BIOLOGIA CELULAR

substâncias inorgânicas

Entre os compostos inorgânicos dos organismos vivos, um papel especial pertence à água. A água é o principal meio em que ocorrem os processos de metabolismo e conversão de energia. O teor de água na maioria dos organismos vivos é de 60-70%. A água forma a base do ambiente interno dos organismos vivos (sangue, linfa, fluido intercelular). As propriedades únicas da água são determinadas pela estrutura de suas moléculas. Em uma molécula de água, um átomo de oxigênio está ligado covalentemente a dois átomos de hidrogênio. A molécula de água é polar (dipolo). A carga positiva está concentrada nos átomos de hidrogênio porque o oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio. Um átomo de oxigênio carregado negativamente de uma molécula de água é atraído por um átomo de hidrogênio carregado positivamente de outra molécula, formando uma ligação de hidrogênio, que é 15 a 20 vezes mais fraca que uma covalente. Portanto, as ligações de hidrogênio são facilmente quebradas, o que é observado, por exemplo, durante a evaporação da água. Devido ao movimento térmico das moléculas na água, algumas ligações de hidrogênio são quebradas, algumas são formadas. Assim, as moléculas são móveis no estado líquido, o que é muito importante para os processos metabólicos. As moléculas de água penetram facilmente nas membranas celulares. Devido à alta polaridade das moléculas, a água é um solvente para outros compostos polares. Dependendo da capacidade de certos compostos de se dissolverem em água, eles são divididos condicionalmente em hidrofílicos, ou polares, e hidrofóbicos, ou não polares. Os compostos hidrofílicos solúveis em água incluem a maioria dos sais. Os compostos hidrofóbicos (quase todas as gorduras, algumas proteínas) contêm grupos não polares que não formam ligações de hidrogênio, portanto, esses compostos não se dissolvem na água. Possui alta capacidade térmica e ao mesmo tempo alta condutividade térmica para líquidos. Essas propriedades tornam a água ideal para manter o equilíbrio térmico do corpo.

Os sais minerais são importantes para manter os processos vitais das células individuais e do organismo como um todo. Os organismos vivos contêm sais dissolvidos (na forma de íons) e sais no estado sólido. Os íons são divididos em positivos (cátions de elementos metálicos K +, N a +, Ca 2+, M 2+ etc. e) e negativo (ânions de ácido clorídrico - C l - , sulfato - H SO 4 - , S O 4 2-, carbonato - HCO 3 -, fosfato - H 2 RO 4 -, HPO 4 2-, etc.). Diferentes concentrações de cátions K + e N a + na célula e no fluido intercelular causa uma diferença de potencial na membrana celular; alteração na permeabilidade da membrana ao K + e N a + sob a influência da irritação garante a ocorrência de excitação nervosa e muscular. Os ânions de ácido fosfato mantêm uma reação neutra do ambiente intracelular (pH = 6,9), os ânions de ácido carboxílico suportam uma reação levemente alcalina do plasma sanguíneo (pH = 7,4). Compostos de cálcio (CaC O 3 ) fazem parte das conchas de moluscos e protozoários, conchas de lagostins. O ácido clorídrico cria um ambiente ácido no estômagovertebrados e humanos, garante a atividade das enzimas do suco gástrico. Resíduos de ácido sulfúrico, unindo compostos insolúveis em água, garantindo sua solubilidade, o que contribui para a remoção desses compostos das células e do organismo.

Qualquer organismo - unicelular ou multicelular - precisa de certas condições de existência. Essas condições são fornecidas aos organismos pelo ambiente ao qual eles se adaptaram no curso do desenvolvimento evolutivo.

As primeiras formações vivas surgiram nas águas do Oceano Mundial, e a água do mar serviu de habitat. À medida que os organismos vivos se tornaram mais complexos, algumas de suas células ficaram isoladas do ambiente externo. Assim, parte do habitat estava dentro do organismo, o que permitiu que muitos organismos deixassem o ambiente aquático e passassem a viver em terra. O conteúdo de sais no ambiente interno do corpo e na água do mar é aproximadamente o mesmo.

O ambiente interno para células e órgãos humanos são sangue, linfa e fluido tecidual.

Constância relativa do ambiente interno

No ambiente interno do corpo, além dos sais, existem muitas substâncias diferentes - proteínas, açúcar, substâncias semelhantes à gordura, hormônios etc. cada órgão libera constantemente os produtos de sua atividade vital no meio interno e recebe dele as substâncias necessárias para si. E, apesar de uma troca tão ativa, a composição do ambiente interno permanece praticamente inalterada.

O fluido que sai do sangue torna-se parte do fluido tecidual. A maior parte desse fluido entra novamente nos capilares antes de se juntar às veias, que levam o sangue de volta ao coração, mas cerca de 10% do fluido não entra nos vasos. As paredes dos capilares consistem em uma única camada de células, mas existem espaços estreitos entre as células adjacentes. A contração do músculo cardíaco cria pressão sanguínea, como resultado da qual a água com sais e nutrientes dissolvidos nele passa por essas rachaduras.

Todos os fluidos corporais estão conectados uns aos outros. O líquido extracelular está em contato com o sangue e com o líquido cefalorraquidiano que envolve a medula espinhal e o cérebro. Isso significa que a regulação da composição dos fluidos corporais ocorre centralmente.

O fluido tecidual banha as células e serve como seu habitat. Ele é constantemente atualizado através do sistema de vasos linfáticos: esse fluido é coletado nos vasos e, em seguida, através do maior vaso linfático, entra na circulação geral, onde se mistura com o sangue.

Composição do sangue

O conhecido líquido vermelho é na verdade tecido. Por muito tempo, uma força poderosa foi reconhecida por trás do sangue: juramentos sagrados foram selados com sangue; os sacerdotes faziam seus ídolos de madeira "chorar sangue"; Os antigos gregos sacrificavam sangue aos seus deuses.

Alguns filósofos da Grécia antiga consideravam o sangue o portador da alma. O antigo médico grego Hipócrates prescreveu o sangue de pessoas saudáveis ​​para doentes mentais. Ele pensou que no sangue de pessoas saudáveis ​​- uma alma saudável. De fato, o sangue é o tecido mais incrível do nosso corpo. A mobilidade do sangue é a condição mais importante para a vida do corpo.

Cerca de metade do volume de sangue é sua parte líquida - plasma com sais e proteínas dissolvidos nele; a outra metade são vários elementos figurados do sangue.

Os elementos figurados do sangue são divididos em três grupos principais: glóbulos brancos (leucócitos), glóbulos vermelhos (eritrócitos) e plaquetas, ou plaquetas. Todos eles são formados na medula óssea (tecido mole que preenche a cavidade dos ossos tubulares), mas alguns leucócitos já conseguem se multiplicar ao sair da medula óssea. Existem muitos tipos diferentes de glóbulos brancos - a maioria deles está envolvida na defesa do corpo contra doenças.

plasma sanguíneo

100 ml de plasma humano saudável contém cerca de 93 g de água. O resto do plasma consiste em substâncias orgânicas e inorgânicas. O plasma contém minerais, proteínas, carboidratos, gorduras, produtos metabólicos, hormônios, vitaminas.

Os minerais plasmáticos são representados por sais: cloretos, fosfatos, carbonatos e sulfatos de sódio, potássio, cálcio e magnésio. Eles podem estar na forma de íons e em um estado não ionizado. Mesmo uma ligeira violação da composição salina do plasma pode ser prejudicial para muitos tecidos e, acima de tudo, para as células do próprio sangue. A concentração total de soda mineral, proteínas, glicose, uréia e outras substâncias dissolvidas no plasma cria pressão osmótica. Devido à pressão osmótica, o fluido penetra através das membranas celulares, o que garante a troca de água entre o sangue e o tecido. A constância da pressão osmótica do sangue é importante para a atividade vital das células do corpo. As membranas de muitas células, incluindo células sanguíneas, também são semipermeáveis.

glóbulos vermelhos

glóbulos vermelhos são as células sanguíneas mais numerosas; sua principal função é transportar oxigênio. Condições que aumentam a necessidade de oxigênio do corpo, como viver em grandes altitudes ou atividade física constante, estimulam a formação de glóbulos vermelhos. Os glóbulos vermelhos vivem na corrente sanguínea por cerca de quatro meses, após os quais são destruídos.

Leucócitos

Leucócitos, ou glóbulos brancos de forma irregular. Eles têm um núcleo imerso em um citoplasma incolor. A principal função dos leucócitos é a proteção. Os leucócitos não são apenas transportados pela corrente sanguínea, mas também são capazes de movimento independente com a ajuda de pseudópodes (pseudópodes). Penetrando pelas paredes dos capilares, os leucócitos se movem para o acúmulo de micróbios patogênicos nos tecidos e, com a ajuda de pseudópodes, os capturam e digerem. Este fenômeno foi descoberto por I.I. Mechnikov.

Plaquetas ou plaquetas

plaquetas, ou as plaquetas são muito frágeis, facilmente destruídas quando os vasos sanguíneos são danificados ou quando o sangue entra em contato com o ar.

As plaquetas desempenham um papel importante na coagulação do sangue. Os tecidos danificados secretam histomina, uma substância que aumenta o fluxo sanguíneo para a área danificada e promove a liberação de fluido e proteínas do sistema de coagulação do sangue da corrente sanguínea para o tecido. Como resultado de uma sequência complexa de reações, os coágulos sanguíneos se formam rapidamente, que interrompem o sangramento. Os coágulos sanguíneos impedem a penetração de bactérias e outros fatores estranhos na ferida.

O mecanismo de coagulação do sangue é muito complexo. O plasma contém a proteína solúvel fibrinogênio, que, durante a coagulação do sangue, se transforma em fibrina insolúvel e precipita na forma de filamentos longos. Da rede desses fios e das células sanguíneas que permanecem na rede, uma trombo.

Este processo ocorre apenas na presença de sais de cálcio. Portanto, se o cálcio for removido do sangue, o sangue perde sua capacidade de coagular. Esta propriedade é usada em conservas e transfusão de sangue.

Além do cálcio, outros fatores também participam do processo de coagulação, por exemplo, a vitamina K, sem a qual a formação de protrombina é prejudicada.

Funções do sangue

O sangue desempenha uma variedade de funções no corpo: fornece oxigênio e nutrientes às células; leva embora dióxido de carbono e produtos finais do metabolismo; participa na regulação da atividade de vários órgãos e sistemas através da transferência de substâncias biologicamente ativas - hormônios, etc .; contribui para a preservação da constância do ambiente interno - composição química e gasosa, temperatura corporal; protege o corpo de corpos estranhos e substâncias nocivas, destruindo-os e neutralizando-os.

Barreiras de proteção do corpo

A proteção do corpo contra infecções é garantida não apenas pela função fagocitária dos leucócitos, mas também pela formação de substâncias protetoras especiais - anticorpos e antitoxinas. Eles são produzidos por leucócitos e tecidos de vários órgãos em resposta à introdução de patógenos no corpo.

Os anticorpos são substâncias proteicas que podem unir microrganismos, dissolvê-los ou destruí-los. As antitoxinas neutralizam os venenos secretados pelos micróbios.

As substâncias protetoras são específicas e atuam apenas sobre os microrganismos e seus venenos, sob a influência dos quais foram formados. Os anticorpos podem permanecer no sangue por muito tempo. Graças a isso, uma pessoa se torna imune a certas doenças infecciosas.

A imunidade a doenças, devido à presença de substâncias protetoras especiais no sangue e nos tecidos, é chamada imunidade.

O sistema imunológico

A imunidade, de acordo com as visões modernas, é a imunidade do corpo a vários fatores (células, substâncias) que carregam informações geneticamente alienígenas.

Se aparecerem células ou substâncias orgânicas complexas no corpo que diferem das células e substâncias do corpo, graças à imunidade, elas são eliminadas e destruídas. A principal tarefa do sistema imunológico é manter a constância genética do organismo na ontogenia. Quando as células se dividem devido a mutações no corpo, muitas vezes são formadas células com um genoma modificado. Para que essas células mutantes não levem a distúrbios no desenvolvimento de órgãos e tecidos no decorrer de novas divisões, elas são destruídas pelo sistema imunológico do corpo.

No corpo, a imunidade é fornecida devido às propriedades fagocitárias dos leucócitos e à capacidade de algumas células do corpo de produzir substâncias protetoras - anticorpos. Portanto, por sua natureza, a imunidade pode ser celular (fagocítica) e humoral (anticorpos).

A imunidade a doenças infecciosas é dividida em natural, desenvolvida pelo próprio corpo sem intervenções artificiais, e artificial, resultante da introdução de substâncias especiais no corpo. A imunidade natural se manifesta em uma pessoa desde o nascimento ( congênito) ou ocorre após uma doença ( adquirido). A imunidade artificial pode ser ativa ou passiva. A imunidade ativa é desenvolvida quando patógenos enfraquecidos ou mortos ou suas toxinas enfraquecidas são introduzidas no corpo. Essa imunidade não aparece imediatamente, mas persiste por muito tempo - vários anos e até uma vida inteira. A imunidade passiva ocorre quando um soro terapêutico com propriedades protetoras prontas é introduzido no corpo. Essa imunidade é de curto prazo, mas se manifesta imediatamente após a introdução do soro.

A coagulação do sangue também se refere às reações protetoras do corpo. Protege o corpo da perda de sangue. A reação consiste na formação de um coágulo sanguíneo - coágulo sanguíneo, entupindo o local da ferida e parando o sangramento.

A frase "ambiente interno do corpo" surgiu graças a um fisiologista francês que viveu no século XIX. Em seus trabalhos, ele enfatizou que uma condição necessária para a vida de um organismo é manter a constância no ambiente interno. Esta disposição tornou-se a base para a teoria da homeostase, que foi formulada mais tarde (em 1929) pelo cientista Walter Cannon.

A homeostase é a relativa constância dinâmica do ambiente interno,

Assim como algumas funções fisiológicas estáticas. O ambiente interno do corpo é formado por dois fluidos - intracelular e extracelular. O fato é que cada célula de um organismo vivo desempenha uma função específica, por isso precisa de um suprimento constante de nutrientes e oxigênio. Ela também sente a necessidade da remoção constante de produtos metabólicos. Os componentes necessários podem penetrar na membrana apenas em estado dissolvido, razão pela qual cada célula é lavada pelo fluido tecidual, que contém tudo o que é necessário para sua atividade vital. Pertence ao chamado fluido extracelular e representa 20% do peso corporal.

O ambiente interno do corpo, constituído por fluido extracelular, contém:

• linfa (uma parte integrante do fluido tecidual) - 2 l;
• sangue - 3 l;
• fluido intersticial - 10 l;
• fluido transcelular - cerca de 1 litro (inclui fluidos cerebrospinal, pleural, sinovial, intraocular).

Todos eles têm uma composição diferente e diferem em suas funções

propriedades. Além disso, o ambiente interno pode ter pouca diferença entre o consumo de substâncias e sua ingestão. Por causa disso, sua concentração flutua constantemente. Por exemplo, a quantidade de açúcar no sangue de um adulto pode variar de 0,8 a 1,2 g/l. Caso o sangue contenha mais ou menos certos componentes do que o necessário, isso indica a presença de uma doença.

Como já observado, o ambiente interno do corpo contém sangue como um dos componentes. É composto por plasma, água, proteínas, gorduras, glicose, ureia e sais minerais. Sua localização principal é (capilares, veias, artérias). O sangue é formado devido à absorção de proteínas, carboidratos, gorduras, água. Sua principal função é a relação dos órgãos com o ambiente externo, a entrega de substâncias necessárias aos órgãos, a remoção de produtos de decomposição do corpo. Também desempenha funções protetoras e humorais.

O fluido tecidual consiste em água e nutrientes dissolvidos nele, CO 2 , O 2 , bem como produtos de dissimilação. Ele está localizado nos espaços entre as células do tecido e é formado devido ao fluido tecidual ser intermediário entre o sangue e as células. Transfere do sangue para as células O 2, sais minerais,

A linfa é constituída por água e nela dissolvida e está localizada no sistema linfático, que consiste em vasos que se fundem em dois ductos e desembocam na veia cava. É formado devido ao fluido tecidual, em sacos que se localizam nas extremidades dos capilares linfáticos. A principal função da linfa é devolver o fluido tecidual à corrente sanguínea. Além disso, filtra e desinfeta o fluido tecidual.

Como podemos ver, o ambiente interno de um organismo é uma combinação de condições fisiológicas, físico-químicas, respectivamente, e genéticas que afetam a viabilidade de um ser vivo.

O meio ambiente é um conjunto de condições de vida para os seres vivos. Alocar o ambiente externo, ou seja, um complexo de fatores que estão fora do corpo, mas necessários para sua vida, e o ambiente interno.

O ambiente interno do corpo é chamado de totalidade de fluidos biológicos (sangue, linfa, fluido tecidual) que banham células e estruturas teciduais e participam dos processos metabólicos. Claude Bernard propôs o conceito de "ambiente interno" no século 19, enfatizando assim que, em contraste com o ambiente externo em mudança em que existe um organismo vivo, a constância dos processos vitais das células requer uma constância correspondente de seu ambiente, ou seja, ambiente interno.

Um organismo vivo é um sistema aberto. Um sistema aberto é um sistema cuja existência requer uma troca constante de matéria, energia e informação com o meio externo. As interconexões do corpo e do ambiente externo garantem a entrada de oxigênio, água e nutrientes no ambiente interno, a remoção de dióxido de carbono e metabólitos desnecessários e às vezes prejudiciais dele. O ambiente externo fornece ao corpo uma enorme quantidade de informações percebidas por inúmeras formações sensíveis do sistema nervoso.

O ambiente externo tem não apenas efeitos benéficos, mas também nocivos na vida do organismo. No entanto, um organismo saudável funciona normalmente se a influência do ambiente não exceder os limites de admissibilidade. Tal dependência da atividade vital do organismo em relação ao ambiente externo, por um lado, e a relativa estabilidade e independência dos processos vitais das mudanças no ambiente, por outro, é assegurada pela propriedade do organismo, chamada homeostase (homeostase ). O organismo é um sistema ultra-estável, que busca por si mesmo o estado mais estável e ótimo, mantendo vários parâmetros de funções dentro dos limites das flutuações fisiológicas (“normais”).

A homeostase é a relativa constância dinâmica do ambiente interno e a estabilidade das funções fisiológicas. Esta é precisamente uma constância dinâmica, e não estática, pois implica não apenas a possibilidade, mas a necessidade de flutuações na composição do ambiente interno e nos parâmetros das funções dentro dos limites fisiológicos para atingir o nível ideal de atividade vital de o organismo.

A atividade das células requer uma função adequada de supri-las com oxigênio e efetivamente expulsar o dióxido de carbono e outras substâncias residuais ou metabólitos delas. Para restaurar as estruturas de proteínas em colapso e extrair energia, as células devem receber material plástico e energético que entra no corpo com alimentos. Todas essas células recebem de seu microambiente através do fluido tecidual. A constância deste último é mantida através da troca de gases, íons e moléculas com o sangue. Portanto, a constância da composição do sangue e o estado das barreiras entre o sangue e o fluido tecidual, as chamadas barreiras histohemáticas, são as condições para a homeostase do microambiente celular. A permeabilidade seletiva dessas barreiras confere certa especificidade da composição do microambiente das células, necessária para suas funções.

Por outro lado, o fluido tecidual participa da formação da linfa, troca com os capilares linfáticos drenando os espaços teciduais, o que possibilita a remoção efetiva de grandes moléculas do microambiente celular que não conseguem se difundir pelas barreiras histohematogênicas para o sangue . Por sua vez, a linfa que flui dos tecidos através do ducto linfático torácico entra no sangue, garantindo a manutenção da constância de sua composição. Consequentemente, no corpo entre os fluidos do meio interno há uma troca contínua, que é um pré-requisito para a homeostase.

A relação dos componentes do ambiente interno entre si, com o ambiente externo e o papel dos principais sistemas fisiológicos na implementação da interação do ambiente interno e externo são mostrados na Fig. 2.1. O ambiente externo afeta o corpo por meio da percepção de suas características pelos aparatos sensitivos do sistema nervoso (receptores, órgãos sensoriais), pelos pulmões, onde ocorrem as trocas gasosas, e pelo trato gastrointestinal, onde a água e os ingredientes alimentares são absorvidos. . O sistema nervoso exerce seu efeito regulador nas células liberando mediadores especiais nas extremidades dos condutores nervosos - mediadores que entram pelo microambiente das células para formações estruturais especiais das membranas celulares - receptores. A influência do ambiente externo percebida pelo sistema nervoso também pode ser mediada pelo sistema endócrino, que secreta reguladores humorais especiais, hormônios, no sangue. Por sua vez, as substâncias contidas no sangue e no fluido tecidual irritam os receptores do espaço intersticial e a corrente sanguínea em maior ou menor grau, fornecendo ao sistema nervoso informações sobre a composição do meio interno. A remoção de metabólitos e substâncias estranhas do meio interno é realizada através dos órgãos excretores, principalmente os rins, assim como os pulmões e o trato digestivo.

A constância do ambiente interno é a condição mais importante para a atividade vital do organismo. Portanto, desvios na composição dos líquidos do meio interno são percebidos por numerosos receptores.Fig. 2.1. Esquema de interconexões do ambiente interno do corpo.

estruturas e elementos celulares, seguido da inclusão de reações regulatórias bioquímicas, biofísicas e fisiológicas visando eliminar o desvio. Ao mesmo tempo, as próprias reações regulatórias provocam mudanças no ambiente interno para alinhá-lo às novas condições de existência do organismo. Portanto, a regulação do ambiente interno visa sempre otimizar sua composição e processos fisiológicos no organismo.

Os limites da regulação homeostática da constância do ambiente interno podem ser rígidos para alguns parâmetros e plásticos para outros. Assim, os parâmetros do ambiente interno são chamados de constantes rígidas, se a faixa de seus desvios for muito pequena (pH, concentração de íons no sangue), ou constantes plásticas (níveis de glicose, lipídios, nitrogênio residual, pressão do líquido intersticial, etc.). .), ou seja sujeitos a flutuações relativamente grandes. As constantes variam de acordo com a idade, condições sociais e profissionais, época do ano e do dia, condições geográficas e naturais, e também possuem características de gênero e individuais. As condições ambientais são muitas vezes as mesmas para mais ou menos pessoas que vivem em uma determinada região e pertencem ao mesmo grupo social e etário, mas as constantes do ambiente interno podem diferir em diferentes pessoas saudáveis. Assim, a regulação homeostática da constância do meio interno não significa a identidade completa de sua composição em diferentes indivíduos. No entanto, apesar das características individuais e grupais, a homeostase garante a manutenção dos parâmetros normais do ambiente interno do corpo.

Normalmente, os valores médios dos parâmetros e características da atividade vital de indivíduos saudáveis, bem como os intervalos dentro dos quais as flutuações desses valores correspondem à homeostase, são chamados de norma, ou seja, capaz de manter o corpo no nível de funcionamento ideal.

Assim, para uma descrição geral do ambiente interno do corpo em uma norma, geralmente são dados intervalos de flutuações de seus vários indicadores, por exemplo, o conteúdo quantitativo de várias substâncias no sangue de pessoas saudáveis. Ao mesmo tempo, as características do ambiente interno são quantidades inter-relacionadas e interdependentes. Portanto, as mudanças em um deles são muitas vezes compensadas por outras, o que não necessariamente se reflete no nível de funcionamento ideal e na saúde humana.

O ambiente interno é um reflexo da mais complexa integração da atividade vital de diferentes células, tecidos, órgãos e sistemas com as influências do ambiente externo.

Isso determina a importância particular das características individuais do ambiente interno que distinguem cada pessoa. A base da individualidade do ambiente interno é a individualidade genética, bem como a exposição a longo prazo a certas condições do ambiente externo. Assim, a norma fisiológica é um ótimo individual de atividade vital, ou seja, a combinação mais coordenada e eficaz de todos os processos da vida em condições ambientais reais.

2.1. Sangue como o ambiente interno do corpo.

Fig.2.2. Os principais constituintes do sangue.

O sangue consiste em plasma e células (elementos em forma) - eritrócitos, leucócitos e plaquetas, que estão em suspensão (Fig. 2.2.). Como o plasma e os elementos celulares têm fontes separadas de regeneração, o sangue é frequentemente isolado em um tipo independente de tecido.

As funções do sangue são diversas. Estas são, antes de tudo, de forma generalizada, as funções de transporte ou transferência de gases e substâncias necessárias para a atividade vital das células ou a serem removidas do corpo. Estas incluem: funções respiratórias, nutricionais, integradoras-reguladoras e excretoras (ver Capítulo 6).

O sangue também desempenha uma função protetora no corpo, devido à ligação e neutralização de substâncias tóxicas que entram no corpo, à ligação e destruição de moléculas de proteínas estranhas e células estranhas, incluindo aquelas de origem infecciosa. O sangue é um dos principais ambientes onde são realizados os mecanismos de proteção específica do corpo contra moléculas e células estranhas, ou seja, imunidade.

O sangue está envolvido na regulação de todos os tipos de metabolismo e homeostase da temperatura, é a fonte de todos os fluidos, segredos e excreções do corpo. A composição e as propriedades do sangue refletem as mudanças que ocorrem em outros fluidos do ambiente interno e das células e, portanto, os exames de sangue são o método diagnóstico mais importante.

A quantidade ou volume de sangue em uma pessoa saudável está dentro de 68% do peso corporal (4 - 6 litros). Essa condição é chamada de normovolemia. Após ingestão excessiva de água, o volume sanguíneo pode aumentar (hipervolemia), e com trabalho físico pesado em lojas quentes e sudorese excessiva, pode cair (hipovolemia).

Fig.2.3. Determinação do hematócrito.

Como o sangue é composto de células e plasma, o volume total de sangue também é a soma do volume de plasma e o volume de elementos celulares. Parte do volume de sangue atribuível à parte celular do sangue é chamada de hematócrito (Fig. 2.3.). Em homens saudáveis, o hematócrito está na faixa de 4448% e nas mulheres - 4145%. Devido à presença de numerosos mecanismos para regular o volume sanguíneo e o volume plasmático (reflexos volumorreceptores, sede, mecanismos nervosos e humorais para alterar a absorção e excreção de água e sais, regulação da composição de proteínas do sangue, regulação da eritropoiese, etc.), o hematócrito é uma constante homeostática relativamente rígida e sua mudança longa e persistente só é possível em condições de grande altitude, quando a adaptação a uma baixa pressão parcial de oxigênio aumenta a eritropoiese e, consequentemente, aumenta a proporção de volume sanguíneo por elementos celulares. Valores normais de hematócrito e, consequentemente, o volume de elementos celulares são chamados de normocitemia. Um aumento no volume ocupado pelas células sanguíneas é chamado de policitemia e uma diminuição é chamada de oligocitemia.

Propriedades físico-químicas do sangue e do plasma. As funções do sangue são amplamente determinadas por suas propriedades físico-químicas, dentre as quais as mais importantes são a pressão osmótica, pressão oncótica e estabilidade coloidal, estabilidade da suspensão, gravidade específica e viscosidade.

A pressão osmótica do sangue depende da concentração de moléculas de substâncias nele dissolvidas (eletrólitos e não eletrólitos) no plasma sanguíneo e é a soma das pressões osmóticas dos ingredientes nele contidos. Nesse caso, mais de 60% da pressão osmótica é criada pelo cloreto de sódio e, no total, os eletrólitos inorgânicos respondem por até 96% da pressão osmótica total. A pressão osmótica é uma das constantes homeostáticas rígidas e em uma pessoa saudável é em média 7,6 atm com um possível intervalo de flutuações de 7,38,0 atm. Se o líquido do ambiente interno ou uma solução preparada artificialmente tiver a mesma pressão osmótica que o plasma sanguíneo normal, esse meio líquido ou solução é chamado de isotônico. Assim, um fluido com uma pressão osmótica mais alta é chamado de hipertônico, e um fluido com uma pressão osmótica mais baixa é chamado de hipotônico.

A pressão osmótica garante a transição do solvente através de uma membrana semipermeável de uma solução menos concentrada para uma solução mais concentrada, portanto desempenha um papel importante na distribuição de água entre o meio interno e as células do corpo. Portanto, se o fluido tecidual for hipertônico, a água entrará nos dois lados - do sangue e das células; pelo contrário, quando o meio extracelular é hipotônico, a água passa para as células e o sangue.

Sangue, linfa, fluido tecidual formam o ambiente interno do corpo. A partir do plasma sanguíneo que penetra pelas paredes dos capilares, forma-se o fluido tecidual, que lava as células. Há uma troca constante de substâncias entre o fluido tecidual e as células. Os sistemas circulatório e linfático fornecem uma conexão humoral entre os órgãos, combinando processos metabólicos em um sistema comum. A relativa constância das propriedades físico-químicas do ambiente interno contribui para a existência de células do corpo em condições bastante inalteradas e reduz a influência do ambiente externo sobre elas. A constância do ambiente interno - homeostase - do corpo é sustentada pelo trabalho de muitos sistemas orgânicos que proporcionam a auto-regulação dos processos vitais, a interligação com o meio ambiente, a ingestão de substâncias necessárias ao corpo e a remoção de produtos de decomposição.

1. Composição e funções do sangue

Sangue desempenha as seguintes funções: transporte, distribuição de calor, regulador, protetor, participa da excreção, mantém a constância do ambiente interno do corpo.

O corpo de um adulto contém cerca de 5 litros de sangue, uma média de 6-8% do peso corporal. Parte do sangue (cerca de 40%) não circula pelos vasos sanguíneos, mas localiza-se no chamado depósito de sangue (nos capilares e veias do fígado, baço, pulmões e pele). O volume de sangue circulante pode mudar devido a uma mudança no volume de sangue depositado: durante o trabalho muscular, com perda de sangue, sob condições de baixa pressão atmosférica, o sangue do depósito é liberado na corrente sanguínea. Perda 1/3- 1/2 volume de sangue pode levar à morte.

O sangue é um líquido vermelho opaco composto por plasma (55%) e células suspensas nele, elementos figurados (45%) - eritrócitos, leucócitos e plaquetas.

1.1. plasma sanguíneo

plasma sanguíneo contém 90-92% de água e 8-10% de substâncias inorgânicas e orgânicas. As substâncias inorgânicas perfazem 0,9-1,0% (iões Na, K, Mg, Ca, CI, P, etc.). Uma solução aquosa, que corresponde à concentração de sais no plasma sanguíneo, é chamada de solução fisiológica. Pode ser introduzido no corpo com falta de fluido. Entre as substâncias orgânicas do plasma, 6,5-8% são proteínas (albuminas, globulinas, fibrinogênio), cerca de 2% são substâncias orgânicas de baixo peso molecular (glicose - 0,1%, aminoácidos, uréia, ácido úrico, lipídios, creatinina). As proteínas, juntamente com os sais minerais, mantêm o equilíbrio ácido-base e criam uma certa pressão osmótica do sangue.

1.2. Elementos formados do sangue

1 mm de sangue contém 4,5-5 mln. eritrócitos. Estas são células não nucleadas, tendo a forma de discos bicôncavos com um diâmetro de 7-8 mícrons, uma espessura de 2-2,5 mícrons (Fig. 1). Essa forma da célula aumenta a superfície para difusão dos gases respiratórios e também torna os eritrócitos capazes de deformação reversível ao passar por capilares estreitos e curvos. Nos adultos, os eritrócitos são formados na medula óssea vermelha do osso esponjoso e, ao serem liberados na corrente sanguínea, perdem seu núcleo. O tempo de circulação no sangue é de cerca de 120 dias, após o que são destruídos no baço e no fígado. Os eritrócitos são capazes de serem destruídos pelos tecidos de outros órgãos, como evidenciado pelo desaparecimento das "contusões" (hemorragias subcutâneas).

Os eritrócitos contêm proteínas hemoglobina, constituído por partes proteicas e não proteicas. Parte não proteica (heme) contém um íon de ferro. A hemoglobina forma um composto instável com oxigênio nos capilares dos pulmões - oxiemoglobina. Este composto é diferente em cor da hemoglobina, então Sangue arterial(sangue saturado com oxigênio) tem uma cor escarlate brilhante. A oxiemoglobina, que cedeu oxigênio nos capilares dos tecidos, é chamada de restaurado. Ele está dentro sangue venoso(sangue pobre em oxigênio), que é de cor mais escura que o sangue arterial. Além disso, o sangue venoso contém um composto instável de hemoglobina com dióxido de carbono - carbhemoglobina. A hemoglobina pode entrar em compostos não apenas com oxigênio e dióxido de carbono, mas também com outros gases, como monóxido de carbono, formando uma forte ligação carboxihemoglobina. O envenenamento por monóxido de carbono causa asfixia. Com uma diminuição na quantidade de hemoglobina nos glóbulos vermelhos ou uma diminuição no número de glóbulos vermelhos no sangue, ocorre anemia.

Leucócitos(6-8 mil / mm de sangue) - células nucleares de 8 a 10 mícrons de tamanho, capazes de movimentos independentes. Existem vários tipos de leucócitos: basófilos, eosinófilos, neutrófilos, monócitos e linfócitos. Eles são formados na medula óssea vermelha, linfonodos e baço, e são destruídos no baço. A expectativa de vida da maioria dos leucócitos é de várias horas a 20 dias e dos linfócitos - 20 anos ou mais. Em doenças infecciosas agudas, o número de leucócitos aumenta rapidamente. Passando pelas paredes dos vasos sanguíneos, neutrófilos fagocitam bactérias e produtos de degradação de tecidos e os destroem com suas enzimas lisossômicas. O pus consiste principalmente de neutrófilos ou seus remanescentes. I.I. Mechnikov chamou esses leucócitos fagócitos, e o próprio fenômeno de absorção e destruição de corpos estranhos por leucócitos - fagocitose, que é uma das reações protetoras do corpo.

Arroz. 1. Células sanguíneas humanas:

uma- eritrócitos, b- leucócitos granulares e não granulares , dentro - plaquetas

Aumentando o número eosinófilos observada em reações alérgicas e invasões helmínticas. Basófilos produzir substâncias biologicamente ativas - heparina e histamina. A heparina dos basófilos previne a coagulação do sangue no foco da inflamação, e a histamina dilata os capilares, o que promove a reabsorção e a cicatrização.

Monócitos- os maiores leucócitos; sua capacidade de fagocitose é mais pronunciada. São de grande importância nas doenças infecciosas crônicas.

Distinguir Linfócitos T(produzido no timo) e Linfócitos B(produzido na medula óssea vermelha). Desempenham funções específicas nas respostas imunes.

As plaquetas (250-400 mil/mm 3) são pequenas células não nucleares; participar dos processos de coagulação do sangue.