Danner grunnlaget for det indre miljøet til levende organismer. Uorganiske stoffer

Vann – det vanligste stoffet. Hav og hav okkuperer 71 % av klodens overflate. Imidlertid har det nylig vært mangel på ferskvann, fordi... Saltvann brukes lite av folk, og ferskvann brukes til vanning og industri.

Tetthet. I vann er vekten av alle organismer lettere, og mange organismer flyter i vannet uten å synke til bunnen. Men tettheten av vann gjør bevegelse vanskelig, så organismer må ha velutviklede muskler for å svømme raskt. Med dybden øker trykket sterkt - dyphavsinnbyggere tåler press.

Lys. Trenger ned til en liten dybde. Derfor eksisterer planter bare i de øvre horisontene. På store dyp lever dyr i fullstendig mørke.

Temperaturregime. Temperatursvingninger i vannet jevnes ut, akvatiske innbyggere tilpasser seg ikke sterk frost og varme.

Begrenset mengde oksygen. Løseligheten er ikke veldig høy og avtar ved forurensning eller oppvarming. Derfor er det død i reservoarer på grunn av mangel på oksygen.

Saltsammensetning.

Polariteten til molekyler og evnen til å danne hydrogenbindinger gjør vann til et godt løsningsmiddel for et stort antall uorganiske og organiske stoffer. De fleste kjemiske reaksjoner involverer interaksjoner mellom vannløselige stoffer. Under påvirkning av enzymer går vann inn i hydrolysereaksjoner, der OH - og H + vann tilsettes de frie valensene til forskjellige molekyler. Vann danner grunnlaget for det indre miljøet til levende organismer. Vann sørger for tilstrømning av stoffer inn i cellen og deres fjerning gjennom den ytre cellemembranen (transportfunksjon). Vann er en varmeregulator. På grunn av den gode termiske ledningsevnen og større varmekapasiteten til vann, når temperaturen i miljøet endres, forblir cellen inne i cellen uendret eller dens svingninger er mye mindre enn i miljøet. Vann er en donor av elektroner og protoner i energimetabolismen. Vann deltar i dannelsen av høyere strukturer av biologiske makromolekyler. Cellulær metabolisme avhenger av balansen mellom fritt og bundet vann. Vann har høy varmekapasitet. Den spesifikke varmekapasiteten til vann er mengden varme som kreves for å heve temperaturen på 1 kg vann med 1 0. Vann er det eneste stoffet som har høyere tetthet i flytende tilstand enn i fast tilstand. Det er overflatespenning på overflaten av vann.

Vann- et komplekst levende system der planter, dyr og mikroorganismer lever, som stadig formerer seg og dør, som sikrer selvrensing av vannforekomster.

Vann har størst tetthet ved t 4 0 C (1 g/cm 3), så om vinteren fryser ikke vannmassene. Vannmolekyler har polaritet og tiltrekkes av hverandre av motsatte poler, og danner assosiasjoner på grunn av hydrogenbindinger. Doble vannmolekyler, som har 2 hydrogenbindinger, er de mest stabile. Vannmolekyler er motstandsdyktige mot oppvarming; først ved t 1000 0 C begynner damp å dissosiere til H og O 2. Sammensatt naturlig vann. 5 stoffgrupper: 1. hovedioner (kationer: Na +, Ca 2+, Mg 2+, Mn 2+, Fe 2+, Fe 3+, K +), 2. anioner (HCO 3-, SO 4 2 - , Cl - , CO 3 2- , SO 3 2- , S 2 O 3-), 3. oppløste gasser (CO 2 O 2 N 2 H 2 S CH 4), 4. næringsstoffer (NH 3 - ammoniakk, nitritter) , nitrater, P, Si), 5. mikroelementer (I, F, Cu, Br, CO, Ni) Naturlig vann deles inn i karbonat, hydrokarbonat, sulfat og klorid basert på innholdet av anioner. I henhold til innholdet av kationer: kalsium, magnesium og natriumvann. Saltinnholdet i vann påvirker korrosjonen av metall, betong og steinmaterialer. Mineralisering av elvevann er 200-1000 mg/l, innsjøvann er 15-300 mg/l, sjøvann er 3500 mg/l. Indikatorer for inntreden av organiske stoffer i vann er klorider, ammoniakk og nitrater. Vannforurensning med organisk materiale er ledsaget av en økning i anaerobe og aerobe bakterier og sopp. Ammoniakk (MPC – 2 mg/l) indikerer ferskvannsforurensning. I dype underjordiske vann er tilstedeværelsen av ammoniakk mulig, som dannes på grunn av reduksjonen av nitrater i fravær av O 2. I myr- og torvvann er ikke ammoniakkinnholdet en indikator på forurensning (ammoniakk av vegetabilsk opprinnelse). Nitritt (KNO 2, HNO 2) er produkter av ammoniakkoksidasjon under nitrifikasjonsprosessen, som indikerer forurensningsalderen. Nitrater (MPC – 10 mg/l) er sluttproduktet av mineralisering. Hvis ammoniakk, nitrater og nitritt er tilstede samtidig, er vannet farlig med tanke på epidemier. Nitrater (Ca(NO 3) 2, NaNO 3, KNO 3) kan inneholdes på grunn av oppløsning av jordsalter, mineralgjødsel og nitrat. Nitrater er forløpere for dannelsen av kreftfremkallende stoffer - nitrosaminer. De reduserer kroppens motstand mot effekten av mutagene og kreftfremkallende faktorer. Klorider er en indikator på husholdningsforurensning (MPC – 20-30 mg/l). På steder med saltholdig jord finnes klorider av saltopprinnelse i grunnvannet. Brønner og avløp skal ikke forurenses med organiske stoffer. De bør plasseres på uforurensede høye områder, minst 50 m unna latriner, avløpsbrønner, kloakknettverk, husdyrgårder, kirkegårder, gjødsel- og plantevernmidler.

Livsformer for hydrobioner. I vannsøylen (pelagial): 1. plankton – organismer (alger, protozoer, krepsdyr) som ikke er i stand til aktiv bevegelse og ikke tåler vannstrømmer. Kryoplankton (flagellater) - befolkningen av smeltevann, dannes under solens stråler i issprekker og snøhull. 2. nekton - store dyr hvis motoriske aktivitet er tilstrekkelig til å overvinne vannstrømmer (fisk, blekksprut, pattedyr). 3. pleiston – organismer, hvis kropp er i vannet, og en del over overflaten (andmat, gastropoder, fisk). 4. benthos (bakterier, actinomycetes, alger og sopp, protozoer, svamper, koraller, annelids, krepsdyr, pigghuder, insektlarver) lever på overflaten av jorda (epibenthos) og i dens tykkelse (endobenthos). I kontaktsonen av vannsøylen med bunnen er det pelagobenthos. 5. periphyton – begroende organismer – alle organismer som lever på tette substrater utenfor bunnlaget av vann (muslinger og barber, svamper). 6. neuston – organismer som lever i overflatelaget av vann. På overflaten av vannfilmen er det epineuston (vannstrider bugs, fluer) eller under den er det hyponeuston (copepoder, ungfisk, insekter, bløtdyrlarver).

Uttrykket "kroppens indre miljø" dukket opp takket være en fransk fysiolog som levde på 1800-tallet. I sine arbeider la han vekt på at en nødvendig betingelse for livet til en organisme er å opprettholde konstans i det indre miljøet. Denne posisjonen ble grunnlaget for teorien om homeostase, som ble formulert senere (i 1929) av vitenskapsmannen Walter Cannon.

Homeostase er den relative dynamiske konstantheten til det indre miljøet,

Samt noen statiske fysiologiske funksjoner. Det indre miljøet i kroppen er dannet av to væsker - intracellulært og ekstracellulært. Faktum er at hver celle i en levende organisme utfører en spesifikk funksjon, så den trenger en konstant tilførsel av næringsstoffer og oksygen. Hun føler også behov for å hele tiden fjerne avfallsstoffer. De nødvendige komponentene kan bare trenge inn i membranen i oppløst tilstand, og det er grunnen til at hver celle vaskes av vevsvæske, som inneholder alt som er nødvendig for livet. Den tilhører den såkalte ekstracellulære væsken, og utgjør 20 prosent av kroppsvekten.

Det indre miljøet i kroppen, som består av ekstracellulær væske, inneholder:

• lymfe (komponent av vevsvæske) - 2 l;
• blod - 3 l;
• interstitiell væske - 10 l;
• transcellulær væske - ca 1 liter (det inkluderer cerebrospinal, pleural, synovial, intraokulær væske).

De har alle forskjellige sammensetninger og er forskjellige i deres funksjonelle

Egenskaper. Dessuten kan det indre miljøet ha en liten forskjell mellom forbruk av stoffer og inntak av disse. På grunn av dette svinger konsentrasjonen deres konstant. For eksempel kan mengden sukker i blodet til en voksen variere fra 0,8 til 1,2 g/l. Hvis blodet inneholder mer eller mindre av visse komponenter enn nødvendig, indikerer dette tilstedeværelsen av en sykdom.

Som allerede nevnt inneholder det indre miljøet i kroppen blod som en av komponentene. Den består av plasma, vann, proteiner, fett, glukose, urea og mineralsalter. Dens hovedplassering er (kapillærer, årer, arterier). Blod dannes på grunn av absorpsjon av proteiner, karbohydrater, fett og vann. Dens hovedfunksjon er forholdet mellom organer og det ytre miljø, levering av nødvendige stoffer til organer og fjerning av forfallsprodukter fra kroppen. Den utfører også beskyttende og humorale funksjoner.

Vevsvæske består av vann og næringsstoffer oppløst i den, CO 2, O 2, samt dissimileringsprodukter. Det er plassert i mellomrommene mellom vevsceller og dannes på grunn av at vevsvæske er mellomliggende mellom blod og celler. Den overfører O2, mineralsalter,

Lymfe består av vann og oppløst i det. Den ligger i lymfesystemet, som består av kar slått sammen til to kanaler og strømmer inn i vena cava. Den er dannet av vevsvæske, i sekker som er plassert i endene av lymfekapillærer. Hovedfunksjonen til lymfe er å returnere vevsvæske til blodet. I tillegg filtrerer og desinfiserer den vevsvæske.

Som vi ser, er det indre miljøet i kroppen et sett av henholdsvis fysiologiske, fysisk-kjemiske og genetiske forhold som påvirker levedyktigheten til et levende vesen.

Blant de uorganiske forbindelsene til levende organismer spiller vann en spesiell rolle. Vann er hovedmediet der metabolske prosesser og energiomdannelse skjer.

Vanninnholdet i de fleste levende organismer er 60-70 %. Vann danner grunnlaget for det indre miljøet til levende organismer (blod, lymfe, intercellulær væske). De unike egenskapene til vann bestemmes av strukturen til dets molekyler. I et vannmolekyl er ett oksygenatom kovalent bundet til to hydrogenatomer. Vannmolekylet er polart (dipol). Den positive ladningen er konsentrert om hydrogenatomene fordi oksygen er mer elektronegativt enn hydrogen. Det negativt ladede oksygenatomet til ett vannmolekyl tiltrekkes av det positivt ladede hydrogenatomet til et annet molekyl, og danner derved en hydrogenbinding, som er 15-20 ganger svakere enn en kovalent binding. Derfor brytes hydrogenbindinger lett, noe som for eksempel observeres under fordampning av vann. På grunn av den termiske bevegelsen av molekyler i vann, brytes noen hydrogenbindinger og noen dannes.

Dermed er molekylene mobile i flytende tilstand, noe som er svært viktig for metabolske prosesser. Vannmolekyler trenger lett inn i cellemembraner. På grunn av den høye polariteten til molekylene er vann et løsningsmiddel for andre polare forbindelser. Avhengig av evnen til visse forbindelser til å løse seg i vann, deles de konvensjonelt inn i hydrofile eller polare og hydrofobe eller ikke-polare. De fleste salter er hydrofile forbindelser som er løselige i vann. Hydrofobe forbindelser (nesten alt fett, noen proteiner) inneholder ikke-polare grupper og danner ikke hydrogenbindinger, så disse forbindelsene er ikke løselige i vann. Den har høy varmekapasitet og samtidig høy varmeledningsevne for væsker. Disse egenskapene gjør vann ideelt for å opprettholde termisk balanse i kroppen.

For å opprettholde de vitale prosessene til individuelle celler og kroppen som helhet, er mineralsalter viktige. Levende organismer inneholder både oppløste salter (i form av ioner) og salter i fast tilstand. Ioner er delt inn i positive (kationer av metallelementene K +, Na +, Ca2 +, M2 +, etc.) og negative (anioner av saltsyrer - Cl -, svovelsyrer - HSO4 -, SO42 -, karbonatsyrer - HCO3 - , fosfatsyrer - H2PO4 - , NPO42 - etc.).. Ulike konsentrasjoner av K + og Na + kationer i cellen og intercellulær væske forårsaker en potensialforskjell på cellemembranen; en endring i membranpermeabiliteten til K + og Na + under påvirkning av irritasjon sikrer forekomsten av nervøs og muskeleksitasjon. Fosforsyreanioner støtter den nøytrale reaksjonen i det intracellulære miljøet (pH = 6,9), karboksylsyreanioner støtter den svakt alkaliske reaksjonen til blodplasmaet (pH = 7,4). Kalsiumforbindelser (CaCO3) er en del av skjellene til bløtdyr og protozoer, og skjellene til kreps. Saltsyre skaper et surt miljø i magen til virveldyr og mennesker, og sikrer dermed aktiviteten til magesaftenzymer. Rester av svovelsyre slutter seg til vannuløselige forbindelser, og sikrer deres løselighet, noe som bidrar til fjerning av disse forbindelsene fra celler og kroppen.

CELLEBIOLOGI

Uorganiske stoffer

Blant de uorganiske forbindelsene til levende organismer spiller vann en spesiell rolle. Vann er hovedmediet der metabolske prosesser og energiomdannelse skjer. Vanninnholdet i de fleste levende organismer er 60-70 %. Vann danner grunnlaget for det indre miljøet til levende organismer (blod, lymfe, intercellulær væske). De unike egenskapene til vann bestemmes av strukturen til dets molekyler. I et vannmolekyl er ett oksygenatom kovalent bundet til to hydrogenatomer. Vannmolekylet er polart (dipol). Den positive ladningen er konsentrert om hydrogenatomene fordi oksygen er mer elektronegativt enn hydrogen. Det negativt ladede oksygenatomet til ett vannmolekyl tiltrekkes av det positivt ladede hydrogenatomet til et annet molekyl, og danner derved en hydrogenbinding, som er 15-20 ganger svakere enn en kovalent binding. Derfor brytes hydrogenbindinger lett, noe som for eksempel observeres under fordampning av vann. På grunn av den termiske bevegelsen av molekyler i vann, brytes noen hydrogenbindinger og noen dannes. Dermed er molekylene mobile i flytende tilstand, noe som er svært viktig for metabolske prosesser. Vannmolekyler trenger lett inn i cellemembraner. På grunn av den høye polariteten til molekylene er vann et løsningsmiddel for andre polare forbindelser. Avhengig av evnen til visse forbindelser til å løse seg i vann, deles de konvensjonelt inn i hydrofile eller polare og hydrofobe eller ikke-polare. De fleste salter er hydrofile forbindelser som er løselige i vann. Hydrofobe forbindelser (nesten alt fett, noen proteiner) inneholder ikke-polare grupper som ikke danner hydrogenbindinger, så disse forbindelsene er ikke løselige i vann. Den har høy varmekapasitet og samtidig høy varmeledningsevne for væsker. Disse egenskapene gjør vann ideelt for å opprettholde termisk balanse i kroppen.

For å opprettholde de vitale prosessene til individuelle celler og kroppen som helhet, er mineralsalter viktige. Levende organismer inneholder oppløste salter (i form av ioner) og salter i fast tilstand. Ioner er delt inn i positive (kationer av metallelementer K +, N a +, Ca 2+, M 2+, etc.) og negative (saltsyreanioner - C l -, sulfat - H SO 4 -, S O 4 2-, karbonat - HCO 3 -, fosfat - H 2 PO 4 -, NPO 4 2-, etc.). Ulike konsentrasjoner av K + og kationer N a + i cellen og intercellulær væske forårsaker en potensiell forskjell på cellemembranen; endring i membranpermeabilitet til K + og N a + under påvirkning av irritasjon sikrer forekomsten av nervøs og muskeleksitasjon. Fosfatsyreanioner støtter den nøytrale reaksjonen i det intracellulære miljøet (pH = 6,9), karboksylsyreanioner støtter den svakt alkaliske reaksjonen til blodplasmaet (pH = 7,4). Kalsiumforbindelser (CaC O 3 ) er en del av skjellene til bløtdyr og protozoer, og skjellene til kreps. Kloridsyre skaper et surt miljø i magenvirveldyr og mennesker, og sikrer dermed aktiviteten til enzymer i magesaften. Rester av svovelsyre slutter seg til vannuløselige forbindelser, og sikrer deres løselighet, noe som bidrar til fjerning av disse forbindelsene fra celler og kroppen.

Miljøet er helheten av levekår for levende vesener. Det ytre miljøet utmerkes, d.v.s. et kompleks av faktorer plassert utenfor kroppen, men nødvendig for dens liv og det indre miljøet.

Det indre miljøet i kroppen er helheten av biologiske væsker (blod, lymfe, vevsvæske) som vasker celler og vevsstrukturer og deltar i metabolske prosesser. Claude Bernard foreslo konseptet "indre miljø" på 1800-tallet, og understreket at i motsetning til det skiftende ytre miljøet der en levende organisme eksisterer, krever konstantheten av livsprosessene til cellene en tilsvarende konstanthet i miljøet deres, dvs. Internt miljø.

En levende organisme er et åpent system. Et åpent system er et system hvis eksistens krever konstant utveksling av materie, energi og informasjon med det ytre miljø. Forholdet mellom kroppen og det ytre miljø sikrer tilførsel av oksygen, vann og næringsstoffer til det indre miljøet, og fjerning av karbondioksid og unødvendige, og noen ganger skadelige, metabolitter. Det ytre miljøet forsyner kroppen med en enorm mengde informasjon som oppfattes av en rekke sensitive formasjoner av nervesystemet.

Det ytre miljøet har ikke bare gunstig, men også skadelig påvirkning på kroppens liv. En sunn kropp fungerer imidlertid normalt hvis miljøpåvirkninger ikke overskrider akseptable grenser. Denne avhengigheten av organismens livsaktivitet av det ytre miljøet, på den ene siden, og den relative stabiliteten og uavhengigheten til livsprosesser fra endringer i miljøet, på den annen side, sikres av organismens egenskap, kalt homeostase. (homeostase). Kroppen er et ultrastabilt system som selv søker etter den mest stabile og optimale tilstanden, og holder ulike funksjonsparametere innenfor grensene for fysiologiske ("normale") svingninger.

Homeostase er den relative dynamiske konstantheten til det indre miljøet og stabiliteten til fysiologiske funksjoner. Dette er nettopp dynamisk, og ikke statisk, konstanthet, siden det innebærer ikke bare muligheten, men nødvendigheten av fluktuasjoner i sammensetningen av det indre miljøet og funksjonelle parametere innenfor fysiologiske grenser for å oppnå det optimale nivået av vital aktivitet til organismen. .

Aktiviteten til cellene krever en tilstrekkelig funksjon for å forsyne dem med oksygen og effektivt spyle ut karbondioksid og andre avfallsstoffer eller metabolitter. For å gjenopprette råtnende proteinstrukturer og utvinne energi, må cellene motta plast og energimateriale som kommer inn i kroppen med mat. Celler mottar alt dette fra det omkringliggende mikromiljøet gjennom vevsvæske. Konstansen til sistnevnte opprettholdes på grunn av utveksling av gasser, ioner og molekyler med blodet. Følgelig er konstanten av blodsammensetningen og tilstanden til barrierer mellom blod og vevsvæske, de såkalte histohematiske barrierene, betingelser for homeostase av cellemikromiljøet. Den selektive permeabiliteten til disse barrierene gir en viss spesifisitet i sammensetningen av cellemikromiljøet som er nødvendig for deres funksjoner.

På den annen side deltar vevsvæske i dannelsen av lymfe og utveksling med lymfatiske kapillærer som drenerer vevsrom, noe som gjør det mulig effektivt å fjerne store molekyler fra det cellulære mikromiljøet som ikke er i stand til å diffundere gjennom histohematiske barrierer inn i blodet. På sin side kommer lymfen som strømmer fra vevene inn i blodet gjennom den thoraxlymfekanalen, noe som sikrer opprettholdelsen av en konstant sammensetning. Følgelig er det i kroppen en kontinuerlig utveksling mellom væskene i det indre miljøet, som er en forutsetning for homeostase.

Forholdet mellom komponentene i det indre miljøet med hverandre, med det ytre miljøet og rollen til de viktigste fysiologiske systemene i implementeringen av samspillet mellom det indre og ytre miljøet er presentert i fig. 2.1. Det ytre miljøet påvirker kroppen gjennom oppfatningen av dens egenskaper ved det følsomme apparatet i nervesystemet (reseptorer, sanseorganer), gjennom lungene, der gassutveksling skjer, og gjennom mage-tarmkanalen, hvor vann og matingredienser absorberes. Nervesystemet utøver sin regulerende effekt på celler på grunn av frigjøringen i endene av nerveledere av spesielle mellomledd - mediatorer, som kommer inn gjennom mikromiljøet til celler til spesielle strukturelle formasjoner av cellemembraner - reseptorer. Påvirkningen av det ytre miljøet som oppfattes av nervesystemet kan også formidles gjennom det endokrine systemet, som skiller ut spesielle humorale regulatorer – hormoner – til blodet. På sin side irriterer stoffene i blodet og vevsvæsken, i større eller mindre grad, reseptorene i det interstitielle rommet og blodstrømmen, og gir derved nervesystemet informasjon om sammensetningen av det indre miljøet. Fjerning av metabolitter og fremmede stoffer fra det indre miljøet utføres gjennom utskillelsesorganene, hovedsakelig nyrene, samt lungene og fordøyelseskanalen.

Konstans i det indre miljøet er den viktigste betingelsen for livet til en organisme. Derfor oppfattes avvik i sammensetningen av væsker i det indre miljøet av mange reseptorer Fig. 2.1. Ordning for innbyrdes forhold til det indre miljøet i kroppen.

strukturer og cellulære elementer med påfølgende inkludering av biokjemiske, biofysiske og fysiologiske regulatoriske reaksjoner rettet mot å eliminere avviket. Samtidig forårsaker de regulatoriske reaksjonene i seg selv endringer i det indre miljøet for å bringe det i samsvar med de nye eksistensbetingelsene til organismen. Derfor har regulering av det indre miljøet alltid som mål å optimalisere sammensetningen og fysiologiske prosesser i kroppen.

Grensene for homeostatisk regulering av konstansen til det indre miljøet kan være stive for noen parametere og fleksible for andre. Følgelig kalles parametrene til det indre miljøet stive konstanter hvis området for deres avvik er veldig lite (pH, ionekonsentrasjon i blodet), eller plastiske konstanter (nivå av glukose, lipider, gjenværende nitrogen, interstitielt væsketrykk, etc. ), dvs. utsatt for relativt store svingninger. Konstanter varierer avhengig av alder, sosiale og faglige forhold, tid på året og døgnet, geografiske og naturlige forhold, og har også kjønns- og individuelle egenskaper. Ytre miljøforhold er ofte de samme for et større eller mindre antall mennesker som bor i en bestemt region og tilhører samme sosiale og aldersgruppe, men konstantene i det indre miljøet kan variere mellom ulike friske mennesker. Dermed betyr homeostatisk regulering av det indre miljøets konstanthet ikke fullstendig identitet av sammensetningen hos forskjellige individer. Til tross for individuelle og gruppeegenskaper, sikrer homeostase imidlertid opprettholdelsen av normale parametere for det indre miljøet i kroppen.

Vanligvis refererer normen til de gjennomsnittlige statistiske verdiene for parametrene og egenskapene til de vitale funksjonene til friske individer, samt intervallene innenfor hvilke svingninger i disse verdiene tilsvarer homeostase, dvs. i stand til å holde kroppen på optimalt funksjonsnivå.

Følgelig, for en generell beskrivelse av det indre miljøet i kroppen, er intervallene for fluktuasjoner av de forskjellige indikatorene vanligvis gitt, for eksempel det kvantitative innholdet av forskjellige stoffer i blodet til friske mennesker. Samtidig er egenskapene til det indre miljøet sammenhengende og gjensidig avhengige størrelser. Derfor blir skift i en av dem ofte kompensert av andre, noe som ikke nødvendigvis påvirker nivået av optimal funksjon og menneskers helse.

Det indre miljøet er en refleksjon av den mest komplekse integreringen av livsaktiviteten til forskjellige celler, vev, organer og systemer med påvirkningene fra det ytre miljøet.

Dette bestemmer den spesielle betydningen av de individuelle egenskapene til det indre miljøet som skiller hver person. Individualiteten til det indre miljøet er basert på genetisk individualitet, samt langvarig eksponering for visse miljøforhold. Følgelig er den fysiologiske normen det individuelle optimale for livsaktivitet, dvs. den mest koordinerte og effektive kombinasjonen av alle livsprosesser under virkelige miljøforhold.

2.1. Blod som det indre miljøet i kroppen.

Fig.2.2. Hovedkomponenter i blod.

Blod består av plasma og celler (dannede elementer) - erytrocytter, leukocytter og blodplater, som er i suspensjon (fig. 2.2.). Siden plasma og cellulære elementer har separate kilder til regenerering, blir blod ofte isolert til en uavhengig type vev.

Blodets funksjoner er forskjellige. Dette er først og fremst i en generalisert form, funksjonen for transport eller overføring av gasser og stoffer som er nødvendige for cellelivet eller for å bli fjernet fra kroppen. Disse inkluderer: respiratoriske, ernæringsmessige, integrerende-regulerende og ekskresjonsfunksjoner (se kapittel 6).

Blod utfører også en beskyttende funksjon i kroppen ved å binde og nøytralisere giftige stoffer som kommer inn i kroppen, binde og ødelegge fremmede proteinmolekyler og fremmede celler, inkludert de av smittsom opprinnelse. Blod er et av hovedmiljøene hvor kroppens spesifikke forsvarsmekanismer mot fremmede molekyler og celler utføres, dvs. immunitet.

Blod er involvert i reguleringen av alle typer metabolisme og temperaturhomeostase, og er kilden til alle væsker, sekreter og ekskrementer i kroppen. Blodets sammensetning og egenskaper gjenspeiler endringer som skjer i andre indre væsker og celler, og derfor er blodprøver den viktigste diagnostiske metoden.

Mengden eller volumet blod hos en frisk person er innenfor 68 % av kroppsvekten (4 - 6 liter). Denne tilstanden kalles normovolemi. Etter overdreven inntak av vann kan blodvolumet øke (hypervolemi), og ved tungt fysisk arbeid i varme verksteder og overdreven svetting kan det falle (hypovolemi).

Fig.2.3. Bestemmelse av hematokrit.

Siden blod består av celler og plasma, består det totale volumet av blod også av volumet av plasma og volumet av cellulære elementer. Den delen av blodvolumet som hører til den cellulære delen av blodet kalles hematokrit (fig. 2.3.). Hos friske menn er hematokriten innenfor 4448%, og hos kvinner - 4145%. På grunn av tilstedeværelsen av en rekke mekanismer for å regulere blodvolum og plasmavolum (volumreseptorreflekser, tørste, nervøse og humorale mekanismer for å endre absorpsjon og utskillelse av vann og salter, regulering av proteinsammensetningen i blodet, regulering av erytropoese, etc. ), er hematokrit en relativt stiv homeostatisk konstant, og dens langsiktige og vedvarende endring er bare mulig i forhold i store høyder, når tilpasning til lavt partialtrykk av oksygen øker erytropoesen og, følgelig, øker andelen av blodvolumet som utgjøres av cellulære elementer. Normale verdier av hematokrit og følgelig volumet av cellulære elementer kalles normocytemi. En økning i volumet som opptas av blodceller kalles polycytemi, og en reduksjon kalles oligocytemi.

Fysisk-kjemiske egenskaper av blod og plasma. Blodets funksjoner bestemmes i stor grad av dets fysisk-kjemiske egenskaper, blant hvilke de viktigste er osmotisk trykk, onkotisk trykk og kolloidal stabilitet, suspensjonsstabilitet, egenvekt og viskositet.

Det osmotiske trykket i blodet avhenger av konsentrasjonen i blodplasmaet av molekylene av stoffer som er oppløst i det (elektrolytter og ikke-elektrolytter) og er summen av det osmotiske trykket til ingrediensene i det. I dette tilfellet skapes over 60 % av det osmotiske trykket av natriumklorid, og totalt utgjør uorganiske elektrolytter opptil 96 % av det totale osmotiske trykket. Osmotisk trykk er en av de stive homeostatiske konstantene og hos en frisk person er gjennomsnittet 7,6 atm med et mulig svingningsområde på 7,38,0 atm. Hvis den indre væsken eller den kunstig tilberedte løsningen har samme osmotiske trykk som normalt blodplasma, kalles et slikt flytende medium eller løsning isotonisk. Følgelig kalles en væske med et høyere osmotisk trykk hypertonisk, og en væske med et lavere kalles hypotonisk.

Osmotisk trykk sikrer overgangen av løsningsmidlet gjennom en semipermeabel membran fra en mindre konsentrert løsning til en mer konsentrert løsning, derfor spiller det en viktig rolle i fordeling av vann mellom det indre miljøet og cellene i kroppen. Så hvis vevsvæsken er hypertonisk, vil vann komme inn i den fra to sider - fra blodet og fra cellene; tvert imot, når det ekstracellulære miljøet er hypotont, passerer vann inn i cellene og blodet.