Состоит внутренняя среда организма человека из совокупности жидкостей, циркулирующих по нему и обеспечивающих его нормальное функционирование. Ее наличие характерно для высших биологических форм, в том числе и для человека. В статье вы узнаете, чем образована внутренняя среда, какие бывают ткани внутренней среды, а также для чего она нам нужна.

Что относится к внутренней среде организма?

К внутренней среде организма относятся три вида жидкостей, считающихся ее компонентами и служащих для реализации жизненных процессов:

Большое значение для жизнедеятельности имеет постоянный взаимный обмен веществами, что из перечисленного образует внутреннюю среду организма. Все эти межклеточные соединительные ткани внутренней среды имеют общую основу, но выполняют различные функции.

К внутренней среде человека не относят жидкости, являющиеся отходами жизнедеятельности и не представляющие пользы для организма.

Рассмотрим подробнее функции внутренней среды и ее компонентов.

Когда говорят о транспортной сети, можно услышать выражение «транспортная артерия». Люди сравнивают железные и автомобильные дороги с кровеносными сосудами. Это очень точное сравнение, ведь основным предназначением крови является транспортировка по всему телу полезных элементов, поступающих в организм из внешней среды. Кровь, что является компонентом внутренней среды организма, выполняет и другие задачи:

• регулирование;
• дыхание;
• защиту.

Их мы рассмотрим несколько позже при описании ее состава.

Эта субстанция перемещается по кровеносным сосудам, не контактируя напрямую с органами. Но часть жидкости, входящей в состав крови, проникает за пределы кровеносных сосудов и распространяется по человеческому телу. Она располагается вокруг каждой его клетки, образуя своеобразную оболочку, и именуется тканевой жидкостью.

Через тканевую жидкость, что является компонентом внутренней среды организма, частицы кислорода и других полезных компонентов попадают во все органы и части тела. Это происходит на клеточном уровне. Каждая клетка получает из тканевой жидкости необходимые вещества и кислород, отдавая в нее углекислый газ и продукты жизнедеятельности.

Ее избыточная часть изменяет состав и преобразуется в лимфу, которая также относится к внутренней среде организма, и попадает в систему кровообращения. Лимфа движется по сосудам и капиллярам, составляя лимфатическую систему. Крупные сосуды образуют лимфатические узлы.

Лимфатические узлы

Кроме транспортной функции, лимфа обеспечивает защиту организма человека от болезнетворных микробов и бактерий.

Кровь и лимфа, входящие в состав внутренней среды организма человека, являются аналогом транспортных средств. Они циркулируют внутри нашего тела и снабжают каждую клеточку всеми необходимыми питательными компонентами.

Для нормального функционирования организма необходим гомеостаз. Этим термином обозначается постоянство внутренней среды организма, ее структуры и свойств. Поддержание гомеостаза происходит при взаимообмене между организмом человека и окружающей средой. При нарушении гомеостаза происходит сбой в функционировании отдельных органов и организма человека в целом.

Состав крови человека и ее свойства

Кровь обладает сложной структурой и выполняет целый комплекс различных функций. Ее основой является плазма. 90% этой жидкости – это вода. Остальное составляют белки, углеводы, минералы, жиры и другие полезные элементы. В плазму попадают питательные вещества из пищеварительной системы. Она их разносит по всему организму, питая его клетки.

Состав крови

Именно в состав плазмы входит особый белок фибриноген. Он способен образовывать фибрин, выполняющий защитную функцию при кровотечениях. Это вещество нерастворимо и имеет нитеобразную структуру. Оно образует на ране защитную корочку, препятствующую проникновению инфекции и останавливающую кровотечение.

Фибриноген

Медики нередко используют в работе сыворотку. Она практически ничем не отличается по составу от плазмы. В ней отсутствует фибриноген и некоторые другие белки, что не дает ей сворачиваться.

В зависимости от наличия или отсутствия определенных белков и антител, она подразделяется на четыре группы. Такая классификация используется для определения совместимости при переливании. Люди, в венах которых течет первая группа крови, считаются универсальными донорами, так как она подойдет для переливания любым другим группам.

Резус-фактор – это просто разновидность белка. При положительном резусе этот белок присутствует, а при отрицательном отсутствует. Переливание можно производить только людям с таким же резус-фактором.

Кровь содержит около 55% плазмы. В нее также входят особые клетки, называемые форменными элементами.

Таблица форменных элементов крови

Наименование элементов	Компоненты клетки	Место возникновения	Срок жизни	Где отмирают	Количество на 1 куб. мм крови	Назначение
Эритроциты	Вогнутые с двух сторон клетки красного цвета без ядра, в состав которых включен гемоглобин, дающий такую окраску	Костный мозг	От 3 до 4 месяцев	В селезенке (гемоглобин нейтрализуется в печени)	Около 5 миллионов	Транспортировка кислорода из легких в ткани, углекислоты и вредных веществ обратно, участие в дыхательном процессе
Лейкоциты	Кровяные клетки белого цвета с ядрами	В селезенке, красном мозге, лимфатических узлах	3-5 суток	В печени, селезенке и на воспаленных участках	4-9 тысяч	Защита от микроорганизмов, выработка антител, повышение иммунитета
Тромбоциты	Фрагменты кровяных клеток	В красном костном мозге	5-7 суток	В селезенке	Около 400 тысяч	Участие в процессе свертывания крови

Кровь, лимфа и тканевая жидкость снабжают клетки нашего организма всем необходимым, позволяют нам сберечь здоровье и обеспечить долголетие.

Внутренняя среда организма - совокупность жидкостей организма, находящихся внутри него, как правило, в определённых резервуарах (сосуды) и в естественных условиях никогда не соприкасающихся с внешней окружающей средой, обеспечивая тем самым организму гомеостаз. Термин предложил французский физиолог Клод Бернар.

К внутренней среде организма относятся кровь, лимфа, тканевая и спинномозговая жидкости.

Резервуаром для первых двух являются сосуды, соответственно кровеносные и лимфатические, для спинномозговой жидкости - желудочки мозга и спинномозговой канал.

Тканевая жидкость не имеет собственного резервуара и располагается между клетками в тканях тела.

Кровь - жидкая подвижная соединительная ткань внутренней среды организма, которая состоит из жидкой среды - плазмы и взвешенных в ней клеток - форменных элементов: клеток лейкоцитов, постклеточных структур (эритроцитов) и тромбоцитов (кровяные пластинки).

Соотношение форменных элементов и плазмы 40:60, это соотношение называется гематокрит.

Плазма на 93% состоит из воды, остальная часть белки (альбумины, глобулины, фибриноген), липиды, углеводы, минеральные вещества.

Эритроцит – безъядерный форменный элемент крови, содержащий гемоглобин. Имеет форму двояковогнутого диска. Они образуются в красном костном мозге, разрушаются в печени и селезенке. Живут 120 дней. Функции эритроцитов: дыхательная, транспортная, питательная (на их поверхности оседают аминокислоты) защитная (связь токсинов, участие в свертывании крови), буферная (поддержание pH с помощью гемоглобина).

Лейкоциты. У взрослых кровь содержит 6,8x10 9 /л лейкоцитов. Увеличение их количества называют лейкоцитозом, а уменьшение - лейкопенией.

Лейкоциты делят на 2 группы: гранулоциты (зернистые) и агранулоциты (незернистые). В группу гранулоцитов входят нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, а в группу агранулоцитов - лимфоциты и моноциты.

Нейтрофилы составляют 50-65% всех лейкоцитов. Свое название они получили за способность их зернистости окрашиваться нейтральными красками. В зависимости от формы ядра нейтрофилы делятся на юные, палочкоядерные и сегментоядерные. Оксифильные гранулы содержат ферменты: щелочная фосфатаза, пероксидаза, фагоцитин.

Основная функция нейтрофилов - защита организма от проникших в него микробов и их токсинов (фагоцитоз), поддержание тканевого гомеостаза, разрушение раковых клеток, секреторная.

Моноциты самые крупные клетки крови, составляют 6-8% всех лейкоцитов, способны к амебовидному движению, проявляют выраженную фагоцитарную и бактерицидную активность. Моноциты из крови проникают в ткани и там превращаются в макрофаги. Моноциты относятся к системе мононуклеарных фагоцитов.

Лимфоциты составляют 20-35% белых кровяных телец. Они отличаются от других лейкоцитов и тем, что живут не несколько дней, а 20 и более лет (некоторые на протяжении всей жизни человека). Все лимфоциты делят на группы: Т-лимфоциты (тимусзависимые), В-лимфоциты (тимуснезависимые). Т-лимфоциты дифференцируются из стволовой клетки в тимусе. Они по функции делятся на Т-киллеры, Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-клетки памяти. Обеспечивают клеточный и гуморальный иммунитет.

Тромбоциты – безъядерная кровяная пластинка, участвующая в свертывании крови и необходимая для поддержания целостности сосудистой стенки. Образуется в красном костном мозге и в гигантских клетках – мегакариоцитах, живут до 10 дней. Функции: Активное участие в образовании тромба, Защитная за счет склеивания микробов (агглютинация), стимулируют регенерацию поврежденных тканей.

Ли́мфа - компонент внутренней среды организма человека, разновидность соединительной ткани, представляющая собой прозрачную жидкость.

Лимфа состоит из плазмы и форменных элементов (95% лимфоцитов, 5% гранулоцитов, 1% моноцитов). Функции: транспортная, перераспределение жидкости в организме, участие в регуляции выработки антител, передача иммунной информации.

Можно отметить такие основные функции лимфы:

· возвращение белков, воды, солей, токсинов и метаболитов из тканей в кровь;

· нормальная лимфоциркуляция обеспечивает образование максимально концентрированной мочи;

· лимфа переносит многие вещества, которые всасываются в органах пищеварения, в том числе жиры;

· отдельные ферменты (например, липаза или гистаминаза) могут попадать в кровь только через лимфатическую систему (метаболическая функция);

· лимфа забирает из тканей эритроциты, которые там накапливаются после травм, а также токсины и бактерии (защитная функция);

· она обеспечивает связь между органами и тканями, а также лимфоидной системой и кровью;

Тканевая жидкость образуется из жидкой части крови - плазмы, проникающей через стенки кровеносных сосудов в межклеточное пространство. Между тканевой жидкостью и кровью происходит обмен веществ. Часть тканевой жидкости поступает в лимфатические сосуды, образуется лимфа.

В теле человека содержится около 11 литров тканевой жидкости, которая обеспечивает клетки питательными веществами и выводит их отходы.

Функция:

Тканевая жидкость омывает клетки тканей. Это позволяет доставлять вещества к клеткам и удалять отходы жизнедеятельности.

Спинномозгова́я жидкость , цереброспина́льная жидкость, ли́квор - жидкость, постоянно циркулирующая в желудочках головного мозга, ликворопроводящих путях, субарахноидальном(подпаутинном) пространстве головного и спинного мозга.

Функции:

Предохраняет головной и спинной мозг от механических воздействий, обеспечивает поддержание постоянного внутричерепного давления и водно-электролитного гомеостаза. Поддерживает трофические и обменные процессы между кровью и мозгом, выделение продуктов его метаболизма

/ 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.

Создатель предусмотрел сложный механизм в виде живого существа.

В нём каждый орган работает по чёткой схеме.

В защите человека от смен окружающих , сохранении гомеостаз и стабильности каждого элемента внутри важная роль принадлежит к внутренней среде организма — относятся к ней тела, отделенные от мира без точек соприкосновения с ним.

Не зависимо, какой сложности внутренняя организация животного, они могут быть многоклеточными и многоклеточными, но чтобы осуществилась их жизнь и продолжалась в дальнейшем, нужны определенные условия. Эволюционное развитие приспособило их и обеспечило такими условиями, в них они чувствуют себя комфортно для существования, размножения.

Считается, что жизнь началась в морской воде, она служила первым живым образованиям своеобразным домом, их средой существования.

В ходе многочисленных природных , усложнения клеточных построений, какая то часть из них стала отделяться, изолироваться от внешнего мира. Эти клетки оказались в середине животного, такое усовершенствование позволило покинуть океан живым организмам и начать приспосабливаться на поверхности земли.

Что удивительно, количество соли в процентном содержании в Мировом океане приравнено к внутренней среде , к ним относятся пот, тканевая жидкость, которая представлена в виде:

• крови
• межтканевой и синовиальной жидкости
• лимфы
• ликвора

Причины, почему так назвали среду обитания обособленных элементов:

• они отделены от внешней жизни
• состав поддерживает гомеостазное, то есть постоянное состояние веществ
• играют посредническую роль в связи всей клеточной системы, передаёт необходимые витамины для жизнедеятельности, защищает от неблагоприятного проникновения

Как создаётся постоянство

К внутренней среде организма относятся , моча, лимфа, а в них не только разные соли, но и вещества состоящие из:

• белков
• сахара
• жиров
• гормонов

Организация любого существа обитающего на планете создана в удивительной работоспособности каждого органа. Они создают своеобразный круговорот жизнедеятельных продуктов, которые выделяются внутрь в необходимом количестве и взамен получают нужный состав веществ, при этом создаётся постоянство составляющих элементов, сохраняя гомеостаз.

Работа происходит по строгой схеме, если из клеток кровяных выделяется жидкий состав, он поступает к тканевым жидкостям. Начинается дальнейшее передвижение её по капиллярам, венам, постоянно происходит распределение в какую щель подать межклеточных соединений нужное вещество.

Пространства, создающие пути поступления своеобразной воды, находятся между стенками капилляров. Сердечная мышца сокращается, от чего образуется кровяное , а находящиеся в нём соли и питательные вещества передвигаются по предоставленным им ходам.

Существует однозначная связь жидкостных тел и контактирование внеклеточной жидкости с кровяными тельцами, спинномозговым веществом, которые присутствуют вокруг спинного и головного мозга.

Этот процесс доказывает централизованную регуляцию жидкостных составов. Тканевый вид материи обволакивает клеточные элементы и является им домом, в котором приходится жить и развиваться. Для этого происходит постоянное обновление в лимфатической системе. Работает механизм сбора жидкости в сосудах, там есть самый крупный, по нему происходит передвижение и смесь попадает в общую реку кровотока, и перемешивается в нём.

Создано постоянство круговорота движения жидкостей с различными функциями, но с единственной целью, выполнить органичный ритм жизнедеятельности удивительного инструмента – , который является животным на планете Земля.

Что значит для органов среда их обитания

Все жидкости, которые являются внутренней средой, выполняют свои функции, поддерживают постоянный уровень и концентрируют питательные вещества вокруг клеток, поддерживают одинаковую кислотность, температурный режим.

Составляющими всех органов, тканей принадлежат к клеткам, самым важным элементам сложного животного механизма, их бесперебойную работу, жизнь обеспечивает внутренний состав, вещества.

Она представляет собой своеобразную транспортную систему, объем областей, по которым происходят внеклеточные реакции.

В её службу включены перемещение веществ служащих для , переноска жидких элементов к разрушенным точкам, участкам, где они выводятся.

Кроме этого, обязанностью внутреннего обитания является предоставление гормонов и медиаторов, чтобы происходила регулировка действий между клетками. Для гуморального механизма область обитания является основой, чтобы осуществлялись нормальные биохимические процессы и обеспечить в суммарном результате прочное постоянство в виде гомеостаза.

Схематично подобная процедура состоит из следующих выводов:

• ВСО представляет собой места, в которые попадает сбор питательных и биологических веществ
• исключено накопление метаболитов
• является транспортным средством для предоставления в организм пищи, строительного материала
• защищает от вредоносных

Основываясь на утверждения ученых, становится ясна важность жидких тканей, следующих своими путями и работающие для благополучия животного организма.

Как зарождается обитание

Животный мир благодаря одноклеточным организмам появился на Земле.

Жили они в доме, состоящем из одного элемента – цитоплазмы.

От внешнего мира она отделялась стеной состоящей из клетки и оболочкой из цитоплазмы.

Существуют еще кишечнополостные существа, особенностью которых является разделение клеток от внешней среды с помощью полости.

Дорогой для передвижения служит гидролимфа, по ней осуществляется транспортировка питательных веществ вместе с продуктами из соответствующих клеток. Подобными внутренностями обладают существа, относящиеся к плоским червям и кишечнополостным.

Развитие обособленной системы

В сообществе круглых червей, членистоногих, моллюсков, насекомых образовалась особая внутренняя структура. Состоит она из сосудных проводников и участков по ним проходит протекание гемолимфы. С её помощью транспортируется кислородный , входящий в гемоглобин и гемоцианин. Такой внутренний механизм был несовершенен и его развитие продолжилось.

Совершенствование транспортного пути

Из замкнутой системы состоит хорошая внутренняя среда, по ней невозможно передвижение жидких веществ на обособленных объектах. Подобной изолированной дорогой снабжены существа, принадлежащие к:

• позвоночным
• кольчатым червям
• головоногим моллюскам

Природа подарила классу млекопитающих и птиц самый совершенный механизм им помогает поддерживать гомеостаз сердечная мышца из четырех камер, она сохраняет тепло кровотоков, отчего они получили принадлежность к теплокровным. Образовался с помощью многолетнего усовершенствования работы живой машины особый внутренний состав из кровяной, лимфовой, суставной и тканевой жидкостей, ликворой.

Со следующими своими изоляторами:

• эндотелийными артериями
• венозными
• капиллярными
• лимфатическими
• эпендимоцитами

Существуют иная сторона, состоящая из цитоплазматических клеточных мембран, осуществляющая связь с межклеточными веществами входящих в семью ВСО.

Кровяной состав

Каждый видел красный состав, который является основой нашего организма. Испокон веков кровь наделяли могучестью, оды посвящали поэты и на эту тему философствовали. Гиппократ даже приписывал целительные , этому веществу, назначая её больным душой считая, что она в крови содержится. В обязанность этой удивительной ткани, каковой она в действительности является, входит много действий.

Среди которых, благодаря своей циркуляции осуществляются функции:

• дыхательные – направляют и насыщают кислородом все органы и ткани, перераспределяют состав углекислого газа
• питательные – передвигают скопление питательных веществ, присосавшихся к кишечнику в организм. Этим методом происходит снабжение водными, аминокислотными, глюкозными веществами, жирами, витаминным содержанием, минералами
• выделительные –доставляют представителей конечных продуктов из креатинов, мочевины, от одних к другим, которые их выводят в результате из организма или разрушают
• терморегуляционные – переносят кровяной плазмой от скелетных мышц, печени к , коже, которые потребляют тепло. В жаркую погоду кожные поры способны расширяться, отдают лишнее тепло, краснеют. В холод закрываются окна способные увеличить кровоток и отдать тепло, кожа становится синюшной
• регуляторные – с помощью кровавых телец проводится регулировка воды в тканях, увеличивают или уменьшают её количество. Распределяются кислоты и щелочи равномерно по тканям. Проводится перенос гормонов и активных веществ с того места где они родились к точкам являющимися мишенями, попав на неё вещество поступит к месту своего назначения
• защитные – эти тельца проводят защиту от потери крови во время травм. Образуют своеобразную пробку, называют этот процесс просто – кровь свернулась. Подобное свойство не дает проникать в кровяной поток бактериальных, вирусных, грибковых, прочих неблагоприятных образований. К примеру с помощью лейкоцитов, которые служат преградой для токсинов, молекул, обладающих болезнетворностью, когда появляются антитела и фагоцитозы

В теле взрослого человека находится около пяти литров кровяного состава. Вся она распределена по объектам и выполняет свою роль. Одной части предназначено циркулировать по проводникам, другой находиться под кожей, обволакивать , селезёнку. Но она там находится как бы в хранилище и когда возникает острая необходимость, сразу вступает в дело.

Человек занят бегом, физическими нагрузками, получил травму, кровь подключается к своим функциям, компенсируя её необходимость на определенном участке.

В кровяной состав входят:

• плазма – 55 %
• форменные элементы – 45 %

От плазмы зависят многие производственные процессы. Она содержит в своём сообществе 90 % воды и 10 % вещественных составляющих.

Они то и включены в основную работу:

• альбуминами удерживается нужное количество воды
• глобулинами составляются антитела
• фибриногенами кровь сворачивается
• проводится перенос аминокислот по тканям

В состав плазмы входит целый перечень неорганических солей и полезных веществ:

• калийных
• кальциевых
• фосфорных

В группу форменных кровяных элементов включено содержание:

• эритроцитов
• лейкоцитов
• тромбоцитов

Давно стала применяться в медицине переливание крови людям, потерявшим достаточное количество её от травм или оперативного вмешательства. Ученые создали целое учение по крови, её группам и совместимости её в организме человека.

Какими барьерами защищен организм

Организм живого существа защищает его внутренняя среда.

Такую обязанность принимают на себя лейкоциты с помощью фагоцитарных .

Также выступают защитниками вещества, такие как антитела и антитоксины.

Их производят лейкоциты, и разные ткани, когда на человека наступает инфекционное заболевание.

С помощью белковых веществ (антител) склеиваются микроорганизмы, совмещаются, разрушаются.

Микробы, попадая внутрь животного, выделяет яд, тогда на помощь приходит антитоксин и обезвреживает его. Но работа этих элементов обладает определенной специфичностью, а действие их направлено только на то неблагоприятное образование, из-за которого оно и произошло.

Способность антител приживаться в организме, находиться там долгое время создаёт для людей защиту от инфекционных . Такое же свойство человеческого организма определяется его слабой или сильной иммунной системой.

Что представляет собой крепкий организм

От иммунитета зависит здоровье человека или животного.

Насколько он восприимчив к заражению инфекционными болезнями.

Одного человека не тронет бушующая эпидемия гриппа, другой и без возникших очагов может переболеть всеми.

Важна устойчивость к чужеродной генетической информации от различных факторов, эта задача и ложится на работу .

Он как боец на поле боя защищает свою Родину, родной дом, а иммунитет уничтожает чужеродные клетки, вещества, проникшие в организм. Поддерживает генетический гомеостаз в момент онтогенеза.

Когда клетки расщепляются, происходит их деление, возможна их мутация, от чего могут появиться образования, которых изменил геном. Появляются в существе, мутированные клетки, они способны нанести определенный вред, но при крепкой иммунной системе этого не произойдёт, устойчивость уничтожит врагов.

Способность защищаться от инфекционных заболеваний разделяют на:

• естественные, выработанные свойства, полученные от организма
• искусственные, когда в человека вводят препараты,чтобы предупредить заражение

Естественной невосприимчивости к болезням свойственно появляться у человека вместе с его рождением. Иногда это свойство приобретают после перенесённого . К искусственному способу относят активные и пассивные способности сражаться с микробами.

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.