Наш організм - складна система, і чим глибше наші знання про його пристрій, тим дивніше і загадковіше він здається. Внутрішнє середовище організму, де відбувається безпосередній обмін між клітинами, це тканинна рідина і лімфа. Як утворюється внутрішнє середовище, який її склад і функції? Про це розповість ця стаття.
Головні компоненти середовища
Справжнім внутрішнім середовищем організму є тканинна рідина, яка займає міжклітинні простори. Кров як компонент внутрішнього середовища не вступає в контакт з клітинами організму. Капілярні стінки міцно відокремлюють її і зберігають склад. Кожна клітина також має цитоплазматичну мембрану. Механізми мембранного транспорту забезпечують обмін речовин, але відбувається це за допомогою переходу всіх речовин у міжтканеву рідину. Лімфа - ще один компонент внутрішнього середовища. З курсу біології ми знаємо, що лімфа - це рідина, яка знаходиться в лімфатичній системі, другій за значимістю системі організму. Простіше кажучи, ці середовища пов 'язані замкнутим ланцюгом: кров - міжтканева рідина - клітина - лимфа - кров. Саме таким шляхом йде обмін продуктів обміну, гормонів, біологічних речовин і газообмін.
Інтерстиційне середовище
Всі клітини нашого тіла, а їх близько ста трильйонів, знаходяться в оточенні рідкого середовища, наповненого поживними речовинами. Це і є тканинна (інтерстиційна) рідина. Вона має свій склад і стабільну ізоіонію (концентрацію іонів). У нашому організмі обсяг її становить приблизно 20 літрів, а це до 29% від загальної ваги. Склад її різноманітний і залежить від специфіки навколишньої тканини (спинномозкова рідина, плевральна і навколосердечна сумки). Головна особливість складу - у міжклітинній рідині мало білків, багато розчинених цукрів, амінокислот і ферментів. Основна частина - вода з розчиненими солями, електролітами, киснем, вуглекислим газом, продуктами життєдіяльності наших клітин.
Міжклітинна рідина - попередник лімфи
З міжклітинного простору частина тканинної рідини надходить назад у кров, а частина прямує в лімфатичні судини. Потрапивши туди, вона стає периферичною лімфою. Пройшовши через один або два лімфатичних вузли, вона стає проміжною, а перед поверненням в кровотік (наприклад, в грудному протоці) вона вже центральна лімфа. При цьому від периферичної до центральної лімфа наповнюється форменими елементами. У нашому організмі близько двох літрів лімфи, яка складається з води і формених елементів: лейкоцитів, моноцитів, сегментоядерних нейтрофілів, тромбоцитів, еозинофілів та інших клітин. Крім того, в лімфі присутні жири, білки та вуглеводи. Відсотковий склад цих компонентів лімфи варіює залежно від її тканин-джерел.
Кров - внутрішнє середовище організму
Наша кров полягає в системі судин і капілярів, а кровоносна система має замкнутий кровотік. Вона складається з рідкої фракції - плазми - і фракції формених елементів. У дорослого чоловіка в крові близько 40-47% формених елементів, у жінки - до 42%. Кров у нашому організмі становить до 8% від маси тіла, а це 6 літрів. Плазма крові має постійний склад: 91% - вода, до 8% - білки, решта - електроліти, ліпіди, глюкоза, гормони та біоферменти, вітаміні комплекси та розчинені гази. Форменні елементи - специфічні клітини (еритроцити, лейкоцити, тромбоцити).
Кругообіг рідин
Циркуляція крові, тканинної рідини і лімфи в цілому проста і представлена на малюнку. При цьому частина А ілюструє кровообіг і відтік лімфи, частина Б - як утворюється тканинна рідина і лімфа. З кровоносних капілярів під дією гідростатичного та онкотичного тиску рідка фракція плазми крові потрапляє в міжклітинний простір, де утворює колоїдні та волокнисті утворення. Частина цих речовин проходить у клітини з тканинної рідини. Як утворюється лімфа далі? Частина рідини надходить у лімфатичні капіляри. Відтоку лімфи сприяють скоротні рухи стінок судин і наявність у них клапанів. Далі лімфа проходить лімфатичні вузли, де відбувається очищення її від токсинів і збагачення лімфоцитами, а потім через великі лімфатичні протоки вона повертається в кровотік. Схема утворення тканинної рідини і лімфи, її відтоку представлено на наступній ілюстрації.
Механізм водного обміну
У тканині рух крові здійснюється не по всіх капілярах: частина з них закрита, а частина - відкрита. Саме цим і пояснюється те, як утворюються тканинна рідина і лімфа в окремо взятій ділянці тканини. В артеріальній частині рідина фільтрується в міжклітинний простір і там відбувається її накопичення. У міру збільшення тиску, створеного надлишком рідини, капіляри здавлюються і "закриваються". При цьому відкриваються інші капілярні поля - лімфатичні. Вільна рідка фаза тканинного простору переходить у лімфатичні протоки і тиск у цій ділянці зменшується, що призводить до відкриття капілярів кровотоку.
Функції крові, лімфи, тканинної рідини
Опис значення внутрішнього середовища для нормальної життєдіяльності нашого організму займе не одну сторінку. Перелічимо лише головні функції:
- Забезпечення гомеостазу інтерстиційного простору.
- Білковий, ліпідний і вуглеводний обмін.
- Газообмін, транспорт продуктів гідролізу поживних речовин.
- Забезпечення перерозподілу рідини.
- Гуморальний зв 'язок тканин і органів, лімфатичної системи і крові.
- Здійснення механізмів усіх видів імунітету.
- Регуляція енергетичного обміну шляхом перенесення енергозабезпечуючих біомолекул аденозинтрифосфорної кислоти.