Тірі ағзалардың ішкі ортасының негізін құрайды. Бейорганикалық заттар

Су –ең көп таралған зат. Теңіздер мен мұхиттар жер шарының 71% алып жатыр. Алайда соңғы кездері тұщы су тапшылығы байқалуда, себебі... Тұзды суды адамдар аз пайдаланады, ал тұщы суды суару мен өнеркәсіпке пайдаланады.

Тығыздығы. Суда барлық организмдердің салмағы жеңілірек, көптеген организмдер суда түбіне батпай қалқып жүреді. Бірақ судың тығыздығы қозғалысты қиындатады, сондықтан тез жүзу үшін организмдердің бұлшықеттері жақсы дамыған болуы керек. Тереңдікпен қысым айтарлықтай артады - терең теңіз тұрғындары қысымға төтеп береді.

Жарық. Таяз тереңдікке енеді. Сондықтан өсімдіктер тек жоғарғы горизонттарда болады. Үлкен тереңдікте жануарлар толық қараңғылықта өмір сүреді.

Температуралық жағдайлар. Судағы температура ауытқулары тегістеледі, су тұрғындары қатты аязға және ыстыққа бейімделмейді.

Оттегінің шектеулі мөлшері. Оның ерігіштігі өте жоғары емес және ластану немесе қыздыру кезінде төмендейді. Сондықтан су қоймаларында оттегінің жетіспеушілігінен өлім-жітім орын алуда.

Тұз құрамы.

Молекулалардың полярлығы және сутегі байланыстарын құру қабілеті суды көптеген бейорганикалық және органикалық заттар үшін жақсы еріткіш етеді. Көптеген химиялық реакциялар суда еритін заттардың өзара әрекеттесуін қамтиды. Ферменттердің әсерінен су гидролиз реакцияларына түседі, онда әртүрлі молекулалардың бос валенттілігіне OH - және H + су қосылады. Су тірі ағзалардың ішкі ортасының негізін құрайды. Су заттардың жасушаға түсуін және олардың жасушаның сыртқы қабықшасы арқылы шығарылуын қамтамасыз етеді (тасымалдау қызметі). Су - жылу реттегіші. Судың жақсы жылу өткізгіштігі және жылу сыйымдылығы жоғары болғандықтан, қоршаған ортаның температурасы өзгерген кезде жасуша ішінде t өзгеріссіз қалады немесе оның тербелісі қоршаған ортаға қарағанда әлдеқайда аз болады. Су энергия алмасуындағы электрондар мен протондардың доноры болып табылады. Су биологиялық макромолекулалардың жоғары құрылымдарын құруға қатысады. Жасушалық зат алмасу бос және байланысқан судың тепе-теңдігіне байланысты. Судың жылу сыйымдылығы жоғары. Судың меншікті жылу сыйымдылығы - 1 кг судың температурасын 1 0-ға көтеру үшін қажет жылу мөлшері. Су – сұйық күйінде қатты күйге қарағанда тығыздығы жоғары болатын жалғыз зат. Су бетінде беттік керілу бар.

Су- су қоймаларының өзін-өзі тазартуын қамтамасыз ететін, үнемі көбейіп, өлетін өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер өмір сүретін күрделі тірі жүйе.

Судың ең үлкен тығыздығы t 4 0 C (1 г/см 3), сондықтан қыста су қоймалары қатып қалмайды. Су молекулалары полярлыққа ие және бір-біріне қарама-қарсы полюстермен тартылып, сутектік байланыстардың арқасында ассоциациялар түзеді. 2 сутектік байланысы бар екі еселенген су молекулалары ең тұрақты болып табылады. Су молекулалары қыздыруға төзімді, тек t 1000 0 С-та бу Н және О 2-ге ыдырай бастайды. Құраматабиғи су. Заттардың 5 тобы: 1. негізгі иондар (катиондар: Na +, Ca 2+, Mg 2+, Mn 2+, Fe 2+, Fe 3+, K +), 2. аниондар (HCO 3-, SO 4 2) - , Cl - , CO 3 2- , SO 3 2- , S 2 O 3-), 3. еріген газдар (CO 2 O 2 N 2 H 2 S CH 4), 4. қоректік заттар (NH 3 - аммиак, нитриттер) , нитраттар, P, Si), 5. микроэлементтер (I, F, Cu, Br, CO, Ni).Табиғи сулар құрамындағы аниондар бойынша карбонатты, гидрокарбонатты, сульфатты, хлоридті болып бөлінеді. Катиондардың құрамы бойынша: кальций, магний және натрий суы. Судағы тұздың мөлшері металл, бетон және тас материалдардың коррозиясына әсер етеді. Өзен суының минералдануы 200-1000 мг/л, көл суы 15-300 мг/л, теңіз суы 3500 мг/л. Органикалық заттардың суға түсуінің көрсеткіштері хлоридтер, аммиак және нитраттар болып табылады. Судың органикалық заттармен ластануы анаэробты және аэробты бактериялар мен саңырауқұлақтардың көбеюімен бірге жүреді. Аммиак (ПДК – 2 мг/л) тұщы судың ластануын көрсетеді. Терең жер асты суларында аммиактың болуы мүмкін, ол O 2 болмаған кезде нитраттардың азаюы есебінен түзіледі. Батпақты және шымтезек суларында аммиак құрамы ластану көрсеткіші болып табылмайды (өсімдік тектес аммиак). Нитриттер (KNO 2, HNO 2) ластану жасын көрсететін нитрификация процесі кезінде аммиак тотығу өнімдері болып табылады. Нитраттар (ШРК – 10 мг/л) минералданудың соңғы өнімі болып табылады. Егер аммиак, нитраттар және нитриттер бір мезгілде болса, су эпидемия тұрғысынан қауіпті. Нитраттар (Ca(NO 3) 2, NaNO 3, KNO 3) топырақ тұздарының, минералды тыңайтқыштардың, нитраттардың еруі есебінен болуы мүмкін. Нитраттар канцерогенді заттардың – нитрозаминдердің түзілуінің прекурсорлары болып табылады. Олар организмнің мутагендік және канцерогендік факторлардың әсеріне төзімділігін төмендетеді. Хлоридтер тұрмыстық ластану көрсеткіші болып табылады (ШРК – 20-30 мг/л). Тұзды топырақты жерлерде жер асты суларында тұз текті хлоридтер болады. Құдықтар мен дренаждар органикалық заттармен ластанбауы керек. Олар ластанбаған биіктікте, дәретханалардан, қоқыс шұңқырларынан, кәріз желілерінен, мал қораларынан, зираттардан, тыңайтқыштар мен пестицидтерді сақтайтын қоймалардан кемінде 50 м қашықтықта орналасуы керек.

Гидробионттардың тіршілік формалары. Су бағанасында (пелагиалды): 1. планктон – белсенді қозғалысқа қабілетсіз және су ағынына төтеп бере алмайтын организмдер (балдырлар, қарапайымдар, шаян тәрізділер). Криопланктон (флагеллаттар) - мұз жарықтары мен қар бос жерлерінде күн сәулесінің астында түзілетін еріген судың популяциясы. 2. нектон – қимыл белсенділігі су ағындарын жеңуге жеткілікті ірі жануарлар (балықтар, кальмарлар, сүтқоректілер). 3. плеистон – денесінің бір бөлігі суда, бір бөлігі жер бетінде орналасқан организмдер (үйрек, қарынаяқ, балық). 4. бентостар (бактериялар, актиномицеттер, балдырлар мен саңырауқұлақтар, қарапайымдылар, губкалар, маржандар, анелидтер, шаянтәрізділер, эхинотермалар, жәндіктер дернәсілдері) топырақтың бетінде (эпибентос) және оның қалыңдығында (эндобентос) тіршілік етеді. Су бағанының түбімен жанасу аймағында пелагобентос бар. 5. перифитон – ластаушы организмдер – судың төменгі қабатынан тыс тығыз субстраттарда тіршілік ететін барлық организмдер (қосжарақтылар мен қоршаулар, губкалар). 6. неустон – судың беткі қабатында тіршілік ететін организмдер. Су қабықшасының бетінде эпинеустон (су жолсеріктері, шыбындар) немесе оның астында гипонеустондар (копеподтар, жас балықтар, жәндіктер, моллюскалардың дернәсілдері) орналасқан.

«Ағзаның ішкі ортасы» деген тіркес 19 ғасырда өмір сүрген француз физиологының арқасында пайда болды. Ол өз еңбектерінде организмнің тіршілігінің қажетті шарты ішкі ортадағы тұрақтылықты сақтау екенін атап көрсетті. Бұл ұстаным кейінірек (1929 жылы) ғалым Уолтер Каннон тұжырымдаған гомеостаз теориясына негіз болды.

Гомеостаз – ішкі ортаның салыстырмалы динамикалық тұрақтылығы,

Сондай-ақ кейбір статикалық физиологиялық функциялар. Ағзаның ішкі ортасын екі сұйықтық – жасушаішілік және жасушадан тыс түзеді. Өйткені, тірі ағзаның әрбір жасушасы белгілі бір функцияны орындайды, сондықтан ол қоректік заттар мен оттегінің тұрақты жеткізілімін қажет етеді. Ол сондай-ақ қалдықтарды үнемі алып тастау қажеттілігін сезінеді. Қажетті компоненттер мембранаға тек еріген күйде өте алады, сондықтан әрбір жасуша тіндік сұйықтықпен жуылады, оның өмір сүруіне қажетті барлық нәрсе бар. Ол жасушадан тыс сұйықтыққа жатады және дене салмағының 20 пайызын құрайды.

Жасушадан тыс сұйықтықтан тұратын ағзаның ішкі ортасы мыналарды қамтиды:

• лимфа (тіндік сұйықтықтың құрамдас бөлігі) - 2 л;
• қан - 3 л;
• интерстициальды сұйықтық - 10 л;
• жасушааралық сұйықтық - шамамен 1 литр (оған цереброспинальды, плевра, синовиальды, көзішілік сұйықтықтар кіреді).

Олардың барлығы әртүрлі композицияларға ие және функционалдық жағынан ерекшеленеді

Қасиеттер. Оның үстіне, ішкі ортада заттардың тұтынуы мен оларды қабылдау арасында аздаған айырмашылық болуы мүмкін. Осыған байланысты олардың концентрациясы үнемі өзгеріп отырады. Мысалы, ересек адамның қанындағы қант мөлшері 0,8-ден 1,2 г/л-ге дейін болуы мүмкін. Егер қанда белгілі бір компоненттер қажет болғаннан көп немесе аз болса, бұл аурудың болуын көрсетеді.

Жоғарыда айтылғандай, дененің ішкі ортасы оның құрамдас бөліктерінің бірі ретінде қанды қамтиды. Ол плазмадан, судан, белоктардан, майлардан, глюкозадан, мочевинадан және минералды тұздардан тұрады. Оның негізгі орналасуы (капиллярлар, тамырлар, артериялар). Қан ақуыздардың, көмірсулардың, майлардың және судың сіңірілуіне байланысты пайда болады. Оның негізгі қызметі – мүшелердің сыртқы ортамен байланысы, мүшелерге қажетті заттарды жеткізу, ыдырау өнімдерін ағзадан шығару. Ол сондай-ақ қорғаныс және гуморальды функцияларды орындайды.

Ұлпа сұйықтығы су мен онда еріген қоректік заттардан, СО 2, O 2, сонымен қатар диссимиляция өнімдерінен тұрады. Ол ұлпа жасушалары арасындағы кеңістікте орналасады және ұлпа сұйықтығы қан мен жасушалар арасындағы аралық болғандықтан түзіледі. Ол O2, минералды тұздарды,

Лимфа судан тұрады және онда еріген.Ол лимфа жүйесінде орналасады, ол екі түтікке біріктіріліп, қуыс венаға құятын тамырлардан тұрады. Ол тіндік сұйықтықтан, лимфа капиллярларының ұштарында орналасқан қапшықтарда түзіледі. Лимфаның негізгі қызметі тіндік сұйықтықты қанға қайтару болып табылады. Сонымен қатар, ол тіндік сұйықтықты сүзеді және дезинфекциялайды.

Көріп отырғанымыздай, ағзаның ішкі ортасы – бұл тірі организмнің тіршілік ету қабілетіне әсер ететін физиологиялық, физика-химиялық, сәйкесінше генетикалық жағдайлардың жиынтығы.

Тірі организмдердің бейорганикалық қосылыстарының ішінде су ерекше рөл атқарады. Су – зат алмасу процестері мен энергияның түрленуі жүретін негізгі орта.

Көптеген тірі организмдерде су мөлшері 60-70% құрайды. Су тірі организмдердің ішкі ортасының негізін құрайды (қан, лимфа, жасушааралық сұйықтық). Судың бірегей қасиеттері оның молекулаларының құрылымымен анықталады. Су молекуласында бір оттегі атомы екі сутегі атомымен ковалентті байланысқан. Су молекуласы полярлы (диполь). Оң заряд сутегі атомдарында шоғырланған, өйткені оттегі сутегіге қарағанда электртеріс. Бір су молекуласының теріс зарядты оттегі атомы екінші молекуланың оң зарядты сутегі атомына тартылып, сол арқылы коваленттік байланысқа қарағанда 15-20 есе әлсіз сутектік байланыс түзіледі. Сондықтан сутектік байланыстар оңай бұзылады, бұл, мысалы, судың булануы кезінде байқалады. Судағы молекулалардың жылулық қозғалысына байланысты кейбір сутектік байланыстар үзіліп, кейбіреулері түзіледі.

Осылайша, молекулалар зат алмасу процестері үшін өте маңызды сұйық күйде жылжымалы болып табылады. Су молекулалары жасуша мембраналарына оңай енеді. Молекулаларының жоғары полярлығына байланысты су басқа полярлық қосылыстар үшін еріткіш болып табылады. Белгілі бір қосылыстардың суда еру қабілетіне қарай олар шартты түрде гидрофильді, немесе полярлы, және гидрофобты немесе полюссіз болып бөлінеді. Тұздардың көпшілігі суда еритін гидрофильді қосылыстар. Гидрофобты қосылыстар (барлық дерлік майлар, кейбір белоктар) құрамында полярлы емес топтар болады және сутектік байланыс түзбейді, сондықтан бұл қосылыстар суда ерімейді. Оның жоғары жылу сыйымдылығы және сонымен бірге сұйықтықтар үшін жоғары жылу өткізгіштігі бар. Бұл қасиеттер суды денедегі жылу тепе-теңдігін сақтау үшін тамаша етеді.

Жеке жасушалардың және тұтастай алғанда дененің өмірлік процестерін сақтау үшін минералды тұздар маңызды. Тірі организмдерде еріген тұздар да (иондар түрінде), қатты күйдегі тұздар да болады. Иондар оң (металл элементтерінің катиондары K+, Na+, Ca2+, M2+, т.б.) және теріс (тұз қышқылдарының аниондары - Cl -, күкірт қышқылдары - HSO4 -, SO42 -, карбонат қышқылдары - HCO3 - болып бөлінеді. , фосфат қышқылдары - H2PO4 - , HPO42 - т.б.).. К + және Na + катиондарының жасушадағы және жасушааралық сұйықтықтағы әртүрлі концентрациясы жасуша мембранасында потенциалдар айырмасын тудырады; тітіркену әсерінен мембрана өткізгіштігінің K+ және Na+-ге өзгеруі жүйке және бұлшықет қозуының пайда болуын қамтамасыз етеді. Фосфор қышқылы аниондары жасушаішілік ортаның бейтарап реакциясын (рН = 6,9), карбон қышқылының аниондары қан плазмасының аздап сілтілі реакциясын қолдайды (рН = 7,4). Кальций қосылыстары (CaCO3) моллюскалар мен қарапайымдылардың, шаяндардың қабықтарының құрамына кіреді. Тұз қышқылы омыртқалы жануарлар мен адамның асқазанында қышқылдық орта жасайды, сол арқылы асқазан сөлінің ферменттерінің белсенділігін қамтамасыз етеді. Күкірт қышқылының қалдықтары суда ерімейтін қосылыстарға қосылып, олардың ерігіштігін қамтамасыз етеді, бұл осы қосылыстардың жасушалардан және организмнен кетуіне ықпал етеді.

Клетка БИОЛОГИЯСЫ

Бейорганикалық заттар

Тірі организмдердің бейорганикалық қосылыстарының ішінде су ерекше рөл атқарады. Су – зат алмасу процестері мен энергияның түрленуі жүретін негізгі орта. Көптеген тірі организмдерде су мөлшері 60-70% құрайды. Су тірі организмдердің ішкі ортасының негізін құрайды (қан, лимфа, жасушааралық сұйықтық). Судың бірегей қасиеттері оның молекулаларының құрылымымен анықталады. Су молекуласында бір оттегі атомы екі сутегі атомымен ковалентті байланысқан. Су молекуласы полярлы (диполь). Оң заряд сутегі атомдарында шоғырланған, өйткені оттегі сутегіге қарағанда электртеріс. Бір су молекуласының теріс зарядты оттегі атомы екінші молекуланың оң зарядты сутегі атомына тартылып, сол арқылы коваленттік байланысқа қарағанда 15-20 есе әлсіз сутектік байланыс түзіледі. Сондықтан сутектік байланыстар оңай бұзылады, бұл, мысалы, судың булануы кезінде байқалады. Судағы молекулалардың жылулық қозғалысына байланысты кейбір сутектік байланыстар үзіліп, кейбіреулері түзіледі. Осылайша, молекулалар зат алмасу процестері үшін өте маңызды сұйық күйде жылжымалы болып табылады. Су молекулалары жасуша мембраналарына оңай енеді. Молекулаларының жоғары полярлығына байланысты су басқа полярлық қосылыстар үшін еріткіш болып табылады. Белгілі бір қосылыстардың суда еру қабілетіне қарай олар шартты түрде гидрофильді, немесе полярлы, және гидрофобты немесе полюссіз болып бөлінеді. Тұздардың көпшілігі суда еритін гидрофильді қосылыстар. Гидрофобты қосылыстар (барлық дерлік майлар, кейбір белоктар) сутектік байланыс түзбейтін полярлы емес топтардан тұрады, сондықтан бұл қосылыстар суда ерімейді. Оның жоғары жылу сыйымдылығы және сонымен бірге сұйықтықтар үшін жоғары жылу өткізгіштігі бар. Бұл қасиеттер суды денедегі жылу тепе-теңдігін сақтау үшін тамаша етеді.

Жеке жасушалардың және тұтастай алғанда дененің өмірлік процестерін сақтау үшін минералды тұздар маңызды. Тірі организмдерде еріген тұздар (ион түрінде) және қатты күйдегі тұздар болады. Иондар оң болып бөлінеді (металл элементтерінің катиондары К+,Н a +, Ca 2+, M 2+ және т.б.) және теріс (тұз қышқылы аниондары - С) l -, сульфат - H SO 4 -, S O 4 2-, карбонат - HCO 3 -, фосфат - H 2 PO 4 -, NPO 4 2- және т.б.). К+ және катиондардың әртүрлі концентрациясыН а + жасушада және жасушааралық сұйықтық жасуша мембранасында потенциалдар айырмасын тудырады; мембрана өткізгіштігінің K + және дейін өзгеруіН а + тітіркену әсерінен жүйке және бұлшықет қозуының пайда болуын қамтамасыз етеді. Фосфат қышқылы аниондары жасушаішілік ортаның бейтарап реакциясын (рН = 6,9), карбон қышқылының аниондары қан плазмасының аздап сілтілі реакциясын қолдайды (рН = 7,4). Кальций қосылыстары (CaC O 3 ) моллюскалар мен қарапайымдылардың, шаяндардың қабықтарының құрамына кіреді. Хлор қышқылы асқазанда қышқыл орта жасайдыомыртқалы жануарлар мен адамдар, сол арқылы асқазан сөлінің ферменттерінің белсенділігін қамтамасыз етеді. Күкірт қышқылының қалдықтары суда ерімейтін қосылыстарға қосылып, олардың ерігіштігін қамтамасыз етеді, бұл осы қосылыстардың жасушалардан және организмнен кетуіне ықпал етеді.

Қоршаған орта дегеніміз – тіршілік иелерінің тіршілік ету жағдайларының жиынтығы. Сыртқы орта ерекшеленеді, яғни. организмнен тыс орналасқан, бірақ оның тіршілігіне қажетті факторлар кешені және ішкі орта.

Ағзаның ішкі ортасы – бұл жасушалар мен ұлпа құрылымдарын жуатын және зат алмасу процестеріне қатысатын биологиялық сұйықтықтардың (қан, лимфа, ұлпа сұйықтығы) жиынтығы. Клод Бернар 19 ғасырда «ішкі орта» ұғымын ұсынып, тірі организм өмір сүретін сыртқы ортаның өзгеруінен айырмашылығы, жасушалардың өмірлік процестерінің тұрақтылығы олардың қоршаған ортасының сәйкес тұрақтылығын талап ететінін атап көрсетті, яғни. ішкі орта.

Тірі организм – ашық жүйе. Ашық жүйе – бұл тіршілігі сыртқы ортамен үнемі зат, энергия және ақпарат алмасуды қажет ететін жүйе. Организм мен сыртқы орта арасындағы байланыс ішкі ортаны оттегімен, сумен және қоректік заттармен қамтамасыз етіп, көмірқышқыл газы мен қажетсіз, кейде зиянды метаболиттерді жоюды қамтамасыз етеді. Сыртқы орта ағзаны жүйке жүйесінің көптеген сезімтал түзілімдері қабылдайтын үлкен көлемдегі ақпаратпен қамтамасыз етеді.

Сыртқы орта ағзаның өміріне пайдалы ғана емес, сонымен қатар зиянды әсер етеді. Дегенмен, қоршаған ортаның әсері рұқсат етілген шектен аспаса, сау дене қалыпты жұмыс істейді. Бұл организмнің тіршілік әрекетінің сыртқы ортаға тәуелділігі, бір жағынан, тіршілік процестерінің салыстырмалы тұрақтылығы мен қоршаған орта өзгерістерінен тәуелсіздігі, екінші жағынан, гомеостаз деп аталатын организмнің қасиетімен қамтамасыз етіледі. (гомеостаз). Организм - физиологиялық («қалыпты») ауытқулар шегінде функциялардың әртүрлі параметрлерін сақтай отырып, өзі ең тұрақты және оңтайлы күйді іздейтін ультра тұрақты жүйе.

Гомеостаз – ішкі ортаның салыстырмалы динамикалық тұрақтылығы және физиологиялық функциялардың тұрақтылығы. Бұл нақты динамикалық, статикалық емес, тұрақтылық, өйткені ол организмнің тіршілік әрекетінің оңтайлы деңгейіне жету үшін ішкі ортаның құрамы мен функционалдық параметрлердің физиологиялық шекаралардағы ауытқуының мүмкіндігін ғана емес, қажеттілігін білдіреді. .

Жасушалардың қызметі оларды оттегімен қамтамасыз ету және көмірқышқыл газын және басқа қалдық заттарды немесе метаболиттерді тиімді тазарту функциясын талап етеді. Шіріген ақуыз құрылымдарын қалпына келтіру және энергияны алу үшін жасушалар денеге тамақпен бірге түсетін пластикалық және энергетикалық материалды алуы керек. Жасушалар мұның барлығын қоршаған микроортадан ұлпа сұйықтығы арқылы алады. Соңғысының тұрақтылығы қанмен газдардың, иондардың және молекулалардың алмасуы есебінен сақталады. Демек, қан құрамының тұрақтылығы және қан мен ұлпа сұйықтығы арасындағы кедергілердің күйі, гистогематикалық тосқауылдар деп аталатын жасуша микроортасының гомеостазының шарттары болып табылады. Бұл кедергілердің селективті өткізгіштігі олардың қызметтеріне қажетті жасуша микроортасының құрамында белгілі бір ерекшелікті қамтамасыз етеді.

Екінші жағынан, ұлпа сұйықтығы лимфаның түзілуіне қатысады және тіндік кеңістіктерді ағызатын лимфа капиллярларымен алмасады, бұл жасушалық микроортадан қанға гистогематикалық кедергілер арқылы тарала алмайтын үлкен молекулаларды тиімді жоюға мүмкіндік береді. Өз кезегінде, тіндерден ағып жатқан лимфа қанға кеуде лимфа түтігі арқылы еніп, тұрақты құрамның сақталуын қамтамасыз етеді. Демек, организмде ішкі ортаның сұйықтықтары арасында үздіксіз алмасу жүреді, бұл гомеостаздың алғы шарты болып табылады.

Ішкі ортаның құрамдас бөліктерінің бір-бірімен, сыртқы ортамен өзара байланысы және ішкі және сыртқы ортаның өзара әрекеттесуін жүзеге асырудағы негізгі физиологиялық жүйелердің рөлі 2.1-суретте көрсетілген. Сыртқы орта ағзаға оның белгілерін жүйке жүйесінің сезімтал аппаратының (рецепторлар, сезім мүшелері) қабылдауы арқылы, газ алмасу жүретін өкпе арқылы және су мен тағамдық ингредиенттерді сіңіретін асқазан-ішек жолдары арқылы әсер етеді. Жүйке жүйесі жасушаларға өзінің реттеуші әсерін жасушалардың микроортасы арқылы жасуша мембраналарының арнайы құрылымдық түзілімдеріне – рецепторларға түсетін арнайы делдалдар – медиаторлардың жүйке өткізгіштерінің ұштарында бөлінуіне байланысты көрсетеді. Жүйке жүйесімен қабылданатын сыртқы ортаның әсері қанға арнайы гуморальды реттегіштер – гормондар бөлетін эндокриндік жүйе арқылы да жүзеге асады. Өз кезегінде қан мен ұлпа сұйықтығының құрамындағы заттар азды-көпті дәрежеде интерстициальды кеңістіктің рецепторларын және қан айналымын тітіркендіреді, сол арқылы жүйке жүйесін ішкі ортаның құрамы туралы ақпаратпен қамтамасыз етеді. Метаболиттер мен бөгде заттарды ішкі ортадан шығару экскреторлық органдар, негізінен бүйрек, сондай-ақ өкпе және ас қорыту жолдары арқылы жүзеге асырылады.

Ішкі ортаның тұрақтылығы – организмнің тіршілігінің ең маңызды шарты. Сондықтан ішкі ортадағы сұйықтықтардың құрамындағы ауытқуларды көптеген рецепторлар қабылдайды 2.1-сурет. Организмнің ішкі ортасының өзара байланысының схемасы.

ауытқуды жоюға бағытталған биохимиялық, биофизикалық және физиологиялық реттеуші реакцияларды кейіннен қосу арқылы құрылымдар мен жасушалық элементтер. Сонымен бірге реттеуші реакциялардың өзі ішкі ортаны организмнің тіршілік етуінің жаңа жағдайларына сәйкестендіру үшін өзгерістерді тудырады. Сондықтан ішкі ортаны реттеу әрқашан оның құрамын және организмдегі физиологиялық процестерді оңтайландыруды мақсат етеді.

Ішкі ортаның тұрақтылығын гомеостатикалық реттеудің шекаралары кейбір параметрлер үшін қатаң, ал басқалары үшін икемді болуы мүмкін. Осыған сәйкес ішкі ортаның параметрлері қатаң константалар деп аталады, егер олардың ауытқу диапазоны өте аз болса (рН, қандағы иондардың концентрациясы), немесе пластикалық константалар (глюкоза деңгейі, липидтер, қалдық азот, аралық сұйықтық қысымы және т.б.). ), яғни. салыстырмалы үлкен ауытқуларға ұшырайды. Тұрақтылар жасына, әлеуметтік және кәсіптік жағдайларына, жыл және тәулік уақытына, географиялық және табиғи жағдайларға байланысты өзгереді, сонымен қатар жыныстық және жеке ерекшеліктері бар. Белгілі бір аймақта тұратын және бір әлеуметтік және жас тобына жататын адамдардың көп немесе аз саны үшін сыртқы орта жағдайлары жиі бірдей, бірақ әр түрлі сау адамдарда ішкі ортаның константалары әртүрлі болуы мүмкін. Осылайша, ішкі ортаның тұрақтылығының гомеостаздық реттелуі оның құрамының әртүрлі адамдарда толық сәйкестігін білдірмейді. Дегенмен, жеке және топтық ерекшеліктерге қарамастан, гомеостаз организмнің ішкі ортасының қалыпты параметрлерін сақтауды қамтамасыз етеді.

Әдетте норма дені сау адамдардың өмірлік функцияларының параметрлері мен сипаттамаларының орташа статистикалық мәндерін, сондай-ақ осы мәндердің ауытқуы гомеостазға сәйкес келетін аралықтарды білдіреді, яғни. ағзаны оңтайлы жұмыс деңгейінде ұстауға қабілетті.

Тиісінше, дененің ішкі ортасының жалпы сипаттамасы үшін оның әртүрлі көрсеткіштерінің ауытқу аралықтары әдетте беріледі, мысалы, сау адамдардың қанындағы әртүрлі заттардың сандық құрамы. Сонымен бірге ішкі ортаның сипаттамалары өзара байланысты және өзара тәуелді шамалар болып табылады. Сондықтан олардың біреуінің ауысуы көбінесе басқалармен өтеледі, бұл оңтайлы жұмыс істеу деңгейіне және адам денсаулығына әсер етпейді.

Ішкі орта әртүрлі жасушалардың, ұлпалардың, мүшелердің және жүйелердің тіршілік әрекетінің сыртқы ортаның әсерлерімен ең күрделі интеграциясының көрінісі болып табылады.

Бұл әрбір адамды ерекшелендіретін ішкі ортаның жеке ерекшеліктерінің ерекше маңыздылығын анықтайды. Ішкі ортаның индивидуалдылығы генетикалық даралыққа, сондай-ақ белгілі бір орта жағдайларының ұзақ уақыт әсер етуіне негізделген. Тиісінше, физиологиялық норма өмірлік белсенділіктің жеке оңтайлылығы болып табылады, яғни. қоршаған ортаның нақты жағдайларындағы барлық тіршілік процестерінің барынша үйлестірілген және тиімді үйлесуі.

2.1. Қан ағзаның ішкі ортасы ретінде.

2.2-сурет. Қанның негізгі компоненттері.

Қан суспензияда орналасқан плазма мен жасушалардан (түзілген элементтер) – эритроциттер, лейкоциттер және тромбоциттерден тұрады (2.2. сурет). Плазма және жасушалық элементтер регенерацияның бөлек көздеріне ие болғандықтан, қан көбінесе тіннің тәуелсіз түріне бөлінеді.

Қанның қызметі әртүрлі. Бұл, ең алдымен, жалпыланған түрде, жасушалардың тіршілігіне қажетті немесе организмнен шығарылатын газдар мен заттарды тасымалдау немесе тасымалдау қызметі. Оларға мыналар жатады: тыныс алу, тамақтану, интегративті-реттеу және шығару функциялары (6-тарауды қараңыз).

Қан ағзаға түсетін улы заттарды байланыстырып, бейтараптандыру, бөгде белок молекулалары мен бөгде жасушаларды, соның ішінде инфекциялық текті жасушаларды байланыстырып, жою арқылы организмде қорғаныс қызметін де атқарады. Қан - ағзаның бөгде молекулалар мен жасушаларға қарсы арнайы қорғаныс механизмдері жүзеге асырылатын негізгі орталардың бірі, т.б. иммунитет.

Қан метаболизмнің барлық түрлерін және температуралық гомеостазды реттеуге қатысады және дененің барлық сұйықтықтарының, секрецияларының және экскременттерінің көзі болып табылады. Қанның құрамы мен қасиеттері басқа ішкі сұйықтықтар мен жасушаларда болатын өзгерістерді көрсетеді, сондықтан қан анализі ең маңызды диагностикалық әдіс болып табылады.

Сау адамдағы қанның мөлшері немесе көлемі дене салмағының 68% (4 - 6 литр) шегінде. Бұл жағдай нормоволемия деп аталады. Суды шамадан тыс қабылдағаннан кейін қан көлемі ұлғаюы мүмкін (гиперволемия), ал ыстық цехтардағы ауыр физикалық жұмыс және шамадан тыс терлеу кезінде төмендеуі мүмкін (гиповолемия).

2.3-сурет. Гематокритті анықтау.

Қан жасушалар мен плазмадан тұратындықтан, қанның жалпы көлемі де плазма көлемінен және жасушалық элементтердің көлемінен тұрады. Қан көлемінің қанның жасушалық бөлігіне жататын бөлігі гематокрит деп аталады (2.3-сурет). Дені сау ерлерде гематокрит 4448%, ал әйелдерде - 4145% құрайды. Қан көлемі мен плазма көлемін реттеудің көптеген механизмдерінің болуына байланысты (көлемдік рецепторлық рефлекстер, шөлдеу, су мен тұздардың сіңуін және шығарылуын өзгертудің жүйке және гуморальды механизмдері, қанның ақуыздық құрамын реттеу, эритропоэзді реттеу және т.б.). ), гематокрит салыстырмалы түрде қатаң гомеостатикалық константа болып табылады және оның ұзақ мерзімді және тұрақты өзгеруі тек жоғары биіктік жағдайында мүмкін болады, оттегінің төмен парциалды қысымына бейімделу эритропоэзді күшейтеді және сәйкесінше жасушалық қан көлемінің үлесін арттырады. элементтері. Гематокриттің қалыпты мәндері және сәйкесінше жасушалық элементтердің көлемі нормоцитемия деп аталады. Қан жасушалары алатын көлемнің ұлғаюы полицитемия, ал азаюы олигоцитемия деп аталады.

Қан мен плазманың физика-химиялық қасиеттері. Қанның функциялары негізінен оның физика-химиялық қасиеттерімен анықталады, олардың ішінде ең маңыздылары осмостық қысым, онкотикалық қысым және коллоидтық тұрақтылық, суспензия тұрақтылығы, меншікті ауырлық пен тұтқырлық болып табылады.

Қанның осмостық қысымы онда еріген заттардың (электролиттер және бейэлектролиттер) молекулаларының қан плазмасындағы концентрациясына байланысты және оның құрамындағы ингредиенттердің осмостық қысымдарының қосындысы болып табылады. Бұл жағдайда осмостық қысымның 60%-дан астамын натрий хлориді жасайды, ал жалпы алғанда бейорганикалық электролиттер жалпы осмостық қысымның 96%-ға дейінін құрайды. Осмостық қысым қатаң гомеостатикалық константалардың бірі болып табылады және дені сау адамда орташа тербеліс диапазоны 7,38,0 атм болатын 7,6 атм. Ішкі сұйықтықтың немесе жасанды түрде дайындалған ерітіндінің қалыпты қан плазмасы сияқты осмостық қысымы болса, мұндай сұйық орта немесе ерітінді изотоникалық деп аталады. Осыған сәйкес осмостық қысымы жоғары сұйықтықты гипертониялық, ал төменірек сұйықтықты гипотоникалық деп атайды.

Осмостық қысым еріткіштің жартылай өткізгіш мембрана арқылы аз концентрацияланған ерітіндіден концентрацияланған ерітіндіге өтуін қамтамасыз етеді, сондықтан ол ішкі орта мен дене жасушалары арасында суды бөлуде маңызды рөл атқарады. Сонымен, егер ұлпа сұйықтығы гипертониялық болса, онда су оған екі жағынан - қаннан және жасушалардан түседі, керісінше, жасушадан тыс орта гипотоникалық болса, су жасушалар мен қанға өтеді.