- •Введение
- •1.1. Общая характеристика тканей
- •1.2. Эпителиальные ткани (эпителии)
- •1.3. Соединительные ткани (ткани внутренней среды организма)
- •1.4. Мышечные ткани
- •1.5. Нервная ткань
- •1.6. Регенерация тканей
- •1.7. Общие свойства возбудимых тканей
- •Глава 2. Общий принцип регуляции функций в организме
- •2.1. Формирование механизмов регуляции
- •2.2. Общий план строения нервной системы
- •2.3. Рефлекс как основная форма деятельности нервной системы
- •Глава 3. Функциональная анатомия спинного и головного мозга
- •3.2. Вегетативная нервная система
- •Глава 4. Анализаторы. Органы чувств. Сенсорные системы. Кожа
- •4.1. Общая характеристика анализаторов и органов чувств
- •4.2. Зрительный анализатор. Орган зрения
- •4.3. Слуховой анализатор. Орган слуха
- •4.4. Вестибулярный анализатор. Орган равновесия
- •4.5. Вкусовой анализатор. Орган вкуса
- •4.6. Обонятельный анализатор. Орган обоняния
- •4.7. Двигательный анализатор
- •4.8. Соматосенсорный анализатор. Кожа
- •4.9. Висцеральная сенсорная система
- •Глава 5. Опорно-двигательный аппарат
- •5.1. Скелет
- •5.2. Скелетные мышцы
- •Глава 6. Внутренняя среда. физиология крови
- •6.1. Внутренняя среда организма
- •6.2. Кровь
- •6.3. Основные физиологические функции крови
- •6.4. Кроветворные органы
- •6.5. Иммунитет
- •Глава 7. Морфофункциональные особенности эндокринных желёз
- •7.1. Общая характеристика эндокринных желёз
- •7.2. Гормоны как биологически активные вещества, их воздействие на организм
- •7.3. Строение и функции эндокринных желез
- •Глава 8. Анатомия и физиология сердечно-сосудистой системы
- •8.1. Сердце, его строение и функции
- •8.2. Регуляция сердечной деятельности
- •8.3. Кровеносные сосуды
- •8.4. Круги кровообращения
- •8.5. Внешние проявления сердечной деятельности
- •8.6. Лимфатическая система
- •9.1. Значение дыхательной системы
- •9.2. Строение и функции органов дыхания
- •9.3. Механизм дыхания. Газообмен в легких и тканях. Регуляция дыхания
- •Глава 10. Анатомия и физиология пищеварения
- •10.1. Желудочно-кишечный тракт
- •10.2. Пищеварительные железы
- •10.3. Процессы пищеварения в желудочно-кишечном тракте
- •Глава 11. Морфофункциональные особенности мочевыделительной системы
- •11.2. Функции почек
- •Глава 12. Морфофункциональные особенности мужской и женской половых систем
- •12.1. Мужская половая система
- •12.2. Женская половая система
- •Глава 13. Обмен веществ и превращение энергии. Терморегуляция
- •13.1. Общая характеристика обмена веществ и энергии
- •13.2. Обмен белков (белковый обмен)
- •13.3. Обмен углеводов (углеводный обмен)
- •13.4. Обмен жиров (жировой обмен)
- •13.5. Водный и минеральный обмен
- •13.6. Витамины
- •13.7. Энергетический обмен
- •13.8. Терморегуляция
- •Литература
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
- •Рабочая программа
- •Рекомендации по изучению дисциплины
- •Практикум
- •Словарь
- •Тестовые задания
Глава 6.
ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА. ФИЗИОЛОГИЯ КРОВИ
6.1. Внутренняя среда организма
Клетки организма нуждаются в постоянной доставке питательных веществ, кислорода и удалении продуктов жизнедеятельности. Эту взаимосвязь осуществляют кровь, лимфа, тканевая и спинномозговая жидкости. Эти жидкости называют внутренней средой организма (понятие введено французским физиологом К. Бернаром в 1878 г.).
Тканевая жидкость образуется из плазмы крови и продуктов жизнедеятельности клеток. Состоит из воды с растворенными в ней питательными веществами и продуктов распада (диссимиляции) клеток. Является промежуточной средой между кровью и тканями. Переносит из крови в ткани кислород, питательные вещества, минеральные соли, гормоны. Возвращает в кровь прямо или косвенно (через лимфу) воду, углекислый газ, продукты диссимиляции.
Лимфа — бесцветная жидкость, близкая по составу к плазме крови. Основным ее компонентом является вода. В среднем в лимфе содержится 3–4 % белка, 0,1 % глюкозы, 0,9 % минеральных солей. В сутки у человека вырабатывается около 1,5 л лимфы, а в 1 мкл лимфы содержится 2×103–2×104 лимфоцитов. Образование лимфы связано с постоянным переходом жидкости из артериальных капилляров в мельчайшие промежутки между клетками — тканевую жидкость. Последняя, проникая в просвет между лимфатическими капиллярами, превращается в лимфу. Из слияния лимфатических капилляров образуются лимфатические сосуды, отходящие от органов, которые по своему ходу прерываются лимфатическими узлами, располагающимися группами в определенных местах тела, где могут размножаться лимфоциты. Лимфатические сосуды впадают в общий грудной проток, а он в свою очередь в верхнюю полую вену. Следовательно, лимфа возвращает в кровеносное русло жидкость, очищает ее, обогащает лимфоцитами, обеспечивает отток избытка тканевой жидкости.
Таким образом, внутренняя среда организма — это совокупность жидкостей, принимающих участие в процессах обмена веществ и поддержании гомеостаза организма. Гомеостаз — относительное динамическое постоянство физико-хими- ческого состава внутренней среды организма. Основными показателями гомеостаза (константами) являются температура тела, содержание катионов, анионов, глюкозы, осмотическое давление, объем жидких сред организма, кислотность плазмы и др., которые колеблются в узких физиологических пределах. Благодаря работе нервной и эндокринной систем колебания констант не выходят за пределы нормы.
6.2. Кровь
Кровь — жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе позвоночных животных и человека и осуществляющая перенос различных химических веществ в клетки, вследствие чего происходит единое течение биохимических процессов. Масса крови у человека составляет 6–8 % массы тела и равняется 5 л. У детей количество крови относительно массы тела несколько больше, чем у взрослых. В состоянии покоя циркулирует 40–50 % всей крови, остальная часть сосредоточена в депо (печень,
88
Рекомендовано к покупке и прочтению разделом по анатомии человека сайта https://meduniver.com/
6.2. Кровь
селезенка, кожа). В малом круге кровообращения находится 20–25 % объема крови, большой круг кровообращения вмещает 75–80 % крови. В артериальной системе циркулирует 15–20 % крови, в венозной — 70–75 %, в капиллярах — 5–7 %. Из малого круга кровообращения сердце получает 8–10 %, а легкие — 12–15 % крови.
Потеря 20–30 % всей массы крови опасна для жизни человека, а 50 % — смертельна.
Кровь и все органы, в которых происходит образование и разрушение ее составных частей, называются системой крови.
Состав крови. Кровь состоит из форменных элементов (45 %) и жидкой части, называемой плазмой (55 %).
Плазма — это бледно-желтая жидкость, состоящая из 90 % воды и 10 % сухих веществ: 7–8 % белка, 2 % органических и неорганических веществ. Основу белков плазмы крови составляют альбумины, глобулины и фибриноген, выполняющие разнообразные функции (защитные, регуляторные, транспортные и др.). В плазме крови содержится около 0,1 % глюкозы, которая служит одним из основных источников энергии для всех клеток организма. Плазма крови содержит также жиры и жироподобные вещества (липиды) — 0,8 %, ферменты, гормоны, азотистые вещества (аминокислоты, мочевина и др.), микроэлементы. Среди неорганических веществ наибольшее значение имеют ионы натрия, кальция, калия, магния и др. Больше всего в плазме ионов натрия и хлора. Минеральные соли оказывают влияние на ряд физиологических функций организма. Определенная концентрация ионов калия и кальция в крови имеет важное значение для деятельности сердца. Ионы кальция необходимы для свертывания крови. Ионы магния — для углеводного обмена.
От концентрации в крови различных ионов зависит осмотическое давление плазмы. Осмотическое давление крови определяется суммарным числом молекул и ионов. Основу создают соли, особенно натрия хлорид, на долю которого приходится 60 % составляющих осмотического давления. На величину осмотического давления оказывают влияние белки плазмы. Они способствуют удержанию воды внутри сосудистой системы. Раствор, осмотическое давление которого такое же, как у плазмы крови, считается физиологическим. Раствор с большим, чем у плазмы крови, осмотическим давлением — гипертоническим, а с меньшим — гипотоническим. Неизменность осмотического давления необходима для правильного течения физиологических и биохимических процессов.
Среди минеральных веществ плазмы важнейшее значение имеют ионы водорода. Они входят в состав всех кислот, и от их концентрации зависит кислотность крови, для выражения которой используют водородный показатель — рН. Кровь имеет слабощелочную реакцию, рН составляет 7,36. Поддержание постоянства рН крови и тканей обеспечивается наличием в них особых веществ, образующих буферные системы. Существует несколько буферных систем (карбонатная, фосфатная, белковая, гемоглобиновая), которые представляют собой щелочной и кислотный резерв для предохранения организма от сдвига рН крови.
Форменные элементы крови (табл. 6.1)
Эритроциты — красные кровяные клетки. Они лишены ядра и имеют двояковогнутую форму. Средний диаметр эритроцитов составляет 7–8 мкм и примерно равен внутреннему диаметру кровеносного капилляра. Форма эритроцита повышает
89
Глава 6. Внутренняя среда. физиология крови
Таблица 6.1. Форменные элементы крови
Клетка |
Место образования |
Выполняемая функция |
|
|
|
Эритроциты |
Красный костный мозг |
Переносят кислород и углекислый газ |
Лейкоциты: |
|
|
а) гранулоциты: |
Красный костный мозг |
|
нейтрофилы |
|
Захватывают бактерии |
эозинофилы |
|
Вызывают антигистаминное действие |
базофилы |
|
Образуют гистамин и гепарин |
б) агранулоциты: |
|
|
моноциты |
Красный костный мозг |
Захватывают бактерии |
лимфоциты |
Красный костный мозг, лимфоид- |
Клеточный и гуморальный иммунитет |
|
ные ткани, селезенка |
|
Тромбоциты |
Красный костный мозг |
Участвуют в свертывании крови |
возможности газообмена, способствуя диффузии газов с поверхности внутрь клетки. Вследствие эластичности мембраны эритроцит может изменить свою форму и двигаться через капилляры, просвет которых меньше его диаметра. В 1 мм3 крови мужчин содержится около 5 млн эритроцитов, в крови женщин — 4,5 млн. Во время усиленной физической нагрузки количество эритроцитов в крови может увеличиваться до 6–10 млн. Это связано с выходом в круг кровообращения депонированной крови.
Важнейшая особенность эритроцитов — присутствие в них гемоглобина, который связывает непрочно кислород, превращаясь в оксигемоглобин, и отдает его периферическим тканям. Кровь, насыщенная кислородом (оксигемоглобином), является артериальной. В капиллярах тканей гемоглобин образует непрочное соединение с углекислым газом — карбогемоглобин. Кровь, насыщенная углекислым газом (карбогемоглобином), является венозной. В капиллярах легких, где содержание углекислого газа значительно меньше, углекислота отщепляется от гемоглобина.
Гемоглобин может прочно соединяться с угарным газом (карбоксигемоглобин). При содержании в воздухе 0,1 % угарного газа больше половины гемоглобина вступает с ним в связь. В этом случае клетки и ткани не обеспечиваются необходимым количеством кислорода, и в результате кислородного голодания появляется мышечная слабость, потеря сознания, судороги и может наступить смерть.
Гемоглобин состоит из белка глобина и гема, содержащего двухвалентное железо, которое и придают крови красный цвет. Под влиянием сильных окислителей (анилин, перманганат калия, феррицианид и др.) двухвалентное железо становится трехвалентным, а гемоглобин при этом окисляется (метгемоглобин) и становится не способным выполнять свою транспортную функцию. В норме в крови содержится около 140 г/л гемоглобина: у мужчин — 135–155 г/л, у женщин — 120–140 г/л.
Снижение количества гемоглобина называется анемией. Она возникает при кровотечениях, интоксикациях, изменении формы эритроцитов, дефиците витамина В12 и фолиевой кислоты и др. Продолжительность жизни эритроцитов — около 3 месяцев. Каждую секунду в печени и селезенке разрушается от 2 до 10 млн эритроцитов.
В скелетных и сердечной мышцах содержится близкий по своему строению к гемоглобину белок — миоглобин, который более активно соединяется с кислородом
90
Рекомендовано к покупке и прочтению разделом по анатомии человека сайта https://meduniver.com/
6.2. Кровь
и создает в них некоторый резерв, используемый при мышечной деятельности. Под влиянием спортивной тренировки количество миоглобина в мышцах повышается.
СОЭ — скорость оседания эритроцитов, зависит главным образом от состава плазмы, а не от свойств эритроцитов. У мужчин СОЭ равняется 5–7 мм/ч, у женщин 8–12 мм/ч. Повышенная СОЭ характерна для беременных (до 30 мм/ч), больных с инфекционными и воспалительными процессами, а также злокачественными новообразованиями (до 50 мм/ч и более).
Лейкоциты — белые кровяные клетки. По размеру они больше эритроцитов, имеют ядра разнообразной формы. Продолжительность жизни лейкоцитов — несколько дней (есть долгожители). Количество лейкоцитов в 1 мм3 крови в норме составляет 4–9 тыс. и колеблется в течение суток. Меньше всего их утром, натощак. После приема пищи, мышечной нагрузки, особенно при воспалительных процессах, происходящих в организме, их количество увеличивается. По наличию в цитоплазме зернистости лейкоциты делятся на гранулоциты (зернистые лейкоциты) и агранулоциты (незернистые лейкоциты).
Гранулоциты составляют 72 % общего количества лейкоцитов, из них 70 % нейтрофилов, 1,5 % эозинофилов, 0,5 % базофилов. Нейтрофилы способны проникать в межклеточное пространство к инфицированным участкам тела, поглощать и переваривать болезнетворные бактерии (это явление называется фагоцитозом). Количество эозинофилов увеличивается при аллергических реакциях, бронхиальной астме, сенной лихорадке, они обладают антигистаминным действием. Базофилы вырабатывают гепарин и гистамин.
Агранулоциты — лейкоциты, состоящие из ядра овальной формы и незернистой цитоплазмы. К ним относятся моноциты и лимфоциты. Моноциты (4 %) содержат ядро бобовидной формы и образуются в костном мозге. Они активно проникают в очаги воспаления и поглощают (фагоцитируют) бактерии. Лимфоциты (24 %) образуются в вилочковой железе (тимусе) и лимфоидной ткани, селезенке. Главная функция лимфоцитов — выработка антител и участие в клеточных иммунных реакциях.
Соотношение различных видов лейкоцитов в крови называется лейкоцитарной формулой. Изменение содержания отдельных видов лейкоцитов позволяет поставить правильный диагноз. При инфекционных заболеваниях (коклюше, брюшном тифе) возрастает уровень лимфоцитов, при малярии — моноцитов, а при пневмонии — нейтрофилов. При аллергических заболеваниях, скарлатине повышается содержание эозинофилов. Увеличение количества лейкоцитов называется лейкоцитозом и является признаком патологических состояний. Снижение содержания лейкоцитов — лейкопения — часто встречается при лучевой болезни, действии токсических веществ и др.
Тромбоциты (кровяные пластинки) — бесцветные сферические безъядерные тельца диаметром 2–3 мкм. Они образуются из крупных клеток костного мозга. Продолжительность жизни тромбоцитов — около 3–5 дней. Разрушаются в селезенке. Они играют важную роль в свертывании крови. Значительная их часть содержится в селезенке, печени, легких и по мере необходимости поступает в кровь. Мышечная работа, прием пищи повышают количество тромбоцитов в крови. В норме содержание тромбоцитов составляет около 300–400 тыс. в 1 мм3 крови.
91