Наш организм – сложная система, и чем глубже наши познания о его устройстве, тем удивительнее и загадочнее он кажется. Внутренняя среда организма, где происходит непосредственный обмен между клетками, это тканевая жидкость и лимфа. Как образуется внутренняя среда, каков ее состав и функции? Об этом расскажет данная статья.
Главные компоненты среды
Настоящей внутренней средой организма является тканевая жидкость, которая занимает межклеточные пространства. Кровь как компонент внутренней среды не вступает в контакт с клетками организма. Капиллярные стенки прочно отделяют ее и сохраняют состав. Каждая клетка также имеет цитоплазматическую мембрану. Механизмы мембранного транспорта обеспечивают обмен веществ, но происходит это посредством перехода всех веществ в межтканевую жидкость.
Интерстициальная среда
Все клетки нашего тела, а их порядка ста триллионов, находятся в окружении жидкой среды, наполненной питательными веществами. Это и есть тканевая (интерстициальная) жидкость. Она имеет свой состав и стабильную изоионию (концентрацию ионов). В нашем организме объем ее составляет приблизительно 20 литров, а это до 29% от общего веса. Состав ее разнообразен и зависит от специфики окружающей ткани (спинномозговая жидкость, плевральная и околосердечная сумки). Главная особенность состава – в межклеточной жидкости мало белков, много растворенных сахаров, аминокислот и ферментов. Основная часть – вода с растворенными солями, электролитами, кислородом, углекислым газом, продуктами жизнедеятельности наших клеток.
Межклеточная жидкость – предшественник лимфы
Из межклеточного пространства часть тканевой жидкости поступает обратно в кровь, а часть направляется в лимфатические сосуды. Попав туда, она становится периферической лимфой. Пройдя через один или два лимфатических узла, она становится промежуточной, а перед возвращением в кровоток (например, в грудном протоке) она уже центральная лимфа. При этом от периферической к центральной лимфа наполняется форменными элементами. В нашем организме порядка двух литров лимфы, которая состоит из воды и форменных элементов: лейкоцитов, моноцитов, сегментоядерных нейтрофилов, тромбоцитов, эозинофилов и других клеток. Кроме того, в лимфе присутствуют жиры, белки и углеводы. Процентный состав этих компонентов лимфы варьирует в зависимости от ее тканей-источников.
Кровь – внутренняя среда организма
Наша кровь заключена в систему сосудов и капилляров, а кровеносная система имеет замкнутый кровоток. Она состоит из жидкой фракции – плазмы - и фракции форменных элементов. У взрослого мужчины в крови порядка 40-47% форменных элементов, у женщины – до 42%. Кровь в нашем организме составляет до 8% от массы тела, а это 6 литров. Плазма крови имеет постоянный состав: 91% - вода, до 8% - белки, остальное – электролиты, липиды, глюкоза, гормоны и биоферменты, витаминые комплексы и растворенные газы. Форменные элементы – специфические клетки (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты).
Круговорот жидкостей
Циркуляция крови, тканевой жидкости и лимфы в целом проста и представлена на рисунке. При этом часть А иллюстрирует кровообращение и отток лимфы, часть Б – как образуется тканевая жидкость и лимфа. Из кровеносных капилляров под действием гидростатического и онкотического давления жидкая фракция плазмы крови попадает в межклеточное пространство, где образует коллоидные и волокнистые образования. Часть этих веществ проходит в клетки из тканевой жидкости. Как образуется лимфа далее? Часть жидкости поступает в лимфатические капилляры. Оттоку лимфы способствуют сократительные движения стенок сосудов и наличие в них клапанов. Далее лимфа проходит лимфатические узлы, где происходит очистка ее от токсинов и обогащение лимфоцитами, а затем через крупные лимфатические протоки она возвращается в кровоток. Схема образования тканевой жидкости и лимфы, ее оттока представлена на следующей иллюстрации.
Механизм водного обмена
В ткани движение крови осуществляется не по всем капиллярам: часть из них закрыта, а часть – открыта. Именно этим и объясняется то, как образуются тканевая жидкость и лимфа в отдельно взятом участке ткани. В артериальной части жидкость фильтруется в межклеточное пространство и там происходит ее накопление. По мере увеличения давления, созданного избытком жидкости, капилляры сдавливаются и «закрываются». При этом открываются другие капиллярные поля – лимфатические. Свободная жидкая фаза тканевого пространства переходит в лимфатические протоки и давление в этом участке уменьшается, что приводит к открытию капилляров кровотока.
Функции крови, лимфы, тканевой жидкости
Описание значения внутренней среды для нормальной жизнедеятельности нашего организма займет не одну страницу. Перечислим лишь главные функции:
- Обеспечение гомеостаза интерстициального пространства.
- Белковый, липидный и углеводный обмен.
- Газообмен, транспорт продуктов гидролиза питательных веществ.
- Обеспечение перераспределения жидкости.
- Гуморальная связь тканей и органов, лимфатической системы и крови.
- Осуществление механизмов всех видов иммунитета.
- Регуляция энергетического обмена путем переноса энергообеспечивающих биомолекул аденозинтрифосфорной кислоты.
