Внутренняя среда организма. Состав и свойства крови

Лекция 3

Внутреннюю среду организма составляют тканевая жидкость, лимфа и кровь. Внутреннюю среду организма составляют тканевая жидкость, лимфа и кровь. Благодаря им в организме поддерживаются на относительно постоянном уровне температура тела, величина артериального давления, частота дыхания, содержание ионов натрия, калия, кальция, хлора, водорода, белков, сахара и других веществ. Способность сохранять постоянство внутренней среды полу-чила название гомеостаза. В сохранении параметров внутренней среды важнважная роль принадлежит нервным и эндокринным механизмам.

Тканевая жидкость заполняет пространства между кровеносными капил-лярами и клетками тканей. Она характеризуется специфичным составом для отдельных органов, почти лишена белков. Ее объем у человека составляет до 26,5 % массы тела. Тканевая жидкость обеспечивает переход аминокислот, глюкозы, гормонов, жиров, кислорода и других биологически активных ве-ществ из крови в клетки тканей и удаление углекислого газа и других продук-тов распада. Оттекая от органов в лимфатические сосуды, тканевая жидкость превращается в лимфу.

Лимфа это жидкость, циркулирующая по лимфатической системе челове-ка. По составу солей она близка плазме крови, характеризуется низким содер-жанием белков. Циркулируя по лимфатическим сосудам, лимфа способствует возвращению белков из межклеточных пространств в кровь, перераспределе-нию воды и поддержанию нормального обмена в тканях, удалению продуктов жизнедеятельности. В лимфатические сосуды кишечника поступают многие питательные вещества, в частности жиры. Нарушение лимфооттока ведет к на-рушению обмена веществ в тканях, возникновению отеков. Лимфатическая система обеспечивает реакции иммунитета организма. Вместе с лимфой могут распространяться болезнетворные микробы и раковые клетки.

Лимфа медленно движется по лимфатическим сосудам, по ходу которых располагаются лимфатические узлы, в которых происходит размножение лим-фоцитов. Благодаря лимфоцитам путем фагоцитоза происходит уничтожение микробов, чужеродных веществ и образование антител.

Лимфатические узлы располагаются группами. Наибольшие их скопления наблюдаются в подчелюстной, подмышечной, локтевой, подколенной и пахо-вой областях. Много лимфоузлов на шее, в грудной и брюшной полостях и в полости таза. При воспалительных процессах они увеличиваются, становятся плотными и могут легко прощупываться.

Состав и функции крови. Кровь является важнейшим компонентом внутренней среды организма. У взрослого человека ее количество составляет 7-8% массы тела (5-6 л), у младенца – 10-20%, что связано с более интенсив-ными обменными процессами. У детей, начиная с семилетнего возраста, коли-чество крови держится, каки у взрослых, на уровне 7% от массы тела. Кровь циркулирует по сосудам, но часть ее (до 40 %) находится в кровяных депо (се-лезенка, печень, легкие, кожа и др.). Выход крови из депо происходит при мы-шечной работе, кровопотерях, понижении атмосферного давления. За счет движения крови поддерживается непрерывная циркуляция жидкостей внут-ренней среды организма.

Кровь на 55-60 % состоит из плазмы и на 40-45 % – из форменных эле-ментов (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов). Она имеет слабощелочную реакцию. Для артериальной крови рН составляет 7,4, рН венозной, вследствие содержания углекислоты, равно 7,35. Удельный вес плазмы у детей ниже, чем у взрослых, а вязкость крови выше.

Плазма крови содержит воду (90-92%), минеральные соли (0,9%), белки (6,6-8%), жиры (0,8%), углеводы (0,12%), ферменты, антитела и другие веще-ства. Основными белками плазмы являются альбумины (около 4,5% от общего количества белков), глобулины (2-5%), фибриноген (0,2-0,4%). Они обеспечи-вают вязкость плазмы, поддерживают рН крови, препятствуют оседанию эрит-роцитов, участвуют в поддержании иммунитета и свертывании крови, служат переносчиками ряда гормонов, минеральных веществ, липидов, холестерина. Состав солей плазмы близок к составу морской воды.

Эритроциты, или красные кровяные клетки. Это мелкие (7-8 мкм в диа-метре) безъядерные клетки, имеющие форму двояковогнутого диска. Отсутст-вие ядра позволяет эритроциту вмещать большое количество гемоглобина, а форма способствует увеличению его поверхности. В 1 мкл крови взрослого че-ловека насчитывается 4,5-6 млн эритроцитов, у детей младшего школьного воз-раста – 5-6 млн. Количество эритроцитов в крови непостоянно. Оно увеличива-ется при подъеме в высоту, больших потерях воды и т. д. Увеличение их числа называют эритроцитозом (эритремией), а уменьшение – эритропенией (анеми-ей). Образуются эритроциты в красном костном мозге, а разрушаются в селе-зенке и печени. Длительность жизни эритроцитов человека составляет около 120 дней.

Гемоглобин (Нв) – красный железосодержащий пигмент, состоящий из двух частей: белка глобина и гема, содержащего железо. В легочных капилля-рах гемоглобин, соединяясь с кислородом, образует оксигемоглобин (НbO2), присутствующий в артериальной крови. В капиллярах тканей оксигемоглобин распадается с освобождением кислорода, образуя восстановленный гемоглобин (HbH). При соединении с углекислым газом, в венозной крови, образуется кар-богемоглобин (HbСО2).

Количество гемоглобина является показателем состояния здоровья. В нор-ме у мужчин в крови содержится 130-160 г/л гемоглобина, у женщин – около 130 г/л. У ребенка младшего школьного возраста содержится 80-81% гемогло-бина, у взрослых – 85%. При понижении содержания гемоглобина в крови воз-никает болезнь – малокровие (анемия). Ее причиной могут быть кровотечения, повышенное кроворазрушение, гельминтозы, недостаток железа и витамина В12. При любой форме анемии возникает кислородное голодание. Чем младше ребенок, тем легче у него развивается малокровие, что объясняется более сла-бой функцией кроветворных органов и недостаточным поступлением кислоро-да из-за возрастных особенностей дыхательных путей. Взрослые и дети, стра-дающие анемией быстрее утомляются, отличаются бледностью кожи, одышкой, рассеянностью внимания.

В организме, помимо гемоглобина, в скелетных мышцах содержится миоглобин, который может присоединять до 14 % кислорода, находящегося в тка-нях. Это резерв на случай дефицита кислорода при интенсивной мышечной ра-боте. Кроме того, известны патологические соединения гемоглобина. Это со-единение с угарным газом – карбоксигемоглобин (HbСO) и метгемоглобин (HbOH), возникающий при попадании в кровь сильных окислителей (анилин, перманганат калия). Присоединение угарного газа к гемоглобину происходит в 300 раз быстрее, чем кислород. Карбоксигемоглобин соединение более проч-ное, чем оксигемоглобин. Отравление угарным газом опасно для жизни. Первая помощь при таком отравлении заключается в обеспечении доступа чистого воз-духа в легкие.

При отстаивании крови с добавлением веществ, препятствующих сверты-ванию, наблюдается оседание эритроцитов. Величина скорости оседания эрит-роцитов (СОЭ) зависит от свойств плазмы, в первую очередь от содержания в ней белков глобулинов и фибриногена. Концентрация последних возрастает при воспалительных процессах, беременности. В норме СОЭ составляет у муж-чин 1-10 мм/ч, у женщин 2-15 мм/ч. При беременности она увеличивается до 40-50 мм/ч.

Лейкоциты. Лейкоцитами называют бесцветные клетки крови. По особен-ностям строения различают зернистые (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы) и незернистые (лимфоциты и моноциты) лейкоциты. Каждый вид лейкоцитов выполняет определенные функции. Их процентное соотношение в крови назы-вают лейкоцитарной формулой (нейтрофилы - 75%,базофилы - 0,5%, эозинофи-лы - 1-4%, лимфоциты 25-30%). Она имеет диагностическое значение и приме-няется при определении стадии заболевания. При скарлатине, ангине, ревма-тизме увеличивается процент лимфоцитов. При алергических заболеваниях по-вышается процент содержания эозинофилов, при некоторых других - нейтро-филов и базофилов.

Количество лейкоцитов в 1 мкл крови взрослого человека колеблется в пределах 4-9 тыс., у детей в пределах 9-12 тыс. Уменьшение их числа в крови вызывает лейкопению. Она наблюдается при различных заболеваниях из-за уг-нетения выработки лейкоцитов. Увеличение количества лейкоцитов называют лейкоцитозом. Он может быть физиологическим из-за перераспределения кро-ви после приема пищи, физической работы, а также при повышении температу-ры тела (например после принятия ванны) или возникать при воспалительных заболеваниях. Лейкоцитарная формула у детей изменяется еще и при утомле-нии, во время плача, увлекательной игры.

Срок жизни лейкоцитов различен и может колебаться от нескольких часов (нейтрофилы) до 100-200 и более суток (лимфоциты). Зернистые лейкоциты образуются в красном костном мозге, моноциты – в печени и селезенке, лим-фоциты – в вилочковой железе, костном мозге, а затем размножаются в селе-зенке, лимфатических узлах.

Главная функция лейкоцитов состоит в их способности защищать орга-низм от инфекции. Каждый вид лейкоцитов выполняет определенные функции. Нейтрофилы и моноциты способны активно захватывать и поглощать бактерии, фрагменты клеток, твердые частицы. Это явление получило название фагоци-тоза или внутриклеточного переваривания. Эозинофилы поглощают и нейтра-лизуют аллергены и токсины паразитов (вирусов, бактерий, простейших, пло-ских и круглых червей). Лимфоциты вырабатывают антитела, которые делают организм невосприимчивым к инфекционным заболеваниям.

Тромбоциты. Тромбоцитами называют безъядерные кровяные образова-ния круглой или овальной формы диаметром 2-5 мкм. Они образуются в крас-

ном костном мозге и живут 8-11 дней. В 1 микролитре крови взрослого челове-ка содержится 200-400 тыс. тромбоцитов, у детей 100-200 тыс. В них выявля-ются специфические гранулы, содержащие вещества, участвующие в свертыва-нии крови.

Свертывание крови (гемостаз) представляет биологический процесс, со-провождающийся превращением жидкой крови в эластический сгусток в ре-зультате перехода растворенного в плазме крови белка фибриногена в нерас-творимый фибрин. Это защитная реакция организма, предотвращающая потерю крови при нарушении целостности кровеносных сосудов. Процесс свертывания крови регулируется нервной и эндокринной системами и обусловлен взаимо-действием компонентов сосудистой стенки, тромбоцитов и ряда белков плазмы, называемых факторами свертывания крови. При осуществлении этого процесса тромбоциты начинают прилипать к поврежденной сосудистой стенке и освобо-ждают ферменты, которые в присутствии солей кальция превращают белок протромбин, синтезирующийся в печени при участии витамина К, в тромбин. Последний способствует переходу растворенного в плазме белка фибриногена в фибрин, который, полимеризуясь, образует тонкие нити, удерживающие эрит-роциты. В результате формируется сгусток, закупоривающий пораженное ме-сто сосуда, и кровотечение останавливается. Время свертывания крови у чело-века колеблется от 5 до 12 минут.

Группы крови. Иммунологические признаки крови, обусловленные специ-фическими веществами – антигенами, позволяют делить ее на группы. В эрит-роцитах содержатся особые белковые вещества (агглютиногены) двух видов, которые принято обозначать символами А и В. В плазме крови содержатся бел-ки (агглютинины) α и β. Агглютинины α способны склеивать агглютиногены А, агглютинины β – агглютиногены В. В крови человека никогда одновременно не встречаются агглютинин α и агглютиноген А или β и В. В зависимости от со-держания агглютиногенов и агглютининов кровь человека делят на четыре группы:

I группа (0) – α и β, II (А) – А и β, III (В) – В и α, IV (А и В) – 0. Около 85% людей имеют в составе эритроцитов белок-агглютиноген – резус-фактор (Rh). Их называют резус-положительными (Rh+). Остальных, не имеющих данного белка, назыают резус-отрицательными (Rh-). Определяют группы крови по ре-акции склеивания эритроцитов (гемагглютинация).

Переливание крови проводят с учетом совместимости групп крови и резус-фактора. Одноименный агглютиноген донора не должен встречаться с агглюти-нином реципиента. Люди с I группой не являются универсальными донорами, как считалось ранее, т.к. в 10-20% случаев у них встречаются дополнительные агглютиногены и агглютинины. Установлено, что можно переливать не более 500мл донорской крови другой группы, а затем только кровь своей группы. Кровь II группы можно переливать людям со II и IV группами. Кровь доноров III группы можно переливать реципиентам III и IV групп, IV группы – только обладателям этой группы. Людям, кровь которых не содержит резус-фактора нельзя приливать кровь людей имеющих положительный резус-фактор, т.к. возникает резус-конфликт. В связи с этим была установлена причина гибели

плода у некоторых беременных женщин. Развитие резус-положительного плода у резус-отрицательной матери сопровождается переходом через плаценту ре-зус-фактора плода в кровь матери и обратной диффузией в кровь плода антире-зусных веществ, вызывающих у него гемолиз эритроцитов и последующую ги-бель.

Иммунитет. Иммунологические нарушения: аллергияИзучение за-щитных свойств белых клеток крови было начато русским ученым И. И. Мечниковым, который сделал в 1883 г. первые сообщения о фагоцитозе. Важная роль в защите организма от инфекции принадлежит также особым белкам плазмы (антителам), которые вырабатываются плазматическими клетками (ви-доизмененными в процессе иммунного ответа лимфоцитами). Антитела содер-жатся в глобулиновой фракции белков крови (иммуноглобулины) и свободно циркулируют с током плазмы. Они обеспечивают способность организма защищать собственную целостность и биологическую индивидуальность от повреждающих агентов, или иммунитет. Повреждающими факторами, или антигенами, являются вещества, которые воспринимаются организмом как чужеродные и вызывают специфический иммунный ответ — реакцию антиген — антитело, направленную на обезвреживание болезнетворных микроорганизмов, продуктов их жизнедеятельности (токсины) и др.

Различают врожденный и приобретенный иммунитет. Врожденный имму-нитет является наследственным признаком данного вида. Так, человек невосприимчив к возбудителям чумы рогатого скота, куриной холеры и т. д. Естественный пассивный иммунитет характерен для новорожденного, когда примерно в течение года присутствуют антитела матери. Затем вырабатывается естественный активный иммунитет, который обеспечивается за счет иммунной памяти. Если иммунитет вырабатывается после перенесенного инфекционного заболевания, то называется приобретенным. Современная медицина располагает мощными средствами, позволяющими создавать иммунитет искусственно — путем предохранительных прививок, лечебных сывороток. После введения вакцины (ослабленная или убитая культура возбудителя инфекционного заболевания) в организме образуются соответствующие антитела к антигенам возбудителя и человек становится невосприимчивым к определенному заболеванию. Это активный приобретенный иммунитет. В настоящее время созданы актив-ные вакцины против оспы, бешенства, столбняка, туберкулеза. При введении в организм готовых антител, возникает искусственный пассивный иммунитет. Нарушение иммунитета проявляется в виде аллергии и СПИДа.

Сегодня под аллергией понимают неадекватный по силе иммунный ответ организма на определѐнное вещество (аллерген), связанный с повышенной к нему чувствительностью. Аллергеном называют антиген, вызывающий аллергию. Почему один антиген может быть аллергеном, а другой не может, до сих пор окончательно не ясно. Это определяется физико-химическими свойствами антигена и особенностями иммунной системы организма.

Все аллергены можно разделить на две большие группы:

1. эндогенные аллергены;

 

2. экзогенные аллергены.

 

Первая группа относится к тем случаям, когда по некоторым причинам развивается иммунный ответ на собственные компоненты организма. Вторая группа относится к аллергенам, присутствующим во внешней среде.

1. Аллергены животного происхождения. Выраженная аллергенность присуща клеткам покровных тканей – шерсти, перхоти, перьям птиц; кроме того, высокой аллергенностью обладают выделения теплокровных живот-ных: моча, слюна и т.д.

2. Растительные аллергены. Пыльца очень многих растений может вы-зывать аллергию. В воздухе появляется пыльца определѐнных групп расте-ний. Весной обнаруживается пыльца деревьев (берѐза, лещина, дуб). В пери-од конец мая – середина августа в связи с цветением злаковых трав (тимофе-евка, мятлик и т.д.).

3. Бактериальные и грибковые аллергены. Это аллергены бактерий (стафилококков, стрептококков) и грибов (плесневые, дрожжевые грибы).

4. Пылевые аллергены. В эту группу объединяют аллергены, входящие в состав домашней пыли (продукты жизнедеятельности микроклещей). аллер-гены библиотечной пыли, производственной пыли.

5. Лекарственные аллергены. Практически все из известных сегодня ле-карств, способны вызвать аллергию, выступая в качестве полноценных ал-лергенов. Наиболее часто аллергию вызывают такие медикаменты, как анти-биотики (пенициллин, стрентомицин, новокаин, лечебные гетерологические сыворотки).

6. Пищевые аллергены. Аллергия может возникать к целому ряду пище-вых продуктов: в качестве аллергенов наиболее часто выступают молоко, яй-ца, рыба, мѐд.

7. Интенсивные аллергены. Это аллергены, входящие в состав яда жа-лящих насекомых.

Признаки аллергической болезни возникают только в условиях контакта с аллергеном. Как только этот контакт прекращается, исчезают и признаки болезни.

Лекция 4