Внутренняя среда организма

Кровь, лимфа и межклеточная жидкость являются жидкостями внутренней среды организма. Внутренняя среда контактирует с клетками тканей организма, выполняющими разнообразные функции.

Внутренняя среда характеризуется разнообразными параметрами, среди которых - кислотно-щелочной показатель (рН), осмотическое давление, онкотическое давление (осмотическое давление, создаваемое молекулами белков), концентрация кислорода и углекислого газа, концентрация ионов, соотношение ионов между собой. В результате деятельности клеток организма или внешних влияний эти показатели стремятся изменить свои значения, но, с другой стороны, при других их значениях клетки либо погибнут, либо не смогут нормально функционировать. Поэтому возникает проблема поддержания постоянства показателей внутренней среды в условиях постоянной тенденции их смещения. Такое динамическое постоянство показателей внутренней среды организма называют гомеостазом. В организме должны существовать системы поддержания гомеостаза. Его осуществляют, главным образом, кровь, почки, легкие.

Например, если в организм поступает избыток какого-то иона, то он выходит в кровь, а затем выводится почками и другими органами выделения. Если соотношение ионов нарушается, то недостающий ион сберегается почками, а избыточный интенсивно выводится с мочой. Концентрация ионов в плазме крови формирует определенное осмотическое давление, благодаря которому раствор с более высокой концентрацией ионов вытягивает воду из менее концентрированного раствора, от которого отделен мембраной, проницаемой только для воды. Давление плазмы должно быть нормальным. Если оно уменьшается (гипоосмотическое), то вода пойдет в эритроциты, переполнит их и разрушит, разорвав мембрану. При увеличении (гиперосмотическое) вода пойдет из эритроцитов в плазму, вызвав их сморщивание.

Важно соотношение между концентрациями ионов. Например, концентрация иона калия (K⁺) должна быть выше концентрации иона натрия (Na⁺) внутри клетки, но в межклеточной жидкости, то есть снаружи клеточной мембраны, должна быть выше концентрация натрия по отношению к калию. Изменение этого соотношения приводит к нарушению процессов образования электрических потенциалов на мембранах клеток, то есть к нарушению возбуждения.

Чрезвычайно важным параметром является кислотно-щелочной показатель рН. Среда плазмы крови является слабощелочной (рН=7,35). При работе организма образуются кислые или основные продукты, сдвигающие рН. Но значительные изменения рН недопустимы, поскольку все биохимические реакции могут протекать только при определенном значении этого показателя. Поэтому рН быстро восстанавливается. В его регуляции принимают участие кровь, содержащая буферные системы, легкие, выводящие из организма углекислый газ, почки выводящие Н⁺. При уменьшении рН состояние организма называют ацидоз, а при увеличении - алкалоз.

Буферная система способна гасить резкие колебания рН. Она состоит из малодиссоциированной кислоты и щелочной соли этой же кислоты. В крови содержатся три наиболее важные системы. Бикарбонатная система состоит из угольной кислоты и бикарбоната натрия. Фосфатная система состоит из гидрофосфата и дигидрофосфата натрия. Белковая система обусловлена амфотерностью белков, то есть тем, что их свойства промежуточны между кислотой и основанием.