Состав и функции внутренней среды.

Внутренняя среда создаёт условия для нормальной жизнедеятельности всех клеток организма, что достигается относительным постоянством ее состава и физико-химическими свойствами. Поддержание постоянства внутренней среды организма носит названиегомеостаза.Малейшие изменения, происходящие в организме, отражаются на составе и свойствах внутренней среды. Не случайно французский учёный Клод Бернар назвал кровь «зеркалом организма».

Состав и значение крови. Значение крови в организме разнообразно. Кровь выполняет транспортную, дыхательную, питательную, выделительную, терморегуляторную, поддержание гомеостаза (рН, осмотического давления), защитную (иммунитет, свёртывание), гуморальную регуляцию и осуществляет межклеточную передачу информации Количество крови у человека относительно постоянно и зависит от массы тела и возраста. У новорожденных кровь составляет 15-20%, у грудных детей-13% массы тела. У детей начиная с семилетнего возраста количество крови, держится на уровне 7%, так же как и у взрослых. В организме взрослого человека массой 70 кг 5-6 л крови. Кровь - один из видов соединительной ткани и состоит из межклеточного вещества (плазмы) и форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов (табл. 1). Кровяная плазма содержит все жизненно необходимые вещества: (50-60% объёма крови), вода 90-92%, белки 7%, жиры 0,8%, глюкоза 0,12%, мочевина 0,05%, минеральные соли 0,9%, продукты жизнедеятельности клеток, ферменты, гормоны. В крови детей 7-10 лет колебания содержания глюкозы значительно большие, чем в крови людей старше 17-18 лет. Особенно велики колебания содержания глюкозы в крови человека в период полового созревания. Минеральными веществами плазмы крови являются NaCl, KCl, CaCl2, NaHCO2, NaH2РО4 и другие соли, а также ионы Na+, Ca+, K+. Постоянство ионного состава крови обеспечивает устойчивость осмотического давления и сохранение объёма жидкости в крови и клетках организма. Кровотечения и потеря солей опасны для организма, для клеток. Поэтому в медицинской практике применяют изотонический солевой раствор, имеющий такое же осмотическое давление, как и плазма крови (0.9% раствор NaCl). Применяют кровезаменяющие растворы, содержащие не только соли, но и белки, глюкозу. Если эритроциты поместить в гипотонический раствор, с малой концентрацией солей, осмотическое давление, в котором низкое, то вода проникает в эритроциты. Эритроциты набухают, клеточная оболочка их разрывается, гемоглобин выходит в плазму крови и окрашивает её. Такая окрашенная кровь получила название лаковой крови. В гипертоническом растворе с высокой концентрацией солей и высоким осмотическом давлением вода выходит из эритроцитов, и они сморщиваются.

Эритроциты.Являются красными кровяными тельцами, без ядра, не способны к делению. Количество эритроцитов в 1мкл крови у взрослых мужчин составляет от 3.9 до 5.5 млн., у женщин - от 3.7 до 4.9 млн. При некоторых заболеваниях, а также при сильных кровопотерях количество эритроцитов уменьшается. При этом в крови снижается содержание гемоглобина. Такое состояние называют анемией (малокровием). У здорового человека продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней, а затем они погибают. разрушаются в селезёнке. В течение 1 секунды погибает примерно 10-15 млн. эритроцитов. Вместо погибших эритроцитов появляются новые, молодые, которые образуются в красном костном мозге из его стволовых клеток, а также в селезёнке (красная пульпа). каждый эритроцит имеет форму вогнутого с обеих сторон диска. снаружи эритроциты покрыты оболочкой-плазмолеммой. В цитоплазме эритроцитов отсутствуют органеллы, 34% ее объёма составляет пигмент гемоглобин, функцией которого является перенос кислорода и углекислого газа. Гемоглобин состоит из молекулы белка глобина и четырёх молекул гема, содержащего железо. Нормальное содержание гемоглобина (Нв) у мужчин в норме - 130-160 г/л, у женщин - 120-140 г/л. В лёгких гемоглобин образует с кислородом непрочное соединение - оксигемоглобин. Кровь, содержащая оксигемоглобин, ярко-алая. Чем больше кислорода в крови, тем она ярче. Оксигемоглобин, отдавший кислород, называется восстановленным гемоглобином. Отдав кислород, кровь насыщается углекислым газом. Гемоглобин в соединении с углекислым газом называется карбогемоглобином. В лёгких углекислый газ покидает кровь, гемоглобин которой насыщается кислородом. гемоглобин легко вступает в соединение с угарным газом, образуя при этом карбоксигемоглобин. Присоединение угарного газа к гемоглобину происходит в 300 раз легче, быстрее, чем присоединение кислорода. Поэтому содержания в воздухе даже небольшого количества угарного газа вполне достаточно, чтобы он присоединился к гемоглобину крови и блокировал поступление в кровь кислорода. В результате недостатка кислорода в организме наступает кислородное голодание (отравление угарным газом) и связанные с этим головная боль, рвота. головокружение. потеря сознания и даже гибель человека. первая помощь пострадавшему заключается в обеспечении доступа чистого воздуха в лёгкие.

При отстаивании несвертывающейся крови эритроциты, как более тяжелые, опускаются вниз. На этом свойстве и основано определение скорости оседания эритроцитов (СОЭ). У мужчин в норме СОЭ- 6-12 мм/ч, у женщин - 8-15 мм/ч.

Лейкоциты. Бесцветные кровяные клетки округлой формы, содержат ядро и цитоплазму. Образуются в селезёнке (белая пульпа), лимфатических узлах, красном костном мозге. У здорового человека в 1мкл крови насчитывается от 3500 до 9000 лейкоцитов. Продолжительность жизни лейкоцитов - от 1 дня до нескольких дней. Лейкоциты участвуют в защитной функции организма (фагоцитоз, иммунитет). По составу цитоплазмы лейкоциты делятся на две большие группы: зернистые и незернистые.

Лейкоцитарная формула крови.

Лейкоцитарная формула крови непостоянна. Она может меняться в связи с болезнями, во время плача, увлекательной игры, при утомлении, вызванном большой нагрузкой в течение дня. Увеличение содержания нейтрофилов в крови может свидетельствовать о наличии в организме воспалительного очага. При глистных заболеваниях и аллергических реакциях повышается содержание эозинофилов. При ангине значительно увеличивается количество лимфоцитов. При угнетении функции костного мозга, например при действии радиации, больших доз рентгеновских лучей или действии ядовитых веществ, количество лейкоцитов в крови уменьшается. такое состояние называется лейкемией.

Тромбоциты. Кровяные пластинки имеют неправильную форму, являются фрагментами крупных клеток костного мозга, без ядра. Присутствуют в 1мкл крови в количестве 250000-350000. Мышечная работа, приём пищи повышают количество тромбоцитов в крови. Продолжительность жизни составляет 5-8 дней. Тромбоциты выделяют вещества, способствующие свёртыванию крови.

Таблица 1. Форменные элементы крови.

1- эритроциты; 2- нейтрофил; 3- эозинофил; 4- базофил; 5-большой лимфоцит; 6- средний лимфоцит; 7- малый лимфоцит; 8- моноциты; 9- кровяные пластинки (тромбоциты).

Свёртывание - защитное приспособление, предохраняющее организм от потери крови.

Рана

тромбоциты

разрушаются

Соли Са²+ тромбобластин ферменты плазмы

(глобулины)

протромбин тромбин

(в печени) (в плазме)

фибриноген фибрин (в виде

(растворимый) нитей)

тромб

клетки крови

Группы крови. Переливание крови. Первое переливание крови человеку было произведено 15 июня 1667 г. Жаном Батистом Дени. Он влил больному, ослабевшему после 20 кровопусканий, несколько граммов крови ягнёнка. Хотя чужеродная кровь вызвала тяжёлую болезнь, больной перенёс ее и выздоровел. Но дальнейшие попытки переливания крови от животных человеку вели к смертельному исходу. Поэтому такие методы лечения были запрещены законом. исследования Ландштейнера и Янского в 1900 г. позволили выяснить, что в эритроцитах крови людей содержатся вещества, названные агглютиногенами (т.е. склеиваемыми), а в плазме - вещества, названные агглютининами (т. е. склеивающими). В крови людей были найдены два вида агглютиногенов, обозначенных первыми буквами латинского алфавита - Аи В - и два вида агглютининов, обозначенных греческими буквами α и β . Оказалось, что стоит встретиться агглютиногену А с агглютинином α или агглютиногену В с агглютинином β в достаточных концентрациях, как произойдёт склеивание эритроцитов. На этом основании людей по совместимости крови разделили на 4 группы.

Таблица 3

Классификация групп крови человека

Как показано в таблице 3, в первой группе крови, в ее плазме, содержатся оба агглютинина, а у эритроцитов этой группы агглютиногенов нет вообще. У второй группы крови. в ее плазме, имеется агглютинин. У третьей группы крови, в ее плазме, имеется агглютинин , а у эритроцитов содержится агглютиноген В. У четвертой группы крови агглютининов в плазме крови вообще нет, а эритроциты содержат оба агглютиногена - А и В. При переливании крови нужно обязательно учитывать совместимость групп крови. При этом важно, чтобы в результате переливания крови эритроциты донора не склеивались в крови реципиента.

Схема переливания (совместимости) групп крови.

Кроме агглютиногенов Аи В у эритроцитов крови некоторых людей может содержаться агглютиноген, получивший название резус-фактора. Этот фактор впервые был обнаружен в крови обезьян макак-резус. Резус - фактор обнаруживается в крови примерно у 85% людей. Кровь таких людей называют резус-положительной (Rh+). Кровь, в которой резус-фактора нет, называют резус-отрицательной (Rh−). Если резус-отрицательному человеку перелить резус-положительную кровь, то даже при условии совместимости крови по группам в крови резус-отрицательного человека будут образовываться антитела против чужеродного белка, которым в данном случае будет кровь резус-положительного человека. В организме существует система противосвертывания крови: гепарин (образуется в легких и печени) - препятствует свертыванию; фибринолизин (в сыворотке) - фермент, растворяющий фибрин.

Иммунитет.Обеспечивается деятельностью лейкоцитов- фагоцитов и лимфоцитов.Иммунитет - это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетически чужеродной информации.И. И. Мечников развил теорию иммунитета, согласно которой невосприимчивость организма определяется фагоцитарной активностью лейкоцитов. Это так называемый клеточной иммунитет. Немецкий ученый Эрлих Пауль создал гуморальную теорию иммунитета, которая объясняла невосприимчивость организма выработкой в крови защитных гуморальных веществ - антител. Антитела -Молекулы белка, синтезируемые в ответ на присутствие чужеродного вещества - антигена. Каждое антитело распознает свой антиген.Антигены- бактерии, вирусы или их токсины (яды), а также переродившиеся клетки организма. Т- лимфоциты обеспечивают клеточный иммунитет, В - лимфоциты обеспечивают гуморальный иммунитет.

Т – лимфоциты образуются в тимусе и определяют генетическую чужеродность попавшего в организм вещества. Им все равно, какое чужеродное вещество перед ними.

Т – лимфоциты справились со своей работой, но армия бактерий прорвала оборону, у человека поднимается tº. И здесь на помощь приходят В – лимфоциты, выделяющие антитела убивающие организмы. Отсюда, этот вид иммунитета – гуморальный, т.е. жидкостный.

Нейтрофилы – разновидность лейкоцитов, образуются в костном мозге. Они могут проникать через стенки кровеносных сосудов и мигрировать в места повреждения клеток и тканей. Так происходит образование гноя. Это естественная защита организма. Клетки моноциты способны переваривать грибки, простейшие, переродившиеся клетки организма.

Клеточная и гуморальная системы иммунитета дополняют друг друга, и обе занимают главное место в организме.

Таким образом, клеточный и гуморальный иммунитет имеет свой механизм. Клеточный основан на фагоцитарной теории И.И. Мечникова, а гуморальный – основан на выделении жидкостей – антител для борьбы с чужеродными веществами. Благодаря данным особенностям обеспечивается надежная защита организма. Образование лейкоцитов связано с органами иммунной системы.

Иммунная система

центральные органы периферические органы

(костный мозг, тимус) (селезенка, лимфатические узлы,

миндалины, пейеровы бляшки

кишечника , лимфоидные,

образования кожи и слизистых

оболочек, аппендикс и др).

Рисунок 1. Схема расположения центральных и периферических органов иммунной системы у человека: 1- костный мозг; 2- миндалины лимфоидного глоточного кольца; 3- тимус; 4- лимфатические узлы 9подмышечные); 5- селезенка; 6- лимфоидная (пейерова бляшка); 7- аппендикс; 8- лимфоидные узелки.

Различают несколько видов иммунитета:

Врожденный иммунитет - наследуется ребенком от матери (люди с рождения имеют в крови антитела). Предохраняет от собачьей чумы и чумы крупного рогатого скота. одна из форм врожденного иммунитета связана с переносом антител (иммуноглобулинов) от матери к плоду через плаценту. Это обеспечивает устойчивость новорожденного ко многим возбудителям в течение некоторого времени.

Естественно приобретенный иммунитет -развивается после перенесенного инфекционного заболевания: корь, ветрянка, оспа и т. д. в зависимости от свойств возбудителя и состояния иммунной системы организма невосприимчивость может быть пожизненной (после кори0, длительной (после брюшного тифа) или сравнительно кратковременной (после гриппа).

Активно приобретенный иммунитет -развивается после прививки (введение в организм ослабленных или убитых возбудителей инфекционного заболевания). Прививка может вызвать заболевание в легкой форме.

Пассивно приобретенный иммунитет - развивается при действии лечебной сыворотки, содержащей необходимые антитела. Получают из плазмы крови болевших животных или людей.

Профилактика инфекционных заболеваний. Иммунные свойства крови совершенны, но всё же человек встречается в своей жизни с различными инфекционными заболеваниями. Инфекционное заболевание - это заболевания, которое вызываются болезнетворными микроорганизмами или вирусами. Без микроскопа этих возбудителей рассмотреть невозможно. Это бактерии: кокки (вызывают заболевания кожи, ангину, пневмонию), палочки (вызывают туберкулез, дифтерию), вибрионы, спириллы; вирусы - неклеточная форма жизни, вызывают грипп, краснуху и др. источником заражения может стать человек и животное (бешенство, чума, ящур). Существует несколько путей передачи инфекции:

- контактный (рукопожатие, поцелуй, укус). Передается коклюш, бешенство, дифтерия и др.

- воздушно - капельный (передаются те инфекции, возбудители которых находятся на слизистой оболочке зева, носа, носоглотки). Это грипп, ангина, дифтерия, туберкулез.

- водно - пищевой (тиф, холера и др.)

- живые переносчики инфекций (мухи - дизентерию, вши - сыпной тиф, комары - малярию)

В 20 веке появилась новая чума - СПИД. СПИД или синдром приобретенного иммунодефицита - инфекционное заболевание вирусной природы. Вирус поражает ту часть иммунной системы человека, которая связана с Т - лимфоцитами крови, обеспечивающими клеточный и гуморальный иммунитет.