Дегтярев В.П. Нормальная физиология

Подождите немного. Документ загружается.

Продолжение

Гормон Эффекты

Мотилин

ПП (панкреати-

ческий поли-

пептид)

Соматостатин

Бомбезин

Энкефалин

Нейротензин

Вещество П

Химоденин

Вилликинин

Усиление моторики желудка и тонкой кишки, уси-

ление секреции пепсина желудком, синтеза белка

Антагонист холецистокинин-панкреозимина, уси-

ливает пролиферацию слизистой оболочки тонкой

кишки, поджелудочной железы и печени, участвует

в регуляции обмена углеводов и липидов

Торможение высвобождения желудочно-кишечных

гормонов и секреции желез желудка

Стимуляция желудочной секреции через высвобож-

дение гастрина, усиление сокращений желчного

пузыря и выделение ферментов поджелудочной же-

лезой через высвобождение ХЦК-ПЗ, усиление вы-

свобождения энтероглюкагона, нейротензина и ПГГ

Торможение секреции ферментов поджелудочной

железой, усиление высвобождения гастрина

Торможение секреции соляной кислоты железами

желудка, усиление высвобождения глюкагона

Усиление моторики кишечника, слюноотделения,

торможение высвобождения инсулина и всасыва-

ния натрия

Стимуляция секреции поджелудочной железой

фермента химотрипсиногена

Усиление моторики ворсинок тонкой кишки

Гастроиитестинальиые гормоны обнаружены и в ЦНС, где

они оказывают влияние на организацию поведенческих и

психических функций.

• Паротин — белковый гормон вырабатывается в протоко-

вых клетках околоушных и поднижнечелюстных желез. Сти-

мулирует прорезывание зубов, отложение кальция в дентине,

активирует рост и обызвествление зубов и скелета, снижает

уровень Са

в плазме, стимулирует гемопоэз в костном мозге.

• Фактор роста нервов, вырабатываемый в слюнных желе-

зах, участвует в процессах дифференцировки нейробластов в

нейроны, стимулирует рост нервных проводников, в полости

рта стимулирует заживление поврежденных тканей.

• Фактор роста эпителия слюнных желез выделяется в

слюну, попадает в желудок, где тормозит секрецию соляной

кислоты. Его секреция возрастает в стрессовых ситуациях,

что предупреждает развитие стрессорных изъязвлений слизи-

стой оболочки желудка.

264

6.11.2. Тканевые гормоны

В различных органах наряду со специальными клетками

имеются клетки, вырабатывающие биологически активные

вещества, которые получили название тканевых гормонов. Эти

гормоны обладают местным регулирующим действием, ока-

зывая многообразное влияние на деятельность тех органов,

где они образуются. В то же время они могут поступать в

кровь и действовать на другие органы и ткани. Выделяют не-

сколько видов тканевых гормонов.

• Кинины — группа пептидов, основное действие которых

состоит в расширении мелких артериальных сосудов и прека-

пиллярных сфинктеров, увеличении венозного оттока за счет

открытия артериовенозных анастомозов, снижении давления

крови, повышении проницаемости капилляров. За счет этих

эффектов они могут регулировать кровоток в тканях и при-

нимать участие в развитии воспалительной реакции. К группе

кининов прежде всего относится брадикинин, который вызы-

вает выраженный вазодилататорный эффект.

• Эйкозаноиды — гормоноподобные вещества, образующи-

еся при расщеплении мембранных фосфолипидов. К ним

относятся простагландины, тромбоксаны, лейкотривны, обна-

руженные практически во всех органах. Эти вещества оказы-

вают местное, паракринное, действие. Время жизни проста-

гландинов составляет несколько секунд, так как они разру-

шаются, проходя с током крови через легкие и печень. На

клеточном уровне влияют на метаболизм, реализуя и модули-

руя конечные эффекты гормонов.

• Эритропоэтины вырабатываются в юкстагломерулярном

аппарате почек. Небольшое его количество образуется в куп-

феровских клетках и гепатоцитах, в протоковых клетках под-

нижнечелюстных слюнных желез. Стимулирует размножение

и дифференцировку предшественников эритроцитов в кост-

ном мозге с последующим выходом эритроцитов в кровь.

Стимулом для усиления эритропоэза является гипоксия.

• Ренин образуется клетками юкстагломерулярнош аппа-

рата почки; обеспечивает превращение белка плазмы крови

ангиотензиногена в ангиотензин I. Под влиянием ангиотен-

зинпревращающего фермента из ангиотензина I образуются

активный ангиотензин II, который стимулирует синтез и сек-

рецию корой надпочечников альдостерона.

• Атриопептид, или предсердный натрийуретический пеп-

тид, образуется в миоцитах преимущественно правого пред-

сердия. Выделяется в кровь при увеличении объема ОЦК (ги-

перволемии) и растяжении предсердия, увеличении содержа-

ния в крови натрия, вазопрессина. Оказывает разнообразные

эффекты на почку и сосуды. В почке пептид снижает реабсор-

бцию в канальцах воды, а также Na

путем подавления эф-

265

фектов альдостерона и ангиотензина II, уменьшает выделе-

ние ренина. Вне почек атриоиеитид вызывает расслабление

гладких мышц кишечника, снижает тонус мышц сосудов,

АД, повышает проницаемость гистогематического барьера и

транспорт воды из сосудов в ткани.

• Эндотелии и тромбоксан — собственные гормоны клеток

эндотелия, покрывающего внутренние стенки кровеносных

сосудов. Эти клетки реагируют на механические воздействия

(уменьшение давления крови и скорости кровотока) и влия-

ние различных БАВ секрецией собственных гормонов, увели-

чивающих агрегацию тромбоцитов и тонус гладкомышечных

клеток. Эти же гормоны при увеличении давления крови и

скорости кровотока или изменении состояния эндотелия сти-

мулируют образование в эндотелиальных клетках простаглан-

динов и оксида азота (N0), вызывающих уменьшение агрега-

ции тромбоцитов и расслабление сосудов.

• Серотонин выделяется из нервных окончаний в некото-

рых отделах головного мозга (гипоталамус, ствол мозга,

спинной мозг, эпифиз), а также синтезируется в желудоч-

но-кишечном тракте. Серотонин содержится в тромбоцитах и

оказывает сосудосуживающее действие, участвует в регуляции

поведения, реализует анальгетические эффекты центральной

антиноцицептивной системы мозга.

• Гистамин образуется в ходе реакций антиген — антите-

ло; обнаружен также в гипоталамусе и гипофизе. Полагают,

что он играет роль нейромедиатора и участвует в качестве па-

ракринного медиатора в процессах регуляции и секреции со-

ляной кислоты железами желудка, вызывает сокращение

гладких мышц воздухоносных путей.

6.11.3. Антигормоны

В глобулиновой фракции крови могут быть вещества, об-

ладающие противогормональной активностью. Они появля-

ются в том случае, когда в кровь человека вводят гормоны,

полученные от животных. Появление антигормонов в крови

представляет собой нормальную иммунологическую реакцию

организма, в которой гормон является антигеном, а антигор-

мон — антителом. Антигормон обладает видовой специфич-

ностью и блокирует действие только того гормона, на кото-

рый он выработан. Появление антигормона в крови может

быть отмечено через 1—3 мес после введения гормонов, а ис-

чезновение — через 3—9 мес после прекращения их введения

в организм.

На введение гормонов своего вида у человека, как прави-

ло, антигормоны не вырабатываются, хотя такая реакция мо-

жет развиться и на собственные гормоны.

Глава 7 КРОВЬ

Одним из основных условий нормальной жизнедеятельно-

сти организма является постоянство его внутренней среды

(гомеостаз). Внутренняя среда представлена жидкостями, ко-

торые омывают клеточные элементы и принимают непосред-

ственное участие в обмене веществ. В основе представлений

о гомеостазе лежат динамические процессы. Под влиянием

внешних воздействий и сдвигов, происходящих в самом орга-

низме (стресс, физическая нагрузка, прием пищи и др.), со-

став и свойства жидкостей внутренней среды на короткое

время могут изменяться в широких пределах, но благодаря

нервной и гуморальной регуляции сравнительно быстро воз-

вращаются к исходному состоянию. Такое динамическое по-

стоянство внутренней среды называют гомеокинезом. Жидкие

среды характеризуются множеством относительно постоян-

ных физиологических показателей (физиологические кон-

станты), которые обеспечивают оптимальные условия жизне-

деятельности клеток организма.

К жидким средам относятся:

• внутриклеточная жидкость, входящая в состав структуры

клеток;

• внеклеточная жидкость, которая подразделяется на:

А внутрисосудистую (интравазальную) — кровь, лимфа;

А внесосудистую (экстравазальную):

— неспециализированную — межклеточную (интер-

стициальную) жидкость (ИСЖ),

— специализированные:

а) содержащиеся в полостях: спинномозговая, плев-

ральная, внутрибрюшинная, синовиальная, жид-

кость глазного яблока, внутреннего уха;

б) выделяемые из организма: слюна, пищеваритель-

ные соки, желчь, слезы, молоко, моча.

Основной составной частью тканевой жидкости, лимфы и

крови является вода, доля которой в организме человека со-

ставляет до 75 % массы тела.

Между межклеточной жидкостью, кровью и лимфой осу-

ществляется постоянный обмен веществ и транспорт воды,

несущей растворенные в ней продукты обмена, гормоны,

газы, биологически активные соединения. Следовательно,

внутренняя среда представляет собой систему гуморального

транспорта, деятельность которой направлена на обеспечение

непрерывного поступления к клеткам необходимых веществ

и удаление из них продуктов жизнедеятельности. Внутренняя

среда отделена от внешней среды особыми физиологически-

267

ми механизмами — барьерами. Барьеры могут быть внешни-

ми (кожа, дыхательный аппарат, пищеварительный аппарат)

и внутренними — гистогематическими. Внутренние барьеры

регулируют поступление из крови в органы и ткани необхо-

димых для метаболизма питательных веществ и отток продук-

тов клеточного обмена, способствуя очищению организма.

Одновременно они препятствуют поступлению из крови в

ткани чужеродных веществ, токсинов, микроорганизмов, не-

которых лекарственных веществ.

7.1. Общие свойства и функции крови

Важнейшим и наибольшим по массу компонентом внут-

ренней среды организма является кровь, относительное по-

стоянство которой является необходимым условием жизнеде-

ятельности организма. Изменения физико-химических

свойств крови является важным механизмом в патогенезе

многих заболеваний; определение этих изменений использу-

ется для диагностики и контроля лечения.

Кровь представляет собой коллоидный раствор — плазму, в

котором находятся несвязанные между собой клетки — фор-

менные элементы: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Она

обеспечивает жизнедеятельность всех без исключения тканей

и органов, осуществляя это через посредника — интерстици-

альную жидкость. Между кровью и тканевой жидкостью про-

исходит постоянный обмен веществ.

Как ткань кровь обладает следующими особенностями:

л. межклеточное вещество ткани является жидким;

• кровь не сообщается с внешней средой, а циркулирует

по системе замкнутых трубок — кровеносных сосудов;

л. все составные части крови образуются за пределами со-

судистого русла: клеточные элементы — в кроветворных

органах, плазма — за счет тканевой жидкости и лимфы.

В 1939 г. Г.Ф. Ланг ввел понятие «система крови», в кото-

рую входят:

• периферическая кровь, циркулирующая по сосудам;

• органы кроветворения — красный костный мозг, лимфа-

тические узлы, селезенка;

• органы кроворазрушения — красный костный мозг, пе-

чень, селезенка;

• регулирующий нейрогуморальный аппарат.

Основными функциями крови являются транспортная, за-

щитная и регуляторная, которые тесно связаны между собой.

• Транспортная функция выражается в том, что кровь пере-

носит необходимые для жизнедеятельности органов и тканей

268

вещества. Транспортная функция осуществляется как плаз-

мой, так и форменными элементами. Благодаря транспорту

осуществляются функции:

А дыхания — перенос кислорода от органов дыхания к клет-

кам организма и углекислого газа от клеток к легким;

а трофическая — перенос питательных веществ от пище-

варительного тракта к клеткам организма;

• экскреторная - доставка конечных продуктов обмена

веществ — мочевины, мочевой кислоты, креатинина, а

также избыточной воды, находящихся в данный момент

в избытке органических и минеральных веществ к орга-

нам выделения — почкам, легким, потовым железам;

• терморегуляции — кровь способствует перераспределе-

нию тепла в организме от более нагретых к менее нагре-

тым областям и поддерживает постоянство температуры

тела.

• Защитная функция проявляется в процессах:

• иммунитета — реализация гуморальной (связывание ан-

тигенов, токсинов, чужеродных белков, микробных тел)

и клеточной (фагоцитоз, выработка антител) форм спе-

цифической и неспецифической защиты;

• гемостаза — обеспечение регуляции агрегатного состоя-

ния крови: поддержание крови в жидком состоянии в

норме и способности к образованию тромба при нару-

шении целостности сосудистой стенки.

• Регуляторная функция проявляется в:

А обеспечении гуморального механизма регуляции, т.е. регуля-

ции через доставку гормонов, пептидов и других биоло-

гически активных веществ к клеткам организма; кровь,

осуществляя связь между различными компонентами ор-

ганизма, обеспечивает объединение их в единое целое

и соотнесение уровней их функционирования между со-

бой;

А осуществление креаторных связей — передача с помощью

макромолекул информации, которая обеспечивает регу-

ляцию внутриклеточных процессов синтеза белка, сохра-

нение степени дифференцированное™ клеток, постоян-

ства структуры тканей;

• поддержании гомеостаза — участие крови в поддержании

постоянства внутренней среды организма, например рН,

водного баланса, осмотического давления и др.

Все функции крови направлены на обеспечение оптималь-

ных условий для функционирования клеток различных тканей.

Эти условия отражаются в показателях, характеризующих внут-

реннюю среду организма и представляющих собой константы.

269

7.1.1. Константы крови

Кровь как жидкая ткань организма характеризуется мно-

жеством констант, которые можно разделить на мягкие и же-

сткие.

Мягкие, или пластичные, константы крови — константы,

которые могут отклоняться, изменять свою величину от за-

данного уровня в относительно широких пределах без суще-

ственных изменений жизнедеятельности клеток и, следова-

тельно, функций организма. К мягким константам относят-

ся количество циркулирующей крови, соотношение объемов

плазмы и форменных элементов, количество форменных

элементов, содержание гемоглобина, скорость оседания

эритроцитов, вязкость крови, относительная плотность кро-

ви и др.

1. Количество крови, циркулирующей по сосудам. Общее ко-

личество крови в организме составляет 4—6 л (70 мл/кг, ~7 %

массы тела). В состоянии покоя циркулирует около полови-

ны этого объема, другая половина находится в депо: в печени

до 20 %, в селезенке до 16 %, в кожных сосудах до 10 %.

2. Соотношение объемов плазмы крови и форменных элемен-

тов. Плазма — это жидкая часть крови, лишенная формен-

ных элементов. Соотношение объемов плазмы и форменных

элементов — гематокрит — в нормальных условиях составля-

ет 45 % форменных элементов и 55 % плазмы для мужчин и

40 % форменных элементов и 60 % плазмы — для женщин.

3. Количество форменных элементов крови. Эритроцитов у

мужчин 4,0-5,0- 10'

/л, у женщин 3,9-4,7- 10

/л; лейкоцитов

4,0-9,0-10

/л; тромбоцитов 180-320-10

/л.

4. Количество гемоглобина у мужчин составляет 130—

160 г/л, у женщин — 120—140 г/л. Гемоглобин — сложное хими-

ческое соединение, состоящее из белка глобина и четырех моле-

кул гема. Гем содержит Fe

, который играет ключевую роль в

деятельности гемоглобина, являясь его активной (простетиче-

ской) группой. Гемоглобин синтезируется эритро- и нормо-

бластами костного мозга. Для нормального синтеза гемогло-

бина необходимо достаточное поступление железа с пищей.

При разрушении эритроцитов гемоглобин (после отщепления

гема) превращается в билирубин — желчный пигмент, кото-

рый поступает в основном в кишечник в составе желчи, где

превращается в стеркобилин, выводимый из организма с ка-

ловыми массами. Часть билирубина удаляется из организма

через почки с мочой в виде уробилина.

Основная функция гемоглобина — перенос 0

и частично

С0

. Соединение гемоглобина с кислородом — оксигемогло-

бин — происходит в капиллярах легких. В виде оксигемогло-

бина переносится большая часть 0

. Соединение гемоглобина

с С0

— карбгемоглобин — происходит в капиллярах тканей

270

организма. В виде карбгемоглобина транспортируется 20 %

С0

. В особых условиях происходит соединение гемоглобина

с оксидом углерода (СО) с образованием карбоксигемоглобина.

Гемоглобин связывает СО в 300 раз интенсивнее, чем 0

. По-

этому карбоксигемоглобин является очень прочным соедине-

нием, в котором гемоглобин блокируется угарным газом и те-

ряет способность переносить кислород. Слабое отравление

угарным газом является обратимым процессом. При дыхании

свежим воздухом происходит постепенное отщепление СО,

его выведение из организма и восстановление способности

гемоглобина связывать 0

При взаимодействии гемоглобина с сильным окислителем

(перманганат калия, бертолетова соль, анилин) образуется

метгемоглобин — прочное соединение, в котором происходит

окисление железа и его переход в трехвалентную форму.

В результате окисления гемоглобин прочно удерживает 0

теряет способность отдавать его тканям, что может привести

к гибели организма.

5. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) у мужчин — 2—

10 мм/ч, у женщин — 2—15 мм/ч. Скорость оседания эритро-

цитов зависит от многих факторов: количества эритроцитов,

их морфологических особенностей, величины заряда мембра-

ны эритроцита, белкового состава плазмы, способности эрит-

роцитов к агломерации (агрегации). СОЭ зависит от физио-

логического состояния организма: например, при беременно-

сти, воспалительных процессах, эмоциональном и физиче-

ском напряжении увеличивается.

6. Вязкость крови обусловлена наличием белков в плазме

и количеством эритроцитов. Вязкость цельной крови равна

5,0 (если вязкость воды принять за 1), вязкость плазмы —

1,7-2,2.

Жесткие константы крови колеблются в очень небольших

диапазонах, так как отклонение на значительные величины

приводит к нарушению жизнедеятельности клеток или функ-

ций целого организма. К жестким константам относятся ион-

ный состав крови и обусловленное им осмотическое давление

(осмолярность), количество белков в плазме крови (онкоти-

ческое давление), содержание глюкозы, 0

и С0

, КОС (рН)

крови и др.

7. Ионный состав крови. Общее количество неорганических

веществ плазмы крови составляет около 0,9 %. К этим вещест-

вам относятся катионы: Na

-140; К

~4,5; Са

~2,3 ммоль/л и

анионы: СГ ~ 102; Н РО

~2; НСО3 ~22 ммоль/л, катионный

состав является более жесткой величиной, чем анионный.

8. Общее количество белков в плазме — 7—8 % (65—85 г/л).

Белки плазмы различают по строению и функциональным

свойствам. Их делят на 3 основные группы: альбумины (4—

5 %), глобулины (3 %) и фибриноген (0,2—0,4 %).

271

Функции белков крови:

• создают онкотическое давление крови (25 мм рт. ст.), от

которого зависит обмен воды между кровью и межкле-

точной жидкостью;

• влияют на вязкость крови, что в свою очередь влияет на

гидростатическое давление крови, СОЭ и др.;

• участвуют в свертывании крови (фибриноген, глобули-

ны); соотношение альбуминов и глобулинов влияет на

величину СОЭ;

• являются важным компонентом защитной функции кро-

ви (особенно у-глобулины);

• участвуют в транспорте продуктов обмена, жиров, гор-

монов, витаминов, солей тяжелых металлов;

• являются резервом для построения тканевых белков;

• обладают буферными свойствами, регулируют КОС

крови.

Альбумины — белки с относительно малой молекулярной

массой, образуются в печени, играют основную роль в под-

держании онкотического давления. Альбумины являются пе-

реносчиками билирубина, уробилина, солей тяжелых метал-

лов, жирных кислот, лекарственных препаратов (антибиоти-

ков, сульфаниламидов). Одна молекула альбумина может свя-

зать 25—50 молекул билирубина. Кроме того, альбумины

являются основным резервом аминокислот.

Глобулины — крупномолекулярные белки; подразделяются

на несколько фракций: ос-, р-, у-глобулины. Во фракцию

а-глобулинов входят сложные белки гликопротеины, а также

ряд транспортных белков, проферментов и ингибиторов про-

теаз. Около 10 % всей глюкозы плазмы циркулирует в составе

гликопротеидов. Фракция р-глобулинов включает в себя ли-

попротеиды. Они участвуют в транспорте фосфолипидов, хо-

лестерина, стероидных гормонов, катионов металлов. Кроме

того, в эту фракцию входят компоненты системы комплемен-

та и ряд факторов свертывания крови. у-Глобулины участву-

ют в формировании антител, защищающих организм от воз-

действия вирусов, бактерий, токсинов. К у-глобулинам отно-

сятся иммуноглобулины и некоторые факторы свертывания

крови. Они осуществляют в основном защитную и буферную

функции. Глобулины образуются в печени, костном мозге,

селезенке, лимфатических узлах. Важным показателем явля-

ется альбумино-глобулиновый (белковый) индекс, т.е. отношение

количества альбуминов к количеству глобулинов. В норме

этот индекс равен 1,2—2,0. Уменьшение индекса наблюдается

при снижении содержания альбуминов (например, при уси-

ленном удалении их с солями тяжелых металлов) или при

увеличении содержания глобулинов плазмы (например, при

интоксикации).

272

Фибриноген — глобулярный белок, обладает свойством ста-

новиться нерастворимым, переходя под воздействием фер-

мента тромбина в волокнистую структуру — фибрин, что и

обусловливает свертывание (коагуляцию) крови. Фибриноген

образуется в печени. Плазма, лишенная фибриногена, назы-

вается сывороткой.

Относительная плотность (удельный вес) крови зависит

от содержания в ней форменных элементов, белков и липи-

дов. Относительная плотность цельной крови равна 1,050—

1,060, плазмы - 1,025-1,034.

3. Осмотическое давление крови (осмолярностъ). Под осмо-

тическим давлением понимают силу, которая заставляет рас-

творитель (воду) переходить через полупроницаемую мембра-

ну из менее концентрированного в более концентрирован-

ный раствор. Осмотическое давление крови равно 7,6 атм.

(-290 мосм/кг). Она зависит от содержания низкомолекуляр-

ных соединений, главным образом солей в плазме крови.

Около 95 % общего осмотического давления приходится на

долю неорганических электролитов.

Повышение осмотического давления плазмы крови вызы-

вает переход воды из клеток в кровь, в результате чего на-

блюдается уменьшение объема клеток (плазмолиз). Сниже-

ние осмотического давления плазмы крови вызывает переход

воды из крови в клетки и увеличение их объема, набухание.

В обоих случаях нарушаются нормальные процессы обмена

веществ в клетках.

В клинической практике и научно-исследовательской ра-

боте широко используются такие понятия, как изотониче-

ские, гипертонические и гипотонические растворы. Раство-

ры, осмотическое давление которых равно осмотическому

давлению клеток, называются изотоническими. Изменения

объема клеток, помещенных в такой раствор, не происходит.

Это может быть 0,85 % раствор хлорида натрия (его часто на-

зывают физиологическим), 1,1 % раствор хлорида калия,

5,5 % раствор глюкозы, 1,3 % гидрокарбоната натрия и др.

Растворы, осмотическое давление которых выше осмотиче-

ского давления содержимого клеток, называются гипертони-

ческими. Они вызывают сморщивание клеток в результате пе-

рехода части воды из клеток в раствор. Растворы с более низ-

ким осмотическим давлением, чем в клетках, называются ги-

потоническими. Они вызывают увеличение объема клеток в

результате перехода воды из раствора в клетку.

Для обеспечения жизнедеятельности изолированных орга-

нов и тканей, а также при кровопотере применяют растворы,

близкие по ионному составу к плазме крови (Рингера—Лок-

ка, Тироде). Однако из-за отсутствия белков эти растворы

неспособны на длительное время задерживать воду в крови —

вода быстро переходит в ткани и выводится почками. Поэто-

273