«Биология. Человек. 8 класс». Д.В. Колесова и др.

Компоненты внутренней среды организма. функции крови, тканевой жидкости и лимфы

Вопрос 1. Почему клеткам для процессов жизнедеятельности необходима жидкая среда?
Клеткам для нормальной жизнедеятельности необходимо питание и энергия. Питательные вещества клетка получает в растворённом виде, т.е. из жидкой среды.

Вопрос 2. Из каких компонентов состоит внутренняя среда организма? Как они связаны между собой?
Внутренняя среда организма - это кровь, лимфа и тканевая жидкость, омывающая клетки организма. В тканях жидкая составляющая крови (плазма) частично просачивается сквозь тонкие стенки капилляров, переходит в межклеточные промежутки и становится тканевой жидкостью. Избыток тканевой жидкости собирается в систему лимфатических сосудов и называется лимфой. Лимфа, в свою очередь, проделав довольно сложный путь по лимфатическим сосудам, попадает в кровь. Таким образом, круг замыкается: кровь - тканевая жидкость - лимфа - снова кровь.

Вопрос 3. Какие функции выполняют кровь, тканевая жидкость и лимфа?
Кровь выполняет в организме человека следующие функции:
Транспортная: кровь переносит кислород, питательные вещества; удаляет углекислый газ, продукты обмена; распределяет тепло.
Защитная: лейкоциты, антитела, макрофаги защищают от инородных тел и веществ.
Регуляторная: по крови распространяются гормоны (вещества, регулирующие жизненно важные процессы).
Участие в терморегуляции: кровь переносит тепло из органов, где оно вырабатывается (например, из мышц), в органы, отдающие тепло (например, к коже).
Механическая: придает органам упругость за счет прилива к ним крови.
Тканевая (или интерстициальная) жидкость - это связующее звено между кровью и лимфой. Она есть в межклеточных пространствах всех тканей и органов. Из этой жидкости клетки поглощают необходимые им вещества и выделяют в нее продукты обмена. По составу она близка к плазме крови, отличается от плазмы меньшим содержанием белка. Состав тканевой жидкости меняется в зависимости от проницаемости кровеносных и лимфатических капилляров, от особенностей обмена веществ, клеток и тканей. При нарушении лимфообращения тканевая жидкость может накапливаться в межклеточных пространствах; это приводит к образованию отеков. Лимфа выполняет транспортную и защитную функцию, так как оттекающая от тканей лимфа проходит по дороге в вены через биологические фильтры - лимфатические узлы. Здесь задерживаются и, следовательно, не попадают в кровоток чужеродные частицы и уничтожаются микроорганизмы, проникшие в организм. Кроме этого, лимфатические сосуды являются как бы дренажной системой, удаляющей избыток находящейся в органах тканевой жидкости.

Вопрос 4. Объясните, что такое лимфатические узлы, что в них происходит. Покажите на себе, где находятся некоторые из них.
Лимфатические узлы образованы кроветворной соединительной тканью и расположены по ходу крупных лимфатических сосудов. Важная функция лимфатической системы обусловлена тем, что оттекающая от тканей лимфа проходит через лимфатические узлы. В этих узлах задерживаются некоторые чужеродные частицы, например, бактерии и даже пылевые частицы. В лимфатических узлах образуются лимфоциты, которые участвуют в создании иммунитета. В организме человека можно обнаружить шейные, подмышечные, брыжеечные и паховые лимфатические узлы.

Вопрос 5. В чем проявляется взаимосвязь строения эритроцита с его функцией?
Эритроциты - это красные кровяные клетки; у млекопитающих и человека они не содержат ядра. Имеют двояковогнутую форму; диаметр их примерно 7-8 мкм. Суммарная поверхность всех эритроцитов примерно в-1500 раз больше поверхности тела человека. Транспортная функция эритроцитов обусловлена тем, что в них содержится белок гемоглобин, в состав которого входит двухвалентное железо. Отсутствие ядра и двояковогнутая форма эритроцита способствуют эффективному переносу газов, так как отсутствие ядра позволяет использовать для транспортировки кислорода и углекислого газа весь объем клетки, а увеличенная за счет двояковогнутой формы поверхность клетки быстрее поглощает кислород.

Вопрос 6. Каковы функции лейкоцитов?
Лейкоциты делятся на зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты). К зернистым относятся нейтрофилы (50-79 % всех лейкоцитов), эозинофилы и базофилы. К незернистым относятся лмфоциты (20-40 % всех лейкоцитов) и моноциты. Нейтрофилы, моноциты и эозинофилы обладают наибольшей способностью к фагоцитозу – пожиранию чужеродных тел (микроорганизмов, чужеродных соединений, отмерших частиц клеток организма и др.), обеспечивают клеточный иммунитет. Лимфоциты обеспечивают гуморальный иммунитет. Лимфоциты могут жить очень долго; они обладают «иммунной памятью», то есть усиленной реакцией при повторной встрече с чужеродным телом. Т-лимфоциты - это тимусзависимые лейкоциты. Это клетки киллеры - они убивают чужеродные клетки. Есть также Т-лимфоциты хелперы: они стимулируют иммунитет, взаимодействуя с В-лимфоцитами. В-лимфоциты участвуют в образовании антител.
Таким образом, основными функциями лейкоцитов являются фагоцитоз и создание иммунитета. Кроме того, лейкоциты играют роль санитаров, так как уничтожают погибшие клетки. Число лейкоцитов увеличивается после еды, при тяжелой мышечной работе, при воспалительных процессах, инфекционных болезнях. Уменьшение числа лейкоцитов ниже нормы (лейкопения) может быть признаком тяжелого заболевания.

1. Внутренняя среда организма, её состав и значение. §14.

Строение и значение клетки. §1.

Ответы:

1. Охарактеризовать внутреннюю среду организма человека, значение ее относительного постоянства.

Большинство клеток тела не связаны с внешней средой. Их жизнедеятельность обеспечивается внутренней средой, которую составляют три типа жидкостей: межклеточная (тканевая) жидкость, с которой клетки непосредственно соприкасаются, кровь и лимфа.

Она сохраняет относительное постоянство своего состава — физических и химических свойств (гомеостаз), что обеспечивает устойчивость всех функций организма.

Сохранение гомеостаза является результатом нервно-гуморальной саморегуляции.

Каждая клетка нуждается в постоянном притоке кислорода и питательных веществ, в удалении продуктов обмена веществ. И то и другое происходит через кровь. Клетки организма с кровью непосредственно не соприкасаются, так как кровь движется по сосудам замкнутой кровеносной системы. Каждую клетку омывает жидкость, в которой содержатся необходимые для нее вещества. Это межклеточная или тканевая жидкость.

Между тканевой жидкостью и жидкой частью крови – плазмой через стенки капилляров осуществляется обмен веществ путем диффузии.

Лимфа образуется из тканевой жидкости, поступающей в лимфатические капилляры, которые берут начало между клетками тканей и переходят в лимфатические сосуды, впадающие в крупные вены груди. Кровь — жидкая соединительная ткань. Она состоит из жидкой части — плазмы и отдельных

форменных элементов: красных кровяных клеток — эритроцитов, белых кровяных клеток — лейкоцитов и кровяных пластинок — тромбоцитов. Форменные элементы крови образуются в кроветворных органах: в красном костном мозге, печени, селезенке, лимфатических узлах.

1 мм куб. крови содержит 4,5-5 млн. эритроцитов, 5-8 тыс. лейкоцитов, 200-400 тыс. тромбоцитов. В организме человека содержится 4,5-6 л крови (1/13 массы его тела).

Плазма составляет 55% объема крови, а форменные элементы — 45%.

Красный цвет крови придают эритроциты, содержащие красный дыхательный пигмент — гемоглобин, присоединяющий кислород в легких и отдающий его в тканях. Плазма — бесцветная прозрачная жидкость, состоящая из неорганических и органических веществ (90% вода, 0,9% различные минеральные соли).

К органическим веществам плазмы относятся белки — 7%, жиры — 0,7%, 0,1% — глюкоза, гормоны, аминокислоты, продукты обмена веществ. Гомеостаз поддерживается деятельностью органов дыхания, выделения, пищеварения и др., влиянием нервной системы и гормонов. В ответ на воздействия из внешней среды в организме автоматически возникают ответные реакции, препятствующие сильным изменениям внутренней среды.

Жизнедеятельность клеток организма зависит от солевого состава крови. А постоянство солевого состава плазмы обеспечивает нормальное строение и функцию клеток крови. Плазма крови выполняет функции:

1) транспортную; 2) выделительную; 3) защитную; 4) гуморальную.

Большинство клеток тела не связаны с внешней средой.

Их жизнедеятельность обеспечивается внутренней средой, которую составляют три типа жидкостей: межклеточная (тканевая) жидкость, с которой клетки непосредственно соприкасаются, кровь и лимфа.

внутренняя среда обеспечивает клетки веществами, необходимыми для их жизнедеятельности, и через удаляются продукты распада. Внутренняя среда организма имеет относительное постоянство состава и физико-химических свойств. Только при этом условии клетки будут нормально функционировать.

Кровь — это ткань с жидким основным веществом (плазма), в которой находятся клетки — форменные элементы: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.

Тканевая жидкость — образуется из плазмы крови, проникающей в межклеточное пространство

Лимфа — полупрозрачная желтоватая жидкость образуется из тканевой жидкости, попавшей в лимфатические капилляры.

2. КЛЕТКА: ЕЕ СТРОЕНИЕ, СОСТАВ,

ЖИЗНЕННЫЕ СВОЙСТВА.

Тело человека имеет клеточное строение.

Клетки находятся в межклеточном веществе, которое обеспечивает им механическую прочность, питание и дыхание. Клетки разнообразны по размерам, форме, функциям.

Изучением строения и функций клеток занимается цитология (греч. "цитос" — клетка). Клетка покрыта мембраной, состоящей из нескольких слоев молекул, обеспечивающей избирательную проницаемость веществ. Пространство между мембранами соседних клеток заполнено жидким межклеточным веществом. Главная функция мембраны: осуществляется обмен веществ между клеткой и межклеточным веществом.

Цитоплазма — вязкое полужидкое вещество.

Цитоплазма содержит ряд мельчайших структур клетки — органоидов, которые выполняют различные функции: эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, комплекс Гольджи, клеточный центр, ядро.

Эндоплазматическая сеть — система канальцев и полостей, пронизывающая всю цитоплазму.

Основная функция — участие в синтезе, накопление и передвижение основных органических веществ, вырабатываемых клеткой, синтез белка.

Рибосомы — плотные тельца, содержащие белок и рибо-нуклеиновую — (РНК) кислоту. Они являются местом синтеза белка. Комплекс Гольджи- ограниченные мембранами полости с отходящими от них трубочками и расположенными на их концах пузырьками.

Основная функция — накопление органических веществ, образование лизосом. Клеточный центр образован двумя тельцами, которые участвуют в делении клетки. Эти тельца расположены возле ядра.

Ядро — важнейшая структура клетки.

Полость ядра заполнена ядерным соком. В нем находятся ядрышко, нуклеиновые кислоты, белки, жиры, углеводы, хромосомы. В хромосомах заключена наследственная информация.

Для клеток характерно постоянное количество хромосом. В клетках тела человека содержится по 46 хромосом, а в половых клетках — по 23.

Лизосомы — округлые тельца с комплексом ферментов внутри. Их основная функция — переваривание пищевых частиц и удаление отмерших органоидов. В состав клеток входят неорганические и органические соединения.

Неорганические вещества — вода и соли.

Вода составляет до 80% массы клетки. Она растворяет вещества, участвующие в химических реакциях: переносит питательные вещества, выводит из клетки отработанные и вредные соединения.

Минеральные соли — хлорид натрия, хлорид калия и др. — играют важную роль в распределении воды между клетками и межклеточным веществом.

Отдельные химические элементы: кислород, водород, азот, сера, железо, магний, цинк, йод, фосфор участвуют в создании жизненно важных органических соединений.

Органические соединения образуют до 20-30% массы каждой клетки.

Среди них наибольшее значение имеют белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Белки — основные и самые сложные из встречающихся в природе органических веществ.

Молекула белка имеет большие размеры, состоит из аминокислот. Белки служат строительным материалом клетки. Они участвуют в формировании мембран клетки, ядра, цитоплазмы, органоидов.

Белки-ферменты являются ускорителями течения химических реакций. Только в одной клетке насчитывается до 1000 разных белков. Состоят из углерода, водорода, азота, кислорода, серы, фосфора. Углеводы — состоят из углерода, водорода, кислорода.

К углеводам относятся глюкоза, животный крахмал гликоген. При распаде 1 г освобождается 17,2 кДж энергии.

Жиры образованы теми же химическими элементами, что и углеводы.

Жиры нерастворимы в воде. Входят они в состав клеточных мембран, служат запасным источником энергии в организме. При расщеплении 1 г жира освобождается 39,1 кДж

Нуклеиновые кислоты бывают двух типов — ДНК и РНК. ДНК находится в ядре, входит в состав хромосом, определяет состав белков клетки и передачу наследственных признаков и свойств от родителей к потомству. Функции РНК связаны с образованием характерных для этой клетки белков.

Основное жизненное свойство клетки — обмен веществ. Из межклеточного вещества в клетки постоянно поступают питательные вещества и кислород и выделяются продукты распада.

Вещества, поступившие в клетку, участвуют в процессах биосинтеза.

Биосинтез — это образование белков, жиров, углеводов и их соединений из более простых веществ.

Одновременно с биосинтезом в клетках происходит распад органических соединений. Большинство реакций распада идет с участием кислорода и

освобождением энергии. В результате обмена веществ состав клеток постоянно обновляется: одни вещества образуются, а другие разрушаются.

Свойство живых клеток, тканей, целого организма реагировать на внешние или внутренние воздействия – раздражители называется раздражимостью. В ответ на химические и физические раздражения в клетках возникают специфические изменения их жизнедеятельности.

Клеткам свойственны рост и размножение. Каждая из образовавшихся дочерних клеток растет и достигает размеров материнской.

Новые клетки выполняют функцию материнской клетки. Продолжительность жизни клеток различна: от нескольких часов до десятков лет.

Таким образом, живая клетка обладает рядом жизненных свойств: обменом веществ, раздражимостью, ростом и размножением, подвижностью, на основе которых осуществляются функции целого организма.

Дата публикования: 2015-01-24; Прочитано: 704 | Нарушение авторского права страницы

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.002 с)…

Компоненты внутренней 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.

Внутренняя среда организма состоит из крови, лимфы и тканевой жидкости.

Кровь состоит из клеток (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов) и межклеточного вещества (плазмы).

Кровь течет по кровеносным сосудам.

Часть плазмы выходит из кровеносных капилляров наружу, в ткани, и превращается в тканевую жидкость .

Тканевая жидкость непосредственно контактирует с клетками тела, обменивается с ними веществами. Чтобы возвращать эту жидкость обратно в кровь, имеется лимфатическая система.

Лимфатические сосуды открыто оканчиваются в тканях; тканевая жидкость, попавшая туда, называется лимфой. Лимфа течет по лимфатическим сосудам, очищается в лимфатических узлах и возвращается в вены большого круга кровообращения.

Для внутренней среды организма характерен гомеостаз, т.е.

относительное постоянство состава и других параметров. Это обеспечивает существование клеток организма в постоянных условиях, независимых от окружающей среды. Сохранением гомеостаза управляет гипоталамус (входящий в гипоталамо-гипофизарную систему).

Внутренняя среда организма.

Внутренняя среда организма жидкая. Первые живые организмы возникли в водах мирового океана, и средой обитания для них служила морская вода. С появлением многоклеточных организмов большая часть клеток потеряла непосредственный контакт с внешней средой.

Они существуют, окруженные внутренней средой. Она состоит из межклеточной (тканевой) жидкости, крови и лимфы. Между тремя составляющими внутренней среды существует тесная взаимосвязь. Так, тканевая жидкость образуется благодаря переходу (фильтрации) жидкой части крови (плазмы) из капилляров в ткани. По своему составу она отличается от плазмы почти полным отсутствием белков. Значительная часть тканевой жидкости возвращается в кровь. Часть ее собирается между клетками тканей.

В межклеточном пространстве берут начало лимфатические сосуды. Они пронизывают почти все органы. Лимфатические сосуды способствуют оттоку жидкости из тканей.

Лимфа – полупрозрачная желтоватая жидкость, содержит лимфоциты, не имеет эритроцитов и тромбоцитов. По своему составу лимфа отличается от тканевой жидкости высоким содержанием белка.

За сутки в организме образуется 2–4 литра лимфы. Лимфатическая система состоит из идущих вдоль вен и лимфатических сосудов. Мелкие лимфатические сосуды соединяются в крупные и впадают в крупные вены около сердца: лимфа соединяется с кровью. Лимфа течет очень медленно, со скоростью 0,3 мм/c., в 1700 раз медленнее, чем кровь в аорте. По ходу сосудов расположены лимфатические узлы, в которых лимфа очищается от чужеродных веществ лимфоцитами.

Внутренняя среда выполняет следующие функции:

Обеспечивает клетки необходимыми веществами;
Удаляет продукты обмена;
Поддерживает гомеостаз – постоянство внутренней среды.
Благодаря наличию систем лимфо- и кровообращения, а также действию органов и систем, обеспечивающих поступление различных веществ из внешней среды внутрь организма (органы дыхания и пищеварения) и органов, осуществляющих выведение во внешнюю среду продуктов обмена, у млекопитающих возникла возможность поддерживать гомеостаз – постоянство состава внутренней среды, без которого невозможно нормальное функционирование организма.

В основе гомеостаза лежат динамические процессы, так как постоянство внутренней среды все время нарушается и столь же непрерывно восстанавливается.

В ответ на воздействие из внешней среды, в организме автоматически возникают ответные реакции, препятствующие сильным изменениям его внутренней среды.

Например, при сильной жаре и перегреве организма происходит повышение температуры и ускорение реакций, что вызывает обильное потоотделение, то есть выделение воды, испарение которой приводит к охлаждению.

Важнейшая роль в обеспечении гомеостаза принадлежит нервной системе, ее высшим отделам, а также железам внутренней секреции.

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.

/ 14.11.2017

Внутренняя среда организма человека

Б) Верхняя и нижняя полые вены Г) Легочные артерии

7. Кровь в аорту поступает из:

А) Левого желудочка сердца Б) Левого предсердия

Б) Правого желудочка сердца Г) Правого предсердия

8. Открытые створчатых клапанов сердца происходит в момент:

А) Сокращения желудочков В) Сокращения предсердий

Б) Расслабления сердца Г) Перехода крови из левого желудочка в аорту

9. Максимальным считается давление крови в:

Б) Правом желудочке Г) Аорте

10. О способности сердца к саморегуляции свидетельствует:

А) Частота пульса, измеренная сразу после физической нагрузки

Б) Пульс, измеренный до нагрузки

В) Скорость возврата пульса к норме после нагрузки

Г) Сравнение физических данных двух людей

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 ткани снабжаются водой, 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, простейших, 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 элементов.

Плазма - жидкая среда крови, содержащая 90-92% воды и 8-10% различных веществ. Белки 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 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 ферментами. 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.

Кровь, тканевая жидкость, лимфа и их функции. Иммунитет

Кровь, лимфа и тканевая жидкость образуют внутреннюю среду орга­низма, которая окружает все его клетки. Химический состав и фи­зико-химические свойства внутрен­ней среды относительно постоян­ны, поэтому клетки организма су­ществуют в относительно стабиль­ных условиях и мало подвержены воздействию факторов внешней среды. Обеспечение постоянства внутренней среды достигается не­прерывной и согласованной рабо­той многих органов (сердца, пище­варительной, дыхательной, выде­лительной систем), которые по­ставляют организму необходимые для жизни вещества и удаляют из него продукты распада. Регулятор-ную функцию по поддержанию постоянства параметров внутрен­ней среды организма - гомеоста-за - осуществляют нервная и эн­докринная системы.

Между тремя составляющими внутреннюю среду организма суще­ствует тесная взаимосвязь. Так, бес­цветная и полупрозрачная ткане­вая жидкость образуется из жид­кой части крови - плазмы, прони­кающей через стенки капилляров в межклеточное пространство, и из продуктов жизнедеятельности, по­ступающих из клеток (рис. 4.13). У взрослого человека ее объем дос­тигает 20 л в сутки. Кровь в ткане­вую жидкость поставляет необхо­димые клеткам растворенные пита­тельные вещества, кислород, гормо­ны и поглощает продукты жизнедеятельности клеток - углекислый газ, мочевину и др.

Меньшая часть тканевой жидко­сти, не успевая возвратиться в кро­вяное русло, поступает в слепо зам­кнутые капилляры лимфатических сосудов, образуя лимфу. На вид - это полупрозрачная жидкость жел­товатого цвета. Состав лимфы бли­зок к составу плазмы крови. Одна­ко белка в ней содержится в 3-4 раза меньше, чем в плазме, но боль­ше, чем в тканевой жидкости. В лимфе имеется небольшое количе­ство лейкоцитов. Мелкие лимфати­ческие сосуды, сливаясь, образуют более крупные. В них имеются по­лулунные клапаны, обеспечиваю­щие ток лимфы в одном направле­нии - к грудному и правому лим­фатическому протокам, впадающим

в верхнюю полую вену. В многочис­ленных лимфатических узлах, че­рез которые протекает лимфа, она обезвреживается за счет деятельно­сти лейкоцитов и в кровь поступает очищенной. Движение лимфы мед­ленное, около 0,2-0,3 мм в мину­ту. Происходит оно главным обра­зом за счет сокращений скелетных мышц, присасывающего действия грудной клетки при вдохе и в мень­шей степени за счет сокращений мышц собственных стенок лимфа­тических сосудов. За сутки в кровь возвращается около 2 л лимфы. При патологических явлениях, наруша­ющих отток лимфы, наблюдается отек тканей.

Кровь - третья составляющая внутренней среды организма. Это ярко-красная жидкость, непрерывно циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов чело­века и составляющая около 6-8% от общей массы тела. Жидкая часть крови - плазма - составляет око­ло 55%, остальная часть приходит­ся на форменные элементы - клет­ки крови.

В плазме около 90-91% воды, 7-8% белков, 0,5% липидов, 0,12% моносахаридов и 0,9% ми­неральных солей. Именно плазма осуществляет перенос различных веществ и клеток крови.

Белки плазмы фибриноген и протромбин принимают участие в свертывании крови, глобулины иг­рают важную роль в иммунных ре­акциях организма, альбумины при­дают крови вязкость и связывают присутствующий в крови кальций.

Среди клеток крови больше всего эритроцитов - красных кровяных клеток. Это мелкие дво­яковогнутые диски, лишенные ядра. Их диаметр примерно равен диаметру самых узких капилля­ров. В эритроцитах присутствует гемоглобин, который легко связы­вается с кислородом в участках, где его концентрация высока (легкие), и так же легко отдает его в местах с низкой концентрацией кислоро­да (ткани).

Лейкоциты - белые ядерные клетки крови - по размеру чуть больше эритроцитов, но в крови их содержится значительно меньше. Они играют важную роль в защите организма от болезней. Благодаря своей способности к амебоидному движению они могут проходить сквозь небольшие поры в стенках капилляров в местах, где имеются болезнетворные бактерии, и погло­щать их путем фагоцитоза. Другие

типы лейкоцитов способны выраба­тывать защитные белки - анти­тела - в ответ на попадание в орга­низм чужеродного белка.

Тромбоциты (кровяные плас­тинки) - самые мелкие из клеток крови. В тромбоцитах содержатся вещества, которые играют важную роль в свертывании крови.

Одна из важнейших защитных функций крови - защитная - осуществляется с участием трех механизмов:

а) свертывания крови, благода­ря которому предотвращаются кро-вопотери при травмах кровеносных сосудов;

б) фагоцитоза, осуществляемо­го лейкоцитами, способными к аме­боидному движению и фагоцитозу;

в) иммунной защиты, осуще­ствляемой антителами.

Свертывание крови - слож­ный ферментативный процесс, зак­лючающийся в переходе раствори­мого белка плазмы крови фибрино­гена в нерастворимый белок фиб­рин, образующий основу кровяно­го сгустка - тромба. Процесс свер­тывания крови запускается выхо­дом из разрушенных во время трав­мы тромбоцитов активного фермен­та тромбопластина, который в присутствии ионов кальция и ви­тамина К через ряд промежуточных веществ приводит к образованию нитевидных белковых молекул фибрина. В сети, образованной во­локнами фибрина, задерживаются эритроциты и в результате образу­ется кровяной сгусток. Подсыхая и сжимаясь, он преобразуется в ко­рочку, препятствующую потере крови.

Фагоцитоз осуществляется не­которыми типами лейкоцитов, способными передвигаться с помощью ложноножек в места повреждения клеток и тканей организма, где об­наруживаются микроорганизмы. Приблизившись и затем прижав­шись к микробу, лейкоцит погло­щает его внутрь клетки, где под влиянием ферментов лизосом пере­варивает.

Иммунная защита осуществля­ется благодаря способности защит­ных белков - антител - распоз­навать проникший в организм чу­жеродный материал и индуцировать важнейшие иммунофизиологичес-кие механизмы, направленные на его обезвреживание. Чужеродным материалом могут быть молекулы белков на поверхности клеток мик­роорганизмов либо посторонние клетки, ткани, хирургически пере­саживаемые органы или изменив­шиеся клетки собственного организ­ма (например, раковые).

По происхождению различают врожденный и приобретенный им­мунитет.

Врожденный (наследствен­ный, или видовой) иммунитет пре­допределен генетически и обуслов­лен биологическими, наследствен­но закрепленными особенностями. Этот иммунитет передается по на­следству и характеризуется невос­приимчивостью одного вида живот­ных и человека к патогенным аген­там, вызывающим заболевания у других видов.

Приобретенный иммунитет бывает естественным и искусствен­ным. Естественный иммунитет представляет собой невосприимчи­вость к тому или иному заболева­нию, полученную организмом ре­бенка в результате проникновения антител матери в организм плода

через плаценту (плацентар­ный иммунитет), либо приобре­тенную в результате перенесенного заболевания (постинфекци­онный иммунитет).

Искусственный иммунитет мо­жет, быть активным и пассивным. Активный искусственный им­мунитет вырабатывается в организ­ме после введения вакцины - пре­парата, содержащего ослабленных или убитых возбудителей той или иной болезни. Такой иммунитет менее длительный, чем постинфек­ционный и, как правило, для его поддержания через несколько лет необходимо проводить повторную вакцинацию. В медицинской прак­тике широко пользуются пассив­ной иммунизацией, когда забо­левшему человеку вводят лечебные сыворотки с уже содержащимися в них готовыми антителами против этого возбудителя заболевания. Та­кой иммунитет будет сохраняться до тех пор, пока не погибнут антитела (1-2 месяца).

Кровь, тканеная жидкость и лимфа - внутренняя среда орга­низма Для лее характерно отно­сительное постоянство химическо­го сост ава и физико-химических свойств, что достигается непрерывной и согласованной работой многих органов. Обмен веществ между кровью и клетками происходит через тканевую жидкость.

Защитная: функция крови осуществляется благодаря свертыванию, фагоцитозу и иммунной з ащите. Различают врожденный и приобретенный иммунитет. При -обретенный иммунитет может быть естественным и искусствен­ным.

I. Какова взаимосвязь между элементами внутренней среды организма человека? 2. Какова роль плазмы крови? 3. В чем выражается связь строения эритро-

цитов с выполняемыми ими функциями? 4. Как осуществляется защитная функция

5. Дайте обоснование понятиям: наследственный, естественный и искусственный, активный и пассивный иммунитет.

Организм любого животного устроен чрезвычайно сложно. Это необходимо для поддержки гомеостаза, то есть постоянства. У некоторых состояние условно постоянно, а у других, более развитых, наблюдается фактическое постоянство. Это значит, что как бы ни менялись окружающие условия, организм сохраняет стабильное состояние внутренней среды. Несмотря на то что организмы еще не полностью адаптировались под условия проживания на планете, внутренняя среда организма играет важнейшую роль в их жизнедеятельности.

Понятие внутренней среды

Внутренней средой называется комплекс структурно обособленных участков тела, ни при каких обстоятельствах, кроме механических повреждений, не соприкасающихся с окружающим миром. У организма человека внутренняя среда представлена кровью, межтканевой и синовиальной жидкостью, ликвором и лимфой. Эти 5 видов жидкостей в комплексе и есть внутренняя среда организма. Таковой они называются по трем причинам:

• во-первых, они не соприкасаются с внешней средой;
• во-вторых, эти жидкости поддерживают гомеостаз;
• в-третьих, среда является посредником между клетками и наружными участками тела, защищая от внешних неблагоприятных факторов.

Значение внутренней среды для организма

Внутреннюю среду организма составляют 5 видов жидкостей, главной задачей которых является поддержания постоянного уровня концентраций питательных веществ рядом с клетками, поддержка одинаковой кислотности и температуры. За счет этих факторов удается обеспечить работу клеток, важнее которых в организме ничего нет, поскольку они составляют ткани и органы. Потому внутренняя среда организма - это наиболее широкая транспортная система и область протекания внеклеточных реакций.

Она перемещает питательные вещества и переносит продукты метаболизма к месту разрушения или выведения. Также внутренняя среда организма переносит гормоны и медиаторы, позволяя одним клеткам регулировать работу других. Это основа гуморальных механизмов, обеспечивающих протекание биохимических процессов, суммарный результат которых - это гомеостаз.

Выходит, что вся внутренняя среда организма (ВСО) - это место, куда должны попасть все питательные и биологически активные вещества. Это участок тела, который не должен накапливать продукты метаболизма. А в базовом понимании ВСО является так называемой дорогой, по которой "курьеры" (тканевая и синовиальная жидкость, кровь, лимфа и ликвор) доставляют "пищу" и "строительный материал" и отводят вредные метаболические продукты.

Ранняя внутренняя среда организмов

Все представители царства животных развивались от одноклеточных организмов. У них единственной составляющие внутренней среды организма была цитоплазма. От внешней среды она ограничивалась клеточной стенкой и цитоплазматической оболочкой. Затем дальнейшее развитие животных шло по принципу многоклеточности. У кишечнополостных организмов существовала полость, разделяющая клетки и внешнюю среду. Она была заполнена гидролимфой, в которой транспортировались питательные вещества и продукты клеточного метаболизма. Такой тип внутренней среды имелся у плоских червей и кишечнополостных.

Развитие внутренней среды

У животных классов круглых червей, членистоногих, моллюсков (за исключением головоногих) и насекомых внутреннюю среду организма составляют другие структуры. Это сосуды и участки незамкнутого русла, по которым протекает гемолимфа. Ее главной особенностью является приобретение способности транспортировать кислород посредством гемоглобина или гемоцианина. В целом, такая внутренняя среда далека от совершенства, потому она развивалась дальше.

Совершенная внутренняя среда

Совершенной внутренней средой является замкнутая система, которая исключает возможность циркуляции жидкости по изолированным участкам тела. Таким образом устроены тела представителей классов позвоночных, кольчатых червей и головоногих моллюсков. Причем наиболее совершенной она является у млекопитающих и птиц, у которых для поддержки гомеостаза имеется еще и 4-камерное сердце, обеспечившее им теплокровность.

Составляющие внутренней среды организма таковы: кровь, лимфа, суставная и тканевая жидкость, ликвор. У нее есть свои стенки: эндотелий артерий, вен и капилляров, лимфатических сосудов, суставная капсула и эпендимоциты. По другую сторону внутренней среды лежат цитоплазматические мембраны клеток, с которыми контактирует , также включенная во ВСО.

Кровь

Отчасти внутренняя среда организма образована кровью. Это жидкость, которая содержит форменные элементы, белки и некоторые элементарные вещества. Здесь протекает масса ферментативных процессов. Но главной функцией крови является транспорт, в особенности кислорода к клеткам и углекислоты от них. Потому в крови наибольшую долю имеют форменные элементы: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты. Первые заняты в транспортировке кислорода и углекислоты, хотя они же способны играть важную роль в иммунных реакциях за счет активных кислородных форм.

Лейкоциты в крови и вовсе заняты только иммунными реакциями. Они участвуют в иммунном ответе, регулируют его силу и полноту, а также хранят информацию об антигенах, с которыми они контактировали ранее. Поскольку отчасти внутренняя среда организма образована как раз кровью, которая играет роль барьера между участками тела, контактирующими с внешней средой и клетками, то иммунная функция крови является второй по важности после транспортной. При этом она требует задействовать как форменные элементы, так и плазменные белки.

Третья важная функция крови - это гемостаз. Данное понятие соединяет в себе несколько процессов, которые направлены на сохранение жидкой консистенции крови и на укрытие дефектов сосудистой стенки при их появлении. Система гемостаза гарантирует, что кровь, протекающая по сосудам, будет жидкой, пока не потребуется закрыть повреждение сосуда. Причем внутренняя среда организма человека тогда не пострадает, хотя это требует энергетических расходов и задействования тромбоцитов, эритроцитов и плазменных факторов свертывающей и противосвертывающей системы.

Белки крови

Вторая часть крови - жидкая. Она состоит из воды, в которой равномерно распределены белки, глюкоза, углеводы, липопротеиды, аминокислоты, витамины со своими переносчиками и прочие вещества. Среди белков выделяют высокомолекулярные и низкомолекулярные. Первые представлены альбуминами и глобулинами. Эти белки ответственны за работу иммунной системы, поддержку онкотического давления плазмы, функционирование свертывающей и противосвертывающей системы.

Углеводы, растворенные в крови, выступают как транспортируемые энергоемкие вещества. Это питательный субстрат, который должен попасть в межклеточное пространство, откуда будет захвачен клеткой и переработан (окислен) в ее митохондриях. Клетка получит энергию, необходимую для работы систем, ответственных за синтез белков и выполнение функций, идущих во благо всего организма. При этом аминокислоты, также растворенные в плазме крови, также проникают в клетку и являются субстратом для синтеза белка. Последний является инструментом для реализации клеткой своей наследственной информации.

Роль липопротеидов плазмы крови

Еще одни важным источником энергии, помимо глюкозы, является триглицерид. Это жир, который должен расщепиться и стать энергоносителем для мышечной ткани. Именно она, по большей части, способна перерабатывать жиры. Кстати, они содержат в себе гораздо больше энергии, нежели глюкоза, а потому способны обеспечить сокращение мышц на гораздо более долгий период, нежели глюкоза.

Жиры транспортируются в клетки при помощи мембранных рецепторов. Всасавшиеся в кишечнике молекулы жира сначала соединяются в хиломикроны, а затем поступают в кишечные вены. Оттуда хиломикроны проходят в печень и поступают к легким, где из них образуются липопротеиды низкой плотности. Последние являются транспортными формами, в которых жиры доставляются через кровь в межклеточную жидкость к мышечным саркомерам или гладкомышечным клеткам.

Также кровь и межклеточная жидкость вместе с лимфой, из которых, состоит внутренняя среда организма человека, транспортируют продукты обмена и жиров, и углеводов, и белков. Они частично содержатся в крови, которая несет их к месту фильтрации (почки) или утилизации (печень). Очевидно, что эти биологические жидкости, являющиеся средами и компартментами организма, играют важнейшую роль в жизнедеятельности организма. Но гораздо важнее наличие растворителя, то есть воды. Только благодаря ней вещества могут транспортироваться, а клетки - существовать.

Межклеточная жидкость

Считается, что состав внутренней среды организма примерно постоянен. Любые колебания в концентрации питательных веществ или продуктов метаболизма, изменения температуры или кислотности ведут к нарушениям жизнедеятельности. Иногда они способны приводить к смерти. К слову, именно нарушения кислотности и закисление внутренней среды организма является фундаментальным и наиболее тяжело корригируемым нарушением жизнедеятельности.

Это наблюдается в случаях полиарганной недостаточности, когда развивается острая печеночная и почечная недостаточность. Эти органы призваны утилизировать кислые продукты обмена, и когда данное не происходит, возникает непосредственная угроза жизни пациента. Потому, в действительности, все компоненты внутренней среды организма очень важны. Но гораздо важнее работоспособность органов, которые также зависят от ВСО.

Именно межклеточная жидкость реагирует первой на изменения концентраций пищевых веществ или продуктов метаболизма. Уже потом эта информация попадает в кровь посредством медиаторов, выделяемых клетками. Последние якобы передают сигнал клеткам в других областях тела, призывая их принять меры для исправления возникших нарушений. Пока данная система является самой действенной из числа всех, представленных в биосфере.

Лимфа

Лимфа - это также внутренняя среда организма, функции которой сводятся к распространению лейкоцитов по средам организма и отведение избытка жидкости из межтканевого простанства. Лимфа представляет собой жидкость, содержащая низкомолекулярные и высокомолекулярные белки, а также некоторые питательные вещества.

От межтканевого пространства она отводится посредством мельчайших сосудов, которые собираются и образуют лимфатические узлы. В них активно размножаются лимфоциты, играющие важную роль в реализации иммунных реакций. От лимфатических сосудов она собирается в грудной проток и впадает в левый венозный угол. Здесь жидкость снова возвращается в кровеносное русло.

Синовиальная жидкость и ликвор

Синовиальная жидкость - это вариант межклеточной жидкой фракции. Поскольку в суставную капсулу клетки не могут проникать, то единственным способом питания суставного хряща является именно синовий. Внутренней средой организма являются и все суставные полости, потому как они никак не соединены со структурами, контактирующими с наружной средой.

Также к ВСО относятся и все желудочки мозга вместе с ликвором и подпаутинным пространством. Ликвор уже представляет собой вариант лимфы, поскольку у нервной системы нет собственной лимфатической системы. Посредством ликвора мозг очищается от продуктов метаболизма, но не питается за счет его. Питание мозга осуществляется за счет крови, растворенных в ней продуктов и связанного кислорода.

Посредством гематоэнцефалического барьера они проникают к нейронам и глиальным клеткам, доставляя к ним нужные вещества. Отводятся метаболические продукты посредством ликвора и венозной системы. Причем, вероятно, наиболее важной функцией ликвора является защита мозга и нервной системы от колебаний температуры и от механических повреждений. Поскольку жидкость активно гасит механические воздействия и толчки, это свойство действительно необходимо организму.

Заключение

Внешняя и внутренняя среда организма, несмотря на структурную обособленность друг от друга, неразрывно связаны функциональной связью. А именно, внешняя среда отвечает за поступление веществ во внутреннюю, откуда она выводит наружу метаболические продукты. А внутренняя среда передает питательные вещества к клеткам, отводя от них вредные продукты. Таким образом поддерживается гомеостаз, главная характеристика жизнедеятельности. Это же означает, что отделить внешнюю среду отрагизма от внутренней фактически невозможно.

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.

Внутренняя среда организма - совокупность жидкостей (крови, лимфы, тканевой жидкости), связанных между собой и принимающих непосредственное участие в процессах обмена веществ. Внутренняя среда организма осуществляет связь между всеми органами и клетками тела. Для внутренней среды характерно относительное постоянство химического состава и физико-химических свойств, которое поддерживается непрерывной работой многих органов.

Кровь - ярко-красная жидкость, циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов и обеспечивающая жизнедеятельность всех тканей и органов. В организме человека содержится около 5 л крови.

Бесцветная прозрачная тканевая жидкость заполняет промежутки между клетками. Она образуется из плазмы крови, проникающей через стенки кровеносных сосудов в межклеточные пространства, и из продуктов клеточного обмена веществ. Её объём составляет 15-20 л . Через тканевую жидкость осуществляется связь между капиллярами и клетками: путём диффузии и осмоса через неё передаются питательные вещества и О 2 из крови в клетки, а СО 2 , вода и другие продукты жизнедеятельности - в кровь.

В межклетниках начинаются лимфатические капилляры, которые собирают тканевую жидкость. В лимфатических сосудах она превращается в лимфу - желтоватую прозрачную жидкость. По химическому составу она близка к плазме крови, но содержит в 3-4 раза меньше белков, поэтому обладает небольшой вязкостью. В лимфе содержится фибриноген, и благодаря этому она способна свёртываться, хотя и гораздо медленнее, чем кровь. Среди форменных элементов преобладают лимфоциты и очень мало эритроцитов. Объём лимфы в организме человека составляет 1-2 л .

Основные функции лимфы:

• Трофическая - в неё всасывается значительная часть жиров из кишечника (при этом она приобретает беловатый цвет за счёт эмульгированных жиров).
• Защитная - в лимфу легко проникают яды и бактериальные токсины, нейтрализующиеся затем в лимфатических узлах.

Состав крови

Кровь состоит из плазмы (60 % объёма крови) - жидкого межклеточного вещества и взвешенных в ней форменных элементов (40 % объёма крови) - эритроцитов, лейкоцитов и кровяных пластинок (тромбоцитов ).

Плазма - вязкая белковая жидкость жёлтого цвета, состоящая из воды (90- 92 °%) и растворённых в ней органических и неорганических веществ. Органические вещества плазмы: белки (7-8 °%), глюкоза (0,1 °%), жиры и жироподобные вещества (0,8%), аминокислоты, мочевина, мочевая и молочная кислоты, ферменты, гормоны и др. Белки альбумины и глобулины участвуют в создании осмотического давления крови, транспортируют различные нерастворимые в плазме вещества, выполняют защитную функцию; фибриноген участвует в свёртывании крови. Кровяная сыворотка - это плазма крови, не содержащая фибриногена. Неорганические вещества плазмы (0,9 °%) представлены солями натрия, калия, кальция, магния и др. Концентрация различных солей в плазме крови относительно постоянна. Водный раствор солей, который по концентрации соответствует содержанию солей в плазме крови, называется физиологическим раствором. Он используется в медицине для восполнения недостающей в организме жидкости.

Эритроциты (красные кровяные клетки) - безъядерные клетки двояковогнутой формы (диаметр - 7,5 мкм). В 1 мм 3 крови содержится примерно 5 млн эритроцитов. Основная функция - перенос О 2 от лёгких к тканям и СО 2 от тканей к органам дыхания. Окраска эритроцитов определяется гемоглобином, состоящим из белковой части - глобина и железосодержащего гема. Кровь, эритроциты которой содержат много кислорода, ярко-алая (артериальная), а кровь, отдавшая значительную его часть, - тёмно-красная (венозная). Эритроциты образуются в красном костном мозге. Срок их жизни - 100-120 дней, после чего они разрушаются в селезёнке.

Лейкоциты (белые кровяные клетки) - бесцветные клетки, имеющие ядро; их основная функция - защитная. В норме 1 мм 3 крови человека содержит 6-8 тыс. лейкоцитов. Некоторые лейкоциты способны к фагоцитозу - активному захватыванию и перевариванию различных микроорганизмов или отмерших клеток самого организма. Лейкоциты образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах, селезёнке и тимусе. Продолжительность их жизни - от нескольких дней до нескольких десятков лет. Лейкоциты делятся на две группы: гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), содержащие зернистость в цитоплазме, и агранулоциты (моноциты, лимфоциты).

Тромбоциты (кровяные пластинки) - мелкие (2-5 мкм в диаметре), бесцветные, безъядерные тельца округлой или овальной формы. В 1 мм 3 крови насчитывается 250-400 тыс. тромбоцитов. Основная их функция - участие в процессах свёртывания крови. Тромбоциты образуются в красном костном мозге, разрушаются в селезёнке. Продолжительность их жизни - 8 дней.

Функции крови

Функции крови:

1. Питательная - доставляет тканям и органам человека питательные вещества.
2. Выделительная - удаляет через органы выделения продукты распада.
3. Дыхательная - обеспечивает газообмен в лёгких и тканях.
4. Регуляторная - осуществляет гуморальную регуляцию деятельности различных органов, разнося по организму гормоны и другие вещества, усиливающие или тормозящие работу органов.
5. Защитная (иммунная) - содержит способные к фагоцитозу клетки и антитела (специальные белки), препятствующие размножению микроорганизмов или нейтрализующие их ядовитые выделения.
6. Гомеостатическая - принимает участие в поддержании постоянной температуры тела, рН среды, концентрации ряда ионов, осмотического давления, онкотического давления (часть осмотического давления, определяемого белками плазмы крови).

Свёртывание крови

Свёртывание крови - важное защитное приспособление организма, предохраняющее его от потери крови при повреждении сосудов. Свёртывание крови - сложный процесс, состоящий из трёх этапов .

На первом этапе вследствие повреждения стенки сосуда происходит разрушение тромбоцитов и высвобождение фермента тромбопластина.

На втором этапе тромбопластин катализирует превращение неактивного белка плазмы протромбина в активный фермент тромбин. Это превращение осуществляется в присутствии ионов Ca 2+ .

На третьем этапе тромбин превращает растворимый белок плазмы фибриноген в волокнистый белок фибрин. Нити фибрина переплетаются, образуя густую сеть в месте повреждения кровеносного сосуда. В ней задерживаются клетки крови и формируется тромб (сгусток). В норме кровь свёртывается в течение 5-10 минут .

У людей, страдающих гемофилией , кровь не способна свёртываться.

Это конспект по теме «Внутренняя среда организма: кровь, лимфа, тканевая жидкость» . Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к следующему конспекту: