Физиология внутренней среды организма




Скачать 129.75 Kb.
НазваниеФизиология внутренней среды организма
Дата публикации14.11.2013
Размер129.75 Kb.
ТипДокументы
pochit.ru > Биология > Документы
Тема I. Физиология внутренней среды организма
Внутренняя среда организма состоит из трех основных жидкостей: крови, лимфы и тканевой жидкости.

1. Физиология системы крови. Кровь – жидкая соединительная ткань, которая обладает следующими функциями:

  1. газообменной – доставляет клеткам кислород и выносит углекислый газ;

  2. трофической – разносит по организму питательные вещества;

  3. экскреторной – выносит из организма продукты распада;

  4. защитной – осуществляет защиту нашего организма от вредных веществ и инородных тел;

  5. секреторный – разносит по организму гормоны;

  6. терморегуляторной – обеспечивает регуляцию температуры тела ;

  7. гомеостатической – осуществляет постоянство метаболических процессов;


^ Количество крови у взрослого человека составляет в среднем 7-8% веса тела. У детей количество крови относительно больше, чем у взрослых: так, у новорожденных – 15% веса, у детей в возрасте 1 года – 11%. В нормальных условиях не вся кровь, а только ее часть циркулирует в кровеносных сосудах. Другая часть находится в кровяных депо (печень, селезенка, кожа). Потеря 1/2 - 1/3 количества крови опасна для жизни.

В состав крови входят плазма и форменные элементы крови. По объему плазма составляет приблизительно 60% объема крови, а форменные элементы – 40%.

Плазма представляет собой желтоватую полупрозрачную жидкость с удельным весом 1020-1028. Она состоит из воды (90-92%), органических соединений и неорганических солей. Органические соединения в совокупности с неорганическими солями составляют сухой остаток плазмы. На долю сухого остатка приходится 8-10%, из которых 7,2% приходится на белки, 0,17% - органические вещества (глюкоза, мочевина, мочевая кислота и т.д.) и 1% на неорганические соли. Состав плазмы в нормальных физиологических условиях относительно постоянен.

Плазма обладает осмотическим давлением, которое зависит в основном от концентрации находящихся в ней минеральных солей и имеет важное значение в распределении воды и растворенных веществ в тканях. Чем больше концентрация веществ в плазме, тем выше осмотическое давление. Регулируется осмотическое давление благодаря деятельности выделительных органов (почки, потовые железы). Изменение деятельности данных органов обусловлено тем, что имеющиеся в кровеносных сосудах рецепторы воспринимают изменение осмотического давления, в результате в этих рецепторах возникает возбуждение, которое передается в продолговатый мозг. Таким образом, возникает рефлекторное изменение деятельности выделительных органов. Постоянство осмотического давления и постоянство соотношения концентраций ионов солей в крови, имеет значение для нормальной деятельности клеток.

Наряду с постоянством осмотического давления и постоянством соотношения концентраций ионов солей в крови поддерживается постоянство реакции. Реакция среды определяется концентрацией водородных ионов - рН. Нейтральная среда характеризуется рН 7, кислая рН меньше 7, а щелочная – рН больше 7. Реакция крови слабо щелочная – рН в среднем 7,36. Поддержанию постоянства реакции крови способствует имеющиеся в крови буферные вещества, к которым относятся гемоглобин, бикарбонаты, фосфаты и белки крови. Эти вещества образуют буферные системы крови: фосфатный буфер, бикарбонатный буфер, белковый буфер и гемоглобиновый буфер. Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется алкалозом, а в кислую сторону – ацидозом. Так, например, при усиленном дыхании из крови начинает удаляться большое количество угольной кислоты, в результате чего происходит сдвиг рН крови в щелочную сторону; при совершении большой физической работы в кровь попадает большое количество молочной кислоты и рН сдвигается в кислую сторону.

^ Белки плазмы крови состоят из трех групп: альбумины, глобулины и фибриноген. Биосинтез альбуминов и фибриногена происходит в клетках печени. Глобулины синтезируются еще и в селезенке, костном мозге и лимфатических узлах. В совокупности в крови содержится до 300 белков. Белки плазмы выполняют следующие функции:

  1. обеспечивают вязкость крови, то есть поддерживают постоянство кровяного давления;

  2. обеспечивают онкотическое давление для поддержания вязкости крови;

  3. транспортируют жиры, гормоны и металлы;

  4. обеспечивают буферные свойства, то есть способствуют сохранению постоянства реакции крови;

  5. осуществляют гемостатическую функцию, которую выполняет фибриноген, являясь основным фактором свертывания крови;

  6. осуществляют иммунологическую функцию, то есть обеспечивают невосприимчивость организма к инфекционным болезням;

  7. осуществляют ферментативно-метаболическую функцию.


^ Таблица 1. Белковые фракции плазмы крови человека


Белковые фракции

Концентрация в плазме (г/л)

Физиологическое значение

Общий белок

65,0 -90,0




Альбумин

38,0 -50,0

Коллоидно-осмотическое давление; транспортная функция; резерв белков

ά1-Глобулины

1,4 -3,0

Транспорт фосфолипидов, холестерина, триглицеридов

ά2-Глобулины

5,6 -9,1

Ингибиторы протеолитических ферментов; транспорт углеводов

β-Глобулины

5,4 -9,1

Основной транспорт липидов в составе липопротеинов, транспорт железа; участие в свертывании крови; белки системы комплемента

γ-Глобулины

9,1 -14,7

Иммуноглобулины

Фибриноген

2,0 -4,0

Образование тромба



К форменным элементам крови относят эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Эритроциты представляют собой круглые двояковогнутые безъядерные клетки. Диаметр эритроцитов человека равен 7-8 μ, а толщина – 2-2,5 μ. Образуются они в красном костном мозге из стволовых клеток, где и созревают. В процессе созревания эритроциты теряют ядро и только после этого попадают в кровь. Они циркулируют в крови 120 дней, а затем разрушаются в селезенке и в печени. «Молодые» ядерные эритроциты могут появиться в крови человека при больших кровопотерях и при нарушении нормальной функции красного костного мозга. В норме у здорового взрослого человека в зависимости от пола количество эритроцитов варьирует от 3,9 - 4,7 млн у женщин, до 4,0 - 5,5 млн у мужчин в 1 мкл. Сразу после рождения количество эритроцитов составляет 5,4 – 7,2 млн, с конца первых – начала вторых суток жизни обычно происходит снижение их количества, а с 5-6 месяца поддерживается на уровне взрослых. Число эритроцитов может меняться в зависимости от физиологических условий (при мышечной работе, при пребывании на больших высотах), а также при некоторых заболеваниях. Уменьшение количества эритроцитов называется эритропенией, повышение числа эритроцитов – эритроцитозом. Главной функцией эритроцитов является транспорт кислорода, кроме этого, эритроциты участвуют в транспорте гормонов, создании вязкости крови, поддержании кислотно-щелочного баланса.

В эритроцитах находится вещество, окрашенное в красный цвет – гемоглобин. Гемоглобин является дыхательным пигментом эритроцитов и составляет до 90% их сухой массы. Гемоглобин – сложный белок, состоящий из собственно белковой части (глобина) и небелковой части – простетической группы (гема), содержащей железо. Важнейшая функция гемоглобина – связывание, перенос и высвобождение кислорода. Кроме этого, гемоглобин является главным внутриклеточным буфером, поддерживающим оптимальное для метаболизма рН. Содержание гемоглобина в норме у женщин 120 – 145 г/л, у мужчин – 130 – 165 г/л. Содержание гемоглобина после рождении составляет 180 – 240 г/л.

^ Группы крови. Совокупность эритроцитарных и плазменных белков определяет разделение крови на группы. Из многочисленных типов классификации наиболее распространена Янского-Ландштейнера (АВО) и резус-принадлежность (Rh+- Rh-). В основе данной классификации лежит наличие в эритроцитах агглютиногенов (А,В), а в плазме крови агглютининов (ά,β). При взаимодействии одноименных агглютиногенов и агглютининов происходит реакция гемагглютинации, то есть склеивание эритроцитов.

Агглютиногены появляются у человека еще в эмбриональном периоде развития. Агглютинины появляются позже, и титр их в сыворотке крови у детей первых недель после рождения очень низок. В зависимости от наличия или отсутствия в эритроцитах агглютиногенов А и В различают четыре группы крови: группу I, или О(άβ); группу II, или А(β); группу III, или В (ά); группу IV, или АВ (0).

Резус-фактор. Кроме агглютиногенов, определяющих четыре группы крови, эритроциты могут содержать в разных комбинациях и многие другие агглютиногены. Среди них особенно большое значение имеет резус-фактор. Выделяют три разновидности резус-антигена: D,C,E. Наибольшей активностью обладает антиген D, поэтому именно его определение имеет важное значение. Группы крови, в которых содержится антиген Rh(D), условно принято считать резус-положительными (Rh+), а группы крови, не содержащие антигена Rh(D), - резус-отрицательными (Rh-). Rh-агглютиноген не имеет в плазме «врожденных» агглютининов. Они могут вырабатываться иммунной системой резус-отрицательного реципиента при переливании ему резус-положительной крови или организмом резус-отрицательной матери, беременной резус-положительным плодом, если плацента матери имеет дефекты, и вследствие нарушения ее барьерных функций кровь плода и матери смешиваются. В первом случае повторное переливание резус-несовместимой крови может привести к аутоиммунному гемолизу, так как резус-антитела являются сильнейшими гемолитическими ядрами. Во втором случае, если целостность плаценты нарушена, иммунная система матери вырабатывает резус-антитела к эритроцитам плода, что может привести к частичному, а при высоком титре антител к полному, гемолизу крови плода и его внутриутробной гибели.

Лейкоциты – клетки, содержащие ядро и цитоплазму. Образуются лейкоциты в красном костном мозге, лимфатических узлах и селезенке из стволовых клеток. В норме лейкоцитов содержится 4,0 – 9,0 тысяч в 1 мкл. Количество лейкоцитов в течение суток колеблется: в утренние часы число лейкоцитов в крови минимальное, после приема пищи, во время физической работы и при сильных эмоциях число их увеличивается. Снижение количества лейкоцитов называется лейкопенией, а повышение – лейкоцитозом. В первые пять дней жизни человека количество лейкоцитов составляет 18 – 20 г/л, в возрасте 2 недели снижается до 9 – 12 г/л, а в последующие периоды онтогенеза не отличается от уровня у взрослых. Все лейкоциты делятся на два класса: гранулоциты (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы) и агранулоциты (лимфоциты и моноциты). Гранулоциты делятся на 4 пула:

  • костномозговой – составляет 30% от всего количества гранулярных лейкоцитов; зрелые клетки находятся в костном мозге 3-4 дня;

  • циркулирующий и маргинальный – эти два пула вместе составляют 20% от всего количества гранулярных лейкоцитов и находятся в циркулирующей крови 4 -30 часов;

  • тканевой пул составляет 50% и находится в тканях 4 -5 дней;

Каждый час 3*109 гранулоцитов выходит в кровь из костного мозга и столько же переходит из крови в ткань.

Моноциты являются предшественниками тканевых макрофагов. Время пребывания их в крови от 36 до 104 часов.

Процентное соотношение разных видов лейкоцитов описывается лейкоцитарной формулой


Гранулоциты

Агранулоциты

Нейтрофилы

Базофилы

Эозинофилы

Лимфоциты

Моноциты

юные

палочкоядерные

сегментоядерные













0

2 - 5

55 - 70

0 -1

2 - 4

23 - 40

5 - 8


Лейкоциты благодаря их способности выходить из кровеносного русла в ткани и возвращаться обратно участвуют в защитных реакциях организма. Лейкоциты способны захватывать и поглощать чужеродные частицы, продукты распада клеток, микроорганизмы, переваривать их. Эта способность лейкоцитарных клеток называется фагоцитарной активностью.

Тромбоциты – кровяные пластинки, которые образуются из мембраны мегакариоцитов. В норме у человека в 1 мкл содержится от 250 до 350 тысяч тромбоцитов. Количество их увеличивается после приема пищи и совершения мышечной работы. Увеличение количества тромбоцитов при мышечной нагрузке получило название миогенного тромбоцитоза. Тромбоциты обладают такими свойствами как адгезия (прилипание) и агрегация (склеивание) и выделяют вещества, способствующие свертыванию крови.

Гемостаз. Одной из важнейших характеристик крови является наличие гемостаза. Гемостаз – это совокупность механизмов, обеспечивающих целостность сосудистого русла и реологию крови. Гемостаз определяется как временный и постоянный. Временный гемостаз состоит из сосудистого, тромбоцитарного и коагуляционного гемостаза. Постоянный гемостаз составляют ретракция сгустка и реканализация сосуда.

Свертывающая система крови – это совокупность тромбоцитарных, тканевых и плазменных факторов, взаимодействие которых по каскадному принципу обеспечивает формирование тромба и остановку кровотечения. Свертывание крови является коагуляционным гемостазом, который следует за сосудисто-тромбоцитарным гемостазом. 1. Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз – это начальный период гемостаза, который определяется активностью сосудистых и тромбоцитарных реакций. Этот гемостаз определяет спонтанную остановку кровотечения после повреждения мелких сосудов. После нарушения целостности эндотелия тромбоциты активируются: они выпускают множество псевдоподий, благодаря которым начинают продвигаться к месту повреждения сосуда. После достижения места повреждения тромбоциты распластываются по эндотелию и выбрасывают высокоактивные сосудосуживающие вещества, такие как серотонин (адреналин, тромбоксан). Секреция серотонина из тромбоцитов в процессе реакции высвобождения или агрегации происходит под влиянием таких активаторов как коллаген, тромбин, АДФ и т.д. В умеренных количествах серотонин вызывает расширение артериол, сокращение стенок венул и венозный застой. В больших концентрациях серотонин обуславливает спазм артериол и при повреждении стенки сосудов способствует остановке кровотечения.

2. Коагуляционный гемостаз. При повреждении тканей и кровеносных сосудов свертывающая система активируется, и кровь человека свертывается в течение 3-4 минут, а через 5 – 6 минут превращается в плотный сгусток – тромб. Объясняется это тем, что имеющийся в плазме фибриноген переходит в нерастворимую форму – фибрин, который выпадает в виде нитей. Однако превращение фибриногена в фибрин происходит под влиянием тромбина. В крови готового тромбина не содержится, а имеется его неактивная форма протромбин. Протромбин переходит в тромбин под влиянием тромбопластина, который образуется при соприкосновении крови с шершавыми краями раны. В результате этого соприкосновения в плазме образуется контактный фактор, который взаимодействует с другими факторами свертывания, находящимися в плазме и тромбоцитах, а также с солями кальция. В результате этого взаимодействия образуется тромбопластин. Тромбопластин с участием некоторых факторов плазмы и тромбоцитов взаимодействует с неактивным протромбином плазмы и в присутствии солей кальция переводит его в активное состояние – тромбин. Тромбин, действуя в свою очередь на фибриноген, переводит его в фибрин, выпадение нитей которого и есть свертывание крови. Процесс свертывания состоит из трех фаз, первая из которых имеет два пути: внешний путь свертывания и внутренний. Вторая же и третья фаза являются внутренними процессами. Одним из факторов свертывания является так называемый антигемолитический фактор (VIII). Если в крови его мало или он отсутствует, то свертываемость крови резко снижается. Это состояние получило название гемофилии.

Кроме свертывающей системы в организме человека работает антикоагуляционная (противосвертывающая) система, которая предупреждает свертывание крови в кровеносных сосудах. В печени и легких образуется вещество гепарин, препятствующее свертыванию крови путем превращения тромбина в неактивное его состояние, в результате чего развивается фибринолиз – разрушение фибрина. Результатом совместной работы этих двух систем является поддержание жидкого состояния крови.

Ускоренному свертыванию крови способствует высокая температура, шероховатая поверхность сосуда, а также витамин К.

^ II. Физиология лимфатической системы. Лимфатическая система включает разветвленные в органах и тканях лимфатические капилляры, лимфатические сосуды, стволы и протоки. На путях следования лимфатических сосудов лежат лимфатические узлы. Функцией лимфатической системы является выведение из органов и тканей продуктов обмена веществ, растворенных и взвешенных в тканевой жидкости, и профильтровывание их через биологические фильтры – лимфатические узлы. В лимфатические капилляры вместе с тканевой жидкостью всасываются крупнодисперсные белки, частицы погибших клеток, продукты жизнедеятельности микробных тел.

Между клетками нашего организма имеются небольшие промежутки, которые наполнены межклеточной (тканевой) жидкостью. Эта жидкость, находясь в постоянном движении, попадает в лимфатические сосуды, где смешивается с жидкостью оттекающей от разных органов. Любая тканевая жидкость есть результат фильтрации плазмы через стенки капилляров. Всосавшаяся в лимфатические капилляры тканевая жидкость вместе с содержащимися в ней веществами называется лимфой. Так как состав лимфы в зависимости от места своего нахождения различен, для исследования берется лимфа только из грудного протока. Эта лимфа в норме бесцветна, или слегка желтовата, имеет щелочную реакцию. В ней содержится: воды – 94-95%, белков – сывороточного альбумина, сывороточного глобулина и фибриногена – до 4%, минеральных солей – 0,7-0,8%, содержание жира колеблется резко в зависимости от стадии пищеварения. В лимфе есть также клетки иммунной системы.

^ III. Физиология иммунной системы. Система крови, лимфатическая система и иммунная система тесно связаны между собой общностью происхождения, строения и функции. Родоначальником всех видов клеток системы крови и иммунной системы являются стволовые клетки костного мозга. Иммунная система объединяет органы и ткани, обеспечивающие защиту организма от генетически чужеродных клеток или веществ, поступающих извне или образующихся в организме. В органах иммунной системы и системы крови образуются иммунокомпетентные клетки, к которым относят: антигенпрезентирующие клетки (моноциты, макрофаги, эндотелиальные клетки); регуляторные клетки (хелперы, супрессоры, контрсупрессоры, памяти); эффекторы иммунного ответа (Т и В-киллеры, В-антителопродуценты, плазматические клетки).

Основными рабочими клетками иммунной системы являются лимфоциты, которые распознают и уничтожают проникшие в организм или образовавшиеся в нем генетически чужеродные клетки или другие чужеродные вещества. Все лимфоциты делят на три группы: Т-клетки, В-клетки и О-клетки. Т-лимфоциты осуществляют клеточный иммунитет, то есть они определяют, запоминают и сообщают организму о появившихся чужеродных белковых образованиях. Т-лимфоциты делятся на Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-клетки памяти, Т-амплифайеры и Т-киллеры. В-лимфоциты осуществляют гуморальный иммунитет. Производные В-лимфоцитов – плазматические клетки – синтезируют антитела (иммуноглобулины) и выделяют их в кровь, в секреты желез, где антитела вступают в соединение с антигенами (чужеродными белками) и нейтрализуют их. В-лимфоциты так же подразделяются на подгруппы, в зависимости от выполняемой ими функции: В-антителопродуценты, В-хелперы, В-киллеры, В-клетки памяти, В-супрессоры. О-лимфоциты являются основными натуральными киллерами.

Похожие:

Физиология внутренней среды организма iconЭто чувствительные окончания нейронов или специализированные клетки,...
Рецептивное поле рефлекса также называют рефлексогенной зоной. Основное значение сенсорных рецепторов состоит в обеспечении поступления...
Физиология внутренней среды организма iconВыделительная система
Г поддержание постоянства внутренней среды организма и выведение продуктов распада
Физиология внутренней среды организма iconЭто весь комплекс ответных реакций целостного организма на изменение...
Зоопсихология – это наука о психике животных, изучающая психологию взрослых животных, развитие психики в онтогенезе и филогенезе
Физиология внутренней среды организма iconВнутренняя среда организма
Регуляторную функцию по поддержанию постоянства внутренней среды осуществляют нервная и эндокринная системы
Физиология внутренней среды организма iconУчебное пособие саранск 2010 предисловие
Анатомия и физиология – это науки о строении и функциях организма. Изменение строения и функций организма, возникающие в процессе...
Физиология внутренней среды организма iconГомеостаз совокупность реакций, обеспечивающих поддержание или восстановление...
Гомеостаз совокупность реакций, обеспечивающих поддержание или восстановление относительно динамического постоянства внутренней среды...
Физиология внутренней среды организма iconПостулаты рационального питания
Рациональное питание должно обеспечивать постоянство внутренней среды организма (гомеостаз) и поддерживать жизнедеятельность (рост,...
Физиология внутренней среды организма iconЗначение выделения продуктов
При накоплении этих веществ в организме возникает опасность нарушения постоянства состава и объема внутренней среды организма, что...
Физиология внутренней среды организма icon6 Методы стратегического анализа состояния внутренней среды предприятия
В современной литературе по управлению и экономике для обозначения изучения состояния внутренней среды предприятия, наряду со стратегическим...
Физиология внутренней среды организма iconТест по теме: «Нервная система»
Рефлекс — это: а ответная реакция организма; б ответная реакция организма на воздействие внешней среды или изменение внутреннего...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
pochit.ru
Главная страница