Имунная система

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Внешние и внутренние факторы меняют клеточные циклы здорового человека. В результате образуются аномальные (чужеродные, или синтезированные не так, как свои собственные) молекулы и клетки. Специальные клетки крови и других тканей продуцируют и поддерживают достаточную концентрацию фиксированных на клетках и свободных молекул, которые распознают, связывают (преобразуют) и выводят из организма аномальные молекулы и клетки.

Перераспределение частиц и клеток, «иммунного надзора» во все ткани организма происходит через крово- и лимфоток, а также транспорт через гистогематические барьеры.

Иммунитет (от лат. immunis) дословно означает свободный от чего- либо. Организм здорового человека непрерывно освобождается от веществ и структур, в том числе болезнетворных, как попадающих в него извне, так и образующихся внутри организма.

Источниками внешних (экзогенных) веществ и структур являются компоненты пищи, химические примеси воздуха и капельки жидкости, микроорганизмы, попадающие на кожу, в легкие, желудочно-кишечный тракт. Эндогенными (возникающими в самом организме) веществами, нарушающими постоянство внутренней среды и выводимыми с помощью иммунных механизмов, являются аномальные (мутантные) клетки и их компоненты, появившиеся при делении клеток, внутриклеточном синтезе веществ, метаболиты (шлаки) и др.

Тело человека состоит примерно из 10¹²-10¹³генотипически похожих клеток. Если принять, что при делении клеток каждая миллионная клетка подвергается мутации, то в любой момент в организме человека есть примерно 10 млн. аномальных клеток, которые могут стать источником смертельных опухолей.

Различают специфическую защиту, или иммунитет, и неспецифическую резистентность организма. Последняя в отличие от иммунитета направлена на уничтожение любого чужеродного агента. К неспецифической резистентности относятся фагоцитоз и пиноцитоз, система комплемента, естественная цитотоксичность, действие интерферонов, лизоцима, -лизинов и других гуморальных факторов защиты.

1. Иммунитет

Благодаря иммунитету организм опознает, связывает, разрушает и выводит вещества и структуры. Вещества, отличающиеся по происхождению от собственных структур, называют чужеродными.

Иммунитет -- способность специальных клеток жидкостей организма опознавать, связывать и удалять (выводить) вещества и структуры, происходящие из клеток других организмов или потерявших сходство с клетками собственного тела.

Иммунитет поддерживает жизнедеятельность организма путем выведения изношенных клеток, белков (гемоглобин, др.), шлаков, возобновления специфических для организма белков, клеток, в том числе клеток крови определенной группы, сохранения чужеродного плода во время беременности, и др. Поэтому понятие иммунитет шире способности защищаться от инфекции. Хотя значение инфекции очевидно: около 50% здоровых людей является носителями болезнетворных микроорганизмов (Лебедев К.К., др., 1989).

Таким образом, иммунитет поддерживает определенные (молекулярные) показатели гомеостаза и, значит, здоровья человека: динамическое равновесие количества удаляемых и восстанавливаемых клеток, тканей и жидкостей тела.

Одним из механизмов гомеостаза является поддержание иммунитета -- определенного уровня активности клеток (лимфоцитов, лейкоцитов, эпителиоцитов, др.), синтезирующих и выделяющих естественные антитела (глобулины и др.) в кровь и другие жидкости тела. Сохранение постоянства клеток и их производных есть результат деятельности иммунной системы.

Воздействие формирует систему ответа на него. Непрерывность антигенных воздействий на организм поддерживает иммунитет здорового человека. Помещенный в стерильные условия (стерильная пища, вода, окружающая среда) организм (гнотобионт, греч. gnotos- известный, biontos -- живой организм) теряет иммунитет.

Раздражителями для органов иммунной системы являются антигены -- сложные химические вещества, микроорганизмы, появляющиеся в результате деления аномальные клетки или их компоненты.

Эти антигенные воздействия вызывают ответы «органов» иммунной системы -- костного мозга, тимуса, селезенки, пейеровых бляшек стенки кишечника, лимфоузлов, лимфатических сосудов и др. Степень активности органов иммунной системы, вызванная воздействием внутренних и внешних антигенов, описывается как состояние -- иммунный статус человека, или иммунитет.

Человек остается здоровым до тех пор, пока не нарушается динамическое равновесие между антигенным воздействием и активностью иммунной системы. Поэтому иммунная система -- понятие не столько морфологическое, сколько функциональное..

2. Антигены

Это макромолекулярные соединения с жесткой структурой, вызывающие иммунный ответ организма

Макромолекулы, отличающиеся по происхождению и строению от основной массы меток организма и вызывающие иммунный ответ, называют антигенами (АГ). АГ поступают извне (пищевые, микробные, бытовые) или образуются внутри (эндогенные) организма. Антигенность вещества относительна: она зависит от способности клеток и находящихся в жидкостях тела веществ распознавать АГ..

Иммунная система реагирует на химические вещества различно: легче связывает такие, к которым имеет специальные молекулы- рецепторы. Такие вещества называют антигенами. Другие вещества реагируют с иммунными соединениями и могут разрушать их.

Значит, антигены (греч, ага -против, gennao- создавать) -- это воспринимаемые иммунной системой химические раздражители (адекватные), вызывающие иммунные реакции.

По химическому строению антигены разнообразны. Большинство из них представляет собой макромолекулярные (масса молекулы 10 тыс. и более) соединения достаточной жесткости. Антигенами могут быть белки, пептиды, полисахариды, нуклеиновые кислоты, комплексные соединения и др.

Антигенность, т.е. способность вызывать иммунный ответ, приобретается в ходе внутриутробного или внеутробного развития, имеет свойство иммунной избирательности. Фиксированный на плазматической мембране клеток набор антигенов образует главный комплекс гистосовместимости (ГКО).

Аномальные клетки имеют на своих мембранах образованные с участием вируса антигены Т (англ.tumor -- опухоль). Узнавание Т- антигенов таких клеток рецепторами (антителами) цитотоксических Т-лимфоцитов (Тц- тимус-зависимые цитотоксические лимфоциты) и связывание тех и других клеток приводит к разрушению и выведению из организма аномальных клеток.

3. Органы иммунной системы

Анатомические образования, участвующие в формировании иммунной готовности организма нейтрализовать чужеродные структуры и вещества.

Костный мозг, тимус, селезенка, лимфоузлы, пейеровы бляшки кишечника, миндалины и червеобразный отросток являются образованиями, в которых непрерывно образуются и созревают клетки, способные осуществлять «иммунный надзор» в человеческом теле. Эти иммунные органы и ткани непрерывно обмениваются между собой метками и молекулами, создавая достаточный уровень антител в каждой ткани. Активность органов иммунной системы регулируется автономной нервной системой и гуморальными веществами.

Постоянное воздействие антигенов поддерживает активность органов иммунной системы -- костного мозга, тимуса, пейеровых бляшек кишечника, миндалин, селезенки, лимфоузлов. . Клетки этих органов синтезируют антитела к соответствующим антигенам и населяют ими жидкости тела -- кровь, слизь, пот, секреты.

Костный мозг -- центральный (первичный) орган кроветворной ткани, называемой миелоидной (греч. mielos -- мозг, оidеоs -- похожий).

Подобно другим клеткам организма, клетки крови -- эритроциты, лейкоциты и тромбоциты -- становятся зрелыми после приобретения иммунологических рецепторовмбранах, характеризующих сходство (происхождение) клетки с другими аналогичными клетками. Иммунологическую компетентность клетки крови приобретают либо в костном мозге (эритроциты), либо в других иммунных органах (в лимфатической ткани миндалин глотки и пейеровых бляшек кишечника «созревают» В-лимфоциты с большим, в 100-200 раз превосходящим таковое у Т -лимфоцитов, количеством микроворсин на поверхности, в тимусе -- Т-лимфоциты).

Кровоток в костном мозге уменьшается почти в 2 раза при стрессе и возрастает до 8-ми кратных объемов при успокоении.

Вилочковая железа (thymus, зобная железа) -- центральный орган другой разновидности кроветворной ткани -- лимфоидной. Железа располагается за грудиной в верхнем средостении и покрыта соединительнотканной капсулой.

После наступления половой зрелости соответствует периодам активного участия тимуса в формировании иммунитета.

Лимфоидная ткань тимуса представлена эпителиальными, фиксированными на мембранах кровеносных соcудов, контактирующими между собой клетками и большим количеством лимфоцитов различной формы.

Тимус выполняет роль эндокринной железы (его эпителиальные клетки выделяют в кровь тимозин) и иммунопродуцирующего органа, осуществляющего образование Т-лимфоцитов (тимус-зависимых).

Созревание Т-лимфоцитов в тимусе осуществляется за счет деления лимфоцитов, имеющих рецепторы к тем чужеродным антигенам с которыми организм встречался в детстве. Образование Т-лимфоцитов происходит независимо от содержания антигенов и количества Т- лимфоцитов в крови (вследствие непроницаемости гистогематического барьера тимуса) и определяется генетическими механизмами и возрастом.

Стрессорные воздействия (психоэмоциональное напряжение, тепло, холод, голодание, кровопотеря, сильная физическая нагрузка) подавляют образование Т-лимфоцитов. .

Селезенка (lien) -- паренхиматозный вторичный лимфоидный орган массой 140-200 г, расположенный в левом подреберье и покрытый соединительнотканной оболочкой и брюшиной. Иннервируется селезенка блуждающим и чревным (смешанным симпатическим) нервами. Вторичным лимфоидным органом селезенка названа потому, что основная часть делящихся в ее строме клеток поступает из костного мозга.

Лимфоузлы (nodi lymphatici) -- мелкие (диаметром 0,5-1 см), сильно меняющиеся по величине периферические органы иммунной системы. У взрослого человека имеется около 460 лимфоузлов, общая масса которых составляет примерно 1% веса тела. Лимфоузлы важнейших областей тела имеют иннервацию.

Лимфоузел построен так, чтобы создать большую поверхность обмена лимфы и протекающей через капилляры лимфоузла крови. Лимфоузел является местом иммунизации лимфоцитов и образования антител, фильтром мелких частиц и чужеродных клеток.

Лимфоузлы каждой области человеческого тела имеют собственный набор антител, поскольку поступающие с лимфой антитела каждой области специфичны.

Пейеровы бляшки -- лимфоидная ткань стенки тонкого кишечника, где образуются В- лимфоциты.

Миндалины (tonsilae) скопления лимфоидной ткани в слизистой оболочке рта, носа и глотки. Миндалины построены так, что их складчатая поверхность слизистого эпителия задерживает попадающие в начальные отделы дыхательных и пищеварительных путей мелкие частицы и микроорганизмы, связывает их и лизирует с помощью внутриклеточных ферментов. Лимфоидная ткань миндалин аналогична таковой лимфоузла. Лимфатических сосудов в миндалинах нет.

Червеобразный отросток (арреndiх) также относят к периферическим иммунным органам («кишечная миндалина»). Объем лимфоидной ткани отростка сильно меняется под влиянием изменений деятельности начального отдела толстого кишечника (образование твердого кала, изменение перистальтики, др.). Изменения лимфоидной ткани червеобразного отростка чаще наблюдаются у лиц мужского пола.

4. Клеточные и гуморальные показатели

Клеточными компонентами иммунитета являются прежде всего лимфоциты, циркулирующие с током крови по всем органам и выполняющие главную роль «иммунного надзора» (патрулирования).

Лимфоциты, т.е. такие лейкоциты, у которых в цитоплазме нет гранул пероксидаз (ферментов, катализирующих окислительно- восстановительные реакции с участием перекисей), обладают способностью отличать в организме «чужие», т.е. необычного происхождения, крупные молекулы благодаря имеющимся на их мембранах рецепторам-антителам. Лимфоциты синтезируют антитела, лизируют чужеродные клетки, в том числе обеспечивают отторжение трансплантанта, иммунную память (способность отвечать усиленной реакцией на повторную встречу с антигеном) и др.

По месту созревания, составу органелл, размерам, рецепторам и функциям различают 3 основные группы лимфоцитов: 0-, В- и Т- лимфоциты.

0-лимфоциты -- это некоммитированные клетки, образовавшиеся в костном мозге из стволовых клеток. Попадающие с током крови в тимус предшественники лимфоцитов за счет изменения антигенных свойств мембран становятся линейно-ограниченнными, т.е. способными при делении образовывать только Т-лимфоциты. Вероятно, что В-лимфоциты приобретают иные свойства в том числе антигенные при попадании в пейеровы бляшки кишечника.

Т- лимфоциты выполняют разные функции. Образуют плазматические клетки, блокируют чрезмерные реакции, поддерживая постоянство разных форм лейкоцитов, выделяя лимфокины, активируя лизосомальные ферменты и ферменты макрофагов, разрушают антигены.

В-лимфоциты обеспечивают гуморальный иммунитет путем выработки антител. При встрече с антигеном они мигрируют в костный мозг, селезенку, лимфатические узлы, где делятся и трансформируются в плазматические клетки. Последние и являются продуцентами антител -- иммуноглобулинов.

Другой группой лимфоидных клеток иммунной системы являютсямакрофаги. Они различны по строению, находятся в жидкостях и тканях, фагоцитируют антитела, активируют лимфоциты и участвуют в образовании антител.

5. Иммунный ответ

Последовательно развертывающаяся многоуровневая реакция антител и иммунных органов на антиген, сопровождающаяся гемодинамическими сдвигами.

Опознание и связывание чужеродных молекул и клеток происходит при контакте их с другой группой молекул. Это взаимодействие в отличие от химической реакции называют иммунным ответом.

Удаление или переход в неактивное состояние иммунокомпетентных клеток (Т-, В-лимфоцитов, макрофагов, плазматических клеток) является сигналом стимуляции центральных органов иммунитета -- костного мозга и тимуса.

В целом иммунный ответ -- это поэтапная каскадная реакция готовых АТ и последующее вовлечение периферических и центральных иммунных органов в активность. Иммунный ответ включает также гемодинамические изменения кровотока в области попадания «чужих» АГ. В упрощенном виде иммунный ответ можно представить в виде определенной последовательности развертывающихся процессов.

Узнавание антигена антителом происходит при контакте рецепторов двух структур. Если АГ и АТ совместимы, то они объединяются. Контакт АГ с АТ чаще происходит в жидкостях, поскольку при этом те и другие молекулы получают более высокую вероятность встречи.. Основным условием узнавания является сходство (совместимость) рецепторных поверхностей АГ и АТ.

Для узнавания («обшаривания» окружающего пространства вместо «оглядывания») нужно много времени и большое количество молекул АТ и АГ. Кроме того, есть возможность группового узнавания и изменения узнавания под влиянием различных веществ. Поэтому скорее всего в естественных условиях существуют и другие механизмы этих процессов. Узнавание инородных частиц фагоцитом облегчается в присутствии компонентов сыворотки крови (опсонины, альбумины, С-реактивный белок).

Первым этапом иммунного ответа является реакция связывания АГ антителом. Организм имеет готовый набор сформированных в предшествующих поколениях нормальных антител -- естественный гуморальный иммунитет. «Привычные » АГ, попадая в те или иные жидкости организма, непрерывно связываются естественными АТ.

Связывание осуществляется за счет гидрофобного соединения активных центров АТ и АГ, соответствующих друг другу: специфичность АГ-АТ реакции).

Эти процессы осуществляются с затратой энергии, метаболизм макрофага резко повышается (наблюдается «метаболический или дыхательный взрыв»). Основным источником энергии служит АТФ.

Фагоцитоз приводит к усилению и видоизменению иммуного ответа. Выделение фагоцитирующими клетками различных веществ, осуществляющих передачу иммунологической сигнализации (медиаторов иммунного ответа).

Иммунологическая память выражается в конечном итоге в увеличении содержания Т- и В-лимфоцитов, несущих рецепторы к АГ и переходящих в покоящееся состояние после 2-3 делений, вызванных АГ.

Первичный иммунный ответ - наработка АТ и последующее связывание АГ с АТ- как реакция на первую встречу с новым АГ. Во внеутробной жизни человека непрерывно происходят реакции готовых антител с АГ -- вторичный иммунный ответ.

6. Анатомия и топография лимфатических сосудов и регионарных лимфатических узлов головы и шеи

Лимфа из головы и шеи собирается в правый и левый яремные лимфатические стволы, trunci jugulares dexter et sinister, которые идут на каждой стороне параллельно внутренней яремной вене и впадают: правый - в ductus lymphaticus dexter или непосредственно в правый венозный угол и левый - в ductus thoracicus или непосредственно в левый венозный угол.

Прежде чем попасть в названный проток, лимфа проходит через регионарные лимфатические узлы. На голове лимфатические узлы группируются преимущественно вдоль ее пограничной линии с шеей. Среди этих групп узлов можно отметить следующие:

1. Затылочные, nodi lymphatici occipitales. В них впадают лимфатические сосуды от задненаружной части височной, теменной и затылочной областей головы.

2. Сосцевидные, nodi lymphatici mastoidei, собирают лимфу из тех же областей, а также от задней поверхности ушной раковины, наружного слухового прохода и барабанной перепонки.

3. Околоушные (поверхностные и глубокие), nodi lymphatici parotidei (superficiales et profundi), собирают лимфу со лба, виска, латеральной части век, наружной поверхности ушной раковины, височно-нижнечелюстного сустава, околоушной железы, слезной железы, стенки наружного слухового прохода, барабанной перепонки и слуховой трубы данной стороны.

4. Поднижнечелюстные, nodi lymphatici submandibulares, собирают лимфу от латеральной стороны подбородка, от верхней и нижней губ, щек, носа, от десен и зубов, медиальной части век, твердого и мягкого неба, от тела языка, поднижнечелюстной и подъязычной слюнных желез.

5. Лицевые, nodi lymphatici faciales (щечный, носогубный), собирают лимфу из глазного яблока, мимической мускулатуры, слизистой оболочки щеки, губ и десен, слизистых желез полости рта, надкостницы области рта и носа, поднижнечелюстной и подъязычной желез.

6. Подподбородочные, nodi lymphatici submentales, собирают лимфу из тех же областей головы, что и поднижнечелюстные, а также от кончика языка. На шее различают две группы лимфатических узлов: передние шейные, nodi lymphatici cervicales anteriores, и латеральные шейные, nodi lymphatici cervicales laterales.

Передние шейные лимфатические узлы делятся на поверхностные и глубокие, среди последних выделяют: предгортанные (лежат впереди гортани), щитовидные (впереди щитовидной железы), предтрахеальные и паратрахеальные (впереди и по бокам трахеи). Латеральные узлы также составляют поверхностную и глубокую группы. Поверхностные узлы лежат вдоль наружной яремной вены.

Глубокие узлы образуют цепочки вдоль внутренней яремной вены, поперечной артерии шеи (надключичные узлы) и позади глотки - заглоточные узлы. Из глубоких шейных лимфатических узлов особого внимания заслуживают nodus lymphaticus jugulo-digastricus и nodus lymphaticus jugulo-omohyoideus.

Первый расположен на внутренней яремной вене на уровне большого рога подъязычной кости. Второй лежит на внутренней яремной вене непосредственно над m. omohyoideus. Они принимают лимфатические сосуды языка либо непосредственно, либо через посредство подподбородочных и поднижнечелюстных лимфатических узлов. В них могут попасть раковые клетки, когда опухоль поражает язык.

В заглоточные узлы, nodi lymphatici nefropharyngeales, вливается лимфа из слизистой оболочки носовой полости и ее придаточных воздухоносных полостей, из твердого и мягкого неба, корня языка, носовой и ротовой частей глотки, а также среднего уха. От всех названных узлов лимфа течет к шейным узлам. Лимфатические сосуды:

1. кожных покровов и мышц шеи направляются к nodi lymphatici cervicales superficiales;

2. гортани (лимфатическое сплетение слизистой оболочки выше голосовых связок) - через membrana thyrohyoidea к nodi lymphatici cervicales anteriores profundi; лимфатические сосуды слизистой оболочки ниже голосовой щели идут двумя путями: кпереди - через membrana thyrohyoidea к nodi lymphatici cervicales anteriores profundi (предгортанным) и кзади - к узелкам, расположенным вдоль n. laryngeus recurrens (паратрахеальным);

3. щитовидной железы - главным образом к nodi lymphatici cervicales anteriores profundi (щитовидным); от перешейка - к передним поверхностным шейным узлам;

4. от глотки и небных миндалин лимфа течет к nodi lymphatici retropharyngei et cervicales laterales profundi.

7. Анатомия и топография лимфатических сосудов и регионарных лимфатических узлов верхней конечности

Из тканей и органов пояса верхней конечности, из прилежащей к нему части грудной стенки и всей свободной верхней конечности лимфа собирается в подключичный ствол, truncus subclavius, данной стороны, который идет в сосудисто-нервном пучке рядом с v. subclavia и впадает правый - в ductus lymphaticus dexter или правый венозный угол, а левый - в ductus thoracicus или непосредственно в левый венозный угол.

Регионарные лимфатические узлы верхней конечности в виде двух больших скоплений лежат вблизи ее крупных суставов: локтевого, nodi lymphatici cubitales, и плечевого, nodi lymphdtici axillares.

Подмышечные узлы, nodi lymphatici axillares, расположены в клетчатке подмышечной ямки. Среди них различают поверхностные и глубокие.

Поверхностные лимфатические сосуды верхней конечности имеют в своем составе две группы:

1. медиальные сосуды идут от V-III пальцев, медиальной части ладони и предплечья по медиальной стороне плеча в подмышечные узлы; часть медиальных сосудов сопровождает v. basilica и впадает в nodi lymphatici cubitales;

2. латеральные поверхностные сосуды следуют параллельно v. cephalica и впадают в nodi lymphatici axillares superficiales.

Поверхностные лимфатические сосуды пояса верхней конечности и плеча также вливаются в подмышечные узлы. Глубокие лимфатические сосуды верхней конечности, несущие лимфу от костей, суставов и мышц кисти и предплечья и сопровождающие лучевую и локтевую артерии, впадают в глубокие локтевые лимфатические узлы, откуда лимфа по коллекторам, сопровождающим плечевую артерию, достигает глубоких подмышечных узлов.

По пути к ним присоединяются глубокие лимфатические сосуды плеча. Таким образом, группа подмышечных узлов становится местом слияния лимфы из обширной части тела: свободная верхняя конечность, пояс верхней конечности и грудь.

Заключение

иммунитет антиген лимфатический

Мы рассмотрели сложную и индивидуально целесообразно устроенную систему защитных реакций организма. Одной из важнейших проблем современной биологии является вопрос о том, как и из чего она могла возникнуть в процессе эволюции. Подходы к этой проблеме лишь только намечаются.

Ясно, что защиту организма от внешней и внутренней биологической агрессии иммунная система обеспечивает путем двух основных механизмов -- распознавания и разрушения чужеродных молекул и клеток. Это достигается благодаря слаженной работе иммуноцитов различного функционального предназначения. Основным молекулярным инструментом для реализации иммунного ответа служат антитела и поверхностные рецепторы. Причем те и другие могут выполнять как функцию распознавания, так и функцию разрушения чужеродных тел. Межклеточная связь между иммуноцитами выполняют интерлейкины, интерфероны и другие медиаторы. Нарушение этих механизмов приводит к различным формам иммунопатологии, опасной для здоровья и жизни

Список литературы

Ю.В. Урываев. Физиологические основы гомеостаза. Москва, 1995.

Г.В. Гущин, Е.Э. Яковлева. Нейрогуморальная регуляция иммунного гомеостаза. Ленинград: Наука, 1986.

Е.А. Зотиков. Антигенная система человека и гомеостаз. Москва: Медицина, 1982.

Размещено на Allbest.ru