Внутренняя среда организма складывается из 3 тесно взаимосвязанных компонентов: кровь, лимфа и межклеточная жидкость (тканевая,
интерстициальная).

В капиллярах стенка состоит из одного слоя клеток, что делает возможным газообмен и обмен питательными веществами с окружающими капилляр тканями. Через стенку
сосуда газы, питательные вещества и вода из крови устремляются к клеткам. В клетках происходит тканевое дыхание, в межклеточную
жидкость выделяется углекислый газ, который затем поступает в кровь, соединяется с гемоглобином и, достигая альвеол в легких,
удаляется из организма.
У лимфатических сосудов есть особенность, которую вы всегда обнаружите на рисунке: они начинаются слепо, в отличие от кровеносных
сосудов. Лимфу в них образует вода, поступающая из межклеточной жидкости. Лимфа участвует в перераспределении жидкости в организме.
Состав и функции крови
Кровь — важнейшая составляющая внутренней среды организма. Напомню, что эта ткань относится к жидким соединительным
тканям и состоит из плазмы (на 55%) и форменных элементов (оставшиеся 45%). У взрослого человека объем крови составляет 4-6 литра.

Давайте систематизируем и углубим наши знания о крови. Кровь состоит из:
- Плазмы на 55%
- Трофическую (питательную) — белки плазмы являются источником аминокислот
- Буферную — поддерживают кислотно-щелочное состояние (pH крови = 7,35-7,4)
- Транспортную — белки глобулины транспортируют питательные вещества — жиры, а также гормоны, витамины
- Защитную — в крови циркулируют антитела, белки крови (в частности фибриноген) обеспечивают гемостаз
(свертывание крови) - Форменных элементов
- Эритроциты — от греч. ἐρυθρός — красный и κύτος — вместилище, клетка
- C кислородом — оксигемоглобин
- C углекислым газом — карбгемоглобин
- C угарным газом — карбоксигемоглобин
- Лейкоциты — от др.-греч. λευκός — белый и κύτος — вместилище, тело
- Осуществлении фагоцитоза
- Обезвреживании ядов, токсинов
- Участие в клеточном и гуморальном иммунитете
- Тромбоциты — от греч. θρόμβος — сгусток и κύτος — клетка
В состав плазмы входят различные белки: альбумины, глобулины, фибриноген, ионы Ca2+, K+,
Mg2+, Na+, Cl—, HPO42-, HCO3—.
Плазма выполняет ряд важных функций:
Отметьте, что плазма крови без фибриногена называется сывороткой (она не свертывается, в отличие от плазмы).
Концентрация соли NaCl (хлорида натрия) в крови примерно постоянна и составляет 0,9%.

К ним относятся:
Эритроциты — красные кровяные тельца, основная их
функция — дыхательная — перенос газов: кислорода от альвеол легких к тканям и углекислого газа от тканей к альвеолам.
В 1 мм3 крови находится около 4-5 млн.
Основной белок эритроцита — гемоглобин, состоящий из железосодержащего гема (Fe) и белка глобина.

Эритроциты имеют характерную двояковогнутую форму, лишены ядра (в отличие от эритроцитов других животных, например,
эритроциты лягушки содержат ядро). Их маленький диаметр и способность складываться помогает им проникать через самые
мельчайшие сосуды нашего тела — капилляры, диаметр которых меньше, чем диаметр эритроцита!

Эритроциты дифференцируются в красном костном мозге (в губчатом веществе костей), срок их жизни составляет 120 дней. К окончанию жизненного цикла их форма становится шарообразной. Такие старые шарообразные эритроциты
задерживаются в печени и селезенке, которая называется кладбищем эритроцитов. Здесь они разрушаются, а их остатки
фагоцитируются.
Из статьи о легких вы уже знаете, что гемоглобин образует соединения:
Сродство гемоглобина к угарному газу в 300 раз выше, чем к кислороду, поэтому карбоксигемоглобин
очень устойчив.
Вообразите: при содержании во вдыхаемом воздухе 0,1% угарного газа 80% от общего количества гемоглобина
связываются с угарным газом, а не с кислородом! Угарный газ образуется при пожарах в замкнутом пространстве,
отравиться им и потерять сознание можно очень быстро. Если немедленно не вынести человека на свежий воздух,
то летальный исход становится неизбежным.

Запомните, что у людей, живущих в горной местности, количество эритроцитов в крови несколько выше, чем у
обитателей равнины. Это связано с тем, что концентрация кислорода в горах ниже средней, вследствие чего
компенсаторно увеличивается содержание эритроцитов в крови, чтобы переносить больше кислорода.

Лейкоциты — белые кровяные тельца, имеющие ядро и не содержащие гемоглобин. Дифференцируются в красном костном мозге,
лимфатических узлах. С кровью переносятся к тканям организма, где проходит основная часть их жизненного цикла: они выполняют защитную функцию, которая заключается в:
Число лейкоцитов в 1 мм3 крови 4-9 тысяч. Лейкоциты разнообразны по форме и строению, среди них встречаются
нейтрофилы, лимфоциты, моноциты. Их деятельность направлена на защиту организма: они обеспечивают иммунитет.
Если количество лейкоцитов
увеличено в анализе крови, то врач может заподозрить инфекционный процесс: при его наличии количество лейкоцитов возрастает, чтобы
уничтожить бактерии и вирусы, попавшие в организм.

Около 25-40% от всех лейкоцитов составляют лимфоциты, в популяции которых можно обнаружить T- и B-лимфоциты. Они
выполняют важнейшие функции, благодаря которым формируется иммунитет.
T-лимфоциты созревают в специальном органе — тимусе (вилочковой железе). Они обеспечивают клеточный иммунитет, выявляют
и уничтожают мутантные (раковые) клетки, миллионы которых ежедневно образуются даже у здорового человека. Уничтожают в организме подобные клетки T-лимфоциты путем фагоцитоза.

Фагоцитоз — процесс, при котором клетки захватывают и переваривают твердые частицы (другие клетки). Создатель фагоцитарной
теории иммунитета И.И. Мечников провел опыт, который наглядно демонстрирует, что лейкоциты способны выходить из кровеносного
русла в ткани (при воспалении), фагоцитировать попавшие в рану чужеродные белки, бактерии.

Гуморальный (греч. humor — жидкость) иммунитет обеспечивается B-лимфоцитами. После контакта с антигеном (чужеродное вещество в организме) B-лимфоцит
превращается в плазмоцит — клетку, которая вырабатывает антитела. Антитела (иммуноглобулины) — белковые молекулы, препятствующие размножению микроорганизмов и нейтрализующие выделяемые ими токсины.
Часть плазмоцитов может оставаться в организме после устранения антигена многие годы, эта часть обеспечивает иммунную память, благодаря которой
в случае повторного попадания того же антигена — человек не заболеет, либо легко и быстро перенесет болезнь.

Устаревшее название тромбоцитов — кровяные пластинки. Тромбоциты — клеточные элементы крови, представляющие собой круглые безъядерные
образования. В 1 мм3 насчитывается 250-400 тысяч клеток.
Дифференцируются (образуются) тромбоциты в красном костном мозге. На их поверхности имеются рецепторы,
которые активируются при повреждении кровеносного русла. Они играют важную роль в процессе
гемостаза — свертывания крови, предотвращают кровопотерю.

Процесс гемостаза требует нашего особого внимания. Гемостаз (от греч. haima — кровь + stasis — стояние) —
процесс свертывания крови, являющийся важнейшим защитным механизмом от кровопотери. Активируется при
повреждении кровеносных сосудов.
Гемостаз зависит от множества факторов, среди которых важное место отводится ионам Ca2+. Гемостаз происходит
следующим образом: при повреждении сосуда из тромбоцитов высвобождаются тромбопластины, которые способствуют переходу протромбина в тромбин. В свою очередь, тромбин способствует переходу растворимого белка крови, фибриногена, в нерастворимый фибрин.

Истинный тромб образуется при переходе растворимого белка крови, фибриногена, в нерастворимый фибрин, нити которого
создают «сетку», где застревают эритроциты. В результате останавливается кровотечение из сосуда.

Группы крови и трансфузия (переливание)
Не могу утаить, что существует более 30 различных систем групп крови. Наиболее широко используемая (в том числе и в
медицине при переливании крови) — система AB0. Она основана на том факте, что на мембране эритроцитов располагаются различные
антигены, определенные генетически. На основании сходства этих антигенов людей делят на 4 группы.
Наибольшее значение в системе AB0 имеют агглютиногены A и B, расположенные на поверхности эритроцитов, и агглютинины α и β.
Если встречаются два одинаковых компонента, к примеру: агглютиноген A и агглютинины α, то начинается реакция агглютинации —
эритроциты начинают склеиваться.

Агглютинацию ни в коем случае нельзя допустить, она может сильно ухудшить состояние пациента
вплоть до летального исхода. При переливании крови строго соблюдается следующее правило: переливается только кровь,
относящаяся к одной и той же группе. Это наилучший вариант, однако, и здесь бывают неудачные переливания, заканчивающиеся
гибелью пациента, ведь ранее я уточнил, что система AB0 является лишь одной из 30 систем групп крови, а учесть их все
не представляется возможным.
Ниже вы найдете схему, где группы крови (по системе AB0) проверяют на совместимость. Реципиентом называют того, кому переливают кровь,
а донором — от кого переливают. Если вы видите сгустки эритроцитов, то это значит, что произошла агглютинация, и переливание крови от донора к реципиенту ни к чему хорошему не приведет.

В рамках заданий ЕГЭ (по опыту решений) переливанию подвергаются именно эритроциты, то есть агглютиногены. Для более полного понимания рассмотрим два случая.
1) При переливании крови от донора 0 к реципиенту A (II) агглютинации не происходит (кровь донора не содержит агглютиногенов).
2) При переливании крови от донора A к реципиенту 0 (I) агглютинация происходит (кровь донора содержит агглютиноген A).

Из-за того, что вместе оказываются агглютинин α и агглютиноген A между эритроцитами начинается агглютинация — они
склеиваются.
Резус-фактор (Rh-фактор) и резус-конфликт
Помимо агглютиногенов системы AB0 на поверхности эритроцитов могут присутствовать резус-антигены. «Могут» — потому что
у большинства людей они есть (85%), а у некоторых резус-антигены отсутствуют (15%). Если данные белки имеются, то
говорят, что у человека положительный резус-фактор, если белки отсутствуют — отрицательный резус-фактор.

Особую важность приобретает резус-фактор у матери и плода. Если женщина резус-отрицательна, а плод
резус-положителен, то при повторной беременности существует риск резус-конфликта: антитела матери начнут атаковать
эритроциты плода, которые разрушатся и плод погибент от гипоксии (нехватки кислорода).

Заметьте — при первой беременности нет угрозы резус-конфликта. Если женщина резус-положительна, то никакого резус-конфликта
не может быть априори, независимо от того резус-положительный или резус-отрицательный плод.
Опасность резус-конфликта вовсе не значит, что вы должны выбирать свою половинку руководствуясь наличием или отсутствием
резус-антигенов)) Они не должны вам препятствовать!) Доложу вам, что на сегодняшней день арсенал лекарственных препаратов
помогает устранить резус-конфликт и успешно рожать женщине во 2, 3, и т.д. раз. Главное, чтобы беременность протекала под наблюдением врача с самого раннего срока.

Лимфа, лимфатическая система
Лимфа, как и кровь, образует внутреннюю среду организма. В самом начале статьи была схема, на которой видно, как кровь,
тканевая жидкость и лимфа соотносятся друг с другом. В норме избыток жидкости выводится из тканей по лимфатическим сосудам.
Состав лимфы близок к плазме крови: в лимфе можно обнаружить антитела, фибриноген и ферменты. Лимфатические сосуды
впадают в лимфатические узлы, которые М.Р. Сапин, выдающийся анатом, называл «сторожевые посты». Здесь появляются
лимфоциты — важнейшее звено иммунитета, и происходит фагоцитоз бактерий.
Подытоживая полученные знания, давайте соберем вместе функции лимфатической системы:
- Защитная — в лимфатических узлах образуются лимфоциты, происходит фагоцитоз бактерий
- Транспортная — в лимфатические сосуды кишечника всасываются жиры
- Возврат белка в кровь из тканевой жидкости
- Перераспределение жидкости в организме

Куда же течет вся лимфа с жирами, лимфоцитами и белками? В конечном итоге лимфатическая система соединяется с кровеносной,
впадая в нее в области левого и правого венозных углов. Таким образом, лимфатическая и кровеносная системы теснейшим образом
связаны друг с другом.

Виды иммунитета
Мы уже отчасти касались темы иммунитета в нашей статье и отмечали особый вклад И.И. Мечникова в создании фагоцитарной теории
иммунитета.
Иммунитет — способ защиты организма и поддержания гомеостаза внутренней среды, предупреждающий размножение
в организме инфекционных агентов. Выделяют естественный и искусственный иммунитет.

Естественный иммунитет включает в себя врожденный (видовой) и приобретенный (индивидуальный).
Врожденный иммунитет заключается в невосприимчивости человека к болезням животных: человек не может заболеть многими
болезнями собак, и, наоборот, собаки невосприимчивы ко многим заболеваниям человека.
Приобретенный (индивидуальный) иммунитет бывает активный и пассивный.
- Активный
- Пассивный
Вырабатывается человеком в ответ на внедрение инфекционного агента через 10-12 дней (образование антител)
Состоит в переходе материнских антител в кровь плода, также антитела поступают вместе
с грудным молоком. Пассивным этот вид иммунитета называется потому, что сам организм антитела не вырабатывает, а использует уже готовые.

Искусственный иммунитет делится на активный и пассивный.
Активный искусственный создается с помощью прививок — вакцинации. При вакцинации в организм здорового человека вводят разрушенные или ослабленные инфекционные агенты (вакцину), с которыми лейкоциты легко справляются, в результате чего вырабатываются антитела. Это напоминает тренировку перед матчем: когда настоящий вирус/бактерия попадут
в организм, лейкоцитам будет все о них известно, и они быстро выработают антитела, за счет чего заболевание пройдет либо в легкой,
либо в бессимптомной форме.
Пассивный искусственный иммунитет подразумевает применение лечебной сыворотки, которая содержит готовые антитела к возбудителю
заболевания. Часто сыворотки применяются в экстренных случаях, когда заболевание протекает тяжело и медлить нельзя. Существует
противоботулиническая сыворотка (применятся при тяжелейшем заболевании — ботулизме), антирабическая сыворотка (против вируса
бешенства).
Лечебные сыворотки получают из крови животных, зараженных определенным вирусом или бактерией. Получение сыворотки заключается
в выделении из крови готовых антител к данному возбудителю. Применяются сыворотки не только в лечебных, но и в профилактических
целях.

Позвольте добавить краткую и важную историческую сводку. Первая прививка была сделана Эдвардом Дженнером в 1796 году. Он заметил, что
доярки, переболевшие коровьей оспой, невосприимчивы к натуральной. Получив согласие родителей ребенка, Дженнер заразил ребенка (!) коровьей оспой, тот перенес ее и через две недели был невосприимчив к натуральной оспе. Так Эдвард Дженнер начал эпоху вакцинации.

Луи Пастер также внес огромнейший вклад, создав и сделав первую прививку от бешенства в 1885 году. Мать привезла к нему в Париж сына,
которого покусала бешеная собака. Было очевидно, что без вмешательства мальчик умрет. Пастер взял на себя огромную ответственность (к слову,
не имея врачебной лицензии) и 14 дней вводил мальчику изобретенную вакцину. Мальчик вылечился, симптомы бешенства не развились. Примечательно,
что всю взрослую жизнь спасенный юноша посвятил Пастеру, работая сторожем в Пастеровском музее.

Заболевания
Анемия (от др.-греч. ἀν- — приставка со значением отрицания и αἷμα «кровь»), или малокровие — снижение концентрации гемоглобина в крови,
очень часто с одновременным уменьшением количества эритроцитов. Вам уже известна основная функция эритроцитов, и вы легко сможете догадаться,
что при анемии кислорода к тканям поступает меньше должного уровня — отсюда и развиваются симптомы анемии.
Пациенты могут жаловаться на непривычную одышку (учащение дыхания) при незначительных физических нагрузках, общую слабость, быструю утомляемость,
головную боль, сердцебиение, шум в ушах. При анализе крови анемию выявить легко, гораздо сложнее выявить причину, из-за которой анемия возникла.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Строение и жизнедеятельность органов системы кровообращения
Кровообращением называют непрерывное движение крови по замкнутым полостям сердца и кровеносным сосудам, поскольку только в движении кровь может выполнять свои функции. Кровообращение обеспечивается сердечными сокращениями.
Система кровообращения человека, или кровеносная система, образована сердцем и сосудами, заполненными кровью. Она замкнутая, имеет два круга кровообращения.
Строение сердца. Сердце — полый мышечный орган, который ритмически сокращается в течение всей жизни человека. Оно располагается в левой половине грудной полости, над диафрагмой. Сердце заключено в околосердечную соединительнотканную сумку — перикард, который препятствует излишнему растяжению сердца и его переполнению кровью. Между перикардом и стенкой сердца находится специальная жидкость, снижающая трение при сокращении сердца.
Стенки самого сердца трехслойные — снаружи они покрыты соединительнотканным эпикардом, изнутри выстланы эпителием — эндокардом, а между ними находится наиболее мощный средний слой — миокард, образованный сердечной поперечнополосатой мышечной тканью.
Сердце у человека четырехкамерное, оно делится перегородкой на правую и левую половины. Левая половина заполнена артериальной (обогащенной кислородом) кровью, а правая — венозной (обедненной кислородом). Каждая половина делится на предсердие и желудочек, разграниченные клапанами. Между правым предсердием и правым желудочком расположен трехстворчатый клапан, а между левым предсердием и левым желудочком — двухстворчатый (митральный). К свободным краям клапанов прикреплены сухожильные нити, другими своими концами присоединенные к сосочковым мышцам. Наличие сухожильных нитей и сосочковых мышц не препятствует попаданию крови из предсердий в желудочки, но не позволяет клапанам выворачиваться обратно и выпускать кровь из желудочков в предсердия, тем самым снижая ее давление. Так как левый желудочек должен обеспечить движение крови по всем органам и испытывает бульшие нагрузки, его мышечные стенки развиты сильнее, чем у правого.
Работа сердца. Сердце является своеобразным насосом кровеносной системы, который гонит кровь по сосудам. Цикл работы сердца состоит из чередующихся периодических сокращений (систолы) и расслабления (диастолы). Наполненные кровью предсердия сокращаются (систола предсердий — 0,1 с), впрыскивая кровь в желудочки. Затем стенки предсердий расслабляются, и они начинают постепенно наполняться кровью. Приток крови в предсердия обусловлен разницей давлений в венах и предсердиях, сокращениями скелетных мышц, а также присасывающим действием грудной клетки и самих предсердий. Сокращение стенок желудочков (систола желудочков), которые выбрасывают кровь к внутренним органам, длится около 0,3 с. Возвращению крови в желудочки мешают створчатые клапаны, поэтому вся кровь из левого желудочка устремляется в аорту, а из правого — в легочный ствол. После выброса крови происходит общее расслабление стенок сердца (диастола — 0,4 с), после чего цикл повторяется. Кровь из сосудов не может вернуться в желудочки, поскольку в них также имеются клапаны (полулунные).
В норме частота сердечных сокращений (ЧСС) достигает 60–72 сокращений в минуту, однако при физической нагрузке даже у тренированных спортсменов она может возрастать до 180–200. С возрастом проявляется тенденция к уменьшению числа сокращений сердца.
За один цикл работы сердце выбрасывает в среднем 65– 75 мл крови, это количество крови называется систолическим объемом. Соответственно, за минуту оно перекачивает 4–4,5 л крови (минутный объем крови).
Несмотря на то, что через сердце проходит постоянный поток крови, его бесперебойная работа обеспечивается благодаря движению крови по тесно оплетающим его коронарным сосудам.
Автоматия сердца. Благодаря свойствам миокарда — возбудимости, проводимости, сократимости и ритмичной автоматии — обеспечивается четкая работа сердца. Автоматией сердца называется его способность сокращаться автономно, без внешних побуждений. Возбуждение возникает в специальных участках сердечной мышцы — узлах. Ведущий узел, расположенный в стенке правого предсердия у места впадения полых вен, задает частоту сердечных сокращений, поэтому его называют водителем ритма. От него возбуждение распространяется по всему сердцу, а также по особым участкам мышечной ткани. Одновременность сокращения предсердий или желудочков достигается за счет наличия особого типа клеточных контактов в сердечной поперечнополосатой мышечной ткани — нексусов.
Регуляция работы сердца. Несмотря на то, что сердце функционирует постоянно, перекачивая около 10 т крови в сутки, оно всегда точно реагирует на потребности организма и подстраивается под них. Достигается это приспособление за счет сложной системы регуляции его деятельности: сердце находится под контролем не только нервной системы, но и отвечает на различные гуморальные влияния.
Центры регуляции сердечной деятельности находятся в спинном и продолговатом мозге, а также в гипоталамусе и коре больших полушарий переднего мозга. Контроль за деятельностью сердца осуществляется опосредованно через вегетативную нервную систему: ее симпатический отдел способствует увеличению частоты и силы сердечных сокращений, тогда как парасимпатический, наоборот, ослабляет их и урежает ритм, вплоть до остановки сердца.
Изменения работы сердца наблюдаются и под воздействием биологически активных веществ, циркулирующих в крови. Например, гормоны адреналин и норадреналин увеличивают силу и частоту сердечных сокращений. Это имеет важное биологическое значение, поскольку сильные физические нагрузки и эмоциональное напряжение связаны с выбросом адреналина в кровь, которое влечет за собой усиление сердечной деятельности.
Строение и функции кровеносных сосудов. Кровеносные сосуды являются своеобразными транспортными магистралями для движения крови по всему организму. Различают три вида сосудов: артерии, вены и капилляры. Артериями называют сосуды, несущие кровь от сердца к органам. Крупнейшими артериями организма человека являются аорта, берущая начало от левого желудочка сердца, легочные и сонные артерии.
Вены — это сосуды, которые возвращают кровь от органов к сердцу. Самыми большими венами организма человека являются верхняя и нижняя полая вены, собирающие кровь от верхней и нижней половины тела, а также легочные вены.
Стенки крупных сосудов образованы эластичной соединительной тканью и эпителием, однако артерии отличаются от вен тем, что у них имеется дополнительный слой гладкой мышечной ткани, сокращение которой способствует продвижению крови по сосудам. В венах же есть клапаны, препятствующие движению крови в обратном направлении.
Капилляры — это мельчайшие сосуды, стенки которых образованы только эпителиальной тканью. Капилляры образуют сеть во внутренних органах, обеспечивая доставку крови в самые отдаленные точки организма.
Круги кровообращения. Кровеносная система человека имеет два круга кровообращения — большой и малый. Большой круг кровообращения связывает сердце со всеми органами, кроме легких. Он начинается в левом желудочке, кровь из которого выбрасывается в аорту, растекается по всему телу, а затем собирается в верхнюю и нижнюю полые вены, впадающие в правое предсердие. Артерии большого круга кровообращения несут артериальную кровь, а вены — венозную. Малый круг кровообращения связывает сердце только с легкими, он начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. Легочные артерии малого круга кровообращения несут венозную кровь, а легочные вены — артериальную.
Пульс. Нагнетание крови в аорту вызывает волнообразное движение ее стенок вследствие крат ковременного повышения давления. Продвижение крови по артериям сопровождается такими же ритмическими колебаниями, которые называют пульсом. Пульс можно легко прощупать на артериях, которые лежат на кости, чаще всего на лучевой артерии ближе к запястью. По пульсу можно определить частоту и силу сердечных сокращений, что в некоторых случаях используют с диагностической целью. У здорового человека пульс ритмичный, тогда как при заболеваниях может наблюдаться нарушение ритма — аритмия.
Кровяное давление. Кровь выбрасывается из сердца под давлением, которое поддерживается в артериях, в капиллярах оно существенно падает из-за сопротивления их стенок току крови, но все же минимально кровяное давление в венах. Продвижению крови по венам способствуют вброс новых порций крови из артерий в капилляры, невозможность ее возврата из-за наличия клапанов, а также сокращение скелетных мышц, однако основным фактором движения крови является разность давлений в сосудах.
Артериальное давление является важным медицинским показателем, указывающим на состояние пациента, его определяют обычно в плечевой артерии при помощи специального прибора — тонометра. У здоровых людей в возрасте от 15 до 50 лет максимальное (систолическое, или сердечное) давление составляет около 120 мм рт. ст., а минимальное (диастолическое, или сосудистое) — около 60–80 мм рт. ст. Артериальное давление обычно возрастает при физических нагрузках и эмоциональном напряжении, а в покое, наоборот, снижается.
Заболевания кровеносной системы. К основным патологиям кровеносной системы относятся гипотония и гипертония, инфаркт миокарда, инсульт, атеросклероз. Гипотонией называют стойкое понижение давления крови в сосудах, гипертония же сопряжена с повышением давления.
Инфаркт миокарда — это нарушение проводимости мышечной стенки сердца вследствие отмирания части клеток. Оно обусловлено зачастую кислородным голоданием сердечной мышцы вследствие уменьшения просвета или закупорки коронарного сосуда, которое может быть вызвано, например, атеросклеротическими изменениями. При атеросклерозе происходит отложение холестериновых бляшек под эпителием сосудов, которые закрывают просвет и повышают ломкость сосудов. Таким образом, атеросклероз может быть причиной и инсульта — кровоизлияния в головном мозге вследствие разрыва сосуда.
Основными причинами заболеваний кровеносной системы и крови являются пониженная подвижность, или гиподинамия, эмоциональные стрессы, нерациональное питание, ожирение, загрязнение окружающей среды, но особенно повышают их риск вредные привычки — курение и употребление алкоголя.
Строение и жизнедеятельность системы лимфообращения
Кроме кровеносной, в организме человека имеется еще одна сосудистая система — система лимфообращения, или лимфатическая. Она состоит из сосудов и лимфатических узлов, расположенных по ходу сосудов. К сосудам системы лимфообращения относятся капилляры и протоки, наиболее крупный из которых — грудной.
В отличие от кровеносной системы, сосуды лимфатической не образуют замкнутого круга, так как наиболее крупные из них, в конечном итоге, впадают в вены большого круга кровообращения вблизи правого предсердия. Кроме того, сосуды лимфатической системы не проникают в головной и спинной мозг, глаза, среднее ухо, хрящи, эпителий кожи и т. д. Да и несут они не кровь, а лимфу, движение которой обеспечивается ритмическим сокращением стенок крупных лимфатических сосудов, наличием клапанов в них, присасывающим действием грудного лимфатического протока и грудной полости, а также сокращением скелетных мышц. В связи с отсутствием специализированного мышечного насоса наподобие сердца ток лимфы очень медленный, даже в крупных лимфатических сосудах он не превышает 0,01 м/мин, тогда как в венах скорость движения крови может достигать 0,25 м/с.
Тем не менее это не мешает лимфатической системе выполнять ряд важнейших функций: защитную, дренажную и питательную. Защитная функция лимфатической системы связана с образованием в ее узлах лимфоцитов, выработкой антител и задержкой возбудителей различных заболеваний. Удаление избытка жидкости, выходящей в ткани из кровяного русла через неплотно прилегающие друг к другу клетки эпителия капилляров, обеспечивается капиллярами лимфатической системы, которые впадают в более крупные сосуды, и, в конечном итоге, в вены большого круга кровообращения. С лимфой переносится также часть липидов, всасывающихся в тонком кишечнике.
Внутренняя среда организма человека
Поддержание относительного постоянства состава и показателей внутренней среды организма — гомеостаза — является одним из неотъемлемых свойств живого. У одноклеточных организмов оно достигается за счет диффузии и осмоса, тогда как подавляющее большинство клеток многоклеточных организмов утрачивает непосредственный контакт с окружающей средой и омывается тканями внутренней среды, на которых и лежит гомеостатическая функция, связанная с транспортировкой необходимых организму веществ и продуктов обмена. Внутреннюю среду организма формируют кровь, тканевая жидкость и лимфа.
Состав и функции крови
Кровь — это особый вид соединительной ткани, выполняющей ряд важнейших функций: транспортную, регуляторную, защитную и гомеостатическую. Транспортная роль крови заключается в обеспечении процессов дыхания, переносе питательных веществ и выделении. Не менее активно она принимает участие и в регуляции функций организма, так как в ней содержатся гормоны и другие биологически активные вещества. Защитная функция крови связана с поддержанием иммунитета и способностью к свертыванию. Потеря 30 % крови приводит к смерти.
Объем крови в организме человека с массой тела около 70 кг достигает 5–5,5 л. Кровь состоит из двух основных компонентов — плазмы и форменных элементов.
Плазма крови содержит неорганические и органические вещества. Неорганические вещества плазмы — это вода (90 %) и минеральные соли (0,9 %), а органические — белки (7 %), жиры (0,8 %) и углеводы (0,12 %). Все они в одинаковой мере жизненно необходимы, так как белок плазмы фибриноген принимает участие в свертывании крови, а глюкоза обеспечивает питание клеток. Лишенная фибриногена плазма называется сывороткой. Плазма связывает и переносит некоторое количество газов (в основном углекислый газ), питательные вещества и продукты обмена веществ, а также выполняет регуляторную функцию и формирует защитные свойства организма.
Форменные элементы крови. К форменным элементам крови относят эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Эритроциты, или красные кровяные тельца, — безъядерные клетки 7–8 мкм в диаметре и около 2 мкм в толщину. Они содержат гемоглобин, который обратимо связывает кислород и углекислый газ. Гемоглобин, присоединивший кислород, называется оксигемоглобином, а его комплекс с углекислым газом — карбгемоглобином. Кровь, обогащенная кислородом, имеет более яркий, алый цвет и называется артериальной, а обедненная им — венозная — более темного, красного цвета.
Форма двояковогнутого диска, присущая эритроцитам, способствует увеличению площади поверхности связывания кислорода и облегчает движение эритроцитов по сосудам. Количество эритроцитов достигает 4,9–5,5 млн в мм3. Они образуются в красном костном мозге, функционируют около 120 суток, при этом могут надолго задерживаться в капиллярах кожи, печени и селезенке. Эти органы называют «депо» крови. Разрушаются эритроциты в печени, селезенке и костном мозге. Функцией эритроцитов является транспорт кислорода и углекислого газа.
Лейкоциты, или белые кровяные тельца, — крупные, часто бесформенные клетки диаметром 4,5–18 мкм, имеющие ядро. Количество лейкоцитов колеблется от 4 до 9 тыс. в мм3. Как и эритроциты, они образуются в красном костном мозге, а дозревают в тимусе, селезенке и лимфатических узлах. Жизненный цикл лейкоцитов различен: одни живут несколько часов, а другие — на протяжении всей жизни человека. Разрушаются лейкоциты в слизистой оболочке пищеварительного тракта, местах воспаления, селезенке, костном мозге и других органах иммунной системы. Основная функция лейкоцитов — защитная (формирование иммунитета), их количество существенно возрастает при попадании в организм болезнетворных агентов.
Некоторые лейкоциты выделяют специальные белки-антитела, которые связывают этих возбудителей, ослабляют и могут уничтожать, их называют лимфоцитами, а другие — поглощают возбудителей различных заболеваний и чужеродные белки путем фагоцитоза. Такие лейкоциты называются фагоцитами. Скопление мертвых микроорганизмов, живых и погибших фагоцитов образует желтоватую массу, которая называется гноем.
Тромбоциты, или кровяные пластинки, — это мелкие бесцветные, безъядерные обломки клеток 2–4 мкм в диаметре. Их количество достигает 200–400 тыс. в мм3. Образуются они в красном костном мозге, функционируют в течение 8–11 суток. Разрушаются тромбоциты в местах нарушения целостности кровеносных сосудов, где образуют тромбы. Тромбоциты выполняют защитную функцию, поскольку, принимая участие в свертывании крови, они препятствуют кровопотере и попаданию различных инфекционных агентов.
Свертывание крови
Даже малейшее нарушение покровов тела и целостности сосудов может привести к кровопотере, однако благодаря возникновению в процессе эволюции такой важной защитной реакции, как свертывание крови, человек не погибает от кровопотери. Свертывание крови представляет собой сложный процесс образования сгустка крови — тромба, который предотвращает как кровопотерю, так и попадание в организм разнообразных веществ и возбудителей заболеваний.
Нарушение целостности сосудов обычно сопровождается скоплением тромбоцитов около места повреждения и запуском каскада реакций свертывания крови, в которых принимают участие кислород, белки тромбопластин и протромбин, витамин K и кальций. Результатом этих событий является превращение растворимого белка фибриногена в нерастворимый фибрин, который формирует густую сеть. В этой сети запутываются как собственно тромбоциты, так и другие клетки крови. Окончательное формирование тромба связано с его уплотнением.
Заболевания крови
Наиболее распространенными заболеваниями крови являются разнообразные анемии, лейкемия, гемофилия и др. Анемии могут быть вызваны изменением структуры гемоглобина и снижением количества переносимого им кислорода, например серповидноклеточная анемия. Лейкемия, или рак крови, связана с увеличением количества незрелых лейкоцитов в крови, а гемофилия — это нарушение свертывания крови.
Лимфа
Лимфой называется желтоватая жидкость, заполняющая лимфатическую систему. По своему составу она подобна крови, однако она содержит намного больше белков, а форменные элементы представлены в основном лимфоцитами. Лимфа начинает образовываться в лимфатических капиллярах, куда поступает избыток тканевой жидкости (сама тканевая жидкость близка по составу плазме крови и лейкоцитов). В лимфатических узлах лимфа пополняется лимфоцитами, здесь же задерживаются возбудители различных заболеваний. Лимфа течет по сосудам лимфатической системы в одну сторону, собираясь в самый большой из них — грудной проток, который впадает в нижнюю полую вену. Лимфа выполняет транспортную и защитную функции.
Группы крови. Переливание крови. Иммунитет
Группы крови
При значительных кровопотерях и некоторых заболеваниях требуется переливание крови, однако в прошлом это приводило к смерти пациентов или тяжелым расстройствам здоровья. Причиной данного явления оказалось склеивание эритроцитов у лиц, которым переливают кровь — реципиентов. Исследования показали, что эритроциты могут нести специальные белки-агглютиногены, обозначаемые большими латинскими буквами А и В, тогда как в плазме крови могут содержаться другие белки — агглютинины, обозначаемые греческими буквами $α$ и $β$. Во избежание склеивания эритроцитов — агглютинации — в крови одного и того же человека не должны встретиться одноименные агглютинины и агглютиногены (А и $α$, В и $β$). Всего было выделено четыре группы крови по системе АВ0, обозначаемые римскими цифрами или буквами латинского алфавита: I (0), II (А), III (В), IV (АВ).
Группы крови по системе АВ0
| Группа крови | Агглютиногены | Агглютинины |
| I (0) | — | $α$ и $β$ |
| II (А) | А | $β$ |
| III (В) | В | $α$ |
| IV (АВ) | А и В | — |
Переливание крови
На знании этих особенностей основано переливание крови при кровопотерях и хирургических операциях. Лиц с I группой крови называют универсальными донорами, так как их кровь можно переливать лицам с любой группой крови. Людям со II группой крови можно переливать кровь лиц с I и II группами крови, а лицам с III — кровь I и III групп. Лиц с IV группой крови называют универсальными реципиентами, так как им можно переливать кровь любой группы.
В настоящее время при переливании используют кровь только группы реципиента, поскольку, кроме системы АВ0 существуют и другие системы, например система резус. Лица, мембраны эритроцитов которых несут специальный белок на поверхности, называются резус-положительными, а не имеющие его — резус-отрицательными. При переливании крови лиц с положительным резусом людям с отрицательным резус-фактором также происходит агглютинация. Данная система получила свое название от макак резус, у которых она впервые была найдена.
Резус-фактор имеет значение и для протекания беременности, поскольку, если мать резус-отрицательна, а плод резус-положителен, то при родах его кровь может попасть в кровь матери, и ее организм начнет вырабатывать антитела (агглютинины) на антигены (агглютиногены) эритроцитов, что при следующей беременности может привести к серьезным осложнениям.
Иммунитет
Иммунитетом называют способность организма защищать собственную целостность и биологическую индивидуальность.
В основе иммунитета лежит невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. Основы учения об иммунитете были разработаны И. И. Мечниковым и П. Эрлихом (Нобелевская премия за 1908 год в области физиологии и медицины).
Сущность иммунных реакций заключается в том, что высокомолекулярные органические вещества, в частности белки и полисахариды, проникшие во внутреннюю среду организма, воспринимаются как чужеродные — антигены, и в ответ на их появление начинается выработка специальных веществ — антител, которые связывают и обезвреживают эти антигены, а также стимулируют процесс фагоцитоза.
Иммунитет может быть естественным и искусственным. Естественный иммунитет вырабатывается организмом без искусственных вмешательств, тогда как искусственный возникает только после введения в организм специальных лекарственных форм.
Естественный иммунитет может быть врожденным и приобретенным. Врожденный иммунитет формируется благодаря проникновению антител через плаценту или при передаче их с молоком матери, тогда как приобретенный — только в результате перенесения различных заболеваний.
Различают два вида искусственного иммунитета — активный и пассивный. Активный иммунитет возникает в результате введения ослабленных возбудителей заболеваний или выделяемых ими веществ в виде вакцин, например, против дифтерии. Пассивный же иммунитет обусловлен внесением готовых антител к возбудителям — сывороток. Активный иммунитет более стоек, чем пассивный, сохраняющийся 4–6 недель. Значительный вклад в разработку принципов создания вакцин и их введения в медицинскую практику внес великий французский биолог Л. Пастер (1822–1895).
Некоторые заболевания (ветряная оспа, краснуха, скарлатина и др.) человек переносит один раз в жизни, так как информация о возбудителях сохраняется специальными лимфоцитами — клетками иммунной памяти. Другим заболеваниям человек может подвергаться многократно, так как возбудители этих заболеваний либо слишком быстро мутируют, как вирусы гриппа или иммунодефицита человека, либо иммунитет на них возникает временно.
Ряд антигенов, например пыльца растений, домашняя пыль, кошачья шерсть, способны вызывать особенную, ураганную форму иммунологического ответа, которая проявляется в повышении чувствительности организма к ним, — аллергию. Такие антигены называются аллергенами. Аллергия развивается, как правило, не при первом, а при повторном контакте с аллергеном. При аллергии организм отвечает на аллерген чрезмерной реакцией, повреждающей его собственные клетки и ткани в результате отека, воспаления, спазма и расслабления гладкой мускулатуры, других нарушений. Биологическое значение аллергии не выяснено.
В последнее время тревогу врачей во всем мире вызывает снижение иммунитета, особенно у подрастающего поколения. Иммунодефицитные состояния организма, при которых восприимчивость организма к различным инфекционным агентам повышается, могут быть вызваны разными причинами, начиная от неблагоприятных условий окружающей среды и эмоциональных потрясений и заканчивая перенесенными заболеваниями. Однако наиболее опасной из этих причин является ВИЧ.
Обмен веществ и превращение энергии в организме человека
В организме человека одновременно происходит непостижимое количество химических реакций, которые обеспечивают его функционирование как целостной системы. Совокупность этих реакций называется обменом веществ, или метаболизмом, который имеет две стороны — катаболизм и анаболизм.
Поскольку человек относится к гетеротрофным существам, он нуждается в постоянном поступлении органических веществ из окружающей среды как для построения собственного организма, так и для обеспечения его потребностей в энергии. Однако белки, липиды и углеводы, которые мы в основном получаем с пищей, не могут попасть в организм в том виде, в котором мы их потребляем, поскольку белки, например, могут вызвать различные заболевания или даже гибель организма. Поэтому они проходят в пищеварительной системе сложный процесс механической и химической обработки, который обеспечивает их расщепление до простых веществ. Эту стадию обмена веществ называют подготовительной, основные стадии происходят в клетках, а заключительной стадией называется удаление конечных продуктов расщепления из организма.
Органические вещества, поступившие в клетку, в основном направляются на энергетические потребности клетки. Элементарное поддержание жизнедеятельности и активная деятельность требуют различных затрат энергии, поэтому на уровне организма различают основной и общий обмены. Основной обмен — это энергозатраты в стандартных условиях у спокойно лежащего, но не спящего человека утром натощак. Он необходим для работы внутренних органов и расслабленных мышц. Взрослый человек расходует в день около 100,56 кДж на 1 кг массы в сутки, а подросток — 142,6 кДж на 1 кг.
Общий обмен во многом зависит от образа жизни человека, его профессии и возраста и в среднем почти в два раза превышает основной обмен.
На основе исследования обмена веществ разработана концепция рационального питания, согласно которой количество и качество потребляемой пищи должно соответствовать потребностям организма. На ее основе разрабатываются нормы питания.
Под нормой питания следует понимать общее количество пищи и соотношение ее компонентов, которые обеспечивают нормальное состояние здоровья людей разного возраста, пола, способа жизни и труда, соответствуют биологической природе человека. В настоящее время население делят на пять групп по потребностям в энергии.
Группы интенсивности труда взрослого трудоспособного населения и рекомендованные в соответствии с этим потребности в энергии
| Группа интенсивности труда | Характер деятельности | Потребность в энергии, кДж на 1 кг массы тела в сутки |
| I | В основном умственный труд | 167,4 |
| II | Легкий физический труд | 179,9 |
| III | Труд средней тяжести | 192,5 |
| IV | Тяжелый физический труд | 221,7 |
| V | Особо тяжелый физический труд | 255,2 |
Основными источниками энергии в пище являются углеводы, белки и липиды. Так, в результате расщепления 1 г белков и углеводов выделяется по 17,2 кДж, а липидов — 38,9 кДж энергии. Несмотря на то, что эти вещества могут заменять друг друга по количеству выделяемой энергии, а их обмены взаимосвязаны, это не означает, что можно перейти на питание только одним из видов органических веществ, так как это приводит к нарушению работы желудочно-кишечного тракта и состояния здоровья в целом.
Потребность в сбалансированном питании обусловлена еще и тем, что в белках содержатся незаменимые аминокислоты, а в состав липидов входят незаменимые жирные кислоты, которые не синтезируются в организме, однако являются жизненно необходимыми для обновления и построения различных структур.
В суточном рационе взрослого человека белки, липиды и углеводы используются в соотношении 1:1:4. Среднесуточная потребность человека в основных органических веществах определяется возрастом, полом, профессией и другими показателями. В среднем за сутки взрослый человек должен потреблять 80–100 г белков, столько же жиров (25–30 г из них должны быть растительными) и 350–400 г углеводов (простых из них должно быть не больше 50–100 г), причем для мужчин эти нормы несколько выше, чем для женщин.
Кроме незаменимых амино- и жирных кислот, пища содержит еще некоторые компоненты, необходимые организму для нормального функционирования, например витамины и микроэлементы, однако их содержание в продуктах питания настолько мало, что количество потребляемой пищи часто должно превышать расчетные показатели.
Тема, касающаяся группы крови, встречается в ЕГЭ только в заданиях с развернутым ответом. Как правило, это задачи на наследование групп крови, наследования резус-фактора. Чтобы решать такие задания без каких-либо проблем, достаточно понять механизм наследования этих двух неотъемлемых составляющих организма человека, а также следовать рекомендациям нашего преподавателя Алисы Эдгаровны.
Для начала определимся, что же такое группы крови и резус-фактор.
На клетках крови, которые в организме переносят кислород — эритроцитах — есть специальные белки. В мембране эритроцитов человека содержится около 300 таких белков. Их молекулярное строение закодировано определенными генами (именно про варианты этих генов и идет речь в некоторых задачах). Самыми важными классификациями групп крови человека являются система AB0 и резус-фактор.
Система «AB0»
В медицине (для целей переливания крови от одного человека другому) важно знать, как происходит взаимодействие между антигенами эритроцитов и антителами, находящимися в крови. В плазме крови человека могут содержаться антитела анти-А и анти-В, на поверхности эритроцитов — антигены A и B, причём из белков A и анти-А содержится один и только один, то же самое — для белков B и анти-В. Полное отсутствие антигенов на эритроцитах и присутствие обоих антител в плазме характеризуют первую группу крови. При переливании крови контролируется состав антиген-антитело. В случае содержания в крови (при переливании) одновременно эритроцитов с антигенами A и антител анти-A в плазме крови происходит склеивание эритроцитов, то же происходит при наличии антигенов B и антител анти-B.
На этом основана реакция агглютинации (склеивания) при определении группы крови системы AB0, когда берётся кровь пациента и стандартные группоспецифические сыворотки.
В современном мире переливание крови производится по принципу ориентирования на группу крови реципиента (тот, кто принимает переливание), для недопущения развития осложнений.
Если в медицинском центре нет крови, которая бы идеально подходила реципиенту, переливают кровь по следующему принципу:
Таким образом, в экстренных ситуациях человек с группой крови 1(0) является универсальным донором*, а человек с 4(АВ) — универсальным реципиентом*.
————————————————————————————————————————————
До́нор (от лат. dono — «дарю») — в общем смысле это объект, отдающий что-либо другому объекту (называемому «акце́птором» или «реципие́нтом»).
Реципие́нт (лат. recipere — получать, принимать) — объект или субъект, получающий (принимающий) что-либо от другого объекта или субъекта, называемого донором.
————————————————————————————————————————————
Система «резус-фактор»
Клинически наиболее важной системой группы крови после системы AB0 — это система резус-фактор. В зависимости от человека, на поверхности красных кровяных телец может присутствовать или отсутствовать «резус-фактор», то есть антиген D. Часто используемые термины «резус-фактор», «отрицательный резус-фактор» (Rh-) и «положительный резус-фактор» (Rh+) относятся только к отсутствию или наличию антигена D. Резус-положительными являются около 85% людей европеоидной расы. Кровь переливают строго по совпадению резус-фактора.
Наследование систем «AB0» и «резус-фактор»
Чаще всего школьники встречаются с данными понятиями в 28 задании (С6) — задачи по генетике. Наследование этих систем отличается друг от друга. Вспомним, что поколение F1 зависит от генотипа родителей, и один вариант гена потомок получает от отца, а второй — от матери.
Наследование системы AB0 связано с явлением кодоминирования — когда существует несколько доминантных аллелей одного гена. В случае системы AB0 — это сразу два доминантных аллеля A и B. Исходя из этого, рассмотрим возможные генотипы родителей по группам крови:
Генотип человека с 1(0) группой обозначается iº iº. При этом, аллель iº является рецессивным, а первая группа крови проявляется всегда только при двух рецессивных аллелях в одном организме. Гаметы у такого организма всегда будут iº.
Генотип человека с 2(А) группой обозначается IA iº (гетерозигота с рецессивным аллелем iº ) или IA IA (гомозигота по доминантному аллею A). Гаметы первого варианта — IA и iº, второго варианта — IA.
Генотип человека с 3(B) группой обозначается IB iº (гетерозигота с рецессивным аллелем iº) или IB IB (гомозигота по доминантному аллелю B). Гаметы первого варианта — IB и iº, второго варианта — IB.
Генотип человека с 4(AB) группой обозначается IA IB (оба доминантных аллеля проявляются в фенотипе). Гаметы — IA и IB.
Для наглядности и примера разные варианты наследования группы крови представлены в таблице. Она не отражает причину появления той или иной группы у потомства (в рамках статьи все случаи наследования рассмотреть невозможно), но дает упрощенное представление о данном процессе.
Наследование резус-фактора происходит по обычной схеме полного доминирования.
R — наличие резус-фактора
r- отсутствие резус-фактора
Генотип человека с положительным резус-фактором (Rh+) может быть представлен двумя вариантами — RR (гомозигота по доминантному аллею R) или Rr (гетерозигота).
Генотип человека с отрицательным резус-фактором (Rh-) может иметь только один вариант — rr (гомозигота по рецессиву).
Родители резус-положительны (RR, Rr) — ребенок может быть резус-положительным (RR, Rr) или резус-отрицательным (rr).
Один родитель резус-положительный (RR, Rr), другой резус-отрицательный (rr) — ребенок может быть резус-положительным (Rr) или резус-отрицательным (rr).
Родители резус-отрицательны, ребенок может быть только резус-отрицательным.
© blog.tutoronline.ru,
при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
Совместимость групп крови при переливании
Материал по биологии
Совместимость групп крови при переливании
Агглютиногены отличаются друг от друга химическим строением. Для упрощения изобразим агглютиноген А квадратными выростами на поверхности эритроцита. На изображенном выше рисунке в плазме содержатся агглютинины, чья форма (сайт связывания агента) совпадает с формой антигена эритроцита. Такие антитела могут связывать эритроциты этой группы, их называют агглютининами α (альфа).
При связывании агглютиногена А и агглютинина α происходит процесс слипания эритроцитов (агглютинация), при массовом слипании эритроцитов в крови наступает смерть.
Аналогично действует агглютинин β (бета) на агглютиноген В.
Вывод: агглютиноген А и агглютинин α не могут принадлежать одной группе крови, иначе это приведет к слипанию эритроцитов, то же можно сказать и об агглютиногене В и агглютинине β.
Нужно учесть, что в агглютинации участвуют не только агглютиногены и агглютинины. На поверхности эритроцита есть кислоты, определяющие отрицательный заряд мембран эритроцита, поэтому, в норме, эритроциты отталкиваются друг от друга и слипания не происходит. При взаимодействии одноименных агглютиногенов и агглютининов (А и α) заряд теряется, эритроциты слипаются и оседают. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) – один из показателей здоровья человека.
В самом начале двадцатого столетия К. Ландштейнер и Я. Янский открыли группы крови. Они соответствуют определенному химическому составу плазмы и поверхности эритроцита. Именно к. Ландштейнер определил, что эритроциты одного человека могут слипаться под действием плазмы другого человека.
Первая группа крови.
Эритроциты людей с этой группой не имеют на поверхности агглютиногенов, но их плазма содержит оба агглютинина – α и β. Из-за отсутствия на поверхности эритроцитов антигенов агглютинации не происходит.
Вторая группа крови.
Эритроциты этой группы содержат на поверхности агглютиноген А, а в плазме агглютинин β, сайт связывания которого не совпадает с формой агглютиногена и не может с ним взаимодействовать, поэтому слипания не происходит.
Третья группа крови.
Её агглютиногены эритроцитов так же не могут быть связаны белками плазмы этой же крови из-за несовпадения их форм:
Четвёртая группа крови.
Содержит оба агглютиногена, поэтому агглютининов в плазме этой крови нет.
Переливание крови.
На основе знаний о химическом составе плазмы и поверхности эритроцитов у разных групп можно составить таблицу совместимости крови при переливании:
Рассмотрим переливание первой группы крови в четвертую. Первая группа крови содержит эритроциты без агглютиногенов и кровь реципиента (того, кому её переливают) не реагирует на кровь донора как на чужеродные агенты. Но вместе с эритроцитами первой группы переливают и плазму с агглютининами, которые реагируют на агглютиногены реципиента, как на чужеродные. Однако следует помнить, что при переливании к другим группам крови берут небольшое количество донорской крови и её плазма сильно разбавляется в крови человека, которому перелили такую кровь. Даже если агглютинины действуют на эритроциты реципиента, их концентрация столь мала, что они не могут склеить большое количество эритроцитов, следовательно, негативных последствий не будет или они будут минимальны. При необходимости перелить большое количество крови донор и реципиент должны иметь одинаковую группу крови.
Схему допустимых доноров можно представить в следующем виде:
Резус-фактор
Помимо агглютиногенов группы А и В, поверхность эритроцитов содержит и другие белки-агглютиногены, например резус-фактор (назван в честь макаки, в крови которой был впервые обнаружен). Люди, имеющие этот белок (кололо 85% людей) называются резус-положительными. В плазме их крови нет агглютининов, действующих на этот белок.
Небольшое количество людей не имеет белков резус-фактора, но в их крови есть агглютинины, действующие как антитело на чужие белки (на кровь с положительным резус-фактором).
Поэтому переливание делают, если донор и реципиент имеют одинаковый резус-фактор. Небольшое количество крови можно перелить от резус-отрицательного донора к резус-положительному реципиенту, чтобы агглютининов реципиент получил немного и это не привело к агглютинации эритроцитов.
Наличие белка резус-фактора является доминантным признаком. Если у женщины отрицательная группа крови, а у её мужа – положительная (гомозигота), то плод будет иметь положительную группу крови, то есть на его эритроцитах будут находится специфические белки, в ответ на появление которых организм матери будет вырабатывать антитела, переносящиеся через плаценту в плод и разрушающие его эритроциты. Такая реакция называется резус-конфликтом.
Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.
Сегодня, как и обещал, поговорим о группах крови человека. Почему их четыре? И вообще для чего нужно знать свою группу крови?
Почему быть донором так почетно и очень важно для человечества?
Кровь — важнейшая составляющая соединительной ткани организма человека (как-будто, что-то в нашем организме может быть неважным ?). Конечно, важны все органы и должны нормально работать всегда все клетки любых тканей нашего организма, но питание то они все получают за счет крови! К сожалению, человечество до сих пор не может искусственно создать достойный заменитель крови.

Но любая ли кровь подходит любому организму?
Помните : «Мы с тобой одной крови. Ты и Я!» — приветственный клич Маугли. Но это, к сожалению, совсем не так и вы хорошо это знаете.
Почему, например, люди с I первой или по другому называемой О нулевой группой крови являются универсальными донорами — они что самые «добрые», их кровь подходит любому организму (сами они, нуждаясь в переливании, будут самым уязвимым звеном, так как им подойдет кровь только от людей тоже с О нулевой группой крови).……………………………………………..
А почему людям с IV четвертой или АВ группой крови подходит кровь любого человека (они универсальные реципиенты).
Но их кровь пригодна для переливания лишь людям тоже с группой крови АВ, что, они самые «вредные»?
Но есть еще и люди со II (А) и с III (В) группами крови, которым подходит кровь от людей с одноименной группой крови и, естественно, от людей универсальных доноров.
Известно, что в процентном соотношении численность людей с различными группами крови на планете не одинакова.
Не совсем может быть и шуткой:
Почему россияне душевный народ? Среди нас 40% граждан с I (О) группой крови — универсальных доноров, а с IV (АВ) — лишь 6% (39% с группой А и 15% с группой В). Может быть поэтому утопические идеи социализма всеобщего Равенства и Братства смогли временно победить с начала ХХ века именно в нашей стране альтруистов-доноров?
Но вы то ждали от меня совсем не этого. Обещал то я рассказать, с чем именно связано наличие у людей различных групп крови и почему они (группы крови) так называются. Почему четыре? Почему О или I, А или II, В или III, АВ или IV. Откуда вообще взялось это «или», почему какая-тот неоднозначность в понятиях?
А все дело в агглютининах и агглютиногенах
Написал я и подумал, а надо ли всё подробно расписывать? По школьной программе требуется, но я совершенно уверен, что даже если всю эту инфу как-то свести воедино, а получается табличка 7 х 4 = 28 клеточек, все равно вряд ли можно будет что-то запомнить.
Попробую расписать самое основное. В эритроцитах «сидят» агглютиногены — антигены. В плазме крови находятся агглютинины — антитела. У людей с разными группами крови присутствие или отсутствие этих веществ-антагонистов друг другу различное.
Если при переливании, группы крови донора и реципиента подобраны неправильно, то это вызывает агглютинацию (склеивание) эритроцитов крови пациента, происходит закупорка сосудов и неизбежная смерть.
Любой из нас, являясь добровольным донором (а можно сдавать кровь без ущерба здоровью своему организму каждые полгода. Для каких то людей это может оказаться даже и полезной процедурой — кровь быстрее обновляется) не застрахован от того, чтобы в любой момент не превратиться (не дай Бог) в реципиента.
Поэтому так важно, чтобы врачи не ошиблись с определением вашей группы крови и надо помнить свою группу крови всегда.
А группа крови у нас закреплена генетически, поэтому в течение жизни измениться не может. Какие гены и как комбинируясь обеспечивают проявление той или иной группы крови человека — это уж любому, изучающему биологию, знать просто необходимо.
Тем более, что здесь придется запомнить всего 4 фенотипические и 6 генотипических групп крови. Это далеко не 28 сочетаний агглютиногенно-агглютининовых «заморочек», возникающих на физиологическом уровне.
Генетическая подоплека наличия различных групп крови
Кто даже и совсем всё забыл, сейчас за несколько минут поймет как всё просто: за проявление в популяции людей групп крови отвечают ТРИ гена, обозначаемые буквой I (ай большая английская). Это гены IO, IA , IB. (О — это не буква О, а ноль).
Так вот, как мы теперь вспомнили, всех генов, ответственных за проявление какой-то определенной из групп крови всего ТРИ, но набор то хромосом в соматических клетках организма всегда диплоидный, то есть каждый признак встречается всего дважды (два аллельных гена любого признака, кроме явления полимерии). Значит в организме любого человека ген I может присутствовать лишь в двух из трех возможных состояний.

Выяснилось, что аллельные гены IА или IВ доминируют над IО. А это значит, например, что не только гомозиготный организм с генотипом IAIA, но и гетерозиготный — IAIO, будут давать фенотипически одну группу крови, одноименную букве А (эту группу крови называют II второй).
По аналогии, кровь организма с генами IBIB и IBIO — назвали группой В или III группой.
Но вот при совместном попадании генов IA и IB в зиготу, развивающийся организм приобретает новый признак АВ или IV группу крови, так как ни один из этих генов не доминирирует над другим — они кодоминантны друг другу.
В этой статье мы так и не добрались до решения генетических задач, может быть слишком издалека (с Маугли) я начал. «Портянка» уже длинная получилась, поэтому не обессудьте — ЕГЭшные задачки по группам крови обсудим уж только завтра.
******************************************************************
У меня на блоге вы можете приобрести ответы на все тесты ОБЗ ФИПИ за все годы проведения экзаменов по ЕГЭ и ОГЭ (ГИА).
Репетитор по биологии
Садыков Борис Фагимович, 1956 г. рождения. Кандидат биологических наук, доцент. Живу в замечательном городе Уфе. Преподавательский стаж с 1980 года. Репетитор биологии по Скайпу.
Б. Основы генетики
|
группы кровидоноррепетитор биологии по Скайпурепетитор по биологииреципиентуниверсальный донор
|
Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работ: антитела, вакцина, внутренняя среда организма, иммунитет (естественный, искусственный, активный, пассивный, врожденный, приобретенный), лимфа, плазма, резус-фактор, фибрин, фибриноген, форменные элементы крови (лейкоциты, лимфоциты, тромбоциты, эритроциты).
Внутренняя среда организма образована кровью, лимфой и тканевой жидкостью.
Обмен веществ между клетками, лимфой и кровью осуществляется через тканевую жидкость, которая образуется из плазмы крови. Внутренняя среда организма обеспечивает гуморальную связь между органами. Она относительно постоянна. Постоянство внутренней среды организма называется гомеостазом. Кровь – важнейшая составная часть внутренней среды. Это жидкая соединительная ткань, состоящая из форменных элементов и плазмы.
Функции крови:
– транспортная – осуществляет транспорт и распределение химических веществ по организму;
– защитная – содержит антитела, осуществляет фагоцитоз бактерий;
– терморегуляционная – обеспечивает распределение тепла, образующегося в процессе метаболизма и выделении его во внешнюю среду;
– дыхательная – обеспечивает газообмен между тканями, клетками и внутренней средой.
В организме взрослого человека около 5 л крови. Часть циркулирует по сосудам, а часть находится в кровяных депо.
Условия нормального функционирования крови:
– объем крови не должен быть меньше 7%;
– скорость кровотока – 5 л в мин.;
– сохранение нормального тонуса сосудов.
Состав крови: плазма составляет 55% объема крови, из которых 90—92% воды и 8—10% неорганических и органических веществ.
В состав плазмы крови входят: белки – альбумин, глобулины, фибриноген, протромбин. Плазма, лишенная фибрина, называется сывороткой. рН плазмы = 7,3—7,4.
Форменные элементы крови.
Эритроциты – красные клетки крови. В 1 мм3 4—5 млн.
Лейкоциты – белые клетки крови, диаметром 8– 10 мкм. В 1 мм3 5—8 тыс.
Тромбоциты – безъядерные клетки (кровяные пластинки). Диаметром 5 мкм. В 1 мм3 – 200—400 тыс.
Зрелые эритроциты – безъядерные, двояковогнутые клетки. Основную часть составляет железосодержащий белок гемоглобин. Транспортирует молекулярный кислород, превращаясь в непрочное соединение – оксигемоглобин. Из тканей эритроцитами транспортируется углекислый газ. При этом гемоглобин превращается в карбгемоглобин. При отравлениях угарным газом образуется стойкое соединение гемоглобина – карбоксигемоглобин, неспособный связывать кислород.
Эритроциты образуются в красном костном мозге плоских костей из ядерных, стволовых клеток. Созревшие эритроциты циркулируют по крови 100—120 дней, после чего они разрушаются в селезенке, печени и костном мозге. Эритроциты могут разрушаться и в других тканях (исчезают синяки).
Тромбоциты – плоские безъядерные клетки неправильной формы, участвующие в процессе свертывания крови и способствуют сокращению гладких мышц кровеносных сосудов. Образуются в красном костном мозге. В крови циркулируют 5—10 дней, затем разрушаются в печени, легких и селезенке.
Лейкоциты – бесцветные ядерные клетки, не содержащие гемоглобина. Численность лейкоцитов может колебаться в течение суток в зависимости от функционального состояния организма. Лейкоциты осуществляют фагоцитарную функцию.
Лимфоциты, разновидность лейкоцитов, образуются в лимфоузлах, миндалинах, аппендиксе, селезенке, тимусе, костном мозге. Продуцируют антитела и антитоксины. Антитела защищают организм от чужеродных белков – антигенов.
Свертывание крови – важнейший защитный механизм, обеспечивающий предохранение организма от кро– вопотерь при повреждениях кровеносных сосудов. Процесс свертывания крови зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются ионы Са2+ , инициирующие процесс свертывания, протромбин – белок плазмы крови, превращающийся в тромбин и фибриноген – растворимый белка плазмы, превращающегося под влиянием тромбина в нерастворимый белок – фибрин. Фибрин на воздухе образует сгусток, называемый тромбом.
Увеличению свертывающей способности крови способствуют препараты, содержащие хлорид кальция, витамин К. При больших кровопотерях необходимо переливание крови.
Переливание крови заключается в подборе донорской крови и переливании ее реципиенту.
Схема переливания крови:
При переливании крови необходимо учитывать наличие резус-фактора.
Срок жизни форменных элементов крови ограничен. Относительное постоянство количества и состава крови в организме обеспечиваются, помимо сосудов кровеносного русла, органами кроветворения (красный костный мозг, лимфоузлы, селезенка, клетки печени, синтезирующие белки плазмы) и органами кроворазрушения (печени, селезенки).
Резус-фактор – белок, который присутствует в плазме крови большинства людей. Такие люди называются резус-положительными по группам крови. У резус-отрицательных людей этого белка нет. При переливании крови необходимо учитывать ее совместимость по резус-фактору. Если резус-отрицательному человеку перелить резус-положительную кровь, произойдет склеивание эритроцитов, что может привести к гибели реципиента.
Иммунитет – обеспечивает защиту организма от генетически чужеродных веществ, инфекций. Поддерживает специфичность организма.
Иммунные реакции обеспечиваются антителами и фагоцитами. Антитела вырабатываются клетками – производными от В-лимфоцитов в ответ на появление в организме антигенов. Антиген и антитело образуют комплекс антиген – антитело, в котором антиген теряет свои патогенные свойства.
Врожденный иммунитет связан с антителами, полученными ребенком с молоком матери. Кроме того, он поддерживается строением кожи и слизистых оболочек, наличием бактерицидных ферментов, кислой средой желудочного сока и т.д.
Приобретенный иммунитет обеспечивается клеточными и гуморальными механизмами (теория И. Мечникова и П. Эрлиха). Иммунитет, возникший после заболевания, называется естественным. Если иммунитет возникает после введения вакцины, содержащей ослабленных возбудителей болезни или их токсины, то он называется искусственным активным иммунитетом. После введения сыворотки, содержащей готовые антитела, возникает искусственный пассивный иммунитет.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
Часть А
А1. Внутреннюю среду организма составляют
1) плазма крови, лимфа, межклеточное вещество
2) кровь и лимфа
3) кровь и межклеточное вещество
4) кровь, лимфа, тканевая жидкость
А2. Кровь состоит из
1) плазмы и форменных элементов
2) межклеточной жидкости и клеток
3) лимфы и форменных элементов
4) форменных элементов
А3. Мозоль – это скопление
1) клеток крови 2) лимфы 3) гноя 4) плазмы
А4. Эритроциты осуществляют функцию
1) транспорта кислорода 3) свертывания крови
2) защиты от инфекций 4) фагоцитоза
А5. Свертывание крови связано с переходом
1) гемоглобина в оксигемоглобин
2) тромбина в протромбин
3) фибриногена в фибрин
4) фибрина в фибриноген
А6. Неправильно перелитая кровь от донора к реципиенту
1) препятствует свертыванию крови реципиента
2) не сказывается на функциях организма
3) разжижает кровь реципиента
4) разрушает клетки крови реципиента
А7. Резус-отрицательные люди
1) не содержат в крови определенного белка
2) содержат белок, которого нет у резус-положительных людей
3) являются универсальными реципиентами
4) являются универсальными донорами
А8. Одной из причин малокровия может быть
1) недостаток железа в пище
2) повышенное содержание в крови эритроцитов
3) жизнь в горах
4) недостаток сахара в пище
А9. Эритроциты и тромбоциты образуются в
1) желтом костном мозге 3) печени
2) красном костном мозге 4) селезенке
А10. Симптомом инфекционного заболевания может служить повышение содержания в крови
1) эритроцитов 3) лейкоцитов
2) тромбоцитов 4) глюкозы
А11. Длительный иммунитет не вырабатывается против
1) кори 3)гриппа
2) ветрянки 4) скарлатины
А12. Пострадавшему от укуса бешеной собаки вводят
1) готовые антитела
2) антибиотики
3) ослабленных возбудителей бешенства
4) обезболивающие лекарства
А13. Опасность ВИЧ заключается в том, что он
1) вызывает простуду
2) приводит к потере иммунитета
3) вызывает аллергию
4) передается по наследству
А14. Введение вакцины
1) приводит к заболеванию
2) может вызвать слабую форму болезни
3) излечивает от заболевания
4) никогда не приводит к видимым нарушениям здоровья
А15. Иммунную защиту организма обеспечивают
1) аллергены 3) антитела
2) антигены 4) антибиотики
А16. Пассивный иммунитет возникает после введения
1) сыворотки 3) антибиотика
2) вакцины 4) крови донора
А17. Активный приобретенный иммунитет возникает после
1) перенесенной болезни 3) введения вакцины
2) введения сыворотки 4) рождения ребенка
А18. Приживлению чужих органов мешает специфичность
1) углеводов 3) белков
2) липидов 4) аминокислот
А19. Основная роль тромбоцитов заключается в
1) иммунной защите организма
2) транспорте газов
3) фагоцитозе твердых частиц
4) свертывании крови
А20. Фагоцитарную теорию иммунитета создал
1) Л. Пастер 3) И. Мечников
2) Э. Дженнер 4) И. Павлов
Часть В
В1. Выберите клетки и вещества крови, обеспечивающие ее защитные функции
1) эритроциты 3) тромбоциты 5) гемоглобин
2) лимфоциты 4) фибрин 6) глюкоза
В2. Установите соответствие между видом иммунитета и его характеристикой
Часть С
С1. Почему вакцина, введенная против одного инфекционного заболевания, не предохраняет человека от другого инфекционного заболевания?
С2. В целях профилактики столбняка здоровому человеку ввели противостолбнячную сыворотку. Правильно ли поступили медики? Ответ докажите.

























