Сайт учителя биологии и географии Лотоцкой Е. Г.

Блок 4. Человек и его здоровье

Внутренняя среда организма: кровь, лимфа, тканевая жидкость. Группы крови. Иммунитет

Подавляющее большинство клеток нашего организма функционирует в жидкой среде. Из нее клетки получают необходимые питательные вещества и кислород, в нее выделяют продукты своей жизнедеятельности. Лишь верхний слой ороговевших, по существу мертвых, клеток кожи граничит с воздухом и защищает жидкую внутреннюю среду от высыхания и других изменений. Внутреннюю среду организма составляют тканевая жидкость, кровь и лимфа.

Тканевая жидкость — это жидкость, заполняющая небольшие промежутки между клетками тела. Состав её близок к плазме крови. Когда кровь движется по капиллярам, через их стенки постоянно проникают составные части плазмы. Так образуется тканевая жидкость, окружающая клетки тела. Из этой жидкости клетки поглощают питательные вещества, гормоны, витамины, минеральные вещества, воду, кислород, выделяют в неё углекислый газ и другие продукты своей жизнедеятельности. Тканевая жидкость постоянно пополняется за счёт веществ, проникающих из крови, и превращается в лимфу, которая по лимфатическим сосудам поступает в кровь. Объём тканевой жидкости у человека составляет 26,5% массы тела.

Лимфа — жидкость, циркулирующая в лимфатической системе позвоночных. Это бесцветная, прозрачная жидкость, по химическому составу близкая к плазме крови. Плотность и вязкость лимфы меньше, чем плазмы, рН 7,4 — 9. Лимфа, оттекающая от кишечника после приёма пищи, богатой жиром, молочно-белого цвета и непрозрачная. В лимфе нет эритроцитов, но много лимфоцитов, небольшое количество моноцитов и зернистых лейкоцитов. В лимфе нет тромбоцитов, но она может свёртываться, хотя и медленнее, чем кровь. Лимфа образуется вследствие постоянного поступления жидкости в ткани из плазмы и перехода её из тканевых пространств в лимфатические сосуды. Больше всего лимфы образуется в печени. Движется лимфа благодаря движению органов, сокращению мышц тела и отрицательному давлению в венах. Давление лимфы равно 20 мм вод. ст., может возрастать до 60 мм вод. ст. Объём лимфы в организме 1 — 2 л.

Кровь — это жидкая соединительная (опорно-трофическая) ткань, клетки которой называются форменными элементами (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты), а межклеточное вещество — плазмой.

Основные функции крови:

• транспортная (перенос газов и биологически активных веществ);
• трофическая (доставка питательных веществ);
• выделительная (выведение конечных продуктов обмена веществ из организма);
• защитная (защита от чужеродных микроорганизмов);
• регуляторная (регуляция функций органов за счёт активных веществ, которые она переносит).

Общее количество крови в организме взрослого человека в норме составляет 6 — 8% массы тела и примерно равно 4,5 — 6 л. В покое в сосудистой системе находится 60 — 70% крови. Это циркулирующая кровь. Другая часть крови (30 — 40%) содержится в специальных кровяных депо (печень, селезёнка, подкожная жировая клетчатка). Это депонированная, или резервная, кровь.

Жидкости, составляющие внутреннюю среду, обладают постоянным составом – гомеостазом. Он является результатом подвижного равновесия веществ, одни из которых приходят во внутреннюю среду, а другие покидают ее. Из-за небольшой разницы между поступлением и расходом веществ их концентрация во внутренней среде непрерывно колеблется от ... и до ... . Так, количество сахара в крови у взрослого человека может колебаться от 0,8 до 1,2 г/л. Большее или меньшее, чем в норме, количество определенных компонентов крови обычно свидетельствует о наличии какого-либо заболевания.

Состав и функции крови

Кровь состоит из жидкой части (межклеточное вещество) — плазмы и взвешенных в ней форменных элементов (клеток): эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов.

Значение крови. В организме человека кровь связывает каждый орган, каждую клетку тела между собой. Кровь разносит питательные вещества, полученные из пищи в органах пищеварения. Она доставляет к клеткам кислород из легких, а углекислый газ, вредные, отработанные вещества несет к тем органам, которые их обезвреживают или выводят из организма.

Количество крови у человека зависит от возраста и массы тела, у взрослого человека оно составляет примерно 5-6 л.

На долю плазмы в циркулирующей крови приходится 55 — 60%, а на долю форменных элементов — 40 — 45%. В депонированной крови (находящейся в селезёнке, печени, мышцах и включающейся в циркуляцию только при больших физических нагрузках) наоборот: форменных элементов — 55 — 60%, а плазмы — 40 — 45%. Соотношение форменных элементов и плазмы, а точнее, часть объёма крови, которая приходится на долю эритроцитов, называется гематокритом. Отсюда понятно, что гематокрит крови здорового человека — 40 — 45%.

Плазма крови — это жидкое межклеточное вещество, состоящее из воды и сухого вещества. Основной объём сухого вещества составляют белки, которых насчитывается около 30. Белки синтезируются в печени и выполняют многообразные функции: создают онкотическое давление, поддерживают нормальный объём крови и постоянное количество воды в тканях, участвуют в свёртывании крови, выполняют защитную функцию (глобулины).

Благодаря такому разнообразному составу относительная плотность плазмы (удельный вес) составляет 1,025 — 1,034, вязкость по отношению к воде — 1,7 — 2,2, реакция крови (рН) — 7,36 — 7,42. Поддержание постоянства рН крови достигается за счёт буферных систем. Плазма характеризуется наличием осмотического давления. Это давление, которое оказывают растворённые в плазме вещества. Оно зависит от содержащихся в ней минеральных солей и составляет около 7,6 атм. Около 60% всего осмотического давления обусловлено солями натрия. Растворы, осмотическое давление которых такое же, как у плазмы, называются изотоническими. Растворы с большим осмотическим давлением называются гипертоническими, а с меньшим —гипотоническими. 0,9% раствор NaCl является изотоническим и называется физиологическим.

Свёртывание крови, или гемостаз (греч. haima — кровь, stasis — неподвижное состояние), — это процесс остановки движения крови по кровеносному сосуду, то есть остановка кровотечения.

При повреждении мелких сосудов с низким давлением крови достаточно спазма сосуда и образования тромбоцитарной пробки. При повреждении крупных сосудов с высоким давлением этого оказывается недостаточно, поэтому запускаются реакции, приводящие к свёртыванию крови. Эти реакции происходят в три этапа.

1. Образование протромбиназы (фермента, необходимого для последующих этапов). При повреждении стенки сосуда, меняется её заряд, поэтому к повреждённому месту притягиваются тромбоциты и эритроциты, которые прилипают к месту повреждения и разрушаются. Из осколков этих форменных элементов при участии ионов кальция и специальных белков (факторов свёртывания), которые синтезируются в печени при участии витамина К и всегда присутствуют в крови, образуется протромбиназа.

2. Образование тромбина. Тромбин — это белок, который образуется из протромбина (всегда присутствует в крови, куда он поступает из печени) под действием протромбиназы и ионов кальция.

3. Образование фибрина. Фибрин — это нерастворимый белок, который образуется из растворённого в крови фибриногена под влиянием тромбина и ионов кальция. Фибрин выпадает в виде тонких нитей, образующих сеть, в которой задерживаются форменные элементы. Сеть из волокон нерастворимого фибрина и опутанные ею эритроциты, лейкоциты и тромбоциты образуют кровяной сгусток. После образования фибринового сгустка происходит его уплотнение — ретракция, что способствует закреплению тромба в повреждённом сосуде. После возникновения тромба происходит его рассасывание.

Иммунитет

Иммунитетом называют способность организма находить чужеродные тела и вещества (антигены) и избавляться от них. Слово "иммунитет" происходит от латинского immunitas, что значит "избавление от чего-либо". Микробы, а также яды, которые они выделяют, являются антигенами и вызывают иммунную реакцию.

В процессе длительного исторического развития в организме животных и человека выработалась иммунная система. К ее органам относятся костный мозг, где формируются клетки крови, вилочковая железа (тимус), лимфатические узлы, селезенка, скопление лимфоидной ткани по ходу дыхательных путей и органов пищеварения. В последних созревают лимфоциты, образовавшиеся в костном мозге. Функции лимфоцитов тимуса и лимфатических узлов несколько отличаются и дополняют друг друга.

Различают клеточный иммунитет, при котором уничтожение чужеродных тел осуществляют клетки, например фагоциты, и гуморальный иммунитет, при котором посторонние тела удаляются с помощью антител – химических веществ, доставляемых кровью. Клеточный иммунитет был открыт И. И. Мечниковым, а гуморальный – П. Эрлихом. Нобелевская премия была присуждена им обоим.

Иммунитет может быть видовым (человек не болеет чумкой собак). К некоторым чужеродным телам иммунитет бывает наследственным (врожденным), к другим он появляется после того, как антиген будет выявлен и опознан, а затем обезврежен (приобретенный иммунитет).

Предупредительные прививки. Общеизвестно, что причиной многих заболеваний являются болезнетворные микробы. Эти болезни, как правило, заразные и могут захватывать целые области, а то и страны. Вспышки инфекционных болезней называют эпидемиями.

Причастность микробов к заразным заболеваниям была доказана замечательным французским ученым Луи Пастером, в лаборатории которого долгое время работал И. И. Мечников.

Луи Пастер высказал идею, что если заразить человека ослабленными микробами, которые вызовут легкое заболевание, то в дальнейшем этой болезнью человек не заболеет. У него выработается иммунитет, и его лейкоциты и антитела легко справятся с возбудителями. На эту мысль его натолкнули работы английского врача Э. Дженнера. Этот скромный сельский врач избавил человечество от оспы, страшной болезни, которая не только обезображивала лица людей, но и уносила много жизней.

Дженнер заметил, что оспой болеют не только люди, но и коровы. На вымени их образуются пузырьки, похожие на оспенные. Во время дойки жидкость, содержащаяся в этих пузырьках, часто втиралась в кожу людей, но доярки редко болели оспой. Как выяснилось впоследствии, мельчайшие микроскопические существа – вирусы, вызывающие оспу коров, несколько отличаются от тех вирусов, которые поражают человека. Однако иммунная система человека реагирует и на них.

Дженнер привил жидкость, взятую из оспинок коров, здоровому мальчику, а через некоторое время привил ему человеческую оспу. Но мальчик не заболел. В его организме после прививки выработались антитела, которые защитили его от болезни. Жидкость, содержащую ослабленные микробы или их яды, стали называть вакциной.

С именем Пастера связано появление многих вакцин от различных болезней, например вакцины против бешенства. Бешенство вызывает вирус, поражающий собак, волков, лис и многих других животных. Опасен он и для человека. Вирус бешенства поражает клетки нервной системы. У заболевшего животного или человека от воды возникают судороги глотки и гортани. Невозможно пить, хотя мучает жажда. От паралича дыхательных мышц или от прекращения сердечной деятельности может наступить смерть.

При укусе собаки или другого животного необходимо срочно обратиться к врачу. Он проведет курс прививок против бешенства, которые предложил Луи Пастер. Любое животное, укусившее человека, должно быть обязательно обследовано ветеринаром.

Запомните! Иммунитет против бешенства длится всего-навсего год, и потому при повторных укусах приходится делать прививки снова, если этот срок прошел.

Иммунитет, имеющийся или самовозникающий у человека, называют естественным. Иммунитет, полученный путем использования медицинских средств, называют искусственным. Создание искусственного иммунитета нашло широкое распространение во всем мире.

В нашей стране детям делают прививки, чтобы они не болели опасными болезнями. Это предотвращает эпидемии.

Активный иммунитет. Если человек здоров, ему вводят вакцину. Она содержит ослабленные микробы или их яды. Попадая в организм, эти чужеродные вещества и тела вызывают иммунную реакцию. У человека вырабатывается иммунитет против болезни, которую ему привили.

Иммунитет, который был выработан в организме человека в результате болезни или введения ему вакцины, называется активным.

Пассивный иммунитет. Иногда человеку вводят готовые антитела, выработанные другим организмом. Такой иммунитет называют пассивным. Он действует недолго, так как введенные антитела быстро выводятся из организма.

Человеку, заболевшему дифтерией, вводят антитела, выработанные в организме лошади. Чтобы их получить, сначала лошади вводят ослабленный дифтерийный яд. В ответ у нее происходит иммунная реакция. В крови накапливаются антитела. После этого у лошади берут кровь и приготавливают из ее плазмы лечебную сыворотку, содержащую антитела против дифтерии. Эту сыворотку, тщательно очищенную от примесей и микробных ядов, вводят больному. Она связывает дифтерийный яд, и состояние больного улучшается.

Особую бдительность надо проявлять при травмах, полученных в сельской местности, так как можно заразиться столбняком. Возбудители столбняка развиваются в кишечнике домашних животных и попадают в почву с навозом. Если рана загрязнена почвой, необходимо ввести антистолбнячную лечебную сыворотку. Столбняк – опасное неизлечимое заболевание. Оно начинается как ангина – болью в горле. Затем наступают судороги, которые приводят к мучительной смерти. Введение лечебной сыворотки, в которой содержатся готовые антитела, уничтожает столбнячный яд.