Окружающая нас среда – воздух, вода, почва, предметы содержат массу микроорганизмов, способных нанести вред здоровью человека. Но благодаря тому, что на страже нашего благополучия стоит иммунная система, в большинстве случаев этого все-таки не происходит. Иммунная система ежеминутно «сражается» с армией бактерий и вирусов, благополучно «отбивая» все эти зловредные «атаки».
Иммунная система человека устроена очень сложно. В нее входит несколько органов, связанных между собой непрерывной сетью лимфатических протоков.
Строение иммунной системы человека
Органы иммунной системы относятся:
- костный мозг;
- тимус (вилочковая железа);
- селезенка;
- лимфатические узлы и островки лимфатической ткани.
Костный мозг
Костный мозг располагается в губчатом веществе костной ткани. Общий вес этого органа равен 2,5–3 кг. Костный мозг – это сосредоточие стволовых клеток, которые являются родоначальницами всех необходимых нам форменных элементов крови.
Примерно 50 % основного веса костномозгового вещества составляет скопление кроветворных сосудов, обеспечивающих доставку тканям кислорода и необходимых химических соединений. Пористая структура сосудистой стенки формирует условия для проникновения внутрь питательных веществ.
Выделяют две различающиеся между собой разновидности костного мозга – красный и желтый, между которыми нет четко выраженной границы. Основу красного костного мозга составляет кроветворная ткань, а желтого – жировая. В красном мозге осуществляется образование кровяных клеток, моноцитов и В-лимфоцитов. Желтый мозг в образовании кровяных телец не участвует, но в некоторых ситуациях (например, при потере крови) в нем могут появляться небольшие очаги кроветворения.
С годами объем красного костного мозга в костной ткани снижается, а желтого – наоборот, увеличивается. Это связано с тем, что с момента полового созревания и до старости процессы кроветворения начинают неуклонно угасать.
Тимус
Тимус (вилочковая железа) находится в середине грудной клетки, в загрудинном пространстве. По форме тимус немного похож на вилку с двумя зубцами (отсюда и наименование – вилочковая железа). В момент рождения человека вес тимуса составляет 10–15 грамм. В первые три года жизни вилочковая железа чрезвычайно быстро растет.
С трехлетнего до двадцатилетнего возраста масса тимуса остается одинаковой и составляет около 26-29 грамм. Затем начинается инволюция (обратное развитие) органа. У пожилых людей масса тимуса не превышает 15 грамм. С возрастом меняется и структура вилочковой железы – осуществляется замещение паренхимы тимуса жировой тканью. У стариков этот орган на 90 % имеет жировую структуру.
Вилочковая железа имеет двудольное строение. Верхняя и нижняя доли железы имеют разный размер и форму. Снаружи она покрыта соединительнотканной капсулой. Соединительная ткань проникает и внутрь тимуса, тем самым разделяя его на дольки. В железе выделяют корковый слой, в котором происходит рост и «прививание рабочих навыков» лимфоцитам, «родившимся» в костном мозге, и мозговой слой, основную массу которого составляют железистые клетки.
Процесс «достижения зрелости» лимфоцитами, происходящий в вилочковой железе, чрезвычайно значим для иммунитета и иммунной системы человека. У грудных детей с врожденными дефектами тимуса – недоразвитием или полным отсутствием данного органа, нарушается функциональное развитие всей лимфатической системы, поэтому продолжительность жизни при этой патологии редко превышает 12 месяцев.
Селезенка
Селезенка находится слева под ребрами и имеет форму уплощенной и удлиненной полусферы. У взрослых длина селезенки равна 10-14 см, ширина 6-10 см, а толщина 3-4 см. Вес органа у мужчины 20-40 лет составляет 192 грамм, у женщины - 153 грамм. Ученые установили, что ежесуточно через селезенку проходит от 750 до 800 мл крови. Здесь происходит образование иммуноглобулинов класса M и J как реакция на поступление антигенов, и синтез факторов, стимулирующих фагоцитоз лейкоцитами и макрофагами. Помимо этого, селезенка – это биологический фильтр для ксенобиотиков, отмерших кровяных клеток, бактерий и микрофлоры.
Лимфатические узлы
Лимфатические узлы выполняют в организме роль биологических фильтров для протекающей по ним лимфатической жидкости. Они располагаются по ходу тока лимфы по лимфатическим сосудам от органов и тканей.
Как правило, лимфоузлы залегают группами от двух до нескольких десятков узлов. Снаружи лимфоузлы защищены капсулой, внутри которой располагается строма, состоящая из ретикулярных клеток и волокон. В каждый лимфатический узел входит от 1-2 до 10 мелких артерий, осуществляющих его кровоснабжение.
Островки лимфатической ткани
Скопления лимфатической ткани, находящиеся в слизистой оболочке, называют также лимфоидными образованиями. Лимфоидные образования имеются в глотке, пищеводе, желудке, кишечнике, органах дыхания, мочевыводящих путях.
Островки лимфатической ткани в глотке представлены 6 миндалинами лимфоидного глоточного кольца. Миндалины представляют собой мощное скопление лимфоидной ткани. Сверху они неровные, что способствует задержке пищи и создает питательную среду для размножения бактерий, которое, в свою очередь, служит пусковым механизмом для запуска иммунологических процессов.
Лимфоидные образования пищевода – это лимфоузлы в глубине складок пищевода. Задачей лимфоидных образований пищевода является защита стенок этого органа от чужеродной ткани и антигенов, попадающих в организм с пищей.
Лимфоидные образования желудка представлены В- и Т-лимфоцитами, макрофагами и плазматическими клетками. Лимфатическая сеть желудка начинается лимфатическими капиллярами, расположенными в слизистой оболочке органа. От лимфатической сети отходят лимфатические сосуды, проходящие сквозь толщу мышечного слоя. В них впадают сосуды из лежащих между мышечными слоями сплетений.
Островки лимфатической ткани кишечника представлены пейеровыми бляшками – групповыми лимфоузелками, одиночными лимфоузлами, диффузно расположенными лимфоцитами и лимфатическим аппаратом аппендикса.
Аппендикс или червеобразный отросток является придатком слепой кишки и отходит от ее заднебоковой стенки. В толще аппендикса содержится большое количество лимфоидной ткани. Считается, что лимфоидная ткань червеобразного отростка составляет от 1% от всей лимфоидной ткани человека. Вырабатываемые здесь клетки защищают организм от чужеродных веществ, попадающих в пищеварительный тракт вместе с пищей.
Лимфоидные образования дыхательной системы – это скопления лимфатической ткани в слизистой оболочке гортани, трахеи и бронхов, а также диффузно расположенные в слизистой дыхательного аппарата лимфоидные клетки, называемые лимфоидной тканью, ассоциированной с бронхами. Лимфоидные образования дыхательной системы защищают организм от чужеродных частиц, попадающих в органы дыхания вместе с током воздуха.
Лимфоидные образования мочевыводящих путей располагаются в стенках мочеточников и мочевого пузыря. По мнению ученых, в младенческом возрасте количество лимфоузелков в мочеточниках составляет от 2 до 11, а затем увеличивается до 11-14. В старческом возрасте количество лимфоузлов снова снижается до 6-8. Лимфоузелки в мочевыводящих путях защищают нас от чужеродных веществ, попадающих в организм извне восходящим путем.
Как работает иммунная система
Иммунитет и иммунная система организма человека – это высокоточный, слаженный механизм, который борется с бактериями и ксенобиотиками. Все органы иммунной системы человека работают совместно, дополняя друг друга. Главной задачей иммунитета и иммунной системы является распознавание, разрушение и выведение из организма вредоносных инфекционных агентов и чужеродных веществ, а также образовавшихся мутировавших клеток и продуктов распада.
Все неизвестные организму вещества, проникающие в него, называются антигенами. После того, как иммунная система выявляет антиген и распознает его, она начинает выработку особых клеток – антител, которые связывают антиген и уничтожают его.
У человека существует два вида иммунной защиты – врожденный и приобретенный иммунитет. Врожденная резистентность – это очень древняя защитная система, которая есть у всех живых существ. Врожденный иммунитет направлен на разрушение клеточной мембраны попавшего в организм чужака.
Если же уничтожение чужеродной клетки не произошло, в ход вступает другая линия защиты – иммунитет приобретенный. Принцип его работы заключается в следующем: при проникновении в организм человека бактерии или чужеродной субстанции лейкоциты начинают продуцировать антитела. Эти антитела строго специфичны, то есть соответствую попавшему в организм веществу как два соседних пазла друг к другу. Антитела связывают и уничтожают антиген, защищая тем самым наш организм от болезней.
Аллергия
В некоторых ситуациях иммунная система человеческого организма бурно реагирует на безопасные факторы окружающей среды. Это состояние называется аллергией. Вещества, провоцирующие манифестацию аллергии, называю аллергенами.
Аллергены разделяются на внешние и внутренние. Внешние аллергены – те, которые проникают в организм из окружающей среды. Это могут быть некоторые виды пищи, плесень, шерсть, пыльца и т.д. Внутренним аллергеном является наша собственная ткань, как правило, с измененными свойствами. Так бывает, например, при укусах пчел, когда пораженные ткани начинаю идентифицироваться как чужеродные.
Когда аллерген впервые поступает в организм человека, это, как правило, не вызывает никаких внешних изменений, однако при этом происходят процессы выработки и накопления антител. Если аллерген попадает в организм еще раз, начинается аллергическая реакция, которая может протекать по-разному: в виде высыпаний на коже, отека тканей или приступа удушья.
Почему аллергией страдают не все люди? Причин этому несколько. Во-первых, наследственность. Ученые доказали, что склонность к возникновению аллергии передается из рода в род. При этом, если аллергией болеет мать, то у ребенка аллергия возникнет с вероятностью в 20-70 %, а если отец – только в 12-40 %.
Особо высока вероятность возникновения аллергии у ребенка, если этим заболеванием болеют оба родителя. В этом случае аллергия передастся по наследству с вероятностью в 80 %. Помимо этого, аллергические реакции с большей вероятностью возникают у людей, много болевших в детстве.
Еще один фактор, способствующий возникновению у человека аллергии, является неблагоприятная экологическая ситуация в районе проживания. Ученые доказали, что в районах с загрязненным воздухом количество детей –аллергиков значимо больше, чем в районах с благоприятной экологией. Особенно это относятся к таким аллергическим заболеваниям, как бронхиальная астма и аллергический ринит (поллиноз).
И этому есть научное объяснение: микроскопические частички, взвешенные в загрязненном воздухе, раздражают эпителиальные клетки слизистой оболочки дыхательных путей, тем самым активируя их и способствуя высвобождения противовоспалительных цитокинов.
Таким образом, аллергические реакции – это еще одно проявление работы иммунной системы, тот самый случай, когда, заботясь о нашей безопасности, иммунитет, как любящий родитель, проявляет излишнее рвение.
Факультет Управление
Кафедра «Гуманитарные и социальные дисциплины»
по дисциплине Физическая культура
«Иммунная система организма
человека»
Выполнил: студентка Шундакова К.М.
Группа ЭД20.1/Б-12
Проверил Орлов А.Н.
Москва, 2013
Иммунная система это совокупность органов, тканей и клеток, работа которых направлена непосредственно на защиту организма от различных заболеваний и на истребление уже попавших в организм чужеродных веществ.
Данная система является препятствием на пути инфекций (бактериальных, вирусных, грибковых). Когда же в работе иммунной системы происходит сбой, то вероятность развития инфекций возрастает, это также приводит к развитию аутоиммунных заболеваний, в том числе рассеянного склероза.
Органы входящие в иммунную систему человека: лимфатические железы (узлы), миндалины, вилочковая железа (тимус), костный мозг, селезёнка и лимфоидные образования кишки (Пейеровые бляшки). Главную роль играет сложная система циркуляции, которая состоит из лимфатических протоков соединяющих лимфатические узлы.
Лимфатический узел – это образование из мягких тканей, имеет овальную форму и размером 0,2 – 1,0 см, в котором содержится большое количество лимфоцитов.
Миндалины – это маленькие скопления лимфоидной ткани, располагаются с двух сторон глотки. Селезёнка – внешне очень похож на большой лимфатический узел. Функции у селезёнки разнообразные, это и фильтр для крови, хранилище для клеток крови, продукции лимфоцитов. Именно в селезёнке старые и неполноценные клетки крови разрушаются.
Вилочковая железа (тимус) - располагается данный орган за грудиной. Лимфоидные клетки в тимусе размножаются и «учатся». У детей и людей молодого возраста тимус активен, чем человек старше, тем тимус становится менее активный и уменьшается в размере.
Костный мозг – это мягкая губчатая ткань, расположенная внутри трубчатых и плоских костей. Главная задача костного мозга это продукция клеток крови: лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов.
Пейеровы бляшки – Это сосредоточение лимфоидной ткани в стенке кишечника. Главную роль играет система циркуляции, состоящая из лимфатических протоков, которые соединяют лимфатические узлы, и транспортируют лимфатическую жидкость.
Лимфатическая жидкость (лимфа) – это жидкость без цвета, протекающая по лимфатическим сосудам, в ней содержится много лимфоцитов – белых кровяных телец, участвующих в защите организма от болезней.
Лимфоциты – это образно говоря «солдаты» иммунной системы, именно они отвечают за уничтожение чужеродных организмов или больных клеток (инфицированных, опухолевых и т.д.). Самые важные виды лимфоцитов (В-лимфоциты и Т-лимфоциты) они работают вместе с остальными иммунными клетками и не позволяют вторгнуться в организм инородных субстанций (инфекций, чужеродных белков и т.д.). На первом этапе организм «учит» Т- лимфоциты отличать посторонние белки от нормальных (своих) белков организма. Этот процесс обучения проводится в вилочковой железе (тимусе) в детском возрасте, так как в этом возрасте тимус наиболее активен. Далее человек достигает подросткового возраста, и тимус уменьшается в размере и теряет свою активность.
Иммунная система появилась вместе с многоклеточными организмами и развивалась, как помощник их выживанию. Она соединяет органы и ткани, которые гарантируют защиту организма от генетически чужеродных клеток и веществ, которые поступают с окружающей среды. По организации и механизмам функционирования она подобна нервной системе.
Обе системы представлены центральными и периферическими органами, способными реагировать на разные сигналы, имеют большое количество рецепторных структур, специфическую память.
К центральным органам иммунной системы относят красный костный мозг, к периферическим - лимфатические узлы, селезёнку, миндалины, аппендикс.
Центральное место среди клеток иммунной системы занимают разные лимфоциты. При контакте с чужеродными телами при их помощи иммунная система способна обеспечить разные формы иммунного ответа: образование специфических антител крови, образование разных видов лимфоцитов.
Само понятие иммунитет в современную науку внесли русский ученый И.И. Мечников и немецкий - П. Эрлих, изучавшие защитные реакции организма в борьбе против различных заболеваний, прежде всего, инфекционных. Их совместные работы в этой области даже были отмечены в 1908 году Нобелевской премией. Большой вклад в науку иммунологию внесли также работы французского ученого Луи Пастера, разработавшего методику вакцинации против ряда опасных инфекций.
Слово иммунитет происходит от латинского immunis, которое означает «свободный от чего-либо». Сначала считалось, что иммунитет защищает организм только от инфекционных заболеваний. Однако исследования английского ученого П. Медавара в середине двадцатого века доказали, что иммунитет обеспечивает защиту вообще от любого чужеродного и вредного вмешательства в организм человека.
В настоящее время под иммунитетом понимают, во-первых, устойчивость организма к инфекциям, а, во-вторых, ответные реакции организма, нацеленные на уничтожение и удаление из него всего того, что ему чуждо и несет угрозу. Ясно, что не будь у людей иммунитета, они просто не смогли бы существовать, а его наличие позволяет успешно бороться с заболеваниями и доживать до старости.
Иммунная система сформировалась за долгие годы эволюции человека и действует, как хорошо отлаженный механизм, и помогает бороться с болезнями и вредоносным влиянием окружающей среды. В ее задачи входит распознавать, разрушать и выводить из организма как проникающие извне чужеродные агенты, так и образующиеся в самом организме продукты распада (при инфекционно-воспалительных процессах), а также патологически изменившиеся клетки.
Иммунная система способна распознать множество «чужаков». Среди них вирусы, бактерии, ядовитые вещества растительного или животного происхождения, простейшие, грибы, аллергены. К их числу она относит и превратившиеся в раковые и потому ставшие «врагами» клетки собственного организма. Главная ее цель - обеспечить защиту от всех этих «чужаков» и сохранить целостность внутренней среды организма, его биологическую индивидуальность.
Как происходит распознавание «врагов»? Этот процесс идет на генном уровне. Дело в том, что каждая клетка несет свою, присущую только данному человеку генетическую информацию (можно назвать ее меткой). Ее-то иммунная система и анализирует, когда обнаруживает проникновение в организм или изменения в нем. Если информация совпадает (метка в наличии), значит – свой, если не совпадает (метка отсутствует) – чужой.
В иммунологии чужеродные агенты принято называть антигенами. Когда иммунная система обнаруживает их, сразу включаются защитные механизмы, и против «чужака» начинается борьба. Причем для уничтожения каждого конкретного антигена организм вырабатывает специфические клетки, их называют антитела. Они подходят к антигенам, как ключ к замку. Антитела связываются с антигеном и ликвидируют его – так организм борется с заболеванием.
Одной из иммунных реакций является аллергия- состояние повышения реагирования организма на аллергены. Аллергены - это вещества или предметы, которые способствуют появлению аллергической реакции в организме. Их делят на внутренние и внешние.
К внешним аллергенам относят некоторые пищевые продукты (яйца, шоколад, цитрусовые), разные химические вещества (духи, дезодоранты), лекарства.
Внутренние аллергены – собственные ткани организма, обычно с измененными свойствами. Например, при ожогах организм воспринимает мертвые ткани, как чужеродные и создаёт для них антитела. Такие же реакции могут произойти при укусах пчел, шмелей, других насекомых. Аллергические реакции развиваются бурно либо последовательно. Когда аллерген действует на организм впервые, то вырабатываются и накопляются антитела с повышенной чувствительностью к нему. При повторном попадании этого аллергена в организм получается аллергическая реакция, например появляется высыпания на коже, различные опухоли.
>> анатомия и физиология
Иммунитет (от лат. immunitas – освобождать от чего-либо) – это физиологическая функция, которая обуславливает невосприимчивость организма к чужеродным антигенам. Иммунитет человека делает его невосприимчивым по отношению ко многим бактериям, вирусам, грибкам, глистам, простейшим, различным ядам животных. Кроме того, иммунитет обеспечивает защиту организма от раковых клеток.
Задачей иммунной системы является распознавать и разрушать все чужеродные структуры. При контакте с чужеродной структурой клетки иммунной системы запускают иммунный ответ , который приводит к выведению чужеродного антигена из организма.
Функция иммунитета обеспечивается работой иммунной системы организма, в состав которой входят различные типы органов и клеток. Ниже рассмотрим подробнее строение иммунной системы и основные принципы ее функционирования.
Анатомия иммунной системы
Анатомия иммунной системы чрезвычайно неоднородна. В целом, клетки и гуморальные факторы иммунной системы присутствуют почти во всех органах и тканях организма. Исключение составляют некоторые отделы глаз, яичек у мужчин, щитовидной железы , головного мозга – эти органы ограждены от иммунной системы тканевым барьером, который необходим для их нормального функционирования.
В общем, работа иммунной системы обеспечивается двумя видами факторов: клеточными и гуморальными (то есть жидкостными). Клетки иммунной системы (различные виды лейкоцитов) циркулируют в крови и переходят в ткани, осуществляя постоянный надзор за антигенным составов тканей. Кроме того, в крови циркулирует большое количество разнообразных антител (гуморальные, жидкостные факторы), которые также способны распознавать и уничтожать чужеродные структуры.
В архитектуре иммунной системы различаем центральные и периферические структуры. Центральными органами иммунной системы являются костный мозг и тимус (вилочковая железа). В костном мозге (красный костный мозг) происходит формирование клеток иммунной системы из так называемых стволовых клеток , которые дают начало всем клеткам крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты). Вилочковая железа (тимус) расположена в грудной клетке, сразу позади грудины. Тимус хорошо развит у детей, но с возрастом подвергается инволюции и практически отсутствует у взрослых. В тимусе происходит дифференциация лимфоцитов – специфических клеток иммунной системы. В процессе дифференциации лимфоциты «учатся» распознавать «свои» и «чужие» структуры.
Периферические органы иммунной системы представлены лимфатическими узлами, селезенкой и лимфоидной тканью (такая ткань находится, например, в небных миндалинах, на корне языка, на задней стенке носоглотки, в кишечнике).
Лимфатические узлы представляют собой скопление лимфоидной ткани (на самом деле скопление клеток иммунной системы) окруженные оболочкой. В лимфатический узел входят лимфатические сосуды, по которым течет лимфа. Внутри лимфатического узла лимфа фильтруется и очищается от всех чужеродных структур (вирусы , бактерии , раковые клетки). Сосуды выходящие из лимфатического узла сливаются в общий проток, который впадает в вену.
Селезенка представляет собой не что иное, как большой лимфатический узел. У взрослого человека масса селезенки может достигать нескольких сотен граммов, в зависимости от количества крови, накопленного в органе. Селезенка расположена в брюшной полости слева от желудка. В сутки через селезенку прокачивается большое количество крови, которая, подобно лимфе в лимфатических узлах, подвергается фильтрации и очищению. Также в селезенке запасается определенное количество крови, в котором организм на данный момент не нуждается. Во время физической нагрузки или стресса селезенка сокращается и выбрасывает кровь в кровеносные сосуды, для того чтобы удовлетворить потребность организма в кислороде.
Лимфоидная ткань рассеяна по всему организму в виде маленьких узелков. Основная функция лимфоидной ткани – обеспечение местного иммунитета, поэтому наиболее крупные скопления лимфоидной ткани расположены в области рта, глотки и кишечника (эти зоны организма в изобилии населены разнообразными бактериями).
Кроме того, в различных органах существуют, так называемые, мезенхимальные клетки , которые могут выполнять иммунную функцию. Много таких клеток в коже, печени, почках .
Клетки иммунной системы
Общее название клеток иммунной системы это лейкоциты
. Однако семейство лейкоцитов очень неоднородно. Различаем два основных типа лейкоцитов: зернистые и незернистые.
Нейтрофилы – наиболее многочисленные представители лейкоцитов. Эти клетки содержат вытянутое ядро, разделенное на несколько сегментов, поэтому иногда их называют сегментоядерными лейкоцитами. Как и все клетки иммунной системы, нейтрофилы образуются в красном костном мозге и после созревания попадают в кровь. Время циркуляции нейтрофилов в крови не велико. В течение нескольких часов эти клетки проникают через стенки сосудов и переходят в ткани. Пробыв некоторое время в тканях, нейтрофилы могут вновь вернуться в кровь. Нейтрофилы чрезвычайно чувствительны к наличию в организме очага воспаления и способны направленно мигрировать в воспаленные ткани. Попадая в ткани, нейтрофилы меняют свою форму – из круглых превращаются в отростчатые. Основная функция нейтрофилов обезвреживание различных бактерий. Для передвижения в тканях нейтрофил снабжен своеобразными ножками, которые представляют собой выросты цитоплазмы клетки. Придвигаясь к бактерии нейтрофил, окружает ее своими отростками, а затем «заглатывает» и переваривает ее при помощи специальных ферментов. Отмершие нейтрофилы скапливаются в очагах воспаления (например, в ранах) в виде гноя. Количество нейтрофилов крови увеличивается во время различных воспалительных заболеваний бактериальной природы.
Базофилы принимают активное участие в развитии аллергических реакций немедленного типа. Попадая в ткани базофилы, превращаются в тучные клетки, содержащие большое количество гистамина – биологически активного вещества, которое стимулирует развитие аллергии. Благодаря базофилам яды насекомых или животных сразу блокируются в тканях и не распространяются по всему телу. Также базофилы регулируют сворачиваемость крови при помощи гепарина.
Лимфоциты . Существует несколько разновидностей лимфоцитов: B-лимфоциты (читается «Б-лимфоциты»), Т-лимфоциты (читается «Т-лимфоциты»), К-лимфоциты (читается «К-лимфоциты»), NK-лимфоциты (естественные киллеры) и моноциты.
В-лимфоциты распознают чужеродные структуры (антигены) вырабатывая при этом специфические антитела (белковые молекулы, направленные против чужеродных структур).
Т-лимфоциты выполняют функцию регуляции иммунитета. Т-помошники стимулируют выработку антител, а Т-супрессоры тормозят ее.
К-лимфоциты способны разрушать чужеродные структуры, помеченные антителами. Под влиянием этих клеток могут быть разрушены различные бактерии, раковые клетки или клетки инфицированные вирусами.
NK-лимфоциты осуществляют контроль над качеством клеток организма. При этом NK-лимфоциты способны разрушать клетки, которые по своим свойствам отличаются от нормальных клеток, например, раковые клетки.
Моноциты это самые большие клетки крови. Попадая в ткани, они превращаются в макрофагов. Макрофаги это большие клетки, активно разрушающие бактерии. Макрофаги в больших количествах накапливаются в очагах воспаления.
По сравнению с нейтрофилами (см. выше) некоторые виды лимфоцитов более активны в отношении вирусов, чем бактерий, и не разрушаются во время реакции с чужеродным антигеном, поэтому в очагах воспаления вызванного вирусами гной не формируется. Также лимфоциты накапливаются в очагах хронического воспаления.
Популяция лейкоцитов постоянно обновляется. Каждую секунду образуются миллионы новых иммунных клеток. Некоторые клетки иммунной системы живут всего несколько часов, а другие могут сохраняться на протяжении нескольких лет. В этом и заключается суть иммунитета: однажды повстречав антиген (вирус или бактерию), иммунная клетка «запоминает» его и при новой встрече реагирует быстрее, блокируя инфекцию сразу после ее попадания в организм.
Общая масса органов и клеток иммунной системы организма взрослого человека составляет около 1 килограмма . Взаимодействия между клетками иммунной системы чрезвычайно сложны. В целом, согласованная работа различных клеток иммунной системы, обеспечивает надежную защиту организма от различных инфекционных агентов и собственных мутировавших клеток.
Помимо функции защиты иммунные клетки контролируют рост и размножение клеток организма, а также восстановление тканей в очагах воспаления.
Кроме клеток иммунной системы в организме человека существует ряд факторов неспецифической защиты, которые составляют так называемый видовой иммунитет. Эти факторы защиты представлены системой комплимента, лизоцимом, трансферином, С-реактивным белком, интерферонами.
Лизоцим – это специфический фермент, который разрушает стенки бактерий. В больших количествах лизоцим содержится в слюне, чем объясняются ее антибактериальные свойства.
Трансферин – это белок, который конкурирует с бактериями за захват определенных веществ (например, железо), необходимых для их развития. В результате этого рост и размножение бактерий замедляется.
С-реактивный белок активируется подобно комплименту при попадании в кровь чужеродных структур. Присоединение этого белка к бактериям делает их уязвимыми для клеток иммунной системы.
Интерфероны – это сложномолекулярные вещества, которые выделяются клетками в ответ на проникновение в организм вирусов. Благодаря интерферонам клетки становятся невосприимчивыми по отношению к вирусу.
Библиография :
- Хаитов Р.М. Иммуногенетика и иммунология, Ибн Сина, 1991
- Лесков,В.П. Клиническая иммунология для врачей, М., 1997
- Борисов Л.Б. Медицинская Микробиология, вирусология, иммунология, М. : Медицина, 1994
Всем привет, с вами Ольга Рышкова. Знаете ли вы, что даже тогда, когда мы ощущаем себя абсолютно здоровыми, наш организм борется с болезнями? Мы живём в среде с огромным количеством микробов, вдыхаем миллиарды микроорганизмов и не заболеваем, потому что нас защищает иммунная система.
Иммунная система никогда не отдыхает, её клетки циркулируют по организму, выискивая не только микробы, вирусы и чужеродные вещества, но и поломки в собственных тканях. Всё чужеродное – враг, а врага надо уничтожать.
Большинство людей смутно представляют, где находится и как работает иммунная система человека. Её фундамент – центральные органы. Все иммунные клетки родом оттуда. Это костный мозг внутри трубчатых костей и тимус (вилочковая железа), который расположен за грудиной. Тимус самый большой у детей, потому что у них идёт интенсивное развитие иммунной системы.
У взрослого он существенно меньше (у пожилого человека 6 г и меньше).
К центральным органам иммунной системы относится также селезёнка, у взрослого человека она весит около 200 г.
Ещё есть много мелких структур – лимфоузлов, которые расположены у нас практически везде. Есть такие мелкие, что их можно увидеть только под микроскопом. Нет такого участка в организме, где бы иммунитет не осуществлял свой контроль.
Клетки иммунной системы лимфоциты беспрепятственно циркулируют по организму, используя кровь, тканевую и лимфатическую жидкости и регулярно встречаются в лимфоузлах, где обмениваются информацией о наличии чужеродных агентов в организме. Это разговор на уровне молекул.
На самом деле иммунитет представлен разнородными клетками, их объединяет одна цель – от разведки мгновенно перейти к атаке.
Первый уровень – местная защита. Когда микроб проникает через слизистую или повреждённую кожу, клетки активируются, выбрасывают химические вещества (хемокины), которые привлекают другие иммунные клетки и увеличивают для них проницаемость сосудов. В этом участке накапливается огромное количество иммунных клеток и образуется очаг воспаления.
Фагос – значит глотать, это те клетки, которые могут «съесть» возбудителя. Самые крупные представители фагоцитов называются макрофагами, они способны поглотить и уничтожить одновременно тысячи микробов.
К фагоцитам размером поменьше относятся нейтрофилы, их в нашей крови миллиарды.
Если по каким-то причинам у человека образуется мало нейтрофилов, на этом фоне могут развиваться тяжёлые инфекции и даже при массивной антибактериальной или противогрибковой терапии возникает угроза жизни. Нейтрофилы в большом количестве атакуют возбудителей в первых рядах защитных клеток и обычно погибают вместе с ними. Гной в месте воспаления – это погибшие нейтрофилы.
Дальше в борьбу включаются антитела. Иммунитет – самообучающаяся структура, в ходе эволюции она изобрела систему антиген-антитело. Антиген – это молекула на чужой клетке (бактерии, вирусе или белковый токсин), против которой образуется антитело. Против конкретного антигена конкретное антитело, которое точно его может распознать, потому что подходит как ключ к замку. Это система точного распознавания.
В костном мозге образуется группа лимфоцитов, которые называются В-лимфоцитами. Они появляются сразу с готовыми антителами на поверхности, с широким спектром антител, которые могут распознать широкий спектр антигенов. В-лимфоциты курсируют по организму и когда встречают возбудителей с молекулами-антигенами на поверхности, связываются с ними и сигнализируют иммунной системе о том, что обнаружили врага.
Но В-лимфоциты обнаруживают возбудителей в крови, а если они проникли в клетку, как это делают вирусы, становятся для В-лимфоцитов недоступными. В работу включается группа лимфоцитов, которые называются Т-киллеры. Поражённые клетки отличаются от нормальных тем, что на их поверхности есть небольшие фрагменты вирусного белка. По ним Т-киллеры узнают клетки с вирусами и уничтожают их.
Свой рецептор, который узнаёт вирусный белок, клетки-убийцы получают в тимусе (вилочковой железе).
Разнообразие рецепторов позволяет выявлять всевозможные микроорганизмы. После их обнаружения начинается массовое клонирование В-лимфоцитов и Т-киллеров. Параллельно образуются специальные вещества пирогены, которые поднимают температуру тела, увеличиваются лимфоузлы, в которых клонируются лимфоциты.
Если у человека есть иммунитет к возбудителю, организм справится без лечения. На этом базируется принцип вакцинации. За формирование иммунитета после вакцинации или после перенесённого инфекционного заболевания отвечают клетки памяти. Это лимфоциты, которые сталкивались с антигенами. Они попадают в лимфоузлы или в селезёнку и ждут там повторной встречи с тем же антигеном.
Иммунная система обеспечивает специфическую защиту организма от генетически чуждых молекул и клеток.
Клетки обладают уникальной способностью распознавать чужеродные антигены.
Иммунная система подчеркивает единство клеток общностью происхождения, функционального действия и механизмов регулировки
Центральные или первичные органы иммунной системы - красный костный мозг и тимус.
Красный костный мозг - место рождения всех клеток иммунной системы и созревание B-лимфоцитов. В нем из полипотентных стволовых клеток образуются эритроциты, гранулоциты, моноциты, дендритные клетки, B-лимфоциты, предшественники T-лимфоцитов и NK клетки.
Красный костный мозг у детей до 4х лет находится в полостях всех плоских и трубчатых костей.
А В 18 лет он остается только в плоских костях и эпифизах трубчатых костей.
С возрастом количество клеток красного костного мозга уменьшает и он замещается желтым костным мозгом.
Тимус - ответственен за развитие Т-лимфоцитов, которые поступают туда из красного костного мозга из пре Т-лимфоцитов.
В тимусе отбираются Т-лимфоциты с кластерами(рецепторы, которые определяют функциональные способности) дифференцировки CD4+ CD8+ и уничтожаются те из варианты, которые высоко чувствительны к антигенам собственных клеток, т.е. он предотвращает аутоиммунную реакцию.
Гормоны тимуса сопровождают функциональное созревание Т-лимфоцитов и повышают секрецию ими цитокинов.
Тимус окружен тонкой соединительно тканной капсулой, состоит из 2х ассиметричных долей, разделенных на дольки. Под капсулой находится базальная мембрана, на которой расположены эпителиоретикулоциты в один слой. Периферия долек - корковое вещество, центральная часть - мозговое, все дольки заселены лимфоцитами. С возрастам Тиму подвергается инволюции.
Т-лимфоциты дифференцируются до зрелых иммунных клеток в Тимусе, ответственны за клеточный лимфоциты, B-лимфоциты - Bursa Fabricius
Вторичные органы иммунной системы - периферические органы.
1 группа - структурированные органы иммунной системы - селезенка и лимфоузлы.
2 группа - неструктурированные.
Лимфоузлы - фильтруют лимфу, извлекают из нее антигены и посторонние вещества. В лимфоузлах происходит антигензависимая пролиферация и дифференцировка Т и B лимфоцитов. Зрелые не иммунные лимфоциты, образовавшиеся в костном мозге, с лимфо/ кровотоком, попадают в лимфоузлы, встречаются с антигеном в кровотоке, получают антигенные и цитокиновый стимул и превращаются в зрелые иммунные лимфоциты, способные распознавать и уничтожать антиген.
Лимфоузел покрыт соединительно тканной капсулой, от него отходят трабекулы, имеют корковую зону, паракортикальную зону, мозговые тяжи и мозговой синус.
В корковой зоне находятся лимфоидные фолликулы, которые содержат дендритные клетки и B - лимфоциты. Первичный фолликул - мелкий фолликул с не иммунными B лимфоцитами.
После взаимодействия с антигеном, дендритными клетками и т-лимфоцитами B -лимфоцит активируется и образует клон пролиферирующих B - лимфоцитов, в результате формируется герминативный центр, который содержит пролиферирующие B-лимфоциты и после завершения иммуногенеза первичный фолликул становится вторичным.
В паракортикальной зоне находятся Т-лимфоциты и посткапилярные венулы с высоким эпителием, через их стенки лимфоциты мигрируют из крови в лимфоуззлы и обратно. Также содержит интердигитирующие клетки, которые мигрировали в лимфоузел по лимфатическим сосудам из покровных тканей из кожи и со слизистых вместе с уже процессированным(процессинг антигена) антигеном. Мозговые тяжи находятся под паракортикальнйо зоной и содержат макрофаги, активированные B лимофциты, которые дифференцируются в плазматические антителопродуцирующие клетки. Мозговой синус накапливает лимфу с антителами и лимфоцитами и она отводится в лимфатическое русло и она уводится по эфферентному лимфатическому сосуду.
Селезенка
Имеет соединительно тканную капсулу, от нее отходят трабекулы, составляя каркас органа. Имеет пульпу, которая составляет основу органа. Пульпа содержит лимфоидную ретикулярную ткань, сосуды и форменные элементы крови. В белой пульпе отмечается скопление лимфоидных клеток в виде переартериальных лимфоидных муфт. Они расположены вокруг артериол. В белой пульпе также находятся герменотивные зародышевые центры и B клеточные фолликулы.
Красная пульпа содержит капиллярные петли, эритроциты, макрофаги.
Функции селезенки - в белой пульпе происходит контакт кдеток иммунной системы с антигеном, проникшим в кровь, процессинг и презентация этого антигена. А также реализация различных типов иммунного ответа, преимущественно гуморальная.
В красной пульпе происходит депонирование тромбоцитов, до 1/3 всех тромбоцитов содержится в селезенке, эритроцитов и гранулоцитов, и это разрушение поврежденных эритроцитов и тромбоцитов.
Лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей.
Это белые отросчатые интердигитирующие клетки Лангенгарса. Они фиксируют антиген, поступающий с кожи, подвергают его процессингу и мигрируют в регионарные лимфоузоы(«это пограничники, которые ловят диверсанта и ведут его в комендатуру»)
Лимфоидные клетки эпидермиса, преимущественно Т-лимфоциты и кератиноциты, как механический барьер.
Лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками(площадь которой 400 м 2)
Она представлена структурированными - солитарные фолликулы, аппендикс и миндалины, единичные лимфоидные клетки. Антиген проникает в лимфоидную ткань с поверзности слизистых через особые эпителиальные M-клетки. Расположенные под пителием макрофаги и дендритные клетки, подвергают процессингу антиген и предают его специфическую часть Т и B лимфоцитам.
Характерно, что каждая ткань имеет популяции лимофицтов, способных узнавать место своего проживания. У них на мембранах имеются хоуминговые «Home» рецепторы. СLA - кожный лимфоцитарный антиген.
Пейрорвы бляшки - Лимофидные образования, расположенные в собственной оболочке слизистой, имеют три основных составляющих - эпителиальный купол состоит из эпителия, лишенного кишенчных ворсинок и содержащего много М - клеток. Лимофидный фолликул с герменативным центром, который заполнен B-лимфоцитами.
Межфоликулярныая зона - N лимфоциыт и интердигитирующие клетки.
Основная функция специфического иммунного ответа - специфическое распознавание антигена.
Формы иммунного ответа.
- Клеточный иммунитет - накопление антиген специфических активных Т-лимфоцитов, выполняющих эффекторные функции, либо непосредственно сами лимфоиты, либо через выделяемые ими клеточные медиаторы лимфокины.
- Гуморальный иммунитет - основан на выработке специфических антител - иммуноглобулинов, выполняющих основные эффекторные функции.
- Иммунологическая память - способность организма отвечать на повторную встречу с антигеном, более интенсивно, чем на первую. Эта способность приобретается в результате иммунизации тем же антигеном.
- Иммунологическая толерантность - состояние специфической иммунологической а-реактивности организма к определенным антигенам. Она характеризуется -
А) отсутствием ответа на антиген
Б) отсутствием элиминации антигена при повторном его введении
В) Отсутствием антител на данный антиген. Антигены, вызывающие иммунологическую толерантность называются толерагенным
Формы иммунологической толерантности
Естественная - формируется на антигены во внутриутробном периоде
Искусственная - при введение в организм очень высоких или очень низких доз антигена.
Иммуноглобулины - содержащиеся в крови и тканевой жидкости. Молекула состоит из протеина и олигосахарида. По электрофоретическим свойствам в основном гамма глобулины, но встречаются альфа и бета.
Мономеры иммуноглобулина состоят из 2х пар цепей - 2 коротких или L цепи и 2 длинные или тяжелые H цепи. Цепи имеют константный С и вариабельный - V участки.
Легкие цепи бывают 2х видов - лямбда или каппа, они одинаковы у всех иммуноглобулинов, содержат 200 аминокислотных остатка.
Тяжелые цепи подразделены на 5 изотипов - гамма, мю, альфа, дельта и ипсилон.
Имеют от 450 до 600 аминокислотных остатка. По типу тяжелой цепи различают 5 классов иммуноглобулинов - IgI, IgM, IgA, IgD, IgE.
Фермент папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина на 2 одинаковых антиген связывающих Fab фрагмента и один Fc фрагмент.
Иммуноглобулины классов А,M,G - мажорные иммуноглобулины, D,E-минорные. G,D,E, а также сывороточные фракции А являются мономерами, т.е. имеют 1 пару тяжелых и 1 пару легких цепей и 2 антиген связывающих участка.
Иммуноглобулин М - является пентамером.
Секреторная фракция иммуноглобулина А является димером, связанных друг с другом j - цепью(join - соединять). Антиген связывающий участок называется активным центром антитела, образован гипервариабельными участками H и L цепей.
Эти участки - имеются специфические молекулы, комплиментарные к определенным антигенным эпитопам.
FC фрагмент способен связывать комплимент и участвует в переносе некоторых иммуноглобулинов через плаценту.
Иммуноглобулины имеют компактные структуры, скрепленных дисульфидной связью. Их называют домены . Имеются вариабельные домены и константные домены. Легкие L цепи имеют 1 вариабельный и один константный домен, а тяжелые H цепи имеют 1 вариабельный и 3 константных домена. В СH2 домене находится комплимент-связывающий участок. Между СH1 и CH2 доменами имеется шарнирный участок(«талия антитела»), он содержит много пролина, делает молекулу более гибкой и в результате F ab и F ac могут вращаться в пространстве.
Характеристика классов иммуноглобулинов.
IgG (80%) - концентрация в крови 12 г на л. Мол. Масса 160 дальтон, образуется при первичном и вторичном введение антигенов. Является мономером. Имеется 2 эпитопсвязывающих участка. Обладает высокой активностью в связывании с бактериальными антигенами. Участвует в активации комплимента по классическому пути и в реакциях лизиса. Проникает через плаценту матери в организм плода. Fc фрагмент можетсвязываться с макрофагами, нейтрофилами и NK клетками. Период полураспад от 7 до 23 дней.
IgM - 13% всех иммуноглобулинов. Его концентрация в сыворотке 1 г на л. Является пентамером. Это первый иммуноглобулин, образующийся в организме плода. Образуется при первичном иммунном ответе. К этому классу принадлежат нормальные антитела, а также изогемагглютинин. Он не проходит через плаценту, у него самая высокая скорость связывания с антигенами. При взаимодействии с антигеном ин витро вызывает реакции агглютинации, претепетации, связывания комплимента. Его Fc фрагменты также участвуют Мономеры иммуноглобулиновы в виде мембранных имеются на поверхности B лимфоцитов.
IgA - 2 подкласса - сывороточный и секреторный. 2,5 г на л. Синтезируется плазматическими клетками селезенки и лимфоузлов, не дают феномена агглютинации и претепетации, не лизируют антиген. Период полураспада - 5 дней. У секреторного подкласса имеется секреторный компонент, который связывает 2 или реже 3 мономера IgA. Секреторный компонент имеет j цепь(бета глобулин с мол. Массой 71 кило дальтон, синтезируется клетками эпителия слизистых оболочек и моет присоединяться к сывороточному иммуноглобулину, при его прохождении через клетки слизистой оболочки - трансцитоз). SIgA Участвует в местном иммунитете, димер, 4 эпиоп связывающих участка. Препятствует адгезии микробов на клетках слизистых и абсорбции вирусов. IgA контролирует комплимент по альтернативному пути.
40% - сывороточный, 60% - секреторный
IgD - 0,03 г на л. Мономер, 2 эпитопсвязывающих участка, не проходит через плаценту, не связывает комплимент. Находится на поверхности B лимфоцитов и активирует их активацию или супрессию.
Свойства антител.
- Специфичность - каждый антиген имеет свое антитело
- Аффиность - сила связывания с антигеном
- Авидность - скорость связывания с антигеном и количество связанного антигена
- Валентность - количество работающих активных центров или антидетерминантых групп. Существуют 2х валентные и 1 валентные антитела(1 активный центр заблокирован)
Антигенные свойство антител
Аллотипы - внутривидовые антигенные различия. У людей существет 20 типов.
Идиотипы - антигенные различия антител. Характеризуют активные различия активных центров антител.
Изотипы - классы и подклассы иммуноглобулинов, определяются изотипы цедамидами констами тяжелых цепей.
Функции иммуноглобулинов.
Основная - связывание с антигеном. Это обеспечивает нейтрализацию токсинов и предотвращение проникновения возбудителей в клетку.
Эффекторная функция - связывание с клетками или тканями при участии специфических рецепторов, связывание с клетками иммунной системы, фагоцитами, с компонентами комплимента и связывание с стафилакокковыми и стафилаккоывыми антигенами.
Виды антител
По свойствам выделяют - полные двухвалентные(агглютинин, лизины, претепицины), неполные одновалентные блокирующие
По размещению - циркулирующие и надклеточные
По отношению к температуре - тепловые, холодовые и 2хфазные
Динамика образования антитела
- Лаг фаза - антитела в крови не образуются
- Лог фаза - логарифмического нарастания концентрации антител
- Плато фаза - стабильная высокая концентрация антител
- Затухания, спада - прекращение действия антител.
При вторичном иммунном ответе
Лаг фаза ускоряется, титры антител выше, при первичном иммунном ответе образуется иммуноглобулин М, а затем G, при вторичном сразу образуется IgG, а IgА образуется еще поздней
Характеристика неполных антител - моновалентные, блокирующей, один активный центр. Образуются при инфекции, аллергии, резус конфликте, термостабильны, наиболее рано появляются и поздно исчезают, проходят через плаценту. Их выявление проводят методом Кумбса, ферментные методы.
Уровень антител в крови или др. жидкостей оценивается титром, т.е. максимальным разведением биологической жидкости, при котором наблюдается видимый феномен реакции при взаимодействии антигена с антителом. Используются аналитические методы и определяют концентрацию в гр на л.
