Состав внутренней среды организма и её функции

Состав внутренней среды организма и её функции

Внутренняя среда — это совокупность жидкостей организма, необходимых для протекания процессов жизнедеятельности. Само понятие «внутренняя среда» ввел в науку Клод Бернар, французский физиолог и медик. Он утверждал, что внутренняя среда организма, в отличие от внешней, нуждается в постоянстве жизненных процессов. Это постоянство достигается значительной затратой ресурсов, ведь любая живая система является открытой, для ее существования необходим взаимообратный и постоянный обмен энергией, веществами и информацией.

Взаимосвязь между клетками организма обеспечивает  «посредник» — внутренняя среда, которая включает тканевую жидкость, кровь и лимфу.

Кровь — компонент внутренней среды, образованный соединительной тканью.

Благодаря включениям и особенностям жидкой составляющей (плазмы), кровь плотная, а дыхательные пигменты делают ее красной.

Дыхательный пигмент — органическое вещество на основе белка, способное связывать кислород и транспортироваться в ткани для осуществления необходимых обменных процессов. У позвоночных в состав дыхательного пигмента входит железо, поэтому кровь красная. У морских асцидий кровь бесцветная, потому что в состав дыхательного пигмента входит ванадий. У пауков, скорпионов, некоторых моллюсков в организме содержится медь, поэтому кровь у них синего цвета.

Кровь выполняет следующие функции: транспортную, гомеостатическую, механическую, защитную.

Тканевая жидкость образуется из жидкой составляющей крови — плазмы, проникающей сквозь стенки кровеносных сосудов в межклеточное пространство. Тканевая жидкость и плазма имеют схожий химический состав: вода, сахар, гормоны, минеральные соли, а также продукты жизнедеятельности клеток. В разных тканях организма состав тканевой жидкости тоже разный, поэтому наличие определенных продуктов жизнедеятельности, а также процентный состав химических включений является классифицирующим признаком.

Тканевая жидкость омывает клетки и осуществляет обмен веществ, доставляет необходимые вещества и удаляет продукты жизнедеятельности. Химический состав и физические свойства тканевой жидкости постоянны.

Тканевая жидкость способна проникать в лимфатические сосуды, в результате этого образуется лимфа — вязкая бесцветная жидкость. Протекая по лимфатическим сосудам, лимфа фильтруется с их помощью и изливается в вены, попадая в кровяное русло.

Согласно теории немецкого физиолога Карла Людвига, лимфа образуется от разницы между гидростатическим давлением в сосудах и клетках тканей. В ней не содержится клеток, характерных для клеток крови (эритроцитов), но есть клетки (лимфоциты и моноциты), ответственные за защитные функции организма. Количество лимфоцитов колеблется в течение суток, однако учеными выявили норму — около 8000 лимфоцитов и моноцитов на 1 квадратный миллиметр.

Лимфа собирается в лимфатические капилляры, тончайшие трубочки со слепо замкнутыми концами. Лимфатические капилляры переходят в лимфатические сосуды. В местах слияния нескольких сосудов образуются лимфатические узлы. Так формируется лимфатическая система.

Основная функция лимфы — очистка организма от продуктов распада. Лимфа собирает и отводит от тканей излишнюю воду, продукты распада, а также снабжает клетки и ткани полезными веществами. Продуктами распада могут быть углекислый газ, органические вещества (например, молочная кислота), минеральные вещества, их излишек, как правило, препятствует нормальному функционированию всей живой системы.

Внутренняя среда организма характеризуется постоянством, и это постоянство основных физиологических реакций называется гомеостазом. Это свойство жизненно важно для всех организмов. Если живая система теряет способность восстанавливать постоянство характеристик, она может погибнуть. Например, в постоянстве должны пребывать следующие характеристики крови: температура, концентрация глюкозы, продуктов обмена веществ, минеральных включений и воды. В то же время важно понимать, что внутренняя среда предусматривает постоянный обмен между всеми составляющими — кровью, тканевой жидкостью, лимфой. Газообразные вещества, биологически активные вещества, продукты обмена веществ мигрируют из одной жидкости в другую, представляя собой единую последовательность реакций в цепочке «кровь — тканевая жидкость» — «клетка-тканевая жидкость» — «лимфа-кровь».

Постоянным является не только состав внутренней среды, но и ее объем. Так, излишек воды выводится с помощью выделительной системы (почек), легких и кожи. Вода способна выделяться с поверхности кожи за счет испарения (с потом). Потребляя воду, человек восполняет ее потери, поддерживая, таким образом, объем жидкости. Это очень важный процесс, ведь вода составляет примерно 50 % всей массы тела. Если процент содержания воды снижается, вода из клеток мигрирует в межклеточное пространство. Данные процессы, регулирующие содержание воды в клетках и межклеточном пространстве, также способствует сохранению объема внутренней среды организма.