Внутренняя среда организма

Определения и обозначения

Внутренняя среда организма — совокупность жидкостей, окружающих клетки и обеспечивающих обмен веществ между клетками и организмом. К ней относятся кровь, тканевая жидкость и лимфа. Их связь позволяет доставлять клеткам нужные вещества и удалять продукты обмена, поэтому внутреннюю среду можно представить как систему обмена между клетками и организмом.

Тканевая жидкость — жидкость, заполняющая пространства между клетками и непосредственно обменивающаяся с ними веществами. Она служит ближайшей для клеток средой: через неё клетки получают вещества и отдают ненужные продукты. Это понятие помогает понять, почему обмен между кровью и клетками происходит не напрямую.

Лимфа — прозрачная жидкость, образующаяся из тканевой жидкости и движущаяся по лимфатическим сосудам. Когда часть жидкости из промежутков между клетками поступает в лимфатические капилляры, её называют лимфой. Она нужна, чтобы отводить избыток жидкости из тканей и возвращать его в кровоток.

Гомеостаз — относительное постоянство состава и свойств внутренней среды организма. Это не полная неподвижность показателей: они могут изменяться, но организм удерживает их в определённых пределах. Понятие гомеостаза объясняет, как клетки продолжают нормально работать при небольших изменениях условий.

Как это устроено

Кровь, тканевая жидкость и лимфа образуют внутреннюю среду, потому что каждая из этих жидкостей участвует в обмене между клетками и организмом. Сама клетка не может получать всё необходимое только из окружающих органов: вещества должны быть доставлены к ней и пройти через границу клетки. Кровь переносит вещества по сосудам, а тканевая жидкость связывает кровь с клетками. Лимфа отводит часть жидкости из тканей и возвращает её в кровеносную систему, поэтому все три жидкости работают как связанные звенья.

Тканевая жидкость возникает у капилляров — мельчайших кровеносных сосудов с тонкими стенками. Часть плазмы крови проходит через эти стенки в промежутки между клетками, потому что там происходит обмен веществ. Так образуется среда, из которой клетки могут получать растворённые вещества и в которую выделяют продукты обмена. Затем часть этих веществ и жидкости возвращается в кровь, поддерживая непрерывный обмен между кровотоком и тканями.

Не вся тканевая жидкость возвращается непосредственно в кровеносные капилляры. Её избыток попадает в лимфатические капилляры, которые начинаются в тканях и собирают жидкость из промежутков между клетками. После этого она называется лимфой и движется по лимфатическим сосудам. Такой путь нужен, чтобы удалять из тканей лишнюю жидкость и не допускать её чрезмерного скопления.

Лимфа в итоге возвращается в кровеносную систему. По пути она проходит по сети лимфатических сосудов, которая собирает жидкость из разных участков тела. Возврат нужен потому, что организм должен сохранять общий объём жидкости и снова включать её в движение по кровотоку. Поэтому путь тканевой жидкости не обрывается в тканях: он продолжается через лимфатическую систему.

Состав внутренней среды не бывает абсолютно постоянным: клетки непрерывно используют вещества и выделяют продукты обмена. Однако организм регулирует её свойства и удерживает их в допустимых пределах. Такое относительное постоянство называют гомеостазом. Оно важно, потому что клеткам нужны достаточно устойчивые условия для работы, даже когда в организме происходят изменения.

Жидкости внутренней среды организма

Таблица помогает сопоставить жидкости по месту нахождения, образованию и функциям. Читай строки вместе: так видна не только роль каждой жидкости, но и переход от крови к тканевой жидкости, а затем к лимфе.

Разбор задач

1. Назовите три жидкости внутренней среды организма.

Условие. Нужно перечислить жидкости, входящие во внутреннюю среду, и не спутать их с органами, по которым они движутся. Для решения достаточно вспомнить состав внутренней среды. Важно назвать именно жидкости, а не сосуды или системы органов.

1. Вспомним, что внутреннюю среду образуют связанные между собой жидкости.
2. Назовём жидкость, движущуюся по кровеносным сосудам: это кровь.
3. Добавим жидкость между клетками — тканевую жидкость — и образующуюся из неё лимфу.

Ответ. Кровь, тканевая жидкость и лимфа. Кровеносные и лимфатические сосуды в перечень не входят: это пути движения жидкостей, а не сами жидкости.

2. Объясните, как из плазмы крови образуется тканевая жидкость и какую роль она играет для клеток.

Условие. Нужно связать два вопроса: откуда берётся тканевая жидкость и зачем она нужна клеткам. Не следует говорить, что клетки обычно омывает сама кровь. Между кровью в капилляре и клетками находится тканевая жидкость.

1. Сначала вспомним, что плазма — жидкая часть крови, находящаяся в сосудах.
2. Часть плазмы проходит через тонкие стенки капилляров в пространства между клетками, поэтому там появляется тканевая жидкость.
3. Она омывает клетки: растворённые вещества переходят из неё в клетки, а продукты обмена — из клеток в жидкость.
4. Значит, тканевая жидкость служит посредником, связывающим обмен в тканях с кровью.

Ответ. Тканевая жидкость образуется из плазмы, прошедшей через стенки капилляров. Она омывает клетки и обеспечивает обмен веществ между ними и кровью.

3. Часть тканевой жидкости не возвращается в кровеносный капилляр. Объясните, куда она поступает и как затем возвращается в кровоток.

Условие. Нужно проследить дальнейший путь жидкости, которая осталась в тканях. Здесь важна последовательность этапов: нельзя перескакивать от тканевой жидкости прямо к крови. Названия меняются по мере перехода жидкости в другую часть системы.

1. Тканевая жидкость, не вернувшаяся в кровеносный капилляр, поступает в лимфатические капилляры.
2. После попадания туда она называется лимфой.
3. Лимфа движется по лимфатическим сосудам, которые собирают её из тканей.
4. Затем лимфа возвращается в кровеносную систему, поэтому жидкость снова включается в кровоток.

Ответ. Последовательность такова: тканевая жидкость — лимфатические капилляры — лимфатические сосуды — кровеносная система. Такой отток препятствует накоплению жидкости в тканях.

Типичные ошибки

Считать тканевую жидкость и лимфу одной и той же жидкостью — ошибка, потому что названия относятся к разным этапам её пути. Их часто смешивают из-за того, что лимфа образуется из тканевой жидкости. Проверь себя вопросом: где находится жидкость — между клетками или уже в лимфатическом капилляре?

Полагать, что клетки напрямую омываются кровью, неверно: обычно между кровью и клетками находится тканевая жидкость. Такое представление возникает потому, что кровь приносит вещества к тканям и тесно с ними связана. Чтобы проверить ответ, проследи путь вещества: из крови через стенку капилляра — в тканевую жидкость — к клетке.

Утверждать, что лимфа образуется из крови непосредственно в лимфатических сосудах, — значит пропускать промежуточный этап. Ошибка появляется, когда запоминают только связь крови и лимфы, но не путь жидкости через ткани. Восстанови последовательность: плазма крови образует тканевую жидкость, а та поступает в лимфатические капилляры и становится лимфой.

Понимать гомеостаз как неизменность состава внутренней среды неправильно. Показатели могут меняться, но организм удерживает их в определённых пределах; слово «относительное» как раз указывает на это. Проверь себя: если в определении нет ни изменения, ни допустимых границ, значит, постоянство описано слишком строго.

Связь с другими темами

Для понимания внутренней среды нужно знать, что кровь движется по кровеносным сосудам, а стенки капилляров обеспечивают обмен между кровью и тканями. Эти знания помогают объяснить, как плазма оказывается в пространствах между клетками и откуда берётся тканевая жидкость. Позже тема пригодится при изучении состава крови и иммунитета, а также работы органов кровообращения. Понятие гомеостаза связывает её с тем, как организм поддерживает постоянство условий внутри себя.

Что запомнить

• Внутренняя среда включает кровь, тканевую жидкость и лимфу.
• Клетки непосредственно омывает тканевая жидкость.
• Тканевая жидкость образуется из плазмы крови.
• Лимфа образуется из тканевой жидкости.
• Лимфа в итоге возвращается в кровеносную систему.
• Организм поддерживает относительное постоянство внутренней среды — гомеостаз.