Кров — рідка сполучна тканина організму людей та тварин, яка виконує важливі функції в забезпеченні його життєдіяльності. Кров складається з рідкої частини плазми та різноманітних клітин. Вона циркулює системою судин (хребетні та частина безхребетних тварин) під дією сили ритмічних скорочень серця або судини, що його заміщує.
Кров людини складається з рідкої частини плазми, та «форменних» елементів: клітин лейкоцитів, еритроцитів, тромбоцитів. Вона циркулює системою судин під дією сили ритмічних скорочень серця і безпосередньо з іншими тканинами тіла не контактує через наявність гематопаренхіматозних бар'єрів. У всіх хребетних кров має зазвичай червоний колір (від блідо- до темно-червоного), яким вона зобов'язана гемоглобіну, який міститься в еритроцитах. У деяких молюсків і членистоногих кров має блакитний колір завдяки гемоціаніну. Є або венозною (темного відтінку) або артеріальною (червоною).
Загальні відомості Разом з лімфою і тканинною рідиною кров є внутрішнім середовищем організму. Вона виконує в організмі багато важливих функцій. Основною з них є перенесення газів, тобто кисню, від легень до тканин і вуглекислого газу (CO2) — від тканин до органів дихання. Кров, яка збагатилась в органах дихання на O2, називається артеріальною, а кров, яка віддала O2 тканинам і забрала з них CO2 — венозною (див. Газообмін, Дихання). Здатність крові зв'язувати O2 і віддавати його тканинам зумовлена наявністю в ній пігментів (гемоглобіну, хлорокруорину, гемеритрину).
Крім того, кров переносить поживні речовини від шлунково-кишкового тракту до тканин; вимиває кінцеві продукти обміну речовин із тканин і переносить їх до органів виділення (нирки, шкіра); переносить біологічно активні речовини (гормони, вітаміни, ферменти тощо); у теплокровних тварин і людини бере участь у терморегуляції; захищає організм від мікроорганізмів і чужорідних тіл (див. Фагоцитоз, Імунітет).
Кров бере участь у регуляції водно-сольового обміну та кислотно-лужної рівноваги. Важливою властивістю крові є здатність до її згортання, що забезпечує швидке припинення кровотечі.
Кількість крові у безхребетних тварин у відношенні до маси тіла коливається від 20 до 60 %, у хребетних — від 1,7 до 10 %, у людини — близько 7 %. У медицині існує особливе поняття, яке стосується кількості крові в організмі — об'єм крові, який циркулює (абревіатура — ОЦК). Вивченням крові займається гематологія.
За гострої крововтрати в організмі може виникати геморагічний шок. За такого стану, відбувається «мобілізація» усіх органів і систем, щоб забезпечити життєдіяльність в цих умовах. Головним пусковим моментом у ланцюзі патогенетичних зрушень при крововтраті є зменшення ОЦК (гіповолемія). Гостра гіповолемія є потужним стресом для організму. Саме вона запускає нейровегетативні та ендокринні реакції, наслідком яких є зміни в основних системах життєзабезпечення організму: центральної гемодинаміки, мікроциркуляції, зовнішнього дихання, морфологічного складу крові, системах забезпечення загального та тканинного метаболізму, загальної неспецифічної реактивності організму (імуногенезу).
Функції крові
Дихальна Гемоглобін еритроцитів, приєднуючи кисень, розносить його до усіх органів і тканин, забираючи вуглекислий газ. Ця функція крові є найбільш важливою, через те, що в організмі не існує запасів кисню. Саме через дефіцит кисню наступає смерть у разі втрати великої кількості крові. Кров здатна виконувати цю функцію завдяки великій кількості гемоглобіну в ній. Гемоглобін людини — залізовмісний білок, який здатен приєднувати до себе кисень (у формі оксігемоглобіну) і вуглекислий газ (у формі карбогемоглобіну) та віддавати його. У нормі, в літрі крові людини міститься 130—170 грамів гемоглобіну, кожен грам якого може зв'язувати 1,34 мл кисню. Також, невелика кількість кисню розчинена безпосередньо в плазмі, але в нормі ця кількість становить лише кілька мл на літр плазми. У нормі, різниця у рівні кисню між артеріальною і венозною кров'ю становить 5 мл на 100 мл крові, таким чином в стані спокою організм отримує з кров'ю 200—240 мл кисню. Також гемоглобін переносить вуглекислий газ. Втім, розчинність вуглекислого газу у плазмі в кілька десятків разів більша, ніж в гемоглобіні, тому цим каналом транспорту не варто нехтувати.
У інших видів тварин функції гемоглобіну можуть виконувати інші білки: гемоціанін у молюсків, хлорокруарін у багатощетинкових червів, гемеритрин у кільчастих червів і брахіопод, гемованадін в асцидій і покривників.
Насичення крові киснем відбувається у капілярах легенів, а вуглекислим газом — у тканинних капілярах. Спорідненість гемоглобіну до кисню знижується у середовищі зі зниженим pH і підвищеною температурою, а саме такі умови існують у тканинних капілярах.
Транспортна Транспортні функції крові можна розділити на поживні, видільні і регуляторні: Поживні: кров розносить по тілу поживні речовини від кишок або з місць їх накопичення (глюкозу з печінки). Завдяки цій функції кров відносять до трофічних тканин. Найбільшою фракцією поживних речовин у крові є ліпіди, проте їхня концентрація дуже коливається, і сильно зростає після вживання жирних продуктів. Видільні, або екскреторні функції полягають у видаленні з клітин та тканин організму кінцевих продуктів обміну речовин, а також токсичних речовин, під час потрапляння їх в організм, або утворенні під час біотрансформації ксенобіотиків. Надалі, ці речовини фільтруються і утилізуються у нирках і печінці або виводяться через кишку і шкіру. Регуляторні функції: кров розносить по організмі фізіологічно активні речовини, які регулюють та об'єднують діяльність різних органів та систем, тобто здійснює гуморальну регуляцію функцій організму.
Речовини, які переносяться, розчинені безпосередньо в плазмі крові. Серед важливих шляхів перенесення можна назвати: Транспорт продуктів травлення (моносахаридів, амінокислот, жирних кислот, вітамінів та мікроелементів) від кишки до різних органів (в першу чергу, печінки) Транспорт глюкози з печінки до м'язів Транспорт молочної кислоти від м'язів до печінки (цей і попередній пункт формують цикл Корі) Транспорт ліпопротеїнів від печінки до адипоцитів Транспорт жирних кислот та гліцерину від жирової тканини до різних органів. Транспорт сечовини (або сечової кислоти), що утворюється в печінці під час переробки аміаку, який утворюється під час дезамінування амінокислот, до нирок Транспорт білірубіну, який утворюється в крові під час розпаду гемоглобіну, до печінки і нирок Транспорт гормонів і ферментів від залоз до тканин організму
Захисні функції
Гуморальний та клітинний імунітет Різні групи лейкоцитів проводять різноманітні заходи, які покликані боротися з чужорідними загрозами: Фагоцитоз — лейкоцити здатні поглинати чужорідні організми у прямому контакті. Розрізняють мікрофагію і макрофагію, залежно від розмірів поглинених організмів. Імунітет — плазматичні клітини можуть виробляти специфічні до конкретного збудника хвороби або токсину молекули (антитіла), які, приєднуючись до активних центрів небезпечного об'єкта, нейтралізує його. Також антитіла є сигналом для інших лейкоцитів для поглинання мічених клітин. Знищення пошкоджених клітин організму — T-кілери знищують клітини, що були інфіковані вірусом або зазнали злоякісних змін. Цей механізм є надзвичайно важливий для запобігання онкологічних захворювань.
Коагуляція Здатність крові до згортання, внаслідок чого припиняється кровотеча. Сам цей процес проходить в три етапи.СВЕРТЫВАНИЕ КРОВИ Перший, найдовший етап, полягає у накопичені біля місця майбутнього утворення тромбу білка тромбопластину. Він виділяється при пошкодженні мембран клітин майже будь-яких тканин, а також приноситься тромбоцитами. На другому етапі, під дією тромбопластину, протромбін, який розчинений в плазмі крові, перетворюється на тромбін. Під час третього етапу, під дією тромбіну, розчинений у плазмі фібріноген перетворюється на нерозчинний фібрин. Молекули цього білку мають вигляд довгих волокон, тому він стає основою для майбутнього тромбу. З фібрінових волокон утворюється фібріновий згусток, що, ніби сітка вловлює еритроцити, і набуває маси. На фінальному етапі, зі згустку видавлюється рідина, в результаті чого він ущільнюється і перекриває ток крові.
Загалом, у крові містяться принаймні 15 білків, які так чи інакше причетні до зсідання крові. Окрім зазначених, решта займається тонкою регуляцією цього процесу та запобігає внутрішньосудинному згортанню.
Гомеостатичні функції Підтримання динамічної сталості внутрішнього середовища організму (гомеостазу) досягається завдяки тому, що кров, омиваючи усі органи і тканини, здатна нормалізувати склад внутрішнього середовища під контролем нервової системи.
Терморегуляторна функція Збереження сталості температури тіла. Ця функція здійснюється за рахунок великої теплоємності води, що складає більшу частину маси крові. Рівномірно розподіляючись в організмі, кров створює умови або для тепловіддачі (посилюючи рух крові в капілярах шкіри), або для збереження тепла (розширюючи судини внутрішніх органів).
Буферні системи крові У нормі, кислотність крові складає 7,36, тобто вона є слаболужною. Для підтримки цього рівня, кров має кілька буферних систем — сумішей кислот і солей, які здатні нейтралізувати як кислоти, так і луги, що додаються у розчин (звісно, лише в деякому діапазоні). Бікарбонатна буферна система — складається з вугільної кислоти та бікарбонатів калію і натрію. Здатна ефективно зв'язувати основи. Кількість бікарбонатів у крові називається лужним резервом крові. Буферна система гемоглобіну — складається з гемоглобін-кислоти HHb і калієвої солі гемоглобіну. Фосфатна буферна система — складається з гідрофосфата і дігідрофосфата натрію.
Також у підтриманні кислотно-основного балансу беруть участь легені: підвищуючи або знижуючи рівень виводу вуглекислого газу, вони впливають на рівень вугільної кислоти у крові.
Нирки здатні фільтрувати як кислі, так і лужні фракції крові.
Порушення роботи цих механізмів приводить до специфічних змін крові: ацидоз, у випадку підвищення кислотности або алкалоз у випадку надмірного її зниження.
Склад крові Кров містить плазму і форменні елементи (клітини), яких у хребетних тварин і людини є 3 групи, еритроцити, тромбоцити і лейкоцити. Відносна сталість кількости формених елементів крові регулюється нейрогуморальними механізмами. При різних патологічних станах організму можуть виникати зміни в крові, дослідження яких має велике діагностичне значення.
Плазма крові Являє собою приблизно 55 % крові. Загальна кількість плазми у дорослої людини — 2,7-3 літри. Сама плазма на 92 % містить воду, і на 8 % — розчинені у воді специфічні білки плазми. Також у плазмі містяться у невеликій кількості глюкоза, жирні кислоти, амінокислоти, сечовина, молочна кислота, кисень і вуглекислий газ.
Білки плазми крові При розділенні електрофорезом білки плазми поділяються на альбуміни, α1-глобуліни, α2-глобуліни, β-глобуліни і γ-глобуліни.Белки плазмы крови Загалом, у плазмі крові присутні близько 100 видів білків. Білки плазми переважно синтезуються в печінці та, меншою мірою, в ретикулярних клітинах кісткового мозку (деякі імуноглобуліни)В крові пять основных фракций белков
Білки плазми виконують такі функціїБелки плазмы крови : Регуляція в'язкості крові Підтримка осмотичного тиску Транспорт важкорозчинних у воді низькомолекулярних сполук: жирів, металів, вітамінів, гормонів Регуляція pH у ролі однієї з буферних систем Участь у згортанні крові Підтримка імунітету Резерв амінокислот
Червоні кров'яні тільця