 8 10 13 14 17 17 18 19
Тема 1.2 Свойства форменных элементов крови Физиология эритроцитов Эритропоэтин Гемоглобин Лейкоциты Специфическая защита или иммунитет Задания для самостоятельной работы Ситуационные задачи Вопросы для самоконтроля 20 22 26 27 31 36 45 45 47
Тема 1.3 Антигенные свойства эритроцитов Группы крови Эритроцитарная антигенная система АВО Группы крови системы резус Правила переливания крови Задания для самостоятельной работы Ситуационные задачи Вопросы для самоконтроля 48 49 49 51 54 55 55 56
Тема 1.4 Свойства плазмы. Свёртывающая и антисвёртывающая системы крови Функциональное значение тромбоцитов Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз Коагуляционный гемостаз Механизмы фибринолиза Физиологические особенности детского возраста Задания для самостоятельной работы Ситуационные задачи Вопросы для самоконтроля 57 59 65 65 67 76 77 78 79
Вопросы к контрольному занятию по разделу «Физиология крови» 80
Литература 81

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее учебно-методическое пособие посвящено одному из важных разделов нормальной физиологии — физиологии крови. Изучение этого раздела, как правило, представляет определенные трудности, так как имеющаяся учебная литература, к сожалению, не в полной мере отражает все стороны учебной программы. Кроме того, для более эффективного усвоения программы необходимы наглядные материалы индивидуального пользования. В связи с этим возникла необходимость в издании учебно-методического пособия, в котором в соответствии с программой курса изложены разделы: кровь как внутренняя среда, форменные элементы крови, группы крови, гемостаз.

Особенностью настоящего пособия является широкое использование как общепринятых, так и оригинальных рисунков, схем, таблиц, облегчающих восприятие и усвоение материала.

Материал пособия отражает современные представления об основных молекулярных процессах, протекающих на тканевом, клеточном и молекулярном уровнях с участием вторичных посредников.

Тема 1.1 КРОВЬ КАК ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

Вопросы к занятию

1. Понятие о внешней и внутренней среде организма. Гомеостаз, параметры гомеостаза и механизмы их регуляции (Клод Бернар).

2. Количество и состав крови. Минеральный состав плазмы, концентрации важнейших ионов, физиологическое значение их постоянства.

3. Осмотическое и коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление крови, физиологическое значение. Единицы и методы измерения. Осмотическая концентрация и осмотическое давление.

4. Постоянство рН крови, физиологическое значение. Буферные системы. Бикарбонатная буферная система — основная буферная система крови. Причины нарушения кислотно-щелочного равновесия. Щелочной резерв крови.

Дополнительно для студентов педиатрического факультета

1. Особенности внутренней среды новорожденных.

2. Условия, сохраняющие постоянство внутренней среды новорожденных.

Живые организмы находятся в постоянном взаимодействии с внешней средой, получая из нее кислород и питательные вещества, и удаляя продукты жизнедеятельности. В процессе эволюции и увеличения размеров тела, клетки живых организмов потеряли связь с внешней средой и контактируют только с внеклеточной жидкостью. Клетки организма человека и животных, выполняющие разнообразные функции, могут оставаться целыми и работоспособными только в том случае, если будут получать из окружающей их жидкости кислород, глюкозу, аминокислоты и другие необходимые вещества, а в эту жидкую среду выводить продукты метаболизма. Таким образом, клетки существуют как бы во «внутреннем море» — во внеклеточной жидкости. Из этой жидкости клетки получают кислород и питательные вещества и отдают в неё отработанные продукты. Так как все клетки и их производные (например, макромолекулы, образующие различные внеклеточные структуры) живут исключительно в одной и той же среде — во внеклеточной жидкости — её с полным основанием называют внутренней средой организма. Термин «внутренняя среда организма» предложен французским физиологом Клодом Бернаром (1813–1878). В это понятие включена совокупность жидкостей – кровь, лимфа, тканевая, спинномозговая жидкость.

Клетки способны жить, расти, развиваться и выполнять свои специализированные функции столь долго, сколь долго будут поддерживаться во внутренней среде организма подходящие концентрации кислорода, глюкозы, различных ионов, аминокислот, жировых веществ, кислотно-щелочное равновесие и так далее. Важнейшее свойство внутренней среды – ее постоянство (гомеостаз), то есть постоянство отдельных параметров внутренней среды (напряжение кислорода и углекислого газа в крови, суммарная осмотическая концентрация, температура концентрация глюкозы, ионов, аминокислот, белков и др.), в противоположность меняющимся параметрам внешней среды. Гомеостаз (греч. homois — подобный, stasis – стоящий) – относительно динамическое постоянство внутренней среды и устойчивость физиологических функций организма. «Постоянство внутренней среды – условие свободной жизни», — так сформулировал это положение Клод Бернар. Постоянство каждого из параметров внутренней среды обеспечивается специализированной регуляторной системой.

Читайте также:  Страховка при занятии спортом

Кровь относится к жидкостям внутренней среды организма, точнее — к внеклеточной жидкости, циркулирующей в сосудистой системе.

Основной составной частью жидкости является вода. В организме взрослого человека вода составляет 75%, новорожденного – 90%. Для человека массой тела 70 кг — это около 50 литров.

Все водное пространство организма принято делить на два основных сектора (рис. 1)

· внеклеточный, на долю которого приходится 20% от массы тела;

· внутриклеточный — 40% от массы тела.

Внеклеточный сектор неоднороден, поэтому дополнительно в нем выделяется:

· внутрисосудистая вода, составляющая 7% от массы тела (кровь, лимфа);

· межклеточная вода — 20%.

Рис. 1. Вода в организме человека

• Между кровью и тканевой жидкостью происходит постоянный обмен веществ и транспорт воды, несущей растворенные в ней продукты обмена, гормоны, газы, биологически активные вещества. Следовательно, внутренняя среда организма представляет собой единую систему гуморального транспорта, включающую кровообращение и движение жидкости в последовательной цепи: кровь → тканевая жидкость → ткань (клетка) → тканевая жидкость → лимфа → кровь.

• При избытке в организме воды наблюдается общая гипергидратация (водное отравление). Потеря 10 % воды приводит к состоянию дегидратации (обезвоживание), при потере 20 % воды наступает смерть. При недостатке воды в организме возникает перемещение жидкости из клеток в межклеточное пространство, а затем в сосудистое русло. При патологии вода аккумулируется в полостях тела: асцит, плеврит, перикардит и.т.д.

• Человек в течение суток принимает около 2 — 2,5 л воды (включая и воду, содержащуюся в пищевых продуктах).

• Из организма человека и животных выделяется всегда несколько больше воды, чем поступает в него (на 200-300 мл/сут). Это связано с образованием в нем эндогенной воды как продукта окисления органических веществ.

• Эндогенные механизмы образования воды: 1 г. белка – 0,4 мл воды, 1 г. углеводов — 0,6 мл воды, 1 г. жира – 1 мл воды.

Система крови

Понятие о системе крови введено в 1939 году отечественным клиницистом Г. Ф. Лангом (1875-1948). Согласно Лангу, в систему крови входят:

· периферическая кровь, циркулирующая по сосудам;

· органы кроветворения — красный костный мозг, лимфатические узлы, селезенка;

· органы кроверазрушения — селезенка, печень, красный костный мозг;

· регулирующий нейрогуморальный аппарат.

Деятельность всех компонентов системы обеспечивает выполнение основных функций крови.

Основными функциями крови являются: транспортная, защитная, гуморальная регуляция.

Транспортная функция.Кровь осуществляет перенос кислорода и углекислого газа (дыхательная функция), доставку к тканям питательных веществ и удаляемых из организма веществ к органам выделения.

Защитная функция обеспечивается наличием в крови иммунокомпетентных клеток.

Регуляторная функция. Участие в осуществлении гуморальной регуляции, благодаря транспорту гуморальных регуляторов – гормонов, биологически активных веществ, транспортируемых кровью к клеткам организма.

Основные параметры крови

Кровь представляет собой непрозрачную красную жидкость, которая постоянно движется по кровеносным сосудам. Она состоит из жидкой части – плазмы и форменных элементов – эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. У взрослого человека форменные элементы крови составляют 40 – 48 %, а плазма – 52 – 60 %. Соотношение форменных элементов и плазмы крови называется гематокритным числом, или гематокритом (Ht). В современных анализах крови он обозначается как PCV (packed cell volume). Для характеристики гематокрита указывается лишь объём плотной части крови. В норме гематокрит мужчины равен 0,41—0,53, а женщины — 0,36—0,46. У новорождённых гематокрит примерно на 20% выше, а у маленьких детей — примерно на 10% ниже, чем у взрослого. Определение гематокрита проводится с помощью метода, предложенного M. A. Wintrobe в 1929 году. Согласно ему, специальную стеклянную градуированную трубочку заполняют кровью и центрифугируют с заданным числом оборотов центрифуги за заданное время.

При некоторых заболеваниях гематокрит может изменяться.

Прочитайте:

  1. E) биохимические анализы крови.
  2. I I. Средства, повышающие свертывание крови
  3. I. Средства, влияющие на свертывание крови.
  4. II. ВОССТАНОВЛЕНИЕ / ОПТИМИЗАЦИЯ КИСЛОРОДТРАНСПОРТНОЙ ФУНКЦИИ КРОВИ
  5. II. ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТРАНКВИЛИЗАТОРОВ.
  6. III. Патологические свойства личности и психопатии
  7. IV. Нарушения в системе крови.
  8. VI 1.2.3. Изменения в системе крови
  9. XVIII. Сокровища аббата Фариа
  10. XVIII. СЪКРОВИЩЕТО

ГЕМОДИНАМИКА

Кровообращение — это один из наиболее важных процессов, происходящих в живых организмах. Для понимания многих физиологических явлений необходимо знать связь между давлением и скоростью движения крови, а также зависимость этих величин от свойств крови, кровеносных сосудов и от работы сердца. Законы движения потоков жидкости изучают в разделе физики «Гидродинамика». Однако свойства крови во многом отличны от свойств применяемых в технике жидкостей, а обладающие упругими стенками и многократно ветвящиеся кровеносные сосуды значительно отличаются от системы водопроводных труб, да и сердце нельзя уподобить простому насосу. Поэтому функционирование кровеносной системы еще не полностью поддается физико-математическому описанию, и биофизика рассматривает лишь упрощенную модель кровообращения. Раздел биофизики, использующий законы гидродинамики для описания движения крови в сердечно-сосудистой системе, называют гемодинамикой.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ

Кровь выполняет в организме животных важнейшие физиологические функции. В легких кровь обогащается кислородом, который затем доставляет тканям и органам. В пищеварительном тракте она получает растворенные составные части продуктов питания и разносит их по организму. Из клеток в кровь поступают некоторые продукты обмена веществ, которые она переносит к органам выделения: почкам, легким, коже. Но, кроме того, кровь выполняет и чисто физическую функцию: обладая большой теплопроводностью, она обеспечивает перенос теплоты, образуемой в результате жизнедеятельности во всех частях организма, и способствует тем самым поддержанию постоянной температуры тела у теплокровных животных.

Читайте также:  Череп женщины фото

Кровь — непрозрачная вязкая суспензия, состоящая из жидкой части (плазмы) и взвешенных в ней кровяных клеток, называемых форменными элементами (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и др.) Плотность цельной крови у позвоночных равна (1,042—1,056)×10 3 кг/м 3 , плотность эритроцитов примерно 1,09×10 3 , а плазмы—(1,025—-1.034)×10 3 кг/м 3 .

Суммарный объем форменных элементов в процентах по отношению ко всему объему крови называют гематокритом (Ф). Величина гематокрита Ф = 30—40%. Отсюда видно, что кровь есть суспензия высокой концентрации, что и обусловливает ее отличие от ньютоновских жидкостей. Ее вязкость значительно больше, чем у воды. Так, у здоровых животных вязкость плазмы в относительных единицах hп = 1,7 -2,2, а цельной крови -hк = 4,5 – 5,0. Различие между hп и hкопределяется величиной гематокрита иможет быть описано некоторыми мпирическими уравнениями. Например, уравнение Хатчека имеет вид. . Кроме того, коэффициент вязкости крови зависит еще от скорости ее движения в сосудах: в крупных сосудах, где скорость крови велика, ее коэффициент вязкости меньше, чем в капиллярах.

Основную роль в снабжении организма кислородом играют эритроциты (греч. эратрос — красный + китос— клетка), которые у позвоночных содержат значительное количество гемоглобина— органического вещества, способного связывать кислород. Литр крови, лишенной эритроцитов, может растворить в себе только 3 мл кислорода при нормальном атмосферном давлении, тогда как литр цельной крови связывает 200 мл кислорода. Эритроциты млекопитающих имеют вид двояковогнутых дисков и состоят из мембраны толщиной 7,5 нм и жидкого, почти насыщенного раствора гемоглобина. Поверхность эритроцита благодаря его форме в 1,6 раза больше, чем если бы он имел вид шарика при том же объеме; увеличенная поверхность позволяет ему в большей степени адсорбировать кислород. Диаметр эритроцитов млекопитающих примерно 5 мкм, но поскольку их количество очень велико, то общая поверхность эритроцитов значительно превышает поверхность тела животного.

Мембраны эритроцитов обладают значительной прочностью, однако при определенных физико-химических воздействиях они разрушаются. Свойство эритроцитов и других форменных элементов крови разрушаться под действием механических, тепловых и иных факторов представляет значительный интерес для клиницистов, так как степень прочности мембран меняется при некоторых патологиях, что может быть использовано в диагностических целях.

Кроме того, в диагностических целях может быть использовано такое явление, как оседание эритроцитов в крови с антикоагулянтами, помещенной в вертикальный капилляр, (СОЭ). Весьма важно, что на величину СОЭ влияет вязкость плазмы крови; при воспалительных процессах, беременности и при других патологиях СОЭ возрастает за счет изменения состава плазмы. Поэтому измерение СОЭ служит важным диагностическим приемом.

Гораздо более информативен метод ультразвукового гемолиза (УЗ гемолиза), т е. разрушения эритроцитов ультразвуком, разработанный В. Б. Акопяном, сущность которого состоит в облучении крови ультразвуком при интенсивности порядка 10 4 Вт/м 2 . Информативной в данном случае является скорость разрушения клеток от времени облучения их ультразвуком.

Дата добавления: 2015-11-02 | Просмотры: 1725 | Нарушение авторских прав

Физико-химические свойства, плотность цельной крови, зависящая от содержания в ней эритроцитов, белков, липидов. Зависимость текучести крови при травмах от действия факторов свертывания крови. Механизм кровообращения, строение сердечно-сосудистой системы.

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 02.06.2015
Размер файла 22,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины

Кафедра неорганической химии и биофизики

"Физические свойства крови, закономерности движения крови по сосудистой системе"

Выполнил: Андреевская К.В.

Проверил: старший преподаватель

  • Введение
  • 1. Физико-химический свойства
  • 2. Биохимия
  • 3. Физиология
  • 4. Группы крови
  • 5. Механизм кровообращения
  • Заключение
  • Список литературы

У многоклеточных организмов, стоящих на низких ступенях эволюции, состав крови относительно прост, поскольку все необходимые вещества могут быть перенесены в растворённом виде гемолимфой. В процессе эволюции перенос кислорода к тканям стала осуществлять кровь, что потребовало совершенствования её дыхательной функции, в частности накопления в больших количествах специальных белков — переносчиков кислорода. Это содержащие железо или медь хромопротеиды, которые получили название кровяных пигментов.

Исследование хим. состава цельной крови широко используется для диагностики заболеваний и контроля за лечением.

Исходя из интересов практической лаб. диагностики, разработано понятие нормы, или нормального состава, К. — диапазон концентраций, не свидетельствующих о заболевании.

В старческом возрасте уменьшается содержание гемоглобина, снижено число ретикулоцитов, диаметр эритроцитов увеличивается. К 75 годам исчезают половые различия в концентрации гемоглобина. Понижается так же число трансферина и ухудшается транспорт железа.

Гормоны крови. Все продуцируемые эндокринными образованиями гормоны циркулируют в крови. Это очень большая группа веществ, которая не может быть чётко ограничена от медиаторов нервной системы, тканевых гормонов (распространяющих своё действие только не на те ткани, в которых они образуются), а также факторов свёртывания крови. Клетки, родственные с точки зрения гистогенеза, обычно производят и близкие по хим. природе биологически активные вещества, которые в процессе эволюции, однако, приобрели различные физиологические функции.

Читайте также:  Антицеллюлитный массаж спины

Дыхательная функция. При прохождении через капилляры артериальная кровь теряет кислород и, обогащаясь углекислотой, делается венозной. Проходя через капилляры лёгких, кровь отдаёт углекислоту и приобретает кислород становится снова артериальной. Транспортом для кислорода выступает гемоглобин, который легко вступает с кислородом в непрочное соединение и столь же легко отдаёт этот кислород.

Питательная функция. Попадают питательные вещества в организм после кишечника по ворсинкам которого протекает кровь. Она переносит продукты переваривания углеводов, белков, жиров. Вещества всосавшиеся в кровь поступают с ней по воротной вене в печень и лишь затем разносятся по всему организму.

Экскреторная функция. Из всех органов и тканей в кровь поступают продукты обмена веществ. Например, аммиак токсичен для организма, большая его часть обезвреживается, превращаясь в мочевину или аминогруппы аминокислот.

Правая половина сердца и левая работают синхронно. Для удобства изложения здесь будет рассмотрена работа левой половины сердца.

Сердечный цикл включает в себя общую диастолу (расслабление), систолу (сокращение) предсердий, систолу желудочков. Во время общей диастолы давление в полостях сердца близко к нулю, в аорте медленно понижается с систолического до диастолического, в норме у человека равными соответственно 120 и 80 мм рт.ст. Поскольку давление в аорте выше, чем в желудочке, аортальный клапан закрыт. Давление в крупных венах (центральное венозное давление, ЦВД) составляет 2—3 мм рт.ст., то есть чуть выше, чем в полостях сердца, так что кровь поступает в предсердия и, транзитом, в желудочки. Предсердно-желудочковые клапаны в это время открыты.

Во время систолы предсердий циркулярные мышцы предсердий пережимают вход из вен в предсердия, что препятствует обратному потоку крови, давление в предсердиях повышается до 8—10 мм рт.ст., и кровь перемещается в желудочки.

Во время последующей систолы желудочков давление в них становится выше давления в предсердиях (которые начинают расслабляться), что приводит к закрытию предсердно-желудочковых клапанов. Внешним проявлением этого события является I тон сердца. Затем давление в желудочке превышает аортальное, в результате чего открывается клапан аорты и начинается изгнание крови из желудочка в артериальную систему. Расслабленное предсердие в это время заполняется кровью. Физиологическое значение предсердий главным образом состоит в роли промежуточного резервуара для крови, поступающей из венозной системы во время систолы желудочков.

В начале общей диастолы, давление в желудочке падает ниже аортального (закрытие аортального клапана, II тон), потом ниже давления в предсердиях и венах (открытие предсердно-желудочковых клапанов), желудочки снова начинают заполняться кровью.

В состоянии спокойствия желудочек сердца взрослого человека за каждую систолу выбрасывает от 75 мл крови (ударный объём). Сердечный цикл длится до 1 с, соответственно, сердце делает от 60 сокращений в минуту (частота сердечных сокращений, ЧСС). Нетрудно подсчитать, что даже в состоянии покоя сердце перегоняет 4,5 — 5 л крови в минуту (минутный объём сердца, МОС). Во время максимальной нагрузки ударный объём сердца тренированного человека может превышать 200 мл, пульс — превышать 200 ударов в минуту, а циркуляция крови может достигать 40 л в минуту.

Артерии, которые почти не содержат гладких мышц, но имеют мощную эластическую оболочку, выполняют главным образом "буферную" роль, сглаживая перепады давлений между систолой и диастолой. Стенки артерий упруго растяжимы, что позволяет им принять дополнительный объём крови, "вбрасываемый" сердцем во время систолы, и лишь умеренно, на 50-60 мм рт.ст. поднять давление. Во время диастолы, когда сердце ничего не перекачивает, именно упругое растяжение артериальных стенок поддерживает давление, не давая ему упасть до нуля, и тем самым обеспечивает непрерывность кровотока. Именно растяжение стенки сосуда воспринимается как удар пульса. Артериолы обладают развитой гладкой мускулатурой, благодаря которой способны активно менять свой просвет и, таким образом,

регулировать сопротивление кровотоку. Именно на артериолы приходится наибольшее падение давления, и именно они определяют соотношение объёма кровотока и артериального давления. Соответственно, артериолы именуют резистивными сосудами.

От органов кровь возвращается через посткапилляры в венулы и вены в правое предсердие по верхней и нижней полым венам, а также по коронарным венам. Венозный возврат осуществляется по нескольким механизмам. Во-первых, базовый механизмам благодаря перепаду давлений в конце венозной части капилляра, направленное наружу капилляра около 20 мм рт. ст., в ТЖ — 28 мм рт. ст., .), эффективное реабсорбционное давление, направленное внутрь капилляра, около (20 — 28) = минус 8 мм рт. Ст (- 8 мм рт. ст.).

Во-вторых, для вен скелетных мышц важно, что при сокращении мышцы давление "извне" превышает давление в вене, так что кровь "выжимается" из вен сократившейся мышцы. Присутствие же венозных клапанов определяет направление движения крови при этом — от артериального конца к венозному. Этот механизм особенно важен для вен нижних конечностей, поскольку здесь кровь по венам поднимается, преодолевая гравитацию. В-третьих, присасывающая роль грудной клетки. Во время вдоха давление в грудной клетке падает ниже атмосферного (которое мы принимаем за ноль), что обеспечивает дополнительный механизм возврата крови. Величина просвета вен, а соответственно и их объём, значительно превышают таковые артерий. Кроме того, гладкие мышцы вен обеспечивают изменение их объёма в весьма широких пределах, приспосабливая их ёмкость к меняющемуся объёму циркулирующей крови. Поэтому физиологическая роль вен определяется как "ёмкостные сосуды".

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector