Поміркуйте й обговоріть ситуацію Організм новонародженої дитини містить 80% води! Коли людина стає дорослою, цей відсоток зменшується до 65%. Але все одно це дуже багато. Велика кількість води міститься не в клітинах, які формують організм, а між ними. Як ви вважаєте, чому саме вода є основною речовиною нашого організму? Навіщо вона потрібна, які функції виконує?
Вода є основою внутрішнього середовища організму, бо вона входить до складу міжклітинної речовини разом з білками, вуглеводами та солями.
Вона потрібна для транспортування поживних речовин, кисню та води до клітин.
Вода допомагає виводити з клітин вуглекислий газ та інші продукти обміну речовин.
Без води клітини висохнуть і загинуть.
Вода підтримує гомеостаз, забезпечуючи сталість температури, концентрації солей та інших параметрів.
Складники внутрішнього середовища організму людини
Відкритий мікрофон
Які показники гомеостазу порушуються під час інфекційних захворювань?
Під час інфекційних захворювань організм мобілізує свої сили для боротьби зі збудником, що призводить до порушення низки показників гомеостазу.
- Температура тіла. Найпомітнішою зміною є підвищення температури, або лихоманка. Це захисна реакція організму, але, як зазначено в підручнику, занадто висока температура є небезпечною, оскільки може викликати руйнування білків.
- Склад крові. Інфекція викликає зміни в системі крові, зокрема в імунній системі та системі згортання (гемостазу). Наприклад, може змінюватися кількість лейкоцитів, які відповідають за боротьбу з інфекцією.
- Імунна відповідь. Інфекційні процеси викликають активацію імунної системи та розвиток запальних реакцій, що є відповіддю організму на збудника.
- Інші показники. Через загальне навантаження на організм можуть змінюватися й інші фізико-хімічні параметри, такі як артеріальний тиск або рівень глюкози в крові. Наприклад, деякі інфекції можуть негативно впливати на вироблення гормонів та ферментів.
Знайдіть інформацію й дайте відповіді на запитання
Як порушено гомеостаз у людей із цукровим діабетом? Які регуляторні механізми не працюють?
Коротко: При цукровому діабеті головним порушенням гомеостазу є стійке підвищення рівня глюкози в крові. Це відбувається, бо не працює механізм регуляції рівня глюкози: організм виробляє недостатньо гормону інсуліну, або клітини на нього не реагують. Через це глюкоза накопичується в крові, що призводить до пошкодження судин та органів.
Більш детально:
При цукровому діабеті порушується здатність організму підтримувати сталість внутрішнього середовища, тобто гомеостаз.
Основне порушення гомеостазу — це гіперглікемія, тобто стійке підвищення рівня глюкози в крові вище за нормальні показники (3,3–6 ммоль/л). Це відбувається через проблеми з гормоном інсуліном.
Гіперглікемія запускає низку інших порушень:
- Хронічне запалення та оксидативний стрес у тканинах, що пошкоджує клітини.
- Ураження імунної системи, що робить організм більш вразливим до інфекцій.
- Пошкодження органів і систем: страждають судини, що призводить до ускладнень з боку очей (діабетична ретинопатія), нирок, нервової системи (нейропатія) та шлунково-кишкового тракту.
Регуляторні механізми, які не працюють при цукровому діабеті, включають:
- Механізм регуляції рівня глюкози. Ключова проблема полягає в недостатньому виробництві інсуліну підшлунковою залозою або в нездатності клітин організму ефективно на нього реагувати (інсулінорезистентність). Інсулін відповідає за транспортування глюкози з крові до клітин для отримання енергії. Коли цей механізм не працює, глюкоза накопичується в крові.
- Імунні регуляторні механізми. Порушується баланс імунних клітин, що призводить до хронічного запалення та пошкодження тканин, замість того, щоб захищати їх.
- Гормональна регуляція. Можуть виникати порушення в роботі інших гормонів, що впливають на обмін речовин.
Знайдіть інформацію й виконайте завдання: Серце людини розміром з її кулак (0,42% від маси тіла), воно має форму конуса й розташоване в грудній клітці, де трохи зміщене вліво. Розрахуйте, у скільки разів ваше серце збільшилося з моменту народження до сьогодні? Чи збільшується серце пропорційно до розміру тіла?
Щоб розрахувати, у скільки разів збільшилося серце, потрібно порівняти вагу при народженні та теперішню вагу. Наприклад, якщо середня вага новонародженого становить 3,5 кг, а вага підлітка — близько 60 кг, то тіло стало важчим приблизно в 17 разів (60 / 3,5 ≈ 17). Оскільки маса серця становить 0,42% від маси тіла, то і серце збільшилося приблизно у 17 разів.
Так, серце збільшується пропорційно до розміру (маси) тіла. Це випливає з того, що його маса протягом життя становить приблизно сталий відсоток від загальної маси тіла, а саме 0,42%.
Відкритий мікрофон. У людини налічується понад 400 лімфатичних вузлів. Навіщо лікарі перевіряють їхній стан у пацієнтів? Якщо лімфовузли збільшені, що це означає? Чому можуть бути збільшені лімфовузли шиї?
Лікарі перевіряють стан лімфатичних вузлів, тому що вони є важливою частиною імунної системи. Їхній стан допомагає визначити, чи є в організмі інфекція або запалення, адже саме у вузлах містяться лімфоцити, які борються з бактеріями та вірусами.
Якщо лімфовузли збільшені, це означає, що імунна система активно працює і бореться з інфекцією. У відповідь на потрапляння в організм чужорідних агентів, лімфоцити у вузлах починають активно розмножуватися, щоб знешкодити загрозу, що й призводить до збільшення розміру вузла.
Лімфовузли на шиї можуть збільшуватися через локальні інфекції, такі як ангіна, застуда або захворювання зубів. Оскільки вони розташовані близько до органів дихання та ротової порожнини, вони першими реагують на збудників, що потрапляють в організм.
Запитання і завдання
1. Які тканини є основними складниками внутрішнього середовища організму? Яке значення має те, що ці тканини є рідинами?
Основними складниками внутрішнього середовища є тканинна рідина, кров і лімфа. Це рідкі сполучні тканини. Те, що вони є рідинами, має ключове значення, оскільки це дозволяє їм виконувати транспортну функцію: переносити до клітин кисень, воду та поживні речовини, а також виводити з них продукти обміну, наприклад, вуглекислий газ.
2. Чому організм повинен підтримувати гомеостаз?
Організм повинен підтримувати гомеостаз, тобто сталість параметрів внутрішнього середовища, бо це критично важливо для його виживання. Порушення гомеостазу, наприклад, значне підвищення температури тіла, може призвести до руйнування білків, розвитку захворювань і навіть загибелі організму.
3. Чим схожі й чим відрізняються серцево-судинна й лімфатична системи?
Схожість полягає в тому, що обидві системи є транспортними та складаються з судин.
Відмінності:
- Серцево-судинна система транспортує кров, а лімфатична — лімфу.
- Кров рухається завдяки роботі серця, а рух лімфи забезпечується скороченням скелетних м’язів.
- Серцево-судинна система є замкненою, тоді як лімфатична починається в тканинах і впадає у венозну систему.
- Лімфатична система також виконує імунну функцію
4. Як виникає набряк тканин? Що треба робити й чого не варто робити, щоб запобігти утворенню набряків?
Набряк виникає, коли в міжклітинному просторі накопичується надлишок тканинної рідини. Це може статися, якщо лімфатична система не справляється з її відведенням назад у кров. Щоб запобігти набрякам, варто бути фізично активним, оскільки рух лімфи залежить від скорочення м’язів. Відповідно, не варто довго перебувати в нерухомому стані.
5. Перекладіть англомовні підписи до малюнка й текст. Поясніть, за яким механізмом рухається лімфа в лімфатичних судинах. Як працюють клапани?
- Valve open — клапан відкритий
- Overlapping endothelial cells — перекриті ендотеліальні клітини
- Direction of lymph flow — напрямок руху лімфи
- Valve closed — клапан закритий
- Fluid entering lymphatic capillary — рідина надходить у лімфатичний капіляр
- Longitudinal section — поздовжній розріз
Текст:
«На відміну від кровообігу, який приводиться в дію серцем, лімфатична система покладається на скорочення скелетних м’язів для переміщення лімфи. Клапани всередині лімфатичних судин забезпечують рух лімфи лише в одному напрямку».
Механізм руху лімфи та робота клапанів:
При скороченні м’язів стінки лімфатичних судин здавлюються, проштовхуючи лімфу вперед. Клапани відкриваються у напрямку руху й закриваються, коли рідина намагається повернутися назад, запобігаючи зворотному току.