СПРАВОЧНИК ПО БИОЛОГИИ 5-11 классы - 2018 год
Внутренняя среда организма - АНАТОМИЯ ЧЕЛОВЕКА
Внутренняя среда организма включает кровь, лимфу и тканевую жидкость. Они участвуют в процессах обмена веществ и в поддержании гомеостаза - постоянства внутренней среды.
Тканевая жидкость находится в межклеточном пространстве тканей и органов человека. Из нее клетки поглощают необходимые вещества, и в нее они выделяют продукты своего метаболизма.
Из тканевой жидкости формируется лимфа - разновидность соединительной ткани, бесцветная жидкость, находящаяся в лимфатических сосудах. Лимфа состоит из жидкой части, которая похожа на плазму крови, но содержит меньшее количество белков и форменных элементов. В лимфе в основном находятся лимфоциты, а эритроциты отсутствуют. В ней присутствует белок фибриноген, поэтому лимфа может свертываться.
Кровь: функции и состав
Кровь — это разновидность соединительной ткани с жидким межклеточным веществом. Находится в замкнутой системе сосудов. В организме человека содержится 4—5 л крови.
Часть крови изолируется от общего кровотока и содержится в так называемом депо крови (у человека это печень, селезенка и кожа). При необходимости (например, при увеличении физической нагрузки) кровь из депо поступает в общее кровообращение.
Функции крови: транспортная - перенос газов (кислорода и углекислого газа) и различных питательных веществ и продуктов обмена веществ; регуляторная; поддержание гомеостаза; иммунная.
Состав крови
Кровь состоит из плазмы и форменных элементов. Плазма крови - это жидкое межклеточное вещество, состоящее из 90% воды и 10% растворенных веществ. К неорганическим веществам плазмы относятся различные ионы, концентрация которых составляет примерно 0,9%. Раствор с такой концентрацией называют физиологическим. Плазма без белка фибриногена - это сыворотка крови.
К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.
Эритроциты. (красные кровяные тельца). Содержится 5 млн в 1 мм3. Образуются в красном костном мозге, живут 3-4 месяца. Разрушаются в печени и селезенке. Характерна форма двояковогнутого диска (такая форма увеличивает поверхность клетки). В зрелом состоянии не имеют ядра. Внутреннее содержимое на 34% состоит из гемоглобина. Основная функция эритроцитов - перенос кислорода и углекислого газа.
Небелковая часть гемоглобина, содержащая ион двухвалентного железа, называется гемом, а белковая - глобином (белок из четырех макромолекул). Присоединяя кислород к атомам железа, гемоглобин в альвеолах легких превращается в оксигемоглобин. В тканях организма оксигемоглобин отдает кислород, снова преобразуясь в гемоглобин, и там же вступает в реакцию с углекислым газом, образуя соединение карбогемоглобин. В легких происходит обратный процесс: карбогемоглобин превращается сначала в гемоглобин,
а затем в оксигемоглобин. При нехватке эритроцитов или гемоглобина может возникать анемия (малокровие).
Лейкоциты (белые кровяные тельца). Содержится 4-9 тыс. в 1 мм3. Образуются в красном костном мозге, лимфоузлах, селезенке; живут от нескольких часов до 5—6 месяцев. Могут мигрировать из крови в соединительную ткань, расположенную вокруг сосудов. В зрелом состоянии имеют ядро. Не содержат гемоглобина. Способны двигаться против тока крови и изменять свою форму. Основная функция лейкоцитов - защита организма от чужеродных элементов, участие в иммунных реакциях.
Тромбоциты (кровяные пластинки). Содержится 250-350 тыс. в 1 мм3. Это безъядерные элементы крови, представляющие собой периферические участки цитоплазмы гигантских клеток костного мозга. Живут 9—10 суток, разрушаются в селезенке. Участвуют в свертывании крови.
Свертывание крови
Механизм свертывания крови - реакция организма, защищающая его от кровопотерь. Сначала тромбоциты прилипают к поврежденной стенке сосуда, и происходит их частичный распад с образованием (в присутствии ионов кальция) белка тромбопластина. Тромбопластин взаимодействует с белком протромбином (также в присутствии ионов кальция) и образуется белок-фермент тромбин. Затем тромбин действует на растворимый фибриноген (белок плазмы), превращая его в нерастворимый фибрин. Нити фибрина сокращаются и уплотняют кровяной сгусток (тромб), который останавливает кровотечение, закрывая просвет сосуда. После регенерации стенки сосуда тромб растворяется.
В норме свертывание происходит за 1-8 мин. Существует наследственное заболевание - гемофилия, или несвертываемость крови (передается через V- хромосому).
Группы крови
Группы крови отличаются друг от друга по составу белков плазмы и форменных элементов. Если не учитывать группу крови, то переливание крови от донора (человека, отдающего кровь) к реципиенту (человеку, которому переливают кровь) может сопровождаться склеиванием эритроцитов, что приводит к нарушению окислительно-восстановительных реакций во всех органах и тканях и даже к смерти реципиента.
Группа крови в течение жизни не меняется.
Система АВО включает четыре группы крови: I (0), II (А), III (В) IV (АВ) (табл. 4.3).
Таблица 4.3. Группы крови системы АВО
Группа крови |
Белки эритроцитов |
Белки плазмы |
I(0) |
нет |
α β |
II (А) |
А |
β |
III (В) |
В |
α |
IV (АВ) |
А, В |
нет |
Людей с I группой крови называют универсальными донорами, так как эту группу крови можно переливать всем людям. Обладатели IV (АВ) группы крови могут принимать небольшие количества крови I, II и III групп, поэтому их именуют универсальными реципиентами. Однако лучше так не делать, и в настоящее время переливание крови проводят исключительно группа к группе.
Система резус-фактора включает две группы крови: если белок в эритроцитах присутствует, то резус-фактор положительный (Rh+, примерно у 85% людей); если нет, то отрицательный (Rh-).
Иммунитет
Иммунитет - это невосприимчивость организма к болезням. Выделяют естественный (врожденный и приобретенный) и искусственный (активный и пассивный) иммунитет.
Врожденный иммунитет передается по наследству, он обусловлен наследственными особенностями организма. Приобретенный иммунитет возникает после перенесения болезни, когда в крови образуются антитела к данному возбудителю, и по наследству не передается.
Пассивный иммунитет возникает под действием лечебной сыворотки, активный - под действием вакцины. Вакцина - это специально выведенный штамм болезнетворных организмов с ослабленным действием. При введении вакцины в организме вырабатываются антитела к соответствующему возбудителю. Впервые вакцинацию стали применять для борьбы с оспой (Э. Дженнер). Лечебная сыворотка представляет собой набор готовых антител к определенной болезни.
Иммунный ответ бывает специфическим и неспецифическим. При неспецифическом иммунном ответе антиген уничтожается макрофагами с помощью фагоцитоза. При этом часто возникает воспаление, при котором могут появляться отек и покраснение пораженного участка, а при сильном воспалительном процессе — и повышение температуры. Часто при воспалении образуется гной — мутная жидкость желтовато-зеленого цвета, состоящая из воды, живых и погибших лейкоцитов, фрагментов тканей и т. п. Неспецифический механизм действует при первом контакте с антигеном. Явление фагоцитоза было открыто И.И. Мечниковым в XIX в.
Специфический иммунный ответ развивается при повторном контакте с антигеном. Клетки Т4 (Т-хелперы) опознают антиген и действуют на В-лимфоциты, которые усиливают выделение иммуноглобулинов (антител). Антитела взаимодействуют с микроорганизмами и препятствуют их размножению или нейтрализуют выделяемые ими токсины. Комплекс антиген-антитело уничтожается клетками Т8 (Т-киллерами).
Также иммунитет делят на клеточный и гуморальный. Клеточный иммунитет осуществляется с помощью клеток крови (в основном Т-лейкоцитов). Гуморальный иммунитет осуществляется с помощью иммуноглобулинов (антител).