CELL BIOLOGY

mga di-organikong sangkap

Kabilang sa mga hindi organikong compound ng mga nabubuhay na organismo, ang isang espesyal na papel ay kabilang sa tubig. Ang tubig ang pangunahing daluyan kung saan nagaganap ang mga proseso ng metabolismo at conversion ng enerhiya. Ang nilalaman ng tubig sa karamihan ng mga nabubuhay na organismo ay 60-70%. Ang tubig ay bumubuo ng batayan ng panloob na kapaligiran ng mga nabubuhay na organismo (dugo, lymph, intercellular fluid). Ang mga natatanging katangian ng tubig ay tinutukoy ng istraktura ng mga molekula nito. Sa isang molekula ng tubig, ang isang oxygen atom ay covalently bonded sa dalawang hydrogen atoms. Ang molekula ng tubig ay polar (dipole). Ang positibong singil ay puro sa mga atomo ng Hydrogen dahil ang Oxygen ay mas electronegative kaysa sa Hydrogen. Ang isang negatibong sisingilin na oxygen atom ng isang molekula ng tubig ay naaakit sa isang positibong sisingilin na hydrogen atom ng isa pang molekula, na bumubuo ng isang hydrogen bond, na 15-20 beses na mas mahina kaysa sa isang covalent. Samakatuwid, ang mga bono ng hydrogen ay madaling masira, na sinusunod, halimbawa, sa panahon ng pagsingaw ng tubig. Dahil sa thermal na paggalaw ng mga molekula sa tubig, ang ilang mga hydrogen bond ay nasira, ang ilan ay nabuo. Kaya, ang mga molekula ay mobile sa likidong estado, na napakahalaga para sa mga metabolic na proseso. Ang mga molekula ng tubig ay madaling tumagos sa mga lamad ng cell. Dahil sa mataas na polarity ng mga molekula, ang tubig ay isang solvent para sa iba pang mga polar compound. Depende sa kakayahan ng ilang mga compound na matunaw sa tubig, nahahati ang mga ito sa hydrophilic, o polar, at hydrophobic, o non-polar. Ang mga hydrophilic compound na natutunaw sa tubig ay kinabibilangan ng karamihan sa mga asin. Ang mga hydrophobic compound (halos lahat ng taba, ilang protina) ay naglalaman ng mga non-polar na grupo na hindi bumubuo ng mga hydrogen bond, kaya ang mga compound na ito ay hindi natutunaw sa tubig. Ito ay may mataas na kapasidad ng init at sa parehong oras mataas na thermal conductivity para sa mga likido. Ginagawa ng mga katangiang ito ang tubig na perpekto para sa pagpapanatili ng thermal equilibrium ng katawan.

Ang mga mineral na asin ay mahalaga para sa pagpapanatili ng mahahalagang proseso ng mga indibidwal na selula at ng organismo sa kabuuan. Ang mga buhay na organismo ay naglalaman ng mga dissolved salts (sa anyo ng mga ions) at mga salts sa solid state. Ang mga ion ay nahahati sa positibo (mga kasyon ng mga elemento ng metal K +, N a +, Ca 2+, M 2+ atbp. e) at negatibo (hydrochloric acid anions - C l - , sulfate - H SO 4 - , S O 4 2-, carbonate - HCO 3 -, phosphate - H 2 RO 4 -, HPO 4 2-, atbp.). Iba't ibang konsentrasyon ng mga cation K + at N a + sa cell at intercellular fluid ay nagdudulot ng potensyal na pagkakaiba sa cell membrane; pagbabago sa pagkamatagusin ng lamad sa K + at N a + sa ilalim ng impluwensya ng pangangati ay tinitiyak ang paglitaw ng nerbiyos at muscular excitation. Ang mga anion ng phosphate acid ay nagpapanatili ng neutral na reaksyon ng intracellular na kapaligiran (pH = 6.9), sinusuportahan ng mga anion ng carboxylic acid ang bahagyang alkaline na reaksyon ng plasma ng dugo (pH = 7.4). Mga compound ng calcium (CaC O 3 ) ay bahagi ng mga shell ng mollusks at protozoa, crayfish shell. Ang chloric acid ay lumilikha ng acidic na kapaligiran sa tiyanvertebrates at mga tao, tinitiyak ang aktibidad ng gastric juice enzymes. Ang mga nalalabi ng sulfuric acid, na sumasali sa mga compound na hindi malulutas sa tubig, na tinitiyak ang kanilang solubility, na nag-aambag sa pag-alis ng mga compound na ito mula sa mga cell at katawan.

Anumang organismo - unicellular o multicellular - ay nangangailangan ng ilang mga kondisyon ng pagkakaroon. Ang mga kondisyong ito ay ibinibigay sa mga organismo ng kapaligiran kung saan sila ay umangkop sa kurso ng ebolusyonaryong pag-unlad.

Ang mga unang nabubuhay na pormasyon ay lumitaw sa tubig ng World Ocean, at ang tubig sa dagat ay nagsilbing kanilang tirahan. Habang ang mga buhay na organismo ay naging mas kumplikado, ang ilan sa kanilang mga selula ay naging hiwalay sa panlabas na kapaligiran. Kaya bahagi ng tirahan ay nasa loob ng organismo, na nagpapahintulot sa maraming mga organismo na umalis sa kapaligiran ng tubig at magsimulang manirahan sa lupa. Ang nilalaman ng mga asing-gamot sa panloob na kapaligiran ng katawan at sa tubig ng dagat ay halos pareho.

Ang panloob na kapaligiran para sa mga selula at organo ng tao ay dugo, lymph at tissue fluid.

Relatibong katatagan ng panloob na kapaligiran

Sa panloob na kapaligiran ng katawan, bilang karagdagan sa mga asing-gamot, mayroong maraming iba't ibang mga sangkap - mga protina, asukal, mga sangkap na tulad ng taba, mga hormone, atbp. ang bawat organ ay patuloy na naglalabas ng mga produkto ng mahahalagang aktibidad nito sa panloob na kapaligiran at natatanggap mula dito ang mga sangkap na kinakailangan para sa sarili nito. At, sa kabila ng gayong aktibong palitan, ang komposisyon ng panloob na kapaligiran ay nananatiling halos hindi nagbabago.

Ang likidong umaalis sa dugo ay nagiging bahagi ng tissue fluid. Karamihan sa likidong ito ay muling pumapasok sa mga capillary bago sila sumali sa mga ugat, na nagdadala ng dugo pabalik sa puso, ngunit humigit-kumulang 10% ng likido ay hindi pumapasok sa mga sisidlan. Ang mga dingding ng mga capillary ay binubuo ng isang solong patong ng mga selula, ngunit may mga makitid na puwang sa pagitan ng mga kalapit na selula. Ang pag-urong ng kalamnan ng puso ay lumilikha ng presyon ng dugo, bilang isang resulta kung saan ang tubig na may mga asing-gamot at nutrients na natunaw dito ay dumadaan sa mga bitak na ito.

Ang lahat ng likido sa katawan ay konektado sa isa't isa. Ang extracellular fluid ay nakikipag-ugnayan sa dugo at sa cerebrospinal fluid na pumapalibot sa spinal cord at utak. Nangangahulugan ito na ang regulasyon ng komposisyon ng mga likido sa katawan ay nangyayari sa gitna.

Ang tissue fluid ay nagpapaligo sa mga selula at nagsisilbing kanilang tirahan. Ito ay patuloy na na-update sa pamamagitan ng sistema ng mga lymphatic vessel: ang likidong ito ay nakolekta sa mga sisidlan, at pagkatapos ay sa pamamagitan ng pinakamalaking lymphatic vessel ay pumapasok sa pangkalahatang sirkulasyon, kung saan ito ay humahalo sa dugo.

Komposisyon ng dugo

Ang kilalang pulang likido ay talagang tissue. Sa mahabang panahon, isang makapangyarihang puwersa ang kinilala sa likod ng dugo: ang mga sagradong panunumpa ay tinatakan ng dugo; ginawa ng mga pari ang kanilang mga idolo na gawa sa kahoy na "umiiyak ng dugo"; Ang mga sinaunang Griyego ay nag-alay ng dugo sa kanilang mga diyos.

Itinuring ng ilang pilosopo ng sinaunang Greece na ang dugo ang nagdadala ng kaluluwa. Inireseta ng sinaunang Griyegong manggagamot na si Hippocrates ang dugo ng malulusog na tao sa mga may sakit sa pag-iisip. Naisip niya na sa dugo ng malusog na tao - isang malusog na kaluluwa. Sa katunayan, ang dugo ang pinakakahanga-hangang tissue ng ating katawan. Ang kadaliang kumilos ng dugo ay ang pinakamahalagang kondisyon para sa buhay ng katawan.

Halos kalahati ng dami ng dugo ang likidong bahagi nito - plasma na may mga asing-gamot at protina na natunaw dito; ang kalahati ay iba't ibang nabuong elemento ng dugo.

Ang mga nabuong elemento ng dugo ay nahahati sa tatlong pangunahing grupo: mga puting selula ng dugo (leukocytes), mga pulang selula ng dugo (erythrocytes) at mga platelet, o mga platelet. Ang lahat ng mga ito ay nabuo sa utak ng buto (malambot na tisyu na pumupuno sa lukab ng mga tubular na buto), ngunit ang ilang mga leukocyte ay maaaring dumami na kapag umaalis sa utak ng buto. Mayroong maraming iba't ibang uri ng mga puting selula ng dugo - karamihan sa mga ito ay kasangkot sa depensa ng katawan laban sa sakit.

dugong plasma

Ang 100 ML ng malusog na plasma ng tao ay naglalaman ng mga 93 g ng tubig. Ang natitirang bahagi ng plasma ay binubuo ng mga organiko at di-organikong sangkap. Ang plasma ay naglalaman ng mga mineral, protina, carbohydrates, taba, mga produktong metabolic, hormones, bitamina.

Ang mga mineral ng plasma ay kinakatawan ng mga asing-gamot: chlorides, phosphates, carbonates at sulfates ng sodium, potassium, calcium at magnesium. Maaari silang maging pareho sa anyo ng mga ions at sa isang non-ionized na estado. Kahit na ang isang bahagyang paglabag sa komposisyon ng asin ng plasma ay maaaring makapinsala sa maraming mga tisyu, at higit sa lahat sa mga selula ng dugo mismo. Ang kabuuang konsentrasyon ng mineral na soda, protina, glucose, urea at iba pang mga sangkap na natunaw sa plasma ay lumilikha ng osmotic pressure. Dahil sa osmotic pressure, ang likido ay tumagos sa mga lamad ng cell, na nagsisiguro sa pagpapalitan ng tubig sa pagitan ng dugo at tissue. Ang katatagan ng osmotic pressure ng dugo ay mahalaga para sa mahahalagang aktibidad ng mga selula ng katawan. Ang mga lamad ng maraming mga selula, kabilang ang mga selula ng dugo, ay semi-permeable din.

pulang selula ng dugo

pulang selula ng dugo ay ang pinakamaraming mga selula ng dugo; ang kanilang pangunahing tungkulin ay magdala ng oxygen. Ang mga kondisyon na nagpapataas ng pangangailangan ng katawan para sa oxygen, tulad ng pamumuhay sa matataas na lugar o patuloy na pisikal na aktibidad, ay nagpapasigla sa pagbuo ng mga pulang selula ng dugo. Ang mga pulang selula ng dugo ay nabubuhay sa daluyan ng dugo sa loob ng halos apat na buwan, pagkatapos nito ay nawasak.

Mga leukocyte

Mga leukocyte, o hindi regular na hugis ng mga puting selula ng dugo. Mayroon silang nucleus na nakalubog sa walang kulay na cytoplasm. Ang pangunahing pag-andar ng leukocytes ay proteksiyon. Ang mga leukocyte ay hindi lamang dinadala ng daluyan ng dugo, ngunit may kakayahang mag-independiyenteng paggalaw sa tulong ng mga pseudopod (pseudopods). Ang pagtagos sa mga dingding ng mga capillary, ang mga leukocytes ay lumipat sa akumulasyon ng mga pathogenic microbes sa mga tisyu at, sa tulong ng mga pseudopod, nakukuha at hinuhukay ang mga ito. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay natuklasan ni I.I. Mechnikov.

Mga platelet, o mga platelet

mga platelet, o ang mga platelet ay napakarupok, madaling masira kapag nasira ang mga daluyan ng dugo o kapag ang dugo ay nadikit sa hangin.

Ang mga platelet ay may mahalagang papel sa pamumuo ng dugo. Ang mga nasirang tissue ay naglalabas ng histomin, isang sangkap na nagpapataas ng daloy ng dugo sa nasirang lugar at nagtataguyod ng paglabas ng likido at mga protina ng sistema ng coagulation ng dugo mula sa daluyan ng dugo papunta sa tissue. Bilang isang resulta ng isang kumplikadong pagkakasunud-sunod ng mga reaksyon, ang mga clots ng dugo ay mabilis na nabuo, na humihinto sa pagdurugo. Pinipigilan ng mga namuong dugo ang pagtagos ng bakterya at iba pang mga dayuhang kadahilanan sa sugat.

Ang mekanismo ng pamumuo ng dugo ay napaka kumplikado. Ang plasma ay naglalaman ng natutunaw na protina na fibrinogen, na, sa panahon ng pamumuo ng dugo, ay nagiging hindi matutunaw na fibrin at namuo sa anyo ng mga mahabang filament. Mula sa network ng mga thread na ito at ang mga selula ng dugo na nananatili sa network, a trombus.

Ang prosesong ito ay nangyayari lamang sa pagkakaroon ng mga calcium salt. Samakatuwid, kung ang calcium ay tinanggal mula sa dugo, ang dugo ay nawawalan ng kakayahang mamuo. Ang ari-arian na ito ay ginagamit sa canning at pagsasalin ng dugo.

Bilang karagdagan sa kaltsyum, ang iba pang mga kadahilanan ay nakikilahok din sa proseso ng coagulation, halimbawa, bitamina K, kung wala ang pagbuo ng prothrombin ay may kapansanan.

Mga function ng dugo

Ang dugo ay gumaganap ng iba't ibang mga function sa katawan: naghahatid ng oxygen at nutrients sa mga selula; nagdadala ng carbon dioxide at mga produkto ng pagtatapos ng metabolismo; nakikilahok sa regulasyon ng aktibidad ng iba't ibang mga organo at sistema sa pamamagitan ng paglipat ng mga biologically active substance - mga hormone, atbp.; nag-aambag sa pagpapanatili ng katatagan ng panloob na kapaligiran - komposisyon ng kemikal at gas, temperatura ng katawan; pinoprotektahan ang katawan mula sa mga banyagang katawan at mga nakakapinsalang sangkap, sinisira at neutralisahin ang mga ito.

Mga proteksiyon na hadlang ng katawan

Ang proteksyon ng katawan mula sa mga impeksyon ay sinisiguro hindi lamang ng phagocytic function ng leukocytes, kundi pati na rin sa pagbuo ng mga espesyal na proteksiyon na sangkap - antibodies at antitoxin. Ang mga ito ay ginawa ng mga leukocytes at mga tisyu ng iba't ibang mga organo bilang tugon sa pagpapakilala ng mga pathogens sa katawan.

Ang mga antibodies ay mga sangkap ng protina na maaaring magkadikit ng mga mikroorganismo, matunaw o sirain ang mga ito. Ang mga antitoxin ay neutralisahin ang mga lason na itinago ng mga mikrobyo.

Ang mga proteksiyon na sangkap ay tiyak at kumikilos lamang sa mga mikroorganismo na iyon at sa kanilang mga lason, sa ilalim ng impluwensya kung saan sila nabuo. Ang mga antibodies ay maaaring manatili sa dugo sa loob ng mahabang panahon. Dahil dito, nagiging immune ang isang tao sa ilang mga nakakahawang sakit.

Ang kaligtasan sa sakit sa mga sakit, dahil sa pagkakaroon ng mga espesyal na proteksiyon na sangkap sa dugo at mga tisyu, ay tinatawag kaligtasan sa sakit.

Ang immune system

Ang kaligtasan sa sakit, ayon sa mga modernong pananaw, ay ang kaligtasan sa katawan sa iba't ibang mga kadahilanan (mga selula, mga sangkap) na nagdadala ng genetically alien na impormasyon.

Kung ang anumang mga selula o kumplikadong mga organikong sangkap ay lilitaw sa katawan na naiiba sa mga selula at sangkap ng katawan, pagkatapos ay salamat sa kaligtasan sa sakit, sila ay tinanggal at nawasak. Ang pangunahing gawain ng immune system ay upang mapanatili ang genetic constancy ng organismo sa ontogeny. Kapag nahati ang mga selula dahil sa mga mutasyon sa katawan, kadalasang nabubuo ang mga selula na may binagong genome. Upang ang mga mutant cell na ito ay hindi humantong sa mga karamdaman sa pag-unlad ng mga organo at tisyu sa kurso ng karagdagang paghahati, sila ay nawasak ng mga immune system ng katawan.

Sa katawan, ang kaligtasan sa sakit ay ibinibigay dahil sa mga phagocytic na katangian ng mga leukocytes at ang kakayahan ng ilang mga selula ng katawan na gumawa ng mga proteksiyon na sangkap - antibodies. Samakatuwid, sa likas na katangian nito, ang kaligtasan sa sakit ay maaaring cellular (phagocytic) at humoral (antibodies).

Ang kaligtasan sa sakit sa mga nakakahawang sakit ay nahahati sa natural, na binuo ng katawan mismo nang walang mga artipisyal na interbensyon, at artipisyal, na nagreresulta mula sa pagpapakilala ng mga espesyal na sangkap sa katawan. Ang natural na kaligtasan sa sakit ay ipinahayag sa isang tao mula sa kapanganakan ( congenital) o nangyayari pagkatapos ng isang sakit ( nakuha). Ang artificial immunity ay maaaring maging aktibo o passive. Ang aktibong kaligtasan sa sakit ay nabubuo kapag nanghina o napatay ang mga pathogen o ang kanilang mga humihinang lason ay ipinapasok sa katawan. Ang kaligtasan sa sakit na ito ay hindi lilitaw kaagad, ngunit nagpapatuloy sa loob ng mahabang panahon - ilang taon at kahit isang buhay. Ang passive immunity ay nangyayari kapag ang isang therapeutic serum na may yari na proteksiyon na mga katangian ay ipinakilala sa katawan. Ang kaligtasan sa sakit na ito ay panandalian, ngunit ito ay nagpapakita mismo kaagad pagkatapos ng pagpapakilala ng suwero.

Ang pamumuo ng dugo ay tumutukoy din sa mga proteksiyon na reaksyon ng katawan. Pinoprotektahan nito ang katawan mula sa pagkawala ng dugo. Ang reaksyon ay binubuo sa pagbuo ng isang namuong dugo - pamumuo ng dugo, pagbara sa lugar ng sugat at paghinto ng pagdurugo.

Ang pariralang "panloob na kapaligiran ng katawan" ay lumitaw salamat sa isang French physiologist na nabuhay noong ika-19 na siglo. Sa kanyang mga gawa, binigyang-diin niya na ang isang kinakailangang kondisyon para sa buhay ng isang organismo ay upang mapanatili ang katatagan sa panloob na kapaligiran. Ang probisyong ito ay naging batayan para sa teorya ng homeostasis, na nabuo nang maglaon (noong 1929) ng siyentipikong si Walter Cannon.

Ang homeostasis ay ang relatibong dynamic na katatagan ng panloob na kapaligiran,

Pati na rin ang ilang static na physiological function. Ang panloob na kapaligiran ng katawan ay nabuo ng dalawang likido - intracellular at extracellular. Ang katotohanan ay ang bawat cell ng isang buhay na organismo ay gumaganap ng isang tiyak na pag-andar, kaya nangangailangan ito ng patuloy na supply ng nutrients at oxygen. Nararamdaman din niya ang pangangailangan para sa patuloy na pag-alis ng mga produktong metabolic. Ang mga kinakailangang sangkap ay maaaring tumagos sa lamad lamang sa isang dissolved state, na ang dahilan kung bakit ang bawat cell ay hugasan ng tissue fluid, na naglalaman ng lahat ng kailangan para sa mahahalagang aktibidad nito. Ito ay kabilang sa tinatawag na extracellular fluid, at ito ay bumubuo ng 20 porsiyento ng timbang ng katawan.

Ang panloob na kapaligiran ng katawan, na binubuo ng extracellular fluid, ay naglalaman ng:

• lymph (isang mahalagang bahagi ng tissue fluid) - 2 l;
• dugo - 3 l;
• interstitial fluid - 10 l;
• transcellular fluid - mga 1 litro (kabilang dito ang cerebrospinal, pleural, synovial, intraocular fluid).

Ang lahat ng mga ito ay may iba't ibang komposisyon at naiiba sa kanilang pagganap

ari-arian. Bukod dito, ang panloob na kapaligiran ay maaaring may kaunting pagkakaiba sa pagitan ng pagkonsumo ng mga sangkap at ng kanilang paggamit. Dahil dito, ang kanilang konsentrasyon ay patuloy na nagbabago. Halimbawa, ang dami ng asukal sa dugo ng isang may sapat na gulang ay maaaring mula 0.8 hanggang 1.2 g/L. Kung ang dugo ay naglalaman ng higit o mas kaunti sa ilang mga bahagi kaysa sa kinakailangan, ito ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng isang sakit.

Tulad ng nabanggit na, ang panloob na kapaligiran ng katawan ay naglalaman ng dugo bilang isa sa mga sangkap. Binubuo ito ng plasma, tubig, protina, taba, glucose, urea at mga mineral na asing-gamot. Ang pangunahing lokasyon nito ay (capillary, veins, arteries). Ang dugo ay nabuo dahil sa pagsipsip ng mga protina, carbohydrates, taba, tubig. Ang pangunahing pag-andar nito ay ang kaugnayan ng mga organo sa panlabas na kapaligiran, ang paghahatid ng mga kinakailangang sangkap sa mga organo, ang pag-alis ng mga produkto ng pagkabulok mula sa katawan. Gumaganap din ito ng mga proteksiyon at pagpapatawa.

Ang tissue fluid ay binubuo ng tubig at nutrients na natunaw dito, CO 2 , O 2 , pati na rin ang dissimilation products. Ito ay matatagpuan sa mga puwang sa pagitan ng mga selula ng tisyu at nabuo dahil sa pagiging intermediate ng tissue fluid sa pagitan ng dugo at mga selula. Naglilipat ito mula sa dugo patungo sa mga selulang O2, mga mineral na asing-gamot,

Ang lymph ay binubuo ng tubig at natutunaw dito. Ito ay matatagpuan sa lymphatic system, na binubuo ng mga sisidlan na pinagsanib sa dalawang duct at dumadaloy sa vena cava. Ito ay nabuo dahil sa tissue fluid, sa mga sac na matatagpuan sa mga dulo ng lymphatic capillaries. Ang pangunahing tungkulin ng lymph ay ang pagbabalik ng tissue fluid sa daluyan ng dugo. Bilang karagdagan, sinasala at dinidisimpekta nito ang tissue fluid.

Tulad ng nakikita natin, ang panloob na kapaligiran ng isang organismo ay isang kumbinasyon ng physiological, physico-chemical, ayon sa pagkakabanggit, at genetic na mga kondisyon na nakakaapekto sa posibilidad na mabuhay ng isang nilalang.

Ang kapaligiran ay isang hanay ng mga kondisyon ng pamumuhay para sa mga nabubuhay na nilalang. Ilaan ang panlabas na kapaligiran, i.e. isang kumplikadong mga kadahilanan na nasa labas ng katawan, ngunit kinakailangan para sa buhay nito, at ang panloob na kapaligiran.

Ang panloob na kapaligiran ng katawan ay tinatawag na kabuuan ng mga biyolohikal na likido (dugo, lymph, tissue fluid) na nagpapaligo sa mga selula at mga istruktura ng tissue at nakikilahok sa mga metabolic na proseso. Iminungkahi ni Claude Bernard ang konsepto ng "panloob na kapaligiran" noong ika-19 na siglo, sa gayon ay binibigyang-diin na, sa kaibahan sa nagbabagong panlabas na kapaligiran kung saan umiiral ang isang buhay na organismo, ang pagpapatuloy ng mahahalagang proseso ng mga selula ay nangangailangan ng kaukulang katatagan ng kanilang kapaligiran, i.e. panloob na kapaligiran.

Ang isang buhay na organismo ay isang bukas na sistema. Ang isang bukas na sistema ay isang sistema na ang pagkakaroon ay nangangailangan ng patuloy na pagpapalitan ng bagay, enerhiya at impormasyon sa panlabas na kapaligiran. Ang mga pagkakaugnay ng katawan at panlabas na kapaligiran ay tinitiyak ang pagpasok ng oxygen, tubig at nutrients sa panloob na kapaligiran, ang pag-alis ng carbon dioxide at hindi kailangan, at kung minsan ay nakakapinsala, mga metabolite mula dito. Ang panlabas na kapaligiran ay nagbibigay sa katawan ng isang malaking halaga ng impormasyon na nakikita ng maraming mga sensitibong pormasyon ng nervous system.

Ang panlabas na kapaligiran ay hindi lamang kapaki-pakinabang, kundi pati na rin ang mga nakakapinsalang epekto sa buhay ng organismo. Gayunpaman, ang isang malusog na organismo ay gumagana nang normal kung ang impluwensya ng kapaligiran ay hindi lalampas sa mga limitasyon ng admissibility. Ang ganitong pag-asa ng mahahalagang aktibidad ng organismo sa panlabas na kapaligiran, sa isang banda, at ang kamag-anak na katatagan at kalayaan ng mga proseso ng buhay mula sa mga pagbabago sa kapaligiran, sa kabilang banda, ay ibinibigay ng pag-aari ng organismo, na tinatawag na homeostasis (homeostasis). ). Ang organismo ay isang ultra-stable na sistema na mismong naghahanap ng pinaka-matatag at pinakamainam na estado, na pinapanatili ang iba't ibang mga parameter ng mga pag-andar sa loob ng mga hangganan ng physiological (“normal”) na mga pagbabago.

Ang homeostasis ay ang relatibong dynamic na constancy ng panloob na kapaligiran at ang katatagan ng mga physiological function. Ito ay tiyak na dinamiko, at hindi static na katatagan, dahil ito ay nagpapahiwatig hindi lamang ng posibilidad, ngunit ang pangangailangan ng mga pagbabago sa komposisyon ng panloob na kapaligiran at ang mga parameter ng mga pag-andar sa loob ng mga hangganan ng physiological upang makamit ang pinakamainam na antas ng mahahalagang aktibidad ng organismo.

Ang aktibidad ng mga selula ay nangangailangan ng sapat na paggana ng pagbibigay sa kanila ng oxygen at epektibong pag-alis ng carbon dioxide at iba pang mga dumi o metabolite mula sa kanila. Upang maibalik ang mga gumuho na istruktura ng protina at mag-extract ng enerhiya, ang mga cell ay dapat makatanggap ng plastic at enerhiya na materyal na pumapasok sa katawan kasama ng pagkain. Ang lahat ng mga cell na ito ay tumatanggap mula sa kanilang microenvironment sa pamamagitan ng tissue fluid. Ang katatagan ng huli ay pinananatili sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga gas, ion at molekula sa dugo. Dahil dito, ang patuloy na komposisyon ng dugo at ang estado ng mga hadlang sa pagitan ng dugo at tissue fluid, ang tinatawag na histohematic barrier, ay ang mga kondisyon para sa homeostasis ng microenvironment ng mga cell. Ang pumipili na pagkamatagusin ng mga hadlang na ito ay nagbibigay ng isang tiyak na pagtitiyak ng komposisyon ng microenvironment ng mga cell, na kinakailangan para sa kanilang mga pag-andar.

Sa kabilang banda, ang tissue fluid ay nakikilahok sa pagbuo ng lymph, nakikipagpalitan sa mga lymphatic capillaries na nagpapatuyo sa mga puwang ng tissue, na ginagawang posible na epektibong alisin ang malalaking molekula mula sa cellular microenvironment na hindi nakakalat sa pamamagitan ng mga histohematological na hadlang sa dugo. . Sa turn, ang lymph na dumadaloy mula sa mga tisyu sa pamamagitan ng thoracic lymphatic duct ay pumapasok sa dugo, na tinitiyak ang pagpapanatili ng patuloy na komposisyon nito. Dahil dito, sa katawan sa pagitan ng mga likido ng panloob na kapaligiran mayroong isang tuluy-tuloy na palitan, na isang paunang kinakailangan para sa homeostasis.

Ang kaugnayan ng mga bahagi ng panloob na kapaligiran sa bawat isa, kasama ang panlabas na kapaligiran at ang papel ng mga pangunahing sistema ng physiological sa pagpapatupad ng pakikipag-ugnayan ng panloob at panlabas na kapaligiran ay ipinapakita sa Fig. 2.1. Ang panlabas na kapaligiran ay nakakaapekto sa katawan sa pamamagitan ng pang-unawa ng mga katangian nito sa pamamagitan ng sensitibong kagamitan ng nervous system (receptors, sensory organs), sa pamamagitan ng mga baga, kung saan nagaganap ang palitan ng gas, at sa pamamagitan ng gastrointestinal tract, kung saan ang tubig at mga sangkap ng pagkain ay nasisipsip. . Ang sistema ng nerbiyos ay nagpapatupad ng regulasyong epekto nito sa mga selula sa pamamagitan ng pagpapakawala ng mga espesyal na tagapamagitan sa mga dulo ng mga konduktor ng nerbiyos - mga tagapamagitan na pumapasok sa microenvironment ng mga selula sa mga espesyal na structural formations ng mga lamad ng cell - mga receptor. Ang impluwensya ng panlabas na kapaligiran na nakikita ng sistema ng nerbiyos ay maaari ding maging mediated sa pamamagitan ng endocrine system, na nagtatago ng mga espesyal na humoral regulators, hormones, sa dugo. Sa turn, ang mga sangkap na nakapaloob sa dugo at tissue fluid sa mas malaki o mas maliit na lawak ay nakakainis sa mga receptor ng interstitial space at ng bloodstream, sa gayon ay nagbibigay ng nervous system ng impormasyon tungkol sa komposisyon ng panloob na kapaligiran. Ang pag-alis ng mga metabolite at mga dayuhang sangkap mula sa panloob na kapaligiran ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga excretory organ, pangunahin ang mga bato, pati na rin ang mga baga at digestive tract.

Ang katatagan ng panloob na kapaligiran ay ang pinakamahalagang kondisyon para sa mahahalagang aktibidad ng organismo. Samakatuwid, ang mga paglihis sa komposisyon ng mga likido ng panloob na kapaligiran ay nakikita ng maraming mga receptor.Larawan 2.1. Scheme ng interconnections ng panloob na kapaligiran ng katawan.

mga istruktura at elemento ng cellular, na sinusundan ng pagsasama ng biochemical, biophysical at pisyolohikal na mga reaksyon sa regulasyon na naglalayong alisin ang paglihis. Kasabay nito, ang mga reaksyon ng regulasyon mismo ay nagdudulot ng mga pagbabago sa panloob na kapaligiran upang maiayon ito sa mga bagong kondisyon ng pagkakaroon ng organismo. Samakatuwid, ang regulasyon ng panloob na kapaligiran ay palaging naglalayong i-optimize ang komposisyon at mga proseso ng physiological sa katawan.

Ang mga hangganan ng homeostatic na regulasyon ng katatagan ng panloob na kapaligiran ay maaaring maging matibay para sa ilang mga parameter at plastik para sa iba. Alinsunod dito, ang mga parameter ng panloob na kapaligiran ay tinatawag na mga hard constant, kung ang saklaw ng kanilang mga deviations ay napakaliit (pH, konsentrasyon ng ion sa dugo), o mga plastic constant (mga antas ng glucose, lipid, natitirang nitrogen, interstitial fluid pressure, atbp. .), ibig sabihin. napapailalim sa medyo malaking pagbabagu-bago. Ang mga constant ay nag-iiba depende sa edad, panlipunan at propesyonal na mga kondisyon, oras ng taon at araw, heograpikal at natural na mga kondisyon, at mayroon ding kasarian at indibidwal na mga katangian. Ang mga kondisyon sa kapaligiran ay madalas na pareho para sa higit pa o mas kaunting mga taong naninirahan sa isang partikular na rehiyon at kabilang sa parehong pangkat ng lipunan at edad, ngunit ang panloob na kapaligiran ay maaaring magkakaiba sa iba't ibang malusog na tao. Kaya, ang homeostatic na regulasyon ng katatagan ng panloob na kapaligiran ay hindi nangangahulugan ng kumpletong pagkakakilanlan ng komposisyon nito sa iba't ibang mga indibidwal. Gayunpaman, sa kabila ng mga katangian ng indibidwal at grupo, tinitiyak ng homeostasis ang pagpapanatili ng mga normal na parameter ng panloob na kapaligiran ng katawan.

Karaniwan, ang mga average na halaga ng mga parameter at katangian ng mahahalagang aktibidad ng mga malusog na indibidwal, pati na rin ang mga agwat sa loob kung saan ang mga pagbabago sa mga halagang ito ay tumutugma sa homeostasis, ay tinatawag na pamantayan, i.e. kayang panatilihin ang katawan sa antas ng pinakamainam na paggana.

Alinsunod dito, para sa isang pangkalahatang paglalarawan ng panloob na kapaligiran ng katawan sa isang pamantayan, ang mga agwat ng pagbabagu-bago ng iba't ibang mga tagapagpahiwatig nito ay karaniwang ibinibigay, halimbawa, ang dami ng nilalaman ng iba't ibang mga sangkap sa dugo ng mga malusog na tao. Kasabay nito, ang mga katangian ng panloob na kapaligiran ay magkakaugnay at magkakaugnay na dami. Samakatuwid, ang mga pagbabago sa isa sa mga ito ay madalas na binabayaran ng iba, na hindi kinakailangang makikita sa antas ng pinakamainam na paggana at kalusugan ng tao.

Ang panloob na kapaligiran ay isang salamin ng pinaka kumplikadong pagsasama ng mahahalagang aktibidad ng iba't ibang mga selula, tisyu, organo at mga sistema na may mga impluwensya ng panlabas na kapaligiran.

Tinutukoy nito ang espesyal na kahalagahan ng mga indibidwal na katangian ng panloob na kapaligiran na nagpapakilala sa bawat tao. Ang batayan ng sariling katangian ng panloob na kapaligiran ay genetic na sariling katangian, pati na rin ang pangmatagalang pagkakalantad sa ilang mga kondisyon sa kapaligiran. Alinsunod dito, ang physiological norm ay isang indibidwal na pinakamabuting kalagayan ng mahahalagang aktibidad, i.e. ang pinaka-coordinated at epektibong kumbinasyon ng lahat ng proseso ng buhay sa tunay na mga kondisyon sa kapaligiran.

2.1. Dugo bilang panloob na kapaligiran ng katawan.

Fig.2.2. Ang mga pangunahing sangkap ng dugo.

Ang dugo ay binubuo ng plasma at mga selula (hugis na elemento) - erythrocytes, leukocytes at platelet, na nasa suspensyon (Larawan 2.2.). Dahil ang mga elemento ng plasma at cellular ay naghiwalay ng mga pinagmumulan ng pagbabagong-buhay, ang dugo ay madalas na nakahiwalay sa isang independiyenteng uri ng tissue.

Ang mga pag-andar ng dugo ay magkakaiba. Ito ay, una sa lahat, sa isang pangkalahatang anyo, ang mga tungkulin ng transportasyon o paglipat ng mga gas at mga sangkap na kinakailangan para sa mahahalagang aktibidad ng mga selula o upang alisin sa katawan. Kabilang dito ang: respiratory, nutritional, integrative-regulatory at excretory functions (tingnan ang Kabanata 6).

Ang dugo ay gumaganap din ng isang proteksiyon na function sa katawan, dahil sa pagbubuklod at pag-neutralize ng mga nakakalason na sangkap na pumapasok sa katawan, ang pagbubuklod at pagkasira ng mga dayuhang molekula ng protina at mga dayuhang selula, kabilang ang mga nakakahawang pinagmulan. Ang dugo ay isa sa mga pangunahing kapaligiran kung saan ang mga mekanismo ng tiyak na proteksyon ng katawan mula sa mga dayuhang molekula at mga selula ay isinasagawa, i.e. kaligtasan sa sakit.

Dugo ay kasangkot sa regulasyon ng lahat ng mga uri ng metabolismo at temperatura homeostasis, ay ang pinagmulan ng lahat ng mga likido, mga lihim at excretions ng katawan. Ang komposisyon at mga katangian ng dugo ay sumasalamin sa mga pagbabagong nagaganap sa iba pang mga likido ng panloob na kapaligiran at mga selula, at samakatuwid ang mga pagsusuri sa dugo ay ang pinakamahalagang paraan ng diagnostic.

Ang dami o dami ng dugo sa isang malusog na tao ay nasa loob ng 68% ng timbang ng katawan (4 - 6 litro). Ang kundisyong ito ay tinatawag na normovolemia. Pagkatapos ng labis na pag-inom ng tubig, maaaring tumaas ang dami ng dugo (hypervolemia), at sa mabigat na pisikal na trabaho sa mga maiinit na tindahan at labis na pagpapawis, maaari itong bumagsak (hypovolemia).

Fig.2.3. Pagpapasiya ng hematocrit.

Dahil ang dugo ay binubuo ng mga selula at plasma, ang kabuuang dami ng dugo ay ang kabuuan din ng dami ng plasma at ang dami ng mga elemento ng cellular. Ang bahagi ng dami ng dugo na maiuugnay sa cellular na bahagi ng dugo ay tinatawag na hematocrit (Larawan 2.3.). Sa malusog na lalaki, ang hematocrit ay nasa hanay na 4448%, at sa mga kababaihan - 4145%. Dahil sa pagkakaroon ng maraming mga mekanismo para sa pag-regulate ng dami ng dugo at dami ng plasma (volumoreceptor reflexes, uhaw, nerbiyos at humoral na mekanismo para sa pagbabago ng pagsipsip at pag-aalis ng tubig at mga asing-gamot, regulasyon ng komposisyon ng protina ng dugo, regulasyon ng erythropoiesis, atbp.), hematocrit ay isang medyo matibay na homeostatic na pare-pareho at ang mahaba at paulit-ulit na pagbabago nito ay posible lamang sa mga kondisyon ng mataas na altitude, kapag ang pagbagay sa isang mababang bahagyang presyon ng oxygen ay nagpapataas ng erythropoiesis at, nang naaayon, pinatataas ang proporsyon ng dami ng dugo sa bawat elemento ng cellular. Ang mga normal na halaga ng hematocrit at, nang naaayon, ang dami ng mga elemento ng cellular ay tinatawag na normocythemia. Ang pagtaas sa volume na inookupahan ng mga selula ng dugo ay tinatawag na polycythemia, at ang pagbaba ay tinatawag na oligocythemia.

Physicochemical properties ng dugo at plasma. Ang mga pag-andar ng dugo ay higit na tinutukoy ng mga katangian ng physicochemical nito, kung saan ang pinakamahalaga ay ang osmotic pressure, oncotic pressure at colloidal stability, suspension stability, specific gravity at lagkit.

Ang osmotic pressure ng dugo ay nakasalalay sa konsentrasyon ng mga molekula ng mga sangkap na natunaw dito (electrolytes at non-electrolytes) sa plasma ng dugo at ang kabuuan ng mga osmotic pressure ng mga sangkap na nakapaloob dito. Sa kasong ito, higit sa 60% ng osmotic pressure ay nilikha ng sodium chloride, at sa kabuuan, ang mga inorganic na electrolyte ay umabot ng hanggang 96% ng kabuuang osmotic pressure. Ang osmotic pressure ay isa sa mga matibay na homeostatic constants at sa isang malusog na tao ay may average na 7.6 atm na may posibleng saklaw ng mga pagbabago na 7.38.0 atm. Kung ang likido ng panloob na kapaligiran o isang artipisyal na inihanda na solusyon ay may parehong osmotic pressure gaya ng normal na plasma ng dugo, ang naturang likidong daluyan o solusyon ay tinatawag na isotonic. Alinsunod dito, ang fluid na may mas mataas na osmotic pressure ay tinatawag na hypertonic, at ang fluid na may mas mababang osmotic pressure ay tinatawag na hypotonic.

Tinitiyak ng Osmotic pressure ang paglipat ng solvent sa pamamagitan ng isang semi-permeable membrane mula sa isang hindi gaanong puro solusyon sa isang mas puro solusyon, samakatuwid ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pamamahagi ng tubig sa pagitan ng panloob na kapaligiran at mga selula ng katawan. Kaya, kung ang tissue fluid ay hypertonic, kung gayon ang tubig ay papasok dito mula sa dalawang panig - mula sa dugo at mula sa mga selula, sa kabaligtaran, kapag ang extracellular medium ay hypotonic, ang tubig ay pumasa sa mga selula at dugo.

Ang dugo, lymph, tissue fluid ay bumubuo sa panloob na kapaligiran ng katawan. Mula sa plasma ng dugo na tumagos sa mga dingding ng mga capillary, nabuo ang likido ng tisyu, na naghuhugas ng mga selula. Mayroong patuloy na pagpapalitan ng mga sangkap sa pagitan ng tissue fluid at mga selula. Ang circulatory at lymphatic system ay nagbibigay ng humoral na koneksyon sa pagitan ng mga organo, na pinagsasama ang mga metabolic na proseso sa isang karaniwang sistema. Ang kamag-anak na katatagan ng mga katangian ng physicochemical ng panloob na kapaligiran ay nag-aambag sa pagkakaroon ng mga selula ng katawan sa medyo hindi nagbabago na mga kondisyon at binabawasan ang impluwensya ng panlabas na kapaligiran sa kanila. Ang katatagan ng panloob na kapaligiran - homeostasis - ng katawan ay sinusuportahan ng gawain ng maraming mga organ system na nagbibigay ng self-regulation ng mga mahahalagang proseso, pagkakaugnay sa kapaligiran, ang paggamit ng mga sangkap na kinakailangan para sa katawan at alisin ang mga produkto ng pagkabulok mula dito.

1. Komposisyon at mga tungkulin ng dugo

Dugo gumaganap ng mga sumusunod na pag-andar: transportasyon, pamamahagi ng init, regulasyon, proteksiyon, nakikilahok sa pag-aalis, pinapanatili ang katatagan ng panloob na kapaligiran ng katawan.

Ang katawan ng isang may sapat na gulang ay naglalaman ng mga 5 litro ng dugo, isang average ng 6-8% ng timbang ng katawan. Ang bahagi ng dugo (mga 40%) ay hindi umiikot sa mga daluyan ng dugo, ngunit matatagpuan sa tinatawag na blood depot (sa mga capillary at veins ng atay, pali, baga at balat). Ang dami ng nagpapalipat-lipat na dugo ay maaaring magbago dahil sa mga pagbabago sa dami ng idineposito na dugo: sa panahon ng trabaho ng kalamnan, na may pagkawala ng dugo, sa ilalim ng mga kondisyon ng mababang presyon ng atmospera, ang dugo mula sa depot ay inilabas sa daluyan ng dugo. Pagkatalo 1/3- 1/2 ang dami ng dugo ay maaaring humantong sa kamatayan.

Ang dugo ay isang opaque na pulang likido na binubuo ng plasma (55%) at mga cell na nasuspinde dito, nabuo ang mga elemento (45%) - mga erythrocytes, leukocytes at platelet.

1.1. dugong plasma

dugong plasma naglalaman ng 90-92% na tubig at 8-10% na hindi organiko at mga organikong sangkap. Ang mga di-organikong sangkap ay bumubuo ng 0.9-1.0% (Na, K, Mg, Ca, CI, P, atbp. ions). Ang isang may tubig na solusyon, na tumutugma sa konsentrasyon ng mga asing-gamot sa plasma ng dugo, ay tinatawag na isang physiological solution. Maaari itong ipasok sa katawan na may kakulangan ng likido. Kabilang sa mga organikong sangkap ng plasma, 6.5-8% ay mga protina (albumins, globulins, fibrinogen), mga 2% ay mababang molekular na timbang na mga organikong sangkap (glucose - 0.1%, amino acids, urea, uric acid, lipids, creatinine). Ang mga protina, kasama ng mga mineral na asing-gamot, ay nagpapanatili ng balanse ng acid-base at lumikha ng isang tiyak na osmotic pressure ng dugo.

1.2. Nabuo ang mga elemento ng dugo

Ang 1 mm ng dugo ay naglalaman ng 4.5-5 mln. erythrocytes. Ang mga ito ay mga non-nucleated na selula, na may anyo ng mga biconcave disc na may diameter na 7-8 microns, isang kapal na 2-2.5 microns (Fig. 1). Ang hugis ng cell na ito ay nagdaragdag sa ibabaw para sa pagsasabog ng mga gas sa paghinga, at ginagawa din ang mga erythrocytes na may kakayahang baligtarin ang pagpapapangit kapag dumadaan sa makitid, hubog na mga capillary. Sa mga may sapat na gulang, ang mga erythrocyte ay nabuo sa pulang bone marrow ng cancellous bone at, kapag inilabas sa daluyan ng dugo, nawawala ang kanilang nucleus. Ang oras ng sirkulasyon sa dugo ay humigit-kumulang 120 araw, pagkatapos nito ay nawasak sila sa pali at atay. Ang mga erythrocyte ay may kakayahang sirain ng mga tisyu ng iba pang mga organo, bilang ebidensya ng pagkawala ng "mga pasa" (subcutaneous hemorrhages).

Ang mga erythrocyte ay naglalaman ng protina hemoglobin, na binubuo ng mga bahagi ng protina at hindi protina. Bahaging hindi protina (heme) naglalaman ng iron ion. Ang Hemoglobin ay bumubuo ng isang hindi matatag na tambalan na may oxygen sa mga capillary ng mga baga - oxyhemoglobin. Ang tambalang ito ay naiiba sa kulay mula sa hemoglobin, kaya arterial na dugo(dugong puspos ng oxygen) ay may maliwanag na iskarlata na kulay. Ang Oxyhemoglobin, na nagbigay ng oxygen sa mga capillary ng mga tisyu, ay tinatawag naibalik. Siya ay nasa venous blood(oxygen-poor blood), na mas matingkad ang kulay kaysa sa arterial blood. Bilang karagdagan, ang venous blood ay naglalaman ng hindi matatag na compound ng hemoglobin na may carbon dioxide - carbhemoglobin. Ang hemoglobin ay maaaring pumasok sa mga compound hindi lamang sa oxygen at carbon dioxide, kundi pati na rin sa iba pang mga gas, tulad ng carbon monoxide, na bumubuo ng isang malakas na koneksyon carboxyhemoglobin. Ang pagkalason sa carbon monoxide ay nagdudulot ng inis. Sa pagbaba ng halaga ng hemoglobin sa mga pulang selula ng dugo o pagbaba sa bilang ng mga pulang selula ng dugo sa dugo, nangyayari ang anemia.

Mga leukocyte(6-8 thousand / mm ng dugo) - mga nuclear cell na 8-10 microns ang laki, na may kakayahang independiyenteng paggalaw. Mayroong ilang mga uri ng leukocytes: basophils, eosinophils, neutrophils, monocytes at lymphocytes. Ang mga ito ay nabuo sa pulang buto ng utak, mga lymph node at pali, at nawasak sa pali. Ang pag-asa sa buhay ng karamihan sa mga leukocyte ay mula sa ilang oras hanggang 20 araw, at ng mga lymphocyte - 20 taon o higit pa. Sa talamak na mga nakakahawang sakit, ang bilang ng mga leukocytes ay mabilis na tumataas. Dumadaan sa mga dingding ng mga daluyan ng dugo, neutrophils phagocytose bacteria at tissue breakdown products at sirain sila gamit ang kanilang lysosomal enzymes. Ang nana ay pangunahing binubuo ng mga neutrophil o kanilang mga labi. Tinawag ng I.I. Mechnikov ang gayong mga leukocytes phagocytes, at ang mismong kababalaghan ng pagsipsip at pagkasira ng mga banyagang katawan ng mga leukocytes - phagocytosis, na isa sa mga proteksiyon na reaksyon ng katawan.

kanin. 1. Mga selula ng dugo ng tao:

a- erythrocytes, b- granular at non-granular leukocytes , sa - mga platelet

Ang pagtaas ng bilang mga eosinophil sinusunod sa mga allergic reactions at helminthic invasions. Basophils gumawa ng biologically active substances - heparin at histamine. Pinipigilan ng heparin ng basophils ang pamumuo ng dugo sa pokus ng pamamaga, at ang histamine ay nagpapalawak ng mga capillary, na nagtataguyod ng resorption at pagpapagaling.

Monocytes- ang pinakamalaking leukocytes; ang kanilang kakayahan sa phagocytosis ay pinaka-binibigkas. Malaki ang kahalagahan ng mga ito sa malalang mga nakakahawang sakit.

Makilala T-lymphocytes(ginagawa sa thymus gland) at B-lymphocytes(ginawa sa pulang bone marrow). Gumagawa sila ng mga tiyak na pag-andar sa mga tugon ng immune.

Ang mga platelet (250-400 thousand / mm 3) ay maliliit na non-nuclear cells; lumahok sa mga proseso ng coagulation ng dugo.