Что такое внутренняя и внешняя среда организма кратко
Кровь – внутренняя среда организма
Кровь – внутренняя среда организма, образованная жидкой соединительной тканью.
Состоит из плазмы и клеток (лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов). Циркулирует по системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с другими тканями тела. В среднем, массовая доля крови к общей массе тела человека составляет 6,5-7 %.
Плазма крови – жидкая часть крови, которая содержит воду и взвешенные в ней вещества (белки и другие соединения). Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины и фибриноген. Около 85 % плазмы составляет вода. Неорганические вещества составляют около 2-3 %; это катионы (Na+, K+, Mg2+, Ca2+) и анионы (HCO3-, Cl-, PO43-, SO42-). Органические вещества (около 9 %) в составе крови подразделяются на азотсодержащие (белки, аминокислоты, мочевина, креатинин, аммиак, продукты обмена пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов) и безазотистые (глюкоза, жирные кислоты, пируват, лактат, фосфолипиды, триацилглицеролы, холестерин). Также в плазме крови содержатся газы (кислород, углекислый газ) и биологически активные вещества (гормоны, витамины, ферменты, медиаторы).
Эритроциты (красные кровяные тельца) – самые многочисленные из форменных элементов. Зрелые эритроциты не содержат ядра и имеют форму двояковогнутых дисков. Циркулируют 120 дней и разрушаются в печени и селезёнке. В эритроцитах содержится железосодержащий белок – гемоглобин. Он обеспечивает главную функцию эритроцитов – транспорт газов, в первую очередь – кислорода. Именно гемоглобин придаёт крови красную окраску. В лёгких гемоглобин связывает кислород, превращаясь в оксигемоглобин, который имеет светло-красный цвет. В тканях оксигемоглобин высвобождает кислород, снова образуя гемоглобин, и кровь темнеет. Кроме кислорода, гемоглобин в форме карбогемоглобина переносит из тканей в лёгкие углекислый газ.
Тромбоциты (кровяные пластинки) представляют собой ограниченные клеточной мембраной фрагменты цитоплазмы гигантских клеток костного мозга (мегакариоцитов). Совместно с белками плазмы крови (например, фибриногеном) они обеспечивают свёртывание крови, вытекающей из повреждённого сосуда, приводя к остановке кровотечения и тем самым защищая организм от кровопотери.
Лейкоциты (белые клетки крови) являются частью иммунной системы организма. Они способны к выходу за пределы кровяного русла в ткани. Главная функция лейкоцитов — защита от чужеродных тел и соединений. Они участвуют в иммунных реакциях, выделяя при этом Т-клетки, распознающие вирусы и всевозможные вредные вещества; В-клетки, вырабатывающие антитела, макрофаги, которые уничтожают эти вещества. В норме лейкоцитов в крови намного меньше, чем других форменных элементов.
Кровь относится к быстро обновляющимся тканям. Физиологическая регенерация форменных элементов крови осуществляется за счёт разрушения старых клеток и образования новых органами кроветворения. Главным из них у человека и других млекопитающих является костный мозг. У человека красный, или кроветворный, костный мозг расположен в основном в тазовых костях и в длинных трубчатых костях.
Функции крови в организме
Кровь непрерывно циркулирует в замкнутой системе кровеносных сосудов и выполняет в организме различные функции, такие как:
По общности некоторых антигенных свойств эритроцитов все люди подразделяются по принадлежности к определённой группе крови. У каждого человека группа крови индивидуальная. Принадлежность к определённой группе крови является врождённой и не изменяется на протяжении всей жизни. Наибольшее значение имеет разделение крови на четыре группы по системе «AB0» и на две группы по системе «резус фактор».
Соблюдение совместимости крови именно по этим группам имеет особое значение для безопасного переливания крови. Существуют и другие, менее значимые группы крови. Можно определить вероятность появления у ребёнка той или иной группы крови, зная группу крови его родителей.
Научная электронная библиотека
Шевченко Б П, Гончаров А Г, Сеитов М С,
2.4. Внешняя и внутренняя среда организма
В предыдущей главе было сказано, что среда обитания животных делится на внешнюю и внутреннюю. Способность организма воспринимать раздражения внешней и внутренней среды, и отвечать на них называется реактивностью (re – обратное, activus – действие). Необходимо отличать реактивность от раздражимости и возбудимости. Два последних понятия указывают на функциональное состояние отдельных органов, тканей, а реактивность – отражает деятельность всего организма на внешние, внутренние раздражители, что обеспечивает адаптацию его к ним. Отсюда адаптационно-трофическая функция нервно – гуморальной системы. Она тесно связана с резистентностью (resisto – противостою, сопротивляюсь) организма и подразделяется на врожденную, т.е. наследуемою, приобретенную, возникает при иммунизации, и адаптивную – неспецифическую резистентность, которая обеспечивается барьерными функциями защитных органов в течение жизни жикотного после рождения.
Организм во время роста реагирует на онтогенетические факторы развития и принимает дефинитивные формы в значительной мере при участии функционального приспособления.
Изменение строения организма можно рассматривать, как его специфическую реакцию в ответ на изменения внешней среды, но первоначально оно вызывается средой, через посредство функциональных раздражителей, затем новая форма реакции «фиксируется» через замену функционального раздражения внутренней (И.И. Шмальгаузен, 1982). Беда в том, что внутренняя среда организма коз может изменятся в очень узких пределах, т.е. пределах нормы. Изменение ее за пределы нормы может привести к смерти (Б.П. Токин 1970), особенно, в неблагоприятных экологических территориях.
Внешняя среда делится на литосферу, гидросферу, атмосферу (Б.Г. Иоганзен, Е.Д. Логачев, Ю.А. Львов др., 1986).
Литосфера состоит из гранитового и базальтовых слоев и простирается в глубину земли на 10–40 км. Академик В.И. Вернадский (1960) пишет, что организм состоит из органических и неорганических веществ, поступающих из литосферы с кормами и водой. Таким образом, в организме сосредоточены элементы почти всей таблицы Д.И. Менделеева.
Загрязнение атмосферы отходами промышленного производства – одна из наиболее актуальных проблем современного общества. А.П. Жуков, И.С. Пономарева (2000) исследовали грубые кома в западном Оренбуржье и установили наличие в них Sr-90, Cs-137, и Pb-210 (табл. 3, 4, 5).
Гидросфера опускается на глубину до 11,5 км, включает океаны, моря, реки, озера и т.д., занимает 71 процент суши. Воды на земле около 1,5 млрд/км3, стёк пресной воды ежегодно составляет 36 тысяч кубических километров. В Байкале ее содержится 23000 км3 – это самое большое пресноводное озеро в мире.
Вода бывает пресная, когда в ней содержится соли до 1 г на литр, соленая – до 50 г/литр и рассол – свыше 50 г/литр. По химическому составу бывает кальцинированной, магниевой, натриевой, по плотности – легкой (18 ед.), тяжелой (свыше 18 ед.) и сверхтяжелой (до 24 ед.).
Содержание Pb-210 в объектах ветнадзора
Наименование
объектов ветнадзора
Содержание Pb-210 в объектах
ветнадзора, пикокюри/кг
Содержание Cs-137 в объектах ветнадзора
Наименование
объекта ветнадзора
Содержание Cs-137 в объектах
ветнадзора, пикокюри/кг
Содержание Sr-90 в объектах ветнадзора
Наименование
объектов ветнадзора
Содержание Sr-90 в объектах
ветнадзора, пикокюри/кг
Примечание: 1 – Беляевский, 2 – Курманаевский, 3 – Сорочинчкий, 4 – Бугурусланский, 5 – Красногвардейский районы.
Живой организм состоит на 70 % из воды, остальные 30 % – это органические и неорганические вещества. Дюбуа Раймон, французский ученый говорил: «Жизнь – это одушевленная вода», текущая по кровеносным сосудам и создающая внутреннюю среду и ее гомеостаз. По этому изучение среды в онтогенезе становится проблематичным, но нужным, т.к. от постоянства химического состава внутренней среды зависит здоровье. Отсюда ясно, что вода является основой жизни животных и человека. Одновременно, вода является универсальным растворителем химических веществ, в т.ч. тяжелых металлов, которые, накапливаясь в тканях и органах, могут привести к отравлению животного.
Атмосфера делится на топосферу, достигающая высоты 16 км, стратосферу – до 100 км, ионосферу – 500 км и – космос. С подъемом на каждые 100 м в высоту температура понижается на 0,60 °С, на границе топосферы с атмосферой минус –56 °С. В воздухе содержится приблизительно 78,08 % азота, 20,96 % – кислорода, 0,93 % – аргона, 0,03 % – двуокиси углерода и пары воды. Особенно необходим для организма кислород, водород и вода.
А.П. Жуков, В.А. Кленов, А.Н. Сизенцов (2001) указывают, что многие техногенные провинции являются результатом загрязнения биосферы промышленными выбросами, в состав которых входят различные химические поллютаны. Следовательно, контакт животных с загрязненными объектами внешней среды предусматривает возникновение у них острых и хронических интоксикаций, а продукты питания, получаемые от них, могут представлять опасность для человека. Поэтому изучение загрязненности некоторых объектов внешней среды (почвы, воды, кормов) тяжелыми металлами, состояния организма животных, состав и загрязнение продуктов питания, получаемых в биогеохимических провинциях, а также поиск методов снижения уровня ядовитых веществ в них – является актуальной задачей.
Таким образом, питательные вещества организм коз получает из внешней среды. Они и их продукты метаболизма формируют внутреннюю среду организма и его гомеостаз. В формировании внутренней среды принимает участие пищеварительная, дыхательная, сердечно-сосудистая, мочевыделительная системы и нервно-гуморальная регуляция и др. Последняя представляет совместное регулирующее действие нервной системы и гуморальных факторов (БАВ и гормонов) крови, лимфы, тканей, обеспечивающие функционарование органов и систем организма в меняющейся среде.
Внутренняя среда организма складывается из внутриклеточной, межклеточной, внутритканевой, межтканевой жидкости, лимфы, крови и гормонов. Е.Д. Логачев (1969) указывает: «организм есть исторически развившаяся и генетически самовоспроизводящаяся система живого вещества, сохраняющая определенную морфологическую упорядоченность составных частей и находящаяся в устойчивом неравновесном состоянии с внешней и внутренней (авторы) средами». Вот почему А.Н. Студитский (1990) ставит вопрос объединения генетики, гистологи и морфологии в одну науку. Он указывает, что без «формы» нет генетики, гистологии. В отрыве эти науки ничего не дают, новое появляется на стыке наук.
Проблема «Организм – как среда обитания» введена в науку Е.Н. Павловским (1934). Он пишет, что любой многоклеточный организм представляет среду жизни, а органы, ткани, части тела хозяина, в которых непосредственно локализуются определенные виды паразитов (сожители), образуют особые гостальные биотипы, влияющие на внутреннюю среду и ее гомеостаз.
Внутренняя среда организма
Компоненты внутренней среды
Любой организм — одноклеточный или многоклеточный — нуждается в определённых условиях существования. Эти условия обеспечивает организмам та среда, к которой они приспособились в ходе эволюционного развития.
Первые живые образования возникли в водах Мирового океана, и средой обитания для них служила морская вода. По мере усложнения живых организмов часть их клеток изолировалась от внешней среды. Так часть среды обитания оказалась внутри организма, что позволило многим организмам покинуть водную среду и начать жить на суше. Содержание солей во внутренней среде организма и в морской воде примерно одинаковое.
Внутренней средой для клеток и органов человека служат кровь, лимфа и тканевая жидкость.
Относительное постоянство внутренней среды
Во внутренней среде организма, помимо солей, очень много различных веществ — белки, сахар, жироподобные вещества, гормоны и т.д. каждый орган постоянно выделяет во внутреннюю среду продукты своей жизнедеятельности и получает из неё необходимые для себя вещества. И, несмотря на такой активный обмен, состав внутренней среды остаётся практически неизменным.
Выходящая из крови жидкость, становится частью тканевой жидкости. Большая часть этой жидкости поступает снова в капилляры, прежде чем они соединяются с венами, по которым кровь возвращается к сердцу, однако около 10% жидкости не попадает в сосуды. Стенки капилляров состоят из одного слоя клеток, но между соседними клетками есть узкие щели. Сокращение сердечной мышцы создаёт давление крови, в результате чего вода с растворёнными в ней солями и питательными веществами проходит через эти щели.
Все жидкости тела связаны друг с другом. Внеклеточная жидкость контактирует с кровью и со спинно-мозговой жидкостью, омывающей спинной и головной мозг. Это означает, что регуляция состава жидкостей тела происходит централизовано.
Тканевая жидкость омывает клетки и служит для них средой обитания. Она постоянно обновляется через систему лимфатических сосудов: эта жидкость собирается в сосуды, а затем по самому крупному лимфатическому сосуду попадает в общий кровоток, где смешивается с кровью.
Состав крови
Хорошо знакомая всем красная жидкость, в действительности представляет собой ткань. Долгое время за кровью признавали могучую силу: кровью скрепляли священные клятвы; жрецы заставляли своих деревянных идолов «плакать кровью»; древние греки приносили кровь в жертву своим богам.
Некоторые философы Древней Греции считали кровь носителем души. Древнегреческий врач Гиппократ назначал душевнобольным кровь здоровых людей. Он думал, что в крови здоровых людей — здоровая душа. И действительно, кровь — самая удивительная ткань нашего организма. Подвижность крови — важнейшее условие жизни организма.
Около половины объёма крови составляет жидкая её часть — плазма с растворёнными в ней солями и белками; другую половину составляют различные форменные элементы крови.
Форменные элементы крови делятся на три основные группы: белые кровяные клетки (лейкоциты), красные кровяные клетки (эритроциты) и кровяные пластинки, или тромбоциты. Все они образуются в костном мозгу (мягкая ткань, заполняющая полость трубчатых костей), но некоторые лейкоциты способны размножаться уже при выходе из костного мозга. Существует много различных типов лейкоцитов — большая часть участвует в защите организма от болезней.
Плазма крови
В 100 мл плазмы крови здорового человека содержится около 93 г воды. Остальная часть плазмы состоит из органических и неорганических веществ. Плазма содержит минеральные вещества, белки, углеводы, жиры, продукты обмена веществ, гормоны витамины.
Минеральные вещества плазмы представлены солями: хлоридами, фосфатами, карбонатами и сульфатами натрия, калия, кальция и магния. Они могут находиться как в виде ионов, так и в неионизированном состоянии. Даже незначительное нарушение солевого состава плазмы может сказаться губительным для многих тканей, и прежде всего для клеток самой крови. Суммарная концентрация минеральных содей, белков, глюкозы, мочевины и других веществ, растворённых в плазме, создаёт осмотическое давление. Благодаря осмотическому давлению происходит проникновение жидкости через клеточные оболочки, что обеспечивает обмен воды между кровью и тканью. Постоянство осмотического давления крови имеет важное значение для жизнедеятельности клеток организма. Мембраны многих клеток, в том числе и клеток крови, тоже являются полупроницаемыми.
Эритроциты
Эритроциты являются самыми многочисленными клетками крови; их основная функция состоит в переносе кислорода. Условия, при которых повышается потребность организма в кислороде, например жизнь на больших высотах или постоянная физическая нагрузка, стимулируют образование эритроцитов. Эритроциты живут в кровяном русле около четырёх месяцев, после чего разрушаются.
