Какво е осмотично налягане? Състоянието на еритроцитите в разтвори на NaCl с различни концентрации показва еритроцитите в разтвори на NaCl

Според програмата I.N. Пономарева.

учебник:Биология Човек. А.Г. Драгомилов, Р.Д. каша.

Тип урок:

1. за основна дидактическа цел - усвояване на нов материал;

2. според начина на провеждане и етапите на учебния процес - комбинирани.

Методи на урока:

1. по характер на познавателната дейност: обяснително-илюстрирана, проблемно-търсена.

2. по вид източник на знания: словесно-визуален.

3. според формата на съвместна дейност между учител и ученици: разказ, разговор

Цел: Да се задълбочи значението на вътрешната среда на организма и хомеостазата; обяснява механизма на кръвосъсирването; продължете да развивате умения за микроскопия.

Дидактически задачи:

1) Състав на вътрешната среда на тялото

2) Състав на кръвта и нейните функции

3) Механизъм на кръвосъсирването

1) Назовете компонентите на вътрешната среда на човешкото тяло

2) Определяне на кръвни клетки под микроскоп, рисунки: червени кръвни клетки, левкоцити, тромбоцити

3) Посочете функциите на кръвните клетки

4) Характеризирайте съставните компоненти на кръвната плазма

5) Установете връзката между структурата и функциите на кръвните клетки

6) Обяснете значението на кръвните изследвания като средство за диагностициране на заболявания. Обосновете мнението си.

Задачи за развитие:

1) Способност за изпълнение на задачи, ръководени от методически указания.

2) Извлечете необходимата информация от източници на знания.

3) Способността да се правят изводи след гледане на слайдове по темата „Кръв“

4) Възможност за попълване на диаграми

5) Анализирайте и оценявайте информацията

6) Развийте творческите способности на учениците

Образователни задачи:

1) Патриотизмът върху жизнената дейност на I.I. Мечников

2) Формиране на здравословен начин на живот: човек трябва да следи състава на кръвта си, да яде храни, богати на протеини и желязо, да избягва загуба на кръв и дехидратация.

3) Създайте условия за формиране на лично самочувствие.

Изисквания към нивото на подготовка на студентите:

Уча:

кръвни клетки под микроскоп, рисунки

Описвам:

функции на кръвните клетки;
механизъм на кръвосъсирването;
функция на съставните компоненти на кръвната плазма;
признаци на анемия, хемофилия

Сравнете:

млад и зрял човешки еритроцит;
човешки и жабешки еритроцити;
броят на червените кръвни клетки при новородени и възрастни.

Кръвна плазма, еритроцити, левкоцити, тромбоцити, хомеостаза, фагоцити, фибриногени, коагулация на кръвта, тромбопластин, неутрофили, еозинофили, базофили, моноцити, лимфоцити, изотонични, хипертонични, хипотонични разтвори, физиологичен разтвор.

Оборудване:

1) Таблица „Кръв“

2) Електронен диск „Кирил и Методий”, тема „Кръв”

3) Цяла човешка кръв (центрофугирана и чиста).

4) Микроскопи

5) Микропрепарати: човешка и жабешка кръв.

6) Сурови картофи в дестилирана вода и сол

7) Физиологичен разтвор

8) 2 червени роби, бяла роба, балони

9) Портрети на I.I. Мечников и А. Левенгук

10) Пластилин червено и бяло

11) Презентации на студенти.

Стъпки на урока

1. Актуализиране на основни знания.

Клод Бернар: „Аз бях първият, който настояваше на идеята, че за животните всъщност има 2 среди: едната среда е външна, в която се намира организмът, а другата среда е вътрешна, в която живеят тъканни елементи.

Попълнете таблицата.

„Компоненти на вътрешната среда и тяхното разположение в тялото.“ Вижте Приложение № 1.

2.Изучаване на нов материал

Мефистофел, приканвайки Фауст да подпише съюз със „зли духове“, каза: „Кръвта, трябва да знаете, е много специален сок“. Тези думи отразяват мистичната вяра в кръвта като нещо тайнствено.

Кръвта беше призната за мощна и изключителна сила: кръвта беше запечатана със свещени клетви; жреците карали дървените си идоли да „плачат кръв“; Древните гърци са принасяли кръв в жертва на своите богове.

Някои философи от Древна Гърция смятат кръвта за носител на душата. Древногръцкият лекар Хипократ е предписвал кръвта на здрави хора на психично болните. Той смяташе, че в кръвта на здравите хора има здрава душа.

Наистина кръвта е най-удивителната тъкан на нашето тяло. Подвижността на кръвта е най-важното условие за живота на тялото. Точно както е невъзможно да си представим държава без транспортни комуникационни линии, невъзможно е да разберем съществуването на човек или животно без движението на кръвта през съдовете, когато кислород, вода, протеини и други вещества се разпределят във всички органи и носни кърпи. С развитието на науката човешкият ум навлиза все по-дълбоко в многото тайни на кръвта.

И така, общото количество кръв в човешкото тяло е равно на 7% от теглото му, като обем е около 5-6 литра при възрастен и около 3 литра при юноши.

Какви функции изпълнява кръвта?

Ученик: Демонстрира основни бележки и обяснява функциите на кръвта. Вижте Приложение № 2

По това време учителят прави допълнения към електронния диск „Кръв“.

Учителят: От какво се състои кръвта? Показва центрофугирана кръв, където се виждат два ясно различими слоя.

Горният слой е леко жълтеникава полупрозрачна течност - кръвна плазма, а долният слой е тъмночервена утайка, която се образува от формени елементи - кръвни клетки: левкоцити, тромбоцити и еритроцити.

Особеността на кръвта се състои в това, че тя е съединителна тъкан, чиито клетки са суспендирани в течно междинно вещество - плазма. Освен това в него не се случва възпроизвеждане на клетките. Замяната на стари, умиращи кръвни клетки с нови се извършва благодарение на хемопоезата, която се случва в червения костен мозък, който запълва пространството между костните напречни греди с гъбестото вещество на всички кости. Например, унищожаването на стари и увредени червени кръвни клетки се случва в черния дроб и далака. Общият му обем при възрастен е 1500 cm 3 .

Кръвната плазма съдържа много прости и сложни вещества. 90% от плазмата е вода и само 10% от нея е сух остатък. Но колко разнообразен е неговият състав! Тук са най-сложните протеини (албумини, глобулини и фибриноген), мазнини и въглехидрати, метали и халогени - всички елементи от периодичната система, соли, основи и киселини, различни газове, витамини, ензими, хормони и др.

Всяко от тези вещества има определено важно значение.

Ученик с корона „Катериците“ са „строителният материал“ на нашето тяло. Те участват в процесите на кръвосъсирване, поддържат постоянна реакция на кръвта (слабо алкална), образуват имуноглобулини и антитела, които участват в защитните реакции на организма. Високомолекулните протеини, които не проникват през стените на кръвоносните капиляри, задържат известно количество вода в плазмата, което е важно за балансираното разпределение на течността между кръвта и тъканите. Наличието на протеини в плазмата осигурява вискозитета на кръвта, постоянството на нейното съдово налягане и предотвратява утаяването на червените кръвни клетки.

Ученик с корона „мазнини и въглехидрати“ са източници на енергия. Солите, основите и киселините поддържат постоянството на вътрешната среда, промените в която са животозастрашаващи. Ензимите, витамините и хормоните осигуряват правилната обмяна на веществата в организма, неговия растеж, развитие и взаимното влияние на органите и системите.

Учител: Общата концентрация на минерални соли, протеини, глюкоза, урея и други вещества, разтворени в плазмата, създава осмотично налягане.

Явлението осмоза се получава навсякъде, където има 2 разтвора с различна концентрация, разделени от полупропусклива мембрана, през която лесно преминава разтворителя (водата), но не преминават молекулите на разтвореното вещество. При тези условия разтворителят се движи към разтвор с висока концентрация на разтворено вещество.

Поради соматичното налягане течността прониква през клетъчните мембрани, което осигурява обмен на вода между кръвта и тъканите. Постоянността на осмотичното налягане на кръвта е важна за живота на клетките на тялото. Мембраните на много клетки, включително кръвните клетки, също са полупропускливи. Следователно, когато еритроцитите се поставят в разтвори с различна концентрация на сол и следователно с различно осмотично налягане, в тях настъпват сериозни промени.

Физиологичен разтвор, който има същото осмотично налягане като кръвната плазма, се нарича изотоничен разтвор. За хората 0,9% разтвор на готварска сол е изотоничен.

Физиологичен разтвор, чието осмотично налягане е по-високо от осмотичното налягане на кръвната плазма, се нарича хипертоничен; ако осмотичното налягане е по-ниско, отколкото в кръвната плазма, тогава такъв разтвор се нарича хипотоничен.

Хипертоничен разтвор (10% NaCl) - използва се при лечение на гнойни рани. Ако върху раната се приложи превръзка с хипертоничен разтвор, течността от раната ще излезе върху превръзката, тъй като концентрацията на соли в нея е по-висока, отколкото вътре в раната. В този случай течността ще носи гной, микроби и мъртви тъканни частици и в резултат на това раната ще се почисти и заздравее.

Тъй като разтворителят винаги се движи към разтвор с по-високо осмотично налягане, когато еритроцитите се потапят в хипотоничен разтвор, водата, съгласно закона на осмозата, интензивно започва да прониква в клетките. Червените кръвни клетки набъбват, мембраните им се разкъсват и съдържанието навлиза в разтвора.

За нормалното функциониране на организма е важно не само количественото съдържание на соли в кръвната плазма. Качественият състав на тези соли също е изключително важен. Сърцето, например, ще спре, ако калциевите соли са напълно изключени от течността, протичаща през него, същото ще се случи, ако има излишък от калиеви соли. Разтвори, които отговарят на състава на плазмата по техния качествен състав и концентрация на сол, се наричат физиологични разтвори. Те са различни за различните животни. Такива течности се използват за поддържане на жизнените функции на изолирани от тялото органи, а също и като кръвозаместители при загуба на кръв.

Задача: Докажете, че нарушаването на постоянството на солевия състав на кръвната плазма чрез разреждането й с дестилирана вода води до смъртта на червените кръвни клетки.

Експериментът може да се проведе като демонстрация. Същото количество кръв се налива в 2 епруветки. Към едната проба се добавя дестилирана вода, а към другата физиологичен разтвор (0,9% разтвор на NaCl). Учениците трябва да забележат, че епруветката, съдържаща физиологичния разтвор, остава непрозрачна. В резултат на това образуваните елементи на кръвта се запазват и остават в суспензия. В епруветка, където към кръвта се добавя дестилирана вода, течността става прозрачна. Съдържанието на епруветката вече не е суспензия, а се е превърнало в разтвор. Това означава, че формираните елементи тук, предимно червените кръвни клетки, са били унищожени и хемоглобинът е преминал в разтвор.

Опитът може да бъде записан под формата на таблица. Вижте Приложение № 3.

Значението на постоянството на солния състав на кръвната плазма.

Причините за разрушаването на червените кръвни клетки поради налягането на водата в кръвта могат да бъдат обяснени по следния начин. Червените кръвни клетки имат полупропусклива мембрана; тя позволява на водните молекули да преминават през тях, но не пропуска солните йони и други вещества. В еритроцитите и кръвната плазма процентното съдържание на вода е приблизително еднакво, следователно за определена единица време приблизително същият брой водни молекули влизат в еритроцита от плазмата, колкото напускат еритроцита в плазмата. Когато кръвта се разрежда с вода, водните молекули извън червените кръвни клетки стават по-големи от тези вътре. В резултат на това се увеличава и броят на водните молекули, проникващи в еритроцита. Той набъбва, мембраната му се разтяга и клетката губи хемоглобин. Превръща се в плазма. Унищожаването на червените кръвни клетки в човешкото тяло може да се случи под въздействието на различни вещества, например отровата на усойница. Веднъж попаднал в плазмата, хемоглобинът бързо се губи: лесно преминава през стените на кръвоносните съдове, екскретира се от тялото чрез бъбреците и се разрушава от чернодробната тъкан.

Нарушаването на състава на плазмата, както всяко друго нарушение на постоянството на състава на вътрешната среда, е възможно само в относително малки граници. Благодарение на нервната и хуморалната саморегулация, отклоненията от нормата причиняват промени в тялото, които възстановяват нормата. Значителни промени в постоянството на състава на вътрешната среда водят до заболяване, а понякога дори до смърт.

Ученик в червена роба и корона с "червени кръвни клетки" с балони в ръце:

Всичко, което се съдържа в кръвта, всичко, което тя носи през съдовете, е предназначено за клетките на нашето тяло. Те вземат всичко необходимо от него и го използват за собствени нужди. Само веществото, съдържащо кислород, трябва да остане непокътнато. В края на краищата, ако се утаи в тъканите, там се разпадне и се използва за нуждите на тялото, ще се затрудни транспортирането на кислород.

Първоначално природата създаде много големи молекули, чието молекулно тегло беше два или дори десет милиона пъти по-голямо от това на водорода, най-лекото вещество. Такива протеини не могат да преминат през клетъчните мембрани, „забивайки се“ дори в доста големи пори; ето защо те остават в кръвта дълго време и могат да се използват многократно. За висшите животни е намерено по-оригинално решение. Природата ги е снабдила с хемоглобин, чието молекулно тегло е само 16 хиляди пъти по-голямо от това на водородния атом, но за да предотврати достигането на хемоглобина до околните тъкани, тя го е поставила като в контейнери в специални клетки, които циркулират с кръв - еритроцити.

Червените кръвни клетки на повечето животни са кръгли, въпреки че понякога формата им по някаква причина се променя и става овална. Сред бозайниците такива изроди са камилите и ламите. Защо е необходимо да се въведат толкова значителни промени в дизайна на червените кръвни клетки на тези животни, все още не е известно.

Първоначално червените кръвни клетки бяха големи и обемисти. В Proteus, реликтно пещерно земноводно, техният диаметър е 35-58 микрона. При повечето земноводни те са много по-малки, но обемът им достига 1100 кубични микрона. Оказа се неудобно. В крайна сметка, колкото по-голяма е клетката, толкова по-малка е нейната повърхност, в двете посоки на която трябва да преминава кислород. Има твърде много хемоглобин на единица повърхност, което пречи на пълното му използване. Убедена в това, природата поела по пътя на намаляване на размера на червените кръвни клетки до 150 кубични микрона при птиците и до 70 при бозайниците. При човека техният диаметър е 8 микрона, а обемът им е 8 кубични микрона.

Червените кръвни клетки на много бозайници са дори по-малки; при козите те едва достигат 4, а при елените 2,5 микрона. Защо козите имат толкова малки червени кръвни клетки не е трудно да се разбере. Предците на домашните кози са били планински животни и са живели в силно разредена атмосфера. Не е за нищо, че броят им на червени кръвни клетки е огромен, 14,5 милиона във всеки кубичен милиметър кръв, докато животни като земноводните, чиято скорост на метаболизма е ниска, имат само 40-170 хиляди червени кръвни клетки.

В стремежа си да намалят обема, червените кръвни клетки на гръбначните животни се превърнаха в плоски дискове. По този начин се съкращава максимално пътя на кислородните молекули, дифундиращи в дълбините на еритроцита. Освен това при хората има вдлъбнатини в центъра на диска от двете страни, което направи възможно допълнително намаляване на обема на клетката, увеличаване на размера на нейната повърхност.

Транспортирането на хемоглобина в специален контейнер вътре в еритроцита е много удобно, но няма нищо добро без сребърна подплата. Еритроцитът е жива клетка и самият той консумира много кислород за своето дишане. Природата не търпи отпадъците. Тя трябваше да си натовари много мозъка, за да разбере как да намали ненужните разходи.

Най-важната част от всяка клетка е ядрото. Ако се отстрани тихо и учените знаят как да извършват такива ултрамикроскопични операции, тогава безядрената клетка, въпреки че не умира, все пак става нежизнеспособна, спира основните си функции и рязко намалява метаболизма. Това е решила да използва природата; тя е лишила червените кръвни клетки на възрастните бозайници от техните ядра. Основната функция на червените кръвни клетки беше като контейнери за хемоглобин - пасивна функция и не можеше да бъде наранена, а намаляването на метаболизма беше само от полза, тъй като това значително намали консумацията на кислород.

Учител: направете червено кръвно телце от червен пластилин.

Ученик в бяло палто и „левкоцитна“ корона:

Кръвта не е само превозно средство. Той изпълнява и други важни функции. Придвижвайки се през съдовете на тялото, кръвта в белите дробове и червата почти директно влиза в контакт с външната среда. Белите дробове и особено червата несъмнено са мръсните места в тялото. Не е изненадващо, че тук е много лесно микробите да проникнат в кръвта. И защо да не проникнат? Кръвта е чудесна хранителна среда, богата на кислород. Ако бдителни и неумолими пазачи не бяха поставени веднага на входа, пътят на живота на организма щеше да се превърне в пътя на неговата смърт.

Охранителите са открити без затруднения. Още в зората на живота всички клетки на тялото са били в състояние да улавят и усвояват частици от органични вещества. Почти по същото време организмите се сдобиват с подвижни клетки, много напомнящи на съвременните амеби. Те не седяха със скръстени ръце в очакване на потока течност да им донесе нещо вкусно, а прекарваха живота си в постоянно търсене на насъщния хляб. Тези клетки-скитащи ловци, които от самото начало се включиха в борбата с микробите, навлезли в тялото, бяха наречени левкоцити.

Левкоцитите са най-големите клетки в човешката кръв. Размерът им варира от 8 до 20 микрона. Тези санитари на нашето тяло, облечени в бели престилки, дълго време са участвали в храносмилателните процеси. Те изпълняват тази функция дори при съвременните земноводни. Не е изненадващо, че нисшите животни имат много от тях. В рибите има до 80 хиляди от тях в 1 кубичен милиметър кръв, десет пъти повече, отколкото при здрав човек.

За успешна борба с патогенните микроби са необходими много левкоцити. Тялото ги произвежда в огромни количества. Учените все още не са успели да определят продължителността на живота им. Да, малко вероятно е да се установи точно. В крайна сметка левкоцитите са войници и очевидно никога не живеят до старост, а умират във война, в битки за нашето здраве. Вероятно това е причината различни животни и различни експериментални условия дават много разнообразни цифри - от 23 минути до 15 дни. По-точно, беше възможно да се установи само продължителността на живота на лимфоцитите, една от разновидностите на малките санитари. Това се равнява на 10-12 часа, т.е. на ден тялото напълно обновява състава на лимфоцитите поне два пъти.

Левкоцитите са способни не само да се скитат в кръвния поток, но ако е необходимо, лесно го напускат, навлизайки по-дълбоко в тъканите, към микроорганизмите, които са влезли там. Поглъщайки опасни за тялото микроби, левкоцитите се отровят от мощните си токсини и умират, но не се отказват. Вълна след вълна от солидна стена те атакуват патогенното огнище, докато съпротивата на врага не бъде сломена. Всеки левкоцит може да погълне до 20 микроорганизма.

Левкоцитите изпълзяват в маси върху повърхността на лигавиците, където винаги има много микроорганизми. Само в устната кухина на човека - 250 хиляди всяка минута. В рамките на един ден тук умират 1/80 от всички наши левкоцити.

Левкоцитите се борят не само с микробите. На тях е поверена още една важна функция: да унищожават всички повредени, износени клетки. В тъканите на тялото те непрекъснато извършват разглобяване, разчиствайки места за изграждане на нови телесни клетки, а младите левкоцити участват и в самото изграждане, най-малкото в изграждането на костите, съединителната тъкан и мускулите.

Разбира се, левкоцитите сами по себе си не биха могли да защитят тялото от проникването на микроби в него. В кръвта на всяко животно има много различни вещества, които могат да слепват, убиват и разтварят микробите, попаднали в кръвоносната система, да ги превръщат в неразтворими вещества и да неутрализират токсина, който отделят. Ние наследяваме някои от тези защитни вещества от нашите родители, докато други се научаваме да произвеждаме сами в борбата срещу безбройните врагове около нас.

Учител: Задача: направете левкоцит от бял пластилин.

Ученик в розова роба и корона с „тромбоцити“:

Колкото и внимателно контролните устройства - барорецепторите - да следят състоянието на кръвното налягане, инцидентът винаги е възможен. Още по-често неприятностите идват отвън. Всяка, дори и най-незначителната рана ще унищожи стотици, хиляди съдове и през тези дупки веднага ще се излеят водите на вътрешния океан.

Създавайки индивидуален океан за всяко животно, природата трябваше да се погрижи за организирането на спешна спасителна служба в случай на унищожаване на бреговете му. В началото тази услуга не беше много надеждна. Следователно за по-ниските същества природата е предвидила възможността за значително плитко на вътрешните резервоари. Загубата на 30 процента кръв е фатална за хората, японският бръмбар лесно понася загубата на 50 процента хемолимфа.

Ако корабът получи дупка в морето, екипажът се опитва да запуши получената дупка с всякакви спомагателни материали. Природата изобилно е снабдила кръвта със собствени петна. Това са специални клетки с вретеновидна форма - тромбоцити. Те са незначителни по размер, само 2-4 микрона. Би било невъзможно да се запуши значителна дупка с такава малка запушалка, ако тромбоцитите нямаха способността да се слепват под въздействието на тромбокиназата. Природата изобилно е наситила с този ензим тъканите около съдовете и други места, които са най-податливи на нараняване. При най-малкото увреждане на тъканта, тромбокиназата се освобождава, влиза в контакт с кръвта и тромбоцитите веднага започват да се слепват, образувайки бучка, а кръвта носи все повече и повече строителен материал, защото всеки кубичен милиметър кръв съдържа 150 -400 хиляди от тях.

Тромбоцитите сами по себе си не могат да образуват голяма тапа. Щепселът се получава от загубата на нишки от специален протеин - фибрин, който под формата на фибриноген постоянно присъства в кръвта. В образуваната мрежа от фибринови влакна замръзват бучки от лепкави тромбоцити, еритроцити и левкоцити. Минават няколко минути и се образува значително задръстване. Ако повреденият съд не е много голям и кръвното налягане в него не е достатъчно високо, за да изтласка запушалката, изтичането ще бъде елиминирано.

Едва ли е рентабилно дежурната спешна помощ да изразходва много енергия, следователно и кислород. Единствената задача на тромбоцитите е да се слепят заедно в момент на опасност. Функцията е пасивна, не изисква значителни енергийни разходи, което означава, че няма нужда да се консумира кислород, докато всичко в тялото е спокойно и природата е с тях по същия начин, както с червените кръвни клетки. Тя ги лишава от техните ядра и по този начин, намалявайки нивото на метаболизма, значително намалява консумацията на кислород.

Очевидно е, че е необходима добре изградена спешна кръвна служба, но, за съжаление, тя представлява ужасна опасност за тялото. Ами ако по една или друга причина спешната помощ започне да работи в неподходящия момент? Такива неподходящи действия ще доведат до сериозен инцидент. Кръвта в съдовете ще се съсири и ще ги запуши. Следователно кръвта има втора спешна услуга - системата против съсирване. Тя гарантира, че в кръвта няма тромбин, чието взаимодействие с фибриногена води до загуба на фибринови нишки. Веднага щом се появи фибрин, антикоагулационната система веднага го инактивира.

Много активна е втората спешна помощ. Ако в кръвта на жаба се въведе значителна доза тромбин, няма да се случи нищо ужасно, тя веднага ще бъде неутрализирана. Но ако сега вземете кръв от тази жаба, ще се окаже, че тя е загубила способността си да се съсирва.

Първата аварийна система работи автоматично, втората се командва от мозъка. Без неговите инструкции системата няма да работи. Ако първо унищожите командния пункт в жабата, разположен в продълговатия мозък, и след това инжектирате тромбин, кръвта моментално ще се съсири. Спешна помощ е в готовност, но няма кой да алармира.

В допълнение към изброените по-горе служби за спешна помощ, кръвта разполага и с основен ремонтен екип. При увреждане на кръвоносната система е важно не само бързото образуване на кръвен съсирек, но и навременното му отстраняване. Докато разкъсаният съд е запушен с тапа, той пречи на заздравяването на раната. Ремонтният екип, възстановявайки целостта на тъканите, малко по малко разтваря и разгражда кръвния съсирек.

Многобройни служби за наблюдение, контрол и аварийни ситуации надеждно защитават водите на нашия вътрешен океан от всякакви изненади, осигурявайки много висока надеждност на движението на вълните му и неизменността на техния състав.

Учителят: Обяснение на механизма на кръвосъсирването.

Съсирване на кръвта

Тромбопластин + Ca 2+ + протромбин = тромбин

Тромбин + фибриноген = фибрин

Тромбопластинът е ензимен протеин, образуван по време на разрушаването на тромбоцитите.

Ca 2+ са калциеви йони, присъстващи в кръвната плазма.

Протромбинът е неактивен протеинов ензим в кръвната плазма.

Тромбинът е активен ензимен протеин.

Фибриногенът е протеин, разтворен в кръвната плазма.

Фибрин – протеинови влакна, неразтворими в кръвната плазма (тромб)

По време на урока учениците попълват таблицата „Кръвни клетки“ и след това я сравняват със стандартната таблица. Проверяват се помежду си и поставят оценка по предложените от учителя критерии. Вижте Приложение № 4.

Практическа част от урока.

Учител: Задача No1

Изследвайте кръвта под микроскоп. Опишете червените кръвни клетки. Определете дали тази кръв може да принадлежи на човек.

На учениците се предлага жабешка кръв за анализ.

По време на разговора учениците отговарят на въпросите:

1. Какъв цвят са моите червени кръвни клетки?

Отговор: Цитоплазмата е розова, ядрото е оцветено в синьо с ядрени багрила. Оцветяването позволява не само да се разграничат по-добре клетъчните структури, но и да се открият техните химични свойства.

2. Какъв размер са червените кръвни клетки?

Отговор: Доста големи, но малко от тях се виждат.

3. Може ли тази кръв да принадлежи на човек?

Отговор: Не може. Хората са бозайници и червените кръвни клетки на бозайниците нямат ядро.

Учител: Задача No2

Сравнете човешки и жабешки червени кръвни клетки.

Когато сравнявате, имайте предвид следното. Човешките червени кръвни клетки са много по-малки от червените кръвни клетки на жабата. В зрителното поле на микроскоп има значително повече човешки червени кръвни клетки, отколкото червени кръвни клетки на жаба. Липсата на ядро увеличава полезния капацитет на червените кръвни клетки. От тези сравнения се стига до заключението, че човешката кръв е способна да свързва повече кислород от кръвта на жабата.

Въведете информацията в таблицата. Вижте Приложение № 5.

3. Консолидиране на изучения материал:

1. Използвайки медицинската форма „Кръвен тест“, вижте Приложение № 6, опишете състава на кръвта:

а) Количество хемоглобин

б) Брой червени кръвни клетки

в) Брой на левкоцитите

г) ROE и ESR

д) Левкоцитна формула

е) Диагностицирайте здравословното състояние на дадено лице

2. Работете според опциите:

1.Вариант: тестова работа по 5 въпроса с избор от един до няколко въпроса.

2.Опция: изберете изречения, които съдържат грешки и коригирайте тези грешки.

Опция 1

1.Къде се произвеждат червените кръвни клетки?

а) черен дроб

б) червен костен мозък

в) далак

2.Къде се разрушават червените кръвни клетки?

а) черен дроб

б) червен костен мозък

в) далак

3.Къде се образуват левкоцитите?

а) черен дроб

б) червен костен мозък

в) далак

г) лимфни възли

4. Кои кръвни клетки имат ядро?

а) червени кръвни клетки

б) левкоцити

в) тромбоцити

5. Какви формени елементи на кръвта участват в нейното съсирване?

а) червени кръвни клетки

б) тромбоцити

в) левкоцити

Вариант 2

Намерете изречения с грешки и ги коригирайте:

1. Вътрешната среда на тялото е кръв, лимфа, тъканна течност.

2. Еритроцитите са червени кръвни клетки, които имат ядро.

3. Левкоцитите участват в защитните реакции на организма и имат амебовидна форма и ядро.

4. Тромбоцитите имат ядро.

5. Червените кръвни клетки се разрушават в червения костен мозък.

Задачи за логическо мислене:

1. Концентрацията на солите на физиологичния разтвор, който понякога замества кръвта в експериментите, е различна за хладнокръвни (0,65%) и топлокръвни (0,95%) животни. Как можете да обясните тази разлика?

2. Ако добавите чиста вода към кръвта, кръвните клетки се спукват; Ако ги поставите в концентриран солен разтвор, те се свиват. Защо това не се случва, ако човек пие много вода и яде много сол?

3. При поддържане на живи тъкани в тялото, те се поставят не във вода, а във физиологичен разтвор, съдържащ 0,9% готварска сол. Обяснете защо е необходимо да се направи това?

4. Човешките червени кръвни клетки са 3 пъти по-малки от червените кръвни клетки на жабата, но има 13 пъти повече от тях на 1 mm3 при хората, отколкото при жабите. Как можете да обясните този факт?

5. Патогенните микроби, които влизат във всеки орган, могат да проникнат в лимфата. Ако микробите попаднат от него в кръвта, това ще доведе до обща инфекция на тялото. Това обаче не се случва. Защо?

6. В 1 mm 3 козя кръв има 10 милиона червени кръвни клетки с размер 0,007; в кръвта на жаба 1 mm 3 – 400 000 червени кръвни клетки с размер 0,02. Чия кръв - човешка, жабешка или козя - ще пренесе повече кислород за единица време? Защо?

7. При бързо изкачване на планина здравите туристи развиват "планинска болест" - задух, сърцебиене, замайване, слабост. Тези симптоми изчезват с времето при чести тренировки. Можете ли да си представите какви промени настъпват в човешката кръв?

4. Домашна работа

клаузи 13,14. Знайте записките в тетрадката, работа № 50,51 стр. 35 – работна тетрадка № 1, автори: Р.Д. Маш и А.Г. Драгомилов

Творческа задача за ученици:

"Имунна памет"

„Работата на Е. Дженър и Л. Пастьор в изследването на имунитета.“

„Човешки вирусни заболявания“.

Размисъл: Момчета, вдигнете ръце за тези, които се чувстваха удобно и уютно в клас днес.

Мислите ли, че постигнахме целта на урока?
Какво ви хареса най-много в урока?
Какво бихте искали да промените по време на урока?

100 ml кръвна плазма от здрав човек съдържа около 93 g вода. Останалата част от плазмата се състои от органични и неорганични вещества. Плазмата съдържа минерали, протеини (включително ензими), въглехидрати, мазнини, метаболитни продукти, хормони и витамини.

Плазмените минерали са представени от соли: хлориди, фосфати, карбонати и сулфати на натрий, калий, калций, магнезий. Те могат да бъдат под формата на йони или в нейонизирано състояние.

Осмотично налягане на кръвната плазма

Дори незначителни смущения в солния състав на плазмата могат да бъдат вредни за много тъкани и преди всичко за клетките на самата кръв. Общата концентрация на минерални соли, протеини, глюкоза, урея и други вещества, разтворени в плазмата, създава осмотично налягане.

Феноменът на осмозата възниква навсякъде, където има два разтвора с различна концентрация, разделени от полупропусклива мембрана, през която лесно преминава разтворителят (водата), но не преминават молекулите на разтвореното вещество. При тези условия разтворителят се придвижва към разтвора с по-висока концентрация на разтвореното вещество. Еднопосочната дифузия на течност през полупропусклива преграда се нарича осмоза (фиг. 4). Силата, която кара разтворителя да се движи през полупропусклива мембрана, е осмотичното налягане. С помощта на специални методи беше възможно да се установи, че осмотичното налягане на човешката кръвна плазма се поддържа на постоянно ниво и възлиза на 7,6 atm (1 atm ≈ 105 N/m2).

Ориз. 4. Осмотично налягане: 1 - чист разтворител; 2 - физиологичен разтвор; 3 - полупропусклива мембрана, разделяща съда на две части; дължината на стрелките показва скоростта на движение на водата през мембраната; А - осмоза, започнала след напълване на двете части на съда с течност; B - установяване на баланс; H-осмоза за балансиране на налягането

Осмотичното налягане на плазмата се създава главно от неорганични соли, тъй като концентрацията на захар, протеини, урея и други органични вещества, разтворени в плазмата, е ниска.

Благодарение на осмотичното налягане течността прониква през клетъчните мембрани, което осигурява обмен на вода между кръвта и тъканите.

Постоянността на осмотичното налягане на кръвта е важна за живота на клетките на тялото. Мембраните на много клетки, включително кръвните клетки, също са полупропускливи. Следователно, когато кръвните клетки се поставят в разтвори с различна концентрация на сол и следователно с различно осмотично налягане, настъпват сериозни промени в кръвните клетки поради осмотични сили.

Физиологичен разтвор, който има същото осмотично налягане като кръвната плазма, се нарича изотоничен разтвор. За хората 0,9 процента разтвор на готварска сол (NaCl) е изотоничен, а за жаба 0,6 процента разтвор на същата сол е изотоничен.

Физиологичен разтвор, чието осмотично налягане е по-високо от осмотичното налягане на кръвната плазма, се нарича хипертоничен; ако осмотичното налягане на разтвора е по-ниско от това в кръвната плазма, тогава такъв разтвор се нарича хипотоничен.

При лечение на гнойни рани се използва хипертоничен разтвор (обикновено 10% разтвор на натриев хлорид). Ако върху раната се приложи превръзка с хипертоничен разтвор, течността от раната ще излезе върху превръзката, тъй като концентрацията на соли в нея е по-висока, отколкото вътре в раната. В този случай течността ще носи гной, микроби и мъртви тъканни частици и в резултат на това раната бързо ще се почисти и заздравее.

Тъй като разтворителят винаги се движи към разтвор с по-високо осмотично налягане, когато еритроцитите се потапят в хипотоничен разтвор, водата, съгласно законите на осмозата, интензивно започва да прониква в клетките. Червените кръвни клетки набъбват, мембраните им се разкъсват и съдържанието навлиза в разтвора. Наблюдава се хемолиза. Кръвта, чиито червени кръвни клетки са претърпели хемолиза, става прозрачна или, както понякога се казва, лакирана.

В човешката кръв хемолизата започва, когато червените кръвни клетки се поставят в 0,44-0,48% разтвор на NaCl, а в 0,28-0,32% разтвори на NaCl почти всички червени кръвни клетки се унищожават. Ако червените кръвни клетки попаднат в хипертоничен разтвор, те се свиват. Уверете се в това, като направите експерименти 4 и 5.

Забележка. Преди да извършите лабораторна работа по изследване на кръвта, е необходимо да овладеете техниката за вземане на кръв от пръста за анализ.

Първо, и субектът, и изследователят измиват добре ръцете си със сапун. След това безименният (IV) пръст на лявата ръка на субекта се избърсва със спирт. Кожата на месото на този пръст се пробожда с остра и предварително стерилизирана специална игла-перо. Когато натиснете пръста си, кръвта се появява близо до мястото на инжектиране.

Първата капка кръв се отстранява със суха памучна вата, а следващата се използва за изследване. Необходимо е да се гарантира, че капката не се разпространява върху кожата на пръста. Кръвта се изтегля в стъклен капиляр чрез потапяне на края му в основата на капката и поставяне на капиляра в хоризонтално положение.

След вземане на кръв пръстът се избърсва отново с памучен тампон, навлажнен с алкохол и след това се смазва с йод.

Опит 4

Поставете капка изотоничен (0,9 процента) разтвор на NaCl върху единия край на предметното стъкло и капка хипотоничен (0,3 процента) разтвор на NaCl върху другия. Прободете кожата на пръста си с игла по обичайния начин и използвайте стъклена пръчка, за да прехвърлите капка кръв във всяка капка разтвор. Смесете течностите, покрийте с покривни стъкла и разгледайте под микроскоп (за предпочитане при голямо увеличение). Вижда се подуване на повечето червени кръвни клетки в хипотоничен разтвор. Някои от червените кръвни клетки са унищожени. (Сравнете с червените кръвни клетки в изотоничен разтвор.)

Опит 5

Направете още един слайд. Поставете капка 0,9% разтвор на NaCl на единия ръб и капка хипертоничен (10%) разтвор на NaCl на другия. Добавете капка кръв към всяка капка разтвори и след смесване ги разгледайте под микроскоп. В хипертоничен разтвор размерът на червените кръвни клетки намалява и се свива, което лесно се открива по характерния им назъбен ръб. В изотоничен разтвор ръбът на червените кръвни клетки е гладък.

Въпреки факта, че в кръвта могат да попаднат различни количества вода и минерални соли, осмотичното налягане на кръвта се поддържа на постоянно ниво. Това се постига благодарение на дейността на бъбреците и потните жлези, чрез които водата, солите и други метаболитни продукти се отстраняват от тялото.

Физиологичен разтвор

За нормалното функциониране на организма е важно не само количественото съдържание на соли в кръвната плазма, което осигурява определено осмотично налягане. Качественият състав на тези соли също е изключително важен. Изотоничен разтвор на натриев хлорид не е в състояние да поддържа функционирането на органа, който измива за дълго време. Сърцето, например, ще спре, ако калциевите соли са напълно изключени от течността, протичаща през него, същото ще се случи, ако има излишък от калиеви соли.

Разтвори, които отговарят на състава на плазмата по техния качествен състав и концентрация на сол, се наричат физиологични разтвори. Те са различни за различните животни. Във физиологията често се използват течности на Ringer и Tyrode (Таблица 1).

Маса 1. Състав на течностите на Рингер и Тирод (в g на 100 ml вода)

В течности за топлокръвни животни, в допълнение към солите, често се добавя глюкоза и разтворът се насища с кислород. Такива течности се използват за поддържане на жизнените функции на изолирани от тялото органи, а също и като кръвозаместители при загуба на кръв.

Кръвна реакция

Кръвната плазма има не само постоянно осмотично налягане и определен качествен състав на солите, но и поддържа постоянна реакция. На практика реакцията на средата се определя от концентрацията на водородните йони. За да се характеризира реакцията на дадена среда, се използва водороден индекс, обозначен като pH. (Водородният индекс е логаритъм от концентрацията на водородни йони с противоположен знак.) За дестилирана вода стойността на pH е 7,07, киселинната среда се характеризира с pH по-малко от 7,07, а алкалната среда се характеризира с a pH над 7,07. Водородният индекс на човешката кръв при телесна температура 37°C е 7,36. Активната кръвна реакция е слабо алкална. Дори незначителни промени в рН стойността на кръвта нарушават функционирането на организма и застрашават живота му. В същото време в процеса на живот, в резултат на метаболизма в тъканите, се образуват значителни количества киселинни продукти, например млечна киселина по време на физическа работа. При усилено дишане, когато значително количество въглена киселина се отстрани от кръвта, кръвта може да стане алкална. Тялото обикновено бързо се справя с такива отклонения на pH. Тази функция се изпълнява от буферни вещества, намиращи се в кръвта. Те включват хемоглобин, киселинни соли на въглеродна киселина (бикарбонати), соли на фосфорна киселина (фосфати) и кръвни протеини.

Постоянността на кръвната реакция се поддържа от дейността на белите дробове, чрез които въглеродният диоксид се отстранява от тялото; излишните вещества, които имат кисела или алкална реакция, се отделят през бъбреците и потните жлези.

Протеини на кръвната плазма

От органичните вещества в плазмата най-голямо значение имат протеините. Те осигуряват разпределението на водата между кръвта и тъканната течност, поддържайки водно-солевия баланс в организма. Протеините участват в образуването на защитни имунни тела, свързват и неутрализират токсичните вещества, попаднали в тялото. Плазменият протеин фибриноген е основният фактор на кръвосъсирването. Протеините придават на кръвта необходимия вискозитет, който е важен за поддържане на постоянно ниво на кръвното налягане.

sohmet.ru

Практическа работа № 3 Човешки червени кръвни клетки в изотонични, хипотонични и хипертонични разтвори

Трябва да вземете три номерирани слайда. Поставете капка кръв във всяка чаша, след това добавете капка физиологичен разтвор към капката на първата чаша, дестилирана вода върху втората и 20% разтвор върху третата. Покрийте всички капки с покривни стъкла. Оставете препаратите да престоят 10–15 минути, след което ги разгледайте под голямо увеличение с микроскоп. Във физиологичен разтвор червените кръвни клетки имат обичайната овална форма. В хипотонична среда червените кръвни клетки набъбват и след това се пукат. Това явление се нарича хемолиза. В хипертонична среда червените кръвни клетки започват да се свиват, набръчкват, губят вода.

Изтеглете червени кръвни клетки в изотонични, хипертонични и хипотонични разтвори.

Изпълнение на тестови задачи.

Образци на тестови задачи и ситуационни задачи

химични съединения, които са част от плазмената мембрана и като хидрофобни служат като основна бариера за проникването на вода и хидрофилни съединения в клетката

полизахариди

АКО ЧОВЕШКИТЕ ЕРИТРОЦИТИ СЕ ПОСТАВЯТ В 0,5% РАЗТВОР на NaCl, ТОГАВА ВОДНИТЕ МОЛЕКУЛИ

ще се движат предимно в клетката

ще се премести предимно извън клетката

няма да се движи.

ще се движат в равен брой в двете посоки: във и извън клетката.

В медицината марлеви превръзки, навлажнени с разтвор на NaCl с определена концентрация, се използват за почистване на рани от гной. ЗА ТАЗИ ЦЕЛ СЕ ИЗПОЛЗВА РЕШЕНИЕТО

изотоничен

хипертоник

хипотоничен

неутрален

вид транспорт на вещества през външната плазмена мембрана на клетката, който изисква ATP енергия

пиноцитоза

дифузия през канала

улеснена дифузия

проста дифузия

Ситуационна задача

В медицината марлеви превръзки, навлажнени с разтвор на NaCl с определена концентрация, се използват за почистване на рани от гной. Какъв разтвор на NaCl се използва за тази цел и защо?

Практическо занятие No3

Структурата на еукариотните клетки. Цитоплазма и нейните компоненти

Еукариотният тип клетъчна организация с неговата висока подреденост на жизнените процеси както в клетките на едноклетъчните, така и на многоклетъчните организми се дължи на компартментализацията на самата клетка, т.е. разделяйки го на структури (компоненти - ядро, плазмалема и цитоплазма, с присъщите му органели и включвания), различаващи се в детайли на структурата, химичния състав и разпределението на функциите между тях. В същото време обаче различни структури взаимодействат помежду си.

По този начин клетката се характеризира с цялостност и дискретност като едно от свойствата на живата материя; освен това тя притежава свойствата на специализация и интеграция в многоклетъчен организъм.

Клетката е структурната и функционална единица на целия живот на нашата планета. Познаването на структурата и функционирането на клетките е необходимо за изучаване на анатомия, хистология, физиология, микробиология и други дисциплини.

продължете формирането на общи биологични концепции за единството на целия живот на Земята и специфичните характеристики на представители на различни царства, проявяващи се на клетъчно ниво;

изучават особеностите на организацията на еукариотните клетки;

изучава структурата и функцията на цитоплазмените органели;

да може да идентифицира основните компоненти на клетката под светлинен микроскоп.

За да развие професионални компетенции, студентът трябва да може:

разграничава еукариотните клетки и дава тяхната морфофизиологична характеристика;

разграничава прокариотните клетки от еукариотните клетки; животински клетки от растителни клетки;

намерете основните компоненти на клетката (ядро, цитоплазма, мембрана) под светлинен микроскоп и на електронограма;

диференцират различни органели и клетъчни включвания върху модели на електронна дифракция.

За да развие професионални компетенции, ученикът трябва да знае:

особености на организацията на еукариотните клетки;

структура и функция на цитоплазмените органели.

studfiles.net

Кръвно осмотично налягане

Осмотичното налягане е силата, която принуждава разтворител (за кръв, вода) да премине през полупропусклива мембрана от разтвор с по-ниска концентрация към по-концентриран разтвор. Осмотичното налягане определя транспорта на вода от извънклетъчната среда на тялото в клетките и обратно. Причинява се от осмотично активни вещества, разтворими в течната част на кръвта, които включват йони, протеини, глюкоза, урея и др.

Осмотичното налягане се определя чрез криоскопски метод, като се използва определянето на точката на замръзване на кръвта. Изразява се в атмосфери (atm.) и милиметри живак (mmHg). Осмотичното налягане се изчислява на 7,6 atm. или 7,6 x 760 = mmHg. Изкуство.

За да се характеризира плазмата като вътрешна среда на тялото, от особено значение е общата концентрация на всички йони и молекули, съдържащи се в нея, или нейната осмотична концентрация. Физиологичното значение на постоянството на осмотичната концентрация на вътрешната среда е да се поддържа целостта на клетъчната мембрана и да се осигури транспортирането на вода и разтворени вещества.

Осмотичната концентрация в съвременната биология се измерва в осмоли (osm) или милиосмоли (mosm) – хилядна от осмола.

Осмол е концентрацията на един мол неелектролит (например глюкоза, урея и др.), разтворен в литър вода.

Осмотичната концентрация на неелектролит е по-малка от осмотичната концентрация на електролит, тъй като електролитните молекули се дисоциират на йони, в резултат на което се увеличава концентрацията на кинетично активни частици, които определят стойността на осмотичната концентрация.

Осмотичното налягане, което може да развие разтвор, съдържащ 1 осмол, е 22,4 atm. Следователно осмотичното налягане може да се изрази в атмосфери или милиметри живак.

Осмотичната концентрация на плазмата е 285 - 310 mOsm (средно 300 mOsm или 0,3 osm), това е един от най-строгите параметри на вътрешната среда, нейното постоянство се поддържа от системата за осморегулация с участието на хормони и промени в поведението - появата на чувство на жажда и търсене на вода.

Частта от общото осмотично налягане, дължаща се на протеини, се нарича колоидно осмотично (онкотично) налягане на кръвната плазма. Онкотичното налягане е 25 - 30 mm Hg. Изкуство. Основната физиологична роля на онкотичното налягане е да задържа вода във вътрешната среда.

Увеличаването на осмотичната концентрация на вътрешната среда води до преминаване на водата от клетките в междуклетъчната течност и кръвта, клетките се свиват и функциите им се нарушават. Намаляването на осмотичната концентрация води до факта, че водата преминава в клетките, клетките набъбват, тяхната мембрана се разрушава и настъпва плазмолиза поради подуване на кръвните клетки, наречена хемолиза. Хемолизата е разрушаване на мембраната на най-многобройните кръвни клетки - червени кръвни клетки с освобождаване на хемоглобин в плазмата, която става червена и става прозрачна (лакирана кръв). Хемолизата може да бъде причинена не само от намаляване на осмотичната концентрация на кръвта. Разграничават се следните видове хемолиза:

1. Осмотичната хемолиза се развива с намаляване на осмотичното налягане. Появява се подуване, след това разрушаване на червените кръвни клетки.

2. Химична хемолиза – възниква под въздействието на вещества, които разрушават белтъчно-липидната мембрана на червените кръвни клетки (етер, хлороформ, алкохол, бензол, жлъчни киселини, сапонин и др.).

3. Механична хемолиза - възниква при силни механични въздействия върху кръвта, например силно разклащане на ампула с кръв.

4. Термична хемолиза – предизвиква се от замръзване и размразяване на кръвта.

5. Биологична хемолиза - развива се при преливане на несъвместима кръв, от ухапвания от някои змии, под влияние на имунни хемолизини и др.

В този раздел ще се спрем по-подробно на механизма на осмотичната хемолиза. За да направите това, нека изясним такива понятия като изотонични, хипотонични и хипертонични разтвори. Изотоничните разтвори имат обща концентрация на йони, която не надвишава 285-310 mmol. Това може да бъде 0,85% разтвор на натриев хлорид (често наричан "физиологичен разтвор", въпреки че това не отразява напълно ситуацията), 1,1% разтвор на калиев хлорид, 1,3% разтвор на натриев бикарбонат, 5,5% разтвор на глюкоза и др. Хипотоничните разтвори имат по-ниска концентрация на йони - под 285 mmol. Хипертонията, напротив, е голяма - над 310 mmol. Червените кръвни клетки, както е известно, не променят обема си в изотоничен разтвор. В хипертоничен разтвор те го намаляват, а в хипотоничен разтвор увеличават обема си пропорционално на степента на хипотония до разкъсване на червените кръвни клетки (хемолиза) (фиг. 2).

Ориз. 2. Състоянието на еритроцитите в разтвори на NaCl с различни концентрации: в хипотоничен разтвор - осмотична хемолиза, в хипертоничен разтвор - плазмолиза.

Феноменът на осмотична хемолиза на еритроцитите се използва в клиничната и научната практика за определяне на качествените характеристики на еритроцитите (метод за определяне на осмотичната резистентност на еритроцитите), устойчивостта на техните мембрани към разрушаване в разтвор с шипове.

Онкотично налягане

Частта от общото осмотично налягане, дължаща се на протеини, се нарича колоидно осмотично (онкотично) налягане на кръвната плазма. Онкотичното налягане е 25 - 30 mm Hg. Изкуство. Това представлява 2% от общото осмотично налягане.

Онкотичното налягане до голяма степен зависи от албумините (80% от онкотичното налягане се създава от албумини), което се дължи на относително ниското им молекулно тегло и големия брой молекули в плазмата.

Онкотичното налягане играе важна роля в регулацията на водния метаболизъм. Колкото по-голяма е стойността му, толкова повече вода се задържа в съдовото русло и толкова по-малко тя преминава в тъканите и обратно. Когато концентрацията на протеин в плазмата намалее, водата вече не се задържа в съдовото легло и преминава в тъканите и се развива оток.

Регулиране на pH на кръвта

pH е концентрацията на водородни йони, изразена като отрицателен логаритъм от моларната концентрация на водородни йони. Например pH=1 означава, че концентрацията е 101 mol/l; pH=7 - концентрацията е 107 mol/l, или 100 nmol. Концентрацията на водородни йони значително влияе върху ензимната активност и физикохимичните свойства на биомолекулите и надмолекулните структури. Нормално pH на кръвта съответства на 7,36 (в артериалната кръв - 7,4; във венозната кръв - 7,34). Крайните граници на флуктуациите на pH на кръвта, съвместими с живота, са 7,0-7,7, или от 16 до 100 nmol/l.

По време на метаболитния процес в тялото се образува огромно количество „киселинни продукти“, което трябва да доведе до изместване на pH към киселинната страна. В по-малка степен алкалите се натрупват в тялото по време на метаболизма, което може да намали съдържанието на водород и да измести pH на околната среда към алкалната страна - алкалоза. Въпреки това, кръвната реакция при тези условия практически не се променя, което се обяснява с наличието на кръвни буферни системи и нервно-рефлексни регулаторни механизми.

megaobuchalka.ru

Тоничността е... Какво е тоничността?

Тоничността (от τόνος - „напрежение“) е мярка за градиента на осмотичното налягане, тоест разликата във водния потенциал на два разтвора, разделени от полупропусклива мембрана. Тази концепция обикновено се прилага към разтвори около клетките. Осмотичното налягане и тоничността могат да бъдат повлияни само от разтвори на вещества, които не проникват през мембраната (електролити, протеини и др.). Разтворите, проникващи през мембраната, имат еднаква концентрация от двете страни и следователно не променят тоничността.

Класификация

Има три варианта за тоничност: един разтвор по отношение на друг може да бъде изотоничен, хипертоничен и хипотоничен.

Изотонични разтвори

Схематично представяне на червени кръвни клетки в изотоничен разтвор

Изотонията е равенството на осмотичното налягане в течните среди и тъканите на тялото, което се осигурява чрез поддържане на осмотично еквивалентни концентрации на съдържащите се в тях вещества. Изотонията е една от най-важните физиологични константи на организма, осигурявана от механизми за саморегулация. Изотоничен разтвор е разтвор с осмотично налягане, равно на вътреклетъчното. Клетка, потопена в изотоничен разтвор, е в равновесно състояние - водните молекули дифундират през клетъчната мембрана в равни количества навътре и навън, без да се натрупват или губят от клетката. Отклонението на осмотичното налягане от нормалното физиологично ниво води до нарушаване на метаболитните процеси между кръвта, тъканната течност и телесните клетки. Силното отклонение може да наруши структурата и целостта на клетъчните мембрани.

Хипертонични разтвори

Хипертоничен разтвор е разтвор, който има по-висока концентрация на вещество спрямо вътреклетъчното. Когато клетката се потопи в хипертоничен разтвор, тя се дехидратира - излиза вътреклетъчна вода, което води до изсъхване и свиване на клетката. Хипертоничните разтвори се използват в осмотерапията за лечение на интрацеребрален кръвоизлив.

Хипотонични разтвори

Хипотоничен разтвор е разтвор, който има по-ниско осмотично налягане спрямо друг, тоест има по-ниска концентрация на вещество, което не прониква през мембраната. Когато клетката е потопена в хипотоничен разтвор, настъпва осмотично проникване на вода в клетката с развитие на нейната хиперхидратация - подуване, последвано от цитолиза. Растителните клетки не винаги се увреждат в тази ситуация; когато се потопи в хипотоничен разтвор, клетката ще повиши тургорното налягане, възобновявайки нормалното си функциониране.

Ефект върху клетките

Епидермалните клетки на Tradescantia са нормални и с плазмолиза.

В животинските клетки хипертоничната среда кара водата да напусне клетката, причинявайки клетъчно свиване (създаване). В растителните клетки ефектите на хипертоничните разтвори са по-драматични. Гъвкавата клетъчна мембрана се простира от клетъчната стена, но остава прикрепена към нея в областта на плазмодесмата. Развива се плазмолиза - клетките придобиват "игловиден" вид, плазмодесматите практически престават да функционират поради свиване.

Някои организми имат специфични механизми за преодоляване на хипертоничността на околната среда. Например рибите, живеещи в хипертоничен физиологичен разтвор, поддържат вътреклетъчното осмотично налягане чрез активно отделяне на излишната сол, която пият. Този процес се нарича осморегулация.

В хипотонична среда животинските клетки набъбват до точката на разкъсване (цитолиза). За да отстранят излишната вода, сладководните риби постоянно уринират. Растителните клетки се съпротивляват добре на хипотонични разтвори поради тяхната здрава клетъчна стена, която осигурява ефективен осмоларитет или осмоларитет.

Някои лекарства за интрамускулно приложение за предпочитане се прилагат под формата на леко хипотоничен разтвор, което позволява по-добра тъканна абсорбция.

Вижте също

Осмоза
Изотонични разтвори

Осмотично налягане на кръвната плазма

Феноменът на осмозата възниква навсякъде, където има два разтвора с различна концентрация, разделени от полупропусклива мембрана, през която лесно преминава разтворителят (водата), но не преминават молекулите на разтвореното вещество. При тези условия разтворителят се придвижва към разтвора с по-висока концентрация на разтвореното вещество. Нарича се еднопосочна дифузия на течност през полупропусклива преграда чрез осмоза(фиг. 4). Силата, която кара разтворителя да се движи през полупропусклива мембрана, е осмотичното налягане. С помощта на специални методи беше възможно да се установи, че осмотичното налягане на човешката кръвна плазма се поддържа на постоянно ниво и възлиза на 7,6 atm (1 atm ≈ 10 5 n/m 2).

Физиологичен разтвор, който има същото осмотично налягане като кръвната плазма, се нарича изотоничен разтвор. За хората 0,9 процента разтвор на готварска сол (NaCl) е изотоничен, а за жаба 0,6 процента разтвор на същата сол е изотоничен.

Нарича се физиологичен разтвор, чието осмотично налягане е по-високо от осмотичното налягане на кръвната плазма хипертоник; ако осмотичното налягане на разтвора е по-ниско, отколкото в кръвната плазма, тогава се нарича такъв разтвор хипотоничен.

Забележка.Преди да извършите лабораторна работа по изследване на кръвта, е необходимо да овладеете техниката за вземане на кръв от пръста за анализ.

Опит 4

Опит 5

Физиологичен разтвор

Наричат се разтвори, които по своя качествен състав и концентрация на соли съответстват на състава на плазмата солеви разтвори. Те са различни за различните животни. Във физиологията често се използват течности на Ringer и Tyrode (Таблица 1).

Кръвна реакция

Кръвната плазма има не само постоянно осмотично налягане и определен качествен състав на солите, но и поддържа постоянна реакция. На практика реакцията на средата се определя от концентрацията на водородните йони. За да характеризирате реакцията на околната среда, използвайте pH стойност, означено с pH. (Водородният индекс е логаритъм от концентрацията на водородни йони с противоположен знак.) За дестилирана вода стойността на pH е 7,07, киселинната среда се характеризира с pH по-малко от 7,07, а алкалната среда се характеризира с a pH над 7,07. Водородният индекс на човешката кръв при телесна температура 37°C е 7,36. Активната кръвна реакция е слабо алкална. Дори незначителни промени в рН стойността на кръвта нарушават функционирането на организма и застрашават живота му. В същото време в процеса на живот, в резултат на метаболизма в тъканите, се образуват значителни количества киселинни продукти, например млечна киселина по време на физическа работа. При усилено дишане, когато значително количество въглена киселина се отстрани от кръвта, кръвта може да стане алкална. Тялото обикновено бързо се справя с такива отклонения на pH. Тази функция се изпълнява буфери, открити в кръвта. Те включват хемоглобин, киселинни соли на въглеродна киселина (бикарбонати), соли на фосфорна киселина (фосфати) и кръвни протеини.

Протеини на кръвната плазма

Една от ужасните болести, която отнемаше стотици хиляди животи всяка година, беше. В предсмъртния си стадий човешкото тяло, поради непрекъснатата загуба на вода чрез повръщане, се превръща в нещо като мумия. Човек умира, защото тъканите му не могат да живеят без необходимото количество вода. Оказва се, че е невъзможно да се въведе течност, тъй като тя моментално се изхвърля обратно поради неконтролируемо повръщане. Лекарите отдавна имат идея: да инжектират вода директно в кръвта, в съдовете. Този проблем обаче беше решен, когато феноменът, наречен осмотично налягане, беше разбран и взет под внимание.

Знаем, че газът, намирайки се в определен съд, притиска стените му, опитвайки се да заеме възможно най-голям обем. Колкото по-силно е компресиран газът, т.е. колкото повече частици съдържа в дадено пространство, толкова по-силно ще бъде това налягане. Оказа се, че веществата, разтворени например във вода, са в известен смисъл подобни на газовете: те също се стремят да заемат възможно най-голям обем и колкото по-концентриран е разтворът, толкова по-голяма е силата на това желание. Как се проявява това свойство на разтворите? Факт е, че те алчно „привличат“ допълнителни количества разтворител към себе си. Достатъчно е да добавите малко вода към соления разтвор и разтворът бързо става еднороден; изглежда, че абсорбира тази вода в себе си, като по този начин увеличава обема си. Описаното свойство на разтвора да се привлича се нарича осмотично налягане.

Ако ги поставим в чаша с чиста вода, те бързо ще „набъбнат“ и ще се спукат. Това е разбираемо: протоплазмата на еритроцитите е разтвор на соли и протеини с определена концентрация, който има осмотично налягане, много по-голямо от чистата вода, където има малко соли. Поради това червените кръвни клетки „изсмукват“ вода към себе си. Ако, напротив, поставим червените кръвни клетки в много концентриран солен разтвор, те ще се свият - осмотичното налягане на разтвора ще бъде по-високо, той ще "изсмуче" вода от червените кръвни клетки. Други клетки в тялото се държат подобно на червените кръвни клетки.

Ясно е, че за да се въведе течност в кръвния поток, тя трябва да има концентрация, съответстваща на тяхната концентрация в кръвта. Експериментално е установено, че това е 0,9% разтвор. Този разтвор се нарича физиологичен.

Инжектирането на 1-2 литра от такъв разтвор венозно на умиращ болен от холера имаше буквално чудотворен ефект. Човекът „оживяваше” пред очите ни, сядаше в леглото, искаше храна и т.н. Повтаряйки прилагането на разтвора 2-3 пъти на ден, те помагаха на тялото да преодолее най-трудния период на заболяването. Такива разтвори, съдържащи редица други вещества, сега се използват за много заболявания. Особено голямо е значението на кръвозаместващите решения по време на война. Загубата на кръв е страшна не само защото лишава тялото от червени кръвни клетки, но преди всичко защото нарушава функцията, „настроена“ да работи с определено количество кръв. Ето защо, в случаите, когато по една или друга причина това е невъзможно, обикновено инжектиране на физиологичен разтвор може да спаси живота на ранения.

Познаването на законите на осмотичното налягане е от голямо значение, тъй като като цяло помага за регулиране на водния метаболизъм в организма. И така, става ясно защо солените храни причиняват: излишната сол повишава осмотичното налягане на нашите тъкани, т.е. тяхната „алчност“ за вода. Затова на пациентите с отоци се дава по-малко сол, за да не се задържа вода в организма. Напротив, работещите в топли цехове, които губят много вода, трябва да се дава подсолена вода, защото с потта отделят и соли и се лишават от тях. Ако в тези случаи човек пие чиста вода, жаждата на тъканите за вода ще намалее и това ще се засили. Състоянието на тялото ще се влоши рязко.