Вопрос №2

Внутренняя среда организма. Постоянство внутренней среды, как необходимое условие жизнедеятельности. Константы, их виды. Гистогематические барьеры, их характеристика и значение.

С физиологической точки зрения, существуют три необходимых условия для жизнедеятельности.

Первое - постоянство внутренней среды организма. Под внутренней средой организма понимают ту среду, которая непосредственно не сообщается с окружающей средой и является микроокружением клеток человеческого организма, т.е. микроокружением клеток. Истинной внутренней средой организма является межклеточная жидкость.

(Не пугайтесь множества терминов на первых лекциях. т.к. наука начинается с терминологии).

Итак, внутренняя среда не сообщается непосредственно с внешней. Внутренная среда -это - среда, в которой непосредственно живут клетки организма, т. е, межклеточная /тканевая / жидкость.

Еще в 18-м веке знаменитый французский физиолог Клод Бернар (не путать с Бернардом, впервые пересадившим сердце) сформулировал понятие "гомеостаза" - постоянство внутренней среды организма (не путать с понятием "гемостаз" - свертывание крови). Он первым сформулировал это понятие постоянства внутренней среды как основное условие нормальной жизнедеятельности организма.

Отклонение от этого часто бывает несовместимо с жизнью. Врачу трудно исследовать непосредственно истинную внутреннюю среду организма. Поэтому, в понятие "внутренней среды" правильно включают, наряду с межклеточной жидкостью, еще кровь и лимфу.

Это - не истинная внутренняя среда организма: в крови не живут собственные клетки организма (в крови живут клетки, но это "другие" клетки).

То, что "кровь омывает клетки" - это вульгаризм. Кровь течет по кровеносным сосудам. Кровь течет "по системе кровоснабжения". Сама по себе кровь клетки тканей и органов не омывает. Клетки тканей и органов находятся в межклеточной жидкости. Тогда встает вопрос, почему кровь причислили к "внутренней среде" организма. Потому что идет постоянный обмен между кровью и межтканевой жидкостью. Это - как бы единая жидкостная система организма.

Изменение состава межклеточной жидкости всегда отражается на составе и свойствах крови. . Кровь -зерколо внутренней среды организма. Поэтому врачи, исследуя кровь, проводят оценку внутренней среды организма. Постоянство внутренней среды организма предстает перед врачом в виде нормативных показателей - констант - постоянных показателей. Врач проводит оценку констант. Константы отражают норму, нормальное значение. Врач проводит постоянное сличение измеренных/определенных/ им показателей при обследовании пациента с константами, принятыми за норму у человека.

Как подразделяются константы?

Константы внутренней среды организма делятся на: жесткие и пластичные.

Жесткие константы - это такие константы, которые могут отклоняться от нормы, от своего исходного уровня в процессе жизнедеятельности на небольшую величину (т.е. колебания есть, так как человек живет, но лишь на небольшую величину).

Существенное отклонение жестких констант от своей исходной величины не совместимо с жизнью.

(Пример: рН крови. В организме существуют специальные механизмы (которые нам предстоит изучать), служащие для поддержания этой жесткой константы, которые удерживают процессы в определенном русле, в определенных показателях. Этихмеханизмов много - механизмов, которые поддерживают уровень показателей жестких констант. Один из признаков надежности биологических систем - это дублирование механизмов поддержания.

Пластичные константы - это тоже постоянные константы, но которые в процессе жизнедеятельности колеблются в значительном диапазоне величин. Однако и при значительном колебании это совместимо с жизнью. правда и у пластичных констант существуют пределы, выход за которые несовместим с жизнью.

Пример: артериальное давление - 120 / 80. Но если нормальному здоровому человеку 20 раз присесть, то артериальное давление уже будет 200/100. Большие колебания, но все это - норма, однако если давление выскочит за 250, то какой-то микрососудик может лопнуть - произойдет кровоизлияние в мозг - инсульт, в сердце - инфаркт. У гипертоников инсульты и инфаркты - чаще: сосуды не выдерживают и происходят кровоизлияния - смерть. Таким образом, давление - пластичная константа, но и она колеблется в определенных пределах.

Гисто-гематические барьеры.

Мы уже говорили, что кровь отражает состояние межклеточной жидкости, но в то же время сама кровь влияет на состояние межклеточной жидкости, так как через кровь во внутреннюю среду организма поступают питательные вещества, дыхательные газы и т.д., т.е. сам процесс жизнедеятельности (пищеварение, дыхание) изменяют состав крови и это, конечно, приводит к изменению состава внутренней среды организма. С одной стороны - это хорошо: к клеткам поступают питательные вещества, а также кислород. Но в крови в процессе жизнедеятельности бывает много таких веществ, которые нежелательны для попадания во внутреннюю среду организма.

Если взять кровь сытого животного и каким-то образом этот бульон аплицировать на некоторые участки мозга, то за счет содержащихся в крови веществ животное просто будет не узнать - оно может стать агрессивным, либо уснуть, т.е. очень резко изменится деятельность мозга: это отразится и на электроэнцефалограмме.

Как организм от этого отгораживается?

Организм отгораживается от этого гисто-гематическими барьерами.

Гисто-гематические барьеры - это клеточные образования (стенки кровеносных сосудов, стенки органа), которые обладают избирательной (селективной) проницаемостью по отношению к различным веществам.

Такая избирательная проницаемость и дает возможность оградить внутреннюю среду организма от попадания нежелательных веществ.

Все гисто-гематические барьеры можно разделить на 3 группы:

1. Изолирующие гисто-гематические барьеры.

К ним относятся такие, как:

гемато-энцефалический (кровь - мозг),

гемато-ликворный (кровь - ликвор),

гемато-нейрональный (который отделяет кровеносный сосуд от периферических нервов, из-за чего периферическая нервная ткань воспринимает далеко не всё),

гемато-тестикулярный,

гемато-офтальмологический.

Очень мощными барьерами из них являются первые два: гемато-энце­фали­ческий и гемато-ликворный.

И это понятно, так как мозг надо беречь (если же Вы пробежали, то в крови накопилось много таких веществ, которые к мозгу нельзя допускать - иначе могут "возникнуть страшные мысли").

2. Частично-изолирующие барьеры.

Они имеются на уровне желчных капилляров, коры надпочечников, щитовидной железы, концевых долек поджелудочной железы.

У частично-изолирующих барьеров избирательная проницаемость значительно более широкая, чем у изолирующих барьеров.

Они не пропускают лишь крупные белковые молекулы.

Более мелкие вещества - типа пептидов, ионов - эти барьеры пропускают.

3. Неизолирующие барьеры.

Они пропускают всё, но в ограниченном количестве, т.е. они ограничивают количественно.

Существуют и исключения: так, например, есть участки мозга, где гемато-энцефа­лический барьер отсутствует.

Так, в гипоталямусе практически нет гемато-энцефалического барьера - там все проходит, но здесь располагается огромное количество воспринимающих структур, которые воспринимают имеющиеся концентрации различных веществ.

Гипоталямус - это орган мониторинга за состоянием крови.

Гипоталямус воспринимает изменение содержания всех веществ, которые есть в крови, и реагирует на это управленческими командами, т.е. представляет собой окошечко, через которое центральная нервная система следит за тем, что есть в крови.

Итак, гисто-гематические барьеры охраняют внутреннюю среду организма, т.е. обладают защитной функцией (защищая организм) и регулирующей функцией (управ­ления по отношению к внутренней среде организма).