Внутренняя среда организма: кровь, лимфа…. Внутренняя среда организма человека Что составляет внутреннюю среду организма человека
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 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.
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.
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.
Плазма крови состоит из: воды, минеральных солей, питательных веществ , витаминов, антител, гормонов, токсических веществ, кислорода, углекислого газа и т.д. Составляющими являются: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Эритроциты = эритроциты = эритроциты. Это ядра, за исключением млекопитающих с зародышевыми и зародышевыми клетками в первичных фазах. Они имеют дисковидную форму, уплощенную в средней области. Поскольку у них нет ядра, они могут встраивать большее количество гемоглобина - респираторного пигмента - белка с железом = гетеропротеин.
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.
Он образуется в сочетании с кислородом и углекислым газом, лабильными соединениями: оксигемоглобин и карбогемоглобин. Роль: транспортирует респираторные газы. Лейкоциты = лейкоциты. Они представляют собой зародышевые клетки разной формы и типа: - полиядерные - имеют ядро разных форм - выделяют псевдоподы - патогены фагоцитов - выполняют диапезис Они могут быть нейтрофилами, ацидофилами и базофилами в зависимости от их сродства к нейтральным, кислотным или основным красителям. - Моноядерные.
Лимфоциты - продуцируют антитела. Моноциты находятся в кровотоке в течение короткого периода времени, затем проходят в ткани и становятся макрофагами, которые обладают способностью к фагоцитозу и имеют большие размеры. Роль: белые глобулы играют роль в защите организма от патогенов. Полиморфноядерный продукт вызывает фагоцитоз, то есть он включает патогены псевдоподами. Лимфоциты продуцируют антитела, которые разрушают антигены.
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.
Тромбоциты являются клеточными фрагментами с цитоплазмой и мембраной. Они мешают свертыванию крови, что является механизмом гомеостаза. Формованные элементы формируются на уровне красного костного мозга. Он образуется из интерстициальной жидкости, откуда он восстанавливает вещества, полезные для организма.
Сердце расположено в грудной полости между двумя легкими. Он тетракамеральный, имеет коническую форму, точка повернута влево. Каждый атриум связывается с желудочком на той же стороне через атриовентрикулярное отверстие, снабженное трехстворчатым клапаном справа и двустворчатое влево.
Кровь
- это жидкая соединительная (опорно-трофическая) ткань, клетки которой называются форменными элементами (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты), а межклеточное вещество - плазмой.
Основные функции крови:
Сердце представляет: - эндокардиальный - внутренний, состоящий из тонкого эпителия, расположенного на очень тонкой соединительной ткани; - миокард - мышцы сердца более развиты в желудочках; - эпикардиум - внешний, является внутренним листом перикарда. Перикард способствует скольжению во время сердечных сокращений.
Узловая или экситокондуктивная ткань расположена в миокарде и состоит из мышечных волокон, специализирующихся на разработке и лечении стимулов, которые обеспечивают кардиальный автоматизм. Васкуляризация сердца обеспечивается двумя коронарными артериями , которые отсоединяются от основания аорты. Венозная кровь собирается из коронарных вен. Сердце функционирует как двойной насос, обеспечивающий кровообращение в двух цепях: крупную или системную кровообращение и малую или легочную циркуляцию.
- 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).
Кровеносные сосуды: - артерии - оставляют желудочки и несут кровь в органы - вены - открываются в предсердиях и приносят кровь от органа к сердцу - имеют тонкие стенки; их стенка без эластичных волокон. Капилляр - выполняет газообмен на уровне органа.
Артериальное давление на артериальной стенке - это артериальное давление : - не более 120 мм рт. И мин. 70 мм рт. После оксигенации кровь возвращается в левое предсердие через легочные вены . Большая циркуляция начинается от левого желудочка через аортальную артерию, которая на выходе из сердца образует аортальный кривошип слева.
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.
Артерия аорты переносит кислородосодержащую кровь в ткани, а кровь с углекислым газом возвращается в сердце через верхние и нижние вены , которые открываются в правое предсердие. Кровь - это жидкость, которая циркулирует внутри сердечно-сосудистого вала. Вместе с лимфой и внутриклеточной жидкостью кровь является внутренней средой организма.
Содержание внутренней среды, как в питательных веществах, так и в продуктах катаболизма, постоянно поддерживается из-за постоянной циркуляции крови. Оно приносит полезные вещества в близость клеток, всегда восстанавливает метаболические запасы и, следовательно, удаляет катаболические продукты, которые они переносят органы удаления.
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. Общее количество крови в организме составляет 7% от массы тела. Это означает, что 5 литров крови для человека 70 кг. Это застойный или резервный объем крови в количестве 2 литров. Остальные 3 литра - объем циркулирующей крови. Соотношение между объемом циркуляции и застойным объемом не является фиксированным, но варьируется в зависимости от условий жизни. во время физических или терморегуляторных упражнений мобилизуется резервная кровь, увеличивается объем циркуляции. Это обеспечивает оптимальную подачу кислорода и энергии в активные органы. |
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. Кровь красная. Это связано с гемоглобином в эритроцитах. Цвет крови может варьироваться в физиологических или патологических условиях. Кровь, собранная в артериях, светло-красная, а кровь, втянутая из вен, темно-красная. Когда количество гемоглобина в крови уменьшается, цвет становится красно-бледным. Кровь тяжелее воды. Плазма крови имеет плотность 1. Это свойство крови зависит от ее компонентов и особенно от печени и белка. Вязкость. Относительная вязкость крови составляет 4, 5 по отношению к вязкости воды, которая считается равной вязкости, обеспечивает ламинарный кровоток через сосуды. Увеличение вязкости по определенным значениям является фактором циркуляции. Осмотическое давление. В любом растворе возникает дополнительное статическое давление, которое можно подчеркнуть, разделив через полупроницаемую мембрану растворитель этого раствора. В этих условиях феномен осмоса состоит в перемещении молекул растворителя через мембрану в отсек, занятый раствором, в случае разбавленных растворов значение осмотического давления равно давлению идеального газа, который при данной температуре будет занимать объем раствора и будет содержать равное количество молей с растворенными веществами. |
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.
Единица осмотического давления представляет собой осмол на литр или ее субъединичный, миллиосмол на литр. Осмол представляет собой осмотическое давление одного моля неионизируемого вещества. Осмотическое давление играет важную роль в обмене веществ между капиллярами и тканями. Осмотическое давление коллоидных веществ называется коллоидно-осмотическим давлением и имеет очень низкое значение только 28 мм рт. Однако белки плазмы играют очень большую роль в обмене капиллярной ткани, потому что осмотическое кровяное давление равно таковому интерстициальной жидкости, и единственной силой, которая выводит воду из тканей в капилляры, является коллоидно-осмотическое давление белков плазмы.
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.
Другая роль коллоидно-осмотического давления заключается в процессе гломерулярной ультрафильтрации, ведущей к образованию мочи. Поэтому восемь процентов изотоничны и называются физиологическими растворами. Реакция крови плохо щелочная. Все значения, превышающие 7, представляют собой щелочную реакцию и менее 7, реакция кислоты, филлоиды крови поддерживаются постоянными около 7, 35 из-за существования физико-химических и биологических механизмов контроля. Физико-химические механизмы включают системы электронного буфера и биологические механизмы легких, почек, печени и гематита.
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.
Буферы оперативно вмешиваются в нейтрализацию избыточных кислот или оснований во внутренней среде. Они потребляются во время стонов. Биологические механизмы мешают медленнее и приводят как к удалению кислот или оснований, так и к восстановлению буферных систем.
Антикислотная буферная система представляет собой пару из двух веществ, состоящих из слабой кислоты, и ее соль имеет сильное основание. Температура. Непрерывное движение крови через тело способствует равномерности температуры тела и помогает переносить тепло от внутренних органов к коже, где она устраняется путем облучения.
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).
Таким образом, «охлажденная» кровь возвращается в глубокие тела, где она репетирует с теплом, и так далее. Человеческий организм представляет собой сложную биологическую систему, включающую следующие уровни организации. Атомная клеточная молекулярная ткань органов органов. . Все эти структуры взаимодействуют и реализуют жизненно важные функции организма.
- Отношения репродуктивного питания.
- Эктобласт мезобласт эндобласт.
- Эпидермис и его роговичная и железистая нервная система с: нервной трубкой.
- Нейрофизиофиз и эпителиальная сетчатка и пигментный слой.
- Предыдущий гипофиз = аденогипофиз.
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.
Это пассивный компонент локомоторной системы. Это основной системный эффектор тела. Это активный компонент локомоторной системы. Он получает, передает и интегрирует информацию, полученную из внешней или внутренней среды, реализуя координацию и интеграцию организма в среду обитания.
Он осуществляет газообмен между телом и окружающей средой . Это система транспортировки питательных веществ, дыхательных газов и нетоксичных или токсичных продуктов. Он координирует и контролирует рост и развитие организма и взаимодействует с нервной системой , адаптируя и интегрируя организм в среду обитания.
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.
Он играет роль в пищеварении и поглощении питательных веществ и устранении неизбежных остатков. Производя гаметы и половые гормоны, он обеспечивает увековечение видов. Человеческое тело является трехмерным и имеет двустороннюю симметрию. Вертикально расположен и ориентирован параллельно лбу; проходит через продольную и поперечную оси. Перпендикулярна фронту и пересекает тело назад, проходя через продольную и сагитальную оси; проходит через середину тела как план симметрии; примеры: глаза расположены боком к носу и медиальным к ушам. Перпендикулярно лобной и сагитальной и проходит через сагиттальную и поперечную оси; разделите тело на: верхние и нижние части: нос черепно-рот, а колено расположено каудально к бедру.
- Поделитесь своим телом в передней и задней.
- Примеры: Нос расположен впереди и позвоночник.
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.
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 - 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.