§ 23. Состав и функции внутренней среды организма. Кровь и её функции

Определения и обозначения

Внутренняя среда организма — совокупность крови, тканевой жидкости и лимфы, обеспечивающая условия для жизнедеятельности клеток. Иными словами, это жидкости, через которые клетки получают необходимые вещества и отдают продукты обмена. Благодаря им клетки связаны с органами дыхания, пищеварения и выделения.

Тканевая жидкость — жидкость, образующаяся из плазмы крови между клетками тканей и обеспечивающая обмен веществ между клетками и кровью. Она окружает клетки, поэтому растворённые в ней вещества могут поступать к ним, а продукты обмена — уходить. Без такой промежуточной среды обмен между кровью и клетками был бы затруднён.

Лимфа — жидкость, образующаяся из тканевой жидкости и движущаяся по лимфатическим сосудам. Когда тканевой жидкости становится больше, чем нужно тканям, она поступает в лимфатическую систему. Лимфа помогает отвести её избыток и вернуть в кровоток.

Кровь — жидкая соединительная ткань, состоящая из плазмы и форменных элементов и выполняющая транспортные, защитные и регуляторные функции. Плазма — её жидкая часть, а форменные элементы — клетки и клеточные фрагменты, находящиеся в ней. Кровь переносит вещества по организму и участвует в поддержании его работы.

Как это устроено

Кровь движется по сосудам, а обмен веществ между ней и тканями происходит прежде всего в капиллярах — самых тонких сосудах. Часть плазмы проходит сквозь их стенки и образует тканевую жидкость. Это позволяет доставлять вещества из крови непосредственно к клеткам, не выпуская кровь из сосудов. Избыток жидкости собирается лимфатическими сосудами и становится лимфой.

Клетки постоянно расходуют кислород и питательные вещества, потому что используют их для получения энергии и построения собственных структур. Поэтому внутренней среде нужно непрерывно доставлять эти вещества к тканям. В процессе работы клетки образуют углекислый газ и другие продукты обмена, которые тоже должны удаляться. Их переход в тканевую жидкость и кровь обеспечивает путь к органам, выводящим отходы.

Кровь состоит из плазмы и форменных элементов. Плазма содержит воду и растворённые вещества, а к форменным элементам относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Такое разделение помогает выполнять разные задачи: жидкая часть переносит растворённые вещества, а отдельные элементы специализируются на переносе газов, защите и свёртывании. Поэтому плазму нельзя называть форменным элементом.

Эритроциты переносят газы благодаря гемоглобину — белку, который связывает кислород и часть углекислого газа. Их особая форма увеличивает поверхность для обмена газами, а отсутствие ядра оставляет больше места для гемоглобина. Это повышает вместимость клетки, хотя лишает её способности делиться. Так строение эритроцита связано с его главной задачей — переносом газов.

Лейкоциты участвуют в иммунных реакциях: они распознают чужеродные агенты и помогают организму противостоять инфекции. Тромбоциты, напротив, особенно важны при повреждении сосудов. Они участвуют в образовании кровяного сгустка, который закрывает место повреждения и уменьшает кровопотерю. Разделение этих задач позволяет одновременно бороться с инфекциями и сохранять кровь внутри сосудов.

Состав крови и функции её компонентов

Сначала определите, о каком компоненте идёт речь, затем сопоставьте его строение с функцией. Последний столбец помогает понять, почему нарушение состава крови влияет на работу организма. Не следует смешивать защиту лейкоцитов от инфекций со свёртыванием, которое останавливает кровотечение.

Разбор задач

Задача 1. Распределите функции между компонентами внутренней среды: перенос кислорода, защита от микроорганизмов, образование тканевой жидкости, отток избытка жидкости от тканей, свёртывание крови.

1. Перенос кислорода отнесём к эритроцитам: содержащийся в них гемоглобин связывает кислород.
2. Защита от микроорганизмов — задача лейкоцитов, потому что они участвуют в иммунных реакциях.
3. Тканевая жидкость образуется из плазмы крови, проходящей через стенки капилляров.
4. Избыток тканевой жидкости оттекает по лимфатическим сосудам в виде лимфы.
5. Свёртыванию помогают тромбоциты: они участвуют в образовании сгустка в месте повреждения.

Ответ: кислород переносят эритроциты, от микроорганизмов защищают лейкоциты, тканевая жидкость образуется из плазмы, её избыток отводится лимфой, а свёртыванию помогают тромбоциты.

Задача 2. Объясните путь кислорода от лёгких до клетки и путь углекислого газа от клетки к лёгким, используя понятия «кровь», «тканевая жидкость» и «капилляры».

1. В лёгких кислород переходит в кровь и связывается с гемоглобином эритроцитов.
2. Кровь доставляет его к капиллярам тканей; из них кислород переходит в тканевую жидкость, а затем в клетки.
3. Клетки выделяют углекислый газ. Он проходит в тканевую жидкость, затем в кровь капилляров и переносится к лёгким.
4. В лёгких углекислый газ переходит из крови в воздух, который человек выдыхает.

Ответ: кислород движется от лёгких через кровь и капилляры к тканевой жидкости и клеткам. Углекислый газ проходит обратный путь от клеток через тканевую жидкость и кровь к лёгким.

Задача 3. У одного человека уменьшилось количество эритроцитов и гемоглобина, а у другого нарушилось образование тромбоцитов. Какие функции крови пострадают и почему?

1. Сначала определим задачу каждого элемента: эритроциты с гемоглобином переносят газы, а тромбоциты участвуют в свёртывании.
2. При уменьшении эритроцитов и гемоглобина кровь хуже переносит кислород, поэтому ткани могут получать его меньше.
3. При нарушении образования тромбоцитов сгусток формируется хуже, и остановить кровотечение становится труднее.

Ответ: в первом случае ухудшится перенос кислорода, во втором — свёртывание крови и предотвращение кровопотери.

Типичные ошибки

Считать внутренней средой только кровь — значит забыть о тканевой жидкости и лимфе. Так ошибаются, потому что кровь заметнее и движется по сосудам, тогда как две другие жидкости связаны с тканями. Проверь себя: назови все три части внутренней среды. Если названа только кровь, ответ неполный.

Называть плазму форменным элементом неверно: плазма является жидкой частью крови, а форменные элементы находятся в ней. Ошибка возникает из-за того, что плазма и клетки вместе входят в состав крови. Проверь себя, разделив состав на две части: плазма и форменные элементы. К последним относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Приписывать эритроцитам защиту от инфекций — значит смешивать перенос газов и иммунную функцию. Эритроциты связывают газы гемоглобином, а в иммунных реакциях участвуют лейкоциты. Такое смешение может возникнуть потому, что оба вида клеток находятся в крови. Проверь себя вопросом: какой компонент распознаёт чужеродные агенты? Ответ — лейкоциты.

Считать свёртывание разновидностью иммунной защиты тоже неправильно. Свёртывание помогает закрыть повреждённый сосуд и уменьшить кровопотерю, а лейкоциты противостоят чужеродным агентам. Эти процессы оба защищают организм, но от разных угроз. Проверь себя: если речь об инфекции, называй лейкоциты; если о кровотечении — тромбоциты и свёртывание.

Связь с другими темами

Для понимания темы пригодятся знания о строении клетки и тканей, а также понятия «орган» и «капилляр». Нужно представлять, что вещества переходят между кровью и клетками, то есть понимать основы обмена веществ. Эти знания помогают объяснить, почему внутренняя среда связывает работу разных частей организма. Позже тема пригодится при изучении кровообращения, дыхания, лимфатической системы и иммунитета. Она также связана с поддержанием постоянства внутренней среды, необходимого для нормальной работы клеток.

Что запомнить

• Внутренняя среда организма включает кровь, тканевую жидкость и лимфу.
• Кровь состоит из плазмы и форменных элементов.
• Эритроциты переносят кислород и часть углекислого газа.
• Лейкоциты обеспечивают защиту организма.
• Тромбоциты участвуют в свёртывании крови.
• Тканевая жидкость обеспечивает обмен веществ между кровью и клетками.
• Лимфа возвращает избыток тканевой жидкости в кровоток.