Состав внутренней среды организма. Компоненты внутренней среды организма человека Что такое внутренняя среда человека

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

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

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

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

Основные функции лимфы:

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

Состав крови

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

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

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

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

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

Функции крови

Функции крови:

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

Свёртывание крови

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

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

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

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

У людей, страдающих гемофилией , кровь не способна свёртываться.

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

• Перейти к следующему конспекту:

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.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Строение и значение клетки. §1.

Ответы:

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

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

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

Сохранение гомеостаза является результатом нервно-гуморальной саморегуляции.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Большинство клеток тела не связаны с внешней средой.

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

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

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

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

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

2. КЛЕТКА: ЕЕ СТРОЕНИЕ, СОСТАВ,

ЖИЗНЕННЫЕ СВОЙСТВА.

Тело человека имеет клеточное строение.

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

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

Цитоплазма — вязкое полужидкое вещество.

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

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

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

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

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

Ядро — важнейшая структура клетки.

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

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

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

Неорганические вещества — вода и соли.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Жиры образованы теми же химическими элементами, что и углеводы.

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

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

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

Вещества, поступившие в клетку, участвуют в процессах биосинтеза.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Компоненты внутренней среды

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

Первые живые образования возникли в водах Мирового океана, и средой обитания для них служила морская вода.

По мере усложнения живых организмов часть их клеток изолировалась от внешней среды. Так часть среды обитания оказалась внутри организма, что позволило многим организмам покинуть водную среду и начать жить на суше. Содержание солей во внутренней среде организма и в морской воде примерно одинаковое.

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

Относительное постоянство внутренней среды

Во внутренней среде организма, помимо солей, очень много различных веществ - белки, сахар, жироподобные вещества, гормоны и т.д.

каждый орган постоянно выделяет во внутреннюю среду продукты своей жизнедеятельности и получает из неё необходимые для себя вещества. И, несмотря на такой активный обмен, состав внутренней среды остаётся практически неизменным.

Выходящая из крови жидкость, становится частью тканевой жидкости. Большая часть этой жидкости поступает снова в капилляры, прежде чем они соединяются с венами, по которым кровь возвращается к сердцу, однако около 10% жидкости не попадает в сосуды.

Стенки капилляров состоят из одного слоя клеток, но между соседними клетками есть узкие щели. Сокращение сердечной мышцы создаёт давление крови, в результате чего вода с растворёнными в ней солями и питательными веществами проходит через эти щели.

Все жидкости тела связаны друг с другом. Внеклеточная жидкость контактирует с кровью и со спинно-мозговой жидкостью, омывающей спинной и головной мозг.

Это означает, что регуляция состава жидкостей тела происходит централизовано.

Тканевая жидкость омывает клетки и служит для них средой обитания.

Она постоянно обновляется через систему лимфатических сосудов: эта жидкость собирается в сосуды, а затем по самому крупному лимфатическому сосуду попадает в общий кровоток, где смешивается с кровью.

Состав крови

Хорошо знакомая всем красная жидкость, в действительности представляет собой ткань.

Долгое время за кровью признавали могучую силу: кровью скрепляли священные клятвы; жрецы заставляли своих деревянных идолов «плакать кровью»; древние греки приносили кровь в жертву своим богам.

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

Подвижность крови - важнейшее условие жизни организма.

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

Форменные элементы крови делятся на три основные группы: белые кровяные клетки (лейкоциты), красные кровяные клетки (эритроциты) и кровяные пластинки, или тромбоциты.

Все они образуются в костном мозгу (мягкая ткань, заполняющая полость трубчатых костей), но некоторые лейкоциты способны размножаться уже при выходе из костного мозга.

Существует много различных типов лейкоцитов - большая часть участвует в защите организма от болезней.

Плазма крови

В 100 мл плазмы крови здорового человека содержится около 93 г воды.

Остальная часть плазмы состоит из органических и неорганических веществ. Плазма содержит минеральные вещества, белки, углеводы, жиры, продукты обмена веществ, гормоны витамины.

Минеральные вещества плазмы представлены солями: хлоридами, фосфатами, карбонатами и сульфатами натрия, калия, кальция и магния. Они могут находиться как в виде ионов, так и в неионизированном состоянии.

Даже незначительное нарушение солевого состава плазмы может сказаться губительным для многих тканей, и прежде всего для клеток самой крови.

Суммарная концентрация минеральных содей, белков, глюкозы, мочевины и других веществ, растворённых в плазме, создаёт осмотическое давление. Благодаря осмотическому давлению происходит проникновение жидкости через клеточные оболочки, что обеспечивает обмен воды между кровью и тканью. Постоянство осмотического давления крови имеет важное значение для жизнедеятельности клеток организма.

Мембраны многих клеток, в том числе и клеток крови, тоже являются полупроницаемыми.

Эритроциты

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

Лейкоциты

Лейкоциты, или белые кровяные тельца непостоянной формы.

Они имеют ядро, погружённое в бесцветную цитоплазму. Основная функция лейкоцитов- защитная. Лейкоциты не только разносятся током крови, но и способны к самостоятельному передвижению с помощью ложноножек (псевдоножек). Проникая сквозь стенки капилляров, лейкоциты движутся к скоплению болезнетворных микробов в ткани и с помощью ложноножек захватывают и переваривают их.

Это явление было открыто И.И.Мечниковым.

Тромбоциты, или кровяные пластинки

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

Тромбоциты играют важную роль в свёртывании крови.

Повреждённые ткани выделяют гистомин - вещество, усиливающее приток крови к повреждённому месту и способствующее выходу жидкости и белков системы свёртывания крови из кровотока в ткань.

В результате сложной последовательности реакций быстро образуются тромбы, которые останавливают кровотечение. Тромбы препятствуют проникновению в рану бактерий и других чужеродных факторов.

Механизм свёртывания крови очень сложен. В плазме есть растворимый белок фибриноген, который при свёртывании крови превращается в нерастворимый фибрин и выпадает в осадок в виде длинных нитей.

Из сети этих нитей и кровяных телец, которые задержались в сети, образуется тромб.

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

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

Функции крови

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

Защитные барьеры организма

Защита организма от инфекций обеспечивается не только фагоцитарной функцией лейкоцитов, но и образованием особых защитных веществ - антител и антитоксинов.

Они вырабатываются лейкоцитами и тканями различных органов в ответ на внедрение в организм возбудителей заболеваний.

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

Защитные вещества специфичны и действуют только на те микроорганизмы и их яды, под влиянием которых они образовались.

Антитела могут сохраняться в крови в течение длительного времени. Благодаря этому человек становится невосприимчивым к некоторым инфекционным заболеваниям.

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

Иммунная система

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

Если в организме появляются какие-либо клетки или сложные органические вещества, отличающиеся от клеток и веществ организма, то благодаря иммунитету они устраняются, уничтожаются.

Основная задача иммунной системы - поддержание генетического постоянства организма в онтогенезе. При делении клеток вследствие мутаций в организме нередко образуются клетки с изменённым геномом. Чтобы эти клетки-мутанты в ходе дальнейшего деления не привели к нарушениям развития органов и тканей, они уничтожаются иммунными системами организма.

В организме иммунитет обеспечивается благодаря фагоцитарным свойствам лейкоцитов и способностью некоторых клеток тела, вырабатывать защитные вещества - антитела.

Следовательно по своей природе иммунитет может быть клеточным (фагоцитарным) и гуморальным (антитела).

Иммунитет к инфекционным заболеваниям делят на естественный, выработанный самим организмом без искусственных вмешательств, и искусственный, возникающий в следствие введения в организм специальных веществ.

Естественный иммунитет проявляется у человека с рождения (врождённый) или возникает после перенесённых заболеваний (приобретённый). Искусственный иммунитет может быть активным или пассивным. Активный иммунитет вырабатывается при введении в организм ослабленных или убитых возбудителей заболеваний или их ослабленных токсинов.

Этот иммунитет возникает не сразу, но сохраняется длительное время - несколько лет и даже всю жизнь. Пассивный иммунитет возникает, когда в организм вводят лечебную сыворотку с уже готовыми защитными свойствами. Этот иммунитет кратковременный, зато проявляется сразу же после введения сыворотки.

Свёртывание крови также относится к защитным реакциям организма. Оно защищает организм от кровопотери.

Реакция состоит в образовании сгустка крови - тромба, закупоривающего раневой участок и останавливающий кровотечение.

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

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

Кровь течет по кровеносным сосудам.

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

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

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

Для внутренней среды организма характерен гомеостаз, т.е.

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

Внутренняя среда организма.

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

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

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

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

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

Внутренняя среда выполняет следующие функции:

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

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

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

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

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

Комплекс жидкостей организма, которые находятся внутри него в основном в сосудах и, при естественных условиях, не соприкасаются с внешним миром, называют внутренней средой организма человека. В данной статье Вы узнаете о её компонентах, их особенностях и выполняемых функциях.

Общая характеристика

Составляющими компонентами внутренней среды организма являются:

• кровь;
• лимфа;
• спинномозговая жидкость;
• тканевая жидкость.

Первые две протекают в сосудах (кровеносных и лимфатических резервуарах). Спинномозговая жидкость (ликвор) находится в желудочках головного мозга, подпаутинном пространстве и спинномозговом канале. Тканевая жидкость не имеет особого резервуара, а располагается между клетками тканей.

Рис. 1. Компоненты внутренней среды организма.

Впервые термин «внутренняя среда организма» был предложен французским учёным физиологом Клодом Бернаром.

С помощью внутренней среды организма обеспечивается взаимосвязь всех клеток с окружающим миром, транспортируются питательные вещества, удаляются продукты распада при обменных процессах, поддерживается постоянство состава, именуемое гомеостазом.

Кровь

Данный компонент состоит из:

ТОП-3 статьи которые читают вместе с этой

• плазмы – межклеточное вещество, состоящие из воды с растворёнными в ней органическими веществами;
• эритроцитов - красные кровяные клетки, содержащие гемоглобин, в состав которого входит железо;

Именно эритроциты придают крови красный цвет. Под действием кислорода, который переносят эти кровяные клетки, железо окисляется, в результате получаем красный оттенок.

• лейкоцитов - белые кровяные клетки, защищающие человеческий организм от инородных микроорганизмов и частиц. Это неотъемлемая часть иммунной системы;
• тромбоцитов - похожи на пластинки, обеспечивают свёртывание крови.

Тканевая жидкость

Такой составной компонент крови, как плазма, может выходить наружу из капилляров в ткани, тем самым образуя тканевую жидкость. Этот компонент внутренней среды непосредственно контактирует с каждой клеткой организма, выполняет транспорт веществ, доставляет кислород. Для возврата его обратно в кровь в организме имеется лимфатическая система.

Лимфа

Лимфатические сосуды заканчиваются непосредственно в тканях. Бесцветная жидкость, которая состоит только лишь из лимфоцитов, называется лимфой. Передвигается по сосудам только лишь благодаря их сокращению, внутри расположены клапаны, которые не дают возможности стекать жидкости в обратном направлении. Очистка лимфы происходит в лимфатических узлах, после чего она через вены возвращается в большой круг кровообращения.

Рис. 2. Схема взаимосвязи компонентов.

Спинномозговая жидкость

Ликвор состоит в основном из воды, а также белков и клеточных элементов. Образуется двумя способами: либо из сосудистых сплетений желудочков путём секреции железистых клеток, либо с помощью очистки крови через стенки сосудов и оболочку желудочков мозга.

Рис. 3. Схема циркуляции ликвора.

Функции внутренней среды организма

Каждый составной компонент выполняет свою роль, ознакомиться с ней можно в следующей таблице “Функции внутренней среды организма человека”.

Компонент	Выполняемые функции
	Транспортировка кислорода от лёгких к каждой клетке, обратно переносит углекислый газ; транспортирует питательные вещества и продукты распада обмена веществ.
	Защита от инородных микроорганизмов, обеспечение возврата тканевой жидкости в кровеносные сосуды.
Тканевая жидкость	Посредник между кровью и клеткой. Благодаря ей передаются питательные вещества и кислород.
	Защита мозга от механического воздействия, стабилизация мозговой ткани, транспортировка питательных веществ, кислорода, гормонов к клеткам мозга.

Что мы узнали?

Внутренняя среда организма человека включает в себя кровь, лимфу, спинномозговую и тканевую жидкости. Каждая из них выполняет свою функцию, в основном это транспортирование питательных веществ и кислорода, защита от инородных микроорганизмов. Постоянство составных компонентов организма и других параметров называется гомеостазом. Благодаря ему клетки существуют в стабильных условиях, которые не зависят от окружающей среды.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.5 . Всего получено оценок: 340.

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