§ 17. Кровь и остальные компоненты внутренней среды организма

Определения и обозначения

Внутренняя среда организма — кровь, тканевая жидкость и лимфа, обеспечивающие обмен веществ между клетками и внешней средой. Иначе говоря, это система жидкостей, через которую организм связывает клетки с поступлением кислорода и питательных веществ и удалением продуктов обмена. Без неё клетки не могли бы получать вещества из кровотока напрямую.

Тканевая жидкость — жидкость, образующаяся из плазмы крови и окружающая клетки тканей. Она заполняет пространство между клетками и служит посредником при обмене с кровью. Благодаря ей вещества могут перейти из капилляров к клеткам, а продукты клеточной работы — в жидкости организма.

Лимфа — прозрачная жидкость, которая образуется из тканевой жидкости, попадающей в лимфатические капилляры. Она движется по лимфатическим сосудам и постепенно возвращается в кровоток. Это позволяет вернуть часть жидкости, оставшейся в тканях, в систему кровообращения.

Гомеостаз — относительное постоянство состава и свойств внутренней среды организма. Слово «относительное» означает, что показатели могут немного меняться, но остаются в пределах, подходящих для работы клеток. Поддержание такого постоянства помогает организму действовать согласованно.

Как это устроено

Кровь, тканевая жидкость и лимфа связаны постоянным обменом: кровь движется по сосудам, тканевая жидкость окружает клетки, а лимфа собирается из её избытка. Такое устройство нужно потому, что жидкость должна доставлять вещества к клеткам и уносить то, что они выделяют. Поэтому компоненты внутренней среды не существуют изолированно, а последовательно обмениваются веществами.

Тканевая жидкость появляется, когда часть плазмы проходит через стенки кровеносных капилляров в межклеточное пространство. Стенки капилляров позволяют воде и многим растворённым веществам переходить к тканям, поэтому клетки получают доступ к веществам, принесённым кровью. Тканевая жидкость доставляет им кислород и питательные вещества, а затем принимает продукты обмена.

Избыток тканевой жидкости входит в лимфатические капилляры, и после этого его называют лимфой. Это необходимо, потому что не вся жидкость сразу возвращается из тканей в кровеносные капилляры. Лимфатические сосуды проводят лимфу к месту её возвращения в кровоток, поддерживая движение жидкости между тканями и кровью.

Кровь состоит из жидкой плазмы и форменных элементов — клеток и клеточных частиц, выполняющих специальные задачи. Плазма переносит растворённые вещества, поэтому может доставлять их к тканям и принимать вещества, поступающие из них. Форменные элементы выполняют свои функции в организме, а вместе с плазмой составляют кровь.

Обмен между компонентами внутренней среды помогает сохранять условия, необходимые для клеток. Кровь приносит вещества, тканевая жидкость передаёт их клеткам, а лимфатическая система принимает часть избытка жидкости и направляет его обратно к кровотоку. Благодаря этой связи изменения внешней среды не сразу нарушают работу клеток: организм поддерживает относительное постоянство внутренней среды.

Сравнение компонентов внутренней среды организма

Чтобы пользоваться таблицей, сравнивайте не только место, где находится жидкость, но и путь её образования. Особенно важно отличать тканевую жидкость от лимфы: вторая образуется из первой после попадания в лимфатические капилляры. Последний столбец помогает увидеть, как компоненты вместе поддерживают обмен веществ.

Разбор задач

Объясните, каким путём кислород из крови поступает к клеткам ткани.

1. Сначала находим исходную точку: кислород переносится кровью и оказывается в кровеносных капиллярах ткани. Клетки находятся не внутри сосудов, поэтому прямого перехода из крови к каждой клетке нет.
2. Затем прослеживаем промежуточный этап: часть плазмы выходит через стенку капилляра и образует тканевую жидкость. Кислород переходит в неё и оказывается рядом с клетками.
3. Клетки получают кислород из тканевой жидкости. Ответ: путь проходит из крови через плазму и тканевую жидкость к клеткам ткани.

Избыток тканевой жидкости попал в лимфатический капилляр. Как называется образовавшаяся жидкость и куда она направится дальше?

1. Определяем, что произошло с жидкостью: она перешла из пространства между клетками в лимфатический капилляр. Именно после этого тканевую жидкость называют лимфой.
2. Устанавливаем дальнейший путь: лимфа движется по лимфатическим сосудам. Это не отдельный замкнутый путь, потому что лимфатическая система возвращает жидкость к кровотоку.
3. Ответ: образовалась лимфа, которая направится по лимфатическим сосудам и постепенно вернётся в кровь.

Клетки ткани выделили продукты обмена. Опишите путь этих веществ до крови, учитывая роль тканевой жидкости и лимфы.

1. Продукты обмена сначала оказываются в тканевой жидкости, окружающей клетки. Она служит промежуточной средой, через которую вещества покидают клетки и могут попасть к сосудам.
2. Часть веществ переходит из тканевой жидкости в кровеносные капилляры. Если избыток жидкости с веществами попадает в лимфатический капилляр, она становится лимфой и движется по лимфатическим сосудам.
3. Лимфа затем возвращается в кровоток, поэтому вещества, перенесённые ею, также могут оказаться в крови. Ответ: путь идёт от клеток через тканевую жидкость, а далее — в кровь напрямую либо через лимфатическую систему.

Типичные ошибки

Считать тканевую жидкость отдельной от крови средой — ошибка, потому что она образуется из плазмы и участвует в обмене между кровью и клетками. Её можно принять за независимую жидкость, если смотреть только на то, что она находится вне сосудов. Проверьте себя: вспомните, из чего она возникает и что связывает с клетками.

Смешивать понятия «плазма» и «тканевая жидкость» неверно: первая находится в крови, а вторая образуется из её части и располагается между клетками. Путаница возникает из-за сходства их происхождения и состава. Чтобы проверить ответ, спросите себя, находится ли жидкость внутри кровеносного сосуда или уже в межклеточном пространстве.

Представлять лимфу жидкостью, которая независимо образуется в лимфатических сосудах, — значит пропустить её происхождение. Лимфа возникает из тканевой жидкости, попавшей в лимфатические капилляры. Проверка простая: восстановите последовательность «плазма — тканевая жидкость — лимфа».

Считать, что кровь непосредственно омывает все клетки, тоже неправильно: обмен между кровью и клетками происходит через тканевую жидкость. Такое представление может возникнуть из-за того, что именно кровь переносит многие вещества по организму. Проверьте себя вопросом: какая жидкость находится между стенкой капилляра и клетками?

Связь с другими темами

До изучения этой темы нужно знать, что клетки получают вещества и выделяют продукты обмена, а кровеносные сосуды доставляют кровь к тканям. Это помогает понять, почему вещества не переходят от крови к каждой клетке без посредника. Связь кровообращения и лимфатической системы объясняет перенос веществ и возврат жидкости в кровоток.

Тема пригодится при изучении работы органов и иммунитета: клетки и органы зависят от состава внутренней среды. Понятие гомеостаза помогает объяснить, как организм поддерживает подходящие для них условия. Так знания о жидкостях дополняют представление о согласованной работе организма.

Что запомнить

• Внутренняя среда организма включает кровь, тканевую жидкость и лимфу.
• Тканевая жидкость образуется из плазмы крови.
• Клетки обмениваются веществами с кровью через тканевую жидкость.
• Лимфа образуется из тканевой жидкости, поступившей в лимфатические капилляры.
• Лимфа возвращается в кровоток.
• Постоянство внутренней среды необходимо для нормальной работы клеток.