Тема 6. Патологическая физиология клетки (для самостоятельного изучения)

Вопросы для контроля знаний:

1. Причины, вызывающие повреждение клетки. 2. Специфические проявления повреждения клетки. 3. Неспецифические проявления повреждения клетки. 4. Изменение содержания воды, ионов натрия и калия при повреждении клетки. 5. Медиаторы клеточного повреждения и их патофизиологическое значение. 6. Изменения органелл клетки при повреждении. 7. Патофизиологические механизмы клеточных дистрофий. 8. Защитно-компенсаторные процессы в клетке при повреждении.

Тема 7. Реактивность, резистентность, иммунитет

Под реактивностью организма обычно понимают его свойство реагировать определенным образом на воздействия окружающей среды. Различают следующие виды реактивности:

Видовая реактивность – это реактивность, характерная для определенного вида животных, другими словами, видовые особенности реагирования на внешние воздействия, зависящие главным образом oт наследственных анатомо-физиологических особенностей всех представителей данного вида.

Групповая реактивность – это реактивность отдельных групп животных, объединенных каким-то общим признаком, от которого зависят особенности реагирования всех представителей данной группы на воздействия внешних факторов. К таким признакам относятся: возраст, пол, конституциональный тип, принадлежность к определенной расе, группа крови, и др.

Физиологическая реактивность – это изменения жизнедеятельности организма, определенные формы реагирования на действие факторов окружающей среды, не нарушающие его гомеостаз; это реактивность здорового животного на непатогенные раздражители (например, адаптация к умеренной физической нагрузке, процессы терморегуляции, секреция гормонов и пищеварительных ферментов, естественная эмиграция лейкоцитов и т.п.).

Физиологическая реактивность проявляется как у отдельных индивидуумов в виде особенностей физиологических процессов, так и у разных видов животных: например, особенности размножения и сохранения потомства, видовые особенности теплообмена, энергетического обмена, процессы адаптации в окружающей среде и др.

Патологическая реактивность проявляется при действии на организм болезнетворных факторов, вызывающих в организме повреждение и нарушение его гомеостаза. По сути, развитие болезни и есть проявление патологической реактивности, которая выявляется как у отдельных особей, так и у групп и видов животных. Правда, среди ученых по этому, поводу существуют разногласия. Например, уничтожение микроорганизмов с помощью антител, системы комплемента, фагоцитоза одни авторы относят к проявлениям физиологической реактивности, как, впрочем, и многие защитно-приспособительные и компенсаторные реакции, а другие — к проявлениям патологической реактивности.

Специфическая реактивность — это способность организма отвечать на действие антигена выработкой антител или комплексом клеточных реакций, специфичных по отношению к этому антигену, т.е. это реактивность иммунной системы (иммунологическая реактивность).

Ее виды: активный специфический иммунитет, аллергия, аутоиммунные заболевания, иммунодефицитные и иммунодепрессивные состояния, иммунопролиферативные заболевания.

Неспецифическая реактивность. Все изменения в организме, возникающие в ответ на действие внешних факторов и не связанные с иммунным ответом, являются признаком неспецифической реактивности.

Например, изменения в организме при гиповолемическом или травматическом шоке, гипоксии, действии ускорений и перегрузок – признаки только неспецифической реактивности. При инфекционных, аллергических, аутоиммунных заболеваниях включаются механизмы как специфической (выработка антител), так и неспецифической реактивности (воспаление, лихорадка, лейкоцитоз, изменения функции поврежденных органов и систем и т.п.).

Методы оценки реактивности. Состояние специфической (иммунологической) реактивности обычно оценивают с помощью специальных методик, позволяющих определить: как быстро, в каком титре и какие виды антител или специфических Т-лимфоцитов образуются в организме на определенный антигенный раздражитель. Неспецифическую реактивность оценивать труднее, так как она складывается из множества реакций различных систем. Как правило, оценивают изменения тех систем, которые играют ведущую роль в ответе организма на данное воздействие, например при травматическом шоке — изменения кровообращения, дыхания, нервной и эндокринной систем, показатели гомеостаза. К показателям неспецифической реактивности относятся: скорость, интенсивность и длительность реакций (бронхоспазм на введение аллергена или карбохолина, увеличение частоты дыхания и частоты сердечных сокращений при гипоксии, миграция лейкоцитов на хемоаттрактант, развитие общего адаптационного синдрома или ответа острой фазы и т.п.; возбудимость, определяющаяся минимальной силой раздражителя, способного вывести клетку из состояния покоя; чувствительность (свойство, аналогичное возбудимости, но применяемое к более сложным процессам — болевая, температурная чувствительность и т.д.).

Реактивность следует оценивать по отношению к конкретному воздействию. Нередко у одного животного высокая реактивность к одному фактору сочетается с низкой реактивностью по отношению к другому (например, реактивность на гипоксию и ускорение, на перегревание и переохлаждение, на физическую нагрузку и голодание, реактивность на различные инфекционные агенты и т.д.).

Резистентность организма — это его устойчивость к действию патогенных факторов.

Резистентность организма к болезнетворным воздействиям выражается в различных формах. Например, кожа и слизистые оболочки представляют собой структуры, препятствующие проникновению микроорганизмов и многих ядовитых веществ в организм. Они осуществляют так называемую барьерную функцию. Подкожная жировая клетчатка обладает плохой теплопроводностью, для костей и других тканей опорно-двигательного аппарата характерно значительное сопротивление к деформации под влиянием механических воздействий. Приведенные примеры свидетельствуют о резистентности тканей и соответственно организма в целом в зависимости от их строения и свойств, полученных по наследству. Это так называемая первичная резистентность.

Первичная резистентность является наследственной. Ее основой служат морфофункциональные особенности организма, благодаря которым он устойчив к действию экстремальных факторов (одноклеточные организмы и черви устойчивы к радиации, холоднокровные животные — к гипотермии и т.п.). Наследственный иммунитет к инфекции обусловлен молекулярными особенностями конституции организма.

Вторичная резистентность является приобретенной (например, иммунитет после перенесенных инфекционных заболеваний, после введения вакцин и сывороток). Резистентность к неинфекционным воздействиям приобретается путем тренировок, например к физическим нагрузкам, действию ускорений и перегрузок, гипоксии, низким и высоким температурам и т.д.

Пассивная резистентность организма обеспечивается его барьерными системами (кожа, слизистые оболочки, гематоэнцефалический барьер и т.п.), наличием бактерицидных факторов (соляной кислоты в желудке, лизоцима в слюне), наследственным иммунитетом.

Активная резистентность обеспечивается включением защитно-приспособительных и компенсаторных механизмов, к которым относятся эмиграция лейкоцитов, фагоцитоз, выработка антител, обезвреживание и выведение токсинов, выделение гормонов стресса, изменения кровообращения и дыхания, лихорадка, синтез белков острой фазы печенью, усиление лейко- или эритропоэза и др.

Реактивность и резистентность взаимосвязаны, но не всегда однонаправлены. Например, у новорожденного животного по отношению к гипоксии – низкая реактивность и высокая резистентность, а у взрослого животного – наоборот. При проведении хирургических вмешательств с помощью наркоза понижают реактивность и одновременно повышают резистентность больного к травме. В период зимней спячки у животных снижена реактивность, но повышена резистентность ко многим внешним факторам.

Реактивность и резистентность формируются на основе конституции организма, особенностей обмена веществ, состояния нервной, эндокринной, иммунной систем, системы соединительной ткани, а также зависят от возраста, пола, внешних условий.

Иммунитет или иммунологическая реактивность является составной частью саморегуляции, обеспечивающей гомеостаз и адаптацию животных к меняющимся условиям окружающей среды. Изначальный смысл слова «иммунитет» врачи сводили к невосприимчивости к инфекционным болезням.

К настоящему времени стало очевидным, что в борьбе с инфекционными и неинфекционными агентами участвуют одни и те же защитные системы, поэтому разделение иммунитета на инфекционный и неинфекционный стало неактуальным.

Под иммунитетом стали понимать «способ защиты от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации» (Р.П. Петров). Этим определением предусмотрена защита организма от проникновения таких возбудителей болезней, как бактерии, вирусы, грибы, простейшие, микоплазмы, гельминты, и от генетически чужеродных компонентов собственных тканевых структур.

Функционирование иммунной системы обеспечивается центральными и периферическими органами иммуногенеза. К центральным органам относят красный костный мозг, тимус и у птиц фабрициеву сумку (бурсу), к периферическим – селезенку, систему мононуклеарных фагоцитов (моноциты, циркулирующие в крови и фиксированные в тканях) и микрофагальную систему (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), лимфатические узлы и лимфоидные образования респираторных органов и пищеварительного тракта (солитарные фолликулы, пейеровы бляшки, миндалины), кровь и лимфу.

В соответствии с развиваемой унитарной теорией кроветворения родоначальницей всех клеток иммунной системы является кроветворная стволовая клетка. Дифференцировка лимфоидной стволовой клетки в лимфоциты начинается позже, после ее попадания в особое микроокружение, имеющееся в таких органах, как тимус (Т-лимфоциты) и у птиц бурса (В-лимфоциты). Как полагают, созревание В-лимфоцитов у млекопитающих происходит в красном костном мозге.

Находясь в тимусе, Т-клетки дифференцируются в три самостоятельные популяции, отличающиеся продолжительностью жизни, способностью к циркуляции, поверхностными антигенными структурами и другими свойствами: Т-Хелперы – распознают антигены, продуцируют интерлейкины, суммируют цитокины; Т-Супрессоры – тормозят активность других лимфоцитов; Т-Эффекторы - эффекторы цитотоксических реакций способные кооперироваться с другими клетками, специфически разрушают клетки-мишени (Т-киллеры).

Функциональная активность иммунной системы инициируется антигенами — генетически чужеродными субстанциями эндогенного или экзогенного происхождения.

Занятие 8. Иммунологическая реактивность

Цель занятий. Изучить этиологию, проявления, механизмы развития аллергических реакций.

Задание 1. Анафилактическая реакция сердца сенсибилизированной лягушки.

Оснащение: резиновые пластинки для фиксации лягушек; наборы хирургических инструментов; секундомеры; сыворотка крови лошади (15 мл); подопытные животные: сенсибилизированные лягушки.

Постановка опыта. Лягушек предварительно сенсибилизируют (примерно за 20 дней до опыта) введением сыворотки крови лошади по 0,3 мл трижды через 3 дня. Лягушек берут с запасом, так как часть их погибает до занятия.

Сенсибилизированную лягушку обездвиживают разрушением спинного мозга (без декапитации), фиксируют вверх брюшком. Вскрывают грудную клетку, обнажают сердце и освобождают от перикарда. С помощью серфина, соединенного с рычажком Энгельмана, записывают на кимограмме сердечные сокращения. Затем на сердце наносят 3-5 капель сыворотки, которой сенсибилизировали лягушку, наблюдают за изменениями сердечной деятельности, обращая внимание на силу, частоту и ритмичность сокращений в динамике. После развития выраженных нарушений сердечной деятельности сердце отмывают изотоническим раствором натрия хлорида и наблюдают в течение 10-15 мин постепенное восстановление сокращений. Затем повторно на сердце наносят 3-5 капель лошадиной сыворотки и наблюдают за ним в течение нескольких минут.

Оформление протокола опыта. В протоколе записывают исходные показатели сердечной деятельности и их изменения в хронологическом порядке после первичного и повторного нанесения антигена на сердце. Делают выводы. Объясняют механизм развития аллергической реакции немедленного типа.

Задание 2. Фагоцитоз частичек кармина лейкоцитами лягушки.

Оснащение: шприцы на 1 мл с иглами; краситель кармин (1 г); фарфоровые ступки; микроскопы; предметные стекла; изотонический раствор натрия хлорида (20 мл); краска Майя-Грюнвальда (25 мл); дистиллированная вода (50 мл); подопытные животные: лягушки.

Постановка опыта. Кармин растирают в ступке с изотоническим раствором натрия хлорида. Полученную взвесь кармина кипятят. Лягушке в спинной лимфатический мешок или в брюшную полость вводят 0,5-1 мл взвеси кармина за несколько часов до занятия. Во время занятия из брюшной полости или спинного лимфатического мешка получают жидкость, готовят мазок, высушивают, фиксируют и окрашивают его. Под большим увеличением микроскопа (объектив 40) или иммерсионной системой обнаруживают лейкоциты, в цитоплазме которых присутствуют частички кармина.

Оформление протокола опыта. Зарисовывают лейкоциты, содержащие в цитоплазме частички кармина. В заключение отмечают сущность фагоцитоза в данном опыте.

Вопросы для контроля знаний:

1. Реактивность организма и ее виды. 2. Определение и виды резистентности. 3. Понятие об иммунитете и его видах. 4. Иммунная система организма. 5. Антиген и антитело. 6. Виды аллергии. 7. Аллергены и их классификация. 8. Патогенез аллергических реакций немедленного типа. 9. Патогенез аллергических реакций замедленного типа. 10. Специфическая и неспецифическая десенсибилизация. 11. Анафилактический шок и его особенности у животных разных видов. 12. Значение аллергической реакции для диагностики инфекционных и инвазионных болезней. 13.Основные иммунокомпетентные клетки и их кооперация в иммунном ответе. 14. И.И.Мечников и его вклад в развитие учения о фагоцитозе. 15. Клетки, способные фагоцитировать, макрофаги и микрофаги. 16. Роль фагоцитоза в неспецифической и специфической защите.

Занятие 9. КОЛЛОКВИУМ № 1

1. Определение «Патологической физиологии» и ее связь с другими науками.

2. Понятие о болезни и здоровье.

3. Основные периоды и формы течения болезни.

4. Представление о смерти, периоды и основные признаки смерти.

5. Патологический процесс, патологическое состояние и патологическая реакция.

6. Общие принципы классификации болезней.

7. Этиология, определение. Классификация этиологических факторов.

8. Роль причины в возникновении болезни.

9. Внешние условия, усугубляющие или ограничивающие действие болезнетворных факторов на организм животных

10. Механические и физические факторы как причины болезней.

11. Химические и биологические факторы как причины болезней.

12. Сущность понятия «патогенез». Причинно-следственные отношения в патогенезе болезни.

13. Основное звено патогенеза. Местное и общее, специфическое и неспецифическое в патогенезе.

14. Защитно-приспособительные механизмы, биологические барьеры организма.

15. Компенсация, и ее стадии.

16. Определение понятия «гипертермия», патогенез перегревания.

17. Ожог и характеристика степеней ожога. Ожоговая болезнь и ее стадии.

18. Определение понятия «гипотермия». Патогенез охлаждения. Отморожение. Простудные заболевания.

19. Действие пониженного атмосферного давления на организм животных. Патогенез.

20. Факторы, определяющие болезнетворное действие электрического тока на организм животных. Патогенез электротравмы.

21. Острая лучевая болезнь, патогенез.

22. Понятие о реактивности организма и виды реактивности.

23. Резистентность организма и виды резистентности.

24. Иммунитет и его виды.

25. Определение аллергии. Характеристика и классификация аллергенов.

26. Патогенез аллергии.

27. Анафилаксия, определение и патогенез.

28. Анафилактический шок и его особенности у животных разных видов.

29. Десенсибилизация и антианафилаксия.

30. Аутоаллергия, парааллергия, сывороточная болезнь, идиосинкразия, крапивница.