Что не относится к внутренней среде организма. Внутренняя среда организма: кровь, лимфа…

Внутренняя среда организма состоит из трёх компонентов, объединённых в единую систему:

1) Кровь

2) Тканевая жидкость

3) Лимфа

Кровь — циркулирует по замкнутой системе сосудов и непосредственно с другими тканями тела не сообщается.

Кровь состоит из жидкой части — плазмы, выполняющей роль межклеточного вещества, и форменных элементов: клеток — эритроцитов и лейкоцитов и кровяных пластинок — тромбоцитов, относящихся к неклеточным форменным элементам крови.

В капиллярах — тончайших кровеносных сосудах, где происходит обмен между кровью и клетками тканей, жидкая часть крови частично покидает кровеносные сосуды. Она переходит в межклеточные промежутки и становится тканевой жидкостью.

Тканевая жидкость является вторым компонентом внутренней среды, в которой непосредственно находятся клетки. В ней около 95% воды, 0,9% минеральных солей, 1,5% белков и других органических веществ, а также кислород и углекислый газ.

Из тканевой жидкости клетки получают питательные вещества и кислород, принесённые кровью. В тканевую жидкость клетки выделяют продукты распада. И лишь оттуда они поступают в кровь и уносятся ею.

Лимфа является третьим компонентом внутренней среды. Она перемещается по лимфатическим сосудам. Лимфатические сосуды начинаются в тканях мелкими слепыми мешочками, состоящими из эпителиального слоя клеток. Это лимфатические капилляры. Они интенсивно поглощают избытки тканевой жидкости.

Лимфатические сосуды сливаются друг с другом и в конечном итоге образуют главный лимфатический сосуд (проток), через который лимфа попадает в кровеносную систему.

На пути лимфы находятся лимфатические узлы, они являются фильтрами, где задерживаются посторонние частицы и уничтожаются микроорганизмы.

ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ПОСТОЯНСТВО ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ

Внутренняя среда организма находится в подвижном равновесии, поскольку одни вещества расходуются, и этот расход восполняется. Так, на смену использованным питательным веществам поступают новые питательные вещества из кишечника.

В стенках кровеносных сосудов есть рецепторы, которые сигнализируют о превышении или снижении концентрации каких-либо веществ в крови. Если концентрация этих веществ приближается к верхней границе нормы, действуют рефлексы, которые снижают их концентрацию. А если она опускается ниже нормы, возбуждаются другие рецепторы, которые вызывают противоположные рефлексы.

Благодаря работе нервной и эндокринной систем колебания концентрации веществ, находящихся в крови, тканевой жидкости и лимфе, не выходят за пределы нормы.

СОСТАВ КРОВИ

Плазма крови имеет относительно постоянный солевой состав. Около 0,9% плазмы приходится на поваренную соль (хлористый натрий), есть в ней и соли калия, кальция, фосфорной кислоты. Около 7% плазмы составляют белки. Среди них белок фибриноген, который принимает участие в свёртывании крови. В плазме крови есть углекислый газ, глюкоза, а также другие питательные вещества и продукты распада.

Эритроциты — красные кровяные клетки, транспортирующие кислород к тканям и углекислый газ к лёгким. Имеют красный цвет, благодаря особому веществу — гемоглобин, который и окрашивает эти клетки в красный цвет.

Лейкоциты — называют белыми кровяными клетками, хотя на самом деле они бесцветные.

Основная функция лейкоцитов — распознавание и уничтожение чужеродных соединений и клеток, которые оказываются во внутренней среде организма. Обнаружив чужеродное тело, они ложноножками захватывают его, поглощают и уничтожают. Это явление было названо фагоцитозом, а сами лейкоциты фагоцитами,что означает «клетки — пожиратели».

Большая группа клеток крови называется лимфоцитами , поскольку их созревание завершается в лимфатических узлах и вилочковой железе (тимусе). Эти клетки способны опознавать химическую структуру чужеродных соединений антигенов и вырабатывать особые химические вещества-антитела, которые нейтрализуют или уничтожают эти антигены.

Способностью к фагоцитозу обладают не только лейкоциты крови, но и находящиеся в тканях более крупные клетки — макрофаги . При проникновении микроорганизмов через кожу и слизистые во внутреннюю среду организма макрофаги перемещаются к ним и участвуют в их уничтожении.

Тромбоциты , или кровяные пластинки, принимают участие в свёртывании крови. Если происходит травма и кровь выходит из сосуда, тромбоциты слипаются и разрушаются. При этом они выделяют ферменты, которые вызывают целую цепочку химических реакций, ведущих к свёртыванию крови. Свёртывание крови возможно потому, что образуется сетка, в которой задерживаются клетки крови. Этот кровяной сгусток, закрывающий рану, и останавливает кровотечение.

Для образования сгустка необходимо, чтобы в крови были соли кальция, витамин К и некоторые другие вещества. Если соли кальция удалены или в крови нет витамина К, кровь свёртываться не будет.

Анализ крови. Состав крови является важной характеристикой состояния организма, поэтому анализ крови — одно из наиболее часто проводимых исследований. При анализе крови определяют количество клеток крови, содержание гемоглобина, концентрацию сахара и других веществ, а также скорость оседания эритроцитов (СОЭ). При наличии какого-нибудь воспалительного процесса СОЭ увеличивается.

Кроветворение. Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты образуются в красном костном мозге. Однако дозревание многих лимфоцитов происходит в тимусе (вилочковой железе) и лимфатических узлах. Эти лимфоциты попадают в кровь вместе с лимфой.

Кроветворение — очень интенсивный процесс, так как продолжительность жизни форменных элементов крови небольшая. Лейкоциты живут от нескольких часов до 3-5 суток, эритроциты — 120-130 суток, тромбоциты — 5-7 суток.

НАША ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ЛЮБИТ:

1. Полноценное питание. Наша внутренняя среда любит полноценное питание: белки, жиры и углеводы богатые витаминами, макро-и микро-элементами.
2. Достаточное потребление жидкости. Как вы сами понимаете, кровь, лимфа и межклеточная жидкость состоят на 98% из воды, поэтому пейте достаточно жидкости, а точнее — простую воду.
3. Правильное чередование труда и отдыха. Правильно чередуйте свой отдых и работу. Умеренно работайте и достаточно отдыхайте, чтобы организм мог восстановиться после физических и умственных нагрузок.
4. Подвижный образ жизни. Нашему организму просто необходим подвижный образ жизни, иначе начнёт страдать, как лимфатическая система, так и кровеносная.

НАША ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА НЕ ЛЮБИТ:

1. Скудное питание. Однообразное, обеднённое питание прямым образом отражается на состоянии лимфы и составе крови.
2. Недостаточное потребление жидкости делает кровь и лимфу густой, а это прямой путь к проблемам в здоровье.
3. Малоподвижный образ жизни. Недостаток двигательной активности сказывается не самым лучшим образом на состоянии крови и лимфы.
4. Болезни. Такие заболевания, как диабет, малокровие и прочие, сказываются не только на лимфатической и сердечно-со судистой системах, но и на здоровье всего организма.

Транспорт продуктов метаболизма

Кровь

Функции крови:

Транспортная: перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким; доставка питательных веществ, витаминов, минеральных веществ и воды от органов пищеварения к тканям; удаление из тканей конечных продуктов метаболизма, лишней воды и минеральных солей.

Защитная: участие в клеточных и гуморальных механизмах иммунитета, в свертывании крови и остановке кровотечения.

Регуляторная: регуляция температуры, водно-солевого обмена между кровью и тканями, перенос гормонов.

Гомеостатическая: поддержание стабильности показателей гомеостаза (рН, осмотического давления (давления, оказываемое растворенным веществом посредством движения его молекул) и др.).

Рис. 1. Состав крови

Элемент крови	Строение/состав	Функция
плазма	желтоватая полупрозрачная жидкость из воды, минеральных и органических веществ	транспорт: питательные вещества из пищеварительной системы в ткани, продукты обмена и избыток воды от тканей к органам выделительной системы; свертывание крови (белок фибриноген)
эритроциты	красные клетки крови: двояковогнутая форма; содержат белок гемоглобин; нет ядра	транспорт кислорода от легких к тканям; транспорт углекислого газа от тканей к легким; ферментативная - переносят ферменты; защитная - связывают токсические вещества; питательная - транспорт аминокислоты; принимают участие в свёртывании крови; поддерживают постоянство рН крови
лейкоциты	белые клетки крови: есть ядро; различная форма и размер; некоторые способны к амебоидному движению; способны проникать через стенку капилляра; способны к фагоцитозу	клеточный и гуморальный иммунитет; разрушение погибших клеток; ферментативная функция (содержат ферменты для расщепления белков, жиров, углеводов); принимают участие в свёртывании крови
тромбоциты	кровяные пластинки: способность прилипать к стенкам поврежденных сосудов (адгезия) и склеивать их; способны к объединению (агрегации)	свертывание крови (коагуляция); регенерация тканей (выделяют факторы роста); иммунная защита

Первый компонент внутренней среды организма - кровь - имеет жидкую консистенцию и красный цвет. Красный цвет крови придает гемоглобин, содержащийся в эритроцитах.

Кислотно-щелочная реакция крови (рН) составляет 7,36 - 7,42.

Общее количество крови в организме взрослого человека в норме составляет 6 - 8 % от массы тела и равно примерно 4,5 - 6 л. В кровеносной системе находится 60 - 70 % крови - это так называемая циркулирующая кровь .

Другая часть крови (30 - 40 %) содержится в специальных кровяных депо (печени, селезёнке, сосудах кожи, лёгких) - это депонированная, или резервная, кровь . При резком увеличении потребности организма в кислороде (при подъёме на высоту или усиленной физической работе), или при большой потери крови (при кровотечениях) из кровяных депо происходит выброс крови, и объем циркулирующей крови повышается.

Кровь состоит из жидкой части - плазмы - и взвешенных в ней форменных элементов (рис. 1).

Плазма

На долю плазмы приходится 55 - 60 % объема крови.

Гистологически плазма является межклеточным веществом жидкой соединительной ткани (крови).

Плазма содержит 90 - 92 % воды и 8 - 10 % сухого остатка, главным образом белков (7 - 8 %) и минеральных солей (1 %).

Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины и фибриноген.

Белки плазмы крови

Сывороточный альбумин составляет около 55 % всех белков, содержащихся в плазме; синтезируется в печени.

Функция альбумина:

транспорт плохо растворимых в воде веществ (билирубина, жирных кислот, липидных гормонов и некоторых лекарств (например, пенициллина).

Глобулины - глобулярные белки крови, имеющих более высокую молекулярную массу и растворимость в воде, чем альбумины; синтезируются в печени и в иммунной системе.

Функции глобулинов:

иммунная защита;

участвуют в свертываемости крови;

транспорт кислорода, железа, гормонов, витаминов.

Фибриноген - белок крови, вырабатываемый в печени.

Функция фибриногена:

свертывание крови; фибриноген способен превращаться в нерастворимый белок фибрин и образовывать тромб.

В плазме также растворены питательные вещества: аминокислоты, глюкоза (0,11 %), липиды. В плазму поступают и конечные продукты обмена веществ: мочевина, мочевая кислота и др. В плазме содержатся также различные гормоны, ферменты и другие биологически активные вещества.

Минеральные вещества плазмы составляют около 1 % (катионы Na +, K +, Са2+, анионы Сl –, НСО–3, НРО2−4).

Сыворотка крови - плазма крови, лишённая фибриногена.

Сыворотки получают либо путём естественного свёртывания плазмы (оставшаяся ждкая часть и есть сыворотка), либо путем стимуляции превращения фибриногена в нерастворимый фибрин - осаждение - ионами кальция.

Кровь, лимфа, тканевая жидкость образуют внутреннюю среду организма. Из плазмы крови, проникающей через стенки капилляров, формируется тканевая жидкость, которая омывает клетки. Между тканевой жидкостью и клетками постоянно происходит обмен веществ. Кровеносная и лимфатическая системы обеспечивают гуморальную связь между органами, объединяя обменные процессы в общую систему. Относительное постоянство физико-химических свойств внутренней среды способствует существованию клеток организма в довольно неизменных условиях и уменьшает влияние на них внешней среды. Постоянство внутренний среды - гомеостаз - организма поддерживается работой многих систем органов, которые обеспечивают саморегуляцию жизненно важных процессов, взаимосвязь с окружающей средой, поступление необходимых организму веществ и выводят из него продукты распада.

1. Состав и функции крови

Кровь выполняет следующие функции: транспортную, распре­деления теплоты, регуляторную, защитную, участвует в выделении, поддерживает постоянство внутренней среды организма.

В организме взрослого человека содержится около 5 л крови, в среднем 6-8% от массы тела. Часть крови (около 40%) не циркулирует по кровеносным сосудам , а находится в так называемом депо крови (в капиллярах и венах печени, селезенки, легких и кожи). Объем циркулирующей крови может меняться за счет изменения объема депонированной крови: во время мышечной работы, при кровопотерях, в условиях пониженного атмосферного давления кровь из депо выбрасывается в кровяное русло. Потеря 1/3- 1/2 объема крови может привести к смерти.

Кровь представляет собой непрозрачную красную жидкость, состоящую из плазмы (55%) и взвешенных в ней клеток, форменных элементов (45%) - эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.

1.1. Плазма крови

Плазма крови содержит 90-92% воды и 8-10% неорганических и органических веществ. Неорганические вещества составляют 0,9-1,0% (ионы Na, К, Mg, Са, CI, Р и др.). Водный раствор, который по концентрации солей соответствует плазме крови, называют физиологическим раствором. Его можно вводить в организм при недостатке жидкости. Среди органических веществ плазмы 6,5-8% составляют белки (альбумины, глобулины, фибриноген), около 2% приходится на низкомолекулярные органические вещества (глюкоза - 0,1%, аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, липиды, креатинин). Белки наряду с минеральными солями поддерживают кислотно-щелочное равно­весие и создают определенное осмотическое давление крови.

1.2. Форменные элементы крови

В 1 мм крови содержится 4,5-5 млн. эритроцитов . Это безъядерные клетки, имеющие форму двояковогнутых дисков диаметром 7-8 мкм, толщиной 2-2,5 мкм (рис.1). Такая форма клетки увеличивает поверхность для диффузии дыхательных газов, а также делает эритроциты способными к обратимой деформации при прохождении через узкие изогнутые капилляры. У взрослых людей эритроциты образуются в красном костном мозге губчатого вещества костей и при выходе в кровяное русло теряют ядро. Время циркуляции в крови составляет около 120 сут., после чего они разрушаются в селезенке и печени. Эритроциты способны разрушаться и тканями других органов, о чем свидетельствует исчезновение «синяков» (подкожных кровоизлияний).

В эритроцитах содержится белок - гемоглобин , состоящий из белковой и небелковой частей. Небелковая часть (гем) содержит ион железа. Гемоглобин образует в капиллярах легких непрочное соединение с кислородом - оксигемоглобин. Это соединение по цвету отличается от гемоглобина, поэтому артериальная кровь (кровь, насыщенная кислородом) имеет ярко-алый цвет. Оксигемоглобин, отдавший кислород в капиллярах тканей, называют восстановленным. Он находится в венозной крови (крови, бедной кислородом), которая имеет более темный цвет , чем артериальная. Кроме того, в венозной крови содержится нестойкое соединение гемоглобина с углекислым газом - карбгемоглобин. Гемоглобин может входить в соединения не только с кислородом и углекислым газом, но и с другими газами, например с угарным газом, образуя прочное соединение карбоксигемоглобин . Отравление угарным газом вызывает удушье. При уменьшении количества гемоглобина в эритроцитах или уменьшении числа эритроцитов в крови возникает анемия.

Лейкоциты (6-8 тыс./мм крови) - ядерные клетки размером 8-10 мкм, способные к самостоятельным движениям. Различаются несколько типов лейкоцитов: базофилы, эозинофилы, нейтрофилы, моноциты и лимфоциты. Они образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах и селезенке, разрушаются в селезенке. Продолжительность жизни большинства лейкоцитов - от нескольких часов до 20 сут., а лимфоцитов - 20 лет и более. При острых инфекционных заболеваниях число лейкоцитов быстро нарастает. Проходя сквозь стенки кровеносных сосудов, нейтрофилы фагоцитируют бактерии и продукты распада тканей и разрушают их своими лизосомными ферментами. Гной состоит главным образом из нейтрофилов или их остатков. И.И.Мечников назвал такие лейкоциты фагоцитами, а само явление поглощения и разрушения лейкоцитами чужеродных тел - фагоцитозом, что является одной из защитных реакций организма.

Рис. 1. Клетки крови человека:

а - эритроциты, б - зернистые и незернистые лейкоциты, в - тромбоциты

Увеличение числа эозинофилов наблюдается при аллергических реакциях и глистных инвазиях. Базофилы продуцируют биологически активные вещества - гепарин и гистамин. Гепарин базофилов препятствует свертыванию крови в очаге воспаления, а гистамин расширяет капилляры, что способствует рассасыванию и заживлению.

Моноциты - самые крупные лейкоциты; способность к фагоцитозу у них наиболее выражена. Они приобретают большое значение при хронических инфекционных заболеваниях.

Различают Т-лимфоциты (образуются в вилочковой железе) и В-лимфоциты (образуются в красном костном мозге). Они выполняют специфические функции в реакциях иммунитета.

Тромбоциты (250-400 тыс./мм 3)-мелкие безъядерные клетки; участвуют в процессах свертывания крови.

Внутренняя среда организма

Подавляющее большинство клеток нашего организма функционирует в жидкой среде. Из нее клетки получают необходимые питательные вещества и кислород, в нее выделяют продукты своей жизнедеятельности. Лишь верхний слой ороговевших, по существу мертвых, клеток кожи граничит с воздухом и защищает жидкую внутреннюю среду от высыхания и других изменений. Внутреннюю среду организма составляют тканевая жидкость, кровь и лимфа.

Тканевая жидкость - это жидкость, заполняющая небольшие промежутки между клетками тела. Состав её близок к плазме крови. Когда кровь движется по капиллярам, через их стенки постоянно проникают составные части плазмы. Так образуется тканевая жидкость, окружающая клетки тела. Из этой жидкости клетки поглощают питательные вещества, гормоны, витамины, минеральные вещества, воду, кислород, выделяют в неё углекислый газ и другие продукты своей жизнедеятельности. Тканевая жидкость постоянно пополняется за счёт веществ, проникающих из крови, и превращается в лимфу, которая по лимфатическим сосудам поступает в кровь. Объём тканевой жидкости у человека составляет 26,5% массы тела.

Лимфа (лат. lympha - чистая вода, влага) - жидкость, циркулирующая в лимфатической системе позвоночных. Это бесцветная, прозрачная жидкость, по химическому составу близкая к плазме крови. Плотность и вязкость лимфы меньше, чем плазмы, рН 7,4 - 9. Лимфа, оттекающая от кишечника после приёма пищи, богатой жиром , молочно-белого цвета и непрозрачная. В лимфе нет эритроцитов, но много лимфоцитов, небольшое количество моноцитов и зернистых лейкоцитов. В лимфе нет тромбоцитов, но она может свёртываться, хотя и медленнее, чем кровь. Лимфа образуется вследствие постоянного поступления жидкости в ткани из плазмы и перехода её из тканевых пространств в лимфатические сосуды . Больше всего лимфы образуется в печени. Движется лимфа благодаря движению органов, сокращению мышц тела и отрицательному давлению в венах. Давление лимфы равно 20 мм вод. ст., может возрастать до 60 мм вод. ст. Объём лимфы в организме 1 - 2 л.

Кровь - это жидкая соединительная (опорно-трофическая) ткань, клетки которой называются форменными элементами (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты), а межклеточное вещество - плазмой.

Основные функции крови:

• транспортная (перенос газов и биологически активных веществ);
• трофическая (доставка питательных веществ);
• выделительная (выведение конечных продуктов обмена веществ из организма);
• защитная (защита от чужеродных микроорганизмов);
• регуляторная (регуляция функций органов за счёт активных веществ, которые она переносит).

Общее количество крови в организме взрослого человека в норме составляет 6 - 8% массы тела и примерно равно 4,5 - 6 л. В покое в сосудистой системе находится 60 - 70% крови. Это циркулирующая кровь. Другая часть крови (30 - 40%) содержится в специальных кровяных депо (печень, селезёнка, подкожная жировая клетчатка). Это депонированная, или резервная, кровь.

Жидкости, составляющие внутреннюю среду, обладают постоянным составом - гомеостазом . Он является результатом подвижного равновесия веществ, одни из которых приходят во внутреннюю среду, а другие покидают ее. Из-за небольшой разницы между поступлением и расходом веществ их концентрация во внутренней среде непрерывно колеблется от... и до... . Так, количество сахара в крови у взрослого человека может колебаться от 0,8 до 1,2 г/л. Большее или меньшее, чем в норме, количество определенных компонентов крови обычно свидетельствует о наличии какого-либо заболевания.

Примеры гомеостаза

Постоянство уровня глюкозы в крови	Постоянство концентрации солей	Постоянство температуры тела
Концентрация глюкозы в крови в норме составляет 0,12 %. После приема пищи концентрация несколько увеличивается, но быстро возвращается в норму благодаря гормону инсулину, понижающему концентрацию глюкозы в крови. При сахарном диабете выработка инсулина нарушается, поэтому больные должны принимать искусственно синтезированный инсулин. В противном случае концентрация глюкозы может достигнуть угрожающих жизни значений.	Концентрация солей в крови человека в норме составляет 0,9 %. Такую же концентрацию имеет физиологический раствор (0,9 % раствор хлорида натрия), используемый для внутривенных вливаний, промывания слизистой носа и др.	Нормальная температура тела человека (при измерении в подмышечной впадине) составляет 36,6 ºС, нормальным считается также изменение температуры на 0,5-1 ºС в течении суток. Однако значительное изменение температуры несет угрозу жизни: понижение температуры до 30 ºС вызывает существенное замедление биохимических реакций в организме, а при температуре выше 42 ºС происходит денатурация белков.

Словосочетание «внутренняя среда организма» появилось благодаря французскому физиологу жившему в XIX веке. В своих работах он делал акцент на том, что необходимым условием жизни организма является поддержание постоянства во внутренней среде. Данное положение стало основой для теории о гомеостазе, которая была сформулирована позже (в 1929 году) ученым Уолтером Кенноном.

Гомеостазис - относительное динамическое постоянство внутренней среды, а также некоторая статичность физиологических функций. Внутренняя среда организма образована двумя жидкостями - внутриклеточной и внеклеточной. Дело в том, что каждая клетка живого организма выполняет определенную функцию, поэтому ей необходимо постоянное поступление питательных веществ и кислорода. Также она испытывает потребность в постоянном удалении продуктов обмена. Необходимые компоненты могут проникать через мембрану исключительно в растворенном состоянии, именно поэтому каждую клетку омывает тканевая жидкость, которая имеет в своем составе все необходимое для ее жизнедеятельности. Она относится к так называемой внеклеточной жидкости, и на ее долю приходится 20 процентов массы тела.

Внутренняя среда организма, состоящая из внеклеточной жидкости, содержит:

• лимфы (составная часть тканевой жидкости) - 2 л;
• крови - 3 л;
• интерстициальной жидкости - 10 л;
• трансцеллюлярной жидкости - около 1 л (в ее состав входят спинномозговая, плевральная, синовиальная, внутриглазная жидкости).

Все они имеют разный состав и отличаются по своим функциональным свойствам. Более того, внутренняя среда может иметь небольшую разницу между расходом веществ и их поступлением. Из-за этого их концентрация постоянно колеблется. Например, количество сахара в крови взрослого человека может колебаться от 0,8 до 1,2 г/л. В том случае, если в крови содержится большее или меньшее количество определенных компонентов, чем необходимо, это свидетельствует о наличии заболевания.

Как уже отмечалось, внутренняя среда организма в качестве одного из компонентов содержит кровь. Она состоит из плазмы, воды, белков, жиров, глюкозы, мочевины и минеральных солей. Основным ее местонахождением являются (капилляры, вены, артерии). Образовывается кровь за счет поглощения белков, углеводов, жиров, воды. Основной ее функцией является взаимосвязь органов с внешней средой, доставка к органам необходимых веществ, выведение продуктов распада из организма. Также она выполняет защитную и гуморальную функции.

Тканевая жидкость состоит из воды и растворенных в ней питательных веществ, СО 2 , О 2 , а также из продуктов диссимиляции. Она находится в промежутках между клетками тканей и образовывается за счет Тканевая жидкость является промежуточной между кровью и клетками. Она переносит из крови в клетки О 2 , минеральные соли,

Лимфа состоит из воды и растворенных в ней Она находится в лимфатической системе, которая состоит из лимфатических капилляров, сосудов, слитых в два протока и впадающих в полые вены. Образовывается за счет тканевой жидкости, в мешочках, которые находятся на концах лимфатических капилляров. Основной функцией лимфы является возвращение тканевой жидкости в кровеносное русло. Кроме этого, она фильтрует и обеззараживает тканевую жидкость.

Как мы видим, внутренняя среда организма является совокупностью физиологических, физико-химических, соответственно, и генетических условий, которые влияют на жизнеспособность живого существа.

Внутренняя среда организма - это кровь, лимфа и жидкость, заполняющая промежутки между клетками и тканями. Кровеносные и лимфатические сосуды, пронизывающие все органы человека, имеют в своих стенках мельчайшие поры, через которые могут проникать даже некоторые клетки крови. Вода, составляющая основу всех жидкостей в организме, вместе с растворенными в ней органическими и неорганическими веществами легко проходит через стенки сосудов. Вследствие этого химический состав плазмы крови (то есть жидкой части крови, не содержащей клеток), лимфы и тканевой жидкости во многом одинаков. С возрастом существенных изменений химического состава этих жидкостей не происходит. В то же время различия в составе указанных жидкостей могут быть связаны с деятельностью тех органов, в которых эти жидкости находятся.

Кровь

Состав крови. Кровь - это красная непрозрачная жидкость, состоящая из двух фракций - жидкой, или плазмы, и твердой, или клеток - форменных элементов крови. Разделить кровь на эти две фракции довольно легко с помощью центрифуги: клетки тяжелее плазмы и в центрифужной пробирке они собираются на дне в виде красного сгустка, а над ним остается слой прозрачной и почти бесцветной жидкости. Это и есть плазма.

Плазма. В организме взрослого человека содержится около 3 л плазмы. У взрослого здорового человека плазма составляет свыше половины (55 %) объема крови, у детей - несколько меньше.

Более 90 % состава плазмы - вода, остальное - растворенные в ней неорганические соли, а также органические вещества: углеводы, карбоновые, жирные кислоты и аминокислоты, глицерин, растворимые белки и полипептиды, мочевина и т.п. Все вместе они определяют осмотическое давление крови, которое в организме поддерживается на постоянном уровне, чтобы не причинить вреда клеткам самой крови, а также всем остальным клеткам организма: увеличенное осмотическое давление приводит к съеживанию клеток, а при пониженном осмотическом давлении они разбухают. В обоих случаях клетки могут погибнуть. Поэтому для введения разнообразных лекарств в организм и для переливания замещающих кровь жидкостей в случае большой кровопотери, используют специальные растворы, имеющие точно такое же осмотическое давление, как и кровь (изотонические). Такие растворы называются физиологическими. Простейшим по составу физиологическим раствором является 0,1 % раствор поваренной соли NaCl (1 г соли на литр воды). Плазма участвует в осуществлении транспортной функции крови (переносит растворенные в ней вещества), а также защитной функции, поскольку некоторые белки, растворенные в плазме, обладают противомикробным действием.

Клетки крови. В крови встречаются клетки трех основных типов: красные кровяные клетки, или эритроциты, белые кровяные клетки, или лейкоциты ; кровяные пластинки, или тромбоциты . Клетки каждого из этих типов выполняют определенные физиологические функции, а все вместе они определяют физиологические свойства крови. Все клетки крови - короткоживущие (средний срок жизни 2 - 3 нед.), поэтому в течение всей жизни специальные кроветворные органы занимаются производством все новых и новых клеток крови. Кроветворение происходит в печени, селезенке и костном мозге, а также в лимфатических железах.

Эритроциты (рис. 11) - это безъядерные дисковидные клетки, лишенные митохондрий и некоторых других органелл и приспособленные для одной главной функции - быть переносчиками кислорода. Красный цвет эритроцитов определяется тем, что они несут в себе белок гемоглобин (рис. 12), в котором функциональный центр, так называемый гем, содержит атом железа в форме двухвалентного иона. Гем способен химически соединяться с молекулой кислорода (образующееся вещество называется оксигемоглобином) в том случае, если парциальное давление кислорода велико. Эта связь непрочная и легко разрушается, если парциальное Давление кислорода падает. Именно на этом свойстве и основана способность эритроцитов переносить кислород. Попадая в легкие, кровь в легочных пузырьках оказывается в условиях повышенного напряжения кислорода, и гемоглобин активно захватывает атомы этого плохо растворимого в воде газа. Но как только кровь попадает в работающие ткани, которые активно используют кислород, оксигемоглобин легко отдает его, подчиняясь «кислородному запросу» тканей. Во время активного функционирования ткани вырабатывают углекислый газ и другие кислые продукты, которые выходят через клеточные стенки в кровь. Это в еще большей степени стимулирует оксигемоглобин отдавать кислород, поскольку химическая связь тема и кислорода очень чувствительна к кислотности среды. Взамен гем присоединяет к себе молекулу СО 2 , унося ее к легким, где эта химическая связь также разрушается, СО 2 выносится с током выдыхаемого воздуха наружу, а гемоглобин освобождается и вновь готов присоединять к себе кислород.

Рис. 10. Эритроциты: a - нормальные эритроциты в форме двояковогнутого диска; б - сморщенные эритроциты в гипертоническом солевом растворе

Если во вдыхаемом воздухе оказывается угарный газ СО, то он вступает с гемоглобином крови в химическое взаимодействие, в результате которого образуется прочное вещество метоксигемоглобин, не распадающееся в легких. Тем самым гемоглобин крови выводится из процесса переноса кислорода, ткани не получают нужного количества кислорода, и человек ощущает удушье. В этом заключается механизм отравления человека на пожаре. Сходное действие оказывают некоторые другие мгновенные яды , которые также выводят из строя молекулы гемоглобина, например синильная кислота и ее соли (цианиды).

Рис. 11. Пространственная модель молекулы гемоглобина

В каждых 100 мл крови содержится около 12 г гемоглобина. Каждая молекула гемоглобина способна «тащить» на себе 4 атома кислорода. В крови взрослого человека содержится огромное количество эритроцитов - до 5 миллионов в одном миллилитре. У новорожденных детей их еще больше - до 7 миллионов, соответственно больше и гемоглобина. Если человек долгое время живет в условиях недостатка кислорода (например, высоко в горах), то количество эритроцитов в его крови еще более увеличивается. По мере взросления организма количество эритроцитов волнообразно изменяется, но в целом у детей их несколько больше, чем у взрослых. Снижение количества эритроцитов и гемоглобина в крови ниже нормы свидетельствует о тяжелом заболевании - анемии (малокровии). Одной из причин анемии может быть недостаток железа в пище. Железом богаты такие продукты, как говяжья печень, яблоки и некоторые другие. В случаях длительной анемии необходимо принимать лекарственные препараты, содержащие соли железа.

Наряду с определением уровня гемоглобина в крови к наиболее распространенным клиническим анализам крови относится измерение скорости оседания эритроцитов (СОЭ), или реакции оседания эритроцитов (РОЭ), - это два равноправных названия одного и того же теста. Если предотвратить свертывание крови и оставить ее в пробирке или капилляре на несколько часов, то без механического встряхивания тяжелые эритроциты начнут осаждаться. Скорость этого процесса у взрослых составляет от 1 до 15 мм/ч. Если этот показатель существенно выше нормы, это свидетельствует о наличии заболевания, чаще всего воспалительного. У новорожденных СОЭ составляет 1-2 мм/ч. К 3-летнему возрасту СОЭ начинает колебаться - от 2 до 17 мм/ч. В период от 7 до 12 лет СОЭ обычно не превышает 12 мм/ч.

Лейкоциты - белые кровяные клетки. Они не содержат гемоглобина, поэтому не имеют красной окраски. Главная функция лейкоцитов - защита организма от проникших внутрь него болезнетворных микроорганизмов и ядовитых веществ. Лейкоциты способны передвигаться с помощью псевдоподий, как амебы. Так они могут выходить из кровеносных капилляров и лимфатических сосудов, в которых их также очень много, и передвигаться в сторону скопления патогенных микробов. Там они пожирают микробы, осуществляя так называемый фагоцитоз.

Существует множество типов лейкоцитов, но наиболее типичными являются лимфоциты, моноциты и нейтрофилы. Более всего активны в процессах фагоцитоза нейтрофилы, которые образуются, как и эритроциты, в красном костном мозге. Каждый нейтрофил может поглотить 20-30 микробов. Если в организм вторгается крупное инородное тело (например, заноза), то множество нейтрофилов облепляют его, формируя своеобразный барьер. Моноциты - клетки, образующиеся в селезенке и печени, также участвуют в процессах фагоцитоза. Лимфоциты, которые образуются главным образом в лимфатических узлах, не способны к фагоцитозу, но активно участвуют в других иммунных реакциях.

В 1 мл крови содержится в норме от 4 до 9 миллионов лейкоцитов. Соотношение между числом лимфоцитов, моноцитов и нейтрофилов называется формулой крови. Если человек заболевает, то общее число лейкоцитов резко увеличивается, меняется также и формула крови. По ее изменению врачи могут определить, с каким видом микроба борется организм.

У новорожденного ребенка количество белых клеток крови значительно (в 2-5 раз) больше, чем у взрослого, но уже через несколько дней оно снижается до уровня 10-12 миллионов на 1 мл. Начиная со 2-го года жизни эта величина продолжает снижаться и достигает типичных для взрослого величин после полового созревания. У детей очень активно идут процессы образования новых клеток крови, поэтому среди лейкоцитов крови у детей значительно больше молодых клеток, чем у взрослых. Молодые клетки отличаются по своему строению и функциональной активности от зрелых. После 15-16 лет формула крови приобретает свойственные взрослым параметры.

Тромбоциты - самые мелкие форменные элементы крови, количество которых достигает 200-400 миллионов в 1 мл. Мышечная работа и другие виды стресса способны в несколько раз увеличить число тромбоцитов в крови (в этом, в частности, заключена опасность стрессов для пожилых людей: ведь именно от тромбоцитов зависит свертываемость крови, в том числе образование тромбов и закупорка мелких сосудов головного мозга и сердечной мышцы). Место образования тромбоцитов - красный костный мозг и селезенка. Основная их функция - обеспечение свертывания крови. Без этой функции организм становится уязвимым при малейшем ранении, причем опасность заключается не только в том, что теряется значительное количество крови, но и в том, что любая открытая рана - это ворота для инфекции.

Если человек поранился, даже неглубоко, то при этом повредились капилляры, и тромбоциты вместе с кровью оказались на поверхности. Здесь на них действуют два важнейших фактора - низкая температура (гораздо ниже, чем 37 °С внутри тела) и обилие кислорода. Оба эти фактора приводят к разрушению тромбоцитов, и из них выделяются в плазму вещества, которые необходимы для формирования кровяного сгустка - тромба. Для того чтобы образовался тромб, кровь надо остановить, пережав крупный сосуд, если из него сильно льется кровь, поскольку даже начавшийся процесс образования тромба не пройдет до конца, если в ранку будут все время поступать новые и новые порции крови с высокой температурой и еще не разрушившимися тромбоцитами.

Чтобы кровь не свертывалась внутри сосудов, в ней присутствуют специальные противосвертывающие вещества - гепарин и др. Пока сосуды не повреждены, между веществами, стимулирующими и тормозящими свертывание, наблюдается баланс. Повреждение сосудов ведет к нарушению этого баланса. В старости и с увеличением заболеваний этот баланс у человека также нарушается, что увеличивает риск свертывания крови в мелких сосудах и образования опасного для жизни тромба.

Возрастные изменения функции тромбоцитов и свертывания крови были детально изучены А. А. Маркосяном, одним из основоположников возрастной физиологии в России. Было установлено, что у детей свертывание протекает медленнее, чем у взрослых, а образующийся сгусток имеет более рыхлую структуру. Эти исследования привели к формированию концепции биологической надежности и ее повышения в онтогенезе.

Она окружает все клетки организма, через нее происходят реакции обмена веществ в органах и тканях. Кровь (за исключением кроветворных органов) непосредственно не соприкасается с клетками. Из плазмы крови, проникающей сквозь стенки капилляров, образуется тканевая жидкость, окружающая все клетки. Между клетками и тканевой жидкостью постоянно происходит обмен веществами. Часть тканевой жидкости поступает в тонкие слепо замкнутые капилляры лимфатической системы и с этого момента превращается в лимфу.

Так как во внутренней среде организма поддерживается постоянство физических и химических свойств, сохраняющееся даже при очень сильных внешних воздействиях на организм, то и все клетки организма существуют в относительно постоянных условиях. Постоянство внутренней среды организма называется гомеостазом. На постоянном уровне в организме поддерживаются состав и свойства крови и тканевой жидкости; тела; параметры сердечнососудистой деятельности и дыхания и другое. Гомеостаз поддерживается сложнейшей координированной работой нервной и эндокринной систем.

Функции и состав крови: плазма и форменные элементы

У человека кровеносная система замкнутая, и кровь циркулирует по кровеносным сосудам. Кровь выполняет следующие функции:

1) дыхательную - переносит кислород из легких ко всем органам и тканям и выносит углекислый газ из тканей в легкие;

2) питательную - переносит питательные вещества, всосавшиеся в кишечнике, ко всем органам и тканям. Таким образом снабжаются , аминокислотами, глюкозой, продуктами распада жиров, минеральными солями, витаминами;

3) выделительную - доставляет конечные продукты обмена веществ (мочевину, соли молочной кислоты, креатинин и др.) из тканей к местам удаления (почкам, потовым железам) или разрушения (печени);

4) терморегуляционную - переносит водой плазмы крови тепло от места его образования (скелетные мышцы, печень) к тепло-потребляющим органам (мозг, кожа и др.). В жару сосуды кожи расширяются для того, чтобы отдавать излишки тепла, и кожа краснеет. В холодную погоду сосуды кожи сокращаются, чтобы в кожу поступало меньше крови и она не отдавала бы тепло. При этом кожа синеет;

5) регуляторную - кровь может удерживать или отдавать воду тканям, регулируя тем самым содержание воды в них. Кровь регулирует также кислотно-щелочное равновесие в тканях. Кроме того, она переносит гормоны и другие физиологически активные вещества от мест их образования к органам, которые они регулируют (органам-мишеням);

6) защитную - содержащиеся в крови вещества защищают организм от потерь крови при разрушении сосудов, образуя тромб. Этим они также препятствуют проникновению в кровь болезнетворных микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибов). Лейкоциты крови защищают организм от токсинов и болезнетворных микроорганизмов путем фагоцитоза и выработки антител.

У взрослого человека масса крови составляет приблизительно 6-8% от массы тела и равняется 5,0-5,5 литров. Часть крови циркулирует по сосудам, а около 40% ее находится в так называемых депо: сосудах кожи, селезенки и печени. При необходимости, например при высоких физических нагрузках, при кровопотерях, кровь из депо включается в циркуляцию и начинает активно выполнять свои функции. Кровь состоит на 55-60% из плазмы и на 40-45% - из форменных .

Плазма - жидкая среда крови, содержащая 90-92% воды и 8-10% различных веществ. плазмы (около 7%) выполняют целый ряд функций. Альбумины - удерживают в плазме воду; глобулины - основа антител; фибриноген - необходим для свертывания крови; разнообразные аминокислоты переносятся плазмой крови от кишечника ко всем тканям; ряд белков выполняет ферментативные функции и т. д. Неорганические соли (около 1%), содержащиеся в плазме, включают в себя NaCl, соли калия, кальция, фосфора, магния и др. Строго определенная концентрация хлорида натрия (0,9%) необходима для создания стабильного осмотического давления. Если поместить красные кровяные тельца - эритроциты - в среду с более низким содержанием NaCl, то они начнут поглощать воду до тех пор, пока не лопнут. При этом образуется очень красивая и яркая «лаковая кровь», не способная выполнять функции нормальной крови. Вот почему при кровопотерях нельзя вводить в кровь воду. Если же эритроциты поместить в раствор, содержащий более 0,9% NaCl, то вода будет высасываться из эритроцитов и они сморщатся. В этих случаях используют так называемый физиологический раствор, который по концентрации солей, особенно NaCl, строго соответствует плазме крови. Глюкоза содержится в плазме крови в концентрации 0,1%. Это важнейшее питательное вещество для всех тканей организма, но особенно для мозга. Если содержание глюкозы в плазме снижается приблизительно в два раза (до 0,04%), то мозг лишается источника энергии, человек теряет сознание и может быстро погибнуть. Жиров в плазме крови около 0,8%. Главным образом это питательные вещества, переносимые кровью к местам потребления.

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Эритроциты - красные кровяные тельца, которые представляют собой безъядерные клетки, имеющие форму двояковогнутого диска диаметром 7 микрон и толщиной 2 микрона. Такая форма обеспечивает эритроцитам наибольшую поверхность при наименьшем объеме и позволяет им проходить через самые мелкие кровеносные капилляры, быстро отдавая тканям кислород. Молодые эритроциты человека имеют ядро, но, созревая, теряют его. Зрелые эритроциты большинства животных имеют ядра. В одном кубическом миллиметре крови содержится около 5,5 миллионов эритроцитов. Основная роль эритроцитов - дыхательная: они доставляют ко всем тканям кислород из легких и выносят из тканей значительное количество углекислого газа. Кислород и СO 2 в эритроцитах связываются дыхательным пигментом - гемоглобином. В каждом эритроците содержится около 270 миллионов молекул гемоглобина. Гемоглобин представляет собой соединение белка - глобина - и четырех небелковых частей - гемов. Каждый гем содержит молекулу двухвалентного железа и может присоединять или отдавать молекулу кислорода. При присоединении к гемоглобину кислорода в капиллярах легких образуется нестойкое соединение - оксигемоглобин. Дойдя до капилляров тканей, эритроциты, содержащие оксигемоглобин, отдают тканям кислород, и образуется так называемый восстановленный гемоглобин, который теперь способен присоединить СO 2 .

Получившееся также нестойкое соединение HbCO 2 попав с током крови в легкие, распадается, и образовавшийся CO 2 удаляется через дыхательные пути. Надо также учитывать, что значительная часть CO 2 выносится из тканей не гемоглобином эритроцитов, а в виде аниона угольной кислоты (HCO 3 —), образующегося при растворении CO 2 в плазме крови. Из этого аниона в легких образуется CO 2 , выдыхаемый наружу. К сожалению, гемоглобин способен образовывать прочное соединение с угарным газом (СО), называемое карбоксигемоглобином. Присутствие во вдыхаемом воздухе всего 0,03% СО приводит к быстрому связыванию молекул гемоглобина, и эритроциты теряют способность переносить кислород. При этом наступает быстрая смерть от удушья.

Эритроциты способны циркулировать по кровяному руслу, выполняя свои функции, около 130 дней. Затем они разрушаются в печени и селезенке, причем небелковая часть гемоглобина - гем - многократно используется в дальнейшем при образовании новых эритроцитов. Новые эритроциты образуются в красном костном мозге губчатого вещества костей.

Лейкоциты - клетки крови, имеющие ядра. Размер лейкоцитов колеблется от 8 до 12 микрон. В одном кубическом миллиметре крови их содержится 6-8 тысяч, но это число может сильно колебаться, возрастая, например, при инфекционных заболеваниях. Такое увеличенное содержание лейкоцитов в крови называют лейкоцитозом. Некоторые лейкоциты способны к самостоятельным амебоидным движениям. Лейкоциты обеспечивают выполнение кровью ее защитных функций.

Различают 5 типов лейкоцитов: нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, лимфоциты и моноциты. Больше всего в крови нейтрофилов - до 70% от числа всех лейкоцитов. Нейтрофилы и моноциты, активно двигаясь, опознают чужеродные белки и белковые молекулы, захватывают их и уничтожают. Этот процесс был открыт И. И. Мечниковым и назван им фагоцитозом. Нейтрофилы не только способны к фагоцитозу, но и выделяют вещества, обладающие бактерицидным эффектом, способствуя регенерации тканей, удаляя из них поврежденные и мертвые клетки. Моноциты называются макрофагами, их диаметр достигает 50 микрон. Они участвуют в процессе воспаления и формирования иммунного ответа и не только уничтожают болезнетворные бактерии и простейшие, но также способны разрушать раковые клетки, старые и поврежденные клетки нашего организма.

Лимфоциты играют важнейшую роль в формировании и поддержании иммунного ответа. Они способны опознать чужеродные тела (антигены) по их поверхности и выработать специфические белковые молекулы (антитела), связывающие эти чужеродные агенты. Они способны также запоминать структуру антигенов, так что при повторном внедрении этих агентов в организм иммунный ответ возникает очень быстро, антител образуется больше и заболевание может и не развиться. Первыми реагируют на попадание в кровь антигенов так называемые В-лимфоциты, которые сразу начинают вырабатывать специфические антитела. Часть В-лимфоцитов превращается в В-клетки памяти, которые существуют в крови очень долго и способны к размножению. Они запоминают структуру антигена и хранят эту информацию годами. Другой вид лимфоцитов, Т-лимфоциты, регулирует работу всех других клеток, ответственных за иммунитет. Среди них также есть клетки иммунной памяти. Лейкоциты образуются в красном костном мозге и лимфатических узлах, а разрушаются в селезенке.

Тромбоциты - очень мелкие безъядерные клетки. Число их достигает 200-300 тысяч в одном кубическом миллиметре крови. Они образуются в красном костном мозге, циркулируют в кровяном русле 5-11 дней, а затем разрушаются в печени и селезенке. При повреждении сосуда тромбоциты выделяют вещества, необходимые для свертывания крови, способствуя образованию тромба и прекращению кровотечения.

Группы крови

Проблема переливания крови возникла очень давно. Еще древние греки пытались спасти истекающих кровью раненых воинов, давая им пить теплую кровь животных. Но большой пользы от этого быть не могло. В начале XIX столетия были сделаны первые попытки по переливанию крови непосредственно от одного человека другому, однако при этом наблюдалось очень большое число осложнений: эритроциты после переливания крови склеивались, разрушались, что приводило к гибели человека. В начале XX столетия К. Ландштейнер и Я. Янский создали учение о группах крови, позволяющее безошибочно и безопасно возмещать кровопотерю у одного человека (реципиента) кровью другого(донора).

Выяснилось, что в мембранах эритроцитов содержатся особые вещества, обладающие антигенными свойствами, - агглютиногены. С ними могут реагировать растворенные в плазме специфические антитела, относящиеся к фракции глобулинов, - агглютинины. При реакции антиген - антитело между несколькими эритроцитами образуются мостики, и они слипаются.

Наиболее распространена система подразделения крови на 4 группы. Если агглютинин α после переливания встретится с агглютиногеном А, то произойдет склеивание эритроцитов. То же самое происходит при встрече В и β. В настоящее время показано, что донору можно переливать только кровь его группы, хотя совсем недавно считали, что при небольших объемах переливания агглютинины плазмы донора сильно разводятся и теряют способность склеивать эритроциты реципиента. Людям с I (0) группой крови можно переливать любую кровь, так как их эритроциты не слипаются. Поэтому таких людей называют универсальными донорами. Людям с IV (АВ) группой крови можно переливать небольшие количества любой крови - это универсальные реципиенты. Однако лучше так не делать.

Более 40% европейцев имеют II (А) группу крови, 40% - I (0), 10% - III (В) и 6% - IV (АВ). А вот 90% индейцев Америки имеют I (0) группу крови.

Свертывание крови

Свертывание крови - это важнейшая защитная реакция, предохраняющая организм от кровопотерь. Кровотечение возникает чаще всего при механическом разрушении кровеносных сосудов. Для взрослого мужчины условно смертельной считается кровопотеря объемом приблизительно 1,5-2,0 литра, женщины же могут переносить потерю даже 2,5 литров крови. Для того чтобы избежать кровопотери, кровь в месте повреждения сосуда должна быстро свернуться, образовав тромб. Тромб формируется при полимеризации нерастворимого белка плазмы - фибрина, который, в свою очередь, образуется из растворимого белка плазмы - фибриногена. Процесс свертывания крови очень сложен, включает в себя множество этапов, катализируется многими . Он контролируется и нервным, и гуморальным путем. Упрощенно процесс свертывания крови можно изобразить следующим образом.

Известны заболевания, при которых в организме не хватает того или иного фактора, необходимого для свертывания крови. Пример такого заболевания - гемофилия. Свертывание также замедляется в том случае, когда в пище не хватает витамина К, необходимого для синтеза некоторых белковых факторов свертывания печенью. Так как образование тромбов в просветах неповрежденных сосудов, приводящее к инсультам и инфарктам, смертельно опасно, то в организме существует особая противосвертывающая система, защищающая организм от тромбозов сосудов.

Лимфа

Избыток тканевой жидкости поступает в слепо замкнутые лимфатические капилляры и превращается в лимфу. По своему составу лимфа похожа на плазму крови, но в ней гораздо меньше белков. Функции лимфы, так же как и крови, направлены на поддержание гомеостаза. С помощью лимфы происходит возврат белков из межклеточной жидкости в кровь. В лимфе много лимфоцитов и макрофагов, и она играет большую роль в реакциях иммунитета. Кроме того, происходит всасывание в лимфу продуктов переваривания жиров в ворсинках тонкого кишечника.

Стенки лимфатических сосудов очень тонкие, на них имеются складки, образующие клапаны, благодаря которым лимфа движется по сосуду только в одном направлении. В местах слияния нескольких лимфатических сосудов располагаются лимфатические узлы, выполняющие защитную функцию: в них задерживаются и уничтожаются болезнетворные бактерии и т. п. Самые крупные лимфатические узлы расположены на шее, в паху, в подмышечных областях.

Иммунитет

Иммунитет - это способность организма защищаться от инфекционных агентов (бактерий, вирусов, и т. д.) и чужеродных веществ (токсинов и т. п.). Если чужеродный агент проник через защитные барьеры кожи или слизистых оболочек и попал в кровь или лимфу, он должен быть уничтожен путем связывания антителами и (или) поглощения фагоцитами (макрофагами, нейтрофилами).

Иммунитет можно подразделить на несколько видов: 1. Естественный – врожденный и приобретенный 2. Искусственный – активный и пассивный.

Естественный врожденный иммунитет передается организму с генетическим материалом от предков. Естественный приобретенный иммунитет возникает в том случае, когда организм сам выработал антитела к какому-либо антигену, например, переболев корью, оспой и т. д., и сохранил память о структуре этого антигена. Искусственный активный иммунитет возникает в тех случаях, когда человеку вводят ослабленные бактерии или другие возбудители (вакцину) и это приводит к выработке антител. Искусственный пассивный иммунитет появляется при введении человеку сыворотки - готовых антител от переболевшего животного или другого человека. Этот иммунитет самый нестойкий и сохраняется всего несколько недель.

text_fields

text_fields

arrow_upward

В физиологии Среда - это совокупность условий обитания живых существ. Выделяют внешнюю и внутреннюю среду.

Внешная среда

Внешней средой организма называют комплекс факторов, находящихся вне организма, но необходимых для его жизнедеятельности.

Внутренняя среда

Внутренней средой организма называют совокупность биологичес­ких жидкостей (кровь, лимфа, тканевая жидкость), омывающих клет­ки и структуры тканей и принимающих участие в процессах обмена веществ.

Понятие «внутренняя среда» предложил в 19 веке Клод Бернар, подчеркивая тем самым, что в отличие от изменчивой внешней среды, в которой существует живой организм, постоянство жизненных процессов клеток требует соответствующего постоянства их окружения, т.е. внутренней среды.

Гомеостазис (гомеостаз)

text_fields

text_fields

arrow_upward

Внешняя среда оказывает не только полезные, но и вредные для жизнедеятельности организма влияния. Однако, здоровый организм нормально функционирует, если воздействия среды не переходят границ допустимости. Такая зависимость жизнедеятельности орга­низма от внешней среды с одной стороны, и относительная ста­бильность и независимость жизненных процессов от изменений в окружающей среде с другой стороны, обеспечивается свойством организма, получившим название гомеостазис (гомеостаз).

Гомеостазис (гомеостаз) — свойсто организма обеспечиваеющая относительную ста­бильность и независимость жизненных процессов от изменений в окружающей среде, если воздействия среды не переходят границ допустимости.

Организм представляет собой ультрастабильную систему, которая сама осу­ществляет поиск наиболее устойчивого и оптимального состояния, удерживая различные параметры функций в границах физиологичес­ких («нормальных») колебаний.

Гомеостазис - относительное динамическое постоянство внут­ренней среды и устойчивость физиологических функций. Это имен­но динамическое, а не статическое постоянство, поскольку оно под­разумевает не только возможность, но необходимость колебаний со­става внутренней среды и параметров функций в пределах физио­логических границ с целью достижения оптимального уровня жиз­недеятельности организма.

Деятельность клеток требует адекватной функции снабжения их кислородом и эффективного вымывания из них углекислого газа и других отработанных веществ или метаболитов. Для восстановления разрушающихся белковых структур и извлечения энергии клетки должны получать пластический и энергетический материал, посту­пающий в организм с пищей. Все это клетки получают из окру­жающей их микросреды через тканевую жидкость. Постоянство последней поддерживается благодаря обмену газами, ионами и мо­лекулами с кровью.

Следовательно, постоянство состава крови и состояние барьеров между кровью и тканевой жидкостью, так на­зываемых гистогематических барьеров, являются условиями гомеостазиса микросреды клеток.

Избирательная проницаемость этих ба­рьеров обеспечивает определенную специфику состава микросреды клеток, необходимую для их функций.

С другой стороны, тканевая жидкость участвует в образовании лимфы, обменивается с дренирующими тканевые пространства лим­фатическими капиллярами, что позволяет эффективно удалять из клеточной микросреды крупные молекулы, неспособные диффунди­ровать через гистогематические барьеры в кровь. В свою очередь, оттекающая из тканей лимфа через грудной лимфатический проток поступает в кровь, обеспечивая поддержание постоянства ее состава. Следовательно, в организме между жидкостями внутренней среды происходит непрерывный обмен, являющийся обязательным услови­ем гомеостазиса.

Взаимодействие внутренней и внешней среды

text_fields

text_fields

arrow_upward

Взаимосвязи компонентов внутренней среды между собой, с внешней средой и роль основных физиологических систем в реали­зации взаимодействия внутренней и внешней среды представлены на рис.2.1.

Рис. 2.1. Схема взаимосвязей внутренней среды организма.

Внешняя среда влияет на организм через восприятие ее характеристик чувствительными аппаратами нервной системы (рецепторами, органами чувств), через легкие, где осуществляется га­зообмен и через желудочно-кишечный тракт, где осуществляется всасывание воды и пищевых ингредиентов. Нервная система оказы­вает свое регулирующее воздействие на клетки за счет выделения на окончаниях нервных проводников специальных посредников - ме­ диаторов , поступающих через микроокружение клеток к специаль­ным структурным образованиями клеточных мембран - рецепторам .

Воспринимаемое нервной системой влияние внешней среды может опосредоваться и через эндокринную систему, секретирующую в кровь специальные гуморальные регуляторы - гормоны . В свою очередь, содержащиеся в крови и тканевой жидкости вещества в большей или меньшей степени раздражают рецепторы интерстициального пространства и кровеносного русла, тем самым обеспечивая нервную систему информацией о составе внутренней среды. Удале­ние метаболитов и чужеродных веществ из внутренней среды осуществляется через органы выделения, главным образом, почки, а также легкие и пищеварительный тракт.

Постоянство внутренней среды

text_fields

text_fields

arrow_upward

Постоянство внутренней среды - важнейшее условие жизнеде­ятельности организма . Поэтому отклонения состава жидкостей внут­ренней среды воспринимаются многочисленными рецепторными структурами и клеточными элементами с последующим включением биохимических, биофизических и физиологических регуляторных реакций, направленных на устранение отклонения. В то же время сами регуляторные реакции вызывают изменения во внутренней среде для того, чтобы привести ее в соответствие с новыми условиями существования организма. Поэтому регуляция внутренней среды всегда имеет целью оптимизацию ее состава и физиологичес­ких процессов в организме.

Границы гомеостатического регулирования постоянства внутренней среды могут быть жесткими для одних параметров и пластичными для других.

Соответственно, параметры внутренней среды называют:
а) жесткими константами , если диапазон их отклонений очень мал (рН, концентрация ионов в крови),

б) или пластичными константами, т.е. подверженными сравнительно большим колебаниям (уровень глюкозы, липидов, остаточного азота, давление интерстициальной жидкости и др.) .

Константы меняются в зависимости от возраста, социальных и профессиональных условий, времени года и суток, географических и природных условий, а также имеют половые и индивидуальные особенности. Условия внешней среды часто явля­ются одинаковыми для большего или меньшего числа людей, про­живающих в определенном регионе и относящихся к одной и той же социальной и возрастной группе, но константы внутренней сре­ды у разных здоровых людей могут отличаться. Таким образом, гомеостатическая регуляция постоянства внутренней среды не озна­чает полной идентичности ее состава у разных лиц. Однако, несмотря на индивидуальные и групповые особенности, гомеостазис обеспечивает поддержание нормальных параметров внутренней среды организма.

Обычно нормой называют среднестатистические значения пара­метров и характеристик жизнедеятельности здоровых лиц, а также интервалы, в пределах которых колебания этих значений соответ­ствуют гомеостазису, т.е. способны удерживать организм на уровне оптимального функционирования.

Соответственно, для общей характеристики внутренней среды организма в норме обычно приводятся интервалы колебаний раз­личных ее показателей, например, количественного содержания раз­личных веществ в крови у здоровых людей. Вместе с тем, харак­теристики внутренней среды являются взаимосвязанными и взаимо­обусловленными величинами. Поэтому, сдвиги одной из них часто компенсируются другими, что не обязательно отражается на уровне оптимального функционирования и здоровье человека.

Внутренняя среда представляет собой отражение сложнейшей ин­теграции жизнедеятельности разных клеток, тканей, органов и сис­тем с влияниями внешней среды.

Это определяет особую важность индивидуальных особенностей внутренней среды, отличающих каждого человека. В основе инди­видуальности внутренней среды лежит генетическая индивидуаль­ность , а также длительное воздействие определенных условий внеш­ней среды. Соответственно, физиологическая норма - это индивидуальный оптимум жизнедеятельности, т.е. наиболее согласованное и эффективное сочетание всех жизненных процессов в реальных ус­ловиях внешней среды.

Любой организм - одноклеточный или многоклеточный - нуждается в определённых условиях существования. Эти условия обеспечивает организмам та среда, к которой они приспособились в ходе эволюционного развития.

Первые живые образования возникли в водах Мирового океана, и средой обитания для них служила морская вода. По мере усложнения живых организмов часть их клеток изолировалась от внешней среды. Так часть среды обитания оказалась внутри организма, что позволило многим организмам покинуть водную среду и начать жить на суше. Содержание солей во внутренней среде организма и в морской воде примерно одинаковое.

Внутренней средой для клеток и органов человека служат кровь, лимфа и тканевая жидкость.

Относительное постоянство внутренней среды

Во внутренней среде организма, помимо солей, очень много различных веществ - белки, сахар, жироподобные вещества, гормоны и т.д. каждый орган постоянно выделяет во внутреннюю среду продукты своей жизнедеятельности и получает из неё необходимые для себя вещества. И, несмотря на такой активный обмен, состав внутренней среды остаётся практически неизменным.

Выходящая из крови жидкость, становится частью тканевой жидкости. Большая часть этой жидкости поступает снова в капилляры, прежде чем они соединяются с венами, по которым кровь возвращается к сердцу, однако около 10% жидкости не попадает в сосуды. Стенки капилляров состоят из одного слоя клеток, но между соседними клетками есть узкие щели. Сокращение сердечной мышцы создаёт давление крови, в результате чего вода с растворёнными в ней солями и питательными веществами проходит через эти щели.

Все жидкости тела связаны друг с другом. Внеклеточная жидкость контактирует с кровью и со спинно-мозговой жидкостью, омывающей спинной и головной мозг. Это означает, что регуляция состава жидкостей тела происходит централизовано.

Тканевая жидкость омывает клетки и служит для них средой обитания. Она постоянно обновляется через систему лимфатических сосудов: эта жидкость собирается в сосуды, а затем по самому крупному лимфатическому сосуду попадает в общий кровоток, где смешивается с кровью.

Состав крови

Хорошо знакомая всем красная жидкость, в действительности представляет собой ткань. Долгое время за кровью признавали могучую силу: кровью скрепляли священные клятвы; жрецы заставляли своих деревянных идолов «плакать кровью»; древние греки приносили кровь в жертву своим богам.

Некоторые философы Древней Греции считали кровь носителем души. Древнегреческий врач Гиппократ назначал душевнобольным кровь здоровых людей. Он думал, что в крови здоровых людей - здоровая душа. И действительно, кровь - самая удивительная ткань нашего организма. Подвижность крови - важнейшее условие жизни организма.

Около половины объёма крови составляет жидкая её часть - плазма с растворёнными в ней солями и белками; другую половину составляют различные форменные элементы крови.

Форменные элементы крови делятся на три основные группы: белые кровяные клетки (лейкоциты), красные кровяные клетки (эритроциты) и кровяные пластинки, или тромбоциты. Все они образуются в костном мозгу (мягкая ткань, заполняющая полость трубчатых костей), но некоторые лейкоциты способны размножаться уже при выходе из костного мозга. Существует много различных типов лейкоцитов - большая часть участвует в защите организма от болезней.

Плазма крови

В 100 мл плазмы крови здорового человека содержится около 93 г воды. Остальная часть плазмы состоит из органических и неорганических веществ. Плазма содержит минеральные вещества, белки, углеводы, жиры, продукты обмена веществ, гормоны витамины.

Минеральные вещества плазмы представлены солями: хлоридами, фосфатами, карбонатами и сульфатами натрия, калия, кальция и магния. Они могут находиться как в виде ионов, так и в неионизированном состоянии. Даже незначительное нарушение солевого состава плазмы может сказаться губительным для многих тканей, и прежде всего для клеток самой крови. Суммарная концентрация минеральных содей, белков, глюкозы, мочевины и других веществ, растворённых в плазме, создаёт осмотическое давление. Благодаря осмотическому давлению происходит проникновение жидкости через клеточные оболочки, что обеспечивает обмен воды между кровью и тканью. Постоянство осмотического давления крови имеет важное значение для жизнедеятельности клеток организма. Мембраны многих клеток, в том числе и клеток крови, тоже являются полупроницаемыми.

Эритроциты

Эритроциты являются самыми многочисленными клетками крови; их основная функция состоит в переносе кислорода. Условия, при которых повышается потребность организма в кислороде, например жизнь на больших высотах или постоянная физическая нагрузка, стимулируют образование эритроцитов. Эритроциты живут в кровяном русле около четырёх месяцев, после чего разрушаются.

Лейкоциты

Лейкоциты , или белые кровяные тельца непостоянной формы. Они имеют ядро, погружённое в бесцветную цитоплазму. Основная функция лейкоцитов - защитная. Лейкоциты не только разносятся током крови, но и способны к самостоятельному передвижению с помощью ложноножек (псевдоножек). Проникая сквозь стенки капилляров, лейкоциты движутся к скоплению болезнетворных микробов в ткани и с помощью ложноножек захватывают и переваривают их. Это явление было открыто И.И.Мечниковым.

Тромбоциты, или кровяные пластинки

Тромбоциты , или кровяные пластинки очень хрупкие, легко разрушаются при повреждении кровеносных сосудов или при соприкосновении крови с воздухом.

Тромбоциты играют важную роль в свёртывании крови. Повреждённые ткани выделяют гистомин - вещество, усиливающее приток крови к повреждённому месту и способствующее выходу жидкости и белков системы свёртывания крови из кровотока в ткань. В результате сложной последовательности реакций быстро образуются тромбы, которые останавливают кровотечение. Тромбы препятствуют проникновению в рану бактерий и других чужеродных факторов.

Механизм свёртывания крови очень сложен. В плазме есть растворимый белок фибриноген, который при свёртывании крови превращается в нерастворимый фибрин и выпадает в осадок в виде длинных нитей. Из сети этих нитей и кровяных телец, которые задержались в сети, образуется тромб .

Этот процесс происходит только при наличии солей кальция. Поэтому если из крови удалить кальций, кровь теряет способность свёртываться. Это свойство используют при консервировании и переливании крови.

Кроме кальция, в процессе свёртывания принимают участие и другие факторы, например витамин К, без которого нарушается образование протромбина.

Функции крови

Кровь выполняет разнообразные функции в организме: доставляет клеткам кислород и питательные вещества; уносит углекислый газ и конечные продукты обмена; участвует в регуляции деятельности различных органов и систем посредством переноса биологически активных веществ - гормонов и др.; способствует сохранению постоянства внутренней среды - химического и газового состава, температуры тела; защищает организм от инородных тел и вредных веществ, разрушая и обезвреживая их.

Защитные барьеры организма

Защита организма от инфекций обеспечивается не только фагоцитарной функцией лейкоцитов, но и образованием особых защитных веществ - антител и антитоксинов . Они вырабатываются лейкоцитами и тканями различных органов в ответ на внедрение в организм возбудителей заболеваний.

Антитела - это белковые вещества, способные склеивать микроорганизмы, растворять или разрушать их. Антитоксины обезвреживают яды, выделяемые микробами.

Защитные вещества специфичны и действуют только на те микроорганизмы и их яды, под влиянием которых они образовались. Антитела могут сохраняться в крови в течение длительного времени. Благодаря этому человек становится невосприимчивым к некоторым инфекционным заболеваниям.

Невосприимчивость к заболеваниям, обусловленная наличием в крови и тканях специальных защитных веществ, называется иммунитетом .

Иммунная система

Иммунитет, по современным взглядам, - невосприимчивость организма к различным факторам (клетками, веществам), которые несут генетически чужеродную информацию.

Если в организме появляются какие-либо клетки или сложные органические вещества, отличающиеся от клеток и веществ организма, то благодаря иммунитету они устраняются, уничтожаются. Основная задача иммунной системы - поддержание генетического постоянства организма в онтогенезе. При делении клеток вследствие мутаций в организме нередко образуются клетки с изменённым геномом. Чтобы эти клетки-мутанты в ходе дальнейшего деления не привели к нарушениям развития органов и тканей, они уничтожаются иммунными системами организма.

В организме иммунитет обеспечивается благодаря фагоцитарным свойствам лейкоцитов и способностью некоторых клеток тела, вырабатывать защитные вещества - антитела . Следовательно по своей природе иммунитет может быть клеточным (фагоцитарным) и гуморальным (антитела).

Иммунитет к инфекционным заболеваниям делят на естественный, выработанный самим организмом без искусственных вмешательств, и искусственный, возникающий в следствие введения в организм специальных веществ. Естественный иммунитет проявляется у человека с рождения (врождённый ) или возникает после перенесённых заболеваний (приобретённый ). Искусственный иммунитет может быть активным или пассивным. Активный иммунитет вырабатывается при введении в организм ослабленных или убитых возбудителей заболеваний или их ослабленных токсинов. Этот иммунитет возникает не сразу, но сохраняется длительное время - несколько лет и даже всю жизнь. Пассивный иммунитет возникает, когда в организм вводят лечебную сыворотку с уже готовыми защитными свойствами. Этот иммунитет кратковременный, зато проявляется сразу же после введения сыворотки.

Свёртывание крови также относится к защитным реакциям организма. Оно защищает организм от кровопотери. Реакция состоит в образовании сгустка крови - тромба , закупоривающего раневой участок и останавливающий кровотечение.