Соловкова Д.А.

Внутренняя среда организма

Внутренняя среда организма включает кровь, лимфу и тканевую жидкость. Они участвуют в процессах обмена веществ и в поддержании гомеостаза.

Тканевая жидкость

Тканевая жидкость находится в межклеточном пространстве тканей и органов человека. Из нее клетки поглощают необходимые вещества, и в нее они выделяют продукты своего метаболизма. По составу тканевая жидкость близка к плазме крови, но не содержит форменных элементов (кроме небольшого числа лейкоцитов). Состав тканевой жидкости различных органов несколько отличается. Из тканевой жидкости формируется лимфа.

Лимфа

Лимфа — это бесцветная жидкость, находящаяся в лимфатических сосудах. Лимфа состоит из жидкой части, которая похожа на плазму крови, но содержит меньшее количество белков и форменных элементов. В лимфе в основном находятся лимфоциты, но встречаются и другие виды лейкоцитов. Эритроциты в лимфе отсутствуют. В лимфе есть фибриноген, поэтому она также может свертываться.

В образовании лимфы принимает участие тканевая жидкость. Оттекающая от разных органов и тканей, лимфа может иметь определенные отличия в своем составе: периферическая лимфа (лимфа капилляров) имеет в своем составе меньше лимфоцитов, чем центральная (лимфа протоков). В течение суток образуется 2—4 л лимфы (составные части плазмы крови переходят в межтканевую жидкость, а из нее вместе с продуктами обмена веществ — в лимфатические капилляры).

Кровь

Кровь — это соединительная ткань организма с жидким межклеточным веществом. Находится в замкнутой системе сосудов. Часть крови изолируется от общего кровотока и содержится в так называемом депо крови (у человека это печень, селезенка и кожа). При необходимости (например, при увеличении физической нагрузки) кровь из депо поступает в общую циркуляцию.

Функции крови:

• транспортная — перенос газов (кислорода и углекислого газа) и различных веществ (питательных веществ и продуктов обмена веществ);
• регуляторная;
• поддержание гомеостаза;
• иммунная.

Состав крови

В организме человека содержится 4—5 л крови. Кровь состоит из плазмы и форменных элементов. Плазма крови — это жидкое межклеточное вещество, состоящее из 90% воды и 10% растворенных веществ (1% неорганических и 9% органических). Основные органические вещества — белки (альбумины, глобулины и фибриноген) — 7—8% и глюкоза — 0,11%. Альбумины обеспечивают перенос различных веществ; глобулины входят в состав антител и участвуют в иммунных реакциях; фибриноген участвует в свертываемости крови. К неорганическим веществам плазмы относятся различные ионы, в том числе ионы натрия, калия, кальция, хлора, гидрокарбонат-ион. Концентрация ионов составляет примерно 0,9%. Раствор с такой концентрацией называют физиологическим. Плазма без фибриногена называется сывороткой крови.

К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты, тромбоциты (рис. 3.27).

Рис. 3.27. Состав крови человека

Эритроциты (красные кровяные тельца). 5 млн в 1 мм³, 7—8 мкм. Образуются
в красном костном мозге, живут 3—4 месяца. Разрушаются в печени и селезенке. Характерна форма двояковогнутого диска (такая форма увеличивает поверхность клетки). В зрелом состоянии не имеют ядра. Снаружи находится мембрана, внутреннее содержимое на 34% состоит из гемоглобина. Гемоглобин состоит из гема (небелковая часть, содержащая двухвалентное железо) и глобина (это белок). Белковая часть гемоглобина представлена четырьмя полипептидными цепочками, две из них содержат по 141 остатку аминокислот (a-цепи), две других — по 146 остатков (b-цепи). Каждая из цепочек соединена с одной молекулой гема. У женщин уровень гемоглобина несколько ниже, чем у мужчин.

Присоединяя кислород к атомам железа, гемоглобин в альвеолах легких превращается в оксигемоглобин. В тканях организма оксигемоглобин отдает кислород, снова превращаясь в гемоглобин, и там же он вступает в реакцию с углекислым газом, образуя соединение карбогемоглобин. В легких происходит обратный процесс: карбогемоглобин превращается сначала в гемоглобин, а затем — в оксигемоглобин. Гораздо легче, чем с кислородом, гемоглобин реагирует с угарным газом, образуя прочное соединение карбоксигемоглобин. Оно не способно переносить кислород, что может привести к отравлению организма и смертельному исходу.

При добавлении в кровь особых веществ, препятствующих свертыванию, наблюдается постепенное оседание эритроцитов вниз. У мужчин скорость оседания эритроцитов (СОЭ) в норме составляет 6—9 мм/ч, у женщин — 1—12 мм/ч.

При нехватке эритроцитов или гемоглобина может возникать анемия (малокровие), при которой клетки получают меньше кислорода, чем необходимо для нормальной жизнедеятельности. Человек, больной анемией, характеризуется быстрым утомлением, общей слабостью, бледностью покровов и склонностью к обморокам. Причинами малокровия чаще всего становятся большие кровопотери, нехватка железа или витамина 1₂ в организме или нарушения в работе красного костного мозга.

Основная функция эритроцитов — перенос кислорода от легких ко всем тканям организма и углекислого газа от тканей к легким.

Лейкоциты (белые кровяные тельца). 4—9 тыс. в 1 мм³. Образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах, селезенке, вилочковой железе (тимусе); живут от нескольких часов до 5—6 месяцев. После поступления в кровь лейкоциты лишь непродолжительное время находятся в кровяном русле — далее они мигрируют в соединительную ткань, расположенную вокруг сосудов. Не содержат гемоглобина. В зрелом состоянии содержат ядро. Способны двигаться против тока крови и изменять свою форму.

Виды лейкоцитов:

• зернистые лейкоциты (гранулоциты) — содержат в цитоплазме различные гранулы. Их ядро в зрелом состоянии обычно сегментировано;
• незернистые лейкоциты (агранулоциты):
• лимфоциты — выделяют Т- и В-лимфоциты. Среди Т-лимфоцитов есть киллеры (уничтожение чужеродных тел), хелперы (воздействие на В-лимфоциты и усиление их работы) и супрессоры (подавление работы В-лимфоцитов) — они участвуют в иммунных реакциях. В-лимфоциты вырабатывают иммуно-
  глобулины;
• моноциты — самые крупные из лейкоцитов; являются предшественниками тканевых макрофагов; из крови мигрируют в ткани, где и превращаются в макрофаги. Уничтожают крупные чужеродные частицы.

Тромбоциты (кровяные пластинки). 250—350 тыс. в 1 мм³. Это безъядерные элементы крови, представляющие собой периферические участки цитоплазмы гигантских клеток мегакариоцитов, расположенных в красном костном мозге. Кровяные пластинки отделяются от мегакариоцитов, выходят в кровь и циркулируют в ней. Живут 9—10 суток, разрушаются в селезенке и печени. Тромбоциты участвуют в свертывании крови.

Свертывание крови

Это механизм, защищающий организм от кровопотерь. При нарушении целостности сосуда свертывание крови происходит следующим образом. Сначала тромбоциты прилипают к поврежденной стенке сосуда, и происходит их частичный распад
с образованием в присутствии ионов кальция белка тромбопластина. Тромбопластин взаимодействует с белком протромбином (также в присутствии ионов кальция), и образуется белок-фермент — тромбин. Затем тромбин действует на растворимый фибриноген (белок плазмы), превращая его в нерастворимый фибрин. Нити фибрина сокращаются и уплотняют кровяной сгусток (тромб), который останавливает кровотечение, закрывая просвет сосуда (рис. 3.28). После регенерации стенки сосуда тромб растворяется.

Рис. 3.28. Схема свертывания крови

В норме свертывание происходит за 3—8 мин. Существует наследственное заболевание — гемофилия или несвертываемость крови (передается через X-хромосому).

Группы крови

Группы крови отличаются друг от друга белками плазмы и форменных элементов. Группа крови в течение жизни не меняется. Знание о группах крови очень важны, т. к. иногда переливание крови от донора (человека, отдающего кровь) к реципиенту (человеку, которому переливают кровь) может сопровождаться агглютинацией (склеиванием) эритроцитов, если не учитывать группы крови этих людей.

Система АВ0 (табл. 3.4) включает четыре группы крови: I (0), II (А), III (В) IV (АВ). Склеивание эритроцитов реципиента происходит, если донорская кровь содержит агглютиногены, соответствующие его агглютининам (А — a, В — b), поэтому первую группу крови можно переливать всем людям, а людей с первой группой крови называют универсальными донорами. Четвертую группу можно переливать только людям с четвертой группой, но эти люди могут принимать также кровь I, II и III группы, поэтому их называют универсальными реципиентами. В настоящее время переливание проводят исключительно группа к группе, переливание крови универсального донора возможно только во время боевых действий по жизненным показаниям.

Таблица 3.4. Группы крови системы АВ0

Система резус-фактора включает две группы крови: если белок в эритроцитах присутствует, резус-фактор положительный (Rh+, примерно у 85% людей); если нет, то отрицательный (Rh–). В плазме резус-положительных людей нет антигенов к резус-отрицательному фактору, а в плазме резус-отрицательных — есть, поэтому если человеку с Rh– прилить кровь с Rh+, то также может возникнуть склеивание эритроцитов.

Иммунитет

Иммунитет — это невосприимчивость организма к болезням (рис. 3.29).

Рис. 3.29. Схема иммунитета

Врожденный иммунитет передается по наследству, он обусловлен наследственными особенностями организма: наличием определенных белков (лизоцим, интерферон) и клеток (макрофаги). Приобретенный иммунитет возникает после перенесения болезни, когда в крови образуются антитела к данному возбудителю. При
некоторых заболеваниях (оспа) он сохраняется всю жизнь, при других (корь, краснуха) — многие годы. По наследству приобретенный иммунитет не передается.

Пассивный иммунитет возникает под действием лечебной сыворотки, активный — под действием вакцины. Вакцина (от лат. vaccinus — коровий) — это специально выведенный штамм живых болезнетворных организмов с ослабленным действием или содержащий мертвых возбудителей. При введении вакцины в организме вырабатываются антитела к соответствующему антигену. Впервые вакцинацию стали применять для борьбы с оспой. Английский врач Эдуард Дженнер заметил, что люди, переболевшие коровьей оспой, не заражаются натуральной оспой. После проверки этот метод стал широко использоваться в медицине, благодаря чему натуральная оспа была полностью уничтожена. Лечебная сыворотка представляет
собой набор готовых антител к определенной болезни (например, противостолбнячная сыворотка). Также готовые антитела через материнское молоко получает ребенок, находящийся на грудном вскармливании.

Большую роль в развитии иммунологии сыграл французский ученый Луи Пастер. Он изучал различные болезни человека и животных и установил, что они вызываются определенными возбудителями. На основе этих знаний он предложил методику предохранительных прививок против таких болезней, как сибирская язва и
бешенство.

Иммунный ответ бывает специфическим и неспецифическим. При неспецифическом иммунном ответе антиген уничтожается макрофагами с помощью фагоцитоза. При этом часто возникает воспаление, при котором может появляться отек и покраснение пораженного участка, а при сильном воспалительном процессе — и повышение температуры. Часто при воспалении образуется гной — мутная жидкость желтовато-зеленого цвета, состоящая из воды, живых и погибших лейкоцитов, фрагментов тканей и т. п. Неспецифический механизм действует при первом
контакте с антигеном. Явление фагоцитоза было открыто И. И. Мечниковым
в XIX в. На основе этого им была разработана фагоцитарная теория иммунитета, за что он получил Нобелевскую премию.

Специфический иммунный ответ развивается при повторном контакте с антигеном. Клетки Т₄ (Т-помощники или Т-хелперы) опознают антиген и действуют на
В-лимфоциты, которые усиливают выделение иммуноглобулинов (антител). Антитела взаимодействуют с микроорганизмами и препятствуют их размножению или нейтрализуют выделяемые ими токсины. Комплекс «антиген — антитело» уничтожается клетками Т₈ (Т-убийцами или Т-киллерами). После уничтожения всех антигенов Т-супрессоры подавляют синтез иммуноглобулинов.

Также иммунитет делят на клеточный и гуморальный. Клеточный иммунитет осуществляется с помощью клеток крови (в основном Т-лейкоцитов). Гуморальный иммунитет осуществляется с помощью иммуноглобулинов (антител).

Нарушения иммунитета

К основным нарушениям иммунитета относят аллергию, аутоиммунные реакции и иммунодефицит.

Аллергия — это повышенная чувствительность организма к каким-либо обычным веществам (аллергенам). Когда эти вещества поступают в организм, они воспринимаются им как вредные и опасные, и к ним начинают вырабатываться антитела, т. е. возникает иммунный ответ. Внешне аллергия может проявляться в виде насморка, кожных высыпаний, покраснения глаз, плохого самочувствия и т. п.

Аллергия может возникать на продукты питания, лекарства, шерсть животных, пыльцу растения и даже домашнюю пыль. При лечении больной принимает противоаллергические лекарственные препараты, а также должен пытаться избегать контакта с аллергенами.

Аутоиммунные заболевания — это восприятие собственных тканей, клеток или веществ (чаще всего белков) организма как антигены. В результате этого возникают соответствующие иммунные реакции, приводящие к появлению различных заболеваний (артрит, воспаление сосудов и т. д.). Для лечения таких болезней применяют лекарственные вещества, подавляющие иммунитет.

Иммунодефициты характеризуются снижением иммунных возможностей человека. Они могут быть вызваны хронической усталостью или неправильным питанием, а также иметь инфекционную природу — например, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), поражающий Т₄-лимфоциты и вызывающий СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита).