Внутрішнє середовище організму людини

Організм будь-якої тварини влаштований надзвичайно складно. Це необхідно для підтримки гомеостазу, тобто сталості. У деяких стан умовно постійно, а у інших, більш розвинених, спостерігається фактичне сталість. Це означає, що як би не мінялися навколишні умови, організм зберігає стабільний стан внутрішнього середовища. Незважаючи на те що організми ще не повністю адаптувалися під умови проживання на планеті, внутрішнє середовище організму грає найважливішу роль в їх життєдіяльності.

Поняття внутрішнього середовища

Внутрішнім середовищем називається комплекс структурно відокремлених ділянок тіла, ні за яких обставин, крім механічних пошкоджень, не стикаються з навколишнім світом. У організму людини внутрішнє середовище представлена кров`ю, межтканевой і синовіальною рідиною, ликвором і лімфою. Ці 5 видів рідин в комплексі і є внутрішнє середовище організму. Такий вони називаються по трьом причинам:

• по-перше, вони не стикаються з зовнішнім середовищем;
• по-друге, ці рідини підтримують гомеостаз;
• по-третє, середовище є посередником між клітинами і зовнішніми ділянками тіла, захищаючи від зовнішніх несприятливих чинників.

Значення внутрішнього середовища для організму

Внутрішнє середовище організму складають 5 видів рідин, головним завданням яких є підтримання постійного рівня концентрацій поживних речовин поруч з клітинами, підтримка однаковою кислотності і температури. За рахунок цих факторів вдається забезпечити роботу клітин, важливіше яких в організмі нічого немає, оскільки вони складають тканини і органи. Тому внутрішнє середовище організму - це найбільш широка транспортна система і область протікання позаклітинних реакцій.

Вона переміщує поживні речовини і переносить продукти метаболізму до місця руйнування або виведення. Також внутрішнє середовище організму переносить гормони і медіатори, дозволяючи одним клітинам регулювати роботу інших. Це основа гуморальних механізмів, що забезпечують протікання біохімічних процесів, сумарний результат яких - це гомеостаз.

Виходить, що вся внутрішня середовище організму (ВСО) - це місце, куди повинні потрапити всі поживні і біологічно активні речовини. Це ділянка тіла, який не повинен накопичувати продукти метаболізму. А в базовому розумінні ВСО є так званої дорогою, по якій "кур`єри" (тканинна і синовіальна рідина, кров, лімфа і ліквор) доставляють "їжу" і "будівельний матеріал" і відводять шкідливі метаболічні продукти.

Рання внутрішнє середовище організмів

Всі представники царства тварин розвивалися від одноклітинних організмів. У них єдиною складові внутрішнього середовища організму була цитоплазма. Від зовнішнього середовища вона обмежувалася клітинною стінкою і цитоплазматичної оболонкою. Потім подальший розвиток тварин йшло за принципом многоклеточности. У кишковопорожнинних організмів існувала порожнину, що розділяє клітини і зовнішнє середовище. Вона була заповнена гідролімфой, в якій транспортувалися поживні речовини і продукти клітинного метаболізму. Такий тип внутрішнього середовища був у плоских хробаків і кишковопорожнинних.

Розвиток внутрішнього середовища

У тварин класів круглих черв`яків, членистоногих, молюсків (за винятком головоногих) і комах внутрішнє середовище організму складають інші структури. Це судини і ділянки незамкнутого русла, по яких протікає Гемолімфа. Її головною особливістю є придбання здатності транспортувати кисень за допомогою гемоглобіну або Гемоціанін. В цілому, така внутрішнє середовище далека від досконалості, тому вона розвивалася далі.

Досконала внутрішнє середовище

Досконалої внутрішньої середовищем є замкнута система, яка виключає можливість циркуляції рідини по ізольованим ділянок тіла. Таким чином влаштовані тіла представників класів хребетних, кільчастих хробаків і головоногих молюсків. Причому найбільш досконалою вона є у ссавців і птахів, у яких для підтримки гомеостазу є ще й 4-камерне серце, яке забезпечило їм теплокровность.

Складові внутрішнього середовища організму такі: кров, лімфа, суглобова і тканинна рідина, ліквор. У неї є свої стінки: ендотелій артерій, вен і капілярів, лімфатичних судин, суглобова капсула і епендімоціти. По інший бік внутрішнього середовища лежать цитоплазматические мембрани клітин, з якими контактує міжклітинна рідина, також включена у ВСО.

кров

Почасти внутрішнє середовище організму утворена кров`ю. Це рідина, яка містить формені елементи, білки і деякі елементарні речовини. Тут протікає маса ферментативних процесів. Але головною функцією крові є транспорт, особливо кисню до клітин і вуглекислоти від них. Тому в крові найбільшу частку мають формені елементи: еритроцити, тромбоцити, лейкоцити. Перші зайняті у транспортуванні кисню і вуглекислоти, хоча вони ж здатні відігравати важливу роль в імунних реакціях за рахунок активних кисневих форм.

Лейкоцити в крові і зовсім зайняті тільки імунними реакціями. Вони беруть участь в імунній відповіді, регулюють його силу і повноту, а також зберігають інформацію про антигени, з якими вони контактували раніше. Оскільки частково внутрішнє середовище організму утворена якраз кров`ю, яка грає роль бар`єра між ділянками тіла, контактують із зовнішнім середовищем і клітинами, то імунна функція крові є другою за важливістю після транспортної. При цьому вона вимагає задіяти як формені елементи, так і плазмові білки.

Третя важлива функція крові - це гемостаз. Дане поняття поєднує в собі кілька процесів, які спрямовані на збереження рідкої консистенції крові і на укриття дефектів судинної стінки при їх появі. Система гемостазу гарантує, що кров, що протікає по судинах, буде рідкої, поки не буде потрібно закрити пошкодження судини. Причому внутрішнє середовище організму людини тоді не постраждає, хоча це вимагає енергетичних витрат і залучення тромбоцитів, еритроцитів і плазмових факторів іантизсідальної системи.

білки крові

Друга частина крові - рідка. Вона складається з води, в якій рівномірно розподілені білки, глюкоза, вуглеводи, ліпопротеїди, амінокислоти, вітаміни зі своїми переносниками та інші речовини. Серед білків виділяють високомолекулярні і низькомолекулярні. Перші представлені альбумінами і глобулінами. Ці білки відповідальні за роботу імунної системи, підтримку онкотичного тиску плазми, функціонування іантизсідальної системи.

Вуглеводи, розчинені в крові, виступають як транспортуються енергоємні речовини. Це поживний субстрат, який повинен потрапити в міжклітинний простір, звідки буде захоплений клітиною і перероблений (окислен) в її мітохондріях. Клітка отримає енергію, необхідну для роботи систем, відповідальних за синтез білків і виконання функцій, що йдуть на благо всього організму. При цьому амінокислоти, також розчинені в плазмі крові, також проникають в клітку і є субстратом для синтезу білка. Останній є інструментом для реалізації клітиною своєї спадкової інформації.

Роль ліпопротеїдів плазми крові

Ще одним важливим джерелом енергії, крім глюкози, є тригліцериди. Це жир, який повинен розщепнутися і стати енергоносієм для м`язової тканини. Саме вона, здебільшого, здатна переробляти жири. До речі, вони містять в собі набагато більше енергії, ніж глюкоза, а тому здатні забезпечити скорочення м`язів на набагато довший період, ніж глюкоза.

Жири транспортуються в клітини за допомогою мембранних рецепторів. Всасавшіеся в кишечнику молекули жиру спочатку з`єднуються в хиломікрони, а потім надходять в кишкові вени. Звідти хиломікрони проходять в печінку і поступають до легким, де з них утворюються ліпопротеїди низької щільності. Останні є транспортними формами, в яких жири доставляються через кров в міжклітинну рідину до м`язових саркомер або гладком`язових клітин.

Також кров і міжклітинна рідина разом з лімфою, з яких, складається внутрішнє середовище організму людини, транспортують продукти обміну і жирів, і вуглеводів, і білків. Вони частково утримуються в крові, яка несе їх до місця фільтрації (нирки) або утилізації (печінка). Очевидно, що ці біологічні рідини, що є середовищами і компартментами організму, відіграють найважливішу роль в життєдіяльності організму. Але набагато важливіше наявність розчинника, тобто води. Тільки завдяки їй речовини можуть транспортуватися, а клітини - існувати.

міжклітинна рідина

Вважається, що склад внутрішнього середовища організму приблизно постійний. Будь-які коливання в концентрації поживних речовин або продуктів метаболізму, зміни температури або кислотності ведуть до порушень життєдіяльності. Іноді вони здатні приводити до смерті. До слова, саме порушення кислотності і закислення внутрішнього середовища організму є фундаментальним і найбільш важко коррігіруемим порушенням життєдіяльності.

Це спостерігається у випадках поліарганной недостатності, коли розвивається гостра печінкова і ниркова недостатність. Ці органи покликані утилізувати кислі продукти обміну, і коли це не відбувається, виникає безпосередня загроза життю пацієнта. Тому, в дійсності, все компоненти внутрішнього середовища організму дуже важливі. Але набагато важливіше працездатність органів, які також залежать від ВСО.

Саме міжклітинна рідина реагує першої на зміни концентрацій харчових речовин або продуктів метаболізму. Вже потім ця інформація потрапляє в кров за допомогою медіаторів, що виділяються клітинами. Останні нібито передають сигнал клітинам в інших областях тіла, закликаючи їх вжити заходів для виправлення ситуації порушень. Поки дана система є найдієвішою з числа всіх, представлених в біосфері.

лімфа

Лімфа - це також внутрішнє середовище організму, функції якої зводяться до поширення лейкоцитів по середах організму і відведення надлишку рідини з межтканевого простанства. Лімфа є рідиною, що містить низькомолекулярні і високомолекулярні білки, а також деякі поживні речовини.

Від межтканевого простору вона відводиться за допомогою найдрібніших судин, які збираються і утворюють лімфатичні вузли. У них активно розмножуються лімфоцити, які відіграють важливу роль в реалізації імунних реакцій. Від лімфатичних судин вона збирається в грудну протоку і впадає в лівий венозний кут. Тут рідина знову повертається в кровоносне русло.

Синовіальна рідина і ліквор

Синовіальна рідина - це варіант міжклітинної рідкої фракції. Оскільки в суглобову капсулу клітини не можуть проникати, то єдиним способом харчування суглобового хряща є саме синів. Внутрішнім середовищем організму є і все суглобові порожнини, тому як вони не пов`язані зі структурами, що контактують із зовнішнім середовищем.

Також до ВСО відносяться і всі шлуночки мозку разом з ликвором і підпаутиним простором. Ліквор вже є варіантом лімфи, оскільки у нервової системи немає власної лімфатичної системи. За допомогою ліквору мозок очищається від продуктів метаболізму, але не харчується за рахунок його. Харчування мозку здійснюється за рахунок крові, розчинених в ній продуктів і пов`язаного кисню.

За допомогою гематоенцефалічного бар`єру вони проникають до нейронам і гліальні клітини, доставляючи до них потрібні речовини. Відводяться метаболічні продукти за допомогою ліквору і венозної системи. Причому, ймовірно, найбільш важливою функцією ліквору є захист мозку і нервової системи від коливань температури і від механічних пошкоджень. Оскільки рідина активно гасить механічні дії і поштовхи, це властивість дійсно необхідно організму.

висновок

Зовнішня і внутрішнє середовище організму, незважаючи на структурну відособленість один від одного, нерозривно пов`язані функціональної зв`язком. А саме, зовнішнє середовище відповідає за надходження речовин у внутрішню, звідки вона виводить назовні метаболічні продукти. А внутрішнє середовище передає поживні речовини до клітин, відводячи від них шкідливі продукти. Таким чином підтримується гомеостаз, головна характеристика життєдіяльності. Це ж означає, що відокремити зовнішнє середовище отрагізма від внутрішньої фактично неможливо.