Физиология ребенка-УП. Основы анатомии и физиологии ребенка
 Скачать 1.3 Mb.
|
|
Глава 6. Внутренняя среда организма и ее возрастные особенности. Межклеточная жидкость, лимфа и кровь являются внутренней средой организма. Жизнедеятельность всех клеток, тканей и органов зависит от состояния этой среды. Она имеет относительное постоянство своего состава, что обеспечивает устойчивость функций организма. Способность организма поддерживать постоянство внутренней среды называется гомеостазом. Гомеостаз реализуется путем нервной и гуморальной регуляции процессов, происходящих в межклеточной жидкости, лимфе и крови. Внутренняя среда организма принимает активное участие в обмене веществ, обеспечивая доставку питательных веществ и кислорода всем клеткам тела. Продукты жизнедеятельности в составе межклеточной жидкости, а затем и лимфы, поступают в кровеносную систему. После соответствующей обработки и обеззараживания они выводятся из организма. 6.1. Межклеточная жидкость. В межклеточном пространстве всех тканей находится жидкость, которая называется межклеточной или тканевой. Она образуется в результате фильтрации крови из капилляров, а также за счет поступления веществ из клеток. Таким образом, тканевая жидкость состоит из воды и химических веществ - поступающих из крови и продуктов обмена. Организм человека массой 70 кг содержит около 20 л тканевой жидкости. Условия внешней среды постоянно изменяются, но показатели внутренней среды организма колеблются в определенных пределах. Для сохранения такого равновесия организм использует симпатическую и парасимпатическую части нервной системы, а также систему желез внутренней секреции. Вода является универсальным растворителем и средой, принимающей участие во всех физиологических и биохимических процессах. Потребность взрослого человека в воде большая -1,75-2,20 л в сутки, что составляет 25-35 мл на 1 кг массы тела, а у детей раннего возраста она достигает 120-150 мл на 1 кг массы тела. Потеря 6-8 % воды вызывает тяжелые нарушения процесса жизнедеятельности, потеря 10 % - дает необратимые изменения многих функций организма, а потеря 21 % приводит к быстрой смерти. Основным условием существования организма является постоянство содержания ионов и молекул в жидкостях. Эти показатели находятся во взаимосвязи с возрастом. Дети ранних возрастных групп характеризуются морфологической незрелостью тканей и функциональной неполноценностью. Нарушения постоянства внутренней среды организма у них возникают быстрее и протекают более тяжело. 6.2. Лимфа и лимфатическая система. Лимфа образуется из тканевой жидкости. За сутки человек вырабатывает 2-3 л лимфы. Лимфа - это водный раствор органических соединений, состав которого зависит от места образования лимфы. В основном - это белки и липиды. Уровень суммарных глобулинов лимфы почти в 2 раза ниже, чем в сыворотке крови: 21,7+2,3 и 48,3+3,4 г/л соответственно в лимфе и в крови. Центральная лимфа имеет следующие особенности своего белкового и ионного состава: альбумины (15,0-40,0 г/л), глобулины (10,0-16,1 г/л), 1-глобулины (2,9-9,1 %), 2-глобулины (5,2-11,0 %), бета-глобулины (6,7-17,7 %), гамма-глобулины (10,0-23,8 %), фибриноген (1,5-4,6 %), протромбин (30,0-78,7 %), общий белок (25,0-56,1 г/л), ионы натрия (1143-137,5 ммоль/л), ионы калия (3,6-5,8 ммоль/л), ионы кальция (2,0-3,1 ммоль/л), ионы магния (0,6-1,5 ммоль/л), ионы хлора (92,0-140,7 ммоль/л). Плотность лимфы колеблется в пределах от 1,01 до 1,23 г/мл. Кроме того, в лимфе находятся лимфоциты. Межклеточная жидкость поступает в лимфатические капилляры, переходящие в лимфатические сосуды. В лимфатические капилляры всасываются вещества, которые не могут проникнуть в кровь через стенки кровеносных сосудов: крупнодисперсные белки, части погибших клеток, микробы, продукты их жизнедеятельности и др. Лимфатические сосуды постепенно укрупняются и впадают в шейный и грудной протоки, а затем - в подключичные вены. Движение лимфы по сосудам обеспечивают сокращения скелетных мышц. Полулунные клапаны, находящиеся в сосудах, препятствуют обратному току жидкости. Скорость тока лимфы очень мала - 0,25-0,30 мм/час, однако при физической нагрузке она увеличивается в 10-15 раз. Лимфатическая система работает как дренажная система, возвращая в кровь избыток жидкости, скопившейся в тканях. По ходу лимфатических сосудов располагаются лимфатические узлы. У взрослого человека имеется около 460 лимфатических узлов. Скопления лимфоузлов наблюдаются в подколенной и подмышечной впадинах, в локтевой ямке, в паховой области, в районе глотки, в легких и бронхах. Лимфатические узлы имеют соединительнотканную оболочку, от которой внутрь узла отходят перекладинки, дающие опору для нежной лимфатической ткани. Лимфатическая ткань состоит из клеток, способных к фагоцитозу, и лимфатических фолликулов, в которых образуются и скапливаются лимфоциты. Внутри фолликула расположен реактивный центр, в котором обезвреживаются микробы и чужеродные вещества. Особое значение для иммунитета имеют миндалины и лимфатические узлы пищеварительного тракта. Они развиваются очень быстро и полностью формируются на третьем году жизни ребенка. Реактивные центры появляются значительно позднее. Это свидетельствует о своеобразии сопротивляемости детского организма, выражающемся в пониженном иммунитете. 6.3. Кровь. Кровь принимает непосредственное участие в сохранении постоянного состава внутренней среды организма, выполняя транспортную, трофическую, защитную, информационную и гемостатическую функции. Кровь состоит из плазмы и форменных элементов (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты). Плазма составляет 55-60 % от общего объема крови. В состав плазмы входят вода (около 90 %), белки (около 8 %), жиры (около 1 %), углеводы (около 0,1 %), неорганические вещества (около 0,9 %; в основном ионы натрия и хлора), а также микроколичества низкомолекулярных соединений. рН плазмы крови может изменяться только в узких пределах: от 7,35 в венозной крови до 7,43 в артериальной. Сравнительное содержание ионов в плазме крови, межклеточной жидкости и эритроцитах представлено в таблице 6.1. Количество крови у взрослого человека составляет 6-8 % от массы тела, что соответствует приблизительно 5-ти литрам. В спокойном состоянии только 40-45 % крови циркулирует по сосудам. Остальная кровь находится в депо (печень, селезенка, подкожная клетчатка). Быстрая потеря циркулирующей крови опасна для жизни. При этом наблюдается резкое падение кровяного давления. Депонированная кровь попадает в кровяное русло при кровопотерях, при значительных повышениях температуры тела, при мышечной нагрузке и др. Напряженность обмена веществ находится в прямой зависимости от состава крови и возраста детей. Чем младше ребенок, тем выше у него обмен веществ и, следовательно, больше крови приходится на 1 кг массы тела. У новорожденных этот показатель составляет 150 мл, у грудных - 110 мл, у 7-12-ти летних школьников - 70 мл и у ребят старше 15 лет - 65 мл на 1 кг массы тела. Эритроциты относятся к форменным элементам крови. Они представляют собой безъядерные клетки, имеющие форму двояковогнутого диска. Такая форма, по сравнению с шарообразной, увеличивает площадь поверхности в 1,5 раза. Количество эритроцитов в 1 мкл крови находится в пределах от 4,0 до 5,5 миллионов. Эритроциты живут у новорожденных 14 суток, а у взрослых - 30-40 дней (максимальная продолжительность жизни может достигать 120 дней). Эритроциты разрушаются с помощью гемолизинов в печени и селезенке. В цитоплазме эритроцитов находится белок гемоглобин (Hb), молекулярная масса около 68000 у.е., состоящий из 4-х полипептидных цепей - две альфа- и две бета-цепи. В состав каждой цепи входит небелковая составляющая, которая называется гемом. В центре молекулы гема находится атом железа в степени окисления +2. В таком состоянии железо способно связываться с кислородом без изменения степени окисления. В норме гемоглобин содержится в виде трех физиологических соединений: оксигемоглобин - гемоглобин, присоединивший кислород; дезоксигемоглобин Таблица 6.1 Содержание ионов в плазме крови, эритроцитах и микросреде тканей (ммоль/л) у здорового человека
- оксигемоглобин, отдавший кислород; карбгемоглобин - соединение гемоглобина с углекислым газом. В крови взрослых людей содержание гемоглобина составляет 130-160 г/л (у мужчин больше, чем у женщин). Гемоглобин новорожденных детей характеризуется повышенным сродством к кислороду и называется фетальным. Повышенное содержание эритроцитов и гемоглобина и его усиленная способность поглощать кислород обеспечивают детям раннего возраста высокий обмен веществ. В процессе постнатального онтогенеза уже на первом году жизни фетальный гемоглобин замещается на гемоглобин взрослых. Количество кислорода, поглощаемого кровью, можно определить следующим образом. При температуре 0 oС и давлении 760 мм рт.ст. один грамм гемоглобина поглощает 1,34 мл кислорода, следовательно кровь взрослого человека способна поглотить около 800 мл кислорода. Гемоглобин обладает способностью образовывать и патологические соединения. Одним из них является карбоксигемоглобин - соединение гемоглобина с угарным газом. Сродство железа гемоглобина к угарному газу превышает его сродство к кислороду в 200-300 раз, поэтому даже 0,1 % угарного газа в воздухе ведет к превращению 80 % гемоглобина в карбоксигемоглобин. Карбоксигемоглобин не способен присоединять кислород. Эритроциты можно сохранять только в изотоническом физиологическом растворе, где концентрация минеральных веществ такая же, как в плазме крови - 0,9 %. В гипотонических растворах (с пониженным содержанием солей - ниже 0,4 %) эритроциты разрушаются. Этот процесс разрушения называется гемолизом. Способность противостоять гемолизу обозначается как резистентность эритроцитов. Длительная мышечная работа вызывает снижение количества эритроцитов и уровня гемоглобина. Восстановление указанных показателей до исходного уровня у детей и подростков происходит гораздо медленнее, чем у взрослых. При отстаивании цельной крови с прибавлением противосвертывающих веществ эритроциты оседают. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) в норме составляет 3-12 мм в час. Она зависит от количества и соотношения белков в плазме крови. При заболеваниях воспалительного характера, наличии опухоли, лейкоза СОЭ повышается. Степень повышения, как правило, связана с тяжестью болезни. В первые сутки после рождения содержание гемоглобина в среднем составляет 130 г/л, количество эритроцитов - 7,2 млн. в 1 мкл крови. В дальнейшем за счет интенсивного распада эритроцитов наблюдается падение уровня гемоглобина и числа эритроцитов, достигая к 6-му месяцу значений 65-80 г/л и 4,0-4,5 млн. в 1 мкл крови, соответственно. С года начинается постепенное увеличение содержания гемоглобина и эритроцитов, которое продолжается вплоть до периода полового созревания. Лейкоцитами называются бесцветные ядерные клетки крови с амебоидной подвижностью. В 1 мкл крови находится 6-8 тысяч лейкоцитов. Количество лейкоцитов может колебаться в широких пределах. Увеличение числа лейкоцитов (лейкоцитоз) возникает даже у здоровых людей, например, после мышечной работы, после приема пищи, у беременных женщин. Уменьшение числа лейкоцитов (лейкопения) развивается после ионизирующего облучения, при состояниях, характеризующихся снижением сопротивляемости организма. Многие лейкоциты обеспечивают клеточную защиту организма - фагоцитоз, т.е. поглощение и внутриклеточное переваривание микробов, омертвевших клеток, чужеродных веществ. Средняя продолжительность жизни лейкоцитов составляет 12-15 дней. В организме существуют лейкоциты, способные проявлять активность в течение десятилетий, например, иммунокомпетентные клетки памяти. По наличию зернистости в цитоплазме лейкоциты подразделяются на гранулоциты (с зернистостью) и агранулоциты (без зернистости). Первые клетки имеют сегментированное ядро, а вторые - крупное ядро округлой формы. Основную массу лейкоцитов составляют гранулоциты - нейтрофилы (70 %), эозинофилы (1,5 %) и базофилы (0,5%). Среди агранулоцитов (28 %) выделяют моноциты (4 %) и лимфоциты (24 %). Процентное соотношение всех видов лейкоцитов составляет лейкоцитарную формулу. Нейтрофилы, окрашивающиеся нейтральными красителями, относятся к микрофагам. Они способны фагоцитировать до 30 бактерий на одну клетку. Активны в очагах воспаления и инфекции. Эозинофилы, окрашивающиеся кислым красителем эозином, проявляют антиаллергенную активность, принимают участие в иммунных процессах. Фагоцитоз для них характерен в меньшей степени. Базофилы из-за наличия в цитоплазматических гранулах гепарина (противосвертывающее действие) и гистамина (сужение кровеносных сосудов и раздражение нервных окончаний) принимают активное участие в воспалительных и аллергических реакциях организма. Частично осуществляют фагоцитоз. Моноциты - это большие клетки с крупным ядром. В крови циркулируют короткое время (2-3 дня); мигрируют в ткани, превращаясь в макрофаги (способны фагоцитировать до 100 бактерий на клетку). Среди лимфоцитов различают два вида клеток: тимус-зависимые (Т-лимфоциты) и бурсо-зависимые (В-лимфоциты). Первые осуществляют главным образом клеточный иммунитет, а вторые - гуморальный. В первые сутки жизни ребенка количество лейкоцитов нарастает с 20,5 тыс. до 29,3 тыс., что связано с необходимостью фагоцитировать распадающиеся эритроциты и послеродовые тканевые кровоизлияния. Со вторых суток жизни число лейкоцитов начинает падать, достигая к 12-дню уровня 11,2 тыс. в 1 мкл крови. Такое количество лейкоцитов сохраняется до конца первого года жизни, после чего оно начинает падать, приближаясь к 13-15 годам величинам, соответствующим взрослому организму. В процессе роста ребенка в лейкоцитарной формуле происходят значительные изменения, причем в большей степени это касается нейтрофилов и лимфоцитов (таблица 6.2). Первый перекрест их содержания происходит на 5-6 дни жизни. После года увеличивается число нейтрофилов, а количество лимфоцитов постепенно снижается. В возрасте 4-5 лет вновь наступает перекрест, когда число нейтрофилов и лимфоцитов выравнивается, а в дальнейшем наблюдается увеличение числа нейтрофилов при снижении количества лимфоцитов. С 12 лет лейкоцитарная формула ребенка мало отличается от таковой у взрослого человека. Таблица 6.2 Лейкоцитарная формула крови у детей различного возраста (по А.Ф.Тур)
Тромбоциты или кровяные пластинки представляют собой уплощенные овальные двояковыгнутые безъядерные фрагменты кроветворных клеток. Тромбоциты принимают участие в процессе свертываемости крови. При повреждении стенок кровеносных сосудов или при механических разрушениях тромбоциты освобождают биологически активные вещества, в том числе и тромбопластин. Под действием последнего белок плазмы крови протромбин превращается в тромбин, что в свою очередь вызывает переход растворимого в плазме белка фибриногена в нерастворимую форму - фибрин. Нити фибрина образуют сгустки, содержащие задержанные в них эритроциты. Сложный процесс свертываемости крови протекает в 12 стадий. При этом необходимым компонентом многих превращений являются ионы кальция. Кроме того, тромбоциты способны фагоцитировать вирусы, иммунные комплексы (антиген-антитело), неорганические частицы. По количеству тромбоцитов кровь детей отличается от крови взрослых только в период новорожденности. В первые 5 часов жизни содержание тромбоцитов находится на уровне 219000 в 1 мкл крови. Начиная с 6-го часа после рождения и до 5-го дня жизни количество тромбоцитов снижается до 175000 в 1 мкл крови. К 10-му дню их количество увеличивается до 200800 в 1 мкл крови и в дальнейшем остается примерно постоянным. Кроветворение у человека возникает на 2-3 неделе эмбриогенеза в стенке желточного мешка. С 7-8 недели и до конца внутриутробного развития процесс кроветворения осуществляется в основном в печени. С 12 недели кроветворную функцию начинает осуществлять и костный мозг. После рождения только красный костный мозг является органом кроветворения. Особенностью детей самой младшей возрастной группы является сильное развитие и более интенсивное функционирование, по сравнению со взрослыми, органов кроветворения. В крови детей указанной группы нередко обнаруживаются молодые формы эритроцитов и лейкоцитов. Функция органов кроветворения у них менее устойчива и легко нарушается, возвращаясь к зародышевому типу с образованием юных и незрелых форм клеток. 6.4. Группы крови. На поверхности эритроцитов могут быть расположены специфические антигены (агглютиногены) двух типов - А и В. В плазме крови могут находится два типа антител (агглютинины) - и . При встрече комплементарных (одноименных) агглютиногенов и агглютининов, например А и или В и , происходит склеивание эритроцитов - агглютинация. В зависимости от комбинаций наличия или отсутствия на эритроцитах антигенов и в плазме соответствующих антител выделяют 4 группы крови: Таблица 6.3
Эти особенности необходимо учитывать при переливании крови, чтобы не допустить склеивания эритроцитов донорской крови в плазме крови реципиента (эритроциты реципиента при переливании небольших порций крови агглютинировать под влиянием антител донора не будут вследствии эффекта разбавления последних плазмой реципиента). В случае склеивания эритроцитов донора может произойти закупорка кровеносных сосудов, гемолиз эритроцитов реципиента и, как следствие, смерть организма. Агглютинация эритроцитов при переливании крови возможна в следующих случаях: Таблица 6.4
Примечание: "+" - агглютинация; "-" - отсутствие агглютинации. Эритроциты первой группы не склеиваются плазмой других групп, что позволяет считать людей с первой группой крови I(0) универсальными донорами. Плазма четвертой группы IY(АВ) крови не склеивает эритроциты других групп, поэтому люди, имеющие эту группу крови, относятся к универсальным реципиентам. Кровь группы II(А) можно переливать только группам II(А) и IY(АВ), а группы III(В) - только III(В) и IY(АВ). Группа крови у человека постоянна, не изменяется в течение жизни и передается по наследству как признак, определяющийся парными комбинациями из трех аллелей. Следует учитывать, что из других систем (групп) крови, а их сейчас насчитывается более 20, особенное значение имеет агглютиноген резус-фактор (Rh). Эритроциты 85 % людей содержат резус-фактор (Rh+ или резус-положительные), а 15 % людей не содержат его (Rh- или резус-отрицательные). Переливание резус-отрицательным людям крови с наличием резус-фактора вызывает образование соответствующих антител. При повторном переливании такой же крови образовавшиеся антитела взаимодействуют с резус-фактором, в результате чего происходит гемолиз эритроцитов донорской крови. Резус-фактор передается по наследству. Если резус-положительный плод развивается в организме резус-отрицательной матери, то возникает иммунный конфликт, проявляющийся в том, что образовавшиеся антитела материнского организма будут взаимодействовать с антигенами (Rh+) эритроцитов плода. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||