Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины

Кафедра неорганической химии и биофизики

РЕФЕРАТ

"Физические свойства крови, закономерности движения крови по сосудистой системе"

Выполнил: Андреевская К.В.

Проверил: старший преподаватель

Адамова В.С.

Санкт-Петербург 2014

Содержание

• Введение
• 1. Физико-химический свойства
• 2. Биохимия
• 3. Физиология
• 4. Группы крови
• 5. Механизм кровообращения
• Заключение
• Список литературы

Введение

Кровь - это ткань внутренней среды организма, которая состоит из жидкой среды - плазмы и взвешенных в ней клеток - форменных элементов: клеток лейкоцитов, постклеточных структур (эритроцитов) и тромбоцитов (белые кровяные пластинки). Циркулирует по системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с другими тканями тела ввиду наличия гистогематических барьеров. В среднем, массовая доля крови к общей массе тела человека составляет 6,5-7 %.

Движение крови по сосудистой системе несет на себе множество функций и подчиняется законам физики. И главной задачей реферата является объяснение основных закономерностей движения крови и, в связи с этим, ее функций.

1. Физико-химический свойства

Плотность цельной крови зависит главным образом от содержания в ней эритроцитов, белков и липидов.

Цвет крови меняется от алого до тёмно-красного в зависимости от соотношения оксигенированной (алой) и неоксигенированной форм гемоглобина, а также присутствия дериватов гемоглобина - метгемоглобина, карбоксигемоглобина и т.д. Окраска плазмы зависит от присутствия в ней красных и жёлтых пигментов - главным образом каротиноидов и билирубина, большое количество которого при патологии придаёт плазме жёлтый цвет.

Кровь представляет собой коллоидно-полимерный раствор, в котором вода является растворителем, соли и низкомолекулярные органические вещества плазма - растворёнными веществами, а белки и их комплексы - коллоидным компонентом. На поверхности клеток крови существует двойной слой электрических зарядов, состоящий из прочно связанных с мембраной отрицательных зарядов и уравновешивающего их диффузного слоя положительных зарядов. За счёт двойного электрического слоя возникает электрокинетический потенциал, который играет важную роль стабилизации клеток, предотвращая их агрегацию. При увеличении ионной силы плазмы в связи с попаданием в неё многозарядных положительных ионов диффузный слой сжимается и барьер, препятствующий агрегации клеток, снижается.

Одним из проявлений микрогетерогенности крови является феномен оседания эритроцитов. Он заключается в том, что в крови вне кровеносного русла (если предотвращено её свёртывание), клетки оседают (седементируют), оставляя сверху слой плазмы. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) возрастает при различных заболеваниях, в основном воспалительного характера, в связи с изменением белкового состава плазмы. Оседанию эритроцитов предшествует их агрегация с образованием определённых структур типа монетных столбиков. От того, как проходит их формирование, и зависит СОЭ.

Концентрация водородных ионов плазмы выражается в величинах водородного показателя, т.е. отрицательного логарифма активности водородных ионов. Средний pH крови равняется 7,4. Поддержание постоянства этой величины большое физиологическое значение, поскольку она определяет скорости очень многих химических и физико-химических процессов в организме. В норме рН артериальной К. 7,35-7,47 венозной крови на 0,02 ниже, содержание эритроцитов обычно имеет на 0,1-0,2 более кислую реакцию, чем плазма.

Одно из важнейших свойств крови - текучесть - составляет предмет изучения биореологии. В кровеносном русле кровь в норме ведёт себя как не Ньютоновская жидкость, меняющая свою вязкость в зависимости от условий течения. В связи с этим вязкость крови в крупных сосудах и капиллярах существенно различается, а приводимые в литературе данные по вязкости носят условный характер. Закономерности течения крови (реология крови) изучены недостаточно. Неньютоновское поведение крови объясняется большой объёмной концентрацией клеток крови, их асимметрией, присутствием в плазме белков и другими факторами.

Измеряемая на капиллярных вискозиметрах (с диаметром капилляра несколько десятых миллиметра) вязкость крови в 4-5 раз выше вязкости воды.

При патологии и травмах текучесть крови существенно изменяется вследствие действия определённых факторов свёртывающей системы крови.

В основном работа этой системы заключается в ферментативном синтезе линейного полимера - фабрина, образующего сетчатую структуру и придающего крови свойства студня. Этот "студень" имеет вязкость, в сотни и тысячи превышающую вязкость крови в жидком состоянии, проявляет прочностные свойства и высокую адгезивную способность, что позволяет сгустку удерживаться на ране и защищать её от механических повреждений.

Образование сгустков на стенках кровеносных сосудов при нарушении равновесия в свёртывающей системе является одной из причин тромбозов.

Образованию сгустка фибрина препятствует противосвёртывающая система крови; разрушение образовавшихся сгустков происходит под действием фибринолитической системы. Образовавшийся сгусток фибрина вначале имеет рыхлую структуру, затем становится более плотным, происходит ретракция сгустка.

Осмотическое давление. Клетки крови, а также клетки органов и тканей имеют полупроницаемые мембраны, способные пропускать воду и не пропускать различные растворенные в ней соединения. Осмотическое давление - сила движения растворителя через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного раствора в более концентрированный.

Онкотическое давление является фактором, способствующим переходу воды из тканей в кровяное русло. Онкотическому давлению противодействует давление, под которым находится кровь в капиллярах, т.е. гидростатическое давление крови. В артериальной части капилляров оно достигает 35 мм рт. ст. и, следовательно, превышает величину онкотического давления плазмы.

2. Биохимия

У многоклеточных организмов, стоящих на низких ступенях эволюции, состав крови относительно прост, поскольку все необходимые вещества могут быть перенесены в растворённом виде гемолимфой. В процессе эволюции перенос кислорода к тканям стала осуществлять кровь, что потребовало совершенствования её дыхательной функции, в частности накопления в больших количествах специальных белков - переносчиков кислорода. Это содержащие железо или медь хромопротеиды, которые получили название кровяных пигментов.

Исследование хим. состава цельной крови широко используется для диагностики заболеваний и контроля за лечением.

Исходя из интересов практической лаб. диагностики, разработано понятие нормы, или нормального состава, К. - диапазон концентраций, не свидетельствующих о заболевании.

В старческом возрасте уменьшается содержание гемоглобина, снижено число ретикулоцитов, диаметр эритроцитов увеличивается. К 75 годам исчезают половые различия в концентрации гемоглобина. Понижается так же число трансферина и ухудшается транспорт железа.

Гормоны крови. Все продуцируемые эндокринными образованиями гормоны циркулируют в крови. Это очень большая группа веществ, которая не может быть чётко ограничена от медиаторов нервной системы, тканевых гормонов (распространяющих своё действие только не на те ткани, в которых они образуются), а также факторов свёртывания крови. Клетки, родственные с точки зрения гистогенеза, обычно производят и близкие по хим. природе биологически активные вещества, которые в процессе эволюции, однако, приобрели различные физиологические функции.

3. Физиология

Основная функция крови - перенос различных веществ, в т. ч. тех, с помощью которых организм защищается от воздействий окружающей среды или регулирует функции отдельных органов. В зависимости от характера переносимых веществ различают следующие функции крови.

Дыхательная - транспорт кислорода от лёгочных альвеол к тканям и углекислоты от тканей к лёгким.

Питательная - перенос питательных веществ от органов пищеварительного тракта.

Экскреторная - перенос конечных продуктов обмена веществ в почки и др. органы.

Гомеостатическая - достижение постоянства внутренней среды организма благодаря перемещению крови, омыванию ею всех тканей, с межклеточной жидкостью которых её состав уравновешивается.

Регуляторная - перенос гормонов, вырабатываемых железами внутренней секреции.

Терморегуляторная - поддерживает нормальную темп. Тела при угрозе перегревания и обморожения.

Защитная - осуществляется лейкоцитами, которые переносятся током крови в очаг инфекции. К защитной функции относится её способность к свёртыванию.

Дыхательная функция. При прохождении через капилляры артериальная кровь теряет кислород и, обогащаясь углекислотой, делается венозной. Проходя через капилляры лёгких, кровь отдаёт углекислоту и приобретает кислород становится снова артериальной. Транспортом для кислорода выступает гемоглобин, который легко вступает с кислородом в непрочное соединение и столь же легко отдаёт этот кислород.

Питательная функция. Попадают питательные вещества в организм после кишечника по ворсинкам которого протекает кровь. Она переносит продукты переваривания углеводов, белков, жиров. Вещества всосавшиеся в кровь поступают с ней по воротной вене в печень и лишь затем разносятся по всему организму.

Экскреторная функция. Из всех органов и тканей в кровь поступают продукты обмена веществ. Например, аммиак токсичен для организма, большая его часть обезвреживается, превращаясь в мочевину или аминогруппы аминокислот.

4. Группы крови

Под группами крови людей понимают различные сочетания групповых факторов - антигенов присущих эритроцитам различных лиц. Впервые термин "группа крови" был применён к групповой системе АВО, открытие которой К. Ландштейнером положило начало знаниям о групповой дифференцировке крови человека.

В системе АВО известны два антигена эритроцитов - А и В. В зависимости от наличия или отсутствия одного или обоих из них выделяют четыре группы крови. Групповые антигены каждой системы являются нормальными врождёнными признаками крови индивида, они не изменяются в течение его жизни и передаются по наследству. Групповые антигены всех систем в той или иной степени способны вызывать образование специфических изоимунных антител. Такая изоиммунизация (чаще всего к антигену резус) может произойти при переливании разногруппной крови и при разных группах крови у матери и плода.

При разных группах крови у матери и плода и при наличии у матери антител к антигенам крови у плода или новорожденного развивается гемолитическая болезнь.

Переливание разногруппной крови, в связи с наличием у реципиента в крови антител к вводимым антигенам, приводит к появлению несовместимости и повреждению перелитых эритроцитов с тяжёлыми последствиями для реципиента. Вследствие этого основой переливания крови является учёт групповой принадлежности и совместимости крови донора и реципиента. Учёт групповой принадлежности крови имеет большое значение и при трансплантации органов и тканей.

5. Механизм кровообращения

кровь эритроцит белок текучесть

Движение крови по сосудам осуществляется, главным образом, благодаря разности давлений между артериальной системой и венозной. Это утверждение полностью справедливо для артерий и артериол, в капиллярах и венах появляются вспомогательные механизмы, о которых ниже. Разность давлений создаётся ритмической работой сердца, перекачивающего кровь из вен в артерии. Поскольку давление в венах очень близко к нулю, эту разность можно принять, для практических целей, равной артериальному давлению.

Правая половина сердца и левая работают синхронно. Для удобства изложения здесь будет рассмотрена работа левой половины сердца.

Сердечный цикл включает в себя общую диастолу (расслабление), систолу (сокращение) предсердий, систолу желудочков. Во время общей диастолы давление в полостях сердца близко к нулю, в аорте медленно понижается с систолического до диастолического, в норме у человека равными соответственно 120 и 80 мм рт.ст. Поскольку давление в аорте выше, чем в желудочке, аортальный клапан закрыт. Давление в крупных венах (центральное венозное давление, ЦВД) составляет 2--3 мм рт.ст., то есть чуть выше, чем в полостях сердца, так что кровь поступает в предсердия и, транзитом, в желудочки. Предсердно-желудочковые клапаны в это время открыты.

Во время систолы предсердий циркулярные мышцы предсердий пережимают вход из вен в предсердия, что препятствует обратному потоку крови, давление в предсердиях повышается до 8--10 мм рт.ст., и кровь перемещается в желудочки.

Во время последующей систолы желудочков давление в них становится выше давления в предсердиях (которые начинают расслабляться), что приводит к закрытию предсердно-желудочковых клапанов. Внешним проявлением этого события является I тон сердца. Затем давление в желудочке превышает аортальное, в результате чего открывается клапан аорты и начинается изгнание крови из желудочка в артериальную систему. Расслабленное предсердие в это время заполняется кровью. Физиологическое значение предсердий главным образом состоит в роли промежуточного резервуара для крови, поступающей из венозной системы во время систолы желудочков.

В начале общей диастолы, давление в желудочке падает ниже аортального (закрытие аортального клапана, II тон), потом ниже давления в предсердиях и венах (открытие предсердно-желудочковых клапанов), желудочки снова начинают заполняться кровью.

В состоянии спокойствия желудочек сердца взрослого человека за каждую систолу выбрасывает от 75 мл крови (ударный объём). Сердечный цикл длится до 1 с, соответственно, сердце делает от 60 сокращений в минуту (частота сердечных сокращений, ЧСС). Нетрудно подсчитать, что даже в состоянии покоя сердце перегоняет 4,5 - 5 л крови в минуту (минутный объём сердца, МОС). Во время максимальной нагрузки ударный объём сердца тренированного человека может превышать 200 мл, пульс - превышать 200 ударов в минуту, а циркуляция крови может достигать 40 л в минуту.

Артерии, которые почти не содержат гладких мышц, но имеют мощную эластическую оболочку, выполняют главным образом "буферную" роль, сглаживая перепады давлений между систолой и диастолой. Стенки артерий упруго растяжимы, что позволяет им принять дополнительный объём крови, "вбрасываемый" сердцем во время систолы, и лишь умеренно, на 50-60 мм рт.ст. поднять давление. Во время диастолы, когда сердце ничего не перекачивает, именно упругое растяжение артериальных стенок поддерживает давление, не давая ему упасть до нуля, и тем самым обеспечивает непрерывность кровотока. Именно растяжение стенки сосуда воспринимается как удар пульса. Артериолы обладают развитой гладкой мускулатурой, благодаря которой способны активно менять свой просвет и, таким образом,

регулировать сопротивление кровотоку. Именно на артериолы приходится наибольшее падение давления, и именно они определяют соотношение объёма кровотока и артериального давления. Соответственно, артериолы именуют резистивными сосудами.

От органов кровь возвращается через посткапилляры в венулы и вены в правое предсердие по верхней и нижней полым венам, а также по коронарным венам. Венозный возврат осуществляется по нескольким механизмам. Во-первых, базовый механизмам благодаря перепаду давлений в конце венозной части капилляра, направленное наружу капилляра около 20 мм рт. ст., в ТЖ - 28 мм рт. ст., .), эффективное реабсорбционное давление, направленное внутрь капилляра, около (20 - 28) = минус 8 мм рт. Ст (- 8 мм рт. ст.).

Во-вторых, для вен скелетных мышц важно, что при сокращении мышцы давление "извне" превышает давление в вене, так что кровь "выжимается" из вен сократившейся мышцы. Присутствие же венозных клапанов определяет направление движения крови при этом - от артериального конца к венозному. Этот механизм особенно важен для вен нижних конечностей, поскольку здесь кровь по венам поднимается, преодолевая гравитацию. В-третьих, присасывающая роль грудной клетки. Во время вдоха давление в грудной клетке падает ниже атмосферного (которое мы принимаем за ноль), что обеспечивает дополнительный механизм возврата крови. Величина просвета вен, а соответственно и их объём, значительно превышают таковые артерий. Кроме того, гладкие мышцы вен обеспечивают изменение их объёма в весьма широких пределах, приспосабливая их ёмкость к меняющемуся объёму циркулирующей крови. Поэтому физиологическая роль вен определяется как "ёмкостные сосуды".

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что система кровообращения несет на себе множество функций и является неотъемлемой частью организма животных. Движение крови, как и все в этом мире, подчиняется законам физики и осуществляется за счет ритмических сокращений сердца. Так как кровь отвечает за газообмен, то жизнь организма не возможна без выполняемых ею функций.

Таким образом, цель работы, поставленная в разделе "введение", выполнена.

Список литературы

Б.В. Петровский том 12 - Криохирургия - Ленегр. Москва. Издательство "Сов. Энциклопедия". 1999 г.; 536с

Анатомия человека М.Г. Привес, Н.К. Лысенков С-Пб, издательство "Гиппократ", 1999 г.; 704 с.

Б.Э. С. том 1. А.М. Прохоров. Москва, "Сов. Энциклопедия", 1998 г., 863с

Дет. Энциклопедия. Д.И. Щербаков. Том 7. Москва, издательство "Просвещение", 1999 г., 527

Размещено на Allbest.ru