Виды иммунитета
Врожденный иммунитет |
Приобретенный иммунитет |
Реакция неспецифична |
Специфическая реакция, привязанная к чужеродному антигену |
Столкновение с инфекцией приводит к немедленной максимальной реакции |
Между контактом с инфекцией и максимальным ответом латентный период |
Клеточные и гуморальные звенья |
Клеточные и гуморальные звенья |
Не обладает иммунологической памятью |
Столкновение с чужеродным агентом приводит к иммунологической памяти |
Обнаруживается практически у всех форм жизни |
Обнаружена только у некоторых организмов |
Неспецифический иммунитет выступает как первая линия защиты и как заключительная ее стадия. Система приобретенного иммунитета выполняет промежуточные функции специфического распознавания и запоминания болезнетворного агента (или чужеродного вещества) и подключения мощных средств врожденного иммунитета на заключительном этапе процесса. Система врожденного иммунитета действует на основе воспаления и фагоцитоза. В этом случае распознаются и удаляются инородные тела без учета их индивидуальной специфики. Поэтому такой иммунитет называют неспецифическим. Эта система не создает длительной невосприимчивости к конкретной инфекции. Фактором неспецифического иммунитета могут быть бактериолизин, лизоцим, фагоцитоз - пожирание и разрушение инородных тел макрофагами и лейкоцитами и т. д. Эта система реагирует только на корпускулярные агенты (микроорганизмы, занозы) и на токсические вещества, разрушающие клетки и ткани.
Кроме того, к неспецифической сопротивляемости организма относится система комплемента – группа белков, циркулирующих в крови (рис. 6). Один из белков (Сn) комплемента присоединяется к бактерии, затем к нему второй, ко второму третий и т.д. Затем белки нарушают целостность клеточной стенки бактерии, в результате чего она погибает. Комплемент связывается с комплексом АГ-АТ, в результате АТ осуществляют разрушающее действие (бактериологическое, цитотоксическое, гемолитическое).
а.
б.
Рис. 6. Классический (а) и альтернативный (б) пути активации комплемента.
Кроме того, факторы комплемента могут разрушать молекулярную структуру АГ, изменять его поверхность, так что они склеиваются между собой. Комплемент стимулирует приток нейтрофилов и макрофагов к очагу поражения.
Функциональное значение нейтрофилов состоит в защите организма от инфекционно-токсических воздействий; адсорбция антител; усилении митотической активности клеток; улучшении регенерации тканей; усилении двигательной активности. Основная роль нейтрофилов заключается в участии процесса фагоцитоза (рис. 7), который включает следующие стадии.1 стадия - Хематоксис или процесс направленного движения фагоцитов к чужеродному объекту. 2 - сближение фагоцита с антигеном. 3,4 стадии – активация мембраны и обволакивание чужеродного объекта фагоцитов. 5 стадия - поглощение чужеродного объекта фагоцитом и их слияние. 7 стадия - процесс губительного действия на чужеродный объект органелл - лизосом фагоцита. 8,9 стадии - переваривание чужеродного объекта фагоцитом и утилизация остатков чужеродного объекта фагоцитом.
Рис. 7. Стадии процесса фагоцитоза.
Вторая и наиболее сложная система - приобретенного иммунитета. Она основана на специфических функциях лимфоцитов, которые могут распознавать возбудителей инфекции внутри или вне клеток, в тканях или в крови и реагировать на них либо непосредственно, либо выработкой защитных белковых молекул, что обеспечивает более интенсивный иммунный ответ, а также иммунологическую память, благодаря которой каждый чужеродный микроорганизм «запоминается» по уникальным для него антигенам.
Специфический иммунитет - более совершенный механизм защиты организма от биологической агрессии. Он возник в эволюции позже и означает распознавание самых тонких различий между чужеродными агентами. Современное представление о структуре и функциях иммунной системы в первую очередь связано со специфическим иммунитетом. B-клетки
В зависимости от функций лимфоцитов, специфический иммунитет принято делить также на гуморальный и клеточный. В-лимфоциты отвечают за гуморальное звено приобретенного иммунитета, то есть вырабатывают антитела, в то время как T-клетки представляют собой основу клеточного звена специфического иммунного ответа.
Гуморальный иммунитет назван так потому, что его иммуноциты (В-клетки) вырабатывают антитела, способные отделяться от клеточной поверхности. Продвигаясь по кровяному или лимфатическому руслу - гумору (от. лат. humor - жидкость), антитела поражают чужеродные тела на любой дистанции от лимфоцита. Клеточный иммунитет состоит в том, Т-лимфоциты (преимущественно Т-киллеры) вырабатывают рецепторы, жестко фиксированные на клеточной мембране, и служат Т-киллерам эффективным оружием для поражения чужеродных клеток при непосредственном контакте с ними.
Кроме того, иммунитет делят на естественный пассивный (врожденный) – антитела передаются от одного организма другому естественным путем (пример: у новорожденного через кровь, а затем через грудное молоко от матери, пока не сформируется собственная иммунная система, которая обеспечивает кратковременную защиту от инфекций и активный (приобретенный) – появляется после попадания в кровь чужеродных белков, например, после перенесения инфекционного заболевания, сохраняется на длительное время или на всю жизнь и искусственный иммунитет: активный – создается после введения вакцины (прививки, которая может вызвать заболевание в легкой форме) и пассивный - создается искусственно путем введения готовых антител (для быстрой помощи – лечебные сыворотки) и является непродолжительным.
Таким образом, здоровый человек и естественный процесс старения зависят от состояния иммунной системы и неспецифической сопротивляемости оргтельныманизма, т.н. «защитной системой». Однако защитная система очень ранима. Огромное количество факторов угнетает наши защитные силы (злоупотребление алкоголем, наркотики, курение, психоэмоциональный стресс, гиподинамия (снижение физической активности) и гипокинезия (уменьшение объема движения), дефицит сна, избыток массы тела, неправильное питание, дефицит витаминов и некоторых минеральных веществ, эмоциональное состояние). Происходит поражение иммунокомпетентных клеток и дестабилизация механизмов иммунитета, что приводит к повышению чувствительности организма к инфекционным заболеваниям, к возникновению развития опухолей.
Известно, что оптимисты, люди, удовлетворенные жизнью, работой, творчеством, счастливые в любви и семейной жизни, болеют реже и дольше живут, чем пессимисты.
Лекция №3.
Тема: Система кровообращения человека.
План: Значение системы кровообращения. Замкнутость сердечно-сосудистой системы у высших организмов. Особенности строения различных частей сосудистого русла. Артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены. Основной закон гемодинамики. Лимфатическая система и ее роль в организме.
Большой и малый круги кровообращения. Сердце, его строение, расположение. Сердечный цикл: основные фазы. Строение и свойства сердечной мышцы. Автоматия сердца и его природа. Проводимость (проводящая система сердца: синусный узел, атриовентрикулярный узел, пучок Гиса, волокна Пуркинье). Возбудимость. Сократимость (закон «Все или ничего», закон Франка-Старлинга, закон лестницы Боудича). Регуляция деятельности сердца: интракардиальная (внутрисердечные рефлексы), экстракардиальная (внесердечная) нервная и гуморальная.
Значение сосудистой системы. Жизнь организма возможна лишь при условии непрерывного поступления в ткани тела питательных веществ, кислорода и воды. Поступление этих веществ происходит из внешней среды через желудочно-кишечный тракт и легкие.
Среди продуктов обмена веществ в организме имеются различные соединения (углекислый газ, мочевина и др.), которые ему не нужны, а часто даже вредны. Эти конечные продукты обмена веществ удаляются во внешнюю среду через органы выделения. Значение сосудистой системы заключается в том, что при ее посредстве происходит перемещение между различными органами веществ, как поступивших в организм, так и удаляемых из него.
Некоторые продукты обмена являются строго специфическими, физиологически активными, избирательно возбуждающими или тормозящими работу различных органов. Наличие их совершенно необходимо для нормального обмена веществ, роста, физического и полового развития и деятельности организма в целом. Эти специфические вещества—гормоны (в переводе - возбуждаю), или инкреты, действуют в минимальных концентрациях. Они вырабатываются в эндокринных железах, или железах внутренней секреции, которые в отличие от желез внешней секреций лишены выводных протоков и образующиеся в них вещества выделяют прямо в кровь. Перемещение гормонов от продуцирующих их желез к органам, на которые они оказывают специфическое действие, происходит по сосудистой системе, благодаря чему она играет также важную роль в гуморальной (в переводе — жидкость) регуляции взаимодействия органов. И, наконец, сосудистая система выполняет защитную функцию организма.
Система органов кровообращения поддерживает постоянство внутренней среды организма. Благодаря кровообращению ко всем органам и тканям поступает кислород, питательные вещества, соли, гормоны, вода и выводятся из организма продукты обмена. За счет кровообращения осуществляется передача тепла от органов человеческого тела (печень, мышцы и др.) к органам с малой теплоемкостью (кожа, конечностям) и в окружающую среду. Кровообращение в организме обеспечивается деятельностью сердца и кровеносных сосудов.
В сосудистой системе различают кровеносную и лимфатическую системы.
Кровеносную систему образуют сердце и замкнутая сеть кровеносных сосудов — артерий, вен и капилляров, которые пронизывают все ткани и органы тела. Сосудов нет лишь в эпителиальной ткани, хряще, хрусталике и роговице глаза, в эмали и дентине зубов, а также в ороговевших производных кожи — волосах и ногтях.
В артериях кровь движется по направлению от сердца, а в венах — к сердцу. Движение крови по кровеносным сосудам обеспечивается главным образом работой сердца — центрального органа системы.
Артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены.
Среди сосудов кровеносной системы различают артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены и артериоло-венозные анастомозы; сосуды системы микроциркуляторного русла осуществляют взаимосвязь между артериями и венами. Сосуды разных типов отличаются не только по своей толщине, но и по тканевому составу и функциональным особенностям.
Артерии — сосуды, по которым кровь движется от сердца. Артерии имеют толстые стенки, в которых содержатся мышечные волокна, а также коллагеновые и эластические волокна. Они очень эластичные и могут сужаться или расширяться, в зависимости от количества перекачиваемой сердцем крови.
Артериолы — мелкие артерии, по току крови непосредственно предшествующие капиллярам. В их сосудистой стенке преобладают гладкие мышечные волокна, благодаря которым артериолы могут менять величину своего просвета и, таким образом, сопротивление.
Капилляры — это мельчайшие кровеносные сосуды, настолько тонкие, что вещества могут свободно проникать через их стенку. Через стенку капилляров осуществляется отдача питательных веществ и кислорода из крови в клетки и переход углекислого газа и других продуктов жизнедеятельности из клеток в кровь.
Венулы — мелкие кровеносные сосуды, обеспечивающие в большом круге отток обедненной кислородом и насыщенной продуктами жизнедеятельности крови из капилляров в вены.
Вены — это сосуды, по которым кровь движется к сердцу. Стенки вен менее толстые, чем стенки артерий и содержат меньше мышечных волокон и эластических элементов.
Строение кровеносных сосудов (на примере аорты)
Строение аорты:
эластическая мембрана (внешняя оболочка) (tunica adventitia),
мышечная оболочка (Tunica media),
внутренняя оболочка (Tunica intima)
Аорта выстланна изнутри эндотелием, который вместе с подлежащим слоем рыхлой соединительной ткани (субэндотелием) образует внутреннюю оболочку (лат. tunica intima).
Средняя (мышечная) оболочка (лат. tunica media) отделена от внутренней очень тонкой внутренней эластичной мембраной. Мышечная оболочка построена из циркулярно расположенных гладких мышечных клеток.
Поверх мышечной оболочки лежит наружная эластическая мембрана, состоящая из пучков эластических волокон (лат. tunica adventitia).
Основные законы гемодинамики
Гемодинамика — раздел физиологии кровообращения, использующий законы гидродинамики (физические явления движения жидкости в замкнутых сосудах) для исследования причин, условий и механизмов движения крови в сердечно-сосудистой системе. Гемодинамика определяется двумя силами: давлением, которое оказывает влияние на жидкость, и сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов и вихревых движениях.
Силой, создающей давление в сосудистой системе, является сердце. У человека при каждом сокращении сердца в сосудистую систему выталкивается 60−70 мл крови (систолический объем) или 4−5 л/мин (минутный объем). Движущей силой крови служат разность давлений, возникающая в начале и конце трубки.
Почти во всех отделах сосудистой системы кровоток носит ламинарный характер — кровь движется отдельными слоями параллельно оси сосуда. При этом слой, прилежащий к стенке сосуда, остается практически неподвижным, по этому слою скользит второй, а по нему, в свою очередь, третий и т.д. Форменные элементы крови составляют центральный, осевой поток, плазма движется ближе к стенке сосуда. Следовательно, чем меньше диаметр сосуда, тем ближе располагаются центральные слои к стенке и больше тормозится скорость их движения из-за вязкого взаимодействия со стенкой. В целом это означает, что в мелких сосудах скорость кровотока ниже, чем в крупных:
скорость кровотока в аорте составляет 40 см/с,
в артериях — от 40 до 10, артериолах — 10 — 0,1,
капиллярах — меньше 0,1, в венулах — меньше 0,3,
венах — 0,3 — 5,0, в полой вене — 5 — 20 см/с .
Наряду с ламинарным в сосудистой системе существует турбулентное движение с характерным завихрением крови. Ее частицы перемещаются не только параллельно оси сосуда, как при ламинарном кровотоке, но и перпендикулярно ей. Результатом такого сложного перемещения является значительное увеличение внутреннего трения жидкости. Турбулентное движение обычно возникает в местах разветвлений и сужений артерий, в участках крутых изгибов сосудов.
Переход от ламинарного движения крови к турбулентному сопровождается значительным ростом сопротивления течению крови.
Таким образом, причиной движения крови по сосудам в замкнутой системе кровообращения является
в первую очередь работа самого сердца, точнее сердечный толчок. Он создает давление в сосудистой системе, а жидкость стремится от места с большим давлением в место с пониженным давлением.
Кроме того, причиной перемещения крови является и присасывательная функция предсердий.
кровеносные сосуды своей эластичностью и другими свойствами активно влияют на продвижение крови.
движению крови помогают сокращения скелетных мышц
присасывательное действие грудной клетки, обусловленное ее дыхательными экскурсиями.