Раздел 6. Внутренняя среда организма

Определения и обозначения

Внутренняя среда организма — совокупность жидкостей, омывающих клетки и обеспечивающих обмен веществ между клетками и организмом. К ней относятся кровь, тканевая жидкость и лимфа. Понятие помогает увидеть, что клетки связаны с организмом не напрямую, а через жидкую среду.

Тканевая жидкость — жидкость, образующаяся из плазмы крови и непосредственно окружающая клетки тканей. В ней вещества переходят от крови к клеткам и обратно. Поэтому она служит непосредственной средой для обмена веществ клеток.

Лимфа — тканевая жидкость, поступившая в лимфатические капилляры и движущаяся по лимфатическим сосудам. Она возникает не отдельно от тканевой жидкости, а из её избытка. Это определение помогает проследить путь жидкости от тканей к лимфатической системе.

Гомеостаз — относительное постоянство состава и свойств внутренней среды организма. «Относительное» означает, что показатели могут немного меняться, но организм поддерживает их в необходимых пределах. Благодаря этому клетки могут нормально работать при изменении условий вокруг организма.

Как это устроено

Внутренняя среда включает кровь, тканевую жидкость и лимфу, потому что каждая из них участвует в обмене веществ на своём участке. Кровь переносит вещества по сосудам, но обычно клетки не соприкасаются с ней непосредственно. Между кровью и клетками находится тканевая жидкость, а её избыток принимает лимфатическая система. Связь этих жидкостей позволяет снабжать клетки и отводить ненужные вещества.

Тканевая жидкость образуется из части плазмы крови, проходящей через стенки капилляров в межклеточное пространство. Стенка капилляра отделяет кровь от тканей, но пропускает воду и некоторые растворённые вещества. Поэтому часть плазмы оказывается около клеток, тогда как клетки крови остаются внутри сосудов. Так создаётся среда, через которую возможен обмен между кровью и тканями.

Клетки получают кислород и питательные вещества из тканевой жидкости, потому что она непосредственно их окружает. Эти вещества поступают из крови в межклеточное пространство, а затем — в клетки. В процессе жизнедеятельности клеток образуются продукты обмена, которые переходят в тканевую жидкость. Далее они могут переноситься кровью или удаляться другими системами организма.

Часть тканевой жидкости возвращается в кровеносные капилляры, а оставшийся избыток поступает в лимфатические капилляры. Это необходимо, потому что не вся жидкость, вышедшая из кровеносных сосудов, сразу возвращается обратно. Попав в лимфатические капилляры, тканевая жидкость становится лимфой и движется по лимфатическим сосудам. Так лимфатическая система отводит избыток жидкости из тканей.

Кровь, тканевая жидкость и лимфа сообщаются между собой, поэтому вещества могут перемещаться между сосудами и клетками. Кровь приносит вещества к капиллярам, тканевая жидкость обеспечивает обмен с клетками, а лимфа принимает часть избытка жидкости. Слаженная работа этих звеньев помогает сохранять относительное постоянство состава внутренней среды. Это постоянство называют гомеостазом.

Жидкости внутренней среды организма

Пользуйся таблицей, чтобы сравнивать жидкости по месту нахождения и пути образования, а не только по названию. Особенно важно проследить последовательность: плазма крови — тканевая жидкость — лимфа. Последний столбец показывает, чем различаются их основные роли в организме.

Разбор задач

Задача 1

Условие. Назовите жидкости, образующие внутреннюю среду организма. Чтобы ответить, нужно вспомнить, какие жидкости связаны с клетками и обменом веществ. Одного перечисления частей крови недостаточно.

1. Вспоминаем определение внутренней среды: это совокупность жидкостей, связанных с клетками. Следовательно, нужно назвать именно жидкости организма, а не органы или системы. Это задаёт нужный круг ответа.
2. Перечисляем три составляющие: кровь, тканевую жидкость и лимфу. Тканевая жидкость окружает клетки, а лимфа образуется из неё после поступления в лимфатические капилляры. Поэтому нельзя заменять одну из них другой.

Ответ. Внутреннюю среду образуют кровь, тканевая жидкость и лимфа. Все три жидкости связаны обменом веществ.

Задача 2

Условие. Объясните, как из крови образуется тканевая жидкость и что происходит с ней затем. Важно описать не только источник жидкости, но и дальнейший путь. Проследим её движение по порядку.

1. Сначала часть плазмы крови проходит через стенки кровеносных капилляров. Она оказывается в межклеточном пространстве, тогда как клетки крови остаются в сосудах. Так из плазмы образуется тканевая жидкость.
2. Тканевая жидкость окружает клетки и служит промежуточной средой для обмена. Клетки получают из неё кислород и питательные вещества, а продукты обмена выделяют в неё. Значит, эта жидкость связывает клетки с кровью.
3. Далее часть жидкости возвращается в кровеносные капилляры. Избыток попадает в лимфатические капилляры и становится лимфой. Затем он движется по лимфатическим сосудам.

Ответ. Часть плазмы проходит через стенки кровеносных капилляров в межклеточное пространство и образует тканевую жидкость. После обмена с клетками её часть возвращается в кровь, а избыток поступает в лимфатические капилляры и становится лимфой.

Задача 3

Условие. После усиленной фильтрации жидкости из кровеносных капилляров в ткани её избыток не удаляется. Какое звено внутренней среды нарушает работу и почему это может привести к отёку? Нужно определить, какая система отводит из тканей лишнюю жидкость. Затем связать нарушение оттока с её накоплением.

1. Из кровеносных капилляров в межклеточное пространство поступает больше жидкости, значит, увеличивается объём тканевой жидкости. В норме её избыток должен попадать в лимфатические капилляры. Поэтому проверяем работу именно лимфатического звена.
2. Если лимфатические капилляры или сосуды не отводят избыток, жидкость остаётся в тканях. Она накапливается между клетками, и ткань может припухнуть. Такое скопление жидкости называют отёком.

Ответ. Нарушена работа лимфатической системы, отводящей избыток тканевой жидкости. Если жидкость задерживается в межклеточном пространстве и накапливается, может возникнуть отёк.

Типичные ошибки

Ошибка: считать тканевую жидкость и лимфу разными по происхождению. Их путают, потому что обе находятся вне кровеносных сосудов. Однако лимфа образуется из тканевой жидкости, попавшей в лимфатические капилляры. Проверь себя: если жидкость уже движется по лимфатической системе, называй её лимфой.

Ошибка: называть внутренней средой только кровь. Кровь хорошо заметна и часто первой приходит на ум, но такое перечисление неполное. Внутренняя среда включает также тканевую жидкость и лимфу. Проверь ответ, перечислив все три жидкости.

Ошибка: полагать, что клетки непосредственно омываются кровью. Такое впечатление создаёт близкое расположение капилляров к тканям. Обычно между кровью и клетками находится тканевая жидкость, через которую и происходит обмен. Чтобы проверить себя, спроси, какая жидкость непосредственно окружает клетки.

Ошибка: считать, что вся тканевая жидкость сразу возвращается в кровеносные капилляры. Так упускается роль лимфатической системы. Часть жидкости возвращается в кровь, но избыток поступает в лимфатические капилляры. Проверь последовательность: возврат части жидкости и отведение остатка лимфой.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, как устроены кровеносные капилляры и из чего состоит кровь: это объясняет образование тканевой жидкости из плазмы. Тема также связана с лимфатической системой, которая отводит избыток жидкости из тканей. Перенос веществ между кровью, тканевой жидкостью и клетками помогает понять обмен веществ. Поддержание постоянства внутренней среды связано с гомеостазом и согласованной работой систем организма.

Что запомнить

• Внутренняя среда организма включает кровь, тканевую жидкость и лимфу.
• Клетки непосредственно окружены тканевой жидкостью.
• Тканевая жидкость образуется из плазмы крови.
• Из тканевой жидкости клетки получают необходимые вещества и в неё выделяют продукты обмена.
• Избыток тканевой жидкости поступает в лимфатические капилляры и становится лимфой.
• Связь жидкостей внутренней среды помогает поддерживать гомеостаз.