БИОЛОГИЧЕСКие ФУНКЦИи КРОВИ

Кровь – постоянно циркулирующая биологическая жидкость, осуществляющая взаимосвязь различных анатомических структур организма. По объему составляет 8 % от массы тела. У молодых животных – несколько больше.

Физиологические функции крови сложные и разносторонние. Основные - дыхательная, питательная, выделительная, регуляторная, защитная, механическая.

Дыхательная функция крови заключается в транспортировке эритроцитами от легких к органам и тканям кислорода и удаление из тканей в окружающую среду углекислого газа.

Легкие имеют огромную поверхность соприкосновения с атмосферным воздухом. Стенки альвеол, альвеолярных мешочков и ходов тканей легкого построены из респираторного эпителия, толщина которого едва достигает 0,004 мм. Через них газы диффундируют в кровь. Процессу диффузии способствует разница между парциальным давлением· кислорода и углекислого газа. Так, давление кислорода в окружающем воздухе равно 20,3 . кПа, в альвеолярном - 14,7, в венозной крови - 5,3-6,7 кПа. Это и создает оптимальные условия для перехода кислорода из альвеолярного воздуха в кровь, а также выделения углекислого газа из крови в окружающую среду.

Диффундировавший через стенки респираторного эпителия кислород соединяется с гемоглобином, образуя оксигемоглобин (Нb0₂). В составе артериальной крови Нb0₂ поступает в органы и ткани. Здесь создаются оптимальные условия для газообмена. В артериях парциальное давление равно 13,3 кПа, в тканях оно уменьшается до 5,3, в межклеточной жидкости- до 0,7-2,7 кПа. Оксигемоглобин распадается на гемоглобин и кислород. Кислород диффундирует в клетки и используется для клеточного дыхания. Под влиянием ЦХО он вступает во взаимодействие с водородом, образуя воду. В ходе клеточного дыхания изменяются свойства гемоглобина. Так, кислотные свойства Нb0₂ в 70 раз больше, чем НЬ. Поэтому в тканях он легко присоединяет углекислый газ, который затем выделяется в окружающую среду в результате перехода в капиллярах легких Нb0₂ в НЬ.

Углекислый газ связывается двумя путями: образованием карбогемоглобина и гидрокарбонатов. В первом случае он присоединяется к свободной аминогруппе НЬ:

Карбогемоглобин - нестойкое соединение и в тканях легких распадается с отщеплением СО₂, который удаляется с выдыхаемым воздухом.

Во втором случае С0₂ связывается натриевыми и· калиевыми солями белков крови:

Эритроциты: КНЬ+НСО_З^- +Н⁺ КНСО₃+ННЬ;

Плазма: Na-Белок+НСО_З^-+Н+ NаНСО₃+Н-Белок.

Эти реакции обратимы. Чем больше парциальное давление CO₂, тем больше образуется гидрокарбонатов, и наоборот. В капиллярах легких HHbO₂ вытесняет угольную кислоту из гидрокарбонатов:

КНС₃ + ННbО₂ →КНbО₂ + Н₂СО₃

Под влиянием карбоангидразы угольная кислота распадается на углекислый газ и воду. Углекислый газ удаляется из легких вместе с выдыхаемым воздухом. Участие гемоглобина в газообмене связано с его способностью удерживать рН крови на определенном уровне. Это достигается в результате обмена ионами между плазмой и эритроцитами в тканях организма и в легких (рис. 2.16.). Мембрана эритроцитов пропускает внутрь анионы плазмы (CI^-) и почти непроницаема для катионов (Na+ и К+). Согласно уравнению Доннана, с увеличением парциальноro давления углекислоro газа в капиллярах тканей анионы CI^- переходят в эритроциты, образуя соли с катионами К⁺ гемоглобина. Катионы Na⁺ плазмы вступают в реакцию с анионами НСО₃^-; образуя гидрокарбонаты:

Эритроциты: CI^-+K⁺→KCI;

Плазма: HC0₃^-+Na⁺ → NаНСО₃.

Рисунок 51. Роль эритроцитов в обмене газов между тканями и легкими

В капиллярах легких под влиянием HbO₂ реакция идет в обратном направлении, что приводит к выделению СО₂.

Артериальная кровь различных животных в среднем содержит 0,21 л/л кислорода, венозная - 0,15 л/л. Следовательно, при прохождении артериальной крови через органы и ткани в них задерживается 0,06 л/л кислорода и используется для окисления органических веществ.

Организм массой 70 кг ежесуточно потребляет в среднем 600 л 0₂ и выделяет 450 л С0₂.

Содержание в крови HbO₂ зависит от парциальноro давления кислорода. При его снижении уменьшается содержание НЬ0₂ в крови, что приводит к гипоксемии. При уменьшении содержания кислорода в тканях наступает гипоксия, и даже аноксия - прекращение дыхания. Часто причиной аноксии могут быть различные отравления (оксидами азота, мышьяковистыми соединениями, угарным газом и др.); что приводит к образованию стойких форм производных гемоглобина – метгемоглобина или карбоксигемоглобина.

Питательная функция крови – перенос органических веществ от кишечника к тканям и органам.

Выделительная – доставка конечных продуктов обмена к выделительным органам – легким, почкам, кишечнику, коже.

Регуляторная – транспортировка к органам и тканям организма гормонов, витаминов, ферментов, поддержание изоионии и изотонии в тканях, поддержание постоянного рН, а также регуляции тепла.

Защитная – биосинтез и транспортировка защитных веществ – антител, антитоксинов, антиферментов, буферных систем, факторов свертывания крови, обезвреживание вредных ядов и т. д.

Механическая – создание необходимого давления в полостях и органах для формообразования и выполнения физиологических функций организма.