1. Układ krążenia Składa się on z dwóch układów: zawierającego krew i chłonkę. Krew krąży w zamkniętym systemie rur, wprawiana w ruch przez serce. Chłonka płynie od tkanek i narządów do układu krwionośnego. Każda komórka ustroju, aby utrzymać się przy życiu, musi mieć zapewnioną odpowiednią ilość pokarmu i tlenu. Organizmy jednokomórkowe pobierają pożywienie i tlen bezpośrednio z otoczenia. Ustrój człowieka ma wysoko wykształcony układ narządów trawienia, które trawią pokarm, jak również narządów oddechowych, które pobierają tlen z powietrza. W przenoszeniu substancji odżywczych i tlenu z tych układów do tkanek bierze udział krew i chłonka, które uczestniczą również w usuwaniu z komórek produktów przemiany materii, przenosząc je do narządów wydalających. Krew krąży w ustroju w zamkniętym układzie naczyń i jest wprawiona w ruch przez serce. Naczynia, którymi płynie krew od serca do obwodu, nazywają się tętnicami. Tętnice, początkowo grube, dzielą się na coraz drobniejsze gałązki, które rozpadają się na bardzo cienkie naczynia włosowate (kapilary), tworzące w tkankach gęstą sieć. W naczyniach włosowatych krew płynie powoli, co sprzyja wymianie produktów odżywczych. Naczynia włosowate, łącząc się ze sobą, tworzą żyły, którymi krew odpływa do serca. 2. Krew Krew i płyn tkankowy — chłonka, tworzą środowisko wewnętrzne ustroju, w którym żyją wszystkie komórki i tkanki ciała. W związku z tym krew ma do spełnienia wiele bardzo ważnych zadań. Polegają one na: 1) nieustannym dostarczaniu komórkom i tkankom substancji odżywczych i tlenu, 2) zabieraniu z nich produktów rozpadu, które powstają w procesach przemiany 3) utrzymaniu stałości składu środowiska wewnętrznego ustroju 4) zapewnieniu łączności pomiędzy poszczególnymi częściami i narządami ustroju za pomocą różnych substancji krążących we krwi (hormony), 5) ochronie ustroju przed różnymi czynnikami szkodliwymi przenikającymi do niego z zewnątrz (ciałami obcymi, drobnoustrojami). Ilościowo krew u człowieka stanowi ok. 6,5% masy ciała u kobiety i ok. 7% u mężczyzny. Krew jest płynem nieprzezroczystym, czerwono zabarwionym, który pozostawiony przez pewien czas w naczyniu rozdziela się na dwie warstwy. W warstwie dolnej, wskutek większej gęstości względnej, skupiają się komórki krwi, czyli tzw. elementy upostaciowane (morfotyczne). Należą do nich krwinki czerwone, krwinki białe oraz płytki krwi. Płynna warstwa górna, o opalizującym żółtawym zabarwieniu, nazywa się osoczem. W naczyniach krwionośnych płynie krew. Zawiera ona dwa składniki: płynne osocze i komórki. A. Osocze W skład osocza wchodzi surowica i rozpuszczony włóknik — fibrynogen. Ponadto osocze składa się z 92% wody i 8% białek — albumin i globulin. W osoczu znajdują się substancje odżywcze pobierane z przewodu pokarmowego i transportowane do tkanek, produkty przemiany tkankowej, wydzieliny gruczołów dokrewnych, z krwinkami czerwonymi zaś jest związany tlen konieczny do procesu oddychania. Po wydostaniu się krwi poza naczynia krwionośne i umieszczeniu jej w probów- ce strąca się włóknik i elementy komórkowe w postaci skrzepu, ponad którym znajduje się surowica. Osocze stanowi objętościowo ok. 50—60% krwi. Stosunek objętościowy osocza do elementów upostaciowanych oznaczamy za pomocą specjalnego przyrządu, zwanego hematokrytem. Osocze zawiera 90—92% wody i 8—10% substancji stałych. Większość substancji stałych, bo ok. 7% całego osocza, stanowią białka krwi – albuminy (4%), globuliny (2,8%). Dzięki dużej wielkości cząsteczek białka osocza w zasadzie nie przenikają przez ścianę naczyń włosowatych, podczas gdy woda i rozpuszczone w niej sole mineralne oraz inne substancje drobno cząsteczkowe przechodzą przez nią bez trudu. Reszta substancji stałych — to związki organiczne i sole mineralne. Sole mineralne, czyli elektrolity, stanowią około 0,9—1% osocza. Występują tu kationy: sód, potas, wapń, magnez, żelazo, oraz aniony: chlor, fosfor, siarka, jod. B. Elementy upostaciowane krwi Składniki upostaciowane krwi są to: krwinki czerwone — erytrocyty, krwinki białe — leukocyty, które dzieli się na granulocyty, limfocyty i monocyty, oraz płytki krwi — trombocyty. Liczba wymienionych komórek jest zmienna, jednak zachowane są stałe proporcje między poszczególnymi ich rodzajami. Ryc. 37. Elementy morfotyczne krwi: a — erytrocyty, b — limfocyty, c — leukocyty obojętnochłonne, d — leukocyty kwasochłonne, e — płytki krwi (wg Sylwanowicza). a. Krwinki czerwone (erytrocyty) Krwinki czerwone — erytrocyty, są to komórki najliczniejsze (4—5 milionów) w postaci dojrzałej bezjądrzaste. Krwinki czerwone mają kształt dwuwklęsłych krążków o średnicy około 7,5 |im, grubości około 2 um. Widziane z boku mają kształt biszkopta. Tego rodzaju kształt zwiększa powierzchnię krwinek. Krwinki czerwone są wytwarzane w szpiku kostnym czerwonym. U człowieka przed wydostaniem się do krwi krwinki czerwone tracą jądro komórkowe. Krwinki czerwone mają gęstość większą niż osocze i we krwi pozbawionej możliwości krzepnięcia powoli opadają na dno. U zdrowego dorosłego mężczyzny prędkość opadania krwinek wynosi 3—6 mm w pierwszej godzinie, u kobiety 8—10 mrn. Przy stanach zapalnych toczących się w organizmie opadanie krwinek przyspiesza się wskutek zmian w składzie białkowym osocza. Odczyn ten od nazwiska polskiego lekarza, który je pierwszy opisał, nazywamy odczynem Biernackiego (OB). Jest to powszechnie stosowany test diagnostyczny służący do oceny obecności i nasilenia procesów zapalnych w ustroju. Liczba krwinek czerwonych w 1 mm3 wynosi ok. 5 milionów u mężczyzny i ok. 4,6 miliona u kobiety. Żyją około 100-120 dni, są więc stale odnawiane, począwszy od drugiej połowy życia płodowego i przez cały dalszy okres życia rozwijają się w czerwonym szpiku kostnym. Rozpadłe erytrocyty są pochłaniane przez komórki układu siateczkowego wątroby, śledziony i szpiku. Produkty rozpadu hemoglobiny stanowią materiał do produkcji żółci w wątrobie, żelazo zostaje wykorzystane do rozwoju nowych erytrocytów. Zdolność niszczenia krwinek czerwonych mają także inne tkanki, o czym świadczy znikanie „siniaków". Wytwarzanie krwinek czerwonych jest procesem niezwykle intensywnym — oblicza się, że w ciągu 1 minuty powstaje 160 x 106 krwinek. Normalne erytrocyty są bardzo plastyczne — pod wpływem sił zewnętrznych mogą zmieniać swój kształt, co pozwala im na przechodzenie przez naczynia włosowate węższe od średnicy krwinki. Mają one zdolność nietrwałego łączenia się z gazami, ich barwnik, hemoglobina, zawiera żelazo. Ten właśnie barwnik krwi jest transporterem gazów. Zmniejszenie liczby erytrocytów określa się jako niedokrwistość. Hemoglobina jest białkiem. Hemoglobina wiąże tlen tworząc tzw. oksyhemoglobinę, przy czym cząsteczka O2 jest dosyć luźno związana z żelazem dwuwartościowym. Reakcji tej nie należy utożsamiać z utlenieniem. Związana z tlenem hemoglobina, zwana oksyhemoglobiną, ma kolor żywoczerwony nadający zabarwienie właściwe krwi tętniczej. „Wysłużone" krwinki czerwone są niszczone w układzie siateczkowo-śródbłonko-wym, głównie w śledzionie. Następuje przy tym odłączenie od hemoglobiny części zwanej hemem i rozerwanie pierścienia hemowego, który zamienia się na biliwerdynę. U człowieka większa część biliwerdyny ulega przekształceniu na bilirubinę, która w wątrobie zostaje sprzężona z kwasem glukuronowym i wydalana z żółcią (bilirubina pośrednia). Niewielka część bilirubiny przenika do krwi — jest to tzw. bilirubina bezpośrednia. Przy większym jej stężeniu następuje odkładanie się tego barwnika w tkankach i skórze powodujące żółtaczkę. Przyczyną żółtaczki może być nadmierne wytwarzanie bilirubiny lub utrudnione jej wydalanie przez wątrobę lub drogi żółciowe. b. Krwinki białe (leukocyty) Cechą charakterystyczną leukocytów jest obecność rozczłonkowanego jądra. Ich liczba wynosi około 7000 (4000—10000), przy czym zmienia się ona nie tylko w warunkach chorobowych, ale i w stanach fizjologicznych w ciągu dnia, zależnie od stanu głodu czy nasycenia, ponadto w okresie ciąży. Liczba ta stanowi tylko małą część ogólnych zasobów tych krwinek w ustroju. Duże ich zapasy są stale zgromadzone w szpiku kostnym, śledzionie i węzłach chłonnych, skąd pod wpływem odpowiedniego bodźca mogą być natychmiast wyrzucone do krwi Czas życia tych komórek jest różny i zmienny. Część ich znajduje się we krwi płynącej, część zaś jest poza naczyniami w tkankach. Zależnie od rodzaju rozwijają się w szpiku kostnym i w układzie chłonnym. Wszystkie odmiany krwinek białych obdarzone są zdolnością do samoistnego ruchu ameboidalnego, dzięki czemu mogą się one przedostawać przez ścianę naczyń włosowatych do układu pozanaczyniowego W zależności od wyglądu i budowy dzielimy leukocyty na kilka rodzajów. Największą grupę stanowią granulocyty, zwane tak dlatego, że zawierają w cytoplazmie liczne ziarnistości. Zależnie od sposobu, w jaki owe ziarnistości się barwią, odróżniamy granulocyty obojętnochłonne, kwasochłonne i zasadochłonne. Najwięcej jest granulocytów obojętnochłonnych, które stanowią Młode granulocyty mają jedno jądro w kształcie pałeczki lub podkowy. W miarę dojrzewania jądra granulocytów stają się wielopłatowe (segmentowane). Oprócz granulocytów we krwi obwodowej znajdują się jeszcze dwa rodzaje krwinek białych jednojądrzastych (nie zawierają ziarnistości, stąd ich nazwa to agranulocyty). Są to: 1) limfocyty — komórki o dużym okrągłym jądrze i małej ilości cytoplazmy oraz 2) monocyty — komórki o dużej ilości bezziarnistej cytoplazmy i jądrze okrągłym lub owalnym, podobnym do kłębka jedwabiu. Granulocyty są wytwarzane w szpiku kostnym. * granulocyty obojętnochłonne Granulocyty obojętnochłonne wchodzą do układu krążenia i przebywają we krwi przeciętnie ok. 7 h. Ich całkowity okres przeżycia wynosi ok. 30 h. Duża liczba tych krwinek przenika do przewodu pokarmowego i opuszcza tą drogą ustrój. Granulocyty te w dużej ilości otaczają bakterie lub inne ciała obce usiłując je zniszczyć. Niszczenie to odbywa się za pomocą enzymów lizosomalnych uwalnianych przy rozpadzie granulocytów. Powodują one też rozmiękczanie otaczających tkanek i powstawanie ogniska ropnego. Ropą nazywa się płyn złożony w większości z granulocytów obojętnochłonnych i produktów ich rozpadu. W przebiegu zakażenia ustroju bakteriami liczba granulocytów krążących we krwi zwiększa się, co spowodowane jest ich mobilizacją przez czynnik zakaźny. ** granulocyty kwasochłonne Granulocyty kwasochłonne (eozynofilne) stanowią 2—4% wszystkich leukocytów. Liczba ich waha się w ciągu doby zależnie od uwalniania. Wzrost liczby eozynofilów we krwi obwodowej, zwany eozynofilią, towarzyszy często odczynom alergicznym, inwazji pasożytów jelitowych oraz chorobom autoimmunologicznym. *** granulocyty obojętnochłonne Granulocyty zasadochłonne (bazofile) stanowią ok. 0,5—1% wszystkich krwinek białych krwi obwodowej. Liczba ich zwiększa się po spożyciu pokarmu tłuszczowego. Komórki te produkują heparynę. Pod wpływem kompleksów immunologicznych, jakie powstają przy reakcjach alergicznych (np. gorączka sienna), granulocyty zasadochłonne wydzielają histaminę, która wywołuje takie objawy, jak swędząca wysypka, wybroczyny na skórze i błonach śluzowych, skurcz oskrzeli (napad astmy). # limfocyty Limfocyty stanowią ok. 25—-40% wszystkich krwinek białych. U dzieci liczba ich sięga 50%. Większa część limfocytów wytwarzana jest w węzłach chłonnych (limfatycznych) i śledzionie, stosunkowo niewielka część — w szpiku kostnym. Limfocyty należą do komórek immunokompetentnych, tj. zdolnych do wytwarzania przeciwciał. Do krwi dostają się w postaci mało aktywnej. Do działania pobudza je kontakt z ciałem obcym. Ze względu na właściwości wyróżniamy: limfocyty T – powstają w czerwonym szpiku kostnym, wędrują do grasicy, gdzie ulegają namnożeniu i uczuleniu (nabywają cech immunologicznych – odpornościowych – uczą się rozpoznawać komórki własnego organizmu, aby ich nie atakować). Z grasicy kierują się do innych narządów limfopoetycznych, gdzie nadal dzielą się i stamtąd przedostają się do krwi obwodowej. Żyją nawet 10 lat i są odpowiedzialne za reakcje odpornościowe typu komórkowego. Wirus HIV atakuje i niszczy właśnie komórki pomocnicze, tzw. limfocyty T4, przez co nastepuje upośledzenie funkcji układu immunologicznego i w efekcie AIDS. Limfocyty B – powstają w układzie limfoidalnym, głównie w czerwonym szpiku, nie przechodzą przez grasicę. Żyją bardzo krótko (4-10 dni). Odpowiedzialne są za reakcje odpornościowe typu humoralnego – produkują immunoglobuliny (przeciwciała). @ monocyty Monocyty wychodzą z krwi do otaczających tkanek, gdzie dojrzewając przekształcają się w nieruchome komórki — histiocyty, czyli makrofagi tkankowe. Rozmnażają się one wokół ogniska zapalnego tworząc wał ograniczający ciało obce, które nie daje się zniszczyć przez enzymy komórkowe. Monocyty są największymi krwinkami białymi, o jądrze zwykle rozczłonkowanym. Wydostają się poza naczynia do otaczających tkanek i stają się makrofagami, czyli komórkami żernymi różnych typów. c. Płytki krwi (trombocyty) Trombocyty, czyli płytki krwi, są to małe twory niezawierające jądra, powstające w szpiku kostnym jako fragmenty komórek. Liczba ich we krwi wynosi 200000—300000. Są one konieczne do powstawania procesu krzepnięcia krwi dzięki temu, iż zawierają specyficzny enzym zapoczątkowujący skomplikowany proces krzepnięcia. Płytki krwi są to małe fragmenty cytoplazmy oderwane od olbrzymich komórek szpiku, tzw. megakariocytów. Krwinki płytkowe biorą udział w procesie krzepnięcia krwi, zawierają one dużą ilość substancji obkurczającej naczynia krwionośne — serotoniny. Krwinki płytkowe gromadzą się w miejscach uszkodzenia naczyń, gdzie przylegają do uszkodzonej ściany naczyniowej i uwalniają serotoninę, która powoduje miejscowy skurcz ściany naczyniowej, zmniejszając krwawienie.