prosdo.ru 1 2 3 4


  1. Внутренняя среда организма и гомеостаз

Внутренняя среда организма - это совокупность биологических жидкостей, обеспечивающих взаимосвязи между клетками организма (К.Бернар, конец 19 в.). Основными компонентами внутренней среды являются: 1) плазма крови, 2) лимфа, 3) тканевая жидкость. Кроме того к внутренней среде относятся: 4) цереброспинальная жидкость (ликвор), 5) жидкости внутреннего уха и глазных камер, 6) жидкости полостей тела (плевральной, брюшной, синовиальная жидкость и т.п.).

Центральное место в физиологии занимает понятие гомеостаза (У.Кеннон, 1929 г.). Гомеостаз или гомеостазис (от греч. homoios - одинаковый, stasis - состояние) - это относительное динамическое постоянство параметров внутренней среды (ее объема, состава, гид­ростатического, осмотического и онкотического давлений, темпера­туры и др.), а также устойчивость основных физиологических функ­ций и процессов (дыхания, кровообращения и др.).

Гомеостаз является обязательным условием нормальной жизне­деятельности организма. Все патологические состояния сопровожда­ются нарушениями гомеостаза, например, сахарный диабет - повы­шением концентрации глюкозы в крови, артериальная гипертензия - повышением артериального давления.

В норме гомеостатические параметры не являются абсолютно постоянными и, в зависимости от состояния организма, колеблются в некотором диапазоне. Например, при физической нагрузке может повышаться артериальное давление, после приема пищи возрастает концентрация глюкозы и липидов в крови и т.д. Иногда условно вы­деляют жесткие константы гомеостаза, отклонения которых от средней величины даже на незначительную величину (например, для pH артериальной крови - менее чем на 1%) приводят к серьезным нарушениям жизнедеятельности, и пластичные константы, меняю­щиеся в относительно широких пределах (например, концентрация глюкозы после приема пищи может возрастать более чем на 100% по отношению к уровню, измеренному натощак).


Наиболее постоянны параметры плазмы артериальной крови, которая является общей внутренней средой для всех клеток организма. Внутренняя среда отдельных органов и тканей может заметно изме­няться, особенно при их активном функционировании. Например: температура в печени примерно на 1.5°С выше, чем в головном моз­гу; лимфа, оттекающая от тонкой кишки на высоте пищеварения, содержит повышенное количество липидов; в тканевой жидкости скелетных мышц во время физической нагрузки резко увеличивается концентрация молочной кислоты, углекислого газа и ионов водорода и т.п. Соответственно, различается и состав венозной крови, отте­кающей от разных органов.


  1. Функции крови

Система крови включает (Г.Ф. Ланг, 1939 г.): 1) периферическую кровь, циркулирующую по сосудам; 2) органы кроветворения (красный костный мозг, лимфатические узлы, селезенка, тимус); 3) органы кроверазрушения основном, селезенка); 4) аппарат регуля­ции кроветворения.

Кровь (греч. haima, haimatos) является важнейшим компонентом внутренней среды организма, общим для всех клеток. Непрерывная циркуляция крови обеспечивает ее основную функцию - транспорт­ную - перенос различных вещества от одних органов к другим. Бла­годаря транспортной функции крови осуществляется объединение отдельных органов и тканей в целостный организм. К частным функ­циям крови относятся: 1) дыхательная - перенос кислорода и углеки­слого газа; 2) питательная (трофическая) - перенос пластических и энергетических веществ (глюкоза, липиды и др.) к тканям; 3) выдели­тельная (экскреторная) - перенос конечных продуктов метаболизма из тканей к органам выделения; 4) регуляторная - перенос биологиче­ски активных веществ (например, гормонов), от одних органов к другим, а также выделение биологически активных веществ клетками крови (например, тромбоциты выделяют вещества, регулирующие тонус и проницаемость кровеносных сосудов); 5) защитная - связы­вание токсических веществ и их удаление из организма; синтез'клет- ками крови и перенос неспецифических противоинфекционных бел­ков (лизоцим, интерфероны и др.); участие в реакциях клеточного и гуморального иммунитета; обеспечение свертывания крови (гемостаза) при кровотечении; 6) буферная - участие в поддержании кислотно-основного состояния организма; 7) гемодинамическая - объем циркулирующей крови и ее вязкость влияют на артериальное давление и скорость кровотока; 8) перенос тепла - кровь является теплоносителем, распределение которого определяет теплообмен внутри организма, а также между организмом и внешней средой.


  1. Состав и общие свойства крови

Объем циркулирующей крови составляет у взрослых около 4 лмиров (6-8% от массы тела). Некоторая часть крови - объем депони­рованной крови - не участвует в циркуляции и содержится в венулах и синусоидных капиллярах органов - депо крови (скелетные мышцы, печень, селезенка). Соотношение объемов циркулирующей и депони­рованной крови может изменяться при различных состояниях, на­

пример, при физической нагрузке часть крови из скелетных мышц поступает в циркуляцию, а при недостаточной работе сердца пере­распределяется в печень или селезенку.

Кровь состоит из плазмы и форменных элементов (рис. 1). На до­лю плазмы приходится около 60% объема крови, на долю форменных элементов - около 40%. Примерный химический состав плазмы кро­ви, а также содержание различных форменных элементов в 1 литре крови приведены в табл. 1.

Рис. 1. Форменные элементы крови (сканирующая микрофото­графия). Двояковогнутые диски - эритроциты; в верхней части - лейкоцит.


Т а б л и ц а 1

Состав крови

Плазма (60 об%)

Форменные элементы (40 об%)

90% - вода

0.9%- минеральные соли 0.3%- липиды 0.1% - углеводы (глюкоза) 7% - белки


Эритроциты - 3.9-5.5 *10,3/л Лейкоциты - 4.0-8.8 *109/л Тромбоциты -180-320 *109







Отношение объёма форменных элементов к общему объёму крови называется показателем гематокрита (ПГ):

Объём форменных элементов

111=

Объём крови

Практически показатель гематокрита отражает содержание в крови эритроцитов, которые составляют подавляющее большинство форменных элементов.

Для определения показателя гематокрита исследуемую кровь помещают в специальный капилляр со шкалой и центрифугируют до полного разделения плазмы и форменных элементов, после чего по

шкале на капилляре определяют объемную долю форменных элемен­тов в крови. Результат выражают в объемных процентах (об%) или в л/л.

Норма показателя гематокрита: у мужчин - 40-48 об% (0.40-0.48 л/л); у женщин - 36-42 об% (0.36-0.42 л/л).

Увеличение показателя гематокрита может происходить вслед­ствие:


а) уменьшения количества плазмы ("сгущение" крови - гемокон­центрирование) - при усиленном потоотделении, поносе, рвоте, об­ширных ожогах, действии сильных мочегонных и т.п.;

б) увеличения количества эритроцитов - при усилении образова­ния эритроцитов в костном мозге (см. стр. 14 - абсолютный эритро- цитоз), а также при их выходе из депо.

Уменьшение показателя гематокрита может быть вызвано:

а) увеличением количества плазмы ("разведение крови" - гемоди- люция) вследствие внутривенных вливаний плазмозаменителей или выхода жидкости из тканей, что наблюдается, например, вследствие острой кровопотери (снижение показателя гематокрита при этом пропорционально объему кровопотери);

б) уменьшением количества эритроцитов - при уменьшении об­разования эритроцитов или усиленном их разрушении (см. стр. 14 - абсолютная эритропения).

Вязкость крови определяется в первую очередь концентрацией форменных элементов и поэтому прямо пропорциональна показате­лю гематокрита. Кроме того, вязкость крови увеличивается при по­вышении концентрации белков в плазме. В норме вязкость цельной крови (по отношению к вязкости воды) составляет 4-5 ед., вязкость плазмь! - 1.8-2.5 ед. Увеличение вязкости повышает сопротивление кровотоку и приводит к повышению системного артериального дав­ления органов и к нарушениям микроциркуляции. Наоборот, при снижении вязкости крови сопротивление кровотоку уменьшается.


  1. Плазма крови

Жидкая часть крови - плазма - содержит около 90% воды и 10% сухого остатка, в состав которого входят (см. табл. 1):


  • минеральные соли (в основном NaCl), которые определяют ос­мотическое давление крови и участвуют в поддержании водно­электролитного баланса организма;

  • различные органические вещества: энергетические субстраты (глюкоза, липиды), пластический материал (аминокислоты), конеч­ные продукты обмена (мочевина, креатинин, билирубин), биологиче­ски активные вещества (гормоны) и др.

Наиболее многообразные функции выполняют белки плазмы кро­ви, которые: 1) обуславливают онкотическое давление плазмы, влияющее на обмен воды между кровью и тканями; 2) влияют на вяз­кость крови; 3) участвуют в поддержании кислотно-основного со­стояния крови; 4) связывают и переносят липиды, железо, гормоны, токсичные и другие веществ; 4) участвуют в свертывании крови и фиб- ринолизе (белковые факторы свертывания, фибриноген, и др.); 5) осу­ществляют защитную функцию - неспецифическую (лизоцим, интер- фероны) и специфическую иммунную (антитела - иммуноглобулины);

  1. являются субстратом для образования биологически активных веществ (ангиотензиноген, калликреиноген м др.).

Удаляя из плазмы фибриноген, получают сыворотку крови, ко­торая не сворачивается, что удобно для хранения. Специально приго­товленные сыворотки крови, содержащие различные антитела, ши­роко используются в медицине для лечения (антистолбнячная, проти- возмеиная и другие) и диагностики (например, при определении групп крови).

Осмотическое давление (Роем) характеризует силу, с которой рас­творенные вещества "удерживают" в растворе воду. Если два раство­ра разделены мембраной, пропускающей воду, но не растворенные вещества, то вода переходит в раствор с большим Роем.


Роем плазмы составляет в норме 7.6 - 8.1 атм. Растворы с таким же Роем называются изотоническими, с меньшим Роем - гипотонически­ми, с большим - гипертоническими.

Величина Роем плазмы определяется общей концентрацией рас­творенных в плазме частиц (молекул или ионов), независимо от их химической природы. Вклад каждого вещества в Роем прямо пропор­ционален количеству частиц этого вещества в единице объема плаз­мы. Больше всего в плазме неорганических ионов (преимущественно Na+ и Cl*), которые создают около 95% Роем плазмы. Поэтому, чистый раствор NaCl с концентрацией, равной концентрации минеральных солей в плазме (0.9% = 9 г/л) можно считать изотоническим. Молекул глюкозы в единице объема плазмы примерно в 60 раз, а молекул бел­ка - в 100-200 раз меньше, чем неорганических ионов. Поэтому рас­творы, содержащие только глюкозу или только белок в той же кон­центрации, что и в плазме, являются гипотоническими.

При внутривенном вливании больших объемов гипотонических растворов возникает осмотический гемолиз (см. стр. 15). Поэтому для внутривенных вливаний обычно используют изотонические раство­ры: 0.9% раствор NaCl (физиологический раствор)', 5-10% растворы глюкозы; раствор Рингера (содержит NaCl, другие ионы, глюкозу) и др.

Часть Роем плазмы, создаваемая крупномолекулярными соедине­ниями (в основном белками), называется коллоидно-осмотическим,

или онкотическим давлением (Ронк). РОНк плазмы составляет 25-30 мм рт.ст. , т.е. менее 1% Роем плазмы. Белки плохо проникают через стен­ки сосудов, поэтому их концентрация в крови и тканях различна, в отличие от концентрации неорганических ионов. Таким образом, разность Роем между плазмой и тканевой жидкостью, играющая важ­ную роль в транскапиллярном обмене воды, создается, в основном, за счет разности Ронк. При снижении концентрации белка в крови (например, при голодании, нарушении белок-синтезирующей функ­ции печени, потери белка с мочой), Ронк плазмы уменьшается, и вода усиленно поступает в ткани - возникают отеки.


  1. Кислотно-основное состояние плазмы крови

Кислотно-основное состояние (КОС) или кислотно-щелочное равновесие (КЩР) плазмы крови зависит от содержания в ней кислот (угольная, молочная и др.) и буферных оснований (бикарбонаты, фосфаты, белки). Интегральным показателем КОС является водород­ный показатель (активная реакция) плазмы - pH (от лат. pondus Hydrogenii - значение водорода). Значение pH определяется моляр­ной концентрацией ионов водорода:



следующая страница >>