Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Реактивность и резистентность организма, их роль в патологии. Учебное пособие
.pdf
тивности, что затем получило свое развитие в концепции Л. Ашоффа
(1924) о ретикулоэндотелиальной системе и в современном понима-
нии трансформировалось в представление о ключевой роли системы
мононуклеарных фагоцитов в управлении наиболее важными стереотипами реактивности (лихорадка, воспаление, иммунный ответ). Мечников создал сравнительно-эволюционное направление в изучении
реактивности, показав, что видовая
реактивность есть сумма филоге-
нетических находок эволюционных предков данного вида.
Ученик Мечникова А.А. Богомолец (1926) связал реактивность с
конституцией организма и создал новое направление в учении о конституции на основе реактивности соединительной ткани.
Важным этапом в развитии иммунологического направления
учения о реактивности, стали работы Ш. Рише и Э. Портье (1902), со
2
здавших учение об анафилаксии
, как форме гиперергической имму-
-
нологической реактивности. В 1906 году К. фон Пирке формулирует
3
представление об аллергии
, как измененной реактивности к веще-
ствам, возникшей в результате предыдущего контакта. Это можно
считать началом представлений о патологической реактивности.
Исследования Э. Старлинга, Г. Селье и других создали эндокринную основу механизмов реактивности. Э. Старлингом и У. Бейлиссом (1902) на примере секретина было введено само понятие
«гормон», что способствовало конкретизации представлений
об эндо-
кринных основах реактивности.
4
Г. Селье (1936, 1948) описал стресс
и показал его фундамен-
тальное значение в неспецифической реактивности организма.
2
Анафилаксия (греч. ana- — вновь и aphylaxía— беззащитность), патологический процесс, развивающийся у человека или млекопитающего животного при введении в организм, обычно минуя
пищеварительный тракт, чужеродных веществ, чаще белковой природы — антигенов (анафилактогенов); одна из форм аллергии.
3
Аллергия (др.- греч.ἄλλος — другой, иной, чужой + ἔργον — воздействие) — сверхчувствительность иммунной системы организма при повторных воздействиях аллергена на ранее сенсибилизированный этим аллергеном организм.
4
Стресс (от англ. Stress «нагрузка, напряжение; состояние повышенного напряжения») — сово-
купность неспецифических адаптационных (нормальных) реакций организма на воздействие различных неблагоприятных факторов-стрессоров (физических или психологических), нарушающее
его гомеостаз, а также соответствующее состояние нервной системы организма (или организма в
целом). Стресс направлен на развитие в ответ на стрессорное воздействие защитноприспособительных
вацией нейрогуморальной регуляции путём возбуждения симпатической вегетативной нервной
системы и гиперсекреции гормонов: КРГ (гипоталамус) → АКТГ (гипофиз) → кортикостероиды
(кора надпочечников)) и связан с развитием общего и местного адаптационного синдрома.
реакций организма с задействованием симпатоадреналовой системы (с акти-
11
Н.Н. Сиротинин в своих работах раскрыл общие закономерно-
сти эволюции реактивности в фило- и онтогенезе (1966).
Все это в конечном итоге и определило то, что понятие «реактивность» прочно вошло как в теоретическую, так и практическую
гуманитарную и ветеринарную медицину и позволило выделить несколько общих ее теоретических положений:
реактивность
присуща всякому живому организму;
реактивность формируется в процессе эволюции, в фило - и
онтогенезе;
реактивность относится к общим категориям медицины, как и
«болезнь», «здоровье», «норма» и др.;
интеграцию механизмов реактивности организма осуществля-
ют нервная, эндокринная и иммунная системы;
реактивность – одна из основных форм связи и взаимодействия
организма
как единой системы с факторами внешней и внутренней
среды, в основном защитного, адаптивного характера.
1.2.Виды и формы реактивности
Существует ряд форм и видов реактивности или, согласно определению П.Ф. Литвицкого (2002) – «категорий». Разнообразие реактивности основано на следующих критериях (рис. 1):
биологических свойствах организма (видовая, групповая и ин-
дивидуальная реактивности
);
выраженности реакции организма на действие факторов внешней и внутренней среды (нормо-, гипер-, гипо-, ан-, и дизэнергические
формы реактивности);
степени специфичности ответа организма (специфическая и
неспецифическая реактивность);
биологической значимости ответа организма (физиологическая
и патологическая реактивность).
Видовая реактивность (биологическая) – это изменения жиз-
недеятельности защитно-приспособительного характера, возникающие в
организме животных определенного вида под влиянием обычных, адекватных воздействий окружающей среды. Биологическая реактивность выражает способность всех представлений данного вида
реагировать на различные воздействия однотипными изменениями
жизнедеятельности. Это наиболее общая форма реактивности, зави-
12
сящая главным образом от наследственных анатомо-физиологических
особенностей всех представителей данного вида. Она направлена на
сохранение как вида в целом, так и каждой особи в отдельности.
Рис. 1. Виды реактивности
5
Примерами видовой реактивности являются таксисы
ших, тропизмы и настии
6
у растений, инстинкты у насекомых 7, сезон-
простей-
ные миграции птиц и рыб, сезонные изменения жизнедеятельности
8
животных (анабиоз
, зимняя и летняя спячка). Долгое время счита-
лось, что зимняя спячка животных – это всего лишь способ экономии
энергии в условиях дефицита питательных веществ. Сейчас установлено, что это и способ противодействия неблагоприятным и явно патогенным факторам. Так, животные, находящиеся в спячке, практиче-
5
Таксисы (греч.τάξις — строй, порядок, расположение по порядку) — двигательные реакции в
ответ на односторонне действующий стимул, свойственные свободно передвигающимся организмам (для растений – тропизмы). Источниками раздражения могут быть свет, температура, влага,
химические вещества и другие. Раздражители могут вызывать как отрицательную, так и положительную двигательную реакцию организмов.
6
Настии (греч. σπαθητός — уплотнённый) — движения органов растений, которые проявляются
при ненаправленном воздействии факторов окружающей среды (температура, свет
7
Инстинкт (от лат. instinctus — «импульс») в биологии — совокупность врождённых потребно-
стей и врождённых программ их удовлетворения, состоящих из пускового сигнала и программы
действия, другими словами — совокупность сложных наследственно обусловленных актов поведения, характерных для особей данного вида при определённых условиях. Инстинкты в наибольшей степени проявляются у насекомых в двух сферах жизни
Также стереотипы поведения встречаются при строительстве жилищ, выборе места для откладки
яиц и т. д.
8
Анабиоз — временное замедление или прекращение жизненных процессов в организме под воз-
действием внешних или внутренних факторов с последующим восстановлением её при благоприятных условиях.
и др.).
: добыча питания и размножение.
13
ски не реагируют на действие самых вирулентных микроорганизмов
(сибирская язва, чума, туберкулез); спячка повышает устойчивость к
действию ядов, например, стрихнину. У спящих животных не удается
воспроизвести анафилактический шок, ряд других аллергических реакций.
В эксперименте легко выявляются особенности реагирования у
разных видов животных по отношению к механическим, химическим,
термическим воздействиям, к ионизирующей радиации (наиболее
чувствительными являются собаки, морские свинки и человек, наименее чувствительными — одноклеточные и черви), к гипоксии.
Ярким проявлением биологической реактивности является восприимчивость (или невосприимчивость) к инфекции: крупный рогатый скот невосприимчив к сапу лошадей, лошади не заражаются ящуром, чрезвычайно контагиозной инфекцией парнокопытных. У акул не
встречаются инфекционные заболевания, никогда не нагнаиваются
раны; столбняк опасен для человека, обезьян, лошадей и не опасен для
кошек, собак, ежей, черепах, крокодилов. Чума собак и ящур крупного рогатого скота не заразны для человека. Столбняк опасен для человека, обезьян, лошадей, но не встречается у кошек, собак, черепах,
крокодилов. Крысы и мыши не болеют дифтерией, а собаки и кошки –
ботулизмом. Анафилактический шок у морской свинки вызвать значительно легче и быстрее, чем у крысы. К различным видам гипоксии
лягушки значительно менее чувствительны и более устойчивы, чем
крысы и другие млекопитающие. Собаки более чувствительны к
стрихнину, чем кролики (вследствие разной активности ферментов,
разрушающих стрихнин). Для собак, по сравнению с кроликами и даже людьми, сульфаниламиды более токсичны. Длительность гексобарбиталового сна у разных видов млекопитающих различна (в частности, период полураспада гексобарбитала, введенного в дозе 100
мг/кг, у мышей составляет 19 мин, у кроликов – 60 мин, у крыс – 140
мин, а у человека – 360 мин).
Таким образом, реактивность у разных видов не одинакова, что
существенно зависит от филогенетического (эволюционного) положения того или иного животного. Чем выше в филогенетическом отношении стоит животное, тем сложнее его реакции на различные воздействия. Так, реактивность простейших и многих низших животных
состоит лишь в
изменении интенсивности обмена веществ, что позволяет этим существам жить даже в неблагоприятных для них условиях
внешней среды (понижение температуры, уменьшение содержания
14
кислорода). Реактивность позвоночных животных разнообразнее и
выражена в большей степени, чем у беспозвоночных. У беспозвоночных инфекция протекает в основном по типу простого паразитизма,
скрытой инфекции, вульгарного сепсиса, а у холоднокровных позвоночных в ответ на инфекцию возникает хорошо выраженная гранулёма. Более сложна реактивность теплокровных животных (значительную роль в
этом играют более развитые нервная, эндокринная и иммунная системы), в связи с этим у них лучше развиты адаптационные
механизмы к механическим, физическим, химическим и биологическим воздействиям. Иммунологическая реактивность позволяет эффективно вырабатывать специфические антитела, причем это свойство у теплокровных выражено по-разному в зависимости от вида организма. Видовая реактивность определяет особенности протекания
патологических процессов (воспаление, лихорадка, аллергия) у разных представителей животного мира.
Наиболее сложна и многообразна реактивность человека, для
которой особое значение имеет вторая сигнальная система – воздействие слов, письменных знаков. Слово, изменяя различным образом
реактивность человека, может оказывать как лечебное, так и болезнетворное действие.
Рис. 2. Групповая и индивидуальная реактивность организмов
На основе видовой реактивности формируется групповая и индивидуальная реактивность (рис. 2).
Групповая реактивность – реактивность отдельных групп животных (или людей), объединенных каким-либо общим признаком, от
которого зависят особенности реагирования всех представителей данной группы на воздействие внешних факторов. К таким
15
общим при-
знакам относятся: возраст, пол, конституциональный тип, тип высшей
нервной деятельности (ВНД), наличие определенного заболевания
(например, все больные сахарным диабетом обладают сниженной толерантностью к углеводам; у всех больных с сердечной недостаточностью повышена чувствительность к физической нагрузке); для человека – принадлежность к расе и др. Например, негроиды обладают повышенной
устойчивостью к столбняку, европеоиды менее восприимчивы к натуральной оспе. Склонность к алкоголизму и токсикомании
выше среди индейцев и ирландцев, чем среди евреев. Но главной
формой групповой реактивности является конституциональная.
Механизмы групповой реактивности в основном наследствен-
ные.
Индивидуальная реактивность. Кроме общих (т.е. видовых и
групповых свойств реактивности), имеются и
индивидуальные особенности реактивности у каждой особи в отдельности. Каждое животное, имея видовые и групповые особенности реагирования, как правило, определенным, присущим только ему образом, отвечает изменениями своей жизнедеятельности на действие факторов окружающей
среды.
Воздействие какого-либо фактора (например, инфекционного
агента) на группу людей или животных никогда не вызывает
у всех
видов этой группы совершенно одинаковых изменений жизнедеятельности. Одним и тем же заболеванием некоторые животные болеют
тяжело, другие — легко, а третьи не болеют вовсе, хотя возбудитель и
находится в их организме (бактерио- и вирусоносительство). Для каждого больного характерны индивидуальные особенности патогенеза
(развития) болезни. Объясняется это индивидуальной реактивностью
каждого организма. Здесь уместно вспомнить слова С.П. Боткина:
«Лечить не болезнь, а больного». К каждому больному животному
нужен конкретный подход с учетом его индивидуальной реактивности.
Разнообразия индивидуальной реактивности генетически детерминированы, они сформировалась в результате эволюционного отбора. Отбор направлен на сохранение широкого диапазона индивидуальной изменчивости в
пределах популяции и позволяет виду лучше
приспособиться к изменяющимся условиям среды. Генетический полиморфизм, обуславливающий изменчивость, даже если в ряде случаев он у индивидов приводит к возникновению предболезни (диатезы)
и/или проявляется в виде болезни, в рамках популяции и вида поле-
16
зен. «То, что не выигрышно или даже проигрышно сегодня, может
стать главным козырем адаптации при резко изменившихся условиях
обитания». (Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 1999).
Не все механизмы реагирования являются наследственными и
представляют филогенетически предопределенный набор ответов организма на действие факторов. Индивидуальная реактивность определяется наследственными и приобретенными свойствами организма
Она определяется конституцией, полом, возрастом, функциональным
состоянием всех органов и систем (главным образом – нервной и эндокринной), типом высшей нервной деятельности и зависит от факторов внешней среды (климата, кормления, воздействия патогенных
факторов, лечебно-профилактических воздействий и т.д.).
В проявлении индивидуальной реактивности существуют циклические изменения, связанные со сменой
(так называемые хронобиологические изменения)
времен года, дня и ночи
9
. Например, смерт-
ность при ночных операциях втрое выше, чем при дневных. Следует
рассчитывать оптимальное время приема лекарства.
Иллюстрацией наличия приобретенных механизмов реактивности может служить «правило исходного состояния» (Лейтис С.М.,
1978). Смысл «правила» заключается в следующем: ответ организма
(его реагирующего субстрата) на один и тот же раздражитель зависит
исходного состояния данного субстрата (степени возбуждения) в
от
.
момент взаимодействия с раздражителем.
Рассмотрим пример с нагрузкой глюкозой. Натощак (ее концентрация в крови в этот момент соответствует нижней границе нормы)
вводим глюкозу в организм человека (сладкий чай), примерно через
час определяем количество глюкозы в крови – содержание данного
вещества достигло верхней границы нормы
. Опять вводим то же количество глюкозы и через час – концентрация глюкозы в крови не
увеличилась, как следовало бы ожидать, а наоборот, снизилась до
нижних границ нормы (может быть и ниже). Что же мы наблюдаем –
9
Хронобиология (от др.-греч. χρόνος — «время») — раздел биологии, изучающий циклические
процессы в биологических системах разного уровня организации. В русскоязычных публикациях
также используется термин биоритмология.
С момента зарождения хронобиологии в круг интересов этой науки вошло изучение тех ритмов,
которые возникли в живых существах для приспособления их жизнедеятельности к периодическим изменениям в окружающей геофизической среде. Эти биологические ритмы принято называть циркаритмами (от лат. Circa «около, приблизительно»), основные среди них:
- солнечно-суточный (циркадианный) — 24 ч;
- лунно-суточный, или приливный (циркатидальный) — 24,8 ч;
- лунно-месячный (циркалунарный) — 29,5 сут;
- годичный, или сезонный (циркааннуальный).
17
один и тот же раздражитель (глюкоза) взаимодействует с одним и тем
же реагирующим субстратом организма (инсулярный аппарат поджелудочной железы), а ответная реакция различная. Объясняется это
следующим образом – первоначально раздражитель взаимодействовал
с реагирующим субстратом, находящимся в незначительной степени
возбуждения. Введением глюкозы мы ее повысили, и на момент вторичного введения напряжение
деятельности инсулярного аппарата достигло высокой степени возбуждения, и, согласно правила исходного
состояния, вместо дальнейшего увеличения концентрации глюкозы в
крови, отмечается снижение, вплоть до нижних границ нормы. Такой
ответ характерен для нормально функционирующего инсулярного аппарата поджелудочной железы, при патологии (сахарный диабет) –
концентрация глюкозы в крови увеличивается и при вторичном
ее
введении в организм, т.е. правило исходного состояния не работает.
Причины этого – декомпенсация реагирующего субстрата (инсулярного аппарата).
Правило исходного состояния может проявляться только при
нормально функционирующих механизмах компенсации, обеспечивающих обратимость изменений. В нашем примере (с нагрузкой глюкозы) при патологии инсулярного аппарата поджелудочной железы
(сахарный диабет) оно
не работает. Здесь речь уже идет о патологиче-
ской реактивности (см. ниже).
Таким образом, индивидуальная реактивность основана не только на наборе генетических программ реагирования на внешние и
внутренние факторы (наследственная составляющая реактивности), но
она может формироваться и под влиянием условий обитания (приобретенная составляющая реактивности). Следовательно, индивидуальная реактивность представлена
наследственной составляющей, особенностями конституционального реагирования и свойствами, приобретенными в процессе жизнедеятельности.
Таким образом, «Реактивность – динамичное, постоянно меняющееся свойство организма» (Литвицкий П.Ф., 2002). Это свойство
можно искусственно модифицировать с целью повышения устойчивости организма к действию разнообразных патогенов (этиотропная
профилактика), кроме того, при развитии заболевания, воздействуя на
или иные механизмы реактивности (патогенеза), врач может значи-
те
тельно облегчить состояние больного животного и предотвратить нежелательное осложнения (патогенетическая профилактика). На практике это достигается различными приемами: вакцинацией, трениров-
18
ками к физической нагрузке и недостатку кислорода, применением
различных врачебных воздействий и т. д.
Половые различия в восприятии раздражителей определяются
физиологическими и генетическими особенностями. В качестве объяснений неравнозначности ответа самок и самцов на различные факторы внешней и внутренней среды приводится следующее:
– особенность обмена веществ – у самцов он более
интенсивный, поэтому самки легче переносят алиментарную недостаточность,
гипоксию, кровопотерю;
– разнонаправленное действие половых гормонов на факторы
иммунитета – эстрогены благоприятно сказывается на антибактериальном иммунитете и в то же время у женских особей чаще регистрируют аутоиммунную патологию; реактивность организма самок зависит в определенной степени от половой цикличности и плодоношения;
– различия по половым хромосомам – мужские особи по поло-
10
вым хромосомам гемизиготны
, что ограничивает выбор генетиче-
ских программ по сравнению с женскими особями, имеющих две гомологичные Х-хромосомы; поэтому у соматических клеток женского
организма шире и разнообразнее функциональные возможности к
адаптации. Гемизиготность не позволяет Y-хромосоме участвовать в
кроссинговере (обмен гомологичными хромосомами), т.е. она не
участвует в эволюционном механизме по устранению
дефектных генов в ряду поколений. Отсюда, Y-хромосома хранит множество мутантных генов. И, если мутантный (поврежденный) ген не летален или
не определяет бесплодие, то он передается от отца сыновьям (голандрический тип наследования);
– наличие наследственных болезней, сцепленных с полом или
ограниченных полом – например, гемофилия А – сцепленное с Ххромосомой
рецессивное заболевание, регистрируется почти всегда у
мужских особей;
– генетические особенности Y-хромосомы – гемизиготность не
позволяет Y-хромосоме участвовать в кроссинговере (обмен гомологичными хромосомами), т.е. она не участвует в эволюционном механизме по устранению дефектных генов в ряду поколений, поэтому Yхромосома хранит множество мутантных генов;
10
Гемизиготность (греч hemi- — полу- и zygotós — соединённый вместе), состояние, связанное с
тем, что у организма один или несколько генов не парные, т. е. не имеют аллельных партнёров.
Таковы гены половых хромосом ("сцепленные с полом") у особей гетерогаметного пола.
19
– различия в социально-экологической роли полов в популяциях
– реактивность самцов, в значительной степени, направлена на форси-
рованные нагрузки, активные оборонительные реакции при стрессах,
так как им в основном присуща роль первого контакта с экологически
новыми для популяции факторами. Реактивность самок нацелена на
пассивные оборонительные реакции при стрессах, которые обеспечи-
приспособление к обычным природным воздействиям за счет
вают
стереотипных консервативных адаптивных механизмов.
Известна роль возраста в реактивности. Характерные изменения реактивности организма обнаруживаются в течение индивидуальной жизни животного (или онтогенезе).
Каждому периоду онтогенетического развития животного организма присущ свой, особый вид реагирования на внешние и внутренние раздражители. Онтогенез можно
представить как процесс временного развертывания генетических программ, в виде их экспрессий и
репрессий. Отсюда и неодинаковость реагирования различных возрастных групп на один и тот же раздражитель. Ранний возраст характеризуется простыми формами реагирования и, как правило, низкой
реактивностью. Это определяется неполным развитием нервной, эндокринной и иммунной систем, несовершенством
внешних и внут-
ренних барьеров.
По мере онтогенетического развития, механизмы ответа организма на внешние и внутренние факторы постепенно усложняются,
расширяется диапазон между верхними и нижними границами реагирования клетки, ткани, системы и организма в целом. Наиболее оптимальным, в свете учения о реактивности, считается средний период
жизни животного, когда
программные механизмы реагирования полностью развернуты, активно работают регуляторные системы (нервная, эндокринная и др.) В это время жизни ответ организма на различные факторы приобретает разнообразный и сложный характер и, как
правило, реактивность высокая.
По мере старения эффективность реагирования постепенно
снижается, отмечается тенденция к нарастанию несовершенства реактивности. В старческом
возрасте наблюдается ограничение лабильности регуляторных систем механизмов реагирования, сужение способности их к быстрой и своевременной перестройке.
Старые животные восприимчивы к инфекциям, у них часто развиваются различные воспалительные процессы, увеличивается число
иммунных нарушений, они в большей степени подвержены онкологи-
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]