Внутренняя среда организма

Внутренняя среда организма состоит из трёх компонентов, сообщающихся между собой.

Рисунок 1. Компоненты внутренней среды

Она характеризуется относительным постоянством состава, физических и химических свойств, т. е. гомеостазом.

Функции внутренней среды:

• обеспечивает взаимосвязь всех клеток организма с окружающей средой

• обеспечивает клетки веществами

• удаление продуктов распада

• поддержание гомеостаза

Взаимосвязь между компонентами внутренней среды

Часть плазмы крови выходит из кровеносных капилляров наружу, в ткани, и превращается в тканевую жидкость. Тканевая жидкость непосредственно контактирует с клетками тела, доносит до них кислород и другие вещества. Чтобы возвращать эту жидкость обратно в кровь, имеется лимфатическая система (подробнее см. Лимфатическая система). В лимфатических узлах очищается лимфа и по лимфатическим сосудам возвращается в вены большого круга кровообращения.

Рисунок 2. Связь между компонентами внутренней среды

Кровь- жидкая подвижная соединительная ткань внутренней среды организма, которая состоит из:

• жидкой среды — плазмы
• взвешенных в ней клеток — форменных элементов: клеток лейкоцитов; постклеточных структур (эритроцитов); тромбоцитов (кровяные пластинки).

У человека кровь образуется, в основном, в костном мозге из кроветворных стволовых клеток, количество которых составляет около 30 000.

Функции крови:

Кровь выполняет следующие функции.

• Транспортная функция ― заключается в транспорте кровью различных веществ и тепла в пределах организма.
• Дыхательная функция ― кровь переносит дыхательные газы ― кислород (О₂) и углекислый газ (СО₂).
• Питательная функция ― кровь переносит также питательные вещества от органов, где они всасываются или депонируются к месту их потребления.
• Выделительная функция ― при биологическом окислении питательных веществ, в клетках образуются, кроме СО₂, другие конечные продукты обмена, которые транспортируются кровью к выделительным органам.
• Терморегулирующая. Кровью переносится около 70% тепла, образующегося во внутренних органах в кожу и легкие, что обеспечивает рассеяние ими тепла в окружающую среду.
• Гомеостатическая функция ― кровь участвует в водно-солевом обмене в организме и гомеостаза.
• Защитная функция заключается в обеспечении иммунных реакций, а также создании кровяных и тканевых барьеров против чужеродных веществ.

Состав крови:

• Весь объём крови живого организма условно делится на периферический (находящийся и циркулирующий в русле сосудов) и кровь, находящуюся в кроветворных органах и периферических тканях.
• Кровь состоит из двух основных компонентов: плазмы и взвешенных в ней форменных элементов.
• Отстоявшаяся кровь состоит из трёх слоёв: верхний слой образован желтоватой плазмой крови, средний, сравнительно тонкий серый слой составляют лейкоциты, нижний красный слой образуют эритроциты.

Рисунок 3. Состав крови

Плазма крови — жидкая часть крови, которая содержит воду и взвешенные в ней вещества — белки и другие соединения.

- Около 90 % плазмы составляет вода.

- Взвешенные вещества:

● Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины и фибриноген.

● Неорганические вещества составляют около 2-3 %; это катионы (Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺) и анионы (HCO₃^-, Cl^-, PO₄^3-, SO₄^2-).

● Органические вещества (около 9 %) в составе крови подразделяются на азотсодержащие (например, белки, аминокислоты) и безазотистые (например, глюкоза, жирные кислоты).

● Также в плазме крови содержатся газы (кислород, углекислый газ) и биологически активные вещества (гормоны, витамины, ферменты, медиаторы).

У взрослого человека форменные элементы крови составляют около 40 —50 %, а плазма — 50 —60 %. Форменные элементы крови представлены эритроцитами, тромбоцитами и лейкоцитами.

Форма: зрелые эритроциты не содержат ядра и имеют форму двояковогнутых дисков.

Количество: самые многочисленные из форменных элементов, 4,5-5 млн.

Разрушаются: циркулируют 120 дней и разрушаются в печени и селезёнке.

Функция: В эритроцитах содержится железосодержащий белок — гемоглобин. Он обеспечивает главную функцию эритроцитов — транспорт газов, в первую очередь — кислорода. Именно гемоглобин придаёт крови красную окраску. В лёгких гемоглобин связывает кислород, превращаясь в оксигемоглобин, который имеет светло-красный цвет. В тканях оксигемоглобин высвобождает кислород, снова образуя гемоглобин, и кровь темнеет. Кроме кислорода, гемоглобин в форме карбогемоглобина переносит из тканей в лёгкие углекислый газ.

Форма: амебообразные клетки, имеют ядро

Количество: 6–8 тыс.

Разрушаются: в печени и селезенке, при воспалительных процессах

Функция: защита от чужеродных тел и соединений посредством фагоцитоза, выделения антител (подробнее см. Иммунная система).

Рисунок 4. Форменные элементы крови

Кровь относится к быстро обновляющимся тканям. Физиологическая регенерация форменных элементов крови осуществляется за счёт разрушения старых клеток и образования новых органами кроветворения. Главным из них у человека и других млекопитающих является костный мозг. У человека красный, или кроветворный, костный мозг расположен в основном в тазовых костях и в длинных трубчатых костях.

Форма: представляют собой ограниченные клеточной мембраной фрагменты цитоплазмы гигантских клеток костного мозга (мегакариоцитов).

Количество: 300-400 тыс.

Разрушаются: в печени и селезенке

Функция: совместно с белками плазмы крови (например, фибриногеном) они обеспечивают свёртывание крови, вытекающей из повреждённого сосуда, приводя к остановке кровотечения и тем самым защищая организм от кровопотери.

Процесс образования тромба:

• травма (повреждение ткани);
• активация тромбоцитов и их склеивание (образование тромбоцитарной пробки);
• выделение тромбопластина;
• под действием тромбопластина белок плазмы протромбин превращается в тромбин;

• тромбин вызывает образование из растворимого белка плазмы фибриногена нерастворимого белка фибрина;
• волокна фибрина образуют сетчатую основу тромба, в которой застревают клетки крови;
• кровь из жидкости превращается в студенистую массу;
• на месте сгустка остается плотный красный тромб, состоящий из сети волокон фибрина с захваченными ею клетками крови.

Рисунок 5. Образование тромба

При больших кровопотерях пациенту необходимо переливание крови.

Человека, отдающего кровь, называют донором, принимающего кровь – реципиентом.

Донор – человек, отдающий кровь.

Реципиент – человек, принимающий кровь.

Общепринятая система классификации групп крови АВ0.

В соответствии с этой классификацией, группы крови разделены по двум параметрам: наличие на эритроцитах антигенов (агглютиногенов) А и В и наличие в плазме крови антител, способных связывать эти антигены (агглютинины) α и β.

Антиген А связывается с антителом α, В – с β. При этом запускается реакция агглютинации (склеивания), в результате которой эритроцит погибает.

При встрече антител с антигенами в крови реципиента на эритроцитах донора произойдет их гемолиз (разрушение), состояние пациента ухудшится, это может привести к летальному исходу.

В крови реципиента не должно быть антител к антигенам донора.

Рисунок 6. Группы крови системы АВ0

В I (0) группе агглютиногенов нет, есть агглютинины α и β, поэтому кровь людей I группы можно переливать людям с любой группой крови. Их называют универсальными донорами. Самим обладателям I группы можно переливать кровь только той же I группы.

Во II (А) группе содержится агглютиноген А и агглютинин β. Доноры со II группой могут давать кровь только II и IV группам.

В III (В) группе содержится агглютиноген В и агглютинин α. Кровь людей с III группой можно переливать III и IV группам.

В IV (АВ) группе есть агглютиногены А и В, агглютининов нет, поэтому людям с этой группой крови можно переливать кровь всех групп. Их называют универсальными реципиентами. Кровь людей с IV группой можно переливать только людям с той же группой крови.

Универсальные доноры – люди с I (0) группой крови.

Универсальные реципиенты – люди с IV группой крови.

Рисунок 7. Схема переливания крови

При переливании крови также важно учитывать Rh (резус-фактор). Резус – это белок (антиген), который располагается на поверхности эритроцитов. Если он есть, то кровь резус-положительная, если нет — резус-отрицательная.

Примерно у 85% людей в эритроцитах содержат белок – резус-фактор, а 15% населения его не имеют. Его надо учитывать при переливании крови и при беременности. Резус-отрицательным людям следует переливать только резус-отрицательную кровь, т. к. при попадании в кровь резус-белка (антигена) на него начинают вырабатываться антитела.

Rh – резус-фактор

«Rh –» – резус-отрицательная

«Rh +» – резус-положительная

Это часть внутренней среды организма, которая заполняет все пространство между клетками. К тканевой жидкости относят жидкость плевральной полости, сердечной сумки, спинномозговую жидкость и др.

Образование тканевой жидкости происходит из плазмы крови, проникающей в интерстициальное пространство (пространство между клетками, кровеносными и лимфатическими сосудами) через стенки капилляров, при этом одна ее часть возвращается назад, а другая часть остается между клетками тканей. Частично тканевая жидкость скапливается в лимфатических капиллярах, оттуда направляется в лимфатические сосуды, образуя лимфу, и, проходя через лимфоузлы и очищаясь, снова попадает в кровоток.

В норме из-за своего постоянного перемещения тканевая жидкость не накапливается вокруг клеток. Если же по какой-то причине жидкость перестает возвращаться в кровь, возникают отеки.

Состав тканевой жидкости

Тканевая жидкость содержит очень мало белковых компонентов (1,5 г на 100 мл) и по своему химическому составу сильно напоминает плазму, хотя отличается количеством электролитов, ферментов и метаболитов.

Состав тканевой жидкости определяется спецификой определенных органов, соответствует их особенностям, но главным образом она состоит из воды, растворенных питательных веществ (сахаров, солей, аминокислот, ферментов и прочих), кислорода, углекислого газа и продуктов жизнедеятельности клеток.

Функции тканевой жидкости

Тканевая жидкость является своеобразным посредником между кровеносными сосудами и клетками организма. Обмен веществ, который постоянно совершают клетки, поглощая кислород и питательные вещества и отдавая углекислый газ и другие продукты жизнедеятельности, может быть реализован при условии растворенного состояния клеточной мембраны.

Эту ответственную роль выполняет тканевая жидкость, которая окружает клетки и омывает их. При этом клетки из тканевой жидкости получают всё необходимое питание и кислород, а ей возвращают отработанные вещества. Из тканевой жидкости все продукты клеточного обмена дальше проникают в кровеносное русло.

Лимфой называется жидкость, содержащаяся у позвоночных животных и человека в лимфатических капиллярах и сосудах.

Функции лимфы:

Основные функции лимфатической системы весьма разнообразны и в основном состоят в:

• Возвращении белка в кровь из тканевых пространств;
• В участии в перераспределении жидкости в теле;
• В защитных реакциях как путем удаления и уничтожения различных бактерий, так и участием в иммунных реакциях;
• В участии в транспорте питательных веществ, особенно жиров.