Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Общий объем крови. Общее количество крови по отношению к массе тела у новорожденных больше, чем у взрослого человека, и составляет 15%. У детей одного года общее количество крови составляет 11%, а у взрослых — 7–8% массы тела. У взрослого это соответствует 4–6 л крови (нормоволемия). В состоянии покоя половина крови находится в сосудах и полостях сердца (циркулирующая фракция крови, или ОЦК — объем циркулирующей крови), а оставшаяся часть депонирована в сосудах органов брюшной полости, легких, подкожной клетчатки и других тканей (депонированная фракция). Объем плазмы составляет примерно 55% общего объема крови, клеточные элементы — 45% (36–48%) общего объема крови.

Определение объема крови осуществляют прямо (за счет мечения эритроцитов 51Cr) или косвенно (за счет мечения альбумина плазмы 131I или определения гематокрита).

ОЦК относительно постоянен, несмотря на непрерывное всасывание воды из желудка и кишечника. Это объясняется строгим балансом между поступлением и выделением воды из организма. Если в кровь сразу поступает большое количество воды (кровезамещающей жидкости), часть ее выводится почками немедленно, а бльшая часть переходит в ткани, откуда постепенно возвращается в кровь и выделяется почками. При недостаточном потреблении жидкости вода из тканей переходит в кровь, а образование мочи уменьшается. Резкое уменьшение массы крови в результате обильного кровотечения, например потеря 1/3 ее объема, может привести к гибели. В таких случаях необходимо срочное переливание крови или кровезаменяющей жидкости.

Гематокрит (гематокритное число) — отношение объема клеточных элементов крови (99% приходится на эритроциты) к объему плазмы — в норме равен у мужчин 0,40–0,48, у женщин 0,36–0,42 (табл. 21.1). У здорового человека эта величина может претерпевать существенные и достаточно длительные изменения лишь при адаптации к большим высотам. У новорожденных гематокрит приблизительно на 20% выше, а у маленьких детей — примерно на 10% ниже, чем у женщин.

Таблица 21.1. Показатели системы крови взрослого человека

Для определения гематокрита кровь, предварительно лишенную способности свертываться, центрифугируют в течение 10 мин при 1000g (g — ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2) в стандартной пробирке малого диаметра для определения гематокрита. Клетки крови, удельная масса которых выше, чем удельная масса плазмы, оседают на дно. Поскольку лейкоциты легче эритроцитов, они образуют тонкий беловатый слой между осевшими эритроцитами и плазмой.

Вязкость — это физико-химическое свойство крови, обусловленное внутренним трением. При ламинарном потоке крови возникает сила внутреннего трения, противодействующая ее течению. Возникающая сила трения в ньютоновских жидкостях пропорциональна скорости сдвига и описывается уравнением Ньютона. Единицей измерения вязкости является Па · с (в системе СИ) или пуаз (в системе СГС). 1 пуаз равен 0,1 Па · с. В медицине наибольшее распространение для оценки вязкости получила единица сантипуазель (сПз). Вязкость воды при 20,3 °C равна 1 сПз. Иногда используют и безразмерную величину данного параметра — относительную вязкость, то есть вязкость биологических жидкостей по отношению к вязкости воды. Величина, обратная вязкости, есть текучесть.

Средняя относительная вязкость крови у здорового взрослого человека составит 4,5 сПз (3,5–5,4), а вязкость плазмы — 2,2 сПз (1,9–2,6). Вязкость крови на 99% определяют эритроциты. Сопротивление потоку крови (по закону Пуазейля) прямо пропорционально вязкости, а вязкость прямо пропорциональна гематокриту. Поскольку гидродинамическое сопротивление прямо пропорционально вязкости, любое патологическое увеличение гематокрита приводит к повышению нагрузки на сердце, в результате чего кровообращение в некоторых органах может нарушиться. Относительная вязкость крови в первые дни после рождения у ребенка повышена из-за большого содержания эритроцитов и равна 10,0–14,8 сПз, а к концу первого месяца снижается до 4,8 сПз.

Вязкость крови обусловлена наличием белков и особенно эритроцитов, которые при своем движении преодолевают силы внешнего и внутреннего трения. Вязкость увеличивается при сгущении крови, то есть потере воды (например, при поносах или обильном потении), а также при возрастании количества эритроцитов в крови.

Относительная плотность (удельный вес) крови равен 1,050–1,064 г/см3, эритроцитов — 1,089–1,097 г/см3, плазмы — 1,024–1,030 г/см3 (см. табл. 21.1). Удельный вес крови у новорожденных несколько выше (1,060–1,080) и в первые месяцы жизни достигает величин взрослого человека.

Эффект Фареуса–Линдквиста — уменьшение вязкости крови при движении в сосудах малого диаметра (около 100 мк). Агрегация эритроцитов — обратимый процесс образования ими сложных трехмерных комплексов и межклеточных структур. Эритроциты взаимодействуют между собой, соприкасаясь боковыми поверхностями, образуют длинные цепочки, нечто вроде монетных столбиков. Этот феномен иначе называют «сладж»-эффектом.

Агрегация эритроцитов наблюдается при неподвижном состоянии крови либо при малых скоростях сдвига. При увеличении скорости движения крови происходит разрушение агрегатов эритроцитов. Полное разрушение их наблюдается в крови при скорости сдвига 45–50 с–1. Именно агрегация эритроцитов определяет аномальные свойства реологического поведения крови в диапазоне скоростей сдвига от 0 до 50 с–1. Особое значение имеют механические свойства эритроцитов, в том числе деформируемость эритроцитов.