KRAUJAS – skystas organizmo audinys, kuris cirkuliuoja uždaroje kraujagyslių sistemoje ir plauna, drėkina visus organizmo audinius bei organus. Su limfa ir audinių skysčiu sudaro vadinamąją vidinę organizmo terpę, kuri lemia beveik visas organizmo gyvybines funkcijas: kvėpavimo, mitybos, išskyrimo, reguliavimo bei apsauginę. Kraujas iš virškinimo trakto perduoda audiniams ir ląstelėms maisto medžiagas, surenka ir atneša į išskyrimo organus galutinius medžiagų apykaitos produktus, perneša iš plaučių į audinius deguonį, o iš audinių į plaučius anglies dvideginį. Kraujas į organizmo audinius pristato hormonus, kurie dalyvauja reguliavimo procesuose. Apsauginę kraujo funkciją atlieka leukocitai, turintys proteolitinių ir lipolitinių fermentų, katalizuojančių mikroorganizmų ir svetimkūnių skilimą, taip pat antikūnai, susidarantys plazmatinėse ląstelėse (jų yra blužnyje, limfiniuose mazguose, kepenyse ir kituose organuose), kai į kraują arba audinius patenka svetimos organizmui stambiamolekulės medžiagos (antigenai). Kraujui tenka apie 1/13 žmaogaus kūno masės. Kraujo susidarymas ir vystymasis organizme vadinamas kraujo gamyba. Tekėjimas kraujagyslėmis ir širdies ertmėmis – kraujotaka. KRAUJO PLAZMOS SUDĖTIS IR SUDEDAMŲJŲ DALIŲ SVARBA. Kraujo plazmos pagrindinės sudedamosios dalys: vanduo 90-92 %, baltymai – 7-8%, mineralinės druskos – 0,9 %, gliukozė – 0,8-0,12 %, lipidai – 0,6 %, liekamasis, arba nebaltyminis azotas – 20-40 mg%. Vandens kiekis kraujo olazmoje yra gana pastovus. Vanduo kraujuje būna dvejopas: laisvas ir fiziškai sujungtas. Laisvas vanduo tirpdo druskas, o sujungtas nesugeba jų ištirpdyti. Vandenį sujungia baltymai. Kraujo plazmos baltymai albuminai sudaro apie 60 % visų baltymų, globulinai – 35-40, fibrinogenas – 4-5 %. Jie skiriasi vieni nuo kitų savo sudėtimi ir biologinėmis savybėmis. Albuminus ir 1-globulinus gamina kepenys, o 2 ir -globulinus taip pat kepenys ir retikuloendotelinė sistema. -globulinus gamina limfoidinės ir plazminės ląstelės. Fibrinogenas gaminamas kepenyse ir trombocituose. Kraujo plazmos baltymų svarba:1) jie dalyvauja viso organizmo baltymų apykaitoje ir sudaro lengvai panaudojamą baltymų atsargą; 2) nuo baltymų, ypač albuminų (80 %), priklauso onkotinis kraujo plazmos slėgis ir tuo pačiu vandens pasiskirstymas tarp plazmos ir tarpląstelinio skysčio;
3) jie padeda palaikyti pastovų organizmo pH;4) kaitaliodami brinkimo laipsnį, reguliuoja laisvo vandens kiekį ir padeda palaikyti pastovų osmosinį slėgį;5) albuminai palaiko globulinų tirpalo stabilumą (sumažėjus albuminų ir padaugėjus globulinų, sumažėja plazmos koloidų stabilumas);6) atlieka įvairių medžiagų apykaitos produktų, hormonų pernešėjo ir jų koncentracijos reguliatoriaus vaidmenį;7) susijungę su kai kuriomis vandenyje netirpstančiomis medžiagomis (pvz., lipoidais), sudaro vandenyje tirpius kompleksus;8) dalyvauja imunobiologiniuose procesuose, apsaugo organizmą nuo bakterijų, virusų, toksinų;9) į kraujo plazmos baltymų sudėtį įeina svarbūs kraujo krešėjimui, taip pat padedantys reguliuoti kraujospūdį ir turi fermentinę reikšmę junginiai.Transferinai (jie yra glokoproteinai) perneša geležį, ceruloplazminai (taip pat glikoproteinai – varį į jų kaupimo bei panudojimo vietas. Haptoglobinai – baltymai, galintys jungtis su hemoglobinu (Hb) ir tokiu būdu apsaugantys Hb ir geležį nuo pašalinimo iš organizmo. Lipoproteinai perneša lipidus, riebaluose tirpius junginius, kai kuriuos vitaminus. Pagrindinę kraujo lipidų dalį (95 %) kaip tik ir sudaro lipoproteinai, kurių lipidinei daliai tenka 35-75 % visos lipoproteinų masės. Sergant pakinta kraujo plazmos baltymų frakcijų kiekiai, jų tarpusavio santykis, gali atsirasti naujų baltymų (hiperproteinemija, hipo- , ar disproteinemija). Todėl kraujo baltymų tyrimai gali duoti daug diagnostinės informacijos. Kraujo plazmoje daugiausia randama NaCl. Daug mažiau yra KCl, CaCl2, MgCl2 ir kitų mineralinių druskų. Svarbiausias ekstraląstelinių skysčių katijonas yra natris. Normali jo koncentracija kraujo plazmoje 280-340, o eritrocituose 20-40 mg%. Natris svarbus kraujo plazmos osmosiniam slėgiui, rūgščių ir šarmų pusiausvyrai, raumenų bei nervų dirglumo, laidumo procesams. Kalis yra svarbiausias intraląstelinių skysčių katijonas. Beveik visas būna ląstelėse. Normali jo koncentracija kraujo plazmoje 14-22, o erotrocituose 450-480 mg%. Kalcio koncentracija kraujo plazmoje 9-11 mg%, o eritrocituose – tik pėdsakai. Fiziologiškai veiklus tik jonizuotas kalcis. Jo jonai ypač reikšmingi raumenų ir nervų jaudrumui, kraujo krešėjimui, kapiliarų pralaidumui (mažina), simpatinės nervų sistemos tonusui (didina). Magnio koncentracija kraujo plazmoje 1,6-2,9, o eritrocituose apie 4,5 mg%. Magnis mažina nervų ir raumenų jaudrumą, dalyvauja fermentiniuose procesuose, pasižymi raminančiu, spazmoliziniu, fibrinoliziniu veikimu, lėtina kraujo krešėjimą, mažina kraujuje cholesterino koncentraciją.Kraujyje yra angliavandenių ir tarpinių jų apykaitos produktų. Gliukozės kiekis didžiojo kraujotakos rato kraujo plazmoje būna gana pastovus 65-90 mg/100 g. Jis atspindi angliavandenių apykaitos būklę. Gliukozė tolygiai pasiskirsto kraujo plazmoje ir forminiuose elementuose. Normalaus jos kiekio nukrypimai liudija apie angliavandenių apykaitos sutrikimus. Pastoviai gliukozės koncentracijai kraujo plazmoje palaikyti svarbiausi kasos Langerhanso salelių -ląstelių gaminamas insulinas ir antinksčių šerdinės dalies gaminamas adrenalinas.Pieno rūgšties – tarpinio gliukozės apykaitos produkto – kraujyje būna apie 10 mg%. Pieno rūgšties gerokai padaugėja intensyviai fiziškai dirbant (kai organizmui trūksta deguonies), esant kepenų veiklos sutrikimams, avitaminozei B1 ir kai kuriais kitais atvejais.Kraujyje esama ir nebaltyminių azotinių medžiagų. Nebaltyminio (liekamojo) azoto ir kraujyje, ir jo plazmoje yra beveik tiek pat 25-35 mg/100 g. pagrindinę jo dalį sudaro baltymų galutinių skilimo produktų – karbamido, aminorūgščių, šlapimo rūgšties, kreatino, kreatinino, amoniako ir kitų medžiagų (peptidų, nukleotidų, bilirubino, cholino, histamino, guanidino) – azotas. Nebaltyminio azoto kiekis kraujyje priklauso nuo baltymų kiekio maiste, inkstų veiklos, patologinių procesų organizme. Sutrikus inkstų veiklai, azotinių medžiagų iš organizmo pašalinama nepakankamai. Sergant keičiasi nebaltyminio azoto kiekis ir forma. Pavyzdžiui, sergant podagra padaugėja šlapimo rūgšties, sergant uremija – karbamido, sutrikus kepenų veiklai – bilirubino. Taigi, šių medžiagų tyrimai taip pat labai svarbūs ligų diagnostikai. Acetono kūnų kraujyje normaliai būna 0,1-0,5 mg/100 g. jų padugėja sutrikus angliavandenių, lipidų apykaitai, pavyzdžiui sergant diabetu, badaujant. Lipidų kiekis kraujo plazmoje priklauso nuo maisto. Normaliai jų būna 290-680 mg/100 g. padidėjęs lipidų kiekis – hiperlipemija. Ji gali būti alimentinė (vartojant daug riebaus maisto) ir patologinė. Triacilglicerolių daugiausia esama plazmoje (100-250 mg/100 g), fosfolipidų daugiau būna eritrocituose. Fosfolipidai, o jų kraujyje esti 220—400 mg/100 g, svarbūs pernešant kitus lipidus, susidarant lipoproteinams. Laisvųjų riebiųjų rūgščių kraujo plazmoje yra tik 8-30 mg/100 g. didžioji jų dalis būna esterių pavidalu. Cholesterolio kraujyje yra laisvo (45-75 mg/100 g) ir esterių pavidalo (100-170 mg/100 g).Kraujo plazmos fermentai skirstomi į endofermentus (nuolat esančius joje) ir egzofermentus. Pastarieji patenka į kraują sutrikus ląstelių membranų laidumui. Pirmiesiems priskiriami ceruplazminas, pseudocholinesterazė, lipazė, kai kurios proteinazės ir peptidazės, katalazė, peroksidazė, kraujo krešėjimo ir antikrešuminės sistemos fermentai ir kofermentai. Egzofermenmtams būdingas organo specifiškumas, todėl padidėjęs jų kiekis rodo, kad yra pažeistas tas, ar kitas organas.Kraujo plazmos proteinazėms priklauso kraujo krešėjimo sisitemos fermentas – trombinas. Jis susidaro iš protrombino, kuris sintetinasi kepenyse ir iš jų patenka į kraują.. kai trūksta vitamino K, slopinam protrombino sintezė. Kad iš protrombino susudarytų trombinas, eikia kelių krešėjimo faktorių: trombokinazės, Ca2+, akcelerino, konvertino. Trombokinazė, arba aktyvusis tromboplastinas, susidaro iš trombocitų neaktyviojo tromboplastino, dalyvaujant Ca2+, antihemofiliniam globulinui A ir dar keturiems faktoriams – įvairioms kraujo plazmoje esančioms baltyminėms medžiagoms. Faktoriai sutartinai žymimi romėnų skaitmenimis I-XIII. Susidaręs aktyvusis trombinas veikia plazmos baltymą fibrinogeną ir paverčia jį fibrinu – monomeru. Pasiekus tam tikrą kritinę koncentraciją ir esant Ca2+, šie monomerai pradeda jungtis galais ir šonais. Susidaro trimatis baltyminis tinkles, kuriam susispaudus ir sutankėjus susidaro krešulys. Susidarius fibrino siūlų tinklui, į jį įtraukiami ir forminiai elementai. Tinklui susitraukiant, išsispaudžia skaidrus gelsvas skystis, vadinamas kraujo serumu. Jo cheminė sudėtis artima kraujo plazmos sudėčiai, tik jis neturi fibrinogeno.KRAUJO FORMINIAI ELEMENTAI. Suspenduoti kraujo kūneliai sudaro beveik pusę viso kraujo. Daugiausia yra raudonųjų kraujo kūnelių, arba eritrocitų, gerokai mažiau kraujo plokštelių, arba trombocitų, ir dar mažiau baltųjų kraujo kūnelių, arba leukocitų. Kraujo kūneliai gaminami kraujodaros organuose. Svarbiausias jų – kaulų čiulpai. Juose gaminami eritrocitai, grūdėtieji leukocitai ir trombocitai. Limfocitus gamina blužnis, limfmazgiai.Kraujo forminių elementų cheminė sudėtis kiek skiriasi nuo kraujo plazmos. Gyvūnų 1 mm³ kraujo yra 6-11 mln. eritrocitų, kurie susidaro kaulų čiulpuose, blužnyje, kepenyse. Jų gyvavimo trukmė 100 parų. Eritrocitai –tai be branduoliu, abipus įgaubtos, primenančios diską ląsteles. Eritrocituose skiriama stroma ir skystoji dalis. Stroma sudaryta iš membranos, baltymų (nukleoproteinų, netirpiųjų baltymų ir kitų) fosfolipidų, mukopolisacharidų, baltymų ir lipidų kompleksų, cholesterolio ir jo esterių, riebalų. Skystojoje dalyje yra hemoglobino, glikolizės ir pentozinio ciklo fermentų, katalizinės karboanhidrazės, acetilcholinesterazės ir kitų fermentų. Svarbiausias eritrocitų baltymas yra hemoglobinas (Hb). Jo būna 30-41 %. Eritrocituose, palyginti su plazma, esama daugiau kalio (apie 500 mg/100 g), geležies (apie 100 mg/100 g) ir mažai natrio (apie 80 mg/100 g). Juose būna ir mikroelementų (Cu, Zn ir kt.). svarbiausia eritrocitų funkcija – pernešti deguonį, t.y. dalyvauti kvėpavimo procese. Hb yra chromoproteinas, kurio prostetinė grupė hemas-kompleksinis protoporfirino ir geležies junginys. Žmonių kraujyje Hb būna 123-181 g/l arba 12,3-18,1 % (vyrų 14,5-18,4 %, moterų 12,3-16,7 %). Pažeidus retirocitų membraną, hemoglobinas ir kiti stambiamolekuliai eritrocitų komponentai patenka į plazmą. Tas procesas vadinamas hemolize. Hb lengvai jungiasi su dujomis: deguonimi, CO ir OH. Prisijungus deguoniui, susidaro oksihemoglobinas (HbO2), prisijungus CO – karboksihemoglobinas (HbCO). HbO2 yra nepatvarus junginys, rekacija grįžtamoji (Hb+O2↔Hb O2) ir priklausanti nuo deguonies dalinio slėgio. HbCO patvaresnis junginys negu HbO2. net ir tuomet, kai ore labai nedaug CO, jis išstumia deguonį iš Hb O2. Tiek oksihemoglobino, tiek karboksihemoglobino junginiuose geležis, kaip ir heme, yra dvivalentė. Veikiant kraują oksiduojančiomis medžiagomis, susidaro methemoglobinas (HbOH), kuriame geležis jau yra trivalentė. Methemoglobinas sunkiai disocijuoja ir todėl jo Hb negali dalyvauti kvėpavimo procese. HbOH gali susidaryti kraujyje, įkvėpus didesnį kiekį azoto oksidų, nitrobenzeno, anilino bei kitų oksidantų garų.
KRAUJO VAIDMUO KVĖPAVIMO PROCESUOSE. Kraujas iš įkvėpto per plaučius oro neša audiniams deguonį, o iš audinių į plaučius – anglies dioksidą, kuris išsiskiria su iškvepiamu oru. Kraujo plazmoje ištirpusio deguonies tėra 0,3 %. Visas likęs deguonies kiekis susijungia su Hb. 1 g Hb gali prijungti 1,34 ml deguonies. Plaučių alveolėse, kur dalinis deguonies slėgis yra didelis (apie 13,3 kPa), apie 98-99 % Hb virsta HbO2. audiniuose dalinis deguonies slėgis yra gerokai mažesnis (2,6-5,3 kPa). Čia HbO2 iš dalies skyla ir išsiskiria apie 30 % viso pernešto deguonies. Kvėpavimo procese svarbus vaidmuo priklauso ir audinių baltymui mioglobinui, kuris prisijungia deguonį net tada, kai jo dalinis slėgis 2,6-5,3 kPa.CO2 pernešimo iš audinių į plaučius procesui svarbu Hb ir kraujo plazma. Šiek tiek CO2 ištirpsta kraujo plazmoje, šiek tiek jos sujungia plazmos baltymai. Tai sudaro 5-7 % viso pernešamo CO2 kiekio. Pagrindinis CO2 kiekis (apie 80 %) pernešamas kidrokarbonatų pavidalu. Iš audinių per kraujo kapiliarų sienelę CO2 difunduoja į kraują ir patekęs į eritrocitus bei katalizuojamas karboanhidrazės (jos plazmoje nėra) jungiasi su H2O ir susidaro H2CO3, kuri disocijuoja į H+ ir HCO-3. Likusi CO2 dalis (13-15 %) atnešama į plaučius karbohemoglobino pavidalu:CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO-3Hb–NH2 + H2CO3 ↔ Hb-NH-COOH + H2O Karbohemoglobinas yra nepatvarus ir plaučių kapiliaruose lengvai skyla į Hb ir CO2. vandenilio jonai sujungiami kraujo buferinių sistemų (fosfatų, hemoglobino):H+ + HPO4- ↔ H2PO4-H+ + Hb- ↔ H Hb Alveolėse vyksta atvirkščias procesas: Hb virsta HbO2, H+ jungiasi su HCO3 ir susidaręs H2CO3 skyla į CO2 ir H2O.Leukocitai – bespalvės kraujo ląstelės. Žmogaus kraujo 1 mm3 leokocitų skaičius svyrauoja nuo 4000-10 000. jų amžius nuo kelių valandų iki kelių dienų. Apie 80 % jų masės tenka vandeniui, juose yra nukleoroteinų, fermentų, mineralinių medžiagų, nemažai askorbo rūgšties ir kitų junginių. Šių junginių sudėtis ir kiekis priklauso nuo leukocitų rūšies: vienuose yra daugiau glikogeno, kituose – heparino, histamino, dar kituose – kitų medžiagų. Leukocituose ypač aktyvūs yra glikolizės fermentai, peroksidazės, proteazės, lipazės, fosfatazės. Leukocitai sugeba ameboidiškai judėti, fagocituoti ir suvirškinti svetimkūnius; be to, jie gamina antikūnus. Galėdami deformuotis, jie lengvai praeina pro kapiliarų sieneles ir juda link cheminių dirgiklių, kurie susikaupia uždegiminiuose židiniuose. Dėl aktyvių fermentų leukocitai ir gali fagocituoti įvairias į kraują patekusias pašalines medžiagas, bakterijas. Trombocitai yra kaulų čiulpų ląstelių – megakariocitų – atplaišos. Sveiko žmogaus 1 mm3 kraujo būna apie 230 000-400 000 trombocitų. Jų skaičius labai svyruoja: pavalgius, dirbant fizinį darbą, miegant jų padaugėja, po ovuliacijos esti mažiau, negu prieš ją. Trombocitai būna įvairių formų: apvalūs, ovalūs, žvaigždiški. Jų amžius 8-11 dienų. Blužnyje, kepenyse ir plaučiuose yra atsarginių trombocitų. Trombocituose vyksta labai intensyvi medžiagų apykaita. Jie dalyvauja imunogenezėje, o svarbiausia, nuo jų priklauso kraujo krešėjimas. Trombocituose, be fibrinogeno, gaminamas baltymas trombosteninas, kuris sugeba trauktis ir dalyvauja susidarant krešuliui. Trombocituose surasta 8 kraujo krešėjimo faktoriai (plazmoje 13). Vien dėl to, kad trombocitai sugeba prilipti ne tik prie svetimkūnių bei sužalotos kraujagyslės sienelių, bet ir vienas prie kito, jie padeda sustabdyti nedidelį kraujavimą. Sulipę trombocitai suyra ir atpalaiduoja junginius, dalyvaujančius kraujo krešėjime. Trombocituosse yra ne tik krešėjime bei fibrinolizėje dalyvaujančių, bet ir kraujagyslių tonusą veikiančių junginių: serotonino, adrenalino, noradrenalino.