Нормальная физиология — СПбГПМУ, Стоматологический факультет
Внутренняя среда организма (milieu intérieur) — это совокупность биологических жидкостей, непосредственно контактирующих с клетками и обеспечивающих их метаболические потребности. Концепция сформулирована Клодом Бернаром (1865) как условие независимости организма от колебаний внешней среды.
Выделяют три основных компонента:
| Компонент | Объем (у взрослого 70 кг) | Локализация |
|-----------|---------------------------|-------------|
| Кровь (плазма) | 3–4 л | Сосудистое русло |
| Интерстициальная (тканевая) жидкость | 10–12 л | Пространство между клетками |
| Трансцеллюлярная жидкость | 1–2 л | Полости тела (спинномозговая, синовиальная, плевральная и др.) |
Общий объем внутриклеточной жидкости составляет 28–30 л, внеклеточной — 14–16 л. Внеклеточная жидкость включает плазму и интерстиций.
> [!simple] Простыми словами: Внутренняя среда — это «бульон», в котором плавают все клетки организма. Он состоит из крови (циркулирующей по сосудам) и жидкости, которая омывает клетки снаружи. Клетки получают из этого бульона кислород и питательные вещества и выбрасывают в него углекислый газ и шлаки.
Гомеостаз — поддержание динамического равновесия параметров внутренней среды в узких физиологических границах. Термин введен Уолтером Кенноном (1929).
Осмолярность плазмы крови в норме составляет 285–295 мосм/л. Главный осмотически активный компонент — Na⁺ (140–145 ммоль/л).
Механизмы регуляции:
1. Антидиуретический гормон (АДГ) — при повышении осмолярности стимулирует реабсорбцию воды в почках.
2. Жажда — субъективное ощущение, побуждающее к потреблению воды.
3. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС) — регулирует объем крови через реабсорбцию Na⁺ и воды.
> [!formula] Осмотическое давление (закон Вант-Гоффа)
>
> где — осмотическое давление, — изотонический коэффициент, — молярная концентрация, — универсальная газовая постоянная, — абсолютная температура.
pH артериальной крови в норме составляет 7,35–7,45 (концентрация H⁺ 35–45 нмоль/л). Отклонение за пределы 6,8–7,8 несовместимо с жизнью.
Буферные системы крови:
Органная регуляция pH:
> [!example] Пример: При дыхательном ацидозе (гиповентиляция) накапливается CO₂, смещая буферное соотношение НCO₃⁻/H₂CO₃ от 20:1. Почки компенсаторно увеличивают реабсорбцию бикарбоната и экскрецию H⁺ в виде NH₄⁺.
| Ион | Концентрация в плазме | Значение |
|-----|----------------------|----------|
| Na⁺ | 135–145 ммоль/л | Осмос, потенциал действия |
| K⁺ | 3,5–5,5 ммоль/л | Мембранный потенциал, возбудимость |
| Ca²⁺ | 2,2–2,6 ммоль/л | Сокращение мышц, свертывание, передача сигнала |
| Cl⁻ | 98–108 ммоль/л | Пассивное распределение, кислотно-основной баланс |
| Mg²⁺ | 0,7–1,1 ммоль/л | Коферменты, нервно-мышечная передача |
Норма: 36,5–37,2 °C (орально), 36,6–37,0 °C (ректально). Регуляция осуществляется:
> [!simple] Простыми словами: Чтобы клетки работали правильно, нужно, чтобы вокруг них была «умеренная» среда: не слишком соленая, не слишком кислая, не слишком горячая или холодная. Организм постоянно следит за этими показателями и чинит отклонения за счет почек, легких, желез и сосудов.
Внутренняя среда выполняет транспортную роль между клетками и органами:
Использует рефлекторные дуги:
1. Рецепторы: осмо-, хемо-, баро-, терморецепторы
2. Афферентное звено: соматические и висцеральные нервы
3. Центральный отдел: гипоталамус, ретикулярная формация, кора
4. Эфферентное звено: вегетативная нервная система (симпатический, парасимпатический отделы)
5. Эффекторы: почки, сосуды, железы, мышцы
Осуществляется гормонами и местными медиаторами:
| Система | Ключевые гормоны | Эффект |
|---------|------------------|--------|
| Осморегуляция | АДГ, альдостерон, натрийуретический пептид | Объем и осмолярность |
| Кальциевый гомеостаз | Паратгормон, кальцитонин, витамин D₃ | Уровень Ca²⁺ |
| Глюкозный гомеостаз | Инсулин, глюкагон, кортизол, адреналин | Концентрация глюкозы |
Отрицательная обратная связь — основная форма регуляции:
Положительная обратная связь встречается реже (роды, свертывание крови, потенциал действия).
> [!critical] Ключевой факт: Внутренняя среда — это внеклеточная жидкость (плазма + интерстиций), а клетки — «жители», живущие в этой среде. Гомеостаз — не просто стабильность, а непрерывная работа систем, возвращающих ключевые показатели (pH, осмолярность, объем, температуру, ионы) в физиологический диапазон. Нарушение хотя бы одной из констант приводит к патологии (ацидоз, дегидратация, гиперкалиемия, гипотермия).
---
Итог. Физиология внутренней среды изучает состав и свойства жидких сред организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость), поддерживаемые в гомеостазе за счет согласованной работы нервной, эндокринной и выделительной систем. Главные константы — осмолярность, pH, температура, концентрация ионов — регулируются рефлекторно и гуморально по принципу обратной связи.
Все вопросы раздела: Подготовка к экзамену по Нормальной физиологии