Скелетные мышцы, их строение и функции

Функции мышц. Мышцы — это органы тела, состоящие из мышечной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов. Они являются активным элементом опорно-двигательной системы, так как обеспечивают разнообразные движения при перемещениичеловека в пространстве, сохранение равновесия, дыхательные движения, сокращения стенок внутренних органов, голосообразование и др.

Рис.12.8. Мышечная система человека: 1 — мышцы лица; 2 — мышцышеи; 3 — дельтовидная мышца; 4 — большая грудная мышца; 5 — двуглавая мышца плеча; 6 —- наружная косая мышца живота; 7 — прямая мышца живота; 8 — мышцы предплечья; 9 — мышцы кисти; 10 — четырехглавая мышца бедра; Ц — мышцы голени; 12 — икроножная мышца; 13 — двуглавая мышца бедра; 14 — большая ягодич-ная мышца; 15 — широчайшая мышца спины; 16 —трехглавая мышца плеча; 17 — трапециевидная мышца.

Соединение со скелетом дало основание называть их скелетной мускулатурой (рис. 12.8). Общее число мышц около 600, а доля их от массы тела человека оставляет в среднем около 30%.

Строение мышцы. Мышца состоит из пучков поперечнополосатых мышечных волокон, соединенных рыхлой соединительной тканью в пучки первого порядка. Они, в свою очередь, объединяются в пучки второго порядка и т. д. В итоге мышечные пучки всех порядков объединяются соединительной оболочкой, образуя мышечное брюшко. Соединительнотканные прослойки, имеющиеся между мышечными пучками по концам брюшка, переходят в сухожильную часть мышцы, крепящейся к кости. Во время сокращения происходит укорочение мышечного брюшка и сближение ее концов. При этом сократившаяся мышца с помощью сухожилия тянет за собой кость, которая выполняет роль рычага. Так совершаются разнообразные движения.

Каждая мышцз является целостным (отдельным) органом, имеющим определенную форму, строение и функцию, развитие и положение в организме. Мышцы обильно снабженыкровеносными сосудами и нервами. В каждом движении принимают участие несколько мышц. Мышцы, действующие совместно в одном направлении и вызывающие сходный эффект, называются синергистами, а совершающие противоположно направленные движения —антагонистами. Например, сгибателем локтевого сустава является двуглавая мышца плеча (бицепс), а разгибателем — трехглавая (трицепс)- Сокращение мышц-сгибателей локтевого сустава сопровождается расслаблением мышц-разгибателей. Однако при постоянной нагрузке на сустав (например, при удержании гири в горизонтально вытянутой руке) мышцы-сгибатели и разгибатели локтевого сустава действуют уже не как антагонисты, а как синергисты. Таким образом, действия мышц нельзя сводить к выполнению только одной функции, так как они многофункциональны. Поскольку в каждом движении участвуют мышцы как одной, так и другой группы, наши движения точны и плавны.

По характеру выполняемых основных движений и по действию на сустав различают следующие виды мышц: сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращающие, приподнимающие и опускающие и др. Выделяют также мимические, жевательные и дыхательные мышцы.

Нервная регуляция деятельности мышц. В большинстве движений участвует множество мышц, причем сокращение и расслабление различных групп мышц происходит в определенном порядке и с определенной силой. Такая согласованность движений называется координацией движений. Она осуществляется нервной системой. Скелетные мышцы иннервируются соматическим отделом нервной системы. К каждой мышце подходит один или несколько нервов, проникающих в ее толщу и разветвляющихся на множество мелких отростков, которые достигают мышечных волокон. Посредством нервов осуществляется связь мышц с ЦНС, которая регулирует любые двигательные акты (ходьба, бег, пищевые движения и т. д.) и длительное напряжение мышц — тонус, поддерживающий определенное положение тела в пространстве. Деятельность мышц носит рефлекторный характер. Мышечный рефлексможет запускаться с раздражения рецепторов, находящихся в самой мышце или в сухожилиях, либо с раздражения зрительных, слуховых, обонятельных, осязательных рецепторов.

В регуляции безусловно-рефлекторных движений принимает участие мозжечок. Он осуществляет координацию движения, регуляцию мышечного тонуса, способствует поддержанию равновесия и позы тела. При поражении мозжечка его регуляторные двигательные функции нарушаются.

Сокращаясь, мышца действует на кость как на рычаг и производит механическую работу. На осуществление работы мышцы затрачивается энергия, которая образуется в результате распада и окисления органических веществ, поступивших в мышечную клетку. Основным источником энергии является АТФ. Кровь доставляет мышцам питательные вещества и кислород и уносит образующиеся продукты диссимиляции (углекислый газ и др.). При длительной работе наступает утомление и снижение работоспособности мышцы, возникающее из-за несоответствия между ее кровоснабжением и возросшими потребностями в питательных веществах и кислороде. Кроме того, утомление возникает и вследствие процессов, происходящих в нервных центрах.

Русский физиолог И. М. Сеченов первым пришел к выводу, что работоспособность мышц зависит от величины нагрузки и ритма работы. Подобрав их оптимальные соотношения, можно добиться высокой производительности работы мышц. И. М. Сеченов установил также, что мышечное утомление проходит и работоспособность восстанавливается гораздо быстрее в результате смены видов деятельности, а не полного бездействия. Тренировка мышц увеличивает их массу, силу и работоспособность. Чрезмерная же работа приводит к утомлению, а бездеятельность — к атрофии.

Систематическая мышечная работа усиливает кровоснабжение мыши и костей, к которым они прикрепляются. Это приводит кувеличению мышечной массы и усиленному росту костей. Сильные мышцы легко справляются с поддержанием туловища в нужном положении, противостоят развитию сутулости, искривлению позвоночника.

Гигиена опорно-двигательной систем ы. Человек рождается с очень гибким скелетом. Поэтому в детском возрасте особенно внимательно нужно следить за осанкой ребенка, позой ученика за партой. Слабо развитые мышцы и неправильная осанка ребенка могут привести к развитию искривления позвоночника, сутулости, которые нарушают нормальную деятельность органов грудной полости и пищеварения. Для предупреждения плоскостопия (уплощение свода стопы) не следует в период активного роста человека носить тесную обувь, а также длительно носить обувь на высоком каблуке. На формировании опорно-двигательного аппарата организма положительно сказываются активный образ жизни, подвижные игры, регулярные занятия физкультурой и спортом.

Нервная система

Функции нервной системы. Особо важную роль в жизнедеятельности организма человека играет нервная система — совокупность различных структур нервной ткани. Функцияминервной системы являются: 1) регуляция жизнедеятельности тканей, органов и их систем; 2)объединение (интеграция) организма в единое целое; 3) осуществление взаимосвязи организма с внешней средой и приспособления его к меняющимся условиям среды; 4) определениепсихической деятельности человека как основы его социального существования.

В отличие от гуморальной регуляции процессов жизнедеятельности, осуществляемой железами внутренней секреции, нервная система обеспечивает быструю передачу информации (возбуждения) вполне определенным клеткам, тканям, органам.

Отделы нервной системы. Нервную систему — единое структурное и функциональное образование — условно подразделяют на центральную и периферическую части. Кцентральной нервной системе (ЦНС) относят головной и спинной мозг, к периферической — образования, лежащие за пределами ЦНС, а именно: отходящие от ЦНС нервы, узлы (ганглии), нервные сплетения и рецепторные аппараты.

В зависимости от структурных и функциональных особенностей иннервируемых органов выделяют соматический и вегетативный отделы нервной системы. Соматическая нервная система — часть нервной системы, регулирующая деятельность скелетной (произвольной) мускулатуры. Вегетативная нервная система — часть нервной системы, регулирующая деятельность гладкой (непроизвольной) мускулатуры внутренних органов, сосудов, кожи,мышцы сердца и желез. В свою очередь, в зависимости от анатомических и функциональных особенностей вегетативная нервная система подразделяется на два отдела: симпатический ипарасимпатический.

Спинной мозг. Он расположен в позвоночном канале и представляет собой слегка уплощенный в переднезаднем направлении белый тяж длиной 40—45 см и толщиной около 1 см. В верхней своей части он переходит в продолговатый мозг, а в нижней оканчивается на уровне 2-го поясничного позвонка. Спинной мозг продольными бороздками разделяется на зеркально симметричные правую и левую половины. В центре имеется полость —спинномозговой канал, заполненный жидкостью. Спинной мозг покрыт тремя оболочками: наружной —твердой, средней —паутинной, и внутренней — сосудистой. Твердая оболочка — плотная и прочная соединительнотканная оболочка мозга, состоящая из двух слоев. Наружный слой выстилает кости черепа и позвоночный канал, а внутренний, гладкий и блестящий, обращен к мозгу. Функция твердой оболочки — защитная. Паутинная оболочка представляет собой тонкую мембрану, отделяющую твердую оболочку от сосудистой. Внутренняя сосудистая оболочка богата кровеносными сосудами, проникающими внутрь мозгового вещества. Она плотно прилегает к мозгу, заходя в борозды на его поверхности. Между паутинной и сосудистой оболочками имеется пространство, заполненное спинномозговой жидкостью. Ее назначение — смягчать толчки и ушибы спинного мозга.

На поперечном разрезе спинного мозга (рис. 13.1) видно, что его внутренняя часть, расположенная вокруг центрального спинномозгового канала, имеет вид бабочки. Она образована серым веществом, содержащим тела вставочных и центробежных нейронов. Короткие и широкие выступы серого вещества, идущие к передней поверхности мозга, называются передними рогами; в противоположном направлении вытягиваются узкие задниерога. В грудных сегментах спинного мозга имеются еще небольшие выступы серого вещества—боковые рога.

Рис. 13.1. Поперечный разрез спинного мозга: 1 — передний корешок спинномозгового нерва; 2 —спинномозговой смешанный нерв; 3 — спинномозговой узел; 4 — задний корешок спинномозгового нерва; 5 — задняя продольная борозда; 6 — спинномозговой канал; 7, $ — белое и серое вещество мозга соответственно; 9 — передняя продольная борозда.

Наружный слой спинного мозга представлен белым веществам, состоящим из отростков нейронов. Одни отростки тянутся вдоль спинного мозга и частично проходят в голозной мозг, образуя проводящие пути, связывающие нервные центры разных сегментов спинного мозга между собой и с нервными центрами головного мозга. Проводящие пути делятся на восходящие(чувствительные), передающие возбуждение в головной мозг, и нисходящие (двигательные), проводящие нервные импульсы от головного мозга к рабочим органам. Другие отростки нейронов выходят за пределы спинного мозга, где формируют передние и задние корешки.Передние корешки образованы отростками двигательных нейронов, а задние — чувствительных. Утолщения — ганглии — на задних корешках сформированы скоплениями тел чувствительных нейронов. Выйдя из позвоночного канала через межпозвоночные отверстия, передние и задние корешки объединяются друг с другом и образуют пару смешанных спинномозговых нервов. Их общее число составляет 31 пару. Каждая пара иннервирует определенную группу скелетных мышц и ограниченный участок кожи. В местах выхода спинномозговых нервов к верхним и нижним конечностям спинной мозг имеет два утолщения — шейное и поясничное.

Функции спинного мозга —рефлекторная и проводниковая. В спинном мозге находятся нервные центры (двигательные центры скелетной мускулатуры, сосудодвигательные центры, центры потоотделения, мочеиспускания, дефекации, половой деятельности и др.), которые непосредственно связаны с рецепторами и исполнительными (рабочими) органами. Благодаря этим центрам осуществляются многие простые, не затрагивающие головного мозга рефлексы. Примером такого рефлекса может служить коленный: при легком ударе по сухожилию под коленной чашечкой возникает резкое разгибание согнутой ноги. Все спинномозговые рефлексы являются врожденными, безусловными. Они передаются по наследству и сохраняются в течение всей жизни

Проводниковая функция спинного мозга заключается в проведении центростремительных импульсов к головному мозгу и центробежных импульсов от головного мозга ко всем частям тела. Деятельность спинного мозга контролируется головным мозгом, оказывающим регулирующее влияние на спинномозговые рефлексы.

Головной мозг. Он находится в мозговом отделе черепа, который защищает его от механических повреждений. Снаружи мозг покрыт тремя мозговыми оболочками. Масса мозга у взрослого человека обычно составляет около 1400—1600 г (у новорожденных его масса 330—400 г).

По строению и функциям головной мозг подразделяют на пять отделов: передний, промежуточный, средний, мозжечок и продолговатый (рис. 13.2). Все отделы головного мозга, исключая передний мозг, составляют ствол мозга, состоящий из белого вещества, й котором имеются скопления серого вещества —ядра, являющиеся центрами различных рефлекторных актов. В соответствии с выполняемыми функциями выделяют различные чувствительнее центры, центры вегетативных функций, двигательные центрь1, центры психических функций и т. п.

Рис. 13.2. Продольный разрез головного мозга: 1 — продолговатый мозг; 2 — варолиев мост; 3 —средний мозг; 4 — промежуточный мозг; 5 — гипофиз; 6 — четверохолмие; 7 — мозолистое тело; 8 — полушарие; 9 — мозжечок; 10 — червь.

От скоплений серого вещества разных отделов головного мозга отходит 12 пар черепно-мозговых нервов: обонятельный, зрительный, лицевой, слуховой и др. Все части головного мозга связаны друг С другом и со спинным мозгом проводящими путями, благодаря чему обеспечивается функционирование центральной нервной системы как единого целого. Спинномозговой канал продолжается в головном мозге, в котором он образует четыре расширения (желудочка), заполненных жидкостью.

Продолговатый мозг — жизненно важный отдел ЦНС, представляющий собой продолжение спинного мозга. Здесь расположены центры регуляции дыхания (центры вдоха и выдоха), сердечно-сосудистой деятельности, а также центры пищеварительных (слюноотделения, отделения желудочного и поджелудочного сока, жевания, сосания, глотания и др.) и защитных рефлексов (чихания, кашля, рвоты и др.). Повреждение продолговатого мозга приводит к мгновенной смерти в результате прекращения дыхания и остановки сердца.

Проводниковая функция продолговатого мозга заключается в передаче импульсов от спинного мозга в головной и в обратном направлении.

Мозжеиок и варолиев мост образуют задний мозг. Через мост проходят нервные пути, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным. Мозжечок состоит из двухполушарий, соединенных небольшим образованием — червем. Серое вещество мозга располагается на поверхности, образуя извилистую кору, а белое вещество находится внутри мозжечка, под корой. Ядра мозжечка обеспечивают координацию движений, сохранение равновесия и позы тела, регуляцию мышечного тонуса. Поражение мозжечка сопровождается понижением тонуса мышц, исчезновением точности и направленности движений. Деятельность мозжечка связана с осуществлением безусловных рефлексов и контролируется корой больших полушарий мозга.

Средний мозг размешен между варолиевым мостом, в который переходит продолговатый мозг, и промежуточным мозгом. На верхней стороне среднего мозга лежат две пары бугорковчетверохолмия, в толще которых расположено серое вещество, а на поверхности — белое. В передней паре бугорков четверохолмия находятся первичные (подкорковые)рефлекторные центры зрения, а в задней паре бугорков — первичные рефлекторные центры слуха. Они обеспечивают ориентировочные рефлекторные реакции на световые и слуховые раздражители, выражающиеся в различных движениях тела, головы, глаз в сторону нового звукового или слухового раздражителя, В среднем мозге находятся также скопления тел нервных клеток (красное ядро), принимающие участие в регуляции тонуса скелетных мышц.

Промежуточный мозг расположен над средним мозгом и под большими полушариями переднего мозга. Он имеет два главных отдела: зрительные бугры (таламус) и подбугровую область (гипоталамус). В зрительных буграх находятся нейроны, отростки которых идут к коре больших полушарий мозга. С другой стороны к ним подходят волокна проводящих путей от всех центростремительных нейронов. Поэтому ни один центростремительный импульс, откуда бы он ни шел, не может пройти к коре больших полушарий, минуя зрительные бугры. Таким образом, через эту часть ствола мозга осуществляется связь всех рецепторов с корой больших полушарий. При разрушении таламуса наблюдается полная потеря чувствительности.

В гипоталамусе находятся центры, регулирующие все виды обмена веществ (белковый, жировой, углеводный, водно-солевой), теплопродукцию и теплоотдачу (центр терморегуляции), деятельность желез внутренней секреции. В гипоталамусе расположены подкорковые центры регуляции вегетативных функций, поддержания постоянства параметров внутренней среды организма (гомеостаза). В гипоталамусе находятся также центры насыщения, голода, жажды, удовольствия. Ядра гипоталамуса участвуют в регуляции чередования сна и бодрствования.

Передний мозг — самый крупный и развитый отдел головного мозга. Он представлен большими полушариями и мозолистым телом. Снаружи полушария покрыты корой —слоем серого вещества мозга, толщина которого 1,5—4,5 мм. Около 16 млрд. клеток коры полушарий размещены в шесть слоев. Они различны по форме, размерам и выполняемым функциям. Одни из них являются чувствительными, воспринимающими возбуждение, приходящее с периферии от разных органов. Возбуждение двигательных клеток передается через спинной мозг соответствующим органам, например мышцам. Ассоциативные клетки связывают своими отростками разные участки коры, обеспечивая связь между чувствительными и двигательными зонами коры. В результате формируется адекватная форма ответной реакции человека.

Кора больших полушарий имеет извилины и борозды, которые значительно увеличивают ее поверхность — примерно до 1700—2500 см². Три самые глубокие борозды делят каждое полушарие на четыре доли: лобную, теменную, височную й затылочную. Клетки коры трех разных видов и функций размещены неравномерно в разных ее участках, благодаря чему образуются так называемые зоны (поля) коры. Так, слуховая зона коры расположена в височных долях и воспринимает импульсы от слуховых рецепторов. Зрительная зона лежит в затылочных долях. Она воспринимает зрительные сигналы и формирует зрительные образы. Обонятельная зона расположена на внутренней поверхности височных долей. Чувствительная зона (болевой, температурной, тактильной чувствительности) размещена в теменных долях; ее поражение ведет к потере чувствительности. Двигательный центр речи лежит в лобной доле левого полушария. Самая передняя часть лобных долей коры имеет центры, участвующие в формировании личностных качеств, творческих процессов и влечений человека. В коре замыкаются условнорефлекторные связи, поэтому она является органом приобретения и накопления жизненного опыта и приспособления организма к постоянно меняющимся условиям внешней среды.

Таким образом, кора больших полушарий переднего мозга — это высший отдел ЦНС, регулирующий и координирующий работу всех органов. Он является также материальной основой психической деятельности человека.

Вегетативная нервная система. По своему строению и свой-ствам вегетативная нервная система(ВНС) отличается от соматической (СНС) следующими особенностями:

1. Центры ВНС расположены в разных отделах ЦНС: в среднем и продолговатом отделах головного мозга, грудино-поясничных и крестцовых сегментах спинного мозга. Нервные волокна, отходящие от ядер среднего и продолговатого мозга и из крестцовых сегментов спинного мозга, образуют парасимпатический отдел ВНС. Волокна, выходящие из ядер боковых рогов грудино-поясничных сегментов спинного мозга, образуют симпатический отдел ВНС.

2. Нервные волокна, выйдя из ЦНС, не доходят до иннервируемого органа, а прерываются и вступают в контакт с дендритом другой нервной клетки, нервное волокно которой уже доходит до иннервируемого органа. В местах контакта скопления тел нервных клеток образуют узлы, или ганглии, ВНС. Таким образом, периферическая часть двигательных симпатических и парасимпатических нервных путей построена из двух последовательно идущих друг за другом нейронов (рис. 13.3). Тело первого нейрона находится в ЦНС, тело второго — в вегетативном нервном узле (ганглии). Нервные волокна первого нейрона называют преганглионарны-ми,второго —постганглионарными

.

Рис. 13.3. Схема рефлекторной дуги соматического (а) и вегетативного (6) рефлексов: 1 —рецептор; 2 — чувствительный нерв; 3 — центральная нервная система; 4 — двигательный нерв; 5 —рабочий орган — мышца, железа; К — контактный (вставочный) нейрон; Г —вегетативный ганглий; 6,7 — пред- и постганглионарное нервное волокно.

3. Ганглии симпатического отдела ВНС располагаются по обе стороны позвоночника, образуя две симметричные цепи нервных узлов, соединенные друг с другом. Ганглии парасимпатического отдела ВНС находятся в стенках иннервируемых органов или вблизи них. Поэтому в парасимпатическом отделе ВНС пост-ганглионарные волокна в отличие от симпатических короткие.

4. Нервные волокна ВНС в 2—5 раз тоньше волокон СНС. Их диаметр составляет 0,002—0,007 мм, поэтому скорость проведения возбуждения по ним меньшая, чем по волокнам СНС, и достигает лишь 0,5— 18 м/с (для волокон СНС — 30-120 м/с). Большинство внутренних органов обладает двойной иннервацией, т. е. к каждому из них подходят нервные волокна как симпатического, так и парасимпатического отделов ВНС. Они оказывают противоположное воздействие на работу органов. Так, возбуждение симпатических нервов учащает ритм сокращений сердечной мышцы, сужает просвет кровеносных сосудов. Обратное действие связано с возбуждением парасимпатических нервов. Смысл двойной иннервации внутренних органов кроется в непроизвольности сокращений гладкой мускулатуры стенок. В этом случае надежную регуляцию их деятельности может обеспечить только двойная иннервация, оказывающая противоположный эффект.

Кровь

Внутренняя среда организма. Кровь, лимфа и тканевая жидкость образуют внутреннюю среду организма, которая окружает его клетки. Химический состав и физико-химические свойства внутренней среды относительно постоянны, поэтому клетки организма существуют в сравнительно стабильных условиях и мало подвержены воздействию внешней среды. Обеспечение постоянства внутренней среды достигается непрерывной работой многих органов (сердца, пищеварительной, дыхательной, выделительной системами), которые поставляют клеткам организма необходимые для жизнедеятельности вещества и удаляют из них продукты распада. Регуляторную функцию по поддержанию постоянства внутренней среды осуществляют нервная и эндокринная системы.

Между тремя составляющими внутренней среды организма — кровью, лимфой и тканевой жидкостью — существует тесная взаимосвязь. Так, бесцветная и прозрачная тканевая жидкость образуется из жидкой части крови — плазмы, проникающей через стенки капилляров в межклеточное пространство, а также из продуктов жизнедеятельности, поступающих из клеток. Ее проникновение через мембраны объясняется разницей гидростатического давления в кровеносных капиллярах и тканях, У взрослого человека объем тканевой жидкости, образуемой за сутки, достигает 20 л. Кровь поставляет в тканевую жидкость необходимые клеткам растворенные питательные вещества, кислород, гормоны и поглощает продукты жизнедеятельности клеток (углекислый газ, мочевину и др.). Большая часть тканевой жидкости успевает возвратиться обратно в кровяное русло, а меньшая ее часть поступает в слепо замкнутые капилляры лимфатических сосудов, образуя лимфу.

Лимфа —это полупрозрачная жидкость желтоватого цвета. Состав лимфы близок к составу плазмы крови. Однако белка в ней содержится в 3-4 раза меньше, чем в плазме, но больше, чем в тканевой жидкости. В лимфе имеется небольшое количество лейкоцитов. Мелкие лимфатические сосуды, сливаясь, образуют более крупные. В них имеются полулунные клапаны, обеспечивающие ток лимфы в одном направлении — к грудному и правому лимфатическим протокам, впадающим в верхнюю полую вену. Лимфа протекает через лимфатические узлы, обезвреживаясь в них за счет деятельности лейкоцитов, и в кровь поступает очищенной.

Движение лимфы медленное — около 0,2—0,3 мм/мин. Оно происходит главным образом вследствие сокращений скелетных мышц, присасывающего действия грудной клетки при вдохе и в меньшей степени вследствие сокращений мышц собственных стенок лимфатических сосудов. За сутки в кровь возвращается около 2 л лимфы. При патологических явлениях, нарушающих отток лимфы, наблюдается отек тканей.

Кровь — третья составляющая внутренней среды организма. Это ярко-красная жидкость, непрерывно циркулирующая в замкнутой системе кровеносных сосудов человека. Ее объем составляет 4,5—6 л, т. е. около 6—8% массы тела. Потеря одной трети объема крови приводит к гибели человека.

Состав и функции крови. Кровь — основная транспортная система внутри организма, осуществляющая перенос различных веществ. Она выполняет следующие функции:

1. питательную —за счеттранспорта растворенных питательных веществ от пищеварительного тракта к тканям, местам резервных запасов и от них;

2. дыхательную — путем транспорта газов (кислорода и углекислого газа) от дыхательных органов к тканям и в обратном направлении;

3. транспорт гормонов от желез внутренней секреции к органам (гуморальная регуляция);

4. транспорт конечных продуктов метаболизма из тканей к органам выделения;

5. защитную — обеспечение клеточного и гуморального иммунитета, свертывания крови;

6. терморегуляторную — перераспределение тепла между органами, регуляцию теплоотдачи через кожу;

7. механическую — придание тургорного напряжения органам за счет прилива к ним крови, а также обеспечения ультрафильтрации в капиллярах капсул нефрона почек и др.;

8. гомеостатическую — поддержание постоянства внутренней среды организма, пригодной для клеток в отношении ионного состава, концентрации водородных ионов и др.

Кровь состоит из жидкой части — плазмы (55%) и взвешенных в ней клеточных (форменных) элементов (45%).

Плазма крови содержит 90—92% воды и 8—10% сухого вещества. Сухой остаток состоит из органических соединений и минеральных веществ. Основными органическими соединениями плазмы крови являются белки, жиры и углеводы. Белки составляют 7—8% плазмы крови. Несколько десятков различных белков объединены в три основные группы: альбумины (около 4,5%), глобулины (2—3%) и фибриноген (0,2—0,4%). Белки выполняют ряд важных функций. С их помощью в значительной степени осуществляется транспорт веществ из крови к тканям. Обладая буферными свойствами, они участвуют в поддержании концентрации водородных ионов (рН) на постоянном уровне. Белки придают крови вязкость, участвуют в ее свертывании, осуществляют защитную функцию. Плазма крови, лишенная белка фибриногена, называетсясывороткой. Жиры плазмы крови поставляются главным образом с пищей, поэтому их содержание непостоянно (около 0,7%).Углеводы (главным образом в виде глюкозы) удерживаются в плазме на относительно постоянном уровне, равном 0,12%.

Минеральные вещества плазмы составляют 0,9%. В их состав входят преимущественно катионы натрия, калия, кальция, магния и анионы хлора, гидрокарбоната, гидрофосфата. Искусственные растворы, обладающие одинаковым с кровью осмотическим давлением, т. е. содержащие равную ей концентрацию солей, называют изоосмотическими или изотоническими.Изотоническим для теплокровных животных и человека является 0,95%-ыый раствор хлорида натрия. Такой раствор называют физиологическим. Раствор, имеющий большее осмотическое давление, чем плазма крови, называют гипертоническим, меньшее —гипотоническим.форменные элементы крови в изотоническом растворе сохраняют свойственную им форму, в гипертоническом растворе сморщиваются, а в гипотоническом — набухают и лопаются. Отсюда вытекает важность поддержания концентрации солей плазмы крови на постоянном уровне.

Кровь человека имеет слабощелочную реакцию: рН артериальной крови равна 7,4, а венозной, вследствие большего содержания в ней углекислого газа, — 7,35. Несмотря на то что в процессе обмена веществ в кровь непрерывно поступают углекислый газ, молочная кислота и другие продукты жизнедеятельности, которые могут изменить концентрацию водородных ионов, активная реакция крови сохраняется постоянной. Это постоянство обеспечивается буферными свойствами плазмы и эритроцитов крови, а также деятельностью выделительных органов, непрерывно удаляющих из организма избыток кислых и щелочных продуктов метаболизма.

Форменные элементы крови и их функции. К форменным элементам крови относятсяэритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Эритроциты — красные безъядерные клетки крови диаметром 7—8 мкм, определяющие ее цвет. В 1 мм^? крови их содержится в среднем около 4,5—5,5 млн. Эритроциты человека имеют форму двояковогнутых дисков, что увеличивает диффузную поверхность клетки. Благодаря такому строению эритроцитов их суммарная поверхность достигает огромных величин, приближающихся к 3 800 м², что в 1 500 раз превышает поверхность тела человека. Образуются эритроциты в красном костном мозге губчатых костей, а разрушаются в печени и селезенке. Продолжительность их жизни составляет около 120 суток.

Основной функцией эритроцитов является транспорт кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Осуществояется эта функция благодаря наличию в эритроцитах дыхательного пигмента — гемоглобина. В состав гемоглобина входят белок глобин и небелковая пигментная часть — гем. Двухвалентное железо, входящее в состав тема, способно присоединять кислород без изменения валентности. В процессе связывания кислорода гемоглобин превращается в оксигемоглобин, благодаря которому артериальная кровь приобретает ярко-алый цвет. В капиллярах тканей кислорода меньше, и здесь оксигемоглобин распадается на гемоглобин и кислород, где он потребляется клетками. Гемоглобин, отдавший кислород, называют восстановленным. Здесь же, в тканях, он присоединяет углекислый газ и превращается в карбогемоглобин. Именно он придает венозной крови, оттекающей от тканей, темно-вишневый цвет. Таким способом переносится около 10% углекислого газа, а большая его часть транспортируется плазмой крови в виде карбонатных соединений. Свойство гемоглобина легко присоединять и отдавать газы лежит в основе газообмена.

Гемоглобин способен образовывать и вредные для организма человека соединения. Одним из них является карбоксигемогло-бин — соединение гемоглобина с угарным газом. Это соединение в 300 раз прочнее оксигемоглобина. Отравление угарным газом опасно для жизни, так как резко снижает транспорт кислорода. В нормальных условиях на долю карбоксигемоглобина приходится лишь 1% гемоглобина крови, у курильщиков его содержание достигает 3%, а после глубокой затяжки — до 10%.

Содержание гемоглобина в крови здорового человека составляет около 14 г% (14г в 100 мл крови). 1 г гемоглобина способен связать 1,3 мл кислорода.

Лейкоциты — бесцветные (белые) клетки размером 0,07— 0,02 мм, не имеющие постоянной формы и способные к амебоидному движению. В отличие от эритроцитов они имеют ядро. Основной функцией лейкоцитов является осуществление иммунитета —защиты организма от живых тел и веществ, которые несут генетически чужеродную информацию. Ее источник —вирусы, чужеродные белки, а также клетки-мутанты самого организма. Все перечисленные факторы являются антигенами, т. е. агентами, которые при введении в организм способны вызвать ту или иную форму иммунного реагирования. Чаще антигенами являются чужеродные белки и нуклеиновые кислоты. Основным побудительным фактором активного движениялейкоцитов в сторону мест распада тканей либо микроорганизмов являются выделяемые ими химические вещества, т. е.хемотаксис. Следовательно, основная задача иммунной системы крови — поддержание генетического постоянства организма.

Лейкоциты образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах, селезенке, а разрушаются в очагах воспаления. Продолжительность жизни лейкоцитов различна: от нескольких часов, суток (для большинства их разновидностей) до нескольких лег.

В крови взрослого здорового человека лейкоцитов содержится около 6—8 тыс. в 1 мм³, однако их число может изменяться после приема пищи, мышечной работы, в стрессовой ситуации. При инфекционных и некоторых других заболеваниях число лейкоцитов резко увеличивается. При лучевой болезни оно значительно снижается в связи с поражением костного мозга.

Выделяют две группы лейкоцитов: зернистые (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) инезернистые (моноциты, или макрофаги, и лимфоциты). Самыми многочисленными являются нейтрофилы (50—79% всех лейкоцитов) и лимфоциты (20—40%). Наибольшей двигательной активностью и способностью к внутриклеточному перевариванию чужеродных частиц —фагоцитозу — обладают нейтрофилы и моноциты. Некоторые разновидности лимфоцитов способны вырабатывать защитные белки — антитела, или иммуноглобулины, которые разрушают чужеродные белки. Благодаря этой способности лимфоциты считаются центральным звеном иммунной защиты человека. При заболевании СПИД поражаются именно лимфоциты.

Иммунитет. В зависимости от происхождения различают естественный и искусственный виды иммунитета.

Естественный иммунитет представляет собой невосприимчивость к тому или иному заболеванию, полученную организмом ребенка от матери (плацентарный, или врожденный)либо приобретенную в результате перенесенного заболевания (постинфекционный).Естественный иммунитет сохраняется длительно.

Искусственно созданный иммунитет имеет также две формы. При одной из них в организм вводят ослабленные или убитые возбудители той или иной болезни. В этом случае организм, которому ввели вакцину, легко переболевает благодаря активной выработке им антител против введенного возбудителя болезни. Поэтому такая форма искусственно созданного иммунитета называется активной. По длительности действия он примерно идентичен постинфекционному.