1.2. Основные функции крови

Как мы уже говорили, кровь выполняет разнообразные функции. Основными функциями крови являются транспортная, защитная и регуляторная. Остальные функции, приписываемые системе крови, являются лишь производными основных ее функций. Все три основные функции крови связаны между собой и неотделимы друг от друга.

1. В любом организме кровь выполняет наиважнейшую функцию — транспортную. Она путешествует по всему организму, разнося по всем клеткам кислород из легких, питательные вещества из кишечника, а накопленные органами и клетками отходы собирает и помогает вывести из организма. Функция осуществляется как плазмой, так и форменными элементами.

Жизнь человека невозможна без процессов дыхания и пищеварения. А эти процессы тесно связаны с кровью и кровоснабжением. Кровь обеспечивает перенос кислорода из легких в ткани, а углекислого газа – от тканей к легким. В артериях, по которым кровь, поступившая в сердце из легких, переносится к тканям организма, гемоглобин насыщен кислородом и окрашен в ярко-красный цвет. Такую кровь называют артериальной. В венах, по которым кровь притекает от тканей к сердцу, гемоглобин практически лишен кислорода и темнее по цвету - такую кровь называют венозной. 

Кроме кислорода кровь переносит еще и питательные вещества. Этот перенос начинается от капилляров тонкого кишечника, в которых кровь захватывает питательные вещества из пищеварительного тракта и переносит во все органы и ткани. Переход транспортируемых веществ из крови в ткани осуществляется уже в тканевых капиллярах; причем одновременно с этим в кровь из тканей поступают отходы, которые переносятся той же кровью в почки и выводятся из организма.

Кровь еще переносит вырабатываемые в различных железах организма гормоны  и таким образом обеспечивает связь между различными органами и координацию их деятельности.

Транспортная функция является объединяющей функцией крови. Кровь  объединяет весь организм в целостную систему, передавая сигналы, питательные вещества, кислород, гормоны и прочее, позволяя многоклеточному организму существовать как единое целое. Появляется это поистине волшебное свойство (как и сама кровь) у тех животных, тела у которых имеют достаточно большие размеры и клетки уже не могут взаимодействовать друг с другом непосредственно.

В некоторой литературе транспортную функцию крови разделяют на три более мелкие функции:  дыхательную (перенос кислорода из легких во все органы и перенос углекислоты из органов в легкие),  трофическую, или питательную, (доставка органам питательных веществ) и экскреторную, или выделительную, (удаление и перенос продуктов обмена веществ в почки).

 

2. Лейкоциты крови играют важную роль в осуществлении еще одной функции крови - защитной. Об этом уже упоминалось в параграфе 1.1, однако повторим. Поврежденные ткани выделяют особые химические вещества, которые дают сигнал, и лейкоциты из крови через стенки ближайших кровеносных сосудов устремляются к месту повреждения, накапливаясь рядом. Лейкоциты выполняют важную работу – они поглощают бактерии и разрушают их своими ферментами, пытаясь по возможности не дать инфекции распространиться дальше по организму. Кроме того, лейкоциты помогают удалять мертвые или поврежденные ткани.

Кроме лейкоцитов  с проникшей инфекцией также борются особые белки плазмы - иммуноглобулины, к которым относится множество специфических белков - антител. Антитела образуются и лейкоцитами, они являются реакцией на присутствие какого-то вещества, обычно чужеродного. Это вещество называется антигеном. Когда какой-либо антиген проникает в организм человека первый раз, лимфоциты пытаются выработать антитела к этому антигену – что-то вроде наиболее эффективного оружия для конкретного «пришельца». Этот процесс может занять даже несколько недель, но зато при следующей встрече с тем же антигеном организм будет уже во всеоружии, поскольку антитела уже выработаны – оружие имеется. Полученный иммунитет к данному антигену сохраняется надолго, иногда на всю жизнь. Несмотря на то, что уровень антител в крови через некоторое время после встречи организма с антигеном постепенно уменьшается, при следующей встрече уровень вновь увеличится, причем довольно быстро, так как заново «искать оружие» уже не нужно. Такое явление называется иммунологической памятью.

Как работают антитела? Они заставляют вторгшиеся микроорганизмы либо слипаться, либо делают их более уязвимыми для поглощения лейкоцитами. Кроме того, антитела мешают вирусу проникнуть в здоровые клетки.

К защитной функции крови также относится способность ее свертывания при травмах с участием тромбоцитов, о которой мы говорили в параграфе 1.1.

 

3. Регуляторную функцию разделим на две части, которые рассмотрим отдельно.

а) У теплокровных организмов, к которым относится человек, кровь играет наиважнейшую роль в поддержании постоянной температуры тела. Регуляция температуры тела – еще одна важная роль крови. В некоторой литературе эта функция включена в транспортную, так как можно считать (это мы увидим ниже), что кровь переносит тепло. В другой литературе, точкой зрения которой мы пользуемся в нашей работе, регуляция температуры тела относится все-таки к регуляторной функции.

Как известно, в нормальном состоянии температура тела человека меняется в очень небольших пределах. Чтобы температура оставалась постоянной, выделение и поглощение тепла различными участками тела должны быть сбалансированы. Это достигается переносом тепла с помощью крови.

В гипоталамусе (отделе головного мозга)  человека находится центр температурной регуляции. Когда через него проходит кровь, гипоталамус реагирует даже на небольшие отклонения температуры крови от нормальной величины и в случае надобности регулирует те физиологические процессы, при которых выделяется или поглощается тепло. Например: тепловые потери через кожу можно регулировать посредством изменения диаметра кровеносных сосудов в крови, то есть с изменением объема крови, протекающей вблизи поверхности тела. Если нужно охладить организм, сосуды расширяются, чтобы тепловые потери увеличились. Поэтому кожа человека становится более красной. Говорят: «раскраснелся от жары». И наоборот - если тепловые потери через кожу нужно уменьшить, диаметр сосудов также уменьшается, а человек, соответственно, бледнеет.

Подъем температуры при болезнях также связан с центром температурной регуляции. Например, если в организм попала инфекция, то некоторые продукты жизнедеятельности микроорганизмов или продукты вызванного ими распада тканей взаимодействуют с лейкоцитами, в результате образовываются специальные химические вещества, способные стимулировать центр температурной регуляции.

б) Кровь также участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма, например, ионного состава, рН, состава белков и др. рН – это показатель концентрации водородных ионов. Шкала единиц рН имеет диапазон от 1 (раствор является  сильной кислотой) до 14 (раствор является сильной щелочью). Нормальное значение рН крови: артериальной – 7.4, т.е. pH  ее близок к нейтральному,  венозной – меньшее значение, то есть ближе к кислотной границе шкалы, потому что в венозной крови растворен диоксид углерода (СО2), образующий при реакции с водой угольную кислоту (Н2СО3).

Для организма человека важно, чтобы рН крови, т.е. ее кислотно-щелочное равновесие, был постоянным. Если вдруг рН крови падает,  то в тканях снижается активность ферментов, а это опасно. Вообще, если рН крови выходит за рамки интервала 6.8–7.7, то это несовместимо с жизнью. Постоянство рН поддерживается с помощью почек, которые выводят излишки кислоты или щелочи (мочевины) с помощью определенных белков и электролитов плазмы, обладающих способностью нейтрализовывать избыток кислоты либо щелочи. Постоянство pH поддерживается также с помощью таких механизмов, как скорость кровотока. Она регулирует поступление к тканям питательных веществ и  сохранение водного баланса, которое достигается благодаря обмену жидкостью между кровью и лимфой.

Кроме того, кровь обеспечивает нормальный водно-солевой обмен в организме.  В артериальной части капилляров жидкость и соли поступают в ткани, а в венозной части капилляров - возвращаются в кровь. Благодаря своей транспортной функции кровь обеспечивает еще и химическое взаимодействие между всеми частями организма, т.е. гуморальную регуляцию, так как переносит гормоны и другие физиологически активные вещества.