анатомия. Филогенез и онтогенез органов иммунной системы
 Скачать 160.76 Kb.
|
|
ФГАОУ ВО «СЕВЕРО-ВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ М.К. АММОСОВА» МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ Кафедра нормальной, патологической анатомии, оперативной хирургии с топографической анатомией и судебной медицины КУРСОВАЯ РАБОТА тема: филогенез и онтогенез органов иммунной системы Выполнила: студентка 1 курса Б-СД-19 Петрова К.Г. Проверил: доцент Осинская А.А. Якутск,2019 ПЛАН Понятия Иммунная система Филогенез Онтогенез Филогенез иммунной системы Формы иммунного ответа Этапы формирования иммунного ответа Онтогенез иммунной системы Критические периоды в развитии иммунной системы. Первичные лимфоидные органы Вторичные лимфоидные органы ВВЕДЕНИЕ Онтогенез является одним из главных феноменов жизни на нашей планете. Появление онтогенеза послужило возникновению эволюции жизни, без него эволюция жизни прекратилась бы на стадии «примитивной и бессмертной» слизи, однородного сгустка. Филогенез невозможно представить без изменения отдельных особей в онтогенезе, т.к. филогенез есть цепь или поток генетически связанных между собой онтогенезов, т.е. циклов индивидуального развития особей. Онтогенез является не только результатом филогенеза, но также является его обязательной предпосылкой. Все это определяет особую важность изучения проблемы соотношения онтогенеза и филогенеза для понимания эволюционного учения. Сейчас теории филогенеза и онтогенеза представляет собой систему обобщений, которые связаны между собой гораздо менее тесно, чем обобщения, которые затрагивают эволюции популяций. ПОНЯТИЯ Иммунная система – это система органов, тканей и клеток, деятельность которых обеспечивает сохранение антигенного постоянства внутренней среды организма - иммунного гомеостаза. Органы иммунной системы (лимфоидные) подразделяются на две группы: 1. Центральные (первичные). В них происходит формирование и созревание иммунокомпетентных клеток. К центральным органам иммунитета у млекопитающих относят костный мозг и тимус. У птиц – костный мозг, тимус, Фабрициева бурса. 2. Периферические (вторичные) – в них лимфоциты «работают», т.е. обезвреживают антигены. К этим органам относится селезенка, лимфатические узлы, лимфоидная ткань пищеварительного тракта (миндалины, пейеровы бляшки, солитарные фолликулы). Установлено, что иммунные функции выполняет нейроглия центральной нервной системы и кожа. Филогенез- историческое развитие живых организмов: как всего органического мира Земли, так и отдельных таксонов (от царств до видов). Термин «филогенез» ввел Э. Геккель в 1866 г. Раздел биологии, изучающий филогенез и его закономерности, называется филогенетикой. Исследование филогенеза и реконструкция его необходимы для развития общей теории эволюции и построения естественной системы организмов; выводы филогенетики важны также для исторической геологии и стратиграфии. Каждый организм, в течение всей своей жизни проходит индивидуальное развитие, или онтогенез— это период жизни организма от зиготы до смерти. Область биологии, изучающая онтогенез, называется биологией развития. В онтогенезе выделяют два относительно самостоятельных этапа развития: пренатальный и постнатальный. Первый начинается с момента зачатия и продолжается до рождения ребенка, второй – от момента рождения до смерти человека. Первый этап в среднем длится 280 дней. Продолжительность второго для всех людей различна и в нем выделяют следующие периоды развития: ранний, зрелый и заключительный (период старения). Филогенез иммунной системы Иммунная система осуществляет защиту организма от проникновения в организм генетически чужеродных тел: микроорганизмов, вирусов, чужих клеток, инородных тел. Ее действие основано на способности отличать собственные структуры от генетически чужеродных, элиминируя их. В эволюции сформировалось три главных формы иммунного ответа: Фагоцитоз, или неспецифическое уничтожение чужеродного материала; Клеточный иммунитет, основанный на специфическом распознавании и уничтожении такого материала Т-лимфоцитами; Гуморальный иммунитет, осуществляемый путем образования потомками В-лимфоцитов, так называемыми плазматическими клетками, иммуноглобулинов (антител) и связывания ими чужеродных антигенов. В эволюции выделяют три этапа формирования иммунного ответа: Квазииммунное (лат наподобие) распознавание организмом своих и чужеродных клеток. Этот тип реакции наблюдается от кишечнополостных до млекопитающих. Эта реакция не связана с выработкой иммунных тел, и при этом не формируется иммунной памяти, то есть еще не происходит усиления иммунной реакции на повторное проникновение чужеродного материала. Примитивный клеточный иммунитет обнаружен у кольчатых червей и иглокожих. Он обеспечивается целомоцитами – клетками вторичной полости тела, способными уничтожать чужеродный материал. На этом этапе появляется иммунологическая память. Система интегрального клеточного и гуморального иммунитета. Для нее характерны специфические клеточные и гуморальные реакции на чужеродные тела, наличие лимфоидных органов иммунитета, образование антител. Такого типа иммунная система не характерна для беспозвоночных. Круглоротые способны формировать антитела, но вопрос о наличии у них вилочковой железы, как центрального органа иммуногенеза, является пока открытым. Впервые тимус обнаруживается у рыб. Эволюционные предшественники лимфоидных органов млекопитающих – тимус, селезенка, скопление лимфоидной ткани обнаруживаются в полном объеме у амфибий. У низших позвоночных (рыбы, амфибии) вилочковая железа активно выделяет антитела, что не характерно для птиц и млекопитающих. Особенность иммунного ответа птиц состоит в налиции особоги лимфоидного органа – фабрициевой сумки. В этом органе образуются В-лимфоциты, которые после антигенной стимуляции способны трансформироваться в плазматические клетки, вырабатывающие антитела. У млекопитающих органы иммунной системы разделяют на два типа: центральные и периферические. В центральных органах созревание лимфоцитов происходит без существенного влияния антигенов. Развитие периферических органов, наоборот, непосредственно зависит от антигенного воздействия – лишь при контакте с антигеном в них начинаются процессы размножения и дифференциации лимфоцитов. Центральными органами иммуногенеза у млекопитающих являются тимус, где происходит образование и размножение Т-лимфоцитов, а также красный костный мозг, где образуются и размножаются В-лимфоциты. На ранних стадиях эмбриогенеза из желточного мешка в тимус и красный костный мозг мигрируют стволовые лимфатические клетки. После рождения источником стволовых клеток становится красный костный мозг. Периферическими лимфоидными органами являются: лимфоузлы, селезенка, миндалины, лимфоидные фолликулы кишечника. К моменту рождения они еще практически не сформированы и образование в них лимфоцитов начинается только после антигенной стимуляции, после того, как они заселяются Т- и В-лимфоцитами из центральных органов иммуногенеза. Таким образом, иммунная система возникла на ранних этапах эволюции и в ее основе сложились механизмы узнавания чужеродных антигенов, их разрушение и удаление, что совершенно необходимо для выживания организмов. С эволюционной точки зрения самой древней из иммунных реакций стал фагоцитоз, который имеет место у всех животных – от одноклеточных и до самых высокоорганизованных многоклеточных организмов. Для них это одна из форм неспецифической защиты от внедрения генетически чужеродных тел. По мере эволюции сложились и более сложные формы защиты – клеточный и гуморальный иммунитет, которые четко различают «свое» и «не свое» и защищают организм от последних, в том числе и от злокачественно перерожденных собственных клеток. Онтогенез иммунной системы Долгое время считалось, что эмбрион иммунологически полностью некомпетентен. Разработка современных методов исследования и расширение числа видов экспериментальных животных изменило эту точку зрения. Конечно, уровень иммунной реактивности развивающихся зародышей значительно уступает половозрелым особям и, тем не менее, начальные этапы становления Т - и В - систем иммунитета проявляются очень рано. Сроки закладки органов и структур иммунной системы (таблица 1, стр ?) Во внутриутробном периоде можно выделить критический этап развития органов иммунной системы с 8 до 12 недели, когда происходит дифференцировка органов и клеток иммунной системы. Дети с первых дней жизни все больше и больше соприкасаются с внешней средой во всем ее разнообразии, а обменные процессы у них протекают с высокой активностью. В дыхательные пути поступает воздух, в котором могут быть посторонние частицы. Пищевые антигены, а вместе с ними и другие чужеродные вещества, и патогенные микроорганизмы воздействуют на слизистую оболочку органов пищеварения. Требуется защита и от появляющихся в самом организме и становящихся чужеродными продуктов жизнедеятельности. Естественно, что в детском организме очень рано формируются механизмы защиты от всего генетически чужеродного. В связи с этим после рождения человека выделяют несколько критических периодов в развитии иммунной системы. В пожилом, старческом возрасте лимфоидные узелки исчезают вообще. В некоторых лимфатических узлах их лимфоидная паренхима остается в виде участков вблизи ворот узла или возле его капсулы. Из-за разрастания соединительной ткани наиболее мелкие лимфатические узлы становятся непроходимыми для лимфы и выключаются из лимфатического русла. Средние и крупные лимфатические узлы, если они лежат рядом, срастаются друг с другом и ко второй половине постнатального периода образуют крупные узлы лентовидной и сегментарной формы, которые на гистологических срезах имеют дольчатое строение. Таким образом, у людей в зрелом и особенно пожилом и старческом возрасте уменьшается количество лимфатических узлов в регионарных группах, в то же время встречается много узлов крупных размеров. Иммунная система начинает формироваться на 4-й неделе онтогенеза. Первичные лимфоидные органы Тимус Тимус (вилочковая железа) - это инфильтрированный лимфоцитами орган, секретирующий ряд пептидных гормонов, участвующих в дифференцировке лимфоидных органов и клеток Тимус появляется в конце l-го месяца внутриутробного развития в виде парных трубчатых выпячиваний эпителия глоточной кишки в области третьих и, частично, четвертых пар жаберных (глоточных) карманов. На 8-11-й неделе в зачаток тимуса врастает мезенхима с кровеносными сосудами и делит эти два эпителиальных тяжа на дольки. Заселение зачатка предшественниками Т -лимфоцитов из желточного мешка и печени и разделение на зоны происходит на 3-м месяце. В течение 3-5-го месяцев наблюдается дифференцировка стромальных клеток и появление прекиллеров и пресупрессоров, способных продуцировать лимфокины. Формирование тимуса завершается к 6-му месяцу. В это время обнаруживается зрелая строма, секретирующая гормоны, а вне тимуса появляются Т -хелперы и Т -супрессоры. В первые 15-17 суток после рождения наблюдается массовое выселение Т -лимфоцитов из тимуса и резкое повышение активности внетимусных лимфоцитов. Возрастные изменения тимуса. К рождению тимус весит 10-15 г. В период половой зрелости его вес максимален - 30-40 г, далее наступает возрастная инволюция. К старости в тканях тимуса преобладают жировые клетки. Изменение массы в зависимости от возраста представлено в (табл.2) Костный мозг Костный мозг как кроветворный орган развивается, начиная с 16-18 нед. До этого срока кроветворную функцию выполняет печень. В первой половине жизни в костном мозге выявляются 16-18% В-клеток и 1,5-1,8% Т-клеток. В дальнейшем их количество постепенно снижается параллельно с инволюцией тимуса. Лимфоциты образуются в костном мозге в течение всей жизни из полипотентных стволовых клеток. Вторичные лимфоидные органы Селезенка Селезенка развивается из мезенхимы дорсальной брыжейки будущего большого сальника. На 4 нед развития она представлена скоплением клеток на стенке желудка, а на 5 нед в этом скоплении определяются единичные бласты, макрофаги и ретикулярные волокна. На 13 нед это уже отдельный полый орган, готовый для депонирования крови. В нем видны ретикулярная ткань, трабекулярный остов и сеть кровеносных сосудов. На 14 нед в селезенке появляются фолликулы (без лимфоцитов) и слабо определяется гемопоэтическая функция. На 15 нед селезенка «заселяется» лимфоцитами: В-клетки составляют 13%, Т-клетки - 2,5% (до этого времени В-клетки определяются только в печени). На 16-20 нед в селезенке уже 30% В-клеток и 16% Т-клеток, и такое соотношение сохраняется до рождения ребенка. У взрослого человека в селезенке преобладает антителообразование. К другим ее функциям относится участие в системе неспецифической резистентности, которую обеспечивают поступившие в селезенку прелимфоциты, преобразующиеся в NK-клетки. Лимфатические узлы Лимфатические узлы имеют фолликулы, синусы и строму. Их функция заключается в «вылавливании» антигенов из лимфы. Они расположены в местах разветвления лимфатических сосудов, находящихся в «стратегических» пунктах лимфоидной системы: шейной, подмышечной и паховой областях, средостении и брюшной полости. В них собирается лимфа из глубоких и поверхностных областей тела. Если лимфоузлы расположены поверхностно, их называют подкожными (защищают кожу), если глубоко, то это висцеральные узлы (защищают слизистые оболочки органов дыхания, пищеварительного тракта и мочеполовых путей). Лимфатические узлы развиваются в разное время. В одних случаях они развиваются на 6-7 нед беременности (шейные узлы, узлы перинтонеальной и паховой областей). В других случаях они развиваются поздно - это мезентериальные узлы. На первом году жизни определяются затылочные узлы, после трех лет - подчелюстные узлы. Окончательно все лимфатические узлы формируются к 10 годам жизни, и их количество у взрослого человека достигает 500, а общая масса соответствует 1% массы тела. В возрасте 16-50 лет функция всех лимфатических узлов относительно стабильна, а после 60 лет в них уменьшается число лимфоцитов. Лимфоидная ткань слизистых оболочек Лимфоидная ткань слизистых оболочек (ЛТС) - это скопления лимфоцитов, фагоцитов и плазматических клеток, находящихся в бескапсулярных субэпителиальных фолликулах. Она расположена под слизистыми оболочками в легких, глоточном кольце Вальдейера- Пирогова (включает язычную, нёбную и глоточную миндалины), пейеровых бляшках (нижняя часть подвздошной кишки) и аппендиксе (отросток слепой кишки). Глоточное кольцо развивается (как и тимус) из головного отдела кишечной трубки. У детей 3-7 лет глоточные миндалины наиболее развиты, с 12 лет начинается их инволюция и уже к 16 годам обнаруживаются только остатки миндалин. ЛТС отличается от других лимфоидных органов еще и тем, что циркулирующие в организме лимфоциты возвращаются главным образом в нее, что объясняется экспрессией клетками этой ткани «молекул возврата домой», связывающихся с молекулами адгезии или адрессинами, находящимися на поверхности эндотелиоцитов, а также пейеровых бляшек. Аппендикс Первые скопления лимфоидной ткани в аппендиксе (и тонкой кишке) определяются на 3 мес развития. С 4 мес появляются групповые фолликулы, количество и масса которых постепенно нарастает. С 17 нед в нем определяются В- и Т-клетки. В первые дни жизни в фолликулах аппендикса появляются скопления лимфобластов. До 22 лет их масса медленно увеличивается, а в 28 лет - уменьшается, и к 40 годам наступает атрофия фолликулов (у стариков - облитерация отростка). Печень Печень закладывается на 4 нед и уже с 5 нед является центром кроветворения, в котором определяется небольшое количество Т-клеток. С 9-10 нед из стволовых клеток, находящихся в островках гемопоэтической ткани, появляются В-клетки. На 12-14 нед их максимум достигает 15%. На 16-18 нед печень прекращает свою кроветворную функцию, передавая ее к функционально активному в это время костному мозге. Заключение Итак, онтогенезом называется индивидуальное развитие организма, а филогенезом - историческое развитие группы организмов. Понятия онтогенеза и филогенеза неразрывно связаны между собой: с точки зрения эволюционной теории, историческое развитие живой природы представляет собой чреду онтогенезов. Онтогенез -- повторение филогенеза. Онтогенез -- основа филогенеза. Роль иммунной системы в организме человека сводится к основной важной функции защиты, которая обеспечивает постоянство внутренней среды и оборону от вредоносных частиц, таких как бактерии и вирусы, паразиты, грибы, разнообразные инородные тела. Защита иммунной системы обусловлена способностью к различию собственных структур от чужеродных и соответственному их своевременному удалению. Многие возможности иммунной системы зависят от генетических особенностей человека, его «генетического портрета». Однако не менее важное влияние оказывают стиль жизни каждого, его привычки, условия питания, эмоциональные нагрузки. Нам предоставляются возможности активизировать иммунитет своего организма, сбалансировать иммунитет согласно потребностям. Список использованной литературы. Клиническая генетика. Геномика и протеомика наследственной патологии : учеб. пособие. - 3-е изд., перераб. и доп. - Мутовин Г.Р. 2010. - 832 с. : ил (глава 15 онтогенез иммунной системы) Филогенез. Развитие тимуса. [Электронный ресурс]-Ссылка: https://studopedia.su/20_19865_ontogenez.html Филогенез иммунной системы.[Электронный ресурс]-Ссылка: https://poznayka.org/s17124t1.html тема 4: Онтогенез иммунной системы. [Электронный ресурс]-Ссылка: http://e-lib.gasu.ru/eposobia/voronkov/R_1_4.html Органы иммунной системы.[Электронный ресурс]-Ссылка: https://moodle.ggau.by/mod/page/view.php?id=563 Понятие Филогенеза.[Электронный ресурс]-Ссылка: http://www.biochemi.ru/chems-607-1.html Возрастная физиология. Понятие об онтогенезе.[Электронный ресурс]-Ссылка: http://bookwu.net/book_vozrastnaya-fiziologiya_803/7_ponyatie-ob-ontogeneze Содержание Введение 1. Понятия 1.1. Иммунная система 1.2. Филогенез 1.3. Онтогенез 2. Филогенез иммунной системы 2.1. Формы иммунного ответа 2.2. Этапы формирования иммунного ответа 3. Онтогенез иммунной системы 3.1. Критические периоды в развитии иммунной системы. 3.2. Первичные лимфоидные органы 3.3. Вторичные лимфоидные органы Заключения Список литературы Содержание Приложения Приложения  Таб.2. Изменение веса тимуса человека в зависимости от возраста (по L. Weiss, 1988) Возраст (годы) Новорожденные 1-5 1-10 11-15 21-25 26-35 36-45 46-55 56-65 66-75 Вес (г) 13,26 22,98 26,1 37,52 24,73 19,89 16,27 12,85 16,08 |