Физиология крови. Эритроциты

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И ЗООТЕХНИИ

Кафедра физиологии и незаразных болезней





Реферат.

Тема: Физиология крови. Эритроциты.

























Выполнил: студент 2 курса ИЛ группы 8217 Черкасов Г.

Проверил: Диких И.П.







Благовещенск 2008 г.


План.



Введение

1. Количество крови у животных. Кровяное депо.

2. Состав крови. Плазма. Сыворотка.

3. Эритроциты. Строение, функции, количество.

Заключение

Список литературы




Введение.



Кровь представляет собой жидкость (жидкая ткань мезодермального происхождения), красного цвета, слабо щелочной реакции, солоноватого вкуса с удельным весом 1,054-1,066. Совместно с тканевой жидкостью и лимфой она образует внутреннюю среду организма. Кровь выполняет многообразные функции. Главнейшие из них следующие:

- транспорт питательных веществ от пищеварительного тракта к тканям, местам резервных запасов от них (трофическая функция); 

- транспорт конечных продуктов метаболизма из тканей к органам выделения (экскреторная функция);

- транспорт газов (кислорода и диоксида углерода из дыхательных органов к тканям и обратно; запасание кислорода (дыхательная функция);

- транспорт гормонов от желез внутренней секреции к органам (гуморальная регуляция);

- защитная функция - осуществляется за счет фагоцитарной активности лейкоцитов (клеточный иммунитет), выработки лимфоцитами антител, обезвреживающих генетически чужеродные вещества (гуморальный иммунитет);

- свертывание крови, препятствующее кровопотере;

- терморегуляторная функция - перераспределение тепла между органами, регуляция теплоотдачи через кожу;

- механическая функция - придание тургорного напряжения органам за счет прилива к ним крови; обеспечение ультрафильтрации в капиллярах капсул нефрона почек и др.;

- гомеостатическая функция - поддержание постоянства внутренней среды организма, пригодной для клеток в отношении ионного состава, концентрации водородных ионов и др.

Относительное постоянство состава и свойств крови - гомеостаз является необходимым и обязательным условием жизнедеятельности всех тканей организма. Поэтому при подробном исследовании производят анализ крови.


1. Количество крови у животных. Кровяное депо.



Кровь циркулирует в замкнутой сосудистой сети, поэтому её объём должен соответствовать объёму сосудистого русла. Общий объём крови в организме является видовым признаком и обычно выражается в процентах от массы тела. Величина среднего объёма крови: у лошади 9,8%, у крупного рогатого скота 8,2, мелкого рогатого скота 8,2, свиньи сального типа 4,6, свиньи мясного типа 7, куры 8,5, кролики 5,4, собаки – 6,8, кошки 5%. У человека объём крови около 7% массы тела.

У самцов объём крови, как правило, больше чем у самок, из-за повышенного содержания эритроцитов. С возрастом объём крови уменьшается, наступает дегидротация организма.

Для определения объёма крови в неё вводят какую-либо безвредную краску (например, конгорот). После того как краска распределится по всем сосудам, берут порцию крови из вены и определяют в ней концентрацию краски. Затем рассчитывают объём крови, в котором эта краска распределилась. С этой же целью используют метод меченных атомов. Берут кровь у животного, отделяют эритроциты и инкубируют их в растворе, содержащем радиоактивный фосфор. Эритроциты адсорбируют его из раствора и становятся «меченными». Их снова вводят в кровь того же животного и через некоторое время определяют радиоактивность крови. 

Из всего объёма крови примерно половина циркулирует по организму. Остальная же половина задерживается в расширенных капиллярах некоторых органов и называется депонированной. Органы в которых депонирована кровь называются кровяным депо. 

Селезёнка. Вмещает в своих лакунах - отростках капилляров до 16% всей крови. Эта кровь практически выключена из кругооборота и не смешивается с циркулирующей кровью. При сокращении гладких мышц селезёнки лакуны сжимаются и кровь поступает в общее русло.

Печень. Вмещает в себя до 20% объёма крови. Печень выполняет роль кровяного депо за счёт сокращения сфинктеров печёночных вен, по которым кровь оттекает от печени. Тогда в печень крови поступает больше, чем оттекает. Капилляры печени расширяются, кровоток в ней замедляется. Однако депонированная в печени кровь полностью не выключается из кровотока. 

Подкожная клетчатка. Депонирует до 10% крови. В кровеносных капиллярах кожи имеются анастомозы. Часть капилляров расширяется, заполняется кровью, а кровоток совершается по укороченным путям (шунтам).

Лёгкие также можно отнести к органам, депонирующим кровь. Объём сосудистого русла лёгких также не постоянен, он зависит от вентиляции альвеол, величины кровяного давления в них и от кровенаполнения сосудов большого круга кровообращения.

Таким образом, депонированная кровь выключена из кровотока и в основном не смешивается с циркулирующей кровью. Вследствие всасывания воды депонированная кровь более густа, она содержит большее количество форменных элементов.

Значение депонированной крови заключается в следующем. Когда организм находится в состоянии физиологического покоя, его органы и ткани не нуждаются в усиленном снабжении кровью. В этом случае депонирование крови снижает нагрузку на сердце, и в результате оно работает на 1/5 – 1/6 своей мощности. При необходимости кровь может быстро перейти в кровоток, например при физической работе, сильных эмоциональных переживаниях, вдыхании воздуха с повышенным содержанием диоксида углерода – то есть во всех случаях, когда требуется, увеличит доставку кислорода и питательных веществ органам.

В механизмах перераспределения крови между депонированной и циркулирующей участвует вегетативная нервная система: симпатические нервы вызывают увеличение объёма циркулирующей крови, а парасимпатические – переход крови в депо. При поступлении в кровь большого количества адреналина происходит выход крови из депо.

При кровопотерях объём крови восстанавливается прежде всего за счёт перехода тканевой жидкости в кровь, а затем в кровоток поступает депонированная кровь. В результате объём плазмы восстанавливается значительно быстрее, чем количество форменных элементов.

При увеличении объёма крови (например при введении большого количества кровезаменителей или при выпаивании большого количества воды) часть жидкости быстро вводится почками, но большая часть переходит в ткани а затем постепенно выводится из организма. Таким образом восстанавливается объём крови, заполняющий сосудистое русло. 


2.Состав крови. Плазма. Сыворотка.



Кровь относится к опорно-трофическим тканям. Она состоит из клеток – форменных элементов и межклеточного вещества – плазмы. К форменным элементам крови принадлежат эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Плазма крови представляет собой жидкость. Кровь – единственная ткань организма, где межклеточное вещество является жидкостью. 

Чтобы отделить форменные элементы от плазмы, кровь надо предохранить от свёртывания и отцентрифугировать. Форменные элементы как более тяжелые осядут, а над ними будет слой прозрачной, слегка опалесцирующей жидкости желтого цвета – плазмы крови.

Плазма крови состоит из воды и сухого вещества(9:1), которое включает органические и неорганические соединения. Органические вещества плазмы крови представляют белки альбумины, глобулины, фибриноген, протромбин и другие – 60-90 г/л, аминокислоты – 5-14 мг/100 мл, мочевина – 3,33-8,32 ммоль/л, глюкоза – 0,6-1,2 г/л, нейтральные жиры – 1,5-3,0 г/л, минеральные вещества – 9 г/л(преимущественно ионы натрия, калия, кальция, фосфора, хлора), ферменты, гормоны и другие вещества. 

Удельный вес плазмы составляет 1,025-1,029; рН незначительно колеблется в пределах 7,37 – 7,43. Сыворотка – это плазма, в которой нет фибриногена и некоторых других веществ, участвующих в свёртывании. Свёртываться способна не только кровь, но и плазма. Плазма участвует во многих процессах жизнедеятельности организма. Она переносит клетки крови, питательные вещества и продукты метаболизма и служит связующим звеном между всеми экстраваскулярными (т.е. находящимися вне кровеносных сосудов) жидкостями; последние включают, в частности, межклеточную жидкость, и через нее осуществляется связь с клетками и их содержимым. Таким образом плазма контактирует с почками, печенью и другими органами и тем самым поддерживает постоянство внутренней среды организма, т.е. гомеостаз. 

Реакция крови может колебаться максимум до рН 7,8 и минимум до рН 7,0. нарушение реакции крови, понижение(ацидоз) и повышение(алкалоз) её может привести к гибели животного. Реакцию плазмы крови обеспечивают четыре буферные системы: карбонатная, фосфатная, гемоглобина и белков плазмы крови.

Концентрация растворенных в плазме веществ может быт выражена осмотическим давлением. Осмотическое давление в большей степени обеспечивается хлоридом натрия. Раствор хлорида натрия в концентрации 0,85% имеет такое же осмотическое давление, как и давление плазмы крови. 

Если объём крови принять за 100%, то форменные элементы составляют около 40-45%, а плазма – 50-60%. Объём форменных элементов в крови, главным образом эритроцитов, называется гематокритной величиной или гематокритом. Гематокрит может быть выражен в процентах (40-45%) или в литрах эритроцитов, находящихся в одном литре крови(0,40-0,45 л/л)

Когда животное давно не поили или оно потеряло много жидкости (сильное потение, понос, обильная рвота), то гематокритная величина возрастает. В этом случае говорят о «сгущении» крови. Такое состояние неблагоприятно для организма, так как существенно увеличивается сопротивление крови при её движении, что заставляет сердце сильнее сокращаться. В порядке компенсации переходит часть воды из тканевой жидкости в кровь, уменьшается её выведение почками и, как следствие, возникает жажда. Уменьшение гематокрита чаще имеет место при заболевании – при понижении образования эритроцитов, усиленном их разрушении или после кровопотери. 


3. Эритроциты. Строение, функции, количество.



Эритроциты возникли в процессе эволюции как клетки, содержащие дыхательные пигменты, которые осуществляют перенос кислорода и диоксида углерода. Зрелые эритроциты у рептилий, амфибий, рыб и птиц имеют ядра. Эритроциты млекопитающих – безъядерные; ядра исчезают на ранней стадии развития в костном мозге. Эритроциты могут быть в форме двояковогнутого диска, круглые или овальные (овальные у лам и верблюдов), диаметр составляет 0,007 мм, толщина - 0,002 мм ,. В 1 мм3 крови человека содержится 4,5-5 млн эритроцитов. Общая поверхность всех эритроцитов, через которую происходит поглощение и отдача О2 и СО2, составляет около 3000 м2, что в 1500 раз превышает поверхность всего тела.

Каждый эритроцит желтовато-зелёного цвета, но в толстом слое эритроцитарная масса красного цвета (греч. Erytros – красный). Красный цвет крови обусловлен наличием в эритроцитах гемоглобина. 

Образуются эритроциты в красном костном мозге. Средняя продолжительность их существования составляет примерно 120 сут., разрушаются они в селезёнке и в печени, лишь небольшая их часть подвергается фагоцитозу в сосудистом русле.

Эритроциты, находящиеся в сосудистом русле, неоднородны. Они различаются по возрасту, форме, размеру, устойчивости к неблагоприятным факторам. В периферической крови одновременно находятся молодые, зрелые и старые эритроциты. Молодые эритроциты в цитоплазме имеют включения – остатки ядерной субстанции и называются ретикулоцитами. В норме ретикулоциты составляют не более 1% от всех эритроцитов, повышенное их содержание указывает на усиление эритропоэза.

Двояковогнутая форма эритроцитов обеспечивает большую площадь поверхности, поэтому общая поверхность эритроцитов в 1,5-2,0 тысячи раз превышает поверхность тела животного. Часть эритроцитов имеют шарообразную форму с выступами(шипиками), такие эритроциты называются эхиноцитами. Некоторые эритроциты – куполообразной формы – стомациты. 

Эритроцит состоит из тонкой сетчатой стромы, ячейки которой заполнены пигментом гемоглобином и более плотной оболочки.

Оболочка эритроцитов, как и всех клеток, состоит из двух молекулярных липидных слоёв, в которые встроены белковые молекулы. Одни молекулы образуют ионные каналы для транспорта веществ, другие являются рецепторами, или имеют антигенные свойства. В мембране эритроцитов высокий уровень холинэстеразы, что предохраняет их от плазменного(внесинаптического) ацетилхолина.

Через полупроницаемую мембрану эритроцитов хорошо проходят кислород и углекислый газ, вода, ионы хлора, бикарбонаты. Ионы калия и натрия проникают через мембрану медленно, а для ионов кальция, белковых и липидных молекул мембрана не проницаема. Ионный состав эритроцитов отличается от состава плазмы крови: внутри эритроцитов поддерживается более высокая концентрация ионов калия и меньшая натрия, чем в плазме крови. Градиент концентраций указанных ионов сохраняется за счет работы натрий-калиевого насоса. 

Функции эритроцитов:

1.	перенос кислорода от лёгких к тканям и диоксида углерода от тканей к лёгким.

2.	поддержание рН крови (гемоглобин и оксигемоглобин составляют одну из буферных систем крови)

3.	поддержание ионного гомеостаза за счёт обмена ионами между плазмой и эритроцитами.

4.	участие в водном и солевом обмене.

5.	адсорбция токсинов, в том числе продуктов распада белка, что уменьшает их концентрацию в плазме крови и препятствует переходу в ткани

6.	участие в ферментативных процессах, в транспорте питательных веществ – глюкозы, аминокислот.

Количество эритроцитов в крови:

В среднем у крупного рогатого скота в 1 л крови содержится (5-7)•1012 эритроцитов. коэффициент 1012 называется «тера», и общий вид записи следующий: 5-7 Т/л. У свиней в крови содержится 5-8 Т/л, у коз до 14 Т/л. У коз большое количество эритроцитов обусловлено тем, что они очень маленького размера, поэтому объём всех эритроцитов у коз такой же как и у других животных. 

Содержание эритроцитов в крови у лошадей зависит от их породы и хозяйственного использования: у лошадей шаговых пород – 6-8 Т/л, у рысистых – 8-10, а у верховых до 11 Т/л. Чем больше потребность организма в кислороде и питательных веществах, тем больше эритроцитов содержится в крови. У высокопродуктивных коров уровень эритроцитов соответствует верхней границе нормы, у низкомолочных – нижней. 

У новорожденных животных количество эритроцитов в крови всегда больше , чем у взрослых. Так у телят 1-6-месячного возраста содержание эритроцитов доходит до 8-10 Т/л и стабилизируется на уровне свойственном взрослым к 5-6 годам. У самцов в крови содержится больше эритроцитов, чем у самок.

Уровень содержания эритроцитов в крови изменяется. Уменьшение количества эритроцитов ниже нормы (эозинопения) у взрослых животных обычно наблюдается при заболеваниях, а повышение сверх нормы возможно и при заболеваниях и у здоровых животных. Увеличение содержания эритроцитов в крови у здоровых животных называется физиологическим эритроцитозом. Различают 3 формы: перераспределительный, истинный и относительный.

Перераспределительный эритроцитоз возникает быстро и является механизмом срочной мобилизации эритроцитов при внезапной нагрузке – физической, или эмоциональной. При нагрузке возникает кислородное голодание тканей, в крови накапливаются недоокисленные продукты обмена. Раздражаются хеморецепторы сосудов, возбуждение передаётся в ЦНС. Ответная реакция осуществляется при участии синаптической нервной системы. Происходит выброс крови из кровяных депо и синусов костного мозга. Таким образом механизмы перераспределительного эритроцитоза направлены на перераспределение имеющеголся запаса эритроцитов между депо и циркулирующей кровью. После прекращения нагрузки содержание эритроцитов в крови восстанавливается. 

Истинный эритроцитоз характеризуется увеличением активности костномозгового кроветворения. Для развития его требуется более длительное время, а регуляторные процессы оказываются более сложными. Индуцируется длительной кислородной недостаточностью тканей с образованием в почках низкомолекулярного белка – эритропоэтина, который и активизирует эритроцитоз. Истинный эритроцитоз обычно развивается при систематических тренировках, длительном содержании животных в условиях пониженного атмосферного давления.

Относительный эритроцитоз не связан ни с перераспределением крови, ни с выработкой новых эритроцитов. Относительный эритроцитоз наблюдается при обезвоживании животного, вследствие чего возрастает гематокрит


Заключение.



Для нормальной деятельности всех органов и систем организма необходимо постоянное снабжение их кровью. Прекращение кровообращения даже на короткий срок (в мозге всего на несколько минут) вызывает необратимые изменения. Это обусловлено тем, что кровь выполняет в организме важные функции, необходимые для жизни. 

В крови непрерывно идут процессы разрушения и образования форменных элементов. Регуляция кроветворения происходит нейрогуморальным путём. Нервные и эндокринные влияния осуществляются за счёт специфических посредников – гемопоэтинов. Эритропоэтины – стимуляторы эритропоэза. Они образуются в печени, селезёнке, но главным местом их образования считаются почки. Эритропоэтины являются полипептидами относительно небольшой молекулярной массы. Их количество в крови увеличивается при уменьшении количества эритроцитов. 

Кроме того для нормального созревания эритроцитов необходимы витамины (цианокобаломин, пиридоксин, фолиевая кислота) Цианокобаломин, так называемый внешний фактор кроветворения, поступает в организм с кормом. Он всасывается и усваивается только в том случае, если слизистая оболочка пилорической части желудка выделяет особое вещество – так называемый внутренний фактор кроветворения, или фактор Кэсла. При отсутствии этого вещества нарушается всасывания цианокобаломина и образование эритроцитов тормазится. Пиридоксин необходим для синтеза гемма. Фолиевая кислота для синтеза глобина. Рибофлавин участвует в процессе образования липидной стромы эритроцитов, пантотеновая кислота – в синтезе фосфолипидов. Для эритропоэза нужен также витамин С – усиливает всасывание железа из кишечника, способствыет образованию гемма, стимулирует действие фолиевой кислоты. Кроме витаминов, животные должны получать с кормом достаточно белков и минеральных веществ.

Следовательно, полноценное кормление – необходимое условие образования и созревания эритроцитов


Список литературы:



Лысов В.Ф., Максимов В.И. Основы физиологии и этологии животных. – М.: КолосС, 2004. – 248с., [4] л. Ил.: - (Учебники и учеб. Пособия для студентов высших учебных заведений).

Скорпичев В.Г., Шумилов Б.В. Морфология и физиология животных: Учебное пособие. – СПб.: Изд. «Лань», 2004.-416 с.: ил. – (Учебники для вузов. Специальная литература). 

Физиология сельскохозяйственных животных. Под ред. А.Н. Голикова, Г.В. Паршутина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1980. – 480 с., ил., 2л. Ил. – (Учебники и учеб. Пособия для студентов высших с.-х. учеб. заведений)

В.Г. Скопичев, Т.А. Эйсымонт и др. Физиология и этология животных. М.: КолосС, 2005. – 456с. (Учебники и учеб. Пособия для студентов высших учебных заведений).

Физиология сельскохозяйственных животных/ А.Н. Голиков, Н.У. Базанова, З.К. Кожебеков и др.; Под ред. А.Н. Голикова. – 3-е изд., переработанное и дополненное. – М.: Агропромиздат, 1991. – 432 с., [4] л. ил.: - ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высших учебных заведений).