Қанның негізгі қызметтері
Гомеостаз: ұғымы және реттелу қағидалары
1929 жылы америкалық физиолог Уолтер Кэннон ішкі ортаның және организмнің басты биологиялық көрсеткіштерінің (константаларының) тұрақтылық дәрежесін сипаттау үшін «гомеостаз» терминін ұсынды. Гомеостаз — қан көлемі мен құрамының, сондай-ақ оның физикалық, химиялық және биологиялық қасиеттерінің салыстырмалы тұрақтылығы; оған артериялық қан қысымы, дене температурасы сияқты көптеген көрсеткіштер кіреді.
Ішкі орта үшін абсолюттік өзгермейтін тұрақтылықтан гөрі салыстырмалы және динамикалық тұрақтылық тән. Мұндай «қозғалмалы» тепе-теңдік гемокинез ұғымымен байланыстырылып түсіндіріледі.
Жасушалардың тіршілігі және олардың сыртқы ортамен үздіксіз әрекеттесуі гомеостазға үнемі қауіп төндіретін факторлар болып табылады. Дегенмен бүйрек, тер бездері, өкпе сияқты көптеген ағзалардың қызметі және арнайы реттеуші механизмдердің қатысуы арқасында гомеостаз әдетте бұзылмайды.
Қан — гомеостаздың негізгі тасымалдаушысы
Қан — жануарлар мен адам тіршілігі үшін аса қажет сұйықтық. Жарақат нәтижесінде қанның 25–30% жоғалуы тіршілікке қауіп төндіреді, ал 50% жоғалту өлімге әкелуі мүмкін. Қан тамыр ішінде тоқтап қалса немесе қан ағымы күрт баяуласа да, өмірге қауіп туады.
Мысалы, ми қыртысының нейрондары қанмен жеткізілетін оттегі мен қоректік заттардың азаюына өте сезімтал: қан жеткіліксіз болса, 5–6 минуттан кейін зақымдану белгілері байқала бастайды.
Қанның негізгі қызметтері
-
1) Тасымалдау қызметі: тіндерге тіршілікке қажет заттарды жеткізіп, зат алмасу өнімдерін дер кезінде әкетеді.
-
2) Тыныс алу қызметі: оттегіні өкпеден тіндерге, ал көмірқышқыл газын тіндерден өкпеге тасымалдайды.
-
3) Трофикалық (нәрлендіру) қызметі: асқорыту жолынан қоректік заттарды, витаминдерді, су мен тұздарды тіндерге жеткізеді.
-
4) Экскрециялық қызмет: уытты өнімдерді және азотты қалдықтарды тіндерден бүйрекке, өкпеге, тер бездеріне, ішекке жеткізіп, сыртқа шығаруға қатысады.
-
5) Қорғаныс қызметі: лейкоциттер мен плазмадағы антиденелер микробтарды, вирустарды және бөгде, улы заттарды бейтараптайды.
-
6) Реттеуші (гуморалдық және рефлекстік) қызмет: қандағы гормондар, медиаторлар, метаболиттер мүшелерге тікелей әсер етеді немесе қантамырлардың ішкі бетіндегі хеморецепторлар арқылы рефлекстік жауаптарды іске қосады.
-
7) Креаторлық байланыс: қанның пішінді элементтері тін жасушаларымен ақпараттық алмасуға қатысып, жасушалардың табиғи құрылымы мен жаңаруын қолдайды. Мағлұматтар макромолекулалар арқылы бір жасушадан екіншісіне аралық арналармен және пиноцитоз жолымен беріледі; бұл тасымалдауға қан да үлес қосады.
-
8) Коллоидтық, осмостық және қышқыл-сілтілік тұрақтылық: жасуша мен жасушааралық сұйықтықтың осмостық тепе-теңдігін сақтайды; буферлік жүйелер арқылы pH тұрақтылығына қатысады. Осмостық тұрақтылық бұзылса, жасушалар ісінеді немесе бүріседі.
-
9) Жылу реттелуі: қызып кеткен ағзаларды салқындатып, суығандарын жылытуға көмектеседі және дене қызуын бірқалыпта ұстауға қатысады.
Қан жүйесі және қан жасушаларының жаңаруы
Ланг бойынша қан жүйесіне: қан жасушалары түзілетін ағзалар, олар бұзылатын (ыдырайтын) құрылымдар және қанның өзі жатады. Қан жасушалары негізінен сүйек кемігінде (жілік майында) түзіледі. Лимфоциттердің әрі қарай дамуы мен жетілуі лимфоидтық тіндерде: лимфа түйіндерінде, тимуста, ішекте және бадамша бездерде жүреді.
Эритропоэз
Эритроциттердің пісіп-жетілуі мен жаңаруы үздіксіз жүреді. Эритроциттің орташа өмір сүру ұзақтығы — 120 тәулік.
Лейкопоэз
Лейкоциттердің өмір сүруі бірнеше сағаттан бірнеше күнге дейін созылады; кейбір лимфоциттер өте ұзақ өмір сүре алады.
Тромбоцитопоэз
Тромбоциттердің тіршілігі, әдетте, 8–11 тәулік.
Тәулік сайын қан жасушаларының бір бөлігі ыдырайды, олардың орнын жаңа жас жасушалар басады. Эритроцит, лейкоцит және тромбоцит саны — биологиялық константалар.
Ретикулоциттер нені көрсетеді?
Қан ағынына шыққан ең жас эритроциттер ретикулоциттер деп аталады; сау адамда олардың үлесі жалпы эритроциттердің 1%-ынан аспайды. Арнайы бояумен торлы құрылым көрінеді; сүйек кемігінен шыққан соң 20–40 сағат ішінде бұл құрылым жоғалып, жасуша толық жетіледі. Ретикулоциттердің көбеюі — қанға жетілмеген эритроциттердің көбірек түсу белгісі.
Эритроциттердің ыдырауы
Эритроциттердің көп бөлігі көкбауырда, бір бөлігі бауырда ыдырайды. Ыдыраған эритроцит құрамындағы темірдің шамамен 95%-ы қайта пайдаланылып, жаңа эритроциттердің құрамына қосылады.
-
Фрагментация: ең жас эритроциттер қан ағысында механикалық әсерден ұсақ бөлшектерге ыдырайды; нәтижесінде ең тұрақты жасушалар ғана қалады.
-
Фагоцитоз: «кәрі» эритроциттерді мононуклеарлы (бір ядролы) фагоциттік жүйе (МФЖ) ұстап, жұтып жібереді; МФЖ бауыр мен көкбауырда көп.
-
Гемолиз: кейбір ескі эритроциттер қанның өзінде ыдырауға ұшырайды.
Лейкоциттер де үнемі жаңарып отырады. Олардың көп бөлігі қан тамырынан тысқа өтіп, ішек-қарын, ауыз қуысы, көз және басқа да шырышты қабықтар арқылы сыртқа шығарылады. Қанда ыдыраған эритроциттер саны әрқашан жаңадан түзілген эритроциттер санына сәйкес болуы керек; бұл сәйкестік жүйке және гуморалдық механизмдер арқылы реттеледі.
Нейро-эндокриндік реттелу: жүйке мен гормондардың бірлескен жұмысы
Тәжірибелер көрсеткендей, симпатикалық жүйке жүйесі қан жасушаларының түзілуін жеделдетсе, парасимпатикалық (кезеген) жүйке керісінше, оны тежейді. В.Н. Черниговский мен А.Я. Ярошевский қан түзілетін ағзалардағы рецепторлардың орналасуын және олардың орталық жүйке жүйесімен екіжақты байланысын сипаттады: ағзаның күйі өзгерсе, ақпарат рецепторлар арқылы ОЖЖ-ға тез жетеді, ал ОЖЖ-дан шыққан серпіністер тиісті реттеуші бұйрық ретінде қайта бағытталады.
Рефлекстік реттелуге гипоталамус, гипофиз және вегетативтік жүйке жүйесі қатысады. Сонымен қатар қан түзілу үрдісіне эндокриндік бездердің гормондары да елеулі ықпал етеді.
Эндокриндік ықпал және поэтиндер
-
Гипофиз гормондары (соның ішінде СТГ және АКТГ), бүйрекүсті безі және қалқанша без гормондары қан түзілуін жеделдетеді.
-
Аналық без гормондары эритропоэзді тежей алады, ал ер жыныс гормондары, керісінше, оны күшейтеді.
-
Эритропоэтин, лейкопоэтин және тромбоцитопоэтин (гликопротеидтер) негізінен бүйректе, сондай-ақ бауыр мен көкбауырда түзіледі.
Гипоксия және эритропоэтин
Қанда оттегі жетіспесе (гипоксия), рефлекстік жолмен эритропоэтин мөлшері артады.
Лейкопоэздің кері байланысы
Лейкоциттер азая бастаса, лейкопоэтин түзілуі күшейіп, лейкопоэзді үдетеді.
Тромбоцитопоэтин
Тромбоциттердің түзілуін тромбоцитопоэтиндер реттеуге қатысады.
Қан жасушаларының түзілуіне B12, B15 және C витаминдері де қатысады.
Гомеостаздың кеңейтілген түсіндірмесі және реттелу эволюциясы
Биология мен медицинадағы жетістіктер гомеостаз туралы түсінікті кеңейтті: гомеостазды тұрақты сақтауға организмнің барлық жүйелері қатысады, ал гомеостаздың өзі сол жүйелердің қалыпты қызметіне жағдай жасайды. Ішкі ортаның химиялық құрамы немесе физикалық-химиялық қасиеттері өзгерсе, оларды тұрақтандыруға бағытталған көптеген физиологиялық жүйелер біртіндеп белсеніп, іске қосылады.
Мысал: су алмасуы және вазопрессин
Егер жасушадан тыс ортада су мөлшері азайса, қандағы вазопрессин концентрациясы көтеріледі. Вазопрессин бүйрек арқылы шығарылатын судың кері сіңірілуін күшейтіп, су балансын қалпына келтіруге көмектеседі.
Реттелудің тарихи (филогенетикалық) сатылары
Организмнің жатырішілік дамуының бастапқы кезеңдерінде реттеу көбіне дамып келе жатқан жасушалардың өз ішінде түзілетін химиялық заттар арқылы жүреді. Бұл тәсіл кейінгі кезеңдерде де сақталып, әдетте шектеулі аумақтағы (тіндік) реттелуге айналады. Ол филогенетикалық тұрғыдан көне механизм болып саналады.
-
1) Жасушаішілік химиялық реттеу: зат алмасу барысында түзілетін химиялық активаторлар көршілес жасушаларға еркін таралып, жергілікті үйлесімділікті қамтамасыз етеді.
-
2) Жүйкелік реттеу: эволюция барысында нерв жүйесі қалыптасып, көпжасушалы организм мүшелерінің өзара келісімді қызметінде жетекші рөлге ие болды.
-
3) Нейросекреторлық реттеу: кейбір нерв элементтері биологиялық белсенді заттарды түзеп, сыртқа бөлу қабілетіне ие болды; мұндай жасушалар нейросекреторлық жасушалар деп аталады.
-
4) Эндокриндік реттеу: ішкі секреция бездерінің гормондары қанға түсіп, түзілген жерден алыс орналасқан мүшелер мен жүйелерге әсер етеді.
Омыртқалы жануарлар организмінде осы механизмдердің барлығы сақталған. Дегенмен организмнің біртұтастығын қамтамасыз етіп, оны қоршаған орта жағдайларына бейімдеуде жүйке жүйесінің рөлі айрықша.
Пайдаланылған әдебиеттер
-
1) Ж.Н. Нұрғалиев, С.Т. Төлеуханов — «Эндокриндік жүйелер физиологиясы».
-
2) Сәтбаева, Нілдібаева — «Адам физиологиясы».