3. Половыежелезы.

Половые железы являются органами, в которых образуются половые клетки. Но одновременно эти железы выделяют и гормоны, что позволяет считать их железами внутренней секреции. Гормоны половых желез по строению относятся к стероидам, Они делятся на две группы:андрогены- мужские половые гормоны иэстрогены- женские половые гормоны. В небольших количествах половые гормоны вырабатываются также и в сетчатой зоне коры надпочечников. Секреция гормонов регулируется специфическими гормонами гипофиза.

Действие половых гормонов направлено в основном на обеспечение продолжения рода. У женщин они способствуют нормальному протеканию беременности и подготавливают организм к кормлению новорожденного.

Гормоны половых желез влияют на все виды обмена веществ. Они обладают анаболическим действием, т. е. стимулируют синтез белков, что приводит к значительному увеличению скелетных мышц. Причем анаболический эффект андрогенов намного выше эффекта эстрогенов. Влияют половые гормоны и на процессы формирования костного скелета. Как избыток, так и недостаток гормонов оказывает негативное влияние на организм человека вызывая, в частности, изменение внешнего облика, а в крайнем случае человек теряет способность иметь детей.

3. ФУНКЦИИГИПОФИЗА.

Гипофиз расположен на нижней поверхности мозга в основании черепа, на дне турецкого седла. Он тесно связан с мозгом воронкой, переходящей в ножку гипофиза. У человека он имеет вес около .0,6 г. В гипофизе различают две доли

• переднюю (железистую) и заднюю (нейрогипофиз). Обе доли снабжаются кровью независимо друг от друга. Гормоны передней доли гипофиза имеют белковое строение. Их называюттропными(тропа-направление) гормонами,что подчеркивает направленность ихдействия.

Соматотропный(сома- тело) гормон, или гормон роста, регулирует размеры тела. При удалении передней доли гипофиза или при ее гипофункции у детей происходит остановка роста. Человек на всю жизнь остается карликом, но умственное развитие сохраняется на нормальном уровне. При повышенной выработке гормона усиливается рост костей в длину. Если избыточная продукция гормона появляется у взрослого, когда окостенение хрящей закончено и рост человека увеличиться не может, наблюдается увеличение кистей, стоп, нижней челюсти, носа. Действие гормона роста основано на его способности повышать синтез белков. Углеводный и жировой обмен также находятся под влиянием этого гормона.

Адренокортикотропный гормоноказывает специфическое влияниена

кору надпочечников: в ней усиливается образование и выделение глюкокортикоидов что способствует выживанию и приспособлению организма к сложным условиям, когда он попадает в стрессовуюситуацию.

Тиреотропныйгормон влияет на щитовидную железу. Он способствует увеличению ее размеров, усиливает кровоснабжение и накопление в ней йода. При этом повышаются продукция тироксина и его выход в кровяное русло. Если удалить переднюю долю гипофиза, щитовидная железа атрофируется и развиваются все признаки еегипофункции.

Гормоны задней доли гипофиза содержат девять соединенных между собой аминокислот. Эти гормоны обладают способностью стимулировать образование и выделение в кровь гормонов передней доли. среди гормонов задней доли наибольшую роль играетвазопрессинсуживающийсосуды.

При гипофункции задней доли гипофиза наблюдается выделение большого количества не содержащей сахара мочи и как следствие этого - сильная жажда. Причина заключается в том, что при недостатке вазопрессина уменьшается обратное всасывание воды стенками собирательных трубочек в почках. Отсутствие этого гормона не вызывает нарушений обмена веществ, но введение вазопрессина в кровь поднимает содержание в ней глюкозы и снижает концентрацию жирных кислот.

Гипофиз тесно связан с подбугровой областью промежуточного мозга не только анатомически, но и функционально. В ядрах подбугровой области есть нервные клетки, которые способны вырабатывать гормоны. Проникая в кровь, они попадают непосредственно в переднюю долю гипофиза, так как кровеносные сосуды, по которым кровь оттекает от подбугровой области, проходят через гипофиз. Эти гормоны способны стимулировать и тормозить выделение гормона роста, усиливать секрецию адренокортикотропного и тиреотропного гормонов. Этот пример показывает, что центральная нервная система может регулировать работу желез внутренней секреции не только посредством нервных импульсов,нои гуморальнымпутем.

В отличие от передней задняя доля гипофиза обладает прямой нервной связью с подбугровой областью. Аксоны нервных клеток, расположенных в ядрах гипоталамуса, по ножке гипофиза проникают в его заднюю долю. Клетки этих ядер вырабатывают биологически активные вещества, которые служат основой для образования гормонов задней доли.

из сказанного следует, что нормальная деятельность гипофиза зависит от влияний на него со стороны подбугровой области мозга. Эти образования, тесно взаимодействуя, обеспечивают регуляцию всех вегетативных функций организма. Регуляция эта осуществляется как нервным путем через симпатические и парасимпатические волокна, так и гуморально - Выделением гормонов гипофиза и находящихся под его влиянием других желез внутренней секреции.

Контрольные вопросы

1.В чем заключается роль гормонов мозгового слоя надпочечников.2.Каковы характерные особенности желез внутренней секреции? 2. Каковы общие функции щитовидной железы? 3. Каковы функции вилочковойжелезы?

4. Какую роль играет инсулин в жизнедеятельности организма? 5. Каковы функции гормонов коры надпочечников? 7. Какое влияние оказывают на организм гормоны передней доли гипофиза? 8. Какова роль гормонов в приспособлении организма к выполнению физическойработы?

5.ФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГОАППАРАТА

1. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ, ИХРАЗНОВИДНОСТИ.

В выполнении мышечного движения участвует целая система различных об- разований. Конечное звено этой системы представляет двигательный аппарат,в состав которого входят нервные клетки - мотонейроны, поперечнополосатые мышцы, кости скелета, суставы и связки. Мотонейроны, их аксоны и скелетные мышцы образуют нервно-мышечный аппарат. Он является активной частью двигательного аппарата, приводящей в движение костные рычаги. Нервно- мышечный аппарат состоит из огромного количества так называемых двига- тельных единиц.

Мышца сокращается лишь при возникновении в ней возбуждения. Возбуждается она рефлекторным путем - под влиянием импульсов, которые передаются от центральной нервной системы по центробежным нервам. В организации двигательных актов участвуют различные отделы центральной нервной системы. Но непосредственно со скелетными мышцами связаны низшие ее отделы. В передних рогах спинного мозга расположены тела мотонейронов, аксоны которых направляются к мышцам и заканчиваются в них своими разветвлениями. Каждое из этих окончаний соединяется посредством синапса с мышечным волокном. Таким образом, один мотонейрон снабжает окончаниями своего аксона целую группу мышечных волокон (Рис. 23). При возбуждении мотонейрона импульсы от него передаются всем мышечным волокнам, которые он иннервирует, и вся эта группа волокон работает как единое целое. В связи с этим мотонейрон и иннервируемая им группа мышечных волокон получили название двигательной единицы. Каждая мышца состоит из множества двигательныхединиц.

Рис. 23. Схематическое изображение мотонейрона и двигательной единицы

1- нервная клетка, 2 - нервный ствол, 3- отдельное нервное волокно, 4 -

концевая пластинка, 5 - мышечное волокно

Мотонейроны различаются но величине, их аксоны образуют разное число концевых веточек. В состав различных двигательных единиц входит, таким образом, разное число мышечных волокон. В малых двигательных единицах небольшой мотонейрон иннервирует всего до нескольких десятков мышечных волокон, в больших - большой мотонейрон с толстым аксоном иннервирует сотни и даже тысячи мышечныхволокон.

Двигательные единицы различаются и по функциональным свойствам: возбудимости, скорости процесса возбуждения и связанной с ней частоте импульсов, на которую способны их мотонейроны. Возбудимость малых мотонейронов выше, чем больших, т. е. возбуждение в них возникает при меньшей силе воздействия, чем в больших. Скорость же этого процесса в малых мотонейронах ниже; волна возбуждения протекает в них относительно медленно, и частота импульсов, вырабатываемых ими, невысока (не выше 20-25 в 1 с), Большие же мотонейроны способны посылать иннервируемым мышечным волокнам до 50 импульсов в 1с.

По скорости сокращения мышечных волокон двигательные единицы делят на медленные (время одиночного сокращения около 120 мсек) и быстрые (около 60 мсек). Они различаются и по типу обмена веществ. В медленных, содержащих большое количество миоглобина и запас кислорода, происходят в основном

окислительные процессы; в быстрых - анаэробные (безкислородные) процессы. От количественного соотношения в мышце медленных и быстрых двигательных единиц зависят ее скоростные свойства. Миоглобин придает мышцам, построенным преимущественно из медленных волокон, красный цвет. Поэтому они называются “красными мышцами” в отличиеот“белых мышц, содержащих в основном быстрые волокна. Большинство мышц человека являются смешанными.

2. МЕХАНИЗМ МЫШЕЧНОГОСОКРАЩЕНИЯ

Мышечные клетки, или волокна, из которых построена поперечно-полосатая мышечная ткань, имеют сложное строение(рис.24).

Каждое волокно окружено оболочкой - сарколеммой, под которой находятся ядра. В отличие от клеток, из которых построены другим ткани, мышечной волокно содержит не одно, а множество ядер. Помимо заполняющей мышечное волокно протоплазмы- саркоплазмы и большого числа включений в нем имеются нити- миофибриллы, которые тянутся от одного конца волокна до другого. Они представляют собой сократительный аппаратволокна.

Миофибриллы являются сложно-устроенными образованиями. Они состоят из пачек более тонких нитей - протофибрилл, которых в каждой миофибрилле находится около 2500. Протофибриллы построены из молекул белка. Наиболее тонкие состоят из белка актина, более толстые - из белка миозина. чередуясь, пачки протофибрилл образуют темные и светлые полоски (именно поэтому скелетные мышцы называются поперечнополосатыми). темныеучастки

• это нити миозина, светлые - нити актина, причем окончания тонких, актиновых, нитей находятся в промежутках между более толстыми, миозиновыми.

Рис. 24

Схема строения волокна скелетной мышцы

1-оболочка клетки, 2-саркоплазма,3-митохондрия,4-миофибрилла.

Строение скелетной мышцы можно представить следующим образом: мышца состоит из сотен тысяч мышечных волокон, каждое волокно содержит до тысячи миофибрилл; миофибрилла построена из пачек протофибрилл разной толщины, образованных из сократительныхбелков.

Сокращение мышечных волокон, а следовательно, и всей мышцы в целом связано с тем, что актиновые нити втягиваются в глубь промежутков между миозиновыми, как бы скользят вдоль них благодаря возникающим при возбуждении процессам, которые вызывают взаимодействие нитей актина и миозина. При этом ширина участков, состоящих из актиновых нитей, уменьшается. При значительном сокращении мышц актиновые участки становятся невидимыми (рис.25). Ни актиновые, ни миозиновые нити во время сокращения не укорачиваются, длина их неизменяется.

3. ПРОЦЕСС ВОЗБУЖДЕНИЯ В НЕРВНО-МЫШЕЧНОМАППАРАТЕ

Мышца сокращается лишь тогда, когда в ней возникает возбуждение. Импульсы, вызывающие в ней этот процесс, идут из центральной нервной системы, от мотонейронов-по нервным волокнам. Эти импульсы передаются мышечным волокнам через нервно-мышечныесинапсы.

В клетка имеет определенный электрический заряд.Ее мембрана - поверхностный слой протоплазмы - поляризована. Внутренняя сторона заряжена отрицательно по отношению к наружной. Это явление связано с особыми свойствами мембраны, благодаря которым внутренняя среда клеткипосодержанию катионов натрия и калия существенно отличается от окружающей ее межклеточной жидкости. Мембрана способна активно переносить эти ионы. Катионы натрия она выводит из клетки,катионы калия при этом вводятся внутрь клетки. Эту функцию мембраны называют натрий - калиевым,или

натриевым,насосом . В результате его действияNA⁺в клетке в 10-12 раз меньше чем в межклеточной жидкости, а К⁺приблизительнов30 раз больше.

Мембрана обладает, кроме того, избирательной проницаемостью по отношению к разным ионам: легко пропускает катионы калияи значительно хуже катионы натрия. Поэтому, некоторое количество катионов калия выходит из клетки наружу. В связи с этимпотоккалия создаетдефицитположительныхзарядов на внутренней поверхности мембраны и избыток положительных зарядов на ее наружной поверхности. Разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны, называемая мембранным потенциалом покоя,равна70-90мв.

РИС. 25.

Схема скольжения протофибрилл:

А - расположение толстых и тонких протофибрилл в покое при нормальной длине волокна, Б - то же при растяжении волокна, В - втягивание тонких протофибрилл в промежутки между толстыми при возбуждении и сокращении волокна . Г - то же при большой степенисокращения.

При раздражении клетки происходит изменение ее мембранного потенциала покоя. Возбужденный участок мембраны снаружи оказывается заряженным отрицательно по отношению к своей внутренней поверхности, которая приобретает положительный заряд. Иными словами, проходит смена знаков зарядов. Этот процесс обусловлен изменениями проницаемости мембраны под влиянием раздражения. Она начинает легко пропускать ионы натрия. Эти катионы, которых вне клетки значительно больше чем внутри, устремляются внутрь, нейтрализуют отрицательный заряд внутренней стороны мембраны и перезаряжают ее. При измерении разности потенциалов оказывается, что заряд внутри стал равным +30-40 мв. вместо -90 мв. в состояниипокоя.

Возник так называемый потенциал действия ( Рис.26), который является электрическим выражением процессавозбуждения.

В отличие от потенциала покоя, характеризующегося относительным постоянством, потенциал действия представляет собой быстро протекающий процесс. Он состоит из двух фаз: фазы деполяризации, которая приводит к перезарядке мембраны, И фазы реполяризации заключающейся в восстановлении исходного электрического состояния клетки-потенциалапокоя

(рис.26 ). Эта фаза начинается в тот момент, когда потенциал действия достигает своего пика,т.е.120-130 мв. Проницаемость мембраны для ионов Na⁺при этом резко снижается (дальнейшее их поступление внутрь клетки почти прекращается), а для ионов К⁺оказывается повышенной. В связи с разностью концентрации калия внутри и снаружи клетки эти катионы начинают интенсивно ее покидать. К этомупроцессуприсоединяется извлечение проникших в клетку ионов Na⁺, как бы “выкачивание” их. Все это приводит к восстановлению исходного состояния клетки: положительному заряду наружной стороны мембраны и отрицательномувнутренней.

Рис. 26.

Потенциал действия скелетного мышечного волокна (А), (а-фаза деполяризации, б - фаза реполяризации), и схема перемещения ионов натрия и калия в участкевозбуждения

70

Фаза деполяризации потенциала действия длится около 1 мсек , фаза реполяризации (нисходящая фаза) несколько длительнее фазы деполяризации. С потенциалом действия связано проведение возбуждения по нервным и мышечным волокнам. При возникновении потенциала действия между возбужденным участком и соседними, находящимися в состоянии покоя, возникает разность потенциалов. Наружная поверхность возбужденного участка, как уже говорилось, оказывается отрицательно заряженной, а соседнего - положительно. В связи с разностью потенциалов между этими участками возникает электрический ток - так называемый местный ток действия, который является раздражителем участка, находящегося до этого в состоянии покоя. Под влиянием раздражения в этом участке возникает потенциал действия. Затем возбуждается следующий соседний участок волокна и т. д. таким образом, проведение импульса заключается в последовательном возбуждении участковволокна.

Концевые веточки эфферентного нервного волокна соединяются с мышечными волокнами посредством синапсов, каждый из которых состоит из мембраны нервного окончания, мембраны мышечного волокна и находящейся между ними узкой щели.

В нервно-мышечных синапсах, как и в синапсах центральной нервной системы, возбуждение передается химическим путем.

Медиатором окончаний мотонейрона в мышечных волокнах является ацетилхолин. Он содержится в нервных окончаниях, в синаптических пузырьках. При возбуждении мотонейрона распространяющийся по его волокну нервный импульс (потенциал действия) достигает концевых веточек и пресинаптической мембраны. Проницаемость ее повышается, медиатор из разрушающихся при этом пузырьков проникает в синаптическую щель и действует на постсинаптическую мембрану. Она обладает высокой чувствительностью к ацетилхолину. Под его влиянием повышается ее проницаемость для ионов и возникает постсинаптический потенциал, или потенциал концевой пластинки, который вызывает возбуждение соседних участков мышечного волокна. Это происходит в связи с образующейся разностью потенциалов между возбужденным и находящимися в покое участками. Возникающие при этом местные токи действия так же, как в нервных и мышечных волокнах, раздражают покоящиеся участки; в них возникают мышечные потенциалы действия, которые распространяются от нервно-мышечного синапса вдоль мышечноговолокна.

5.4.БИОХИМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В МЫШЦЕ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ.

Потенциалы действия, возникающие на мембране мышечного волокна, приводят к ряду химических процессов, которые завершаются механической реакциейволокна.

Связь между электрическими процессами, происходящими на мембране, и механической реакцией миофибрилл обеспечивается ионами кальция (Са⁺⁺). В состоянии покоя они находятся внутри трубочек и полостей, пронизывающих мышечное волокно, а при возбуждении, в связи с повышением проницаемости мембран этих трубочек, выходят из них и оказываются вблизи миофибрилл. Ионы Са⁺⁺влияют на белок миозин, который является не только сократительным белком, но и обладает свойствами фермента. Когда волокна находятся в состоянии покоя, миозин как фермент неактивен. При воздействии же ионов Са⁺⁺его ферментативные свойства активизируются, и он начинает расщеплять богатое энергией вещество - аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ). Эа счет освобождающейся химической энергии происходит сокращение миофибрилл, т. е. втягивание актиновых протофибрилл в промежутки между миозиновыми. Расслабление мышечного волокна связано с удалением Са⁺⁺от миофибрилл.АТФявляется непосредственным источником энергии для мышечного сокращения. Однако запас этого вещества весьма ограничен. Возможность совершать работу в течение более или менее длительного времени связана с процессами непрерывного восстановления количестваАТФв мышце. Таким образом, расщеплениеАТФэто лишь первое звено в цепи химических реакций, которые происходят в мышце при ее деятельности. Вслед за ним совершаются реакции, обеспечивающие ресинтезАТФ.РесинтезАТФзаключается в присоединении к аденозиндифосфорной кислоте(АДФ),

образовавшейся при распадеАТФ, молекулы фосфорной кислоты. Эта реакция требует энергии. В мышце имеются содержащие энергию вещества. (Есть они и в других органах, откуда могут доставляться мышце кровью.) К ним относятся углеводы, жиры, белки. Но заключенная в них энергия освобождается только при их расщеплении, которое происходит под влиянием ферментов. РесинтезАТФсовершается двояким путем: за счет расщепления веществ без участия кислорода (анаэробные процессы) и с участием кислорода (аэробные процессы). РесинтезАТФанаэробным путем происходит в первую очередь за счет креатинфосфорной кислоты (КрФ), которая, реагируя сАДФ, отдает ей фосфорную кислоту, обеспечивая восстановлениеАТФ, Однако запасКРФв мышце тоже ограничен. Несколько позднее включаются анаэробные реакции расщепления углеводов - гликогена, глюкозы, которых в организме значительно больше, чемКрф.При этом в организме накапливаются промежуточные продукты распада углеводов (молочная кислота и др.), что снижает его работоспособность.

Ресинтез АТФ аэробным путем происходит за счет окислительного распада углеводов, жиров и других веществ до углекислоты и воды. При этом освобождается большое количество энергии, обеспечивающей весьма эффективный процесс ресинтезаАТФ. В связи с этим при мышечной деятельности возникает потребность в повышенном поглощении кислорода.

Итак, в мышце происходят сложные химические процессы, многие из которых

имеют обратимый характер: вещества расщепляются и восстанавливаются.АТФ, будучи первичным источником энергии для мышечного сокращения, может при благоприятных условиях полностью восстанавливаться. Восстановлению подвергаются иКРФ, и частично углеводы. В конечном итоге расходуется то количество органических веществ, которое распадается до углекислоты иводы.

Химические реакции, происходящие в мышце при возбуждении, непосредственно связаны с энергетическими процессами. Распад АТФ приводит к превращению потенциальной химической энергии в механическую; ресинтез АТФ и других веществ связан с переносом энергии с одних соединений на другие.

Энергетические процессы всегда сопровождаются образованием тепла. В мышце химическая энергия превращается в механическую непосредственно. Следовательно, мышца является не тепловым двигателем, а химическим. Тем не менее и в ней образуется тепло. Часть его представляет собой неизбежную утечку энергии при превращении химической энергии в механическую, а также при ресинтезе веществ; часть тепла образуется в связи с сокращением мышцы (в результате внутреннего трения перемещающихся частей мышечных волокон), часть - при ее расслаблении (в результате вторичного процесса превращения энергии - перехода механической энергии в тепловую). Тепло, образующееся в мышцах, имеет большое значение для поддержаниятемпературы

Контрольные вопросы

1.Что представляет собой двигательная единица и каковы разновидности двигательных единиц? 2. Каково строение скелетной мышцы и мышечного волокна? 3. Как происходит мышечноесокращение?

4.Что представляет собой мембранный потенциал покоя? 5. Как изменяется электрический потенциал клетки при возбуждении? 6.Как передается возбуждение с нервных волокон на мышечные? 7. Какие биохимические процессы происходят в мышце привозбуждении?

6. СИСТЕМА КРОВИ

1. СИСТЕМА КРОВИ И ЕЕФУНКЦИИ

Кровь состоит из жидкой части (плазмы) и взвешенных в ней кровяных клеток (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов). У взрослого человека количество крови составляет 7-8% массы тела, что соответствует в среднем 5-6л.

Благодаря деятельности сердца кровь в сосудах постоянно находится в движении и циркулирует по всему телу. Ток крови замедляется всосудах

печени, селезенки, подкожной клетчатки, легких, в периферических венах конечностей. Эти органы выполняют роль кровяных депо. При повышении температуры тела, мышечной работе, подъеме на высоту, при кровопотерях депонируемая кровь поступает в общее кровеносноерусло,

В течение всей жизни в организме поддерживается относительное постоянство объема и состава крови, несмотря на непрерывное разрушение и обновление кровяных клеток. В 1 секунду у человека образуются и разрушаются в среднем

10 млн. красных кровяных телец (эритроцитов). Образование клеток крови происходит в костном мозгу, селезенке, лимфатических узлах. Разрушаются они главным образом в печени и селезенке. Благодаря работе почек и потовых желез, а также деятельности подбугровой области промежуточного мозга регулируется содержание воды вкрови.

Кровь и все органы, в которых происходит образование и разрушение ее составных частей, называетсясистемой крови.

Кровь выполняет в организме следующие функции: транспортную, регуляторную и защитную.

Транспортная функция крови заключается в том, что она переносит содержащиеся в ней вещества от одних органов к другим. Наиболее важное значение имеет транспорт кислорода. Постоянно циркулируя, кровь доставляет тканям кислород и уносит от них углекислый газ. Обогащение крови кислородом происходит в легких, там же она отдает углекислый газ, который затем выдыхается. Кровь разносит ко всем органам и различные питательные вещества (глюкозу, аминокислоты, жиры и т. п.), которые поступают в организм с пищей и всасываются в кровь из кишечника.

В процессе обмена веществ в организме образуются и ненужные продукты (молочная кислота, аммиак, мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.). Из клеток организма они поступают в тканевую жидкость, а затем в кровь. Одна часть этих продуктов доставляется кровью к почкам, потовым железам, легким и выводится из организма. Другая продолжает участвовать в обмене веществ. Например, молочная кислота может поступать обратно из крови в ткань организма, где из нее снова синтезируютсяуглеводы.

Регуляторная функция крови заключается в регуляции деятельности различных органов и систем организма. (некоторые ткани в процессе своей жизнедеятельности выделяют в кровь химические вещества, обладающие большой активностью. Например, железы внутренней секреции выделяют гормоны, оказывающие большое влияние на жизнедеятельность организма, перенося их к другим органам. Кровь обеспечивает приспособление человека к постоянно меняющимся условиям внешней и внутренней среды.

Кровь участвует в поддержании постоянства температуры тела, распространяя тепло от органов, вырабатывающих его, к органам, быстро охлаждающимся (коже). Поступление крови от внутренних органов в сосуды кожи вызывает ее

покраснение и повышение температуры, а следовательно, и усиление теплоотдачи. Сужение кожных сосудов приводит к уменьшению притока крови к ней и сохранению тепла. Защитная функция крови заключается в том, что она участвует в защитных реакциях организма. эту функцию выполняют различные составные части крови. Плазма крови содержит особые вещества белкового происхождения - антитела, которые образуются в организме при попадании в него бактерий или их ядов, чужеродных белков и других веществ и уничтожают или обезвреживают их. В дальнейшем антитела не исчезают, а накапливаются в крови. Они обладают специфичностью, т.е. действуют губительно только на те микроорганизмы, яды, чужеродные белки, которые послужили причиной образования данныых антител. Благодаря наличию в крови антител организм человека становится невосприимчивым к перенесенным ранее инфекционным заболеваниямям. Это явление называется иммунитетом. Иммунитет может быть приобретенным, образовавшимся в результате перенесенной болезни и врожденным, переданным понаследству.

Важная роль в борьбе с болезнетворными микробами принадлежит лейкоцитам. Они активно уничтожают попадающие в организм бактерии и остатки отмерших клеток. Благодаря этой функции крови человек либо не заболевает, либо болезнь протекает в менее тяжелойформе.

К числу защитных функций крови относится также свертывание крови. При любом, даже незначительном ранении кровь сначала вытекает из поврежденных кровеносных сосудов, а затем образуется сгусток - тромб, закупоривающий сосуд, и кровотечение прекращается. Тромб образуется из белков плазмы крови под влиянием веществ, содержащихся в тромбоцитах- кровяныхпластинках.

Кровь непосредственно не соприкасается с клетками организма. Посредником между ними служит тканевая жидкость, которая заполняет все промежутки между клетками. Она участвует в перемещении питательных веществ и кислорода из крови в ткани и удалении из клеток продуктов обмена веществ. Тканевая жидкость находится в движении и поступает сначала в лимфатические сосуды, а затем в кровь (Рис.27).

Та часть тканевой жидкости, которая оттекает от органов по лимфатическим сосудам в кровь называется лимфой. Скорость движения тканевой жидкости и лимфы 270-300 мм/мин. Лимфа, оттекающая от органов тела, бесцветная. по составу она сходна с плазмой крови.

Кровь вместе с лимфой и тканевой жидкостью составляетвнутреннюю средуорганизма. Любое изменение состава крови сразу сказывается на составе тканевой жидкости и жизнедеятельности различные клеток. Организм обладает способностью сохранять постоянство своей внутренней среды благодаря деятельности почек, потовых желез, легких, удаляющих из организма продукты его жизнедеятельности.

Постоянство состава внутренней среды - необходимое условие нормальной работы всех органов и тканей. Клетки человека могут нормально функционировать лишь при температуре 36-38° и определенным содержании в них воды, белков, сахара, ионов натрия, калия, кальция, хлора, фосфора, водорода и т.п.

2. ЭРИТРОЦИТЫ, ГЕМОГЛОБИН И ИХЗНАЧЕНИЕ

Эритроциты красные кровяные клетки. Их диаметр у человека равен 7-8 микрометрам, толщина 2-3 микрометра. Они имеют форму двояковогнутого диска (Рис. 28). Это увеличивает их общую поверхность и обеспечивает быстрое и равномерное проникновение кислорода внутрь. В 1 мм^зкрови у мужчин содержится в среднем 5 млн. эритроцитов, у женщин - 4,5 млн. Общая поверхность всех эритроцитов достигает более 3000 м²и в 1500 раз превышает поверхность тела человека. Это обеспечивает захват эритроцитами кислорода, когда кровь протекает через легкие. Окраску эритроцита определяет содержащееся в нем вещество гемоглобин. Он состоит из белковой части- глобина и небелковой - гема, содержащего двухвалентное железо. Содержание гемоглобина в эритроците составляет около 90%, что обусловлено отсутствием в эритроцитахядер.

Гемоглобин обладает свойством легко связывать и отщеплять кислород. Присоединяя его, гемоглобин переходит в окисленную форму, называемуюоксигемоглобином. Эта реакция в организме протекает в капиллярах легких. Один грамм гемоглобина может связать 14 мл кислорода. Содержание гемоглобина в 100 мл крови достигает 16,6 г. Однако, обычно его несколько меньше. Общая масса гемоглобина в крови человека может достигать 700 г. Объем кислорода, который может содержаться в 100 мл крови при условии перехода всего гемоглобина в окисленную форму называетсякислороднойемкостью крови. Oна зависит от содержания в крови эритроцитов и гемоглобина. Величина ее колеблется в пределах 18-20 мл кислорода в 100 мл крови.

Рис. 28.

Форма и размеры эритроцита человека

Отдавая кислород в капиллярах скелетных мышц и внутренних органов, оксигемоглобин превращается в восстановленный гемоглобин. Оксигемоглобин имеет яркокрасный цвет, а гемоглобин - тёмнокрасный. Этим объясняется различие в окраске артериальной и венознойкрови.

Гемоглобин способен образовывать непрочное соединение с углекислым газом. Этот процесс происходит в капиллярах тканей.

В капиллярах легких, где содержание углекислого газа значительно меньше, углекислота отщепляется от гемоглобина.

Гемоглобин может прочно соединяться с угарным газом. При содержании в воздухе 0,1% угарного газа больше половины гемоглобина вступает с ним в связь. В этом случае клетки и ткани не обеспечиваются необходимым количеством кислорода, и в результате кислородного голодания появляются мышечная слабость, потеря сознания, судороги и может даже наступить смерть. Таким образом, эритроциты с помощью гемоглобина выполняют транспортную функцию крови, т. е. переносят кислород от легких к тканям, а углекислоту, наоборот, от тканей клегким.

В скелетных и сердечной мышцах содержится близкий по своему строению к гемоглобину белок- миоглобин. Он более активно, чем гемоглобин, соединяется с кислородом, в результате чего мышцы легко забирают кислород из крови. В состоянии покоя в них создается некоторый кислородный резерв, который используется при мышечной деятельности для обеспечения окислительных процессов в мышце. Общее количество миоглобина у человека в среднем равно 25% количества гемоглобина в крови. Причем в большей концентрации миоглобин содержится в тех мышцах, которые выполняют большую функциональнуюнагрузку.

Эритроциты функционируют в среднем около 3 месяцев, а затем погибают. Вместе с эритроцитами разрушается игемоглобин.

3. .ЛЕЙКОЦИТЫ. ИХ РАЗНОВИДНОСТИ ИФУНКЦИИ

Лейкоциты - это белые кровяные клетки, имеющие ядра разнообразной формы. В 1 мм^зкрови здорового человека содержится около 6000-8000 лейкоцитов. Общее их количество в крови может меняться под влиянием различных факторов: мышечной работы, приема пищи, заболеваний. Увеличение общего количества лейкоцитов называется лейкоцитозом, а уменьшение - лейкопенией. Лейкоциты неоднородны по своему строению и делятся на двегруппы:

зернистые и незернистые (Рис.29). У первых в цитоплазме имеются мелкие зерна, у вторых таких зерен нет. Различают три вида зернистых лейкоцитов: нейтрофилы, эозинофилы, базофилы - и два вида незернистых: лимфоцитыи

моноциты. Между отдельными видами лейкоцитов существует определенное процентное соотношение, называемое лейкоцитарной формулой.

Важнейшая функция лейкоцитов - защитная. Они могут передвигаться и проникать через стенки кровеносных сосудов к местам скопления микробов (Рис. 30). Соприкоснувшись с живыми или мертвыми микробами лейкоциты захватывают их и уничтожают. Один лейкоцит может погубить 15-20 бактерий. Это явление называется фагоцитозом. Лейкоциты поглощают и отмершие клетки, освобождая от нихорганизм.

В процессе фагоцитоза лейкоциты погибают. Белые кровяные клетки уничтожают бактерии не только путем фагоцитоза. Они участвуют и в выработке антител, причем наиболее активны в этом процессе лимфоциты и моноциты. Лейкоциты образуются в красном костном мозгу, селезенке и лимфатических узлах. Живут лейкоцитынеболее 10-12дней.

РИС. 29.

А-палочкоядерный нейтрофил, Б-нейтрофил с сегментированным ядром, В- нейтрофил, захватывающий бактерии, Г-изменение формы нейтрофила при движении, Д-большой лимфоцит, Е-малыйлимфоцит.

Рис. 30.

Проникновение лейкоцитов из кровеносного сосуда вткань:

1 - кровеносный сосуд, 2 - лейкоцит, выходящий из сосуда в ткань, 3 - лейкоцит в ткани; черточкам обозначеныбактерии