Урок Получить доступ за 75 баллов Иммунная система

Наш организм ежедневно атакуют миллионы микроорганизмов, но болеем мы намного реже.

Все потому, что человек в процессе эволюции выработал систему защиты от чужеродных агентов, посягающих на здоровье и благополучие организма.

Иммунитет (от латинского “immunitas”- освобождение, избавление от чего- либо)- это способность живых организмов распознавать чужеродные антигены и уничтожать их.

В ответ на обнаруженные чужеродные гены (антигены) защитные клетки нашего организма выделяют антитела - вещества, подавляющие или уничтожающие антигены.

Антигенами могут выступать любые частицы, имеющие ДНК или РНК, которые отличаются от ДНК или РНК организма.

Например, различные вирусы, бактерии, одноклеточные животные, насекомые и даже клетки пересаженной ткани от другого человека (при переливании крови) имеют совершенно другие ДНК.

Иммунитет реализуется иммунной системой.

Процесс взаимодействия антитела (АТ) и антигена (АГ) называют иммунной реакцией (иммунным ответом) организма.

Иммунитет способствует выживанию организмов в постоянно меняющихся условиях среды.

В эволюции выделяют три этапа в формировании иммунного от­вета:

• Квазииммунное (от латинского "квази"- наподобие) распознавание орга­низмом своих и чужеродных клеток. Этот тип реакции существует у животных от кишечнополостных и до млекопитающих. При таком виде ответа не формируется иммунной памяти, то есть еще не происходит усиления иммунной реакции на повторное проникновение чужеродного материала

• Примитивный клеточный иммунитет обнаружен у кольчатых червей и иглокожих. Он обеспечивается целомоцитами- клетками вторичной полости тела, способными уничтожать чужеродный мате­риал. На этом этапе появляется иммунологическая память

• Система интегрированного клеточного и гуморального имму­нитета. Для нее характерны специфические гуморальные и клеточные­ реакции на чужеродные тела, наличие лимфоидных органов им­мунитета, образование антител

Круглоротые уже способны формировать антитела.

Тимус впервые обнаруживается у рыб.

Тимус, селезенка и отдельные скопления лимфоидной ткани появляются у животных, начиная с амфибий.

У рыб и амфибий вилочковая железа активно выделяет анти­тела, что несвойственно птицам и млекопитающим

Особенность иммунного ответа птиц состоит в наличии особого лимфоидного органа- фабрициевой сумки, где В- лимфоциты после антигенной стимуляции способны транс­формироваться в плазматические клетки, вырабатывающие антитела.

У млекопитающих органы иммунной системы схожи по строению и функциям с органами человека, которые будут рассматриваться ниже.

На ранних стадиях эмбриогенеза из желточного мешка в тимус и красный костный мозг человека мигрируют стволовые лимфатические клетки.

После рождения источником стволовых клеток становится красный костный мозг.

К мо­менту рождения периферические органы иммунной системы еще не сформированы, поэтому размноже­ние и развитие в них лимфоцитов начинается только после стимуляции мигрировавших из центральных органов иммуногенеза Т- и В- лимфоцитов.

Иммунная система человека, как и остальных млекопитающих, подразделяется на:

• центральные органы: красный костный мозг и тимус (вилочковая железа)
• периферические органы: селезенка, все лимфатические узлы и пейеровы бляшки

Красный костный мозг- желеобразное вещество, которое заполняет все внутреннее пространство костной губчатой ткани.

Самая большая концентрация красного костного мозга содержится в концах длинных костей.

Основные функции красного костного мозга: кроветворение и формирование иммунитета, так называемый иммуногенез.

Тимус- это орган созревания, формирования и обучения Т- лимфоцитов.

Располагается непосредственно за грудиной.

Т- лимфоциты распознают и атакуют попавшие в организм вирусы и бактерии, а также контролируют выработку антител.

Основные функции тимуса:

•  защита от паразитов
•  синтез биологически активных веществ и гормонов
•  осуществление тщательного отбора тимусных клеток (Т- лимфоцитов)

У новорожденного младенца вилочковая железа- это две доли, которые соединены между собой так называемым перешейком.

Тимус состоит из коркового и мозгового вещества.

Корковое вещество- это целая сеть клеток эпителия, в которых находятся скопления лимфоцитов.

В мозговом веществе находится небольшое количество лимфоцитов.

Масса тимуса увеличивается с возрастом: к 15 годам он достигает своего максимума (примерно 30 грамм), в дальнейшем происходит атрофия этого органа и к 70 годам он становится практически незаметным образованием массой 5-6 грамм.

Селезенка- самый крупный лимфоидный орган у позвоночных, напоминает форму фасоли и имеет красный оттенок.

Масса примерно 150- 200 грамм.

Основные функции селезенки:

• депонирование крови
• разрушение эритроцитов
• образование циркулирующих лимфоцитов
• регуляция костного мозга

Снаружи селезенка покрыта плотной соединительнотканной капсулой.

От капсулы внутрь органа отходят трабекулы (перегородки), в самых крупных из них проходят сосудистые пучки.

В капсуле и трабекулах имеются гладкие мышечные волокна, благодаря которым селезенка сокращается и выбрасывает находящуюся в ней кровь в сосуды.

Внутреннее содержимое селезенки называется пульпой, она состоит из двух зон:

• красной пульпы (80% органа)- в ней временно депонируются эритроциты (придают красный цвет) и другие элементы крови; именно тут моноциты превращаются в макрофаги, которые здесь же путем фагоцитоза поглощают чужеродные белки и уничтожают собственные старые клетки (эритроциты и тромбоциты)
• белой пульпы (20% органа)- содержит лимфоциты и лимфатические узелки. Именно лимфоциты придают светлый оттенок этой части

Лимфатические узлы- это многочисленные органы иммунной системы (смотрите тему “Лимфатическая система” ).

Вспомним их строение:

Функции лимфатических узлов:

• задержка бактерий и вирусов
• развитие лимфоцитов
• барьер для раковых клеток

Пожалуй, самым маленьким органом периферической иммунной системы можно считать пейеровы бляшки- это скопления лимфоидной ткани (узелков) в слизистой оболочке тонкой кишки размером от 0,5 до 3 мм.

А так выглядит пейерова бляшка на стенке тонкого кишечника:

Основные функции пейеровых бляшек:

• участие в процессе созревания Т- и В- лимфоцитов
• формирование иммунного ответа организма

Наибольшее скопление пейеровых бляшек обнаружено в червеобразном отростке- аппендиксе.

Главная цель иммунной системы- это полная ликвидация чужеродного вещества, попавшего в организм.

Различают клеточный и гуморальный иммунитет:

• клеточный иммунитет- это процесс уничтожения чужеродных тел при помощи клеток
• гуморальный иммунитет- это процесс удаления из тела чужеродных веществ при помощи специальных веществ- антител

Также иммунная система обеспечивает замену отработанных клеток различных органов на новые, контролирует процесс регенерации клеток, которые поражены инфекцией.

Самые главные клетки иммунной системы, лейкоциты, любым способом пытаются обезвредить чужеродного агента, даже ценой собственной жизни.

Более подробно о лейкоцитах вы сможете прочитать в теме “Клетки крови”.

Гной, который образуется в тканях при любых воспалениях, - это и есть погибшие лейкоциты.

Их основная функция-  защитить организм от инфекций, поглотить и уничтожить чужеродные опасные бактерии, вирусы и грибки, попавшие в организм извне.

Лейкоциты узнают бактерии и вирусы по белкам на мембране, которые не похожи на белки нашего организма.

Лейкоцит может активно двигаться и охотиться за “непрошенным гостем”, в конечном итоге поглощая его путем фагоцитоза: заглатывая внутрь себя и пытаясь “переварить”.

Так поступают фагоциты или макрофаги, которые составляют около 70% от общего числа всех лейкоцитов в организме.

Макрофаги участвуют в процессе фагоцитоза, поглощая и переваривая болезнетворные бактерии.

Лимфоциты образуются в костном мозге, а в тимусе и лимфатических узлах проходят “процесс обучения”.

Функции лимфоцитов тимуса и лимфоцитов лимфатических узлов несколько отличаются, но отлично дополняют друг друга.

Существует два основных типа лимфоцитов: Т- лимфоциты (развились в тимусе) и В- лимфоциты (не прошли развитие в тимусе).

Т- лимфоциты распознают и уничтожают клетки- антигены. Также они образовывают антитела и мобилизуют все лейкоциты организма на борьбу с антигеном.

Выделяют 3 основных подвида Т- лимфоцитов:

• Т- хелперы- распознают антиген
• Т- киллеры- уничтожают чужеродные клетки
• Т- супрессоры- регулируют активность лимфоцитов, тем самым препятствуют чрезмерному развитию иммунных реакций

В- лимфоциты тоже обладают иммунной памятью, они производят антитела и уничтожают опухолевые клетки.

Механизм работы Т- лимфоцитов:

1. распознают бактерии
2. определяют наличие бактерий, которые уже когда- либо проникали в организм
3. сообщают В- лимфоцитам о том, какой реагент нужно подготовить для их уничтожения

Механизм работы В- лимфоцитов:

• вырабатывают антитела (иммуноглобулины)
• антитела уничтожают бактерии, разрушая чужеродную клетку
• процесс иммунологической реакции останавливается Т- супрессорами

Т- лимфоциты вместе с В- лимфоцитами производят антитела, которые распознают антигены вирусов и уничтожают все зараженные ими клетки организма.

Такие Т- лимфоциты называют цитотоксическими.

Они прекращают размножение вируса любого вида.

У Т- лимфоцитов “короткая память”, поэтому этот процесс может быть довольно затяжным.

У человеческого организма довольно много различных систем защиты тела.

И это самое многообразие помогает человеку быть практически невосприимчивым к вторжению в организм различных бактерий, вирусов и грибков.

Активный естественный иммунитет разделяют на:

• видовой
• наследственный
• приобретенный (после болезни)

Видовой иммунитет- это невосприимчивость одного вида организма к инфекционным агентам, которые поражают другие виды.

Например, человек не может заразиться чумой собак или рогатого скота.

Врожденный иммунитет (наследственный)- способность организма обезвреживать антигены сразу с рождения, ни разу с ними не встретившись до этого.

Передается по наследству.

Например, некоторые люди невосприимчивы к таким страшным заболеваниям, как туберкулез и СПИД.

Приобретенный иммунитет формируется в организме в ходе болезни, во время ее протекания.

Когда мы болеем, организм вырабатывает антитела к какому- то определенному виду инфекции, а также сохраняет в своих клетках память об этом антигене на случай повторного заболевания такой же болезнью.

Организм после этого становится невосприимчивым к этому антигену.

Невосприимчивость организма может сохраняться на всю жизнь, может быть кратковременной, а может довольно длительной.

Например, после того, как человек переболеет корью, он приобретает иммунитет и второй раз в жизни заболеть не получится.

Если человек переболел брюшным тифом, то невосприимчивость будет довольно длительной, но не пожизненной.

А после перенесенного гриппа какого- либо вида, иммунитет к этому вирусу будет недолгим, кратковременным.

Пассивный естественный иммунитет возникает в организме тогда, когда антитела передаются будущему ребенку, находящемуся в утробе у беременной женщины, через плаценту и при грудном вскармливании младенца.

Через материнское молоко он получает антитела к определенным вирусам и микробам.

Это помогает малышу в дальнейшем быть невосприимчивым ко многим возбудителям инфекций и иметь крепкий иммунитет в течение первых лет его жизни.

Затем пассивный естественный иммунитет постепенно ослабевает и сходит на нет.

Активный искусственный иммунитет развивается после того, как в организм была введена определённого рода вакцина.

Вакцина- это ослабленные или убитые микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, а также их антигены полученные с помощью генной инженерии.

Организм легко побеждает слабые микробы и вырабатывает антитела, которые сохраняются долгое время.

Пассивный искусственный иммунитет начинает формироваться после того, как в организм ввели лечебную сыворотку, которая содержит готовые антитела против определенного яда или антигена.

В таком случае иммунная защита реагирует довольно пассивно и не принимает участия в развитии необходимого иммунного ответа организма.

Такой способ иммунизации используется только тогда, когда сама болезнь уже началась.

Пассивный искусственный иммунитет приобретается очень быстро.

Как правило, для этого необходимо всего несколько часов.

Но и сохраняется он, к сожалению, тоже совсем недолго: до одного месяца.

Подобным образом врачи борются с такими страшными инфекциями, как бешенство и клещевой энцефалит.

Болезни иммунной системы подразделяются по активности иммунных реакций: в случае гиперреакции на факторы среды развиваются аллергические болезни, при неадекватной реакции на собственные (эндогенные) тканевые антигены - аутоиммунные заболевания.

Аутоиммунные заболевания- это группа заболеваний, при которых против нормальных клеток организма вырабатываются антитела и клетки- киллеры, приводящие к повреждению и разрушению здоровых тканей и к развитию аутоиммунного воспаления.

Возникают чаще всего после перенесенных заболеваний и инфекций, которые несут чужеродные белки, похожие на собственные белки организма.

Поэтому создается иммунитет против чужих белков, а заодно и уничтожает похожие собственные клетки.

Примерами таких болезней, которые могут служить причиной развития аутоиммунных заболеваний, являются стрептококковая инфекция, гепатит В, гонорея.

Гиперцитокинемия- это реакция иммунной системы, которая реализуется как неконтролируемая активация иммунных клеток в очаге воспаления, которые впоследствии высвобождают новые цитокины (вещества активаторы иммунных клеток).

Начинается разрушение тканей очага воспаления, при этом реакция распространяется на соседние ткани и по мере развития приобретает системный характер, охватывая весь организм в целом.

Иммунодефицит- нарушение реакции иммунной системы, связанное с отсутствием одного или нескольких компонентов иммунного аппарата или тесно взаимодействующих с ним веществ.

Первичный иммунодефицит- это врожденный дефект иммунной системы.

Вторичный иммунодефицит- нарушение иммунной системы, развивающееся у детей или взрослых, не являющиеся генетическим дефектом.

Вторичный иммунодефицит может быть вызван факторами внешней среды и внутренними факторами организма.

Все неблагоприятные факторы окружающей среды, способные нарушить обмен веществ организма, могут стать причиной развития вторичного иммунодефицита.

К наиболее распространенным факторам окружающей среды, вызывающим иммунодефицит, относятся:

• загрязнения окружающей среды
• ионизирующее излучение
• острые и хронические отравления
• длительный прием лекарств
• хронический стресс
• переутомление

Вирус иммунодефицита человека- вирус, вызывающий медленно прогрессирующее заболевание- ВИЧ- инфекцию.

Вирус поражает клетки иммунной системы, имеющие на своей поверхности специальные рецепторы.

В результате работа иммунной системы угнетается и развивается синдром приобретённого иммунного дефицита (СПИД), организм больного теряет возможность защищаться от инфекций и опухолей, возникают вторичные заболевания, которые нехарактерны для здоровых людей.

Без врачебного вмешательства такие заболевания вызывают смерть пациента в среднем через 9- 11 лет после заражения.

При проведении антивирусной терапии продолжительность жизни пациента может быть продлена до 80 лет.

Вакцины против ВИЧ не существует.

Вирус может передаваться через прямой контакт слизистых оболочек или поврежденной кожи здорового человека с биологическими жидкостями зараженного человека: кровью, предсеменной жидкостью, спермой, секретом влагалища, грудным молоком.