Внутренняя среда. Функции крови.

Внутренняя среда организма
Кровь вместе с лимфой и межклеточным веществом составляют жидкую внутреннюю
среду организма.
Внутренняя среда
Кровь
Лимфа
Межклеточное вещество
5л
2л
(тканевая жидкость)
28л
Потеря 50% крови приводит Перемещается по
к смерти
лимфатическим сосудам.
В ней около 95 % воды,
Лимфатические сосуды
0,9 % минеральных солей,
Циркулирует по замкнутой
начинаются в тканях
1,5 % белков и других
системе сосудов
мелкими слепыми
органических веществ, а
мешочками, состоящими из также кислород и
эпителиального слоя клеток. углекислый газ
Это лимфатические
капилляры. Они интенсивно Из тканевой жидкости
поглощают избытки
клетки получают
тканевой жидкости.
питательные вещества и
кислород, принесенные
Лимфатические сосуды
кровью. В тканевую
сливаются друг с другом и в жидкость клетки выделяют
конечном итоге образуют
продукты распада. И лишь
главный лимфатический
оттуда они поступают в
сосуд (проток), через
кровь и уносятся ею.
который лимфа попадает в
кровеносную систему.
Взаимосвязь компонентов внутренней среды.
В капиллярах – тончайших кровеносных сосудах, где происходит обмен между кровью и
клетками тканей, жидкая часть крови (плазма) частично покидает кровеносные сосуды.
Она переходит в межклеточные промежутки и становится тканевой жидкостью (рис.1). На
пути лимфы находятся лимфатические узлы, они являются фильтрами, где задерживаются
посторонние частицы и уничтожаются микроорганизмы.
Рис. 1. Циркуляция крови, тканевой жидкости и лимфы:
А – схема кровообращения и лимфооттока; Б – образование тканевой жидкости из плазмы крови и
образование лимфы в лимфатических капиллярах.
I. Поступление крови к тканям: 1 – аорта и артерии большого круга.
II. Образование тканевой жидкости и лимфы в тканях: 2 – кровеносный капилляр; 3 – тканевая жидкость; 4 –
лимфатический капилляр. III. Отток крови и лимфы от тканей: 5 – вены большого круга; нижняя полая вена;
6 – верхняя полая вена; 7 – лимфатический сосуд; 8 – лимфатические узлы
Относительное постоянство внутренней среды – гомеостаз.
Внутренняя среда организма находится в подвижном равновесии, поскольку одни
вещества расходуются, и этот расход восполняется. Так, на смену использованным
питательным веществам поступают новые питательные вещества из кишечника. В стенках
кровеносных сосудов есть рецепторы, которые сигнализируют о превышении или
снижении концентрации каких-либо веществ в крови. Если концентрация этих веществ
приближается к верхней границе нормы, действуют рефлексы, которые снижают их
концентрацию. А если она опускается ниже нормы, возбуждаются другие рецепторы,
которые вызывают противоположные рефлексы.
Функции крови:
1. Создает жидкую среду для клеток.
2. Транспортная функция – транспорт кислорода и углекислого газа, питательных
веществ и продуктов обмена.
3. Регуляторная функция – осуществляет терморегуляцию, транспортирует гормоны,
участвующие в гуморальной регуляции.
4. Защитная функция – создает иммунитет, защищает от кровопотери.
Состав крови.
Кровь состоит из жидкой части – плазмы, выполняющей роль межклеточного вещества,
и форменных элементов: клеток – эритроцитов и лейкоцитов и кровяных пластинок –
тромбоцитов, относящихся к неклеточным форменным элементам крови.
Если кровь предохранить от свертывания и дать ей отстояться, то произойдет ее
расслоение на составные части. Сверху окажется прозрачная, слегка желтоватая жидкость
– плазма крови. Вниз осядут форменные элементы крови. Нижнюю часть пробирки займут
эритроциты, которые составят примерно 1/3 общего объема. Небольшой тонкий слой над
эритроцитами образуют лейкоциты (рис. 2).
Рис. 2. Состав крови:
А – расслоение крови в пробирке: 1 – плазма крови; 2 – лейкоциты; 3 – эритроциты;
Б – клетки крови: 1 – эритроциты; 2 – тромбоциты; 3 – лейкоциты
Плазма крови имеет относительно постоянный солевой состав. Около 0,9 % плазмы
приходится на поваренную соль (хлористый натрий), есть в ней и соли калия, кальция,
фосфорной кислоты. Около 7 % плазмы составляют белки. Среди них
белок фибриноген, который принимает участие в свертывании крови. В плазме крови есть
углекислый газ, глюкоза, а также другие питательные вещества и продукты распада.
Эритроциты – красные кровяные клетки, транспортирующие кислород к тканям и
углекислый газ к легким. Эритроцит имеет форму двояковогнутого диска, что
увеличивает его поверхность.
Красный цвет эритроцита зависит от особого вещества – гемоглобина. В легких он
присоединяет к себе кислород и становится оксигемоглобином. В тканях это соединение
распадается на кислород и гемоглобин. Кислород используется клетками организма, а
гемоглобин, присоединив к себе углекислый газ, возвращается в легкие, отдает
углекислый газ и вновь присоединяет кислород. Гемоглобин обозначают символом Нb.
Равенство реакции образования и распада оксигемоглобина выглядит так:
В легких: Нb + 4O2 = HbO8;
в тканях: HbO8 = Нb + 4O2.
Оксигемоглобин имеет более светлую окраску, и потому обогащенная кислородом
артериальная кровь выглядит ярко-алой.
Гемоглобин, оставшийся без кислорода, темно-красный. Поэтому венозная кровь
значительно темнее артериальной.
У всех позвоночных, кроме млекопитающих, клетка эритроцита имеет ядро. У
млекопитающих зрелые эритроциты ядер не имеют: они утрачиваются в процессе
развития (рис. 3).
Рис. 3. Созревание эритроцита
Двояковогнутая форма эритроцита и отсутствие ядра способствуют переносу газов, так
как увеличенная поверхность клетки быстрее поглощает кислород, а отсутствие ядра
позволяет использовать для транспортировки кислорода и углекислого газа весь объем
клетки.
У мужчин в 1 мм3 крови содержится в среднем 4,5–5 млн эритроцитов, у женщин – 4–
4,5 млн.
Лейкоциты – клетки крови с хорошо развитыми ядрами (см. рис. 2). Их называют белыми
кровяными клетками, хотя на самом деле они бесцветные. Основная функция лейкоцитов
– распознавание и уничтожение чужеродных соединений и клеток, которые оказываются
во внутренней среде организма. Известны различные виды лейкоцитов.
Число лейкоцитов варьирует в пределах 4–8 тыс. в 1 мм3, что связано с наличием
инфекции в организме, со временем суток, едой.
Некоторые лейкоциты способны к амебовидному движению. Обнаружив чужеродное
тело, они ложноножками захватывают его, поглощают и уничтожают (рис. 4).
Это явление было открыто Ильей Ильичом Мечниковым (1845–1916) и
названо фагоцитозом, а сами лейкоциты фагоцитами, что означает «клетки-пожиратели».
Рис. 4. Фагоцитоз
Большая группа клеток крови называется лимфоцитами, поскольку созревание их
завершается в лимфатических узлах и в вилочковой железе (тимусе). Эти клетки способны
опознавать химическую структуру чужеродных соединений антигенов и вырабатывать
особые химические вещества – антитела, которые нейтрализуют или уничтожают эти
антигены.
При проникновении микроорганизмов через кожу или слизистые во внутреннюю среду
организма лейкоциты перемещаются к ним и участвуют в их уничтожении.
Тромбоциты, или кровяные пластинки, принимают участие в свертывании крови. Если
происходит травма и кровь выходит из сосуда, тромбоциты слипаются и разрушаются.
При этом они выделяют ферменты, которые вызывают целую цепочку химических
реакций, ведущих к свертыванию крови.
Свертывание крови возможно потому, что в ней находится жидкий
белок фибриноген, который под действием ферментов превращается в нити
нерастворимого белка фибрина. Образуется сетка, в которой задерживаются клетки крови.
Этот кровяной сгусток, закрывающий рану, и останавливает кровотечение (рис. 5).
Рис. 5. Свернувшаяся кровь: 1 – распавшиеся тромбоциты, 2 – нити фибрина; 3 – застрявшие клетки крови
Для образования сгустка необходимо, чтобы в крови были соли кальция, витамин К и
некоторые другие вещества. Если соли кальция удалены или в крови нет витамина К,
кровь свертываться не будет. Обычно, когда хотят предохранить кровь от свертывания,
например при ее переливании, из крови удаляют один из указанных компонентов, чаще
всего соли кальция. Такую кровь можно сохранять длительное время.
Анализ крови.
Состав крови является важной характеристикой состояния организма, поэтому анализ
крови – одно из наиболее часто проводимых исследований. При анализе крови
определяют количество клеток крови, содержание гемоглобина, концентрацию сахара и
других веществ, а также скорость оседания эритроцитов (СОЭ). При наличии какогонибудь воспалительного процесса СОЭ увеличивается. Норма СОЭ для мужчин 2–10
мм/ч, для женщин 2–15 мм/ч.
При нарушении функций красного костного мозга, недостатке в организме железа и
некоторых других веществ, а также при значительной потере крови (например, в
результате кровотечения, вызванного травмой) возникает кратковременное или
длительное малокровие (анемия). При этом в крови снижается содержание эритроцитов и
гемоглобина. Норма гемоглобина у мужчин 13–16 г%, у женщин 12–14 г% (то есть число
граммов в 100 см3 крови).
Кроветворение.
Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты образуются в красном костном мозге. Однако
дозревание многих лимфоцитов происходит в тимусе (вилочковой железе) и
лимфатических узлах. Эти лимфоциты попадают в кровь вместе с лимфой.
Кроветворение – очень интенсивный процесс, так как продолжительность жизни
форменных элементов крови небольшая. Лейкоциты живут от нескольких часов до 3–5
суток, эритроциты – 120–130 суток, тромбоциты – 5–7 суток.