Под внутренней средой организма понимают совокупность жидкостей (кровь, лимфа, тканевая и цереброспинальная жидкость), принимающих участие в процессах обмена веществ и поддержания гомеостаза организма. Для нормальной жизнедеятельности организма необходимо относительное постоянство состава внутренней среды, её физико-химических и биологических свойств и устойчивость основных физиологических функций (кровообращения, дыхание и т. д.).
Это постоянство называется гомеостазом. Регулируется оно ЦНС железами внутренней секреции.
Гомеостаз характеризуется рядом биологических констант – это устойчивые количественные показатели, которые характеризуют нормальную жизнедеятельность организма. К биологическим константам относят: активную реакцию крови, содержание сахара, питательных веществ в крови, величину осмотического, артериального давления, температуру тела и т. д.
Постоянство состава и свойств внутренней среды организма относительно, т. к. в процессе жизнедеятельности создаются условия для её изменения. Есть специальные механизмы (гомеостатические реакции), которые обеспечивают саморегуляцию состава и свойств внутренней среды, т. е. поддерживают гомеостаз. Это достигается непрерывностью происходящей работой ряда органов и физиологических систем (например, в процессе жизнедеятельности происходит трата питательных веществ, которые пополняются за счёт функций органов пищеварения).
Взаимосвязанная, согласованная работа всех органов и систем обеспечивается нервными и гуморальными механизмами.
Гуморальная регуляция осуществляется за счёт гормонов, медиаторов, продуктов обмена и других активных веществ, находящихся в жидкостях организма (кровь, лимфа и т. д.).
Нервный механизм регуляции функций обеспечивает быструю перестройку функций органов и организма в целом в соответствии с условиями существования. Нервная регуляция подчиняет себе гуморальную. Поэтому в целостном организме существует единая нейрогуморальная регуляция функций.
Кровь – это жидкая ткань, циркулирующая по сосудам, осуществляющая транспорт различных веществ в пределах организма и обеспечивающая питание и обмен веществ всех клеток тела. Красный цвет крови придаёт гемоглобин, содержащийся в эритроцитах.
В понятие «Система крови» входят: кровь, органы кроветворения (красный костный мозг, лимфатические узлы и др.), органы кроверазрушения и механизмы регуляции (нейрогуморальный аппарат).
Общее количество крови в организме взрослого человека в норме составляет 6 – 8 % от массы тела и равна ~ 4,5 – 6 л. В покое в сосудистой системе находится 60 – 70 % (это циркулирующая кровь). Другая часть (30 – 40 %) – содержится в специальных кровяных депо (печень, лёгкие) – это депонированная (резервная) кровь.
Кровь состоит из жидкой части – плазмы и взвешенных в ней клеток – форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов.
На долю форменных элементов приходится 40 – 45 %, на долю плазмы 55 – 60 %;
Объёмное соотношение форменных элементов и плазмы называется гемотокритом
Плазма содержит 90 – 92 % воды и 8 – 10 % сухого остатка (в основном белки – 7-8%, минеральные соли – 1 %); белки (альбумины, глобулины, фибриноген).
Эритроцит - форменный элемент крови, содержащий Hb. Имеет форму двояковогнутого диска. Они очень гибки и эластичны, легко деформируются и проходят через кровеносные капилляры с диаметром меньше, чем диаметр эритроцита.
Образуются в красном костном мозге, разрушаются в печени и селезёнке. Продолжительность жизни 100 –120 дней. В начальных фазах своего развития эритроцит имеет ядро и называется ретикулоцитом. По мере созревания ядро замещается дыхательным пигментом, составляющим 90 % сухого вещества эритроцита.
В норме у женщины – 3,7 – 4,7х1012/л; у мужчин – 4 – 5х1012/л.
Повышение количества эритроцитов в единице объёма крови – эритроцитоз;
Понижение количества эритроцитов в единице объема крови – эритропения.
Функции эритроцитов:
- дыхательная – за счёт Hb присоединяющегося О2 и СО2;
2. питательная – адсорбирование на своей поверхности АК и доставка их к клеткам организма;
3. защитная – а) связывание токсинов, находящихся на их поверхности, антитоксинами;
б) участие в свёртывании крови;
4. буферная – поддержание с помощью гемоглобина рН крови;
5. креаторная – перенос веществ, осуществляющих межклеточные взаимодействия, обеспечивающие сохранность структуры органов и тканей;
6. ферментативная – перенос различных ферментов.
Гемоглобин – является основной составной частью эритроцитов и обеспечивает дыхательную функцию крови и регуляцию рН.
Является сложным белком – хромопротеидом, состоящим из белка-глобина и группы гема (содержит атом Fe, который способен присоединять и отдавать молекулу О2).
Hb в норме у мужчин – 130-160 г/л. у женщин – 120 –140 г/л.
Лейкоцит – это бесцветная ядерная клетка, не содержащая Hb. Размер ~ 8 – 20 мкм.
Образуется в красном костном мозге, лимфоузлах, селезёнке, лимфатических фолликулах. В норме – 4-9х109/л.
Повышенное содержание лейкоцитов в крови – лейкоцитоз.
Пониженное содержание лейкоцитов в крови – лейкопения.
Продолжительность жизни лейкоцита составляет 15-20 дней (лимфоцитов – 20 и более лет).
Лейкоциты делят на две группы:
1. гранулоциты (зернистые)
2. агранулоциты (незернистые)
В первую группу входят: нейтрофилы, эозинофилы, базофилы.
Во вторую – лимфоциты и моноциты.
Процентное соотношение отдельных форм лейкоцитов в крови называется лейкоцитарной формулой или лейкограммой.
Лейкоцитарная формула:
Нейтрофилов: палочкоядерных 1-6 %
сегментоядерных 47-72 %
Эозинофилов – (0,5 - 5)%
Базофилов – (0 - 1)%
Лимфоцитов – (19 - 37)%
Моноцитов – (3 - 11)%
Её изменения свидетельствуют о различных заболеваниях.
Физиологические свойства лейкоцитов:
1. амёбовидная подвижность
(т.е. способность активно передвигаться за счёт образования ложноножек);
2. диапедез – способность выходить через неповреждённую стенку сосуда;
3. фагоцитоз – способность окружать инородные тела и микроорганизмы,
захватывать их в цитоплазму, поглощать и переваривать.
Функции лейкоцитов:
1. защитная – борьба с чужеродными агентами (фагоцитоз);
2. антитоксичность (выработка антитоксинов);
3. выработка антител, обеспечивающих иммунитет;
4. участие в развитии всех этапов воспаления;
5. ферментативная – содержат различные ферменты (необходимые для фагоцитоза);
6. участвуют в процессе свёртывания крови;
7. являются центральным звеном иммунной системы организма;
8. обеспечивают реакцию отторжения трансплантата и др.
Нейтрофилы
Нейтрофилы – полиморфноядерные лейкоциты. Они имеют круглую форму, их диаметр составляет около 12 мкм. В цитоплазме находится два вида гранул: первичные (азурофильные) и вторичные (специфические). Специфические мелкие, более светлые и составляют около 85 % от всех гранул, имеют в составе бактерицидные вещества, белок. Аузорофильные крупнее, их содержится порядка 15 %, в них присутствуют ферменты. Зернистость мелкая, состоит из гликогена, липидов, аминокислот, РНК, ферментов, за счет которых происходит расщепление и синтез веществ. У юных форм ядро бывает бобовидным, у палочкоядерных – в виде палочки или подковы. У зрелых клеток – сегментоядерных – оно имеет перетяжки и выглядит разделенным на сегменты, которых может быть от 3 до 5. В ядре, которое может иметь отростки (придатки) содержится много хроматина.
Главная роль – защита организма от инфекционных агентов. Эти клетки захватывают бактерии в свою цитоплазму и переваривают. Кроме этого, они могут вырабатывать противомикробные вещества. При проникновении инфекции в организм они устремляются к месту внедрения, накапливаются там в большом количестве, поглощают микроорганизмы и погибают сами, превращаясь в гной.
Эозинофилы
Эти гранулоциты достигают в диаметре 12 мкм, имеют мономорфную крупную зернистость. В цитоплазме содержатся гранулы овальной и сферической формы. Зернистость окрашивается кислыми красителями в розовый цвет, цитоплазма становится голубой. Присутствуют гранулы двух видов: первичные (азурофильные) и вторичные, или специфические, заполняющие почти всю цитоплазму. В центре гранул содержится кристаллоид, в котором находится основной белок, ферменты, пероксидаза, гистаминаза, эозинофильный катионный белок, фосфолипаза, цинк, коллагеназа, катепсин. Ядро эозинофилов состоит из двух сегментов.
При заражении глистами эти клетки проникают в кишечник, разрушаются и выделяют токсические вещества, убивающие гельминтов. При аллергиях эозинофилы удаляют избыточный гистамин.
Базофилы
Эта разновидность лейкоцитов с полиморфной зернистостью имеет размеры от 8 до 10 мкм. Гранулы разных размеров окрашиваются основным красителем в темный сине-фиолетовый цвет, цитоплазма – в розовый. Зернистость содержит гликоген, РНК, гистамин, гепарин, ферменты. В цитоплазме находятся органеллы: рибосомы, эндоплазматическая сеть, гликоген, митохондрии, аппарат Гольджи. Ядро чаще всего состоит из двух сегментов.
Функции: поддержание кровотока в мелких сосудах; трофика тканей и рост новых капилляров; обеспечение миграции других лейкоцитов в ткани; защита кишечника, кожи и слизистых оболочек при инфицировании гельминтами и клещами; принимают участие в формировании всех аллергических реакций. Их называют скорой помощью при укусах ядовитых насекомых и змей.
Лимфоциты
По размеру их можно разделить на три вида: крупные (от 15 до 18 мкм), средние (около 13 мкм), мелкие (6-9 мкм). Последних в крови больше всего. По форме лимфоциты овальные или круглые. Ядро крупное, занимает практически всю клетку и окрашивается в синий цвет. В небольшом количестве цитоплазмы содержится РНК, гликоген, ферменты, нуклеиновые кислоты, аденозинтрифосфат.
Они постоянно патрулируют организм с целью обнаружения чужеродных микроорганизмов и вышедших из-под контроля клеток собственного организма, которые могут мутировать, затем быстро делиться и образовывать опухоли. Среди них есть информаторы – макрофаги, которые постоянно перемещаются по организму, собирают подозрительные объекты и доставляют их лимфоцитам. Лимфоциты делятся на три вида:
· Т-лимфоциты отвечают за клеточный иммунитет, вступают в контакт с вредными агентами и уничтожают их;
· В-лимфоциты определяют чужеродные микроорганизмы и вырабатывают против них антитела;
NK-клетки. Это настоящие киллеры, которые поддерживают в норме клеточный состав. Их функция – распознавать дефектные и раковые клетки и уничтожать их.
Моноциты
Это самые большие по размеру белые клетки, которые могут достигать в диаметре 20 мкм и более. В цитоплазме содержатся вакуоли, лизосомы, полирибосомы, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи. Ядро моноцитов крупное, неправильной, бобовидной или овальной формы, может иметь выпуклости и вмятины, окрашивается в красновато-фиолетовый. Цитоплазма приобретает под воздействием красителя серо-голубой или серо-синий цвет. В ней содержатся ферменты, сахариды, РНК.
Моноциты способны к активному амебоидному движению благодаря выростам цитоплазмы - псевдоподиям, к экстравазации (эмиграции за пределы кровеносных сосудов) и к хемотаксису (преимущественной миграции в места воспаления или повреждения тканей), но главным свойством моноцитов является способность к фагоцитозу. Попадая в ткани, образуют макрофаги.
Тромбоцит – это кровяная пластинка, форменный элемент, участвующий в свёртывании крови, необходимый для поддержания целостности сосудистой стенки.
Представляет собой округлое или овальное безъядерное образование с диаметром
2-5 мкм. Тромбоцит образуется в красном костном мозге из гигантских клеток – мегакариоцитов. В норме их 180 – 320х109/л.
Повышенное содержание тромбоцитов – тромбоцитоз.
Пониженное содержание тромбоцитов – тромбоцитопения.
Продолжительность жизни тромбоцита 2-10 дней.
Основные физиологические свойства:
1. амёбовидная подвижность
2. фагоцитоз
3. прилипание к чужеродной поверхности и склеивание между собой
4. лёгкая разрушаемость
5. выделение и поглощение различных биологически-активных веществ (норадреналин, адреналин и т.д.)
6. содержат в себе много специфических веществ, участвующих в свёртывании крови
Все эти свойства тромбоцитов обуславливают их участие в свёртывании крови, в остановке кровотечения (это основная функция тромбоцитов).
Гемопоэз (кроветворение) – сложный процесс образования, развития и созревания форменных элементов крови.
Гемопоэз осуществляется в специальных органах кроветворения.
Различают два периода гемопоэза: эмбриональный и постнатальный.
Эмбриональный – в период внутриутробного развития.
Постнатальный – после рождения ребёнка.
Единой материнской клеткой является клетка – предшественник (стволовая клетка), из которой через ряд промежуточных стадий образуются эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
Эритроциты образуются в красном костном мозге (внутри сосудов), проходя стадию ретикулоцитов, их количество 0,2 – 1% в крови.
Разрушаются в клетках системы макрофагов.
Лейкоциты образуются вне сосудов, при этом гранулоциты и моноциты созревают в красном костном мозге, а лимфоциты в вилочковой железе, лимфоузлах, селезёнке, миндалинах и других лимфоидных образованиях.
Попадают в кровоток за счёт активности ферментов и амёбовидной подвижности. Отмирают в клетках системы макрофагов.
Тромбоциты образуются из гигантских клеток- мегакариоцитов в красном костном мозге и лёгких (вне сосудов).
Разрушаются в клетках системы макрофагов.
Регуляция кроветворения:
I. Гуморальная регуляция
1. экзогенные факторы: биологически-активные вещества, витамины группы В,С, микроэлементы: Fe, Сu и т.д.
2. эндогенные факторы:
а) фактор Касла (из витаминов В12 и белков)
б) гемопоэтины, которые оказывают выраженное стимулирующее действие на
образование форменных элементов крови:
(эритро-поэтины, лейко-поэтины, тромбо-цитопоэтины)
соответственно влияют на эритропоэз, лейкопоэз и тромбоцитопоэз.
II. Нервная регуляция
(оказывает вегетативная нервная система).
«Ф у н к ц и и к р о в и».