Тест по биологии для самопроверки: «Обмен веществ между кровью и тканями в капиллярах»
Капилляр — не просто «самый тонкий сосуд», а место, где сходятся диффузия, давление жидкости, свойства эндотелия и лимфатический отток. В тесте нужно различать перенос отдельных молекул и движение объёма жидкости.
Понятие
Признак
Функция в обмене
Диффузия
Движение по градиенту
Особенно важна для O₂ и CO₂
Гидростатическое давление
Механическая сила жидкости
Способствует фильтрации наружу
Онкотическое давление
Связано прежде всего с белками плазмы
Удерживает воду в сосудистом русле
Лимфатический отток
Сбор избытка тканевой жидкости
Возвращает жидкость и белки в кровь
Содержание статьи4 разделаПоказатьСкрыть
От молекулы к потоку жидкости: 20 заданий
Три вопроса для устного самоконтроля
1) Почему эритроцит обычно остаётся внутри капилляра, а кислород выходит?
1–3 и 11–16: диффузия и строение капилляров; 4–10: гидростатические и онкотические силы; 7–8 и 17–20: роль лимфатического возврата и применение градиентов к новым данным.
Открытые мини-задания
1. Объясните, почему большая суммарная площадь капилляров замедляет линейную скорость крови. Критерий: Связать большой общий поперечный просвет сети с меньшей скоростью и большим временем для обмена.
2. Придумайте пример, где направление диффузии меняется из-за изменения концентрации вещества. Критерий: Указать два компартмента, их относительную концентрацию и ожидаемое направление движения.
3. Почему снижение белков плазмы может изменить распределение воды между кровью и тканями? Критерий: Связать концентрацию белков с коллоидно-осмотическим давлением и удержанием воды в сосудистом русле.
Ключ и объяснения
1. C — Очень тонкая стенка, обычно образованная одним слоем эндотелиальных клеток. Малая толщина стенки сокращает путь диффузии между кровью и межклеточной жидкостью. Капилляры не работают как артерии с мощной мышечной оболочкой.
2. A — Диффундирует по градиенту парциального давления. Газовые молекулы перемещаются преимущественно диффузией. В тканях кислород потребляется, поэтому его парциальное давление ниже, чем в приходящей артериальной крови.
3. D — Его образуют клетки, поэтому градиент направлен от тканей к крови. Клеточное дыхание постоянно создаёт CO₂. Повышенная концентрация и парциальное давление в тканях способствуют его диффузии в кровь.
4. B — Способствует выходу жидкости из капилляра в межклеточное пространство. Гидростатическое давление — механическая сила жидкости на стенку. В капилляре оно действует в сторону фильтрации части плазменной воды наружу.
5. B — Удерживает и притягивает воду в сторону кровеносного русла. Крупные белки плазмы в норме в значительной степени остаются в крови и создают онкотическое давление. Оно противодействует чрезмерной фильтрации жидкости из капилляров.
6. D — Они слишком крупны для обычных межэндотелиальных путей обмена. Капиллярная стенка пропускает воду и малые растворённые вещества гораздо легче, чем форменные элементы крови. Выход эритроцитов в ткань не является нормальным механизмом обмена.
7. A — Она поступает в лимфатические капилляры и позже возвращается в кровоток. Лимфатическая система собирает избыток межклеточной жидкости и белков. Затем лимфа по сосудам возвращается в венозное русло.
8. C — В реальных тканях значимая часть отфильтрованной жидкости возвращается через лимфатическую систему. Современное понимание обмена подчёркивает роль эндотелиального барьера и лимфатического возврата. Направление чистого движения жидкости зависит от конкретного капиллярного русла и локальных сил.
9. D — Усилится. Гидростатическое давление действует наружу. Если оно возрастает, а противоположные силы остаются теми же, баланс смещается в сторону выхода жидкости.
10. A — Оно снизится. Именно белки плазмы создают значительную часть коллоидно-осмотического давления крови. Их уменьшение ослабляет силу, удерживающую воду в сосудистом русле.
11. C — Среду между клетками, через которую проходят многие вещества между кровью и клетками. Большинство клеток организма не соприкасается непосредственно с кровью. Обмен часто идёт через промежуточную среду — интерстициальную жидкость.
12. B — По концентрационному градиенту через доступные пути эндотелия, в том числе переносчики и межклеточные щели в зависимости от типа капилляра. Механизм зависит от строения капиллярного русла. Для школьного уровня важно отличать молекулярную диффузию/облегчённый перенос от объёмного тока жидкости.
13. A — Суммарная площадь поперечного сечения множества капилляров очень велика. Хотя каждый капилляр очень узок, их огромное количество даёт большую суммарную площадь сечения. Это снижает линейную скорость и создаёт время для обмена.
14. D — Фильтрация или объёмный ток. Объёмный ток связан с разностью давлений и движением воды как массы. Диффузия, напротив, описывает движение отдельных молекул по градиенту.
15. B — Он усилит диффузию кислорода из крови в ткань. Потребление кислорода клетками снижает его уровень в ткани. Разница между кровью и тканью увеличивается, что поддерживает диффузию в сторону клеток.
16. C — Кровь капилляра → межклеточная жидкость → клетка. Капиллярная кровь отделена от клеток эндотелием и межклеточной жидкостью. Для многих растворённых веществ именно эти две границы являются частью пути обмена.
17. B — В их эндотелии есть поры, повышающие проницаемость. Фенестры создают дополнительные пути для воды и растворённых молекул. Такие капилляры встречаются там, где нужен особенно активный обмен.
18. A — Избыток межклеточной жидкости будет хуже удаляться. Лимфатические сосуды возвращают в кровь избыток жидкости и белков из тканей. При нарушении оттока этот возврат уменьшается, поэтому жидкость легче накапливается в межклеточном пространстве.
19. D — Разные вещества могут использовать разные механизмы переноса. Газы преимущественно диффундируют, вода участвует в осмотических и гидростатически обусловленных потоках, а более крупные молекулы зависят от типа эндотелия. Поэтому один механизм не объясняет весь обмен.
20. C — O₂ будет диффундировать к ткани, а CO₂ — в кровь. Каждый газ движется по собственному градиенту парциального давления. Поэтому направления движения кислорода и углекислого газа в системной ткани противоположны.
Поделиться
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
