Внутренняя среда организма

Источник статьи: Физиология системы крови. Основы иммунитета

Внутренняя среда организма — совокупность жидких сред, омывающих клеточные элементы и принимающих непосредственное участие в процессах метаболизма.

Концепция

Термин «внутренняя среда» или «внутреннее море» был предложен в XIX веке французским физиологом Клодом Бернаром, который подчеркивал, что «необходимым элементом свободной и независимой жизни» является «поддержание постоянства условий жизни в нашей внутренней среде».

Это положение послужило основой теории о гомеостазе, сформулированной американским ученым Вальтером Кенноном в 1929 году. Гомеостазис — это относительное динамическое постоянство внутренней среды и устойчивость физиологических функций.

Все жидкости организма распределены между двумя главными составляющими: внутриклеточной и внеклеточной.

На долю внутриклеточной жидкости приходится 30-40% массы тела — это приблизительно 27 л. Внеклеточная жидкость составляет 20% массы тела. Относительный объем внеклеточной жидкости уменьшается с возрастом.

Внеклеточную жидкость относят к внутренней среде организма. В её состав входят:

• интерстициальная (тканевая, межклеточная) — 10 л;
• лимфа — 2 л, которая по существу является составной частью и производной тканевой жидкости;
• кровь, жидкая фаза которой (плазма) составляет примерно 3 л;
• трансцеллюлярные жидкости (около 1 л), содержащаяся в специализированных полостях тела:
  • спинномозговая жидкость,
  • перикардиальная жидкость,
  • плевральная жидкость,
  • синовиальная жидкость,
  • внутриглазная жидкость.

Внутриклеточная жидкость, плазма крови, лимфа, интерстициальная жидкость имеют различный состав.

Между жидкими средами организма происходит постоянный обмен водой, продуктами обмена, газами, физиологически активными веществами. Важную роль в таком обмене отводят транспортным процессам и селективной (избирательной) проницаемости мембран, расположенных на границах между средами, что способствует поддержанию их уникального состава.

Поскольку в организме непрерывно происходят обменные процессы, различные показатели внутренней среды постоянно или периодически изменяются под воздействием внутренних факторов и факторов внешней среды. Благодаря механизмам нервной и гуморальной регуляции эти показатели удерживаются около определенного оптимального для жизнедеятельности организма уровня.

Различают пластичные гомеостатические константы, то есть показатели, которые могут изменяться в достаточно широких пределах без существенных нарушений физиологических функций (объем внеклеточной жидкости, вязкость, клеточный состав крови и т. д.).

Например, больные циррозом печени нередко способны переносить наличие большого количества асцитической (интерстициальной) жидкости. Жесткие константы, диапазон колебаний которых мал, а отклонения от нормы ведут к необратимым нарушениям метаболизма и смерти организма (рН, парциальное напряжение кислорода и т. д.).

К универсальным механизмам поддержания относительного постоянства жидких сред организма относят барьеры, которые условно делят на внешние и внутренние.

К внешним барьерам, отделяющим клетки, органы и ткани от окружающей среды принадлежат: кожа, органы дыхания, органы пищеварения, печень, почки. Внешние барьеры ответственны за обмен веществ между организмом и внешней средой, предохраняют от ее повреждающих физических и химических воздействий, препятствуют проникновению чужеродных веществ, а также способствуют выведению из организма конечных продуктов метаболизма.

Внутренние барьеры называют гистогематическими. Гистогематические барьеры — это комплекс физиологических механизмов, избирательно регулирующих обменные процессы между кровью и тканями или другими жидкими средами организма. Приоритет в развитии учения о внутренних барьерах принадлежит советской школе физиологов во главе с академиком Линой Соломоновной Штерн (1929г.). Гистогематические барьеры в различных тканях и органах имеют существенные отличия, а некоторые из них, благодаря определенной специализации, приобретают особую жизненно важную роль.

Важнейшими из внутренних барьеров являются:

• гематоэнцефалический (между кровью и тканью мозга),
• гематоофтальмический (между кровью и внутриглазной жидкостью),
• гематотестикулярный (между кровью и просветом извитых семенных канальцев),
• гематоплацентарный.

В нормальных физиологических условиях изменение проницаемости является адекватной физиологической реакцией всего барьерного комплекса. О нарушении проницаемости говорят, когда переход веществ из крови не соответствует физиологическим потребностям.

На барьерные функции организма влияют:

• возраст,
• пол,
• смена сна и бодрствования,
• изменение температуры тела,
• качество питания,
• голодание,
• утомление,
• радиация,
• другие факторы.

Изменяется проницаемость барьеров под влиянием вегетативной нервной системы (симпатические влияния уменьшают проницаемость).

Гуморальные факторы также повышают проницаемость гистогематических барьеров для определенных веществ:

• инсулин,
• ацетилхолин,
• гистамин,
• кинины,
• некоторые ферменты, например гиалуронидаза,
• метаболиты, вызывающие сдвиг рН (молочная кислота).

Снижают проницаемость гистогематических баьеров:

• серотонин,
• катехоламины,
• соли кальция,
• витамины (например, витамин Р).

Состав всех жидких сред организма в конечном счете определяется состоянием системы крови.