Органы и процессы выделения

Функция вьщеления веществ из внутренней среды организма осуществляется почками, желудочно-кишечным трактом, легкими, кожей и слизистыми оболочками, слюнными железами. Реализуемые ими процессы вьщеления находятся в координированной взаимосвязи и поэтому функционально эти органы объединяют понятием выделительная система организма (рис. 14.1).

Рис. 14.1. Выделительная система организма. Органы выделения (кожа, легкие, слюнные железы, печень и желудочно-кишечный тракт, почки) выводят из внутренней среды организма во внешнюю среду метаболиты и ксенобиотики в составе секретов и экскретов.

Между органами вьщеления существуют функциональные и регуляторные взаимосвязи, в результате чего сдвиг функционального состояния одного из органов вьщеления меняет активность другого в пределах единой выделительной системы. Так, например, при избыточном выведении жидкости через кожу путем потоотделения при высокой температуре — снижается объем мочеобразования, при уменьшении экскреции азотистых соединений с мочой — увеличивается их выведение через желудочно-кишечный тракт, легкие и кожу.

Понятие внутренней среды организма. Содержание и распределение солей в организме. Состав плазмы крови, межклеточной жидкости и лимфы.

Внутренняя среда организма -это комплекс жидкостей, которые циркулируют по системе замкнутых сосудов или омывают клеточные элементы и участвуют в обмене веществ в органах и тканях.

Основной составной частью тканевой жидкости, лимфы и крови является вода. В организме человека вода составляет 75% от массы тела. Тканевая жидкость и лимфа - до 30%, внутриклеточная жидкость - 40%, плазма - около 5%.

В состоянии покоя у человека до 45-50% всего объема крови, имеющейся в организме, находится в кровяных депо: селезенке (500 мл), печени (1 л), подкожном сосудистом сплетении и легких. Роль депо крови выполняет вся венозная система и в наибольшей степени вены кожи. Существует предел потери крови, после которого никакие регуляторные приспособления (сужение сосудов, выброс крови из депо, усиленная работа сердца и т.д.) не могут удержать АД на нормальном уровне: если организм быстро теряет 40-50% содержащейся в нем крови, то это может привести к смерти.

С клетками тела непосредственно граничит межклеточная (тканевая) жидкость. По составу она сходна с жидким компонентом крови - плазмой, но содержит меньше белков и больше углекислого газа. В целом объем тканевой жидкости у человека составляет в среднем 26,5% массы тела. Через нее осуществляется непосредственный обмен с цитоплазмой клеток и для них служит средой существования.

Выходящая из крови жидкость становится частью тканевой жидкости. Большая часть (90%) ее снова поступает в капилляры. В нормальных условиях избыток тканевой жидкости поступает в лимфатические сосуды. В них она изменяет свой состав - значительно увеличивается количество жиров, белков. Лимфа накапливается и по лимфатическим сосудам вновь попадает в кровеносное русло.

При постоянно меняющихся условиях внешней среды внутренняя среда организма человека остается относительно постоянной. Поддержание постоянства внутренней среды - единственно возможный способ существования любой открытой системы, находящейся в постоянном контакте с внешней средой. В 1929 г. американский физиолог Уолтер Кеннон для обозначения постоянства внутренней среды организма ввел понятие - гомеостаз (от греческого гомес - подобный, стазис - состояние).

Химический состав и физические свойства внутренней среды имеют определенную величину, которая является постоянной и называется физиологическим показателем гомеостаза:

§ Температура.

§ АД.

§ Осмотическое давление.

§ рН среды и др.

Постоянный состав внутренней среды обеспечивает нормальный обмен веществ в клетке и выполнение свойственных им функций. Гомеостаз поддерживается непрерывной работой органов и тканей.

Динамичность гомеостатических параметров в значительной мере снижает зависимость организма от внешних влияний.

Основой внутренней среды является кровь. Кровь дает начало тканевой жидкости, а из нее происходит лимфа, лимфа возвращается в кровь.

Кровь, sanguis, - это особая ткань, состоящая из форменных элементов (40-45%) и жидкого межклеточного вещества - плазмы (55-60% объема крови).

Кровь циркулирует в кровеносных сосудах и отделена от других тканей сосудистой стенкой, однако форменные элементы, а также плазма крови могут переходить в соединительную ткань, окружающую кровеносные сосуды. Благодаря этому кровь обеспечивает постоянство состава внутренней среды организма.

Состав крови:

1. форменные элементы - 40-45% объема крови.

2. плазма крови (межклеточное вещество) - 55-60% объема крови (ок. 3 л).

Плазму можно получить путем центрифугирования крови - это жидкая светло-желтого цвета часть крови, без форменных элементов.

Плазма крови на 90% состоит из воды, в которой растворены соли и низкомолекулярные органические вещества, а также содержатся липиды, белки и их комплексы. Белки (7-8%) представлены:

- фибриногеном, участвующим в процессе свертывания крови.

- альбумином (60% белков), низкомолекулярные белки, транспортирующим малорастворимые вещества, в т.ч. лекарственные.

- глобулином, образующим антитела (высокомолекулярный белок).

Плазма обеспечивает постоянство объема внутрисосудистой жидкости и кислотно-щелочное равновесие (КЩР), участвует в переносе активных веществ и продуктов метаболизма.

Плазма крови, лишенная фибриногена, называется сывороткой. Сыворотка не свертывается. Сыворотка остается после свертывания крови (при удалении сгустка).

Физико-химические свойства крови:

Кровь - коллоидно-полимерный раствор, растворителем в котором является вода, а растворимыми веществами - соли, низкомолекулярные органические соединения, белки и их комплексы.

1. Плотность крови (зависит от содержания в ней форменных элементов, белков и липидов) - 1,060-1,064г/мл.

2. Вязкость крови зависит от содержания эритроцитов и белка, в 3-6 раз выше вязкости воды.

3. Онкотическое давление крови зависит от концентрации белка (80% создают альбумины) - 30 мм. рт.ст. Онкотическое давление играет важную роль в регуляции водного обмена. Чем больше его величина, тем больше воды удерживается в сосудистом русле и тем меньше его переходит в ткани и наоборот. Поэтому кровезамещающие растворы должны содержать в своем составе коллоидные вещества, способные удерживать воду. При снижении концентрации белка в плазме развиваются отеки, т.к. вода перестает удерживаться в сосудах и переходит в ткани.

4. Осмотическое давление крови - это сила движения растворителя через полупроницаемую мембрану из менее концентрированного раствора в более концентрированный. Оно относительно постоянно и равно 7,3-7,6 атм. Осмотическое давление крови зависит от содержания растворенных в ней низкомолекулярных соединений, главным образом ионов и солей (около 60% этого давления создает NaCl), которые находятся в диссоциированном состоянии, а также от количества растворенных в организме жидкостей. Концентрация солей в крови - 0,9%. При помощи осмотического давления вода равномерно распределяется между клетками и тканями.

Растворы, у которых уровень осмотического давления выше, чем в содержимом клеток или плазме (гипертонические растворы), вызывают сморщивание клеток в результате перехода воды из клетки в раствор (используется 10% раствор NaCl для лечения гнойных ран), гипотонические растворы вызывают увеличение объема клеток за счет перехода воды из раствора в клетку. Растворы, имеющие одинаковое с кровью / плазмой осмотическое давление и которые не вызывают изменения клеток, называются изотоническими (для человека изотоничен 0,9% раствор поваренной соли или 5% р-р глюкозы). Физиологический раствор - раствор, который по своему качественному составу и концентрации солей соответствует составу плазмы. Такие жидкости используют для поддержания жизнедеятельности изолированных от тела органов, а также как заменитель крови при кровопотерях (раствор Рингера, раствор Рингера-Локка - р-р Рингера +глюкоза).

Регуляция осм. давления осуществляется нейрогуморальным путем. Также в стенках сосудов, тканях, гипоталамусе находятся специальные рецепторы, раздражение которых приводит к изменению деятельности выделительных органов (почки, потовые железы).

5. В крови поддерживается постоянство рН реакции (водородный показатель, который определяет кислотную или щелочную реакцию среды). Абсолютное большинство химических реакций может происходить в норме только при определенных показателях рН. Кровь человека имеет слабощелочную реакцию: рН венозной крови - 7,36, артериальной - 7,4. Жизнь возможна при рН 7,0-7,8. Постоянство рН поддерживается буферными системами крови, которые связывают гидроксильные (ОН^-) и водородные (Н⁺) ионы. При этом из организма выделяется избыток кислых и щелочных продуктов обмена с мочой, а легкими выделяется углекислый газ. Ацидоз - сдвиг в кислую среду (угнетение нервной системы, потеря сознания, смерть), алкалоз - сдвиг в щелочную среду (перевозбуждение НС, появление судорог, смерть).