Постоянство внутренней среды организма и его регуляция

Важнейшим свойством живыхорганизмов является, наряду с непрерывным реагированиемнавнешние воздействия, способность поддерживать свое внутреннее постоянство (гомеостаз). Это постоянство выражается в первую очередь в поддержании строго сохраняемой активной реакции внутренних сред, их температуры, содержания в них кислорода и углекислого газа, основных энергетических и строительных веществ (углеводов, белков, жирных кислот).

Нормальное функционирование всех клеточных структур организма является в высшей степени зависимым от указанных факторов, и сдвиг их показателей даже в небольшой степени может привести к глубоким нарушениям жизненных функций. Вместе с тем клеточные процессы характеризуются образованием ряда побочных продуктов, могущих привести к нарушениям жизнедеятельности, и их удаление из организма также является жизненно необходимым.

Поэтому в основе способности высших организмов к длительному существованию лежит мощная система регулирования своего внутреннего постоянства, основой которой является система кровообращения и связанная с ней система лимфообращения.

Характеристики внутренней среды организма

Кровь представляет собой именно ту внутреннюю среду, физико-химические характеристики которой поддерживаются на строго регулируемом уровне. Через кровь происходит поступление к тканям кислорода, энергетических и строительных веществ,через нее происходит удаление из тканейпродуктовжизнедеятельности. Эти важнейшие функции крови выполняются при сравнительно небольшом ее объеме, составляющем всего 6-8% общеймассы тела. Нарис. 7.16 в схематическойформепредставлены эти функции крови.

Жидкая часть крови (плазма) содержит (мМ/кг воды): электролиты - катионы (Na+ - 153, К+ - 5, Са2+ - 3, Mg2+ - I) и анионы (О- - IЮ, С023- - 28, Р043_ - I, S042~ - I), а также неэлектролиты (глюкоза - 5, белки - 2, мочевина - I). Осмотическое давление - 745 кПа (7,3 атм), коллоидно-осмотическое давление (онкотическое) - 3 кПа.

Важнейшим компонентом крови являются форменные элементы, подразделяющиеся на красные кровяные тельца (эритроциты),

Схема жидкостных пространств во внутренней среде организма

Рис. 7.16. Схема жидкостных пространств во внутренней среде организма. Объемы их представляют собой округленные значения для человека массой 70 кг. Стрелками указаны направления обмена между жидкостными пространствами и внешней средой

белые кровяные тельца {лейкоциты), в свою очередь подразделяющиеся на ряд форм, и кровяные бляшки {тромбоциты). У человека и высших животных эритроциты представляют собой безъядерные сравнительно короткоживущие (100-120 суток) клеточные структуры, около 90% сухого веса которых составляет гемоглобин и которые служат основным посредником в переносе кровью кислорода. Ядерные клетки (лейкоциты) являются основой защитной функции крови, позволяющей организму бороться с микробными и вирусными инвазиями. Наконец, тромбоциты - также безъядерные элементы благодаря наличию в них определенный ферментов существенно важны для свертывания крови при повреждениях сосудистого русла.

Если газы, неорганические и органические вещества могут в большей или меньшей степени свободно проходить через стенку сосудов и обмениваться с таковыми в тканевой жидкости, в полостях пищеварительного и выделительного каналов и воздушной среде легочных альвеол, то форменные элементы - постоянные компоненты крови и в свою очередь обмениваются своими ингредиентами с ее плазмой (хотя лейкоциты могут покидать сосудистое русло за счет амебидных движений).

Гомеостатическая функция крови возможна лишь благодаря ее непрерывному движению (циркуляции) в сосудах, поддерживаемой ритмическими сокращениями сердечной мышцы (миокарда). У высших организмов (млекопитающих и птиц) циркуляция кровипроис- ходит через полностью разделенные большой («левое сердце») и малый («правое сердце») круги кровообращения и четырехкамерное сердце с двумя желудочками (рис. 7.17). Оттекающая от тканей венозная кровь поступает в правое предсердие и оттуда в правый желудочек. При его сокращении она выбрасывается в легочную артерию. Протекая через капилляры легких, оплетающие концевые структуры воздушных путей - альвеолы, кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом. Обогащенная кислородом кровь из легких по легочным венам поступает в левое предсердие и из него в левый желудочек. При сокращении последнего она нагнетается в аорту и затем распределяется по артериям, артериолам и капиллярам всех органов и тканей с тем, чтобы затем вновь собраться в венозную систему.

Схема сердечно-сосудистой системы

Рис. 7.17. Схема сердечно-сосудистой системы.

Сосуды, содержащие насыщенную кислородом кровь, темные, а сосуды, содержащие обедненную кислородом кровь, - светлые. Лимфатическая система, образующая дополнительную систему оттока жидкости от органов, показана черными линиями

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >