Об основных функциях крови

Вещества, попадающие в организм, могут переноситься в неизменном виде или соединяться с белковыми молекулами. Транспорт кислорода обеспечивает дыхательную функцию органов и тканей. С транспортной функцией связана выделительная – обеспечение удаления отработанных соединений или вредных для организма, которые попали из вне. Регуляторная функция крови связана с поступлением и транспортировкой гормонов, биологически активных веществ и продуктов обмена. Все это позволяет сохранять постоянство внутренней среды организма, солевого и водного баланса в тканях и поддержание постоянной температуры тела, а так же контролировать интенсивность обменных процессов.

Защитных функций крови множество. Это не только связано с деятельностью лейкоцитов, обеспечивающих поддержание целостности организма и уничтожение проникших  чужеродных микроорганизмов, но и поддержание крови в жидком состоянии для обеспечения ее циркуляции по сосудам. В случае разрыва сосудов происходит остановка кровотечения благодаря функционированию специальной системы свертывания.

Среди молекулярных компонентов в крови большое значение имеют белки, среди которых есть и защитные, способные распознавать чужеродные агенты, компоненты свертывающей системы, защищающие организм от кровопотери, белки-переносчики биологически активных соединений, гормонов. Одной из основных функций белков плазмы является поддержание ионного равновесия и сохранения жидкости внутри сосудистой системы за счет поддержания онкотического давления, предотвращающего просачивание воды через стенки сосудов и развитие отеков, а так же обеспечивает обмен водой и растворимыми солями между кровью и тканевой жидкостью, представляющей основное количество жидкости организма. Кроме того они способствуют поддержания нормального кислотно-щелочного равновесия крови благодаря своим буферным свойствам. Белки крови существенно влияют на вязкость крови, что обеспечивает в значительной мере поддержание нормального уровня кровяного давления.

В зависимости от интенсивности обмена веществ того органа от которого оттекает кровь ее температура может колебаться в пределах от 37 до 40 градусов и при движении крови происходит выравнивание температуры в различных сосудах и при этом создаются условия для сохранения или отдачи тепла организмом.

В регуляции кислотно-щелочного равновесия значительна роль отводится центральной нервной системе, которая после получения сигнала от сосудистых рефлексогенных зон передает  реакцию периферическим органам. К ним относятся: легкие, почки, потовые железы, желудочно-кишечный тракт, деятельность которых направляется на восстановление сдвигов в количестве водородных ионов, возникших в процессе интенсивной физической деятельности или других состояний.

Эритроциты и лейкоциты: важная информация

Кроме жидкой части кровь содержит различающиеся между собой по функциям, а иногда и по месту образования, клеточные элементы. Наибольшее количество клеток крови представлено   эритроцитами, которые в процессе своего нормального  развития теряют ядра, что позволяет им заполнить дополнительные пространства гемоглобином, основная функция которого связывать и удерживать кислород для доставки его работающим органам. По своей дисковидной форме эритроциты хорошо приспособлены для прохода даже в сосуды маленького диаметра, что позволяет им доставлять кислород в любую часть организма. Для  связывания кислорода гемоглобину необходим ион железа, который попадет в место синтеза из различных источников. Во-первых, из разрушенных эритроцитов, срок жизни которых закончился, во-вторых, из депо и, наконец, вместе с пищей и водой. Для улучшения его всасывания в кишечнике немаловажную роль играет аскорбиновая кислота, которая окисляет трехвалентное железо до двухвалентного, улучшая тем самым его растворимость в условиях нейтральной и щелочной сред. При переносе железа к месту синтеза гемоглобина участвует специальный белок – трансферрин. В клетке комплекс трансферрина и железа распадается и железо связывается с другим белком – ферритином, который и удерживает железо до момента образования гемоглобина. Для нормального кроветворения в костном мозге жизненно необходимы такие витамины как В12 и фолиевая кислота. Недостатки одного или обоих приводит к развитию анемии, состояния при котором клетки организма не могут получать достаточного количества кислорода из-за неполноценности эритроцитов. Витамин В12 в значительном количестве содержится в таких пищевых продуктах как печень, мясо, яичный желток. Для образования эритроцитов большую роль играют гормоны и специфические вещества, получившие название эритропоэтинов, которые в значительной мере образуются в почках. Стимулированное эритропоэтинами образование эритроцитов наблюдается в условиях кислородного недостатка, который может быть вызван разными причинами, в том числе и интенсивной физической нагрузкой.

«Белки крови существенно влияют на вязкость крови, что обеспечивает в значительной мере поддержание нормального уровня кровяного давления»

Защитные клетки крови – белые кровяные тельца – лейкоциты в кровяном русле содержатся в меньшем количестве, чем эритроциты, но их концентрацию можно наблюдать в тканях при воспалительных процессах. При выполнении тяжелой мышечной работы число лейкоцитов может возрастать в 3-5 раз, и огромное количество их может скапливаться в мышцах. Увеличение лейкоцитов в мышцах связано не только с переходом из кровяного русла, но и с усиленным образованием в кроветворных органах.

Общее количество крови у взрослого человека составляет в среднем 5–6л. Не весь указанный объем все время находится в кровяном русле. Часть крови сохраняется в органах-депо – печени, селезенке, легких, но при необходимости она может быть быстро включена в циркуляцию. Весь объем крови – и в сосудах и в депо – получил название ОЦК (объем циркулирующей крови).

При тренировке могут меняться многие показатели крови. Совершенно понятно, что от общего объема крови, содержания в ней гемоглобина существенно зависят кислородтранспортные возможности организма.

Функционирование системы крови с учетом специфики тренировок

Вид тренировки часто определяет сдвиги, наблюдаемые в системе крови. Так, тренировка на выносливость приводит к увеличению ОЦК, тогда как занятия скоростно-силовыми видами спорта не изменяет этого показателя. Изменения ОЦК связаны с увеличением жидкой части крови – плазмы, а не эритроцитов.

Увеличение объема плазмы у спортсменов, тренирующих выносливость, связано с повышением общего содержания белков в циркулирующей крови, отражает стимулируемый тренировкой выносливости усиленный синтез белков в печени. Увеличение концентрации белков в плазме крови повышает ее онкотическое давление, и в результате приводит к возврату дополнительного количества жидкости из внесосудистых  пространств в кровь. В результате объем циркулирующей плазмы увеличивается, а концентрация белка в плазме крови поддерживается на нормальном уровне и даже наблюдались случаи, когда у спортсменов концентрация белков в плазме крови может  меньше, и как следствие онкотическое давление плазмы крови ниже, чем у нетренированных людей.

«Тренировка на выносливость приводит к увеличению объема циркулирующей крови, тогда как занятия скоростно-силовыми видами спорта не изменяет этого показателя»

Увеличение ОЦК имеет очень большое значение для повышения кислородтранспортных возможностей спортсменов, тренирующих выносливость.  Благодаря увеличению ОЦК растет центральный объем крови и венозный возврат к сердцу, а это обеспечивает больший   объем крови, выбрасываемый сердцем во время сокращения. За счет увеличения ОЦК более значительное количество крови может быть направлено в кожную сеть. При этом увеличиваются возможности организма для теплоотдачи во время длительной работы. Большее количество плазмы создает резерв для ее дополнительной потери во время работы без значительного изменения соотношений жидкой и клеточной части крови. Это облегчает работу сердца при  перекачивании больших количеств крови с высокой скоростью во время интенсивной тренировки на выносливость. Дополнительно увеличенный объем плазмы обеспечивает большее разведение продуктов тканевого обмена, в частности молочной кислоты, поступающих в кровь во время работы.  Это снижает их концентрацию в крови.

 Содержание гемоглобина в крови определяет ее кислородную емкость  или другими словами ее кислородтранспортные возможности. Однако концентрация эритроцитов и гемоглобина в крови у представителей видов спорта, требующих проявления выносливости, практически не отличается от неспортсменов или спортсменов других видов спорта. На самом деле общее количество эритроцитов у выносливых спортсменов больше за счет увеличения общего объема крови.

Во время интенсивной физической нагрузки организму необходимо поддерживать кислотно-щелочное равновесие из-за выделения в кровь значительных количеств молочной кислоты, образующейся в работающих мышцах в результате окисления глюкозы, предварительно запасенной в виде гликогена. Эту задачу решают не только буферные системы крови, но и способность организма утилизировать молочную кислоту для получения энергии, которая обеспечивается синтезом АТФ.

«Общее количество эритроцитов у выносливых спортсменов больше за счет увеличения общего объема крови»

Немаловажным показателем, характеризующим состояние организма при выполнении интенсивной физической нагрузки, служит концентрация глюкозы в крови. При выполнении напряженной работы, но на протяжении короткого промежутка времени, концентрация ее в крови может увеличиваться, однако при длительной физической нагрузке она постепенно снижается.

Внутренняя система защиты при травмировании сосудов

Занятия единоборствами практически всегда сопровождаются синяками, кровотечениями разной степени интенсивности. В большинстве случаев на это не обращают внимания. Ну подумаешь – синяк. Ничего страшного, пройдет. Такой взгляд на ситуацию в большинстве случаев оправдан, благодаря работе системы гемостаза, основной задачей которой является остановка кровотечения из поврежденных сосудов. Основным внешним регулятором свертывания крови и разрушения образовавшегося сгустка является сосудистая стенка.

Чаще всего встречаются случаи повреждения наиболее мелких сосудов, диаметр которых не превышает сотую долю миллиметра, давление крови в которых маленькое. Основной задачей системы гемостаза является заклеивание образовавшегося разрыва. В первые секунды после травмы происходит первичное сокращение кровеносных сосудов, благодаря которому сильное кровотечение может и не возникнуть или же носить ограниченный характер. Этим процессом, длительность которого составляет от 10 до 15 секунд, управляют выбрасываемые в кровь гормоны – адреналин и норадреналин, появление которых связано с реакцией на болевое раздражение. Если кровотечение всё же не останавливается, происходит вторичное сокращение сосудов, и уже главную роль в этом процессе играет активация  мелких безъядерных клеток, рожденных в костном мозге, и получивших название тромбоцитов. Они выделяют в кровь значительные количества сосудосуживающих агентов: в результате травмы сосудов раскрываются места, к которым могут легко приклеиваться тромбоциты, создавая структуры, выполняющие роль пробки для закупоривания разрыва.

 В процессе свертывание крови активное участие принимают белки, входящие в систему гемостаза, многие из которых синтезируются в печени. Они выполняют различные функции в свертывающей системе.

При повреждении более крупных сосудов образование тромбоцитарной пробки уже не может остановить кровотечение из-за  непрерывного вымывания ее сильным током крови. Основное значение в этом процессе имеет образование плотного белкового сгустка, состоящего из фибрина. В конце концов, в месте травмированного сосуда, образуется плотный нерастворимый сгусток, приводящий к остановке кровотечения. В норме при неповрежденной стенке сосуда кровь остается жидкой, чему способствуют вещества, блокирующие факторы свертывания. Тем не менее, если после остановки кровотечения сгусток останется на своем месте, он способен закупорить сосуд, поэтому одновременно с процессом образования тромба включаются механизмы его разрушения, что необходимо для восстановления сосудистого просвета, когда угроза кровотечению будет ликвидирована. Активность разрушения сгустка во многом определяется соотношением регуляторных активаторов и ингибиторов этого процесса.

Литература.
1. Физиология человека. Под  редакцией В.М.Покровского, Г. Ф. Коротько. 2. Коц Я.М. Спортивная физиология. 3. Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф.     Биологическая химия: М.: Медицина, 1998.– 704 с

О. А. Дёмин, кандидат биологических наук, Украина