Организм любого животного устроен чрезвычайно сложно. Это необходимо для поддержки гомеостаза, то есть постоянства. У некоторых состояние условно постоянно, а у других, более развитых, наблюдается фактическое постоянство.
Это значит, что как бы ни менялись окружающие условия, организм сохраняет стабильное состояние внутренней среды.
Несмотря на то что организмы еще не полностью адаптировались под условия проживания на планете, внутренняя среда организма играет важнейшую роль в их жизнедеятельности.
Понятие внутренней среды
Внутренней средой называется комплекс структурно обособленных участков тела, ни при каких обстоятельствах, кроме механических повреждений, не соприкасающихся с окружающим миром.
У организма человека внутренняя среда представлена кровью, межтканевой и синовиальной жидкостью, ликвором и лимфой. Эти 5 видов жидкостей в комплексе и есть внутренняя среда организма.
Таковой они называются по трем причинам:
- во-первых, они не соприкасаются с внешней средой;
- во-вторых, эти жидкости поддерживают гомеостаз;
- в-третьих, среда является посредником между клетками и наружными участками тела, защищая от внешних неблагоприятных факторов.
Значение внутренней среды для организма
Внутреннюю среду организма составляют 5 видов жидкостей, главной задачей которых является поддержания постоянного уровня концентраций питательных веществ рядом с клетками, поддержка одинаковой кислотности и температуры.
За счет этих факторов удается обеспечить работу клеток, важнее которых в организме ничего нет, поскольку они составляют ткани и органы.
Потому внутренняя среда организма – это наиболее широкая транспортная система и область протекания внеклеточных реакций.
Она перемещает питательные вещества и переносит продукты метаболизма к месту разрушения или выведения. Также внутренняя среда организма переносит гормоны и медиаторы, позволяя одним клеткам регулировать работу других. Это основа гуморальных механизмов, обеспечивающих протекание биохимических процессов, суммарный результат которых – это гомеостаз.
Выходит, что вся внутренняя среда организма (ВСО) – это место, куда должны попасть все питательные и биологически активные вещества. Это участок тела, который не должен накапливать продукты метаболизма.
А в базовом понимании ВСО является так называемой дорогой, по которой “курьеры” (тканевая и синовиальная жидкость, кровь, лимфа и ликвор) доставляют “пищу” и “строительный материал” и отводят вредные метаболические продукты.
Ранняя внутренняя среда организмов
Все представители царства животных развивались от одноклеточных организмов. У них единственной составляющие внутренней среды организма была цитоплазма. От внешней среды она ограничивалась клеточной стенкой и цитоплазматической оболочкой.
Затем дальнейшее развитие животных шло по принципу многоклеточности. У кишечнополостных организмов существовала полость, разделяющая клетки и внешнюю среду. Она была заполнена гидролимфой, в которой транспортировались питательные вещества и продукты клеточного метаболизма.
Такой тип внутренней среды имелся у плоских червей и кишечнополостных.
Развитие внутренней среды
У животных классов круглых червей, членистоногих, моллюсков (за исключением головоногих) и насекомых внутреннюю среду организма составляют другие структуры.
Это сосуды и участки незамкнутого русла, по которым протекает гемолимфа. Ее главной особенностью является приобретение способности транспортировать кислород посредством гемоглобина или гемоцианина.
В целом, такая внутренняя среда далека от совершенства, потому она развивалась дальше.
Совершенная внутренняя среда
Совершенной внутренней средой является замкнутая система, которая исключает возможность циркуляции жидкости по изолированным участкам тела.
Таким образом устроены тела представителей классов позвоночных, кольчатых червей и головоногих моллюсков.
Причем наиболее совершенной она является у млекопитающих и птиц, у которых для поддержки гомеостаза имеется еще и 4-камерное сердце, обеспечившее им теплокровность.
Составляющие внутренней среды организма таковы: кровь, лимфа, суставная и тканевая жидкость, ликвор. У нее есть свои стенки: эндотелий артерий, вен и капилляров, лимфатических сосудов, суставная капсула и эпендимоциты. По другую сторону внутренней среды лежат цитоплазматические мембраны клеток, с которыми контактирует межклеточная жидкость, также включенная во ВСО.
Кровь
Отчасти внутренняя среда организма образована кровью. Это жидкость, которая содержит форменные элементы, белки и некоторые элементарные вещества. Здесь протекает масса ферментативных процессов.
Но главной функцией крови является транспорт, в особенности кислорода к клеткам и углекислоты от них. Потому в крови наибольшую долю имеют форменные элементы: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты.
Первые заняты в транспортировке кислорода и углекислоты, хотя они же способны играть важную роль в иммунных реакциях за счет активных кислородных форм.
Лейкоциты в крови и вовсе заняты только иммунными реакциями. Они участвуют в иммунном ответе, регулируют его силу и полноту, а также хранят информацию об антигенах, с которыми они контактировали ранее.
Поскольку отчасти внутренняя среда организма образована как раз кровью, которая играет роль барьера между участками тела, контактирующими с внешней средой и клетками, то иммунная функция крови является второй по важности после транспортной.
При этом она требует задействовать как форменные элементы, так и плазменные белки.
Третья важная функция крови – это гемостаз. Данное понятие соединяет в себе несколько процессов, которые направлены на сохранение жидкой консистенции крови и на укрытие дефектов сосудистой стенки при их появлении.
Система гемостаза гарантирует, что кровь, протекающая по сосудам, будет жидкой, пока не потребуется закрыть повреждение сосуда.
Причем внутренняя среда организма человека тогда не пострадает, хотя это требует энергетических расходов и задействования тромбоцитов, эритроцитов и плазменных факторов свертывающей и противосвертывающей системы.
Белки крови
Вторая часть крови – жидкая. Она состоит из воды, в которой равномерно распределены белки, глюкоза, углеводы, липопротеиды, аминокислоты, витамины со своими переносчиками и прочие вещества.
Среди белков выделяют высокомолекулярные и низкомолекулярные. Первые представлены альбуминами и глобулинами.
Эти белки ответственны за работу иммунной системы, поддержку онкотического давления плазмы, функционирование свертывающей и противосвертывающей системы.
Углеводы, растворенные в крови, выступают как транспортируемые энергоемкие вещества. Это питательный субстрат, который должен попасть в межклеточное пространство, откуда будет захвачен клеткой и переработан (окислен) в ее митохондриях.
Клетка получит энергию, необходимую для работы систем, ответственных за синтез белков и выполнение функций, идущих во благо всего организма. При этом аминокислоты, также растворенные в плазме крови, также проникают в клетку и являются субстратом для синтеза белка.
Последний является инструментом для реализации клеткой своей наследственной информации.
Роль липопротеидов плазмы крови
Еще одни важным источником энергии, помимо глюкозы, является триглицерид. Это жир, который должен расщепиться и стать энергоносителем для мышечной ткани. Именно она, по большей части, способна перерабатывать жиры. Кстати, они содержат в себе гораздо больше энергии, нежели глюкоза, а потому способны обеспечить сокращение мышц на гораздо более долгий период, нежели глюкоза.
Жиры транспортируются в клетки при помощи мембранных рецепторов. Всасавшиеся в кишечнике молекулы жира сначала соединяются в хиломикроны, а затем поступают в кишечные вены.
Оттуда хиломикроны проходят в печень и поступают к легким, где из них образуются липопротеиды низкой плотности.
Последние являются транспортными формами, в которых жиры доставляются через кровь в межклеточную жидкость к мышечным саркомерам или гладкомышечным клеткам.
Также кровь и межклеточная жидкость вместе с лимфой, из которых, состоит внутренняя среда организма человека, транспортируют продукты обмена и жиров, и углеводов, и белков. Они частично содержатся в крови, которая несет их к месту фильтрации (почки) или утилизации (печень).
Очевидно, что эти биологические жидкости, являющиеся средами и компартментами организма, играют важнейшую роль в жизнедеятельности организма. Но гораздо важнее наличие растворителя, то есть воды. Только благодаря ней вещества могут транспортироваться, а клетки – существовать.
Межклеточная жидкость
Считается, что состав внутренней среды организма примерно постоянен.
Любые колебания в концентрации питательных веществ или продуктов метаболизма, изменения температуры или кислотности ведут к нарушениям жизнедеятельности. Иногда они способны приводить к смерти.
К слову, именно нарушения кислотности и закисление внутренней среды организма является фундаментальным и наиболее тяжело корригируемым нарушением жизнедеятельности.
Это наблюдается в случаях полиарганной недостаточности, когда развивается острая печеночная и почечная недостаточность.
Эти органы призваны утилизировать кислые продукты обмена, и когда данное не происходит, возникает непосредственная угроза жизни пациента.
Потому, в действительности, все компоненты внутренней среды организма очень важны. Но гораздо важнее работоспособность органов, которые также зависят от ВСО.
Именно межклеточная жидкость реагирует первой на изменения концентраций пищевых веществ или продуктов метаболизма. Уже потом эта информация попадает в кровь посредством медиаторов, выделяемых клетками.
Последние якобы передают сигнал клеткам в других областях тела, призывая их принять меры для исправления возникших нарушений.
Пока данная система является самой действенной из числа всех, представленных в биосфере.
Лимфа
Лимфа – это также внутренняя среда организма, функции которой сводятся к распространению лейкоцитов по средам организма и отведение избытка жидкости из межтканевого простанства. Лимфа представляет собой жидкость, содержащая низкомолекулярные и высокомолекулярные белки, а также некоторые питательные вещества.
От межтканевого пространства она отводится посредством мельчайших сосудов, которые собираются и образуют лимфатические узлы. В них активно размножаются лимфоциты, играющие важную роль в реализации иммунных реакций. От лимфатических сосудов она собирается в грудной проток и впадает в левый венозный угол. Здесь жидкость снова возвращается в кровеносное русло.
Синовиальная жидкость и ликвор
Синовиальная жидкость – это вариант межклеточной жидкой фракции. Поскольку в суставную капсулу клетки не могут проникать, то единственным способом питания суставного хряща является именно синовий. Внутренней средой организма являются и все суставные полости, потому как они никак не соединены со структурами, контактирующими с наружной средой.
Также к ВСО относятся и все желудочки мозга вместе с ликвором и подпаутинным пространством. Ликвор уже представляет собой вариант лимфы, поскольку у нервной системы нет собственной лимфатической системы. Посредством ликвора мозг очищается от продуктов метаболизма, но не питается за счет его. Питание мозга осуществляется за счет крови, растворенных в ней продуктов и связанного кислорода.
Посредством гематоэнцефалического барьера они проникают к нейронам и глиальным клеткам, доставляя к ним нужные вещества. Отводятся метаболические продукты посредством ликвора и венозной системы.
Причем, вероятно, наиболее важной функцией ликвора является защита мозга и нервной системы от колебаний температуры и от механических повреждений.
Поскольку жидкость активно гасит механические воздействия и толчки, это свойство действительно необходимо организму.
Заключение
Внешняя и внутренняя среда организма, несмотря на структурную обособленность друг от друга, неразрывно связаны функциональной связью. А именно, внешняя среда отвечает за поступление веществ во внутреннюю, откуда она выводит наружу метаболические продукты.
А внутренняя среда передает питательные вещества к клеткам, отводя от них вредные продукты. Таким образом поддерживается гомеостаз, главная характеристика жизнедеятельности. Это же означает, что отделить внешнюю среду отрагизма от внутренней фактически невозможно.
Открытый урок в 9 классе "Внутренняя среда организма. Кровь"
- Открытый урок
- В 9 классе на тему « Внутренняя среда организма.»
- Подготовила и провела учитель биологии и химии
Ахмедова Р.Ш.
Цель: Формирование понятия о крови ее составе, функциях.
Задачи:
- Обучающая: раскрыть особенности строения клеток крови в связи с их функциями;
- Развивающие: формирование умений учащихся сравнивать, обобщать, делать выводы об особенностях строения клеток крови; отрабатывать навыки работы с тестовыми заданиями;
- Воспитательные: воспитывать культуру речи; бережное отношение к своему здоровью.
- Тип урока: Урок усвоения новых знаний.
- Оборудование: таблицы: “Состав крови”; дидактический материал.
- Планируемые результаты: учащиеся узнают особенности строения клеток крови, осознают значимость крови.
- Учащиеся должны:
- знать: особенности строения клеток крови в связи с их функциями; основные понятия урока: плазма, эритроцит, гемоглобин, оксигемоглобин, лейкоцит, лимфоцит, фагоцит, макрофаги, антигены, антитела, тромбоциты, фибриноген, фибрин.
- уметь: самостоятельно подготовить сообщение по теме, используя дополнительный материал; работать с учебником, объяснять функции клеток крови и их сущность.
- Методы обучения :
- Объяснительно-иллюстративные: организация повторения изученного материала, рассказ, рассказ с использованием демонстрации таблиц и элементами беседы.
- Проблемные: частично-поисковый, эвристическая беседа.
- Структура урока:
- Организационный момент
- Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности
- Изучение нового
- Обобщение и закрепление
- Подведение итогов
- Домашнее задание
ХОД УРОКА
Учитель: Здравствуйте уважаемые гости, ребята! Сегодняшний наш урок посвящен внутренней среде организма. Каждый из вас знает, какое большое значение имеет кровь в нашем организме. Именно о ее строении и функциях мы с вами и поговорим.
- Актуализация опорных знаний учащихся.
- Учитель:
- – Из каких компонентов состоит внутренняя среда организма?
- Ученик:
- Кровь, тканевая жидкость, лимфа.
- Учитель.
Молодец! Ребята ,а что мы можем сказать о лимфе?
Ученик :
Лимфа – это компонент внутренней среды, она перемещается по лимфотическим сосудам и лимфотическим капиллярам , которые поглощают избытки тканевой жидкости. Все лимфотические сосуды образуют 1 лимфотический проток ,через который лимфа попадает в кровь.
- Учитель:
- А что мы можем рассказать о другом компоненте внутренней среды – тканевой жидкости?
- Ученик:
Тканевой жидкости около 26% от массы тела. Именно в ней находятся все клетки. Она состоит из 95% воды, еще в ее состав входят: минеральные соли, белки и др. органические вещества, а также кислород и углекислый газ. Из тканевой жидкости клетки получают питательные вещества и кислород и выделяют в нее продукты распада , которые поступают потом обратно в кровь и ею уносятся.
Учитель: Какой метод исследования используют при изучении состава крови?
Ученик: Метод микроскопии.
Учитель: А давайте вспомним из чего же состоит кровь? И каков его объем?
Ученик: Кровь состоит из плазмы и форменных элементов (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты). Объем крови взрослого человека – 4-6 л (у мужчин – 5,2 л, у женщин – 3,9 л).
- Учитель: Какие функции выполняет кровь?
- Ученик: Транспортная, защитная, терморегуляторная, гуморальная.
- 3 Изучение нового материала.
- Учитель:
- Кровь называют жизнью. С древних времен интерес к этой красной
- жидкости организма не случаен. Значительная кровопотеря при ранении была причиной
- потери сознания и угасания жизни животного и человека. “Кровь” и “жизнь” – слова-
- синонимы! Кровь одушевляли и боготворили, кровью клялись в братстве, дружбе и
любви. Кровью смывали позор и оскорбление. Почему же так важно присутствие крови в
организме? Каково ее строение, состав, какие функции она выполняет?
Плазма содержит 90-92% воды и 8-10% сухого остатка, главным образом белков (7-8%) и
минеральных солей (1%). Белки плазмы (их более 30) разделяют на три основные группы.
- Альбумины (около 4,5%) связывают и транспортируют лекарственные вещества,
- витамины, гормоны, пигменты. Глобулины (2-3%) обеспечивают транспорт жиров,
- глюкозы, меди, железа, выработку антител. Фибриноген (0,2-0,4%) участвует в
- свертывании крови. В плазме также находятся аминокислоты, глюкоза (0,11%),
- нейтральные жиры, липиды. В плазму поступают и конечные продукты обмена веществ:
- мочевина, мочевая кислота и др. В плазме содержатся также различные гормоны,
- ферменты и другие, биологически активные вещества. Минеральные вещества плазмы
- составляют около 1%.
- Форменные элементы, входящие состав крови: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты.
- Эритроциты – впервые были обнаружены голландцем Антони ван
- Левенгуком, тельца имели красный цвет, за что он назвал их корпускулами (по латыни –
тельца). Итальянский врач Марцелло Мальпиги принял их за жировые шарики. В
настоящее время эти клетки называют эритроцитами (от греч. «эритрос» – красный,
«цитос» – сосуд, клетка). В 1мм 3 крови содержится 4,5-5,5 млн. клеток эритроцитов. Они
имеют форму двояковогнутого диска. Заполнены гемоглобином, перенос кислорода очень важная функция – эритроциты в процессе развития лишились ядра, сами не могут размножаться (костный мозг – производит клетки крови постоянно, для нормального кроветворения необходим витамин В 12).
Свойства эритроцитов – эластичны, могут образовывать «монетные столбики». Продолжительность жизни – 120-130 суток, затем разрушаются в печени, селезёнке.
Вопрос к классу: каковы особенности строения эритроцитов в связи с выполняемыми функциями?
Учащиеся: В 1 мм 3 крови – 4,5-5,5 миллионов эритроцитов, похожи на двояковогнутые диски , зрелые не содержат ядра ,красного цвета, т.к. содержат гемоглобин
- , рождаются в красном костном мозге ,разрушаются в селезенке, лимфатических узлах, продолжительность жизни 120-130 суток .
- Роль: переносят кислород и углекислый газ.
- Учитель: Как называется заболевание, которое выражается в снижении содержания
- эритроцитов и гемоглобина в крови?
- Ученик: (Малокровие (анемия)).
Учитель: Следующие форменные элементы крови- Лейкоциты – получили своё название от греч. «леуцос» – белый, бесцветный. Лейкоциты – ядерные бесцветные клетки крови, в 1мм 3
- крови человека содержится 4-8 тыс. лейкоцитов, образуются в красном костном мозге, лимфатических
- узлах, селезенке, продолжительность жизни 5-10 суток, разрушаются в печени и
- селезенке. Лейкоциты двигаются подобно амебам, проникают через стенки сосудов и
- стремятся к месту поражения тканей. Лейкоциты чувствительны к химическим веществам ,
- выделяемым микробами и поврежденными клетками, поэтому они устремляются в
- направлении источника раздражения. Лейкоциты – это клетки обеспечивающие
- иммунитет. Иммунитет – это способность организма защищать себя от генетически
- чужеродных тел и веществ.
- Назовите особенности строения и выполняемые функции лейкоцитов.
- Вопрос к классу: каковы особенности
- строения лейкоцитов в связи с выполняемыми функциями?
- Учащиеся: В 1 мм 3 крови содержится – 4-8 тысяч лейкоцитов ,содержат ядро ,способны к амебоидному движению, рождаются в красном костном мозге , разрушаются в селезенке, лимфатических узлах,
- продолжительность жизни от нескольких часов до 10 дней.
- Учитель:
- Лейкоциты: Лимфоциты (иммунитет); Фагоциты (пожиратели).
- Роль: распознавание и уничтожение чужеродных соединений и клеток.
- ) Долгое время учёные не могли определить функции лейкоцитов. В 1882
году И.И.Мечников на основе своего опыта с личинкой морской звезды сделал вывод о
- том, что подобные клетки выполняют функцию защиты организма от внешних агентов.
- Мечников назвал эти клетки фагоцитами, а явление фагоцитозом.
- Тромбоциты – (кровяные пластинки, бляшка ) (от θρόμβος – ком, сгусток;
- κύτος – вместилище, здесь: клетка) – мелкие плоские бесцветные тельца неправильной
- формы, в большом количестве циркулирующие в крови; это постклеточные структуры,
- представляющие собой окружённые мембраной и лишённые ядра фрагменты цитоплазмы
- гигантских клеток костного мозга – мегакариоцитов. В 1мм 3 крови человека содержится
400 тыс. тромбоцитов.
- Образуются в красном костном мозге. Средняя продолжительность
- жизни кровяных пластинок составляет 5-7 суток, затем они утилизируются в печени и
- селезёнке. Функция тромбоцитов заключается в предотвращении большой кровопотери
- при ранении сосудов, а также заживлении и регенерировании поврежденных тканей.
- Вопрос к классу: каковы особенности
- строения лейкоцитов в связи с выполняемыми функциями?
- Учащиеся: В 1 мм 3 – 400 тысяч тромбоцитов, округлые, овальные пластинки не содержат ядра , образуются в красном костном мозге , продолжительность жизни 5-7 суток .
- Роль: принимают участие в свертывании крови (защитная реакция организма,
- препятствующая потере крови и проникновению в организм болезнетворных бактерий и
- микроорганизмов. Возможно при наличии: солей кальция в плазме, фибриногена,
- тромбоцитов).
- Как называется заболевание, которое выражается в склонности к кровотечениям в
результате несвёртываемости крови? (Гемофилия).
Итак, теперь все основные функции крови:
1. Транспортная. Участвует в обеспечении клеток организма питательными веществами,
а также связывает и переносит кислород от органов дыхания к тканям и углекислый
газ от тканей к органам дыхания (эритроциты).
2. Защитная. Обладает способностью к свертыванию (тромбоциты) и защищает
организм от микробов и генетически чуждых веществ (лейкоциты).
3. Терморегуляторная. Охлаждает органы в которых производиться много тепла и
согревает органы, теряющие тепло.
4. Гуморальная. Обеспечивает химическое взаимодействие между всеми частями
организма(кровь разносит гормоны).
5. Гомеостатическая. Участвует в поддержании постоянства внутренней среды
- организма(эритроциты, плазма).
- Для обеспечения жизни каждой клетки необходим постоянный обмен
- веществами (получение “нужных” и выделение “ненужных”). Такой обмен происходит
- постоянно между цитоплазмой клетки и тканевой жидкостью через мембрану клетки.
- Далее вещества обмениваются с кровью (обмен происходит через стенку капилляра и
- мембрану клеток, либо оболочки). Избирательная проницаемость барьеров обеспечивает
- необходимый состав микросреды в каждой ткани. Тканевая жидкость участвует в
- образовании лимфы, которая собирает все крупномолекулярные вредные вещества,
- доносит их до лимфоузлов, где очищается и поступает потом в кровь. Кровь переносит все
- вредные и ненужные организму вещества к органам выделения, а в лёгких и
- пищеварительном тракте получает “нужные” организму и клеткам вещества. Таким
- образом между всеми жидкостями организма идет постоянный обмен.
- Организм зависит от воздействий внешней среды. Однако, здоровый
- организм сохраняет независимость жизненных процессов от изменений внешней среды.
- Почему? Потому, что организм ультрастабильная система, которая сама обеспечивает
- оптимальное состояние внутренней среды, удерживает различные параметры функций в
- пределах физиологических (нормальных) колебаний. Это свойство называется
- гомеостазис (гомеостаз) или еще гомеокинез.
- (Гомеостаз – это совокупность механизмов, обеспечивающих постоянство внутренней
- среды организма (от греческого “гомеос” – подобный и “стазис” – состояние). Укажите
- термин в своих листочках. Впервые этот термин ввел американский физиолог Уолтер
- Кеннон в 1929 году. Достигается постоянство внутренней среды благодаря нервной и
- эндокринной системам, которые «следят» за составом и свойствами внутренней среды и
- при их изменениях влияют на работу выделительной, пищеварительной, дыхательной и
- других систем организма таким образом, чтобы эти изменения были устранены. При
- изменении концентрации какого-либо вещества, происходит восстановление постоянства
- внутренней среды путем нервно-гуморальной регуляции.
- 4 Обобщение и закрепление урока.
- Учитель: А теперь давайте закрепим наши знания интересной игрой « Да- нет» .
- У вас на партах вопросы по нашей теме, на которые нужно ответить да или нет.
Прочитайте предложения. Оцените их правильность: если предложение верно, то поставьте “да”, если предложение неверно, поставьте “нет”.
- 1.Кровь состоит из плазмы и форменных элементов
- 2.На долю плазмы приходится 40% от общего количества
- 3.Эритроциты, тромбоциты и лейкоциты – это форменные элементы крови
- 4.Тромбоциты и эритроциты – безъядерные клетки крови
- 5.Лейкоциты – красные кровяные клетки
- 6.Функция эритроцитов – перенос кислорода
- 7.Лейкоциты – распознают и уничтожают чужеродные тельца
- 8.Тромбоциты принимают участие в свёртывании крови
- 9.Артериальная кровь тёмная, а венозная -ярко-алая
- 10.Кровь красная благодаря гемоглобину
- 5 Подведение итогов.
Вначале работы нашей перед нами стоял вопрос : «КРОВЬ – ЧТО ЭТО?», как вы думаете, мы смогли ответить на этот вопрос?
Ученики: ДА!!!
6Домашнее задание:
Все новые понятия в биологическом словарике выучить. Дополнительно, на высокий балл подготовить сообщения по теме: «Кровь-носительница жизни. Интересные факты о крови»
Учитель:
Урок закончен, всем большое спасибо.
Внутренняя среда организма человека – функции, характеристика и состав
Описание крови
В кровеносной системе содержится 60% плазмы и 40% форменных элементов. К компонентам лимфы относятся плазма и лейкоциты, а к тканевой жидкости — белки. Основное предназначение крови:
- Транспорт. Кровь доставляет кислород к тканям от легких, а в обратном направлении — углекислый газ. Дополнительно выполняется транспортировка разных веществ.
- Защита от кровопотери и помощь в свертывании.
- Регулятор водно-солевого обмена.
Таблица элементов крови:
| Жидкий компонент | Описание |
| Плазма | Под плазмой можно понимать полупрозрачную жидкость желтого оттенка. |
| Эритроциты | Не имеют ядра, но содержат в себе гемоглобин. |
| Лейкоциты | Имеют ядро. Участвуют в фагоцитозе. |
Кровяную внутреннюю среду организма составляют и тромбоциты. Они легко прикрепляются к стенкам поврежденных сосудов. Для крови характерна жидкая консистенция, красный оттенок.
На долю кислотно-щелочной реакции приходится до 7,42 рН. У взрослого человека объем крови представляет до 8% от его массы, что равняется 6 л.
Если организм нуждается в кислороде либо произошла большая кровопотеря, тогда автоматически поддерживается объем крови.
Компоненты плазмы
Плазма составляет около 60% от объема крови. Она содержит в себе до 92% воды, а остальной объем занимают белок, минеральные соли. Главными белками плазмы могут являться:
- альбумин;
- фибриноген;
- глобулин.
В плазме находятся питательные вещества, представленные в виде липидов, аминокислот. В нее поступают конечные продукты обмена веществ: мочевая кислота, мочевина. Если в плазме нет фибриногена, тогда тканевую жидкость можно назвать сывороткой.
Она получается 2 методами:
- Естественное свертывание.
- Стимуляция превращения фибриногена в фибрин.
Форменные элементы крови занимают около 40% объема. В период развития эмбриона образуются сосуды, которые способствуют появлению гемоцитобластов. При прохождении сложного пути развития формируются зрелые клетки крови. Рассматриваемый процесс называется гемопоэзом. Кровяные элементы образуются в печени у ребенка и в селезенке у взрослого.
Красные клетки
Эритроциты могут характеризоваться отсутствием способности к делению. Клетки в виде двояковогнутых дисков обеспечивают быстрый захват кислорода. Подобная форма обеспечивает их упругой деформацией. Они способны проходить через капилляры. При дифференцировании ядро утрачивается, а внутреннее содержимое заменяется гемоглобином (сложный белок).
Он легко присоединяется к кислороду в легких, превращаясь в оксигемоглобин. Для нормального образования гемоглобина требуется достаточное количество железа. Вещество поступает в организм с пищей. В норме уровень сложного белка на 1 л крови находится в пределах 160 г. Гемоглобин выполняет следующие функции:
- транспортировка кислорода с углекислым газом;
- поддержка постоянства кН крови.
Если концентрация гемоглобина и эритроцитов снижается, развивается анемия. Подобное состояние возникает из-за неправильного питания, кровотечения, нарушение кроветворения, чрезмерное количество токсинов. Старые эритроциты разрушаются в селезенке и печени. Одна клетка живет около 120 суток.
Процесс разрушения эритроцитов называется гемолизом. Он происходит по следующим причинам:
- механическое повреждение клеток из-за воздействия химических компонентов;
- перемещение эритроцитов в раствор с более низким содержанием солей;
- нагрев или заморозка;
- электрический ток.
Белые вещества
В белых клетках или лейкоцитах содержится ядро. Они легко изменяют свою форму, активно передвигаясь в пространстве. Таким способом образуются цитоплазматические выросты. Лейкоциты имеют разное происхождение и внешний вид. Некоторые виды группы склонны к фагоцитозу, а другие вырабатывают антитела.
Их продолжительность жизни не превышает несколько дней. Они образуются в иммунных органах, а разрушаются в печени и в очаге воспаления. В отличие от лейкоцитов, тромбоциты представлены в виде кровяных пластинок без ядер.
За их формирование отвечает красный костный мозг. Они живут в среднем 5 дней. Тромбоциты разрушаются в селезенке, в месте разрыва сосуда.
Их функция заключается в свертывании крови (коагуляция) и остановке кровотечения (гемостаз).
В основе первого процесса находятся 2 критерия:
- наличие ионов кальция;
- факторы свертываемости или 13 глобулиновых белков, которые присутствуют в плазме.
В образовании последних веществ участвует витамин К. Система свертывания функционирует за счет последовательного запуска факторов. Чтобы в процессе участвуют тромбоциты, находящиеся в активном состоянии.
К основным их физиологическим активаторам относятся:
- тромбин (плазменный белок);
- белок, который находится в межклеточном пространстве;
- АДФ (аденозиндифосфат).
Активные тромбоциты прикрепляются к месту повреждений (адгезия) и между собой (агрегация), образуя пробку. После ее образования запускается каскад реакций, который приводит к формированию тромба.
При уменьшении их числа возникает кровотечение. Если в крови выявлено чрезмерное количество тромбоцитов, появляются тромбы.
Им свойственно перекрывать кровеносные сосуды (тромбоз), что повышает риск инсульта, инфаркта.
Для тромбоцитов характерна секреция многих белков, участвующих в коагуляции. При разрушении они выделяют биологически активные компоненты, включая адреналин, серотонин (сужают просвет сосудов).
У тромбоцитов наблюдается разная эффективность в свертываемости на протяжении суток. Циркадный ритм системы указывает, на какое время приходится пик активации тромбоцитов. Подобное явление происходит утром.
Поэтому инсульты и инфаркты чаще диагностируются в первой половине дня.
Чтобы компоненты внутренней среды организма были в норме, рекомендуется правильно питаться, вести активный образ жизни. При постоянных мигренях и носовых кровотечениях необходимо проконсультироваться с врачом. Своевременная диагностика и адекватная терапия предупреждают развитие сердечных и сосудистых патологий.
Научная электронная библиотека Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
В предыдущей главе было сказано, что среда обитания животных делится на внешнюю и внутреннюю. Способность организма воспринимать раздражения внешней и внутренней среды, и отвечать на них называется реактивностью (re – обратное, activus – действие).
Необходимо отличать реактивность от раздражимости и возбудимости. Два последних понятия указывают на функциональное состояние отдельных органов, тканей, а реактивность – отражает деятельность всего организма на внешние, внутренние раздражители, что обеспечивает адаптацию его к ним.
Отсюда адаптационно-трофическая функция нервно – гуморальной системы. Она тесно связана с резистентностью (resisto – противостою, сопротивляюсь) организма и подразделяется на врожденную, т.е.
наследуемою, приобретенную, возникает при иммунизации, и адаптивную – неспецифическую резистентность, которая обеспечивается барьерными функциями защитных органов в течение жизни жикотного после рождения.
Организм во время роста реагирует на онтогенетические факторы развития и принимает дефинитивные формы в значительной мере при участии функционального приспособления.
Изменение строения организма можно рассматривать, как его специфическую реакцию в ответ на изменения внешней среды, но первоначально оно вызывается средой, через посредство функциональных раздражителей, затем новая форма реакции «фиксируется» через замену функционального раздражения внутренней (И.И. Шмальгаузен, 1982). Беда в том, что внутренняя среда организма коз может изменятся в очень узких пределах, т.е. пределах нормы. Изменение ее за пределы нормы может привести к смерти (Б.П. Токин 1970), особенно, в неблагоприятных экологических территориях.
Внешняя среда делится на литосферу, гидросферу, атмосферу (Б.Г. Иоганзен, Е.Д. Логачев, Ю.А. Львов др., 1986).
Литосфера состоит из гранитового и базальтовых слоев и простирается в глубину земли на 10–40 км. Академик В.И. Вернадский (1960) пишет, что организм состоит из органических и неорганических веществ, поступающих из литосферы с кормами и водой. Таким образом, в организме сосредоточены элементы почти всей таблицы Д.И. Менделеева.
Загрязнение атмосферы отходами промышленного производства – одна из наиболее актуальных проблем современного общества. А.П. Жуков, И.С. Пономарева (2000) исследовали грубые кома в западном Оренбуржье и установили наличие в них Sr-90, Cs-137, и Pb-210 (табл. 3, 4, 5).
Гидросфера опускается на глубину до 11,5 км, включает океаны, моря, реки, озера и т.д., занимает 71 процент суши. Воды на земле около 1,5 млрд/км3, стёк пресной воды ежегодно составляет 36 тысяч кубических километров. В Байкале ее содержится 23000 км3 – это самое большое пресноводное озеро в мире.
Вода бывает пресная, когда в ней содержится соли до 1 г на литр, соленая – до 50 г/литр и рассол – свыше 50 г/литр. По химическому составу бывает кальцинированной, магниевой, натриевой, по плотности – легкой (18 ед.), тяжелой (свыше 18 ед.) и сверхтяжелой (до 24 ед.).
Таблица 3
Содержание Pb-210 в объектах ветнадзора
| Наименование объектов ветнадзора | Содержание Pb-210 в объектах ветнадзора, пикокюри/кг | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Сено | 57,2 ± 2,1 | 78,6 ± 1,3 | 80,4 ± 7,8 | 76,6 ± 2,6 | 80,6 ± 1,0 |
| Солома | 56,7 ± 2,9 | 89,3 ± 7,6 | 81,2 ± 1,9 | 59,2 ± 3,1 | 92,4 ± 3,6 |
Таблица 4
Содержание Cs-137 в объектах ветнадзора
| Наименование объекта ветнадзора | Содержание Cs-137 в объектах ветнадзора, пикокюри/кг | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Сено | 35,3 ± 3,6 | 36,9 ± 4,4 | 57,1 ± 3,2 | 44,0 ± 7,2 | 59,6 ± 4,6 |
| Солома | 23,4 ± 2,0 | 29,8 ± 2,9 | 38,6 ± 5,8 | 28,9 ± 4,7 | 25,6 ± 2,5 |
Таблица 5
Содержание Sr-90 в объектах ветнадзора
| Наименование объектов ветнадзора | Содержание Sr-90 в объектах ветнадзора, пикокюри/кг | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Сено | 35,7 ± 1,0 | 36,6 ± 1,6 | 60,0 ± 1,8 | 39,0 ± 0,4 | 60,2 ± 2,8 |
| Солома | 28,4 ± 1,6 | 34,2 ± 2,0 | 52,5 ± 5,8 | 38,4 ± 33 | 32,4 ± 2,4 |
Примечание: 1 – Беляевский, 2 – Курманаевский, 3 – Сорочинчкий, 4 – Бугурусланский, 5 – Красногвардейский районы.
Живой организм состоит на 70 % из воды, остальные 30 % – это органические и неорганические вещества. Дюбуа Раймон, французский ученый говорил: «Жизнь – это одушевленная вода», текущая по кровеносным сосудам и создающая внутреннюю среду и ее гомеостаз.
По этому изучение среды в онтогенезе становится проблематичным, но нужным, т.к. от постоянства химического состава внутренней среды зависит здоровье. Отсюда ясно, что вода является основой жизни животных и человека. Одновременно, вода является универсальным растворителем химических веществ, в т.ч.
тяжелых металлов, которые, накапливаясь в тканях и органах, могут привести к отравлению животного.
Атмосфера делится на топосферу, достигающая высоты 16 км, стратосферу – до 100 км, ионосферу – 500 км и – космос.
С подъемом на каждые 100 м в высоту температура понижается на 0,60 °С, на границе топосферы с атмосферой минус –56 °С.
В воздухе содержится приблизительно 78,08 % азота, 20,96 % – кислорода, 0,93 % – аргона, 0,03 % – двуокиси углерода и пары воды. Особенно необходим для организма кислород, водород и вода.
А.П. Жуков, В.А. Кленов, А.Н. Сизенцов (2001) указывают, что многие техногенные провинции являются результатом загрязнения биосферы промышленными выбросами, в состав которых входят различные химические поллютаны.
Следовательно, контакт животных с загрязненными объектами внешней среды предусматривает возникновение у них острых и хронических интоксикаций, а продукты питания, получаемые от них, могут представлять опасность для человека.
Поэтому изучение загрязненности некоторых объектов внешней среды (почвы, воды, кормов) тяжелыми металлами, состояния организма животных, состав и загрязнение продуктов питания, получаемых в биогеохимических провинциях, а также поиск методов снижения уровня ядовитых веществ в них – является актуальной задачей.
Таким образом, питательные вещества организм коз получает из внешней среды. Они и их продукты метаболизма формируют внутреннюю среду организма и его гомеостаз.
В формировании внутренней среды принимает участие пищеварительная, дыхательная, сердечно-сосудистая, мочевыделительная системы и нервно-гуморальная регуляция и др.
Последняя представляет совместное регулирующее действие нервной системы и гуморальных факторов (БАВ и гормонов) крови, лимфы, тканей, обеспечивающие функционарование органов и систем организма в меняющейся среде.
Внутренняя среда организма складывается из внутриклеточной, межклеточной, внутритканевой, межтканевой жидкости, лимфы, крови и гормонов. Е.Д.
Логачев (1969) указывает: «организм есть исторически развившаяся и генетически самовоспроизводящаяся система живого вещества, сохраняющая определенную морфологическую упорядоченность составных частей и находящаяся в устойчивом неравновесном состоянии с внешней и внутренней (авторы) средами». Вот почему А.Н.
Студитский (1990) ставит вопрос объединения генетики, гистологи и морфологии в одну науку. Он указывает, что без «формы» нет генетики, гистологии. В отрыве эти науки ничего не дают, новое появляется на стыке наук.
Проблема «Организм – как среда обитания» введена в науку Е.Н. Павловским (1934). Он пишет, что любой многоклеточный организм представляет среду жизни, а органы, ткани, части тела хозяина, в которых непосредственно локализуются определенные виды паразитов (сожители), образуют особые гостальные биотипы, влияющие на внутреннюю среду и ее гомеостаз.
Загрузка...
