17.5: Кров
- Page ID
- 5793
Від знаменитого роману Брема Стокера про графа Дракулу до Campy телесеріалу Баффі вбивця вампірів, фантазії з вампірами, як і на малюнку\(\PageIndex{1}\), популярні протягом десятиліть. Насправді вампіри зустрічаються в багатовікових міфах з багатьох культур. У таких міфах вампіри взагалі описуються як істоти, які п'ють кров, бажано людського різновиду, для існування. Дракула, наприклад, заснована на східноєвропейському фольклорі про людину, яка досягає безсмертя (і вічного прокляття), п'ючи кров інших.
функції крові
Кров виконує багато важливих функцій в організмі. До основних функцій крові відносяться:
- постачання тканин киснем, який необхідний всім клітинам для аеробного клітинного дихання.
- постачання клітин поживними речовинами, включаючи глюкозу, амінокислоти, жирні кислоти.
- видалення метаболічних відходів з клітин, включаючи вуглекислий газ, сечовину та молочну кислоту.
- допомагаючи захистити організм від хвороботворних мікроорганізмів та інших чужорідних речовин.
- утворюючи згустки для герметизації порушених судин і зупинки кровотечі.
- транспортування гормонів та інших молекул месенджера.
- регулює рН організму, який повинен триматися у вузькому діапазоні (від 7,35 до 7,45).
- допомагаючи регулювати температуру тіла (за допомогою звуження судин і розширення судин).
Що таке кров?
Кров - це рідка сполучна тканина, яка циркулює по всьому тілу по судинам серцево-судинної системи. Що робить кров настільки особливою, що вона представлена в поширених міфах? Хоча на кров припадає менше 10 відсотків маси тіла людини, вона цілком буквально є еліксиром життя. Оскільки кров рухається по судинам серцево-судинної системи, вона доставляє життєво важливі речовини, такі як поживні речовини та кисень, до всіх клітин і забирає їх метаболічні відходи. Без перебільшення можна сказати, що без крові клітини не змогли б вижити. Дійсно, без кисню, що переноситься в кров, клітини мозку починають гинути буквально за лічені хвилини.
Середній організм дорослої людини містить від 4,7 до 5,7 літрів (5-6 кварт) крові. Більше половини цієї кількості є рідиною. Більша частина решти цієї кількості складається з клітин. Відносні кількості різних компонентів в крові проілюстровані на малюнку\(\PageIndex{2}\). Компоненти також описані в тексті.
Плазма крові
Плазма є рідким компонентом крові людини і за обсягом становить близько 55 відсотків крові. Вона становить близько 92 відсотків води і містить багато розчинених речовин. Більшість цих речовин є білками, але в плазмі також містяться слідові кількості глюкози, мінеральних іонів, гормонів, вуглекислого газу та інших речовин.
формовані елементи
До формених елементів в крові відносяться еритроцити, лейкоцити, тромбоцити. Ці різні типи елементів зображені на малюнку\(\PageIndex{3}\) і описані в наступних розділах.
Червоні кров'яні клітини
Найчисленнішими клітинами в крові є еритроцити, також звані еритроцитами. Один мікролітр крові містить від 4,2 до 6,1 мільйона еритроцитів, а еритроцити складають близько чверті всіх клітин людського організму. Цитоплазма зрілого еритроцита практично повністю заповнена гемоглобіном - залізовмісним білком, який зв'язується з киснем і надає клітці червоний колір. Зрілим еритроцитам не вистачає клітинного ядра і більшості органел, щоб забезпечити максимальний простір для гемоглобіну. Їх трохи більше, ніж мішки з гемоглобіном.
Еритроцити також несуть білки, звані антигенами, які визначають групу крові. Група крові - генетична характеристика. Найвідомішими системами групи крові людини є АВО і резус-системи. Вони описані в наступному розділі.
Лейкоцити (WBC)
Лейкоцити - це клітини крові, які захищають організм від вторгнення мікроорганізмів та інших загроз. У крові набагато менше лейкоцитів (їх також називають лейкоцитами), ніж еритроцитів. Зазвичай існує лише близько 1,000 до 11 000 лейкоцитів на мікролітр крові. На відміну від еритроцитів, лейкоцити мають ядро. Лейкоцити є частиною імунної системи організму. Вони знищують і видаляють старі або аномальні клітини і клітинні сміття, а також атакують хвороботворні мікроорганізми і чужорідні речовини. Існує дві категорії WBC, гранулоцити (містять видимі гранули в цитоплазмі) і агранулоцити (не містять гранул). Гранулоцити включають нейтрофіли, еозинофіли та базофіли. До агранулоцитам відносяться лімфоцити і моноцити. П'ять типів відрізняються за своїми специфічними імунними функціями. Відносний відсоток і функції WBC зведені в таблиці\(\PageIndex{1}\):
Тип лейкоцитарного | Відсоток всіх лейкоцитів | Основна функція (и) |
---|---|---|
Нейтрофіли | 62 | Фагоцитують (поглинають і знищують) бактерії і грибки в крові |
еозинофіл | 2 | Атакувати і вбивати великих паразитів; проводити алергічні реакції |
Базофіл | <1 | Вивільнення гістаміну в запальних реакціях |
Лімфоцити | 30 | Атакувати і знищувати заражені вірусом і пухлинні клітини; створювати стійкий імунітет до конкретних патогенів |
Моноцит | 5 | Фагоцитують хвороботворні мікроорганізми і сміття в тканині |
Тромбоцити
Тромбоцити, також звані тромбоцитами, насправді є фрагментами клітин. Як і еритроцити, вони не мають ядра і більш численні, ніж лейкоцити. На мікролітр крові припадає близько 150 000 до 400 000 тромбоцитів.
Основна функція тромбоцитів - згортання крові або згортання крові. Це процес, за допомогою якого кров перетворюється з рідини в гель, утворюючи пробку в пошкодженому кровоносній судині. Якщо згортання крові проходить успішно, це призводить до гемостазу, який є припиненням крововтрати з пошкодженої судини. Згусток крові складається як з тромбоцитів, так і з білків, особливо з білка фібрину. Ви можете побачити скануючий електронний мікроскоп мікроскопу мікроскопу на малюнку\(\PageIndex{4}\).
Коагуляція починається практично миттєво після того, як відбувається травма ендотелію кровоносної судини. Тромбоцити активізуються і змінюють свою форму від сферичної до зіркоподібної, як показано на малюнку\(\PageIndex{5}\). Це допомагає їм агрегувати один з одним в місці травми, щоб почати утворювати пробку в стінці судини. Активовані тромбоцити також виділяють в кров речовини, які активують додаткові тромбоцити і запускають послідовність реакцій, що призводять до утворення фібрину. Пасма фібрину перетинають тромбоцитарну пробку і зміцнюють її, так само, як арматура зміцнює бетон.
Формування і деградація клітин крові
Кров вважається сполучною тканиною, оскільки клітини крові утворюються всередині кісток. Всі три типи клітин крові виробляються в червоному мозку кісток в процесі, який називається кровотворенням. Освіта клітин крові відбувається шляхом проліферації стовбурових клітин в мозку. Ці стовбурові клітини самооновлюються: коли вони діляться, частина дочірніх клітин залишається стовбуровими клітинами, тому пул стовбурових клітин не витрачається. Інші дочірні клітини слідують різними шляхами диференціюватися на різні типи клітин крові. Після того, як клітини диференціюються, вони не можуть ділитися, утворюючи копії себе.
Зрештою, клітини крові гинуть і повинні бути замінені шляхом утворення нових клітин крові з проліферуючих стовбурових клітин. Після того як клітини крові відмирають, відмерлі клітини фагоцитуються (поглинаються і руйнуються) лейкоцитами і видаляються з кровообігу. Це найчастіше відбувається в селезінці і печінці.
Розлади крові
Багато людські розлади в першу чергу впливають на кров. Вони включають рак, генетичні порушення, отруєння токсинами, інфекції та дефіцит поживних речовин.
- Лейкоз - група ракових захворювань кровотворних тканин в кістковому мозку. Це найпоширеніший тип раку у дітей, хоча більшість випадків трапляється у дорослих. Лейкемія, як правило, характеризується великою кількістю аномальних лейкоцитів. Симптоми можуть включати надмірну кровотечу та синці, втому, лихоманку та підвищений ризик інфекцій. Вважається, що лейкемія викликана поєднанням генетичних та екологічних факторів.
- Гемофілія відноситься до будь-якого з декількох генетичних порушень, що викликають дисфункцію в процесі згортання крові. Люди з гемофілією схильні до потенційно неконтрольованих кровотеч навіть при інших несуттєвих травмах. Вони також зазвичай страждають кровотечею в проміжки між суглобами, що може спричинити каліку.
- Отруєння чадним газом відбувається при вдиханні чадного газу (наприклад, в газах з несправної домашньої печі) незворотно зв'язується з гемоглобіном в еритроцитах. В результаті кисень не може зв'язуватися з еритроцитами для транспортування по всьому організму, а це може швидко призвести до задухи. Окис вуглецю надзвичайно небезпечний, оскільки він безбарвний і без запаху, тому його не можуть виявити в повітрі людськими органами почуттів.
- ВІЛ - це вірус, який заражає певні види лейкоцитів і перешкоджає здатності організму захищатися від хвороботворних мікроорганізмів та інших причин хвороби. ВІЛ-інфекція може згодом призвести до СНІДу або синдрому набутого імунодефіциту. СНІД характеризується рідкісними інфекціями і раковими захворюваннями, які люди зі здоровою імунною системою майже ніколи не набувають.
- Анемія - це розлад, при якому кров має недостатній обсяг еритроцитів. Це зменшує кількість кисню, який може нести кров, і може спричинити слабкість і втому. Ці та інші ознаки і симптоми анемії показані на малюнку нижче. Анемія має багато можливих причин, включаючи надмірну кровотечу, спадкові розлади, такі як серповидноклітинний гемоглобін, або дефіцит поживних речовин (залізо, фолат або В12). Важка анемія може зажадати переливання донорської крові.
Особливість: Міф проти реальності
Здавання крові рятує життя. Насправді з кожною здачею крові можна врятувати цілих три життя. Відчуття, яке виникає від знання, що ви врятували життя, варто короткий проміжок часу, необхідного для здачі крові. Тим не менш, лише меншість потенційних донорів фактично здають кров. Існує безліч міфів про здачу крові, які сприяють невеликому відсотку донорів. Знання фактів може підтвердити ваше рішення пожертвувати, якщо ви вже є донором. Якщо ви вже не є донором, отримання фактів може допомогти вам вирішити стати ним.
Міф: Ваша кров може забруднитися інфекцією під час донорства.
Реальність: Немає ризику забруднення, оскільки для збору крові для донорства використовуються лише одноразові одноразові катетери, трубки та інше обладнання.
Міф: Ви занадто старі (або занадто молоді), щоб здати кров.
Реальність: Немає верхньої вікової межі для здачі крові до тих пір, поки ви здорові. Нижня вікова межа - 16 років.
Міф: Ви не можете здавати кров, якщо у вас високий кров'яний тиск.
Реальність: Поки ваш артеріальний тиск нижче 180/100 на момент донорства, ви можете здати кров. Навіть якщо ви приймаєте ліки від артеріального тиску, щоб тримати артеріальний тиск нижче цього рівня, ви можете пожертвувати.
Міф: Не можна здавати кров, якщо у вас високий рівень холестерину.
Реальність: Високий рівень холестерину не впливає на вашу здатність здавати кров. Прийом препаратів, що знижують рівень холестерину, також не дискваліфікує вас.
Міф: Ви не можете здавати кров, якщо зробили щеплення від грипу.
Реальність: Щеплення від грипу не впливає на вашу здатність здавати кров. Ви навіть можете пожертвувати в той же день, коли ви отримаєте щеплення від грипу.
Міф: Ви не можете здавати кров, якщо приймаєте ліки.
Реальність: Поки ви здорові, в більшості випадків прийом ліків не заважає здавати кров.
Міф: Ваша кров не потрібна, якщо це загальна група крові.
Реальність: Всі види крові користуються постійним попитом.
Рецензія
- Що таке кров? Чому кров вважається сполучною тканиною?
- Визначте чотири фізіологічні ролі крові в організмі.
- Опишіть плазму і її компоненти.
- Визначте еритроцити та їх основну функцію.
- Що таке лейкоцити? Яка система організму крім серцево-судинної системи включає лейкоцити?
- Поясніть, як тромбоцити викликають згортання.
- Узагальнити утворення і деградацію клітин крові.
- Визначте три порушення крові.
- Для кожного з описів нижче вибирайте клітку крові, яка найкраще підходить під опис. Кров'яні клітини: еритроцити; лейкоцити; тромбоцити
- Має ядро
- Відповідає за згортання крові
- Окис вуглецю зв'язується з білком в цих клітині
- Як ще називають еритроцити? Як ще називають лейкоцити?
- Правда чи брехня. Плазма відноситься до цитоплазми всередині клітин крові.
- Правда чи брехня. Тромбоцити - це фрагменти клітин.
Дізнатися більше
https://bio.libretexts.org/link?16827#Explore_More
У цій доповіді TED винахідник Джо Ландоліна розповідає про свій потенційно рятувальний винахід: медичний гель, який може миттєво зупинити кровотечу.
Атрибуції
- Дракула Кліфтон Чу; суспільне надбання через Pixy.org
- Центрифугування крові за ліцензією КНУТекНудсен CC BY 3.0 через Wikimedia Commons
- Формовані елементи співробітниками Blausen.com (2014). «Медична галерея Блаузена Медікал 2014». Вікіжурнал медицини 1 (2). Дооо: 10.15347/кв.м/2014.010. ІСН 2002-436. ліцензований CC BY 3.0 через Вікісховище
- Згусток крові в скануючій електронній мікроскопії Дженіс Карр; CDC; суспільне надбання через Wikimedia Commons
- Тромбоцити співробітників Blausen.com (2014). «Медична галерея Блаузена Медікал 2014». Вікіжурнал медицини 1 (2). Дооо: 10.15347/кв.м/2014.010. ІСН 2002-436. ліцензований CC BY 3.0 через Вікісховище
- Симптоми анемії Мікаеля Хеггстрема; Публічне надбання через Wikimedia Commons
- Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0