НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ САЙТ

ВОСТОЧНО-СИБИРСКОГО ЦЕНТРА МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

ФИЗИОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ ЧЕЛОВЕКА

ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

 Кровь  вместе  с  лимфой  и  межклеточной жидкостью составляют внутреннюю среду организма многоклеточных.  Внутренняя среда -  это жидкость, которая  находится  внутри  организма,   окружает  его  клетки и  создает  условия для протекания в них жизненных процессов.  По большому  счету,  человек – это огромная  колония одноклеточных, которая носит с  собой часть  древнего  океана, где, как известно, возникла жизнь. Несмотря на то, что многоклеточные организмы уже давно вышли из воды, но  жить без неё  не могут.   Во первых, потому что клетки сами  почти  на  90%   состоят  из  воды и  требуют, чтобы  их  окружала  водная  среда,  иначе  удержать её  в клетках будет очень сложно. Во вторых,  для  жизни  клетки  должны  обмениваться  веществами  с  окружающей  средой  (в  них  должны поступать питательные вещества и выделяться экскременты), что также возможно, только если клетки окружает вода, поскольку транспортироваться большинство из них может только  в  растворенном  виде,  а  вода   выполняет  функцию  растворителя.  Таким  образом,  наличие  жидкой среды вокруг клеток создает условие для жизнедеятельности, характерной чертой которой является обмен веществ и энергии с внешней средой. 

 Эволюция внутренней среды организма.

I. Древние одноклеточные, жившие в морской воде, обмен веществ и энергии с внешней средой осуществляли непосредственно через окружающую их мембрану.   Собственно, внутренняя среда появляется с возникновением многоклеточности. Уже самые простые колонии одноклеточных (например, губки) были устроены так, что их тело пронизывали многочисленные каналы,  заполненные водой, поступающей из окружающей среды. Эта вода и выполняла функцию внутренней среды организма.  Вместе с водой в каналы и полости колонии поступали питательные вещества, которые использовались клетками организма. Ненужные вещества, накапливающиеся в процессе жизнедеятельности, выделялись клетками в просветы каналов и выводились с током воды наружу.  Наличие такой жидкой среды внутри многоклеточного организма приводило к тому, что  любая клетка, расположенная даже в самой дали от внешней среды, имела хорошие условия для протекания в ней жизненных процессов.  Таким образом, основная функция внутренней среды организма– быть посредником в обмене веществ и энергии между клетками многоклеточной колонии и внешней средой. По своему составу и свойствам на этом этапе эволюции внутренняя среда почти ничем не отличалась от внешней среды. Если менялся химический состав окружающей жидкости, то точно также менялся химический состав и внутренней среды. Иначе говоря, у примитивных многоклеточных внутренняя среда не обладает постоянством состава и свойств. В результате при неблагоприятных внешних условиях ухудшались условия жизни и всех клеток колонии.

II.  Организмы,  у  которых   внутренняя  среда  относительно  обособляется  от  внешней, – это кишечнополостные  и  плоские  черви, - имеют лучшие   условия  для  жизни   образующих   их   клеток.   Резкие  изменения  тех  или  иных   факторов   внешней  среды  (содержание  солей, питательных веществ и др.) уже не  приводили к таким  же   изменениям  внутренней среды. Это повысило их жизнеспособность.  В.Кеннон в  1929  году  назвал  это  свойство   относительного   постоянства   внутренней  среды   гомеостазом.  Гомеостаз  обеспечивается  не  только относительной изолированностью от внешней среды, но и формированием и деятельностью целого ряда систем организма (выделительной, нервной, гуморальной и др.).  Внутренняя  среда  кишечнополостных  и плоских червей называется гидролимфой. Гидролимфа представляет собой жидкость,  поглощаемую  из  внешней  среды и нагнетаемую из пищеварительной системы в полости организма.  Её состав еще сильно зависит  от  внешней  среды,  однако,  тем  не  менее,  в  ней  накапливается   ряд   веществ ,  секретируемых   клетками  организма  (глюкоза, аминокислоты, пептиды, биологически активные вещества (гормоны)), что  делает её  уже существенно отличной от внутренней среды более примитивных животных.

III. Большее постоянство внутренней среды формируется по мере всё большего обособления её от внешней среды.  Внутренняя среда организмов (круглые черви, насекомые, моллюски, членистоногие и др.), приобретших специализированную сосудистую систему, правда, еще не замкнутую, называется гемолимфой.  Система пульсирующих сосудов обеспечивает её циркуляцию по организму между жизнеобеспечивающими системами (пищеварительной, выделительной, дыхательной и др.). Гемолимфа полностью обособлена от внешнего мира. Её химический состав сильно отличается от окружающей среды.  В гемолимфе уже содержатся дыхательные пигменты (гемоглобин, гемоцианин и др.)

IV. С появлением замкнутой  сосудистой системы (головоногие моллюски,  кольчатые черви, позвоночные) внутренняя среда подразделяется на три относительно самостоятельные жидкости: кровь, лимфу и межклеточную жидкость. Каждая их этих жидкостей имеет специфический состав, свойства и функции. Не смотря на это, они имеют много общего, поскольку объединены общей взаимосвязанной циркуляцией жидкостей организма (рис.1). Кровь, протекая по тонким капиллярам, профильтровывается через стенки в межклеточное пространство под влиянием гидростатического давления, созданного работой сердца. В результате образуется межклеточная жидкость. По составу   она сходна с плазмой крови, т.е. содержит воду, минеральные соли, низкомолекулярные органические соединения: аминокислоты, гормоны, витамины, глюкозу, а также кислород. Обтекая  клетки тканей, межклеточная жидкость теряет часть веществ, которые поступают внутрь клеток, обеспечивая их жизнедеятельность. В клетки проникают питательные вещества, кислород, а выделяются углекислый газ, конечные продукты метаболизма (мочевина, мочевая кислота, креатин) и др.  Таким образом, плазма крови, протекая по тканям, видоизменяется ,обедняется питательными веществами и обогащается выделениями клеток. Собираясь в лимфатические сосуды, эта оттекающая от тканей жидкость образует лимфу. Протекая  через лимфатические узлы, она также несколько изменяется: некоторые вещества выделяются в лимфу, а некоторые усваиваются клетками лимфатической системы.  После этого лимфа вливается в кровеносное русло, объединяясь с кровью, и круг циркуляции жидкостей замыкается. 

Таким образом, все жидкости внутренней среды взаимосвязаны, а поэтому по многим свойствам сходны. Так содержание минеральных веществ в крови, межклеточной жидкости и лимфе практически одинаково и равно примерно 0,9% от их массы, тем самым поддерживается относительное равенство осмотического давления   жидкостей, и вода равномерно распределяется по всему организму.

Хотите о внутренней среде организма знать больше?

Пожалуйста!