Защитные механизмы организма человека доклад

Обновлено: 19.05.2024

Иммунология – наука о защитных реакциях организма, наука об иммунитете.

Годом ее рождения считают 1880, когда французский ученый Луи Пастер провел первые опыты с возбудителем куриной холеры. Он установил, что прививка птицам ослабленного или убитого возбудителя полностью защищала их в дальнейшем от живого микроба. Именно это наблюдение и дало название всему явлению невосприимчивости организма к возбудителю, образовавшейся в результате предварительной встречи с ослабленным или убитым микробом – явлению иммунитета. Огромный вклад в становление иммунологии как науки внесли лауреаты Нобелевской премии (1908 г.) И.И.Мечников, обосновавший роль фагоцитирующих клеток в защитных реакциях, и П.Эрлих, доказавший огромную роль молекул антител в формировании иммунитета.

Все защитные реакции организма принято разделять на реакции врожденного и приобретенного иммунитета. Только действуя совместно, они способны обеспечить эффективную защиту внутренней среды организма. Если реакции врожденного иммунитета обусловлены генетически, формируются еще до рождения, то реакции приобретенного иммунитета требуют созревания основных клеток, вовлеченных в иммунные реакции – лимфоцитов. Поэтому реакции врожденного иммунитета протекают по одному и тому же сценарию в случае всех вирусов, бактерий и других микроорганизмов, вторгающихся во внутреннюю среду, и не приводят к формированию иммунологической памяти. Реакции приобретенного иммунитета направлены против конкретного возбудителя и приводят к формированию иммунологической памяти.

Основная работа по защите организма от внешней агрессии вирусов и бактерий ложится на реакции врожденного иммунитета. Только в случаях преодоления микробами механизмов врожденного иммунитета происходит подключение механизмов приобретенного иммунитета, на которые ложатся в основном контрольные, надзорные функции.

Как врожденный, так и приобретенный иммунитет опираются на клеточные и гуморальные (т.е. молекулярные, передающиеся через жидкость) механизмы(см.табл. ). Все эти факторы действуют согласованно.

Основные механизмы врожденного и приобретенного иммунитета

Механизмы	Врожденный иммунитет	Приобретенный иммунитет
Гуморальные	Лизоцим (фермент, разрушающий клеточную стенку бактерий) Животные антибиотики Другие токсичные для бактерий белки	Антитела (иммуноглобулины), подразделяются на 5 основных классов
Клеточные	Большинство лейкоцитов крови (нейтрофилы, моноциты, эозинофилы, базофилы), а также фагоциты других органов и тканей	Лимфоциты крови и органов иммунной системы (лимфатических узлов, селезенки, небных миндалин и других)

Иммунитет – это универсальное свойство человека и животных, благодаря которому их организм может распознавать чужеродные молекулы и клетки и защищаться от них в ходе клеточных и гуморальных реакций. Врожденный иммунитет генетически присущ всем организмам и проявляется в серии стандартных защитных реакций в ответ на проникновение любого чужеродного объекта. Приобретенный иммунитет направлен на уничтожение конкретного возбудителя и связан с формированием клеток иммунологической памяти.

Реакции врожденного и приобретенного иммунитета. Типичным примером реакции врожденного иммунитета является ответ организма на любое повреждение кожных покровов, например, на занозу.

Уже через несколько секунд или минут после проникновения занозы развиваются местное покраснение кожи, ее припухлость, к которым вскоре добавляются местное повышение температуры и боль. Все эти события отражают реакцию лейкоцитов крови на повреждение тканей занозой, на проникновение в организм на поверхности занозы многочисленных микробов. Покраснение поврежденного участка и его отек связаны с накоплением около занозы лейкоцитов крови, осуществляющих реакции врожденного иммунитета. Главным способом уничтожения попавших микробов становится реакция фагоцитоза, которая, с одной стороны, обеспечивает уничтожение микробов, а с другой – сигнализирует клеткам приобретенного иммунитета о попадании микробов внутрь организма. При проникновении под кожу большого количества микробов или их высокой опасности для организма результатом развития врожденного иммунитета станет местное нагноение, при котором часть лейкоцитов крови (нейтрофилы) быстро разрушаются в очаге воспаления, выделяют ферменты своих лизосом и антибактериальные гуморальные факторы, обеспечивающие гибель бактерий, самих лейкоцитов и даже повреждение части прилежащих тканей.

Если врожденный иммунитет не имеет своих органов, то приобретенный иммунитет формирует специальные органы, составляющие лимфоидную (иммунную) систему. При этом в центральных органах иммунной системы происходит размножение и обучение новых клеток, а в периферических органах иммунной системы происходит развитие иммунного ответа – основы явления иммунитета.

К центральным органам приобретенного иммунитета относятся тимус (там развиваются Т-лимфоциты)и красный костный мозг (там развиваются В-лимфоциты). К ним также относятся лимфатические узлы, некоторые участки селезенки, скопления лимфоцитов по ходу кишечника, дыхательных и мочеполовых путей, а также кожи. Таких скоплений в организме человека насчитывается не менее 2000, что обеспечивает постоянный и широкий контроль за появлением микробов и мутантных клеток в организме. Эти периферические лимфоидные органы играют роль фильтров, в которых проходят очистку от проникших микробов и их молекул разные биологические жидкости. Так, лимфа очищается в лимфатических узлах, кровь – в селезенке, а скопления Т- и В-лимфоцитов по ходу покровов и слизистых оболочек призваны уничтожать микробов и вирусов еще до их проникновения во внутреннюю среду организма.

После проникновения микроба или вируса в организм развивается иммунный ответ. В результате Т-лимфоциты уничтожают клетки, в которые проник вирус, или помогают В-лимфоцитам в запуске синтеза молекул антител.

Реакции врожденного иммунитета обеспечивают первый эшелон обороны организма от чужеродных объектов, при этом главным способом уничтожения микробов является фагоцитоз. Реакции приобретенного иммунитета обеспечиваются Т- и В-лимфоцитами. Они уничтожают клетки, в которые проник вирус, и вырабатывают антитела,, направленные против бактерий.

Иммунологическая память и аллергические реакции. После иммунного ответа, завершающегося уничтожением всех инфицированных вирусом клеток или проникших бактерий, в организме остаются молекулы антител, направленные против бактерий, а также Т- и В-лимфоциты иммунологической памяти, которые обеспечивают ускоренный иммунный ответ на вирус или микроб при их повторном проникновении в организм. Эти факторы и являются носителями состояния иммунитета, т.е. невосприимчивости организма к повторному инфицированию. Они формируются даже после введения ослабленного или убитого микроорганизма, на чем основано защитное действие прививок различных вакцин (например, против полиомиелита, дифтерии, кори, столбняка и т.д.).

Иногда предварительная прививка по тем или иным причинам невозможна, и незащищенный человек может быть инфицирован возбудителем опасного заболевания. В этом случае для спасения жизни человека вводят антисыворотки. Они представляют собой выделенные и очищенные антитела, полученные от животных (лошадей, коров и др.), направленные против возбудителя заболевания или опасного для жизни человека вещества (например, змеиного яда). Готовые антитела немедленно связываются с бактерией, вирусом или опасными веществами, инактивируют их и способствуют быстрому уничтожению и выведению из организма.

Невосприимчивость организма к повторному инфицированию вирусами и бактериями (состояние иммунитета) обеспечивается благодаря ускоренной иммунной реакции на проникновение конкретного возбудителя, осуществляемой Т- и В-лимфоцитами иммунологической памяти, а также выработанными при первичной инфекции антителами (иммуноглобулинами ) против возбудителя. Вакцина представляет собой препарат, содержащий ослабленный или убитый микроорганизм, антисыворотка – это препарат антител животных, выработанных в ответ на конкретного возбудителя. Аллергия представляет собой повышенную чувствительность организма к чужеродным молекулам и клеткам, не опасным для организма человека. Возникновение аллергии связано с нарушениями в работе иммунной системы.

○ 1. Каковы механизмы врожденного и приобретенного иммунитета?

○ 2. Как протекают реакции врожденного иммунитета?

○ 3. Какова роль антител, Т- и В-лимфоцитов в реакциях приобретенного иммунитета?

- Каковы механизмы действия врожденного и приобретенного иммунитета?

- Каковы причинно-следственные связи между нарушением работы иммунной системы и проявлением аллергических реакций?

- В чем значение вакцинации для сохранения здоровья человека?

- Каковы отличия вакцины и лечебной сыворотки?

Глоссарий по теме:

Антигены – это чужеродные для живого организма агенты и вещества, например, возбудители различных заболеваний, продукты их жизнедеятельности, ядовитые вещества, переродившиеся клетки организма.

Антитела – это белковые соединения плазмы крови, которые препятствуют размножению микроорганизмов и нейтрализуют токсические вещества – продукты их жизнедеятельности.

Вакцинация (прививка) — это введение в организм антигенного материала для формирования иммунитета к болезни, который либо предотвратит процесс заражения или ослабит его последствия – например, вызовет протекание болезни в более легкой форме.

Иммунитет – это защита живого организма от внутренних и внешних биологически активных агентов (антигенов), направленная на регулирование постоянства внутренней среды организма – состояния гомеостаза.

Иммунология – наука о механизмах защитных реакций организма, в совокупности составляющих иммунитет.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1. Естествознание. 11 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017. : с 147-156.

Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Основным механизмом защиты против патогенных микроорганизмов является процесс иммунной регуляции.

Иммунная регуляция – это с одной стороны, часть гуморальной, так как большинство ее процессов происходит через жидкие среды организма (что характерно для гуморальной регуляции), в то же время иммунная регуляция носит строго прицельный характер. Процесс иммунной регуляции изучает наука иммунология.

Иммунология – это наука о механизмах защитных реакций организма, в совокупности составляющих иммунитет. Иммунитет (от латинского immunitas – избавление, освобождение) – это защита живого организма от внутренних и внешних биологически активных агентов (называемых антигенами), направленная на регулирование постоянства внутренней среды организма – состояния гомеостаза.

Антигены – это чужеродные для живого организма агенты и вещества, например, возбудители различных заболеваний, продукты их жизнедеятельности, ядовитые вещества, переродившиеся клетки организма.

Еще в Греции и Древнем Египте за больными чумой, оспой и другими инфекционными заболеваниями, ухаживали люди, ранее переболевшие такой болезнью: опыт людей того времени показывал, что они, как правило, не подвержены заражению. Однако началом развития иммунологии считают 1880 год, в котором Луи Пастер установил, что прививка (внедрение в организм) курицы ослабленного или погибшего возбудителя куриной холеры защищала птиц от этого заболевания. Его опыты дали название общему явлению невосприимчивости живых организмов, в том числе и человека к возбудителю – явлению иммунитета.

Иммунная система в организме человека включает костный мозг и вилочковую железу (центральные органы иммунной системы), а также селезенку, лимфоидную ткань, лимфатические узлы (периферические органы иммунной системы). Перечисленные органы вырабатывают различные типы клеток, которые участвуют в защитных реакция организма.

Клетки иммунной системы – это лимфоциты (В- и Т-лимфоциты) и фагоциты. Эти клетки циркулируют по лимфатической и кровеносной системе, проникая в ткани. Все клетки имеют конкретные функции в создании защитных реакций и действуют в сложном взаимодействии. Это взаимодействие клеток иммунной системы обеспечивается выработкой цитокинов – особых биологически активных веществ. К цитокинам относятся интерфероны, интерлейкины и т.д.

Защитные реакции организма подразделяют на реакции врождённого и приобретённого иммунитета. Защитные (иммунные) реакции врождённого иммунитета детерминированы генетически, они формируются еще в процессе эмбрионального развития. Иммунные реакции приобретённого иммунитета зависят от созревания различных клеток, которые вовлечены в такие реакции – лимфоцитов. Защитные реакции врождённого иммунитета однообразны по механизму протекания в случае всех бактерий, вирусов и других микроорганизмов. Такие реакции не приводят к формированию иммунологической памяти. В свою очередь, реакции приобретённого иммунитета устанавливаются и действуют против определенного возбудителя и формируют иммунологическую память.

Как правило, основную часть иммунной защиты организма осуществляет врождённый иммунитет. Врождённый иммунитет не имеет собственных органов – типичный пример врождённого иммунитета это реакции фагоцитоза. Приобретённый иммунитет формируют органы лимфоидной (иммунной) системы. В центральных органах иммунной системы осуществляется размножение новых клеток иммунной системы, а в периферических органах осуществляется развитие иммунного ответа.

Иммунный ответ развивается после проникновения антигена в организм. Реакции приобретенного иммунитета происходят при помощи клеток Т- и В-лимфоцитов – особых клеток иммунной системы. Эти клетки уничтожают те живые клетки организма, в которые проник вирус, и вырабатывают особые антитела – вещества, противодействующие размножению антигенов. Антитела – это белковые соединения плазмы крови, которые препятствуют размножению микроорганизмов и нейтрализуют токсические вещества – продукты их жизнедеятельности.

Иммунный ответ завершается после уничтожения всех инфицированных клеток, но в организме остаются молекулы различных антител, направленные против антигенов, а также отдельные Т- и В-лимфоциты иммунологической памяти, обеспечивающие ускоренный иммунный ответ при повторном проникновении той же бактерии или вируса в организм. Например, переболев раз ветряной оспой или краснухой, человек, как правило, не заболевает этими заболеваниями повторно.

Это обеспечивается невосприимчивостью организма к повторному инфицированию – иммунологической памятью. Подобная невосприимчивость формируются и после введения в организм ослабленного (либо инактивированного – погибшего) микроорганизма. На механизме иммунологической памяти основано действие вакцинации.

Вакцинация (прививка) — это введение в организм антигенного материала для формирования иммунитета к болезни, который либо предотвратит процесс заражения или ослабит его последствия – например, вызовет протекание болезни в более легкой форме. Вакцинация может быть проведена в двух формах – при введении вакцины (ослабленного либо инактивированного возбудителя, против которого организм выработает антитела), и при введении сыворотки (готовых антител против возбудителя).

В ряде случаев предварительная вакцинация – прививка невозможна, если организм уже инфицирован патогенным микроорганизмом. В этом случае в организм вводят сыворотки – выделенные, подготовленные и очищенные антитела, полученные от бактерий или животных, направленные против конкретного возбудителя заболевания или опасного вещества (например, яда змеи). Готовые антитела позволяют сократить время на выработку собственных антител организма, и ускорить тем самым, иммунный ответ, что способствуют уничтожению и выведению болезнетворных микроорганизмов из организма.

С формированием иммунного ответа и иммунологической памяти связано развитие аллергий и иных, более тяжелых аутоиммунных заболеваний. Аллергия – это повышенная чувствительность иммунной системы организма к неопасным веществам и формирует на них иммунный ответ. Аллергия – это легкое нарушение работы иммунной системы. Аутоиммунные заболевания представляют собой более тяжелые расстройства иммунной системы, при которых собственные клетки организма человека воспринимаются иммунной системой, как чужеродные и атакуются иммунной системой.

Основным механизмом защиты против патогенных микроорганизмов является процесс иммунной регуляции.

Врождённый иммунитет не имеет собственных органов – типичный пример врождённого иммунитета это реакции фагоцитоза. Приобретенный иммунитет формируют органы лимфоидной (иммунной) системы. В центральных органах иммунной системы осуществляется размножение новых клеток иммунной системы, а в периферических органах осуществляется развитие иммунного ответа.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:

1. Выберите правильный ответ:

Введение в организм антигенного материала для формирования иммунитета к болезни, который либо предотвратит процесс заражения или ослабит его последствия – например, вызовет протекание болезни в более легкой форме, называют:

2) Гуморальная регуляция;

Правильный ответ: 4) Вакцинация.

Еще в древнем Египте и Греции за больными чумой ухаживали люди, прежде переболевшие этой болезнью: опыт показывал, что они уже не подвержены заражению.

Люди интуитивно пытались обезопасить себя от инфекционных болезней. Несколько веков назад в Турции, на Ближнем Востоке, в Китае для профилактики оспы втирали в кожу и слизистые оболочки носа гной из подсохших оспенных гнойников. Люди надеялись, что, переболев каким-то инфекционным заболеванием в легкой форме, они приобретут устойчивость к действию возбудителей в последующем.

Так зарождалась иммунология – наука, изучающая реакции организма на нарушение постоянства его внутренней среды.

Нормальное состояние внутренней среды организма является залогом правильного функционирования клеток, не общающихся напрямую с внешним миром. А такие клетки образуют большинство наших внутренних органов. Внутреннюю среду составляют межклеточная (тканевая) жидкость, кровь и лимфа, а их состав и свойства во многом контролирует иммунная система.

Трудно найти человека, который не слышал бы слово “иммунитет”. Что же это такое?

Иммунитет (от латинского immunitas – освобождение, избавление) – защита организма от внешних и внутренних биологически активных агентов (антигенов), направленная на сохранение постоянства внутренней среды (гомеостаза) организма.

Другими словами, это невосприимчивость организма к инфекционным агентам и веществам, обладающим антигенными свойствами.

Антигены – общее название чужеродных для организма агентов и веществ. Ими могут быть продукты жизнедеятельности микроорганизмов – возбудителей различных заболеваний, ядовитые соединения растительного и животного происхождения, погибшие или переродившиеся клетки самого организма и другие вещества.

В жизни нас окружает бесчисленное множество невидимых простым глазом микроорганизмов, многие из которых очень опасны для организма. Поражает их воспроизводство. Одна бактерия в течение 1 ч порождает 8 себе подобных особей, через 2 ч их образуется уже 64, через 24 ч – 4772 триллиона. При размножении в течение 1 года получилась бы масса бактерий, равная массе Солнца. Но в природе все находится в равновесии и беспрепятственного увеличения числа микробов не происходит. Научился сопротивляться этим агрессорам и наш организм.

В нашем организме есть особые механизмы, препятствующие проникновению в него микробов и развитию инфекций. Так, слизистые оболочки выполняют роль барьера, через который проходят далеко не все микробы, а выделяемые кожным эпителием и слизистыми оболочками вещества понижают активность микробов или полностью их инактивируют. Одним из главных механизмов сопротивления является иммунная система.

Строение и состав иммунной системы. Иммунная система человека (рисунок 1.5.13) включает центральные органы – костный мозг и вилочковую железу (тимус) – и периферические – селезенку, лимфатические узлы, лимфоидную ткань. Эти органы вырабатывают несколько типов клеток, которые и осуществляют надзор за постоянством клеточного и антигенного состава внутренней среды.

Рисунок 1.5.13. Основные органы иммунной системы человека

Основные клетки иммунной системы – фагоциты и лимфоциты (В- и Т-лимфоциты). Они циркулируют по кровеносной и лимфатической системе, некоторые из них могут проникать в ткани. Все клетки иммунной системы имеют определенные функции и работают в сложном взаимодействии, которое обеспечивается выработкой специальных биологически активных веществ – цитокинов. Вы, наверное, слышали такие названия, как интерфероны, интерлейкины и тому подобные. Это так называемые цитокины, с помощью которых клетки иммунной системы могут обмениваться информацией и осуществлять координацию своих действий.

Фагоциты (в переводе на русский язык – “пожирающие”) бросаются на пришельцев, поглощая и разрушая микробы, ядовитые вещества и другие чужеродные для организма клетки и ткани. При этом погибают и сами фагоциты, высвобождая вещества (медиаторы), вызывающие местную воспалительную реакцию и привлекающие новые группы фагоцитов на борьбу с антигенами.

Впервые фагоциты – “подвижные клетки” открыл в 1882 году И.И. Мечников, когда проводил опыт, вводя в тело личинок морских звезд шип от розы. Он увидел, как занозу быстро окружают клетки и пытаются ее уничтожить.

Этот процесс был назван И.И. Мечниковым фагоцитозом, а клетки, осуществляющие эту функцию, – фагоцитами. Установлено, что один фагоцит может захватить 15-20 бактерий. Если он поглощает больше микробов, чем может их переварить, то клетка гибнет. Смесь погибших и живых фагоцитов и бактерий называется гноем.

Известно, что при многих заболеваниях повышается температура, возникает воспалительный процесс.

Лимфоциты вырабатывают специфические белки (антитела) – иммуноглобулины, взаимодействующие с определенными антигенами и связывающие их. Антитела нейтрализуют активность ядов, микробов, делают их более доступными для фагоцитов.

Иммунная система “запоминает” те чужеродные вещества, с которыми она хоть раз встречалась и на которые реагировала. От этого зависит формирование невосприимчивости к “чужим” агентам, терпимости к собственным биологически активным веществам и повышенной чувствительности к аллергенам. Нормально функционирующая иммунная система не реагирует на внутренние факторы и, в то же время, отторгает чужеродные воздействия на организм. Она формирует иммунитет – противоинфекционный, трансплантационный, противоопухолевый. Иммунитет защищает организм от инфекционных болезней, освобождает его от погибших, переродившихся и ставших чужеродными клеток. Иммунные реакции являются причиной отторжения пересаженных органов и тканей. При врожденных или приобретенных дефектах иммунной системы возникают заболевания – иммунодефицитные, аутоиммунные или аллергические, вызванные повышенной чувствительностью организма к аллергенам.

Виды иммунитета. Различают естественный и искусственный иммунитет (смотри рисунок 1.5.14).

Рисунок 1.5.14. Виды иммунитета

Человек уже с рождения невосприимчив ко многим болезням. Такой иммунитет называют врожденным. Например, люди не болеют чумой животных, потому что у них в крови уже содержатся готовые антитела. Врожденный иммунитет передается по наследству от родителей. Организм получает антитела от матери через плаценту или с материнским молоком. Поэтому часто у детей, находящихся на искусственном вскармливании, ослаблен иммунитет. Они больше подвержены инфекционным заболеваниям и чаще страдают от диабета. Врожденный иммунитет сохраняется всю жизнь, но он может быть преодолен, если дозы заражающего агента увеличатся или ослабеют защитные функции организма.

В некоторых случаях иммунитет возникает после перенесенных заболеваний. Это приобретенный иммунитет. Переболев один раз, люди приобретают невосприимчивость к возбудителю. Такой иммунитет может сохраняться десятки лет. Например, после кори остается пожизненный иммунитет. Но при других инфекциях, например при гриппе, ангине, иммунитет сохраняется относительно недолго, и человек может перенести эти заболевания несколько раз в течение жизни. Врожденный и приобретенный иммунитет называют естественным.

Инфекционный иммунитет всегда конкретен или, другими словами, специфичен. Он направлен только против определенного возбудителя и не распространяется на прочих.

Существует также искусственный иммунитет, который возникает в результате введения в организм готовых антител. Это происходит, когда заболевшему человеку вводят сыворотку крови переболевших людей или животных, а также при введении ослабленных микробов – вакцины. В этом случае организм активно участвует в выработке собственных антител, и такой иммунитет остается на длительное время. Об этом подробнее будет сказано в главе 3.10.

Основоположником учения об иммунитете является Э. Дженнер, который в конце XVIII века опытным путем нашел способ предупреждения заболеваний натуральной оспой. И.И. Мечников сформулировал клеточную теорию иммунитета и открыл защитную роль фагоцитоза. С середины 20-х годов началось самостоятельное развитие иммунологии- науки, изучающей защитные реакции организма.

Под иммунитетом понимается способность организма распознавать появление в организме чужеродных веществ или клеток и мобилизовывать клетки и образуемые ими вещества на эффективное их удаление с целью сохранения своей жизнеспособности.

Наш организм наделен врожденным и приобретенным иммунитетом. В основе врожденного иммунитета лежат неспецифические защитные механизмы. Это - барьерная функция крови и слизистых оболочек, бактерицидное действие молочной кислоты и жирных кислот в выделениях потовых и сальных желез, бактерицидные свойства желудочного и кишечного содержимого. Важную роль играет лизоцим, который разрушает оболочки бактериальных клеток и присутствует в слезной железе. К неспецифическим реакциям врожденного типа относится взаимодействие факторов сыворотки крови с поверхностью чужеродных частиц (микроорганизмов), что облегчает их захват фагоцитами. Фагоцитоз- главный механизм защиты против инфекций у беспозвоночных и центральный механизм неспецифического иммунитета у позвоночных.

К естественно приобретенному иммунитетуотносится невосприимчивость к болезням после перенесенного заболевания. Приобретенный активный иммунитет можно образовать путем введения вакцин – ослабленных или убитых возбудителей инфекционных заболеваний или введением ослабленных токсинов, вырабатываемых микроорганизмами. В ответ на введение вещества организм приобретает иммунитет. Это – искусственный активный иммунитет. Если же в организм человека вводится сыворотка, в которой находятся готовые антитела к возбудителю заболевания, то такой приобретенный иммунитет называется пассивным.

2. Защитные механизмы организма

В организме существуют три взаимодополняющие системы, которые обеспечивают защиту от болезнетворных агентов.

1. Неспецифические клеточные системы. К ним относятся лейкоциты и макрофаги, способные осуществлять фагоцитоз и благодаря этому уничтожающие болезнетворные агенты и комплексы антиген-антитело. Тканевые макрофаги играют существенную роль в распознавании инородных частиц специфической иммунной системой.

2. Неспецифические гуморальные системы. К ним относится система комплемента и другие белки плазмы, способные разрушать комплексы антиген-антитело, уничтожать инородные частицы и активировать клетки организма, участвующие в воспалительных реакциях.

3. Специфическая иммунная система. Она отвечает на внедрение чужеродных клеток, частиц или молекул (антигенов) образованием специфических защитных веществ, локализованных внутри клеток или на их поверхности (специфический клеточный иммунитет), либо растворенных в плазме (антитела) (специфический гуморальный иммунитет).

Неспецифические клеточные защитные механизмы. В их основе лежит способность лейкоцитов к фагоцитозу, наиболее выраженная у моноцитов и нейтрофилов. В этих клетках есть ферменты, с помощью которых они расщепляют микроорганизмы, остатки клеток, комплексы антиген-антитело. Нейтрофилы устремляются к очагу воспаления. Происходит фагоцитоз.

Моноциты крови и тканевые макрофаги играют важную роль в первичном распознавании антигенов. На клеточных мембранах макрофагов располагаются рецепторы, с которыми соединяются иммуноглобулины, делая макрофаги способными связывать антигены. Последние расщепляются на более мелкие фрагменты, доступные для действия лимфоцитов. Кроме того, макрофаги выделяют монокины – вещества, стимулирующие рост лимфоцитов.

Неспецифические гуморальные защитные механизмы. Реакции антиген-антитело происходят с участием особой группы нескольких белков, называемых комплементом. Некоторые из этих белков вырабатываются клетками печени – гепатоцитами, другие – клетками эпителия кишечника или макрофагами. Они присутствуют в крови в виде неактивных проферментов. Начальную активацию системы комплемента вызывают комплексы антиген-антитело и бактериальные агенты. В случае инфекции скорость их образования существенно возрастает в течение нескольких дней.

Лизоцим. Во многих тканях и жидких средах организма присутствует лизоцим – белок, подавляющий рост и размножение бактерий и вирусов. В больших концентрациях он найден в гранулах лейкоцитов и макрофагах легочной ткани. Он содержится также в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, носоглотке и в слезной железе. Он сдерживает в этих средах рост обитающих здесь сапрофитных микроорганизмов, т.е. бактерий, питающихся органическими веществами.

С-реактивный белок. При бактериальных инфекциях его количество в плазме крови повышается. Он может активировать систему комплемента и способствовать фагоцитозу бактерий.

Интерферон. Это группа видоспецифических гликопротеидов, обладающих антивирусным действием. Они тормозят размножение вирусов, подавляя синтез вирусных белков, и повышают активность макрофагов.

Специфические иммунные системы. Специфический иммунитет формируется (приобретенный иммунитет) лишь после начального взаимодействия с чужеродными факторами. В специфическом клеточном иммунитете важнейшая роль принадлежит Т-лимфоцитам, а в специфическом гуморальном иммунитете - В-лимфоцитам.

3. Органы иммунитета

К органам иммунитета относится комплекс взаимосвязанных органов: вилочковая железа (тимус), костный мозг, лимфатические узлы, лимфоидная ткань селезенки, кишечника, соединительная ткань, а также система кровеносных и лимфатических сосудов. Функциональное значение этого лимфо-миелоидного комплекса- обеспечение кроветворения, т.е. размножение, развитие и созревание клеток крови в организме человека в результате последовательных изменений. Это многостадийный процесс специализации клеток.

В миелоиднойткани костного мозга образуются эритроциты, гранулоциты, тромбоциты. Формирование клеток иммунной системы происходит в лимфоидной ткани. Т-лимфоциты образуются в вилочковой железе, В-лимфоциты – в красном костном мозге. Лимфоциты также образуются в селезенке, лимфатических узлах, лимфоидных фолликулах, по ходу пищеварительного и дыхательного трактов.

Вилочковая железа (тимус) - центральный орган иммунной системы. Она расположена в верхней части грудной клетки за грудиной. Этот орган состоит из двух больших долей, каждая из которых включает в себя более мелкие дольки. Каждая долька состоит из коркового и мозгового вещества. В корковом веществе происходит образование Т-лимфоцитов, которые затем мигрируют в мозговое вещество, а потом переносятся в периферические лимфоидные органы – лимфатические узлы, селезенку.

Костный мозг заполняет полости костей у позвоночных. Различают красный костный мозг, в котором преобладает миелоидная ткань. Она является основным органом кроветворения и сохраняется в течение жизни в ребрах, грудине, в костях черепа, таза, позвонках. С возрастом красный костный мозг заменяется желтым. В состав красного мозга входят стволовые кроветворные клетки, а основу его составляет ретикулярная ткань.

Лимфатический узел представляет собой образование, расположенное обычно в месте слияния крупных лимфатических сосудов. Лимфоидная ткань делится на корковый и мозговой слои. В корковом слое находятся фолликулы, в части которых образуются зародышевые центры, образующиеся в ответ на проникновение в орган антигена.

Селезенка расположена в брюшной полости. Этот орган выполняет функцию кроветворения, участвуя в защитных реакциях организма. Селезенка является депо крови. Она относится к периферическим органам иммунной системы. Снаружи она покрыта соединительной тканью, а внутри делится перегородками. В теле селезенки различают белую (место локализации лимфоцитов) и красную (состоит из ретикуло - капиллярных петель, пространство между которыми заполнено кровью, где преобладают эритроциты) пульпу. Белая пульпа заполнена Т - и В-лимфоцитами, проникающими сюда из центральных органов иммунной системы. Лимфоидная ткань селезенки участвует в лимфоидных реакциях гуморального типа.

4. Т- и В-лимфоциты

В процессе эволюции у человека сформировались две системы иммунитета- клеточная и гуморальная. Они возникли как средство борьбы с веществами, которые воспринимаются как чужие. Эти вещества называются антигенами. В ответ на внедрение антигена в организм в зависимости от химического состава, дозы и формы введения иммунная реакция будет различна: гуморальная или клеточная. Разделение функций иммунитета на клеточный и гуморальный связано с существованием Т- и В-лимфоцитов. Обе линии лимфоцитов развиваются из лимфатической стволовой клетки костного мозга.

Т-лимфоциты. Клеточный иммунитет.Благодаря Т-лимфоцитам происходит клеточная иммунная система организма. Т-лимфоциты образуются из стволовых кроветворных клеток, которые мигрируют из костного мозга в вилочковую железу.

Формирование Т-лимфоцитов делится на два периода: антигеннезависимый и антигензависимый. Антигеннезависимый период заканчивается образованием антиген-реактивных Т-лимфоцитов. Во время антигензависимого периода клетка подготавливается для встречи с антигеном и под его воздействием размножается, в результате чего образуются различные типы Т-клеток. Распознавание антигена происходит в связи с тем, что на мембране этих клеток находятся рецепторы, распознающие антигены. В результате распознавания клетки размножаются. Эти клетки вступают в борьбу с несущими антиген микроорганизмами или вызывают отторжение чужеродной ткани. Т-клетки регулярно переходят из лимфоидных элементов в кровь, межтканевую среду, что увеличивает вероятность их встречи с антигенами. Существуют различные субпопуляции Т-лимфоцитов: Т-киллеры (т.е. истребители), разрушающие клетки с антигеном; Т-хелперы, помогающие Т- и В-лимфоцитам реагировать на антиген и др.

Т-лимфоциты при контакте с антигеном вырабатывают лимфокины, которые являются биологически активными веществами. С помощью лимфокинов Т-лимфоциты управляют функцией других лейкоцитов. Выделены различные группы лимфокинов. Они могут как стимулировать, так и тормозить миграцию макрофагоцитов т.д. Интерферон, вырабатываемый Т-лимфоцитами, тормозит синтез нуклеиновых кислот и защищает клетку от вирусных инфекций.

В-лимфоциты. Гуморальный иммунитет. В антигезависимый период В-лимфоциты стимулируются антигеном и оседают в селезенке и лимфоузлах, фолликулах и центрах размножения. Здесь они преобразуются в плазматические клетки. В плазмацитах происходит синтез антител – иммуноглобулинов. У человека образуется пять классов иммуноглобулинов. В-лимфоциты принимают активное участие в иммунных процессах распознавания антигена. Антитела взаимодействуют с антигенами, находящимися на поверхности клеток, или с бактериальными токсинами, и ускоряют захват антигенов фагоцитами. Реакция антиген-антитело лежит в основе гуморального иммунитета.

При иммунном ответе обычно действуют механизмы как гуморального, так и клеточного иммунитета, но в разной степени. Так, при кори преобладают гуморальные механизмы, а при контактной аллергии или реакциях отторжения - клеточный иммунитет.

5. Иммунологические заболевания (аллергия, СПИД)

Аллергия – это измененная (чаще всего усиленная) реакция организма в ответ на действия веществ антигенной природы. Аллергические реакции могут приводить к воспалениям, спазму бронхиальных мышц, изменению проницаемости сосудов, к зуду, болевым ощущениям и к некрозу тканей.

Причиной аллергии могут быть вещества (аллергены), которые вызывают в организме иммунный ответ гуморального или клеточного типа. Экзогенные аллергены могут поступать в организм воздушным путем, с пищевыми продуктами, при контакте бактерий и вирусов с кожей и слизистыми оболочками. Эндоаллергены могут образовываться в организме, например, при ожогах или иметь инфекционное происхождение.

Иммунологические реакции начинаются уже при первой встрече организма с аллергеном. Происходит сенсибилизация организма, т.е. повышение чувствительности и приобретение способности усиленного ответа на повторное введение антигена.

СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита) вызывается внедрением вируса в иммунную систему организма.

Вирусы – это внутриклеточные паразиты, неспособные размножаться вне клеток. Если все клеточные организмы имеют обязательно две нуклеиновые кислоты – ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота), то вирусы содержат только одну из них. Нуклеиновая кислота (ДНК или РНК) выполняет наследственную функцию. Вирусы вносят в клетку только свою генетическую информацию. С матрицы – вирусной ДНК или РНК – образуются вирусные белки.

Взаимодействие вируса с чувствительной клеткой начинается с прикрепления его к клеточной поверхности с помощью белков оболочки. Затем вирус проникает в клетку. Особенностью ВИЧ является уникальная способность передавать информацию с РНК на ДНК хозяина, которая вписывается в систему генома хозяина.

Вирус СПИД поражает Т-лимфоциты, которые становятся носителем ВИЧ. В связи с делением клетки они передают вирус по наследству. Период скрытого носительства ВИЧ может быть коротким, всего лишь 4-5 недель, но чаще исчисляется годами. В дальнейшем, когда возникает массовое разрушение Т-лимфоцитов, у больного развивается клиническая картина иммунодефицита. Она будет проявляться в виде различных инфекционных заболеваний, которые возникают в связи с тем, что иммунная система теряет возможность сопротивляться любым инфекционным заболеваниям.

Передача ВИЧ в основном происходит половым путем. Возможна передача болезни при переливании донорской крови и ее препаратов, использовании нестерильных шприцов, инъекционных игл и т.д. Все остальные способы распространения инфекции – воздушно-капельным путем, через пищу, посуду, при рукопожатиях, поцелуях – не имеют значения.

Использованная литература

1. Семёнов Э.В. Физиология и анатомия. – М.: Редакция газеты "Московская правда", 1997 – 470 с.

Читайте также: