Підручник Біологія 8 клас - Н. Й. Міщук - Підручники і посібники 2016 рік

Тема 4. ТРАНСПОРТУВАННЯ РЕЧОВИН

§ 19. Будова й функції еритроцитів. Групи крові та переливання крові

Пригадайте, чи в усіх тварин кров червона. Яку кров називають артеріальною? Венозною? Чи знаєте ви свою групу крові та резус-фактор?

Будова еритроцитів. Еритроцити — це клітини крові, основна функція яких полягає у транспортуванні кисню та вуглекислого газу. Виконання еритроцитами дихальної функції зумовлене особливостями їхньої будови.

У крові людини еритроцити мають здебільшого форму двовгнутого диска (іл. 51). Площа його поверхні становить близько 145 мкм2.

Форма двовгнутого диска, збільшуючи поверхню еритроцита, забезпечує транспортування більшої кількості різноманітних речовин. Зовні еритроцит має плазматичну мембрану, яка є проникною для кисню та вуглекислого газу. Зрілий еритроцит крові людини не має ядра. Клітина-попередник, з якої утворюється еритроцит, має ядро. Під час дозрівання еритроцита ядро виходить за межі клітини, а його місце займає дихальний пігмент гемоглобін. У крові здорової людини його міститься 117-173 г/л. Молекула гемоглобіну (Hb) має сфероподібну форму й складається з білкової частини — глобіну — та небілкової — гема. Чотири молекули гема розміщуються на її поверхні в спеціальних заглибленнях (іл. 51). Гем — це сполука, яка містить чотири атоми Феруму і легко сполучається з киснем. Це й зумовлює здатність гемоглобіну переносити кисень.

Іл. 51. Будова еритроцита

Транспортування кисню. Кисень із вдихуваного повітря через стінки кровоносних капілярів легень надходить в еритроцити. Тут він за допомогою слабких зв’язків приєднується до атома Fe (ІІ). Приєднавши O2, гемоглобін (Hb) перетворюється на оксигемоглобін (HbO2) — сполуку яскраво-червоного кольору, яка є нестійкою й легко розпадається на Hb та O2. Одна молекула гемоглобіну може зв’язати 4 молекули кисню, тому що гем містить 4 атоми Fe (ІІ). Завдяки цій властивості гемоглобіну всі тканини організму забезпечуються киснем (іл. 52).

Гемоглобін може зв’язувати й інші гази, зокрема СО (чадний газ), й утворювати стійку сполуку карбоксигемоглобін (HbCO). Розпадання цієї сполуки на Hb і СО відбувається дуже повільно (у 200 разів повільніше, ніж оксигемоглобіну). Через це за наявності в повітрі чадного газу більша частина гемоглобіну зв’язується з ним, втрачаючи здатність до переносу кисню. Це призводить до порушення тканинного дихання, що є смертельно небезпечним для людини.

Транспортування вуглекислого газу. Відомо, що в клітинах у процесі дихання утворюється вуглекислий газ, який транспортується кров’ю до легень. Способи транспортування СО2 є різними. Так, 80 % вуглекислого газу транспортується не гемоглобіном безпосередньо, а сполуками карбонатної кислоти (Н2СО3). Ця кислота утворюється в еритроцитах унаслідок з’єднання СО2 і Н2О. Певна частина вуглекислого газу (близько 10 %) зв’язується з білковою частиною гемоглобіну, утворюючи карбгемоглобін. Решта СО2 залишається у вигляді розчиненого газу в плазмі крові.

Іл. 52. Механізм транспортування кисню кров’ю

Групи крові системи АВ0. Еритроцити, окрім транспортної, виконують інші функції, серед яких важливе значення має функція визначення груп крові людини. Це зумовлено наявністю у плазматичній мембрані еритроцитів набору певних речовин білкової природи. Сьогодні відомо понад 250 таких еритроцитарних речовин, які зумовлюють специфічні властивості крові й вибірково в різних комбінаціях притаманні лише певним групам людей. Набір еритроцитарних білків для кожної людини є індивідуальним й успадковується від батьків, тобто наявний в організмі від народження. Ці речовини позначаються латинськими літерами: A, B, D, s, c та ін. — й об’єднуються за характером їх впливу на властивості крові в певні системи. Вивчено близько 30 таких групових систем крові. Розгляньмо деякі з них, зокрема системи АВ0 і резус (Rh), оскільки речовини, що входять до їх складу, спричиняють дуже сильні реакції під час переливання крові, а також несумісність крові матері та плода під час вагітності.

Групова система АВ0 об’єднує еритроцитарні білки А і В (містяться у плазматичній мембрані еритроцитів) та білки а і в (містяться у плазмі крові). Речовини А й В називають аглютиногенами, а й в — аглютинінами. За взаємодії аглютиногени А й аглютиніну а (відповідно аглютиногени В й аглютиніну в) відбувається аглютинація — склеювання еритроцитів. Тому в крові людини не можуть одночасно міститися здатні до взаємодії один з одним аглютиноген А і аглютинін а чи аглютиноген В й аглютинін в, оскільки відбуватиметься аглютинація еритроцитів. У людини, еритроцити якої містять аглютиногени А, у плазмі обов’язково є аглютиніни в, а в людини, еритроцити якої містять аглютиногени В, у плазмі обов’язково є аглютиніни а.

Аглютиногени А і В можуть існувати незалежно один від одного, тому чотири можливі їх комбінації з аглютинінами лежать в основі чотирьох груп крові (іл. 53).

Іл. 53. Групи крові за системою АВ0

Групи крові є спадковими й не змінюються протягом життя. Визначення належності до певної групи крові за системою АВ0 проводять у лабораторіях шляхом ідентифікації аглютиногенів і аглютинінів (так званий подвійний метод, або перехресна реакція).

За відкриття груп крові австрійський лікар і хімік Карл Ландштейнер був удостоєний Нобелівської премії в 1930 р.

Переливання крові. Відкриття групової системи АВ0 дало можливість зрозуміти такі явища, як сумісність і несумісність під час переливання крові. Традиційно вважають, що переливання крові — це введення з лікувальною метою в кровоносні судини хворого крові або окремих її компонентів (еритроцитів, лейкоцитів чи тромбоцитів, плазми, білків плазми, сироватки тощо).

Переливання крові — це метод лікування хворих, в основі якого лежить трансплантація (від лат. transplantatio [трансплантатіо] — перенесення) рідкої сполучної тканини людини — крові. Застосування цього методу передбачає високий ступінь відповідальності як медперсоналу, так і донорів. Донори — це люди, у яких беруть кров, а ті, кому її переливають, — реципієнти. Донорами можуть бути всі здорові люди віку 18-60 років.

Досягнення сучасної науки дозволяють запобігти ускладненням під час переливання крові, які, на жаль, ще трапляються в лікувальній практиці та навіть призводять до смерті реципієнта. Під час переливання крові необхідно дотримувати правил групової сумісності донора та реципієнта. Переливати реципієнту потрібно цільну кров його ж групи. Але в екстрених випадках переливають не цільну кров, а лише еритроцитарну масу. Причому еритроцити групи 0 (І) можна переливати реципієнтам усіх інших груп крові; еритроцити групи А (ІІ) — реципієнтам із групами крові А (ІІ) і АВ (IV); еритроцити групи В (ІІІ) — реципієнтам із групами крові В (ІІІ) і АВ (IV). Сьогодні в лікувальній практиці широко використовують штучні кровозамінники (реосорбілакт, гемодез тощо).

Система резус (Rh) об’єднує шість еритроцитарних речовин — D, C, E, d, c, e. За їх можливими комбінаціями розрізняють 8 груп крові. Найсильнішу дію серед усіх проявляє аглютиноген D. Тому саме його називають резус-фактором. Кров, яка містить цей аглютиноген, називають резус-позитивною (Rh+), а ту, що не має його, — резус-негативною (Rh). Переливання несумісної за резус-фактором крові спричиняє резус-конфлікт, що призводить до аглютинації еритроцитів.

Карл Ландштейнер (1868-1943)

Іл. 54. Резус-конфлікт

Якщо в батьків різні групи крові системи Rh (зокрема, коли батько Rh+, а мати Rh), то під час вагітності між матір’ю і плодом Rh+ виникає резус-конфлікт (іл. 54).

У крові матері утворюються особливі речовини (Rh-антитіла), які руйнують власні еритроцити або еритроцити плода. У плода розвивається гемолітична хвороба. Це захворювання трапляється з частотою один випадок на 500 новонароджених. З кожною наступною вагітністю зростає ризик і збільшується ймовірність гемолітичної хвороби новонароджених та ступінь її важкості. Щоб уникнути наслідків резус-конфлікту, уживають спеціальних медичних заходів.

- Еритроцити. Гемоглобін. Оксигемоглобін. Карбоксигемоглобін. Карбгемоглобін. Система АВ0. Групи крові. Аглютиногени. Аглютиніни. Переливання крові. Резус-фактор

За даними досліджень учених, в Україні переважають люди з групою крові А (ІІ) — 40,87 % загальної чисельності населення, потім — із групою 0 (І) — 30,76 %, далі з групою В (ІІІ) — 19,50 % і групою АВ (IV) — 8,85 %. Людей з Rh+ у нашій країні є 86,00 %, з Rh- — 14,00 %.

Американські вчені в лабораторних умовах виростили штучні еритроцити, які постачають кисень не менш ефективно, ніж природні. Нове досягнення підвищує шанси одержати згодом універсальну кров, яку можна буде переливати будь-яким пацієнтам. Висловте ставлення до цього відкриття. У чому полягає перевага штучної крові?

1. До яких структурних компонентів крові належать еритроцити? Яку функцію вони виконують? 2. Якими особливостями будови еритроцитів зумовлена дихальна функція крові? 3. Що таке гемоглобін? Схарактеризуйте його будову. 4. Як відбувається транспортування кисню кров’ю? 5. Назвіть форми транспортування вуглекислого газу кров’ю. 6. Чому наявність у повітрі навіть незначної кількості чадного газу є для людини небезпечною? 7. Якими особливостями будови еритроцитів зумовлена функція визначення груп крові людини? 8. Схарактеризуйте групи крові людини системи АВ0. 9. Схарактеризуйте систему резус (Rh). 10. Що таке резус-конфлікт? 11. Чому дуже важливо, щоб кожна людина знала свою групу крові й резус-фактор? 12. Користуючись додатковими джерелами інформації, підготуйте повідомлення про сучасні методи діагностики крові; методи консервування крові; штучні кровозамінники. 13. У художній літературі доволі часто для характеристики людини, яка належить до аристократичного кола, уживають словосполучення «блакитна кров». Як ви розумієте ці слова? Чи є люди, кров у яких блакитна? Чи є у природі тварини із блакитною кров’ю? 14. Проблема інфікування через кров у медичних установах — потенційна небезпека зараження різними вірусами (ВІЛ, герпес, гепатити А, В, С тощо), збудниками захворювань, що передаються статевим шляхом (сифіліс, гонорея тощо). Як ця проблема розв’язується: а) на державному рівні; б) медиками; в) особисто кожною людиною? Відповідь аргументуйте. 15. Карл Ландштейнер, отримуючи Нобелівську премію, сказав: «Система АВ0 — лише початок досліджень. З часом кількість таких систем зростатиме, доки кожна людина не стане володарем власної неповторної групи». Чи справджується його передбачення?




Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити