1.Внутренней средой организма называют совокупность биологических жидкостей (кровь, лимфа, тканевая жидкость), омывающих клетки и структуры тканей и принимающих участие в процессах обмена веществ. Предложил понятие "внутренняя среда" в 19 веке Клод Бернар, подчеркивая тем самым, что в отличие от изменчивой внешней среды, в которой существует живой организм, постоянство жизненных процессов клеток требует соответствующего постоянства их окружения, т.е. внутренней среды.
Живой организм представляет собой открытую систему. Открытой называют систему, для существования которой необходим постоянный обмен веществом, энергией и информацией с внешней средой. Взаимосвязи организма и внешней среды обеспечивают поступление во внутреннюю среду кислорода, воды и пищевых веществ, удаление из нее углекислоты и ненужных, а иногда и вредных, метаболитов. Внешняя среда поставляет организму огромное количество информации, воспринимаемой многочисленными чувствительными образованиями нервной системы.
Внешняя среда оказывает не только полезные, но и вредные для жизнедеятельности организма влияния. Однако, здоровый организм нормально функционирует, если воздействия среды не переходят границ допустимости. Такая зависимость жизнедеятельности организма от внешней среды с одной стороны, и относительная стабильность и независимость жизненных процессов от изменений в окружающей среде с другой стороны, обеспечивается свойством организма, получившим название гомеостазис (гомеостаз). Организм представляет собой ультрастабильную систему, которая сама осуществляет поиск наиболее устойчивого и оптимального состояния, удерживая различные параметры функций в границах физиологических ("нормальных") колебаний.
Гомеостазис — относительное динамическое постоянство внутренней среды и устойчивость физиологических функций. Это именно динамическое, а не статическое постоянство, поскольку оно подразумевает не только возможность, но необходимость колебаний состава внутренней среды и параметров функций в пределах физиологических границ с целью достижения оптимального уровня жизнедеятельности организма.
Деятельность клеток требует адекватной функции снабжения их кислородом и эффективного вымывания из них углекислого газа и других отработанных веществ или метаболитов. Для восстановления разрушающихся белковых структур и извлечения энергии клетки -должны получать пластический и энергетический материал, поступающий в организм с пищей. Все это клетки получают из окружающей их микросреды через тканевую жидкость. Постоянство последней поддерживается благодаря обмену газами, ионами и молекулами с кровью. Следовательно, постоянство состава крови и состояние барьеров между кровью и тканевой жидкостью, так называемых гистогематических барьеров, являются условиями гомео-стазиса микросреды клеток. Избирательная проницаемость этих барьеров обеспечивает определенную специфику состава микросреды клеток, необходимую для их функций.
С другой стороны, тканевая жидкость участвует в образовании лимфы, обменивается с дренирующими тканевые пространства лимфатическими капиллярами, что позволяет эффективно удалять из клеточной микросреды крупные молекулы, неспособные диффундировать через гистогематические барьеры в кровь. В свою очередь, оттекающая из тканей лимфа через грудной лимфатический проток поступает в кровь, обеспечивая поддержание постоянства ее состава. Следовательно, в организме между жидкостями внутренней среды происходит непрерывный обмен, являющийся обязательным условием гомеостазиса.
2.Защитные функции. Чрезвычайно разнообразны. С наличием в крови лейкоцитов связана специфическая (иммунитет) и неспецифическая (главным образом фагоцитоз) защита организма. В составе крови содержатся все компоненты так называемой системы комплемента, играющей важную роль, как в специфической, так и неспецифической защите. К защитным функциям относится сохранение циркулирующей крови в жидком состоянии и остановка кровотечения (гемостаз) в случае нарушения целостности сосудов.
Фагоцито́з (др.-греч. φαγεῖν — пожирать и κύτος — клетка) — процесс, при котором специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма (фагоциты) захватывают и переваривают возбудителей инфекционных заболеваний и отмершие клетки.
3.Иммунитет — это защитно-приспособительная реакция организма против различных болезнетворных агентов. В обычном понимании имеется в виду иммунитет к инфекционным болезням.
Типы иммунитета
Различаем два основных типа иммунитета: видовой (наследственный) и индивидуальный (приобретенный). Видовой иммунитет одинаков у всех представителей определенного вида животных. Видовой иммунитет человека делает его невосприимчивым по отношению ко многим заболеваниям животных (например, чуме собак), с другой стороны многие животные невосприимчивы к болезням людей. Основу видового иммунитета, видимо, составляет различие микроструктуры. Видовой иммунитет передается по наследству от одного поколения к другому.
Индивидуальный иммунитет формируется на протяжении жизни каждого человека и не передается последующим поколениям. Формирование индивидуального иммунитета происходит, как правило, во время различных инфекционных заболеваний (или отравлений), однако не все болезни оставляют после себя стабильный иммунитет. Так например, после перенесенной гонорей иммунитет очень непродолжителен и слаб, поэтому это заболевание может возникнуть вновь спустя некоторое время после очередного контакта с микробом. Другие заболевания, как, например, ветряная оспа, оставляют стабильный иммунитет, который предотвращает повторное заболевание на протяжении всей жизни. Длительность иммунитета определяется главным образом иммуногенностью микроба (способность вызывать иммунный ответ).
Иммунитет, приобретенный после перенесенного инфекционного заболевания, называется натуральным активным, а после вакцинации – искусственным активным. Эти два типа иммунитета наиболее продолжительны. Во время беременности мать передает плоду часть своих антител, которые защищают ребенка в первые месяцы жизни. Такой иммунитет называется натуральным пассивным. Искусственный пассивный иммунитет развивается при введении человеку сыворотки содержащей антитела против определенного микроба или его яда. Такой иммунитет длится несколько недель, а затем бесследно исчезает.
Стерильный и нестерильный иммунитет
Как уже упоминалось выше, состояние иммунитета (то есть невосприимчивости к определенному типу антигена) возникает после перенесенной инфекции. В результате иммунного ответа большая часть микроорганизмов, поникнувших в организм, разрушается. Однако полное выведение микробов из организма происходит не всегда. При некоторых инфекционных заболеваниях (например, при туберкулезе), часть микробов остаются блокированными в организме. При этом микробы теряют агрессивность и способность активно размножаться. В таких случаях возникает, так называемый нестерильный иммунитет, который поддерживается постоянным присутствием в организме небольшого количества микробов. При нестерильном иммунитете существует возможность реактивации инфекции (так происходит в случае герпеса), на фоне временного снижения функции иммунной системы. Однако в случае реактивации болезнь быстро локализуется и подавляется, так как организм уже приспособился бороться с ней.
Стерильный иммунитет характеризуется полным устранением микробов из организма (например, при вирусном гепатите А). Стерильный иммунитет возникает также при вакцинации.
Живые вакцины - состоят из живых аттенуированных (ослабленных) вирусов - коревая, полиомиелитная Сейбина, паротитная, краснушная, гриппозная и другие. Вакцинный вирус размножается в организме хозяина и индуцирует клеточный, гуморальный, секреторный иммунитет, создавая защиту всех входных ворот инфекции.
Живые вакцины создают высоконапряженный, прочный и длительный иммунитет.
Вакцины, содержащие перекрестно реагирующие живые микроорганизмы, вызывающие при введении человеку ослабленную инфекцию, которая защищает от более тяжелой. Примером такой вакцины является БЦЖ, приготовленная из микроба, вызывающего туберкулез крупного рогатого скота.
Убитые вакцины (коклюшная), их легко дозировать и комбинировать с другими вакцинами, термостабильны. Вызывают появление нескольких типов антител, в том числе и опсонинов, способствующих фагоцитозу микроорганизмов.
Некоторые клеточные вакцины, например, корпускулярная коклюшная, оказывает адъювантное действие, усиливая иммунный ответ на другие антигены, входящие в состав ассоциированных вакцин (АКДС).
Анатоксины (столбнячный, дифтерийный, стафилококковый). Вызывают стойкий антитоксический иммунитет, легко дозируются и легко комбинируются.
При введении анатоксинов вырабатывается только антитоксический иммунитет, что не позволяет предотвратить бактерионосительство и локализованные формы заболевания.
Получают анатоксины путем обработки экзотоксина формальдегидом при особом температурном режиме, что обезвреживает экзотоксин, но не повреждает иммуногенные детерминанты. Анатоксины адсорбируют на гидроокиси алюминия.
Химические вакцины, состоящие из антигенных фракций убитых микроорганизмов (пневмококковая, менингококковая и др.).
Рекомбинантные вакцины (вакцина против гепатита В). Вакцины безопасны, высоко технологичны. В то же время необходимо отметить, что для достижения достаточного уровня иммунитета требуется трехкратное введение препарата.
Для производства вакцины используют рекомбинантную технологию, встраивая субъединицу гена вируса гепатита В в дрожжевые клетки, дрожжи культивируют, затем из них выделяют белок HBsAg, который подвергают очистке от дрожжевых белков. Вакцина содержит мертиолят в концентрации 0,005% в качестве консерванта и адсорбирована на гидроокиси алюминия.
4.Сердце – центральный орган сердечно-сосудистой системы, размером примерно с большое яблоко (с кулак человека). Располагается, в основном, в левой части грудной клетки, позади грудины. Расположение сердца асимметрично: 2/3 его лежат в левой части и 1/3 – в правой части грудной полости.
Сердце, словно динамический насос, выталкивает кровь в разветвлённую сеть кровеносных сосудов, которые могли бы опоясать Землю два с половиной раза. Движущая сила этого насоса исходит из желудочков с их толстыми мышечными стенками, сокращающимися так, что кровь при этом перекачивается в артерии. Насосное действие сердца повторяется автоматически в ритме пульса: примерно 72 удара в минуту, 100000 ударов в сутки. Количество перекачиваемой крови зависит от степени напряженности человека и совершаемых им действий, а также от его психоэмоционального состояния и составляет от 5 до 30 литров в минуту.
Свою функцию, как хорошо скоординированного насоса, сердце может выполнять благодаря особому строению.
Сердце человека состоит из 4-х камер – двух предсердий и двух желудочков.
Предсердия собирают кровь, притекающую к ним по венам: в правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены, в левое – четыре легочные вены. Следует понимать, что кровь, поступающая в предсердия, не остаётся только в них, а транзитом направляется также и в желудочки. И только после заполнения кровью и желудочков и предсердий предсердия сокращаются и выталкивают в желудочки ещё дополнительную порцию крови.
Из заполненных желудочков затем кровь под давлением выбрасывается в артерии: из левого кровь поступает в аорту – самую крупную артерию нашего тела - в большой круг кровообращения; из правого желудочка – в легочную артерию - в малый круг.
Правая и левая части сердца у человека, как и у всех млекопитающих, разделены сплошной перегородкой, и поэтому кровь не смешивается: в правой половине сердца – венозная, в левой – артериальная.
Предсердие и желудочек в каждой половинке сердца соединены клапанами: в левой части клапан имеет 2 створки (митральный клапан, он более мощный); в правой половине – 3 створки. Створчатые клапаны (как дверцы) открываются только в сторону желудочков, так как к их краям прикрепляются сухожильные нити, отходящие от сосочковых мышц, которые находятся в стенках желудочков. Всё это препятствует выворачиванию створок в полость предсердий при сокращении желудочков, что обеспечивает полное смыкание створок клапанов и не дает возможности крови возвращаться в предсердия.
Отверстия легочной артерии и аорты имеют полулунные клапаны (более просто устроенные, так как эти отверстия значительно меньше). Каждый клапан состоит из 3-х полулуний – своеобразных карманов, обращенных свободными краями в сторону сосудов. И эти клапаны открываются также только в одну сторону – в артерии, и кровь не может возвращаться из артерий в желудочки, потому что при изменении направления ее движения полулунные клапаны («кармашки») наполняются кровью, преграждая ей обратный путь.
Стенка сердца образована тремя оболочками: наружная оболочка – соединительнотканная, тонкая – эпикард; средняя оболочка – мышечная, самая мощная, особенно в левом желудочке – миокард. Сердечная мышца – поперечнополосатая, но в отличие от скелетной мускулатуры ее деятельность не зависит от воли человека. Сердцу свойственна автоматия – способность сокращаться вне зависимости от воздействий извне, так как в сердечной мышце существует специальный «аппарат»; поэтому сердце работает даже после удаления из организма. Это легко наблюдается у лягушек. Вырезанное сердце лягушки продолжает сокращаться и остановится, когда прекратится доступ питательных веществ и перестанут удаляться продукты обмена, образующиеся во время работы сердечной мышцы. Сердце человека более чувствительно при нарушении питания и только русскому физиологу А. Кулабко в 1902 г. удалось, пропуская подогретый питательный раствор, насыщенный кислородом, через сосуды сердца ребенка, умершего за 20 ч. До этого, заставить это сердце ритмически сокращаться.
Автоматия сердца обеспечивает его ритмическое сокращение, однако, в организме существуют нервная и гуморальная регуляция, в результате чего может изменяться частота и сила сокращений в зависимости от нагрузки и состояния организма.
Третья, внутренняя оболочка сердца, самая тонкая – эндокард; ее отличают тонкость и гладкость, а иначе, если появляется шероховатость, например при ее воспалении, могут образовываться тромбы.
Снаружи сердце покрыто перикардом (сердечная сорочка), который окружает сердце как мешок и обеспечивает его свободное движение. В норме человек не чувствует работы сердца. Перикард состоит из 2-х листков: внутреннего (эпикард) и наружного, обращенного в сторону органов грудной клетки. Между листками перикарда имеется щель, заполненная серозной жидкостью, которая уменьшает трение работающего сердца о листки перикарда. Перикард ограничивает растяжение сердца наполняющей его кровью.