Внутренняя среда организма. Кровь.
Клетки организма требуют постоянного притока питательных веществ и кислорода и непрерывного удаления продуктов их жизнедеятельности. У высших животных и человека внутренняя среда организма образована кровью, тканевой жидкостью и лимфой. Она сохраняет относительное постоянство своего состава физических и химических свойств (гомеостаз), что обеспечивает устойчивость всех функций организма и является результатом нервно-гуморальной регуляции.
Тканевая жидкость омывает клетки, которые поглощают из нее питательные вещества и кислород и выделяют в нее углекислый газ и другие продукты жизнедеятельности. Между тканевой жидкостью и плазмой (жидкой частью крови) через стенки капилляров постоянно осуществляется обмен веществ путем диффузии. Кровь отдает в тканевую жидкость вещества, необходимые клеткам, и поглощает выделяемые ими вещества.
Лимфа образуется из тканевой жидкости, поступающей в лимфатические капилляры, которые берут начало между клетками тканей и переходят в лимфатические сосуды, впадающие в грудные вены груди. Лимфатическую систему рассматривают как дренажную систему между тканями и кровью.
Состав и функции крови.
Кровь, беспрерывно циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов, выполняет в организме важнейшие функции, обеспечивая относительное постоянство внутренней среды организма:
Транспортную;
Дыхательную;
Регуляторную;
Защитную;
Трофическую;
Экскреторную.
Кровь – жидкая соединительная ткань, состоящая из плазмы – жидкого межклеточного вещества сложного состава и не прилегающих друг к другу клеток – форменных элементов крови – эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов.
1 мкл крови содержит 4,5 – 5 млн. эритроцитов, 5 – 10 тыс. лейкоцитов, 300 тыс. тромбоцитов.
В организме человека содержится 4,5 – 6 литров крови, или 1/13 массы его тела.
Плазма составляет 55% объема крови, а форменные элементы – 45%. Красный цвет крови придают эритроциты. В плазме крови содержится 91% воды, 7% белков, 0,7% жиров, остальное – низкомолекулярные вещества (около 2%) – электролиты (катионы Ca2+, K+, N+, Mg2+ Cl-, HCO3-, HP4-), глюкоза, мочевина, органические кислоты и др. Электролиты создают осмотическое давление крови и являются компонентами буферных систем, участвуя в поддержании постоянного уровня рН крови. Плазмой переносятся питательные вещества, витамины, микроэлементы, гормоны, ферменты, продукты обмена (молочная, пировиноградная кислоты, аммиак, мочевая кислота, мочевина и др.).
В кровь поступают питательные вещества из кишечника, кислород из легких, продукты обмена веществ из тканей. Однако плазма крови сохраняет относительное постоянство состава и физико-химических свойств. Гомеостаз поддерживается деятельностью органов дыхания, выделения и др., влиянием нервной системы и гормонов. В почках кровь освобождается от избытка минеральных солей, воды и продуктов обмена веществ, в легких – от углекислого газа. Если концентрация в крови какого – либо из веществ изменяется, то нервно-гормональные механизмы, регулируя деятельность ряда систем, уменьшают или увеличивают его выделение из организма.
Белки плазмы крови выполняют следующие функции:
Трофическую – являются источником аминокислот;
Транспортную;
Буферную;
Защитную (являются факторами иммунитета, участвуют в свертывании крови);
Обеспечивают вязкость плазмы, чем поддерживают артериальное давление;
Обуславливают онкотическое давление (осмотическое давление, создаваемое белками вследствие их способности притягивать и удерживать воду), определяющее уровень обмена жидкостью между кровью и тканями.
Белки плазмы разделяются на ряд фракций методом электрофореза, основанного на различной скорости движения белковых молекул в электрическом поле.
Альбумины (60% всех белков плазмы) выполняют функцию переносчиков многих веществ, транспортируемых кровью.
α- β- γ- глобулины – переносчики полисахаридов, липидов, а также белки, осуществляющие защитные реакции организма (содержание белков «острой фазы» резко увеличивается при различных воспалительных процессах).
Особый белок плазмы – фибриноген – растворимый предшественник фибрина, образующегося в процессе свертывания крови.
Эритроциты – безъядерные клетки, образующиеся в костном мозге плоских костей. Форма двояковогнутого диска увеличивает величину их поверхности и способствует выполнению ими функций транспорта дыхательных газов, а также придает способность к обратимой деформации. Пластичность и отсутствие ядра позволяют эритроцитам проходить через узкие капилляры, диаметр которых значительно меньше самих эритроцитов.
Гемоглобин – дыхательный пигмент – основной компонент эритроцитов. Гемоглобин состоит из белка глобина и четырех молекул гема, в состав которого входят атомы железа, способные связывать кислород в капиллярах легких и освобождать его в капиллярах тканей. Гемоглобин участвует и в транспорте углекислого газа от клеток тканей, где он образуется в процессе метаболизма, к легким.
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) зависит от содержания белков в плазме. СОЭ резко повышается в случае увеличения в крови количества фибриногена и глобулинов, что часто наблюдается при развитии воспалительных процессов. Альбумины оказывают противоположное действие на СОЭ. Кроме того, на этот показатель оказывают влияние и другие факторы, например, при уменьшении числа эритроцитов СОЭ повышается.
Лейкоциты – ядерные клетки, количество которых изменяется в зависимости от времени суток и функционального состояния. Выделяют следующие виды лейкоцитов:
Зернистые (гранулоциты) – в цитоплазме их выявляются гранулы, в зависимости от способности окрашиваться основными и кислыми красителями, гранулоциты делят на группы: нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Все типы зернистых лейкоцитов образуются в костном мозге.
Незернистые (агранулоциты): лимфоциты, моноциты.
Лимфоциты образуются в лимфатических узлах, миндалинах, селезенке, тимусе, костном мозге, аппендиксе. Моноциты образуются в костном мозге и обладают наиболее выраженной способностью к фагоцитозу (в зрелом состоянии эти клетки превращаются в неподвижные тканевые макрофаги).
Лейкоциты способны к амебоидному движению, благодаря чему могут мигрировать через стенки кровеносных сосудов и выходить за пределы сосудистого русла в межклеточные пространства. Лейкоциты способны к фагоцитозу и участвуют в обеспечении иммунной реакции организма, защищая от разного рода инородных агентов, токсинов, продуктов распада.
Тромбоциты – плоские, безъядерные образования неправильной формы, подвижны. Образуются в костном мозге путем отщепления участков цитоплазмы от клеток мегакариоцитов. Основная роль кровяных пластинок связана с их участием в процессах остановки кровотечения и иммунных реакциях организма, что обеспечивается способностью тромбоцитов фагоцитировать небиологические инородные тела, вирусы и иммунные комплексы.