В XX веке было установлено, что эритроциты циркулируют в крови на протяжении 4 месяцев, после чего гибнут, как правило, в селезенке. Интересно, что этот орган разрушает лишь старые изношенные клетки, причем в количестве, равном тому, что производит здоровый костный мозг.
Опыты с переливанием крови
В 1666 году начал свои эксперименты с кровью анатом и физиолог Ричард Лоуэр, который вводил в вены собакам пиво, вино, молоко. Лоуэр провел уникальный опыт по заместительному переливанию части крови от крупного дога обескровленной собаке, и она выжила.
Один из распространенных методов лечения в старину – вскрытие вены ланцетом. Предполагалось, что так можно излечить множество недугов, в том числе хандру, подагру и отравление морфием. Сейчас медики более скептически относятся ко «всемогуществу» кровопускания. Тем не менее этот метод используется при застое в малом круге кровообращения, уремии, атеросклерозе, апоплексии. Применяется также и местное кровопускание: пиявки, насечки, скарификация.
Тем не менее в 1667 году во Франции врачами Дени и Эммерезом было проведено первое в истории человечества внутривенное переливание крови человеку. Обескровленному умирающему юноше перелили кровь ягненка. Первое переливание случайно оказалось удачным, хотя чужеродная кровь и вызвала тяжелую реакцию. Однако последующие попытки были неудачными: больные погибали. Вскоре против таких экспериментов выступил Парижский университет, и переливания крови на долгие годы были запрещены законом.
Первое в мире переливание крови от человека человеку было сделано в 1819 году, когда лондонский профессор-акушер Блендель с помощью специального аппарата произвел переливание крови женщине, умиравшей от кровотечения после родов. В 1832 году в Петербурге доктор Вольф сделал первое прямое переливание от здорового человека к больному. Однако на протяжении последующих нескольких десятилетий использование методики переливания крови было приостановлено из-за выявления частых и тяжелых осложнений.
Гематология в XIX веке
Подлинный прогресс гематологии начался с XIX века, тогда многие ученые за границей и в России занялись изучением состава, свойств и роли крови в организме.
Ученые выяснили, что через стенки тончайших кровеносных сосудов – капилляров кровь снабжает все ткани и клетки организма кислородом, водой, питательными веществами, солями и витаминами. Вместе с тем она уносит из тканей образовавшиеся в процессе обмена веществ углекислоту, аммиак, мочевину, мочевую кислоту и другие вредные продукты распада, которые выводятся наружу через легкие, почки, кишечник и кожу.
Благодаря своей подвижности кровь поддерживает постоянную связь между всеми органами и тканями человеческого тела, а содержащиеся в ней химические вещества, главным образом гормоны, осуществляют их взаимное влияние друг на друга.
В 1863–1865 годах лекарь Медико-хирургической академии в Петербурге Василий Сутугин обнаружил, что кровь, лишенная белка фибрина, теряет способность свертываться. Также ученому удалось установить, что сохранности клеток способствует холод. Так, например, если кровь хранить при температуре О С, ее можно использовать для переливания в течение недели.
Любопытно, что в 1973 году, то есть более чем через сто лет после этого открытия, ученые Пенсильванского университета (США) исследовали мумию, обнаруженную в соляных пещерах штата Кентукки. Мумия мальчика-индейца пролежала в пещере около 20 веков, но клетки крови в ее сосудах хорошо сохранились. Оказалось, что эти «древние» эритроциты имели такую же дисковидную форму, что и у современного человека.
ЧТО СОБОЙ ПРЕДСТАВЛЯЕТ КРОВЬ И КАКОВЫ ЕЕ СВОЙСТВА
В человеческом теле находится около 5 литров крови, которая циркулирует по сосудам общей протяженностью около 96 тысяч километров!
Кровь движется по человеческому организму с разной скоростью. Быстрее всего она течет по артериям – ее скорость соответствует скорости пешехода на прогулке – 1,8 км в час. По венам кровь движется медленнее: примерно полкилометра в час.
Основной функцией крови является доставка в органы и ткани необходимых веществ, начиная от питания и заканчивая газами, и транспортировка из них всевозможных соединений в другие органы. Как и в любой жидкости, в крови эти вещества могут находиться в растворенном виде (в этом случае они доступны для усвоения) или в нерастворимом виде (в виде осадка).
Форменные элементы крови
Прежде кровь считали однородной жидкостью, однако со времени изобретения микроскопа было установлено, что она состоит из жидкой части – плазмы (около 60 % объема крови) и нескольких типов кровяных клеток – эритроцитов (клеток красного цвета), лейкоцитов (белых кровяных клеток) и тромбоцитов (кровяных пластинок). Кровь составляет примерно 7–8 % массы тела, то есть 5,2 кг при весе человека 65 кг. При кровотечении потеря крови в 10 % допустима, 30 %-ная потеря опасна, а кровотечение с потерей 50 % крови смертельно.
Плазма – это жидкость светло-желтого цвета, на 90 % состоящая из воды, белков, различных солей, углеводов, липидов, ферментов, гормонов, глюкозы. Основное назначение плазмы транспортировать эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Таким образом, из 5 л крови 2,5 л приходится на воду.
Эритроциты и гемоглобин
Основная масса форменных элементов крови – эритроциты. Они выполняют очень важную функцию – переносят кислород. Огромная общая поверхность эритроцитов помогает им захватывать и переносить такое количество кислорода, которое полностью обеспечивает жизнедеятельность всех органов и тканей.
Каждый эритроцит представляет собой своего рода тончайшую губку, все поры которой заполнены особым веществом – гемоглобином, легко захватывающим и так же легко отдающим кислород и углекислоту. В 100 г крови содержится в среднем 16,7 г гемоглобина.
Ежесекундно 2–3 миллиона эритроцитов просачивается в кровь и столько же погибает, просуществовав четыре месяца. В каждом кубическом миллиметре крови содержится 25 миллионов эритроцитов, а всего в организме человека – 25 000 миллиардов эритроцитов. При средней толщине в 2 микрона и длине в 7 микрон все эритроциты одного человека, представленные вместе, образовали бы гору высотой 50 000 км, а если их положить в один ряд, то получилась бы цепочка длиной 175 000 км, которой можно было бы опоясать земной шар более четырех раз.
Гемоглобин – это специальный дыхательный пигмент, который представляет собой железосодержащий белок. В его структуру входит ион железа, и именно соединение кислорода с железом окрашивает кровь в красный цвет. Протекая по артериям через легкие, железо захватывает кислород и переносит его в самые отдаленные уголки нашего тела. Там гемоглобин отдает кислород, частично забирает углекислый газ и уже по венам несет его обратно к легким, чтобы отдать его и обогатиться новой порцией кислорода.
Нормальным считается содержание гемоглобина в крови человека у мужчин 130–170 г/л, у женщин 120–150 г/л.
При недостатке железа в организме образуется недостаточное количество гемоглобина. При этом начинают страдать все органы и ткани, так как ощущают дефицит кислорода. Такое состояние называется железодефицитной анемией, или малокровием.
В конце XIX века профессор Дерптского университета А. Кербер открыл, что гемоглобин неоднороден. Позднее лауреат Нобелевской премии М. Перутц с помощью установок для рентгеновской кристаллографии уточнил строение молекулы гемоглобина.
Оказалось, что каждая молекула гемоглобина состоит из четырех длинных молекул аминокислот. Две он назвал альфа-цепями, а две другие – бета-цепями. Каждая из их включает в себя 140 звеньев – 140 молекул аминокислот. Если такие цепочки вытянуть в пространстве, общие цепи могли бы быть очень длинными. Но природа очень рационально сократила их длину, закрутив цепочки в виде спиралей вокруг собственной оси. Перутц установил, что при присоединении кислорода просвет между бета-цепями суживался, а при отдаче этого газа – расширялся. Дышащую таким образом молекулу гемоглобина Перутц назвал «молекулярными легкими».
