Физиология, ее предмет, роль и задачи в формировании врачебной деятельности. Связь физиологии с другими науками. Понятие об организме, составных его элементах. Уровни морфофункциональной организации человеческого организма
 Скачать 1.77 Mb.
|
|
Методики исследования лейкоцитов. Методика подсчета лейкоцитов. Кровь для разведения и лизиса эритроцитов смешивают с раствором Тюрка (уксусная кислота и метиленовый синий). Лейкоциты считают по всей сетке в 100 больших (не разделенных на малые) квадратах счетной камеры и пе ресчитывают на 1 л крови, исходя из объема и разведения крови. Автоматический подсчет лейкоцитов проводят с помощью гематологических анализаторов и счетчиков: разведенная кровь пропускается через микроотверстие прибора, проходящая через него клетка увеличивает сопротивление между электродами, и возникающий импульс переда ется на счетное устройство. Норма: количество лейкоцитов крови равно 4 - 9-10л. Лейкоцитарная формула определяется путем последовательного подсчета всех видов лейкоцитов (считают 200 лейкоцитов в мазке крови) с выявлением их процентного соот ношения (норма приведена выше). В лейкоцитарной формуле можно определить ядерный индекс в нейтрофильном ряду: (Метамиелоциты + Палочки)/Сегменты, который равен 0,05 0,08; его сдвиг влево (более 0,08) свидетельствует об увеличении молодых форм нейтрофилов, вправо (менее 0,05) - старых форм. Лейкоцитарная система при старении организма. Происходит уменьшение общей массы красного костного мозга и его пролиферативной активности. Отмечается физиоло гическая лейкопения старости, эозинопения. Уменьшается функциональный резерв эрит ро- и лейкопоэза в экстремальных условиях. 6. Физиологическая система иммунного ответа: её общая характеристика и основные функции. Врожденный иммунитет, его клеточные и гуморальные (система комплемента и др.), механизмы иммунного ответа. Система иммунитета при старении организма. Физиологическая система иммунного ответа (ФСИО) обеспечивает сохранение антигенной и генетической стабильности (гомеостазиса) организма и участвует в регуляции его других, неиммунных функций. Физиологические функции иммунной системы: 1) контроль белкового гомеостазиса, в результате уничтожения антигенов, поступивших из внешней среды (вирусы, микробы, трансплантанты и др.) и антигенизмененных собственных клеток; 2) контроль генетиче ского гомеостазиса организма в результате подавления экспрессии чужеродных нуклеи новых кислот с помощью системы интерферонов; 3) защита от сапрофитов (в крови имеются антитела к ним); 4) регуляция неиммунных функций организма. В ФСИО выделяют две взаимодействующие подсистемы - врождённый иммунитет и приобретенный (адаптивный) иммунитет. Врождённый и приобретённый иммунитет. Врождённая иммунная система является более древней и имеется у всех организмов, обладающих кровью или её предшественником - гемолимфой. Основоположником учения И.И. Мечников, открывший фагоцитоз. Основоположником учения о врожденных гуморальных механизмах иммунного ответа -П. Эрлих, .Система иммунного ответа включает в себя как клеточные, так и гуморальные механизмы, которые имеют относительную специфику и очень тесно взаимодействуют друг с другом. Врождённая иммунная система, Врожденная иммунная система имеет клеточные и гуморальные механизмы иммунного ответа, которые взаимодействуют друг с другом. Клеточные механизмы врожденного иммунитета, «Классическими» иммунокомпетентными клетками врожденного иммунитета являются нейтрофилы, моноциты и макрофаги, дендритные клетки, NK-клетки или натуральные киллеры (маркер CD56), которые при врожденном иммунитете являются как антигенраспознающими клетками, так и эффекторными (исполнительными) клетками. Рецепторы клеток врожденной иммунной распознают ограниченный спектр антигенов (обычно микробов и вирусов), отобранных эволюцией. Рецепторы не изменяются в онтогенезе и процессе иммунного ответа. Рецепторы распознают «свой» антиген с меньшей степенью сродства, и в иммунном ответе это сродство не повышается. Гуморальные механизмы врождённого иммунитета. Система комплемента. Система комплемента состоит не менее чем из 21 плазменных белков (преимущественно протеазы) в виде проферментов в крови и рецепторов на клетках различных типов. Используется следующие обозначения: С - компонент (белок) комплемента, а - легкая цепь белка, б - тяжелая цепь. Большая часть его плазменных белков синтезируется гепатоцитами и макрофагами. В зависимости от активации ответ системы комплемента может осуществляться по двум путям: по альтернативному пути при врожденном иммунитете и по классическому пути - при приобретенном иммунитете. Заключительный этап этих путей общий образование мембраноцитолитического комплекса. Основными функциями системы комплемента являются: 1) разрушение (лизис) бактериальных и своих клеток с помощью мем бранолитического комплекса (С5b, C6-C9); 2) стимуляция фагоцитоза - C3b является наиболее активным опсонином, связывается с рецепторами микробов и фагоцитов; 3) стимуляция воспаления: Сза и С5а вызывают хемотаксис лейкоцитов в очаг воспаления. Альтернативный путь активации системы комплемента. Активация системы не требует специфического взаимодействия антиген-антитело, начинается сразу с C3 при действии различных веществ: липополисахаридов и эндотоксинов бактерий, вирусов, антигенноизменных своих и чужеродных клеток. Важным стимулятором пути является также С-реактивный белок крови (бета-глобулин), в большом количестве обpaзyющийся в острой фазе воспаления и связывающийся с фосфорилхолином микробов, опсонируя их для системы комплемента. Активация начинается с компонента С3. В результате промежуточных реакций и действия их продуктов образуется фермент конвертаза С5. Классический путь активации системы комплементаюВ эволюции он возник позже альтернативного пути в процессе формирования приобретённого иммунитета. Индуктором классического пути является комплекс антигена с антителом. Эти комплексы активируют компонент С1. В результате промежуточных реакций и их продуктов также образуется фермент конвертаза С5. Образование мембраноцитолитического комплекса. Конвертаза С5 разрушает компонент С5 на С5а и С50. Фактор C5b присоединяется к клеточной мембране и вместе с компонентами. С6 - С9 образует мембранолитический комплекс, в котором протеаза С9 обладает свойствами перфорина. В результате в мембране образуется белковый канал, по которому в клетку входят ионы натрия и вода, происходит «осмотический шок» и лизис клетки. Образующиеся по ходу реакции комплемента СЗа и Сба являются факторами хемотаксиса, привлекающими лейкоциты крови. Рецепторы к компонентам комплемента имеются на всех форменных элементах системы крови (эритроцитах, лейкоцитах, тромбоцитах), а также тучных клетках, гладких миоцитах. Эти клетки представляют собой главные мишени для системы комплемента Лизоцим (мурамидаза) - лизосомальный фермент, секретируемый преимущественно нейтрофилами и макрофагами, находится в жидкостях организма, особенно в слюнной и слезной. Лизоцим гидролизирует пептидогликаны клеточной оболочки преимущественно грамм-положительных микробов, вызывая их распад. Интерфероны (ИФН) - низкомолекулярные белки (гликопротеины), синтезируемые и секретируемые в окружающую среду различными клетками организма, особенно лимфоцитами, моноцитами, фибробластами.Главным стимулятором синтеза ИФН в клетках являются чужеродные нуклеиновые кислоты вирусов, микробов, риккетсий и др. источников.Основным действием ИФН является подавление экспрессии чужеродных нуклеиновых кислот. ИФН обладают антивирусной, иммуномодулирующей, противоопухолевой и другими видами активности (например, гамма-ИФН - сильный активатор фагоцитоза нейтрофилами), являются биорегуляторами широкого спектра действия, участвуя в поддержании генетического гомеостазиса организма Система иммунитета. Параллельно инволюции тимуса снижается активность клеточного иммунитета (например, активность Т-киллеров). Активность гуморального иммунитета снижается меньше, чем клеточного: уменьшается содержание IgG и IgA, снижен ответ на первичное введение антигена, но не на повторное попадание его в организм. Увеличена концентрация в крови аутоантител и комплексов «антиген + антитело». Факторы врожденного иммунитета (фагоцитарная активность нейтрофилов, система комплемента, активность натуральных киллеров) существенно не изменяются. В целом, сдвиги в иммунной системе при старении уменьшают устойчивость к опухолевым, ауто иммунным и инфекционным (особенно вирусным) болезням. 7. Приобретенный (адаптивный) иммунитет: его клетки (антигенпрезентирующие, Т- и Влимфоциты) и органы (центральные и периферические). Роль главного комплекса гистосовместимости. Иммунный ответ с преобладанием клеточного (Т-лимфоцитарного) и гуморального (В-лимфоцитарного) адаптивного иммунитета. Нейрогуморальная регуляция иммунного ответа. Иммунитет как регулирующая система. Общая характеристика приобретённого (адаптивного) иммунитета. Клетки, участвующие в приобретённом иммунитете. В иммунном адаптивном ответе участвуют: 1) клетки, представляющие антиген иммунной системе (все клетки орга низма, кроме эритроцитов); 2) двс популяции лимфоцитов (Т- и В-лимфоциты). На завершающем этапе уничтожения антиген чужеродных клеток, кроме собственных механизмов приобретённого иммунитета, используются механизмы врождённого иммунитета (фагоцитоз, цитолитический комплекс комплемента). Рециркуляция лимфоцитов. Лимфоциты по сравнению с другими лейкоцитами имеют уникальную возможность не только мигрировать в ткани, но и возвращаться через лим фоток обратно в кровоток (рециркуляция лимфоцитов). С учетом их долгой жизни они имеют возможность просмотра почти всех тканей на наличие чужеродных антигенов. Органы системы приобретённого иммунного ответа. Различают центральные и периферические органы системы приобретенного иммунитета. Центральные органы включают в себя костный мозг и тимус (в них происходит преимущественно независимая от антигена фаза развития лимфоцитов). Костный мозг - из стволовых клеток образуются В-лимфоциты, моноциты (макрофаги) и предшественники Т-лимфоцитов. Тимус - в нем предшественники Т-лимфоцитов превращаются в Т-лимфоциты. Гематотимический барьер в корковой части тимуса защищает развивающиеся Т-лимфоциты от антигенов из внутренней среды организма. В дальнейшем при переходе в мозговую часть тимуса Т-лимфоциты, способные распознавать чужеродный антиген в комплексе с собственными белками главного комплекса гистосовместимости (ГКГС), остаются в организме. Т-лимфоциты, не способные реагировать с собственными белками ГКГС («бес полезные» лимфоциты) и способные взаимодействовать с собственными антигенами в комплексе со своими белками ГКГС («агрессивные» лимфоциты), уничтожаются с помощью апоптоза и макрофагов в мозговой части тимуса. Головной мозг является центральным органом иммунной системы. Накапливающиеся знания об иммунологический свойствах глиоцитов и ликвора, позволяют предположить, что в головном мозгу под прикрытием гематоэнцефалического и гематоликворного барьеров имеется своя, относительно автономная иммунная система Периферические органы включают в себя селезёнку, лимфоузлы, лимфоидную ткань, связанную с кожей и слизистыми оболочками (в них происходит антигензависимая фаза развития лимфоцитов). Селезенка. В селезёнке происходит распознавание попавшего через кровеносное русло антигена рецепторами Т- и В-лимфоцитов, их активация, пролиферация и диффе ренцировка, секреция цитокинов, продукция иммуноглобулинов (Ig, антител). Селезенка является фильтром для антигенов, находящихся в системе кровообращения. Лимфатические узлы. В них происходит распознавание поступившего по лимфа тическим путям антигена рецепторами Т- и В-лимфоцитов; их активация, пролиферация, дифференцировка, секреция цитокинов, продукция иммуноглобулинов. Лимфоузлы являются фильтром антигенов в лимфатической системе. Ассоциированная со слизистыми оболочками и кожей лимфоидная ткань (миндалины, пейеровы бляшки, аппендикс и др.) содержит В-лимфоциты, осуществляю щие образование IgA, секретируемых на поверхность слизистой и кожи, и Т-лимфоциты, осуществляющие иммунный надзор за зараженными и мутантными клетками. Иммунокомпетентные клетки системы приобретённого иммунитета включают в себя антигенпрезентирующие клетки и различные виды лимфоцитов. Антигенпрезентирующие клетки (АПК) представляют антиген иммунной системе.Различают «профессиональные» и «непрофессиональные» АПК. «Профессиональные» АПК: к ним относятся макрофаги, дендритные клетки лимфоидной, соединительной, эпителиальной тканей и В-лимфоциты (содержат главный комплекс гистосовместимости I и/или II класса). «Непрофессиональные» АПК - это все клетки организма (содержат главный комплекс гистосовместимости I класса). ГКГС главный комплекс гистосовместимости - Это группа генов I и II класса 6-й хромосомы и кодируемые ими белки, которые синтезируются в гранулярной ЭПС и через комплекс Гольджи транспортируются на клеточную мембрану. Роль ГКГС заключается в том, что иммунокомпетентные клетки могут распознавать большинство чужеродных антигенов только в том случае, если они представлены в комплексе с белком ГКГС. ГКГС І класса необходим для включения цитотоксических лимфоцитов (Т-киллеров) в иммунный ответ, ГКГС П класса необходим для включения Т хелперов в иммунный ответ. Лимфоциты. Различают В-лимфоциты, несколько видов Т-лимфоцитов и нулевые лимфоциты. В-лимфоциты (10-20% всех лимфоцитов) участвуют в гуморальном иммунитете, дифференцируются в плазматические клетки, секретирующие иммуноглобулины. Часть В-лимфоцитов при иммунных реакциях превращаются в В-клетки памяти. Маркёром является белок CD19. Т-лимфоциты (70 - 80% лимфоцитов, маркер CD3). Они имеют несколько субпопуляций. Т-хелперы (Тх, маркер СD4) распознают антигены, связанные с ГКГС I и II класса, стимулируют эффекторные клетки как клеточного, так и гуморального иммунитета. Раз личают два вида Т-хелперов: -Тх: активируют эффекторные клетки (Т киллеры) клеточного иммунитета и сами могут быть эффекторными цитотоксическими клетками. - Тх2 активируют эффекторные клетки гуморального иммунитета (дифференцировку В-лимфоцитов в плазматические клетки и продукцию антител). Т-супрессоры (Тс, маркер CD8) - ограничивают активность иммунного ответа, оказывая тормозящее действие своими цитокинами на Т-хелперы и антигенпрезентирующие клетки. Т-киллеры (Тк, маркёр CD8) - цитотоксические лимфоциты, являются эффекторными клетками в клеточном противовирусном иммунитете, они распознают антиген в комплексе с ГКГС І. Т-клетки памяти (Tn) хранят информацию о встрече иммунной системы с чужерод ным антигеном. Нулевые лимфоциты (5-10% всех лимфоцитов): к ним относятся NK-клетки (на туральные киллеры), участвующие также во врождённом иммунитете, а также предше ственники Т- и В-лимфоцитов. Клеточный приобретённый иммунный ответ. Антитела при этом играют вспомогательную, а не ведущую роль.Иммунный ответ образуется при появлении в организме внутриклеточных антигенов в любой клетке (белки внутриклеточных паразитов вирусов, микобактерий туберкулёза и лепры, простейших и др.). Презентация антигена осуществляется любой, инфицированной вирусами клет кой, дендритными клетками (они осуществляют пиноцитоз вирусов), макрофагами (фаго цитоз бактерий и простейших). Эффекторное действие. При большинстве вирусных инфекций образующийся комплекс АГ + ГКГС I класса презентируется цитотоксическим CD8 Т-лимфоцитам, имеющим рецепторы, соответствующие антигену. Активация CD8 Т-лимфоцитов сопровождается их окончательной дифференцировкой и пролиферацией - образуется клон Т киллеров, способный уничтожить антигенизменённые клетки. Т-киллеры уничтожают клетку-мишень путем перфорации их мембраны (вход Nat и воды, осмотический шок),действия своих цитокинов (фактора некроза опухолей-бета, гамма-интерферона, интер лейкина-1 и др.), индукции апоптоза. Интенсивность клеточного иммунного ответа регу лируется Т-хелперами-1 и Т-супрессорами. Гуморальный приобретённый иммунный ответ. Антитела при этом процессе играют ведущую роль. Иммунный ответ образуется при появлении в организме внеклеточных антигенов (например, внеклеточно паразитирующих бактерий - стафилококков, стрептококков, кишечной палочки и др., эндотоксинов бактерий и других чужеродных белков) Презентация антигена. Чужеродный антигенный материал, захваченный путем эндоцитоза профессиональными АПК (макрофагами, В-лимфоцитами, дендритными клетками, последние участвуют в гуморальном противовирусном иммунитете), проходит обработку в их лизосомах и в комплексе с белками ГКГС-П класса поступает на поверхность плазмолеммы. Эффекторное действие. Антигенный комплекс с ГКГС II класса распознается Тх2 с помощью рецептора СD4. Тх2 посредством интерлейкинов (ИЛ4 - Илб и другие) стимулируют пролиферацию самих Тх2 и В-лимфоцитов, имеющих специфические рецепторы, соответствующие антигену. Активированные В-лимфоциты поступают в лимфоидную ткань особенно тех зон, которые послужили входными воротами для антигена, где превращаются в клон плазматических клеток, секретирующих специфические иммуноглобулины - антитела. Интенсивность гуморального иммунного ответа регулируется Т хелперами-2 и Т-супрессорами. Основные функции антител в иммунном ответе: нейтрализация внеклеточных антигенов; опсонизация антигенов, что обеспечивает их эффективное уничтожение путем фагоцитоза; соединение антитела с антигеном активирует систему комплемента, и его цитолититческий комплекс уничтожает антигенные объекты. Имеются иммуноглобулины пяти типов: IgM (8 - 10% всех Ig) - полиреактивные естественные антитела, первая линия быстрой защиты, главный класс Ig на ранних стадиях первичного иммунного ответа, а также у плода. Иммуноглобулины М, благодаря пентамерной структуре (имеют 5 субъединиц). эффективно связывают и агглютинируют микробы. IgG (- 75%, имеют 4 подкласса) - вырабатываются в основном при вторичном мунном ответе (защищают от бактерий, вирусов, токсинов), главный опсонизирующий 1 при фагоцитозе активируют систему комплемента, единственные Ig, которые проходят плацентарный барьер. IgA (15-20%) имеются в двух формах: в плазме и секретах экзокринных желез. Основное его количество содержится в слезной жидкости и слюне, а также в молоке, секре гах желез дыхательной, пищеварительной, половой системах. Они опсонируют микробы, блокируют их прикрепление к слизистой оболочке, предупреждая поступление в ткани IgE (- 0,004%) - способны через Fc-фрагменты прикрепляться к тучным клеткам, базофилам, эозинофилам, вызывают их дегрануляцию. Они защищают организм от гельминтов, активируют систему комплемента. IgD (< 1%) - являются рецепторами клеточной мембраны В-лимфоцита, участвуют у активации их антигенами, стимулируют систему комплемента. Формирование иммунологической памяти - это образование долгоживущих лимфо цитов (Т- и В-клеток памяти) после контакта организма с чужеродными антигенами, что позволяет иммунной системе быстрее и сильнее отвечать на повторный контакт с этим же антигеном. Иммунологическая толерантность (или способность нереагирования) характеризует способность иммунной системы не реагировать на антигены собственного организма. Нейрогуморальная регуляция иммунного ответа. Нервная регуляция. Афферентное звено: допускается возможность стимуляции рецепторов продукта ми, выделяющимися из клеток иммунной системы цитокинами, цАМФ, Са2+ Центральное звено: гипоталамус и вегетативные центры симпатической и пара симпатической нервной системы при взаимодействии с центрами эндокринной регуляции. Эфферентное звено: - на лимфоцитах и макрофагах имеются альфа- и бета-адренорецепторы, М холинорецепторы, серотониновые и опиатные рецепторы и др.; - симпатическая нервная система действует через альфа-адренорецепторы (преобла дают на Тс) и бета-адренорецепторы (преобладают на Тх), оказывая как стимулирующий, так и ингибирующий эффекты на иммунитет (при симпатэктомии снижается образование Ig); - парасимпатическая нервная система, действуя через М-холинорецепторы, стимули рует синтез Ig (особенно IgG), пролиферацию лимфоцитов (однако тормозит исходно активированную пролиферацию). Эндокринная регуляция. Гормоны тимуса (тимозин и тимопоэтин) вызывают дифференцировку предшественников Т-лимфоцитов в иммунокомпетентные клетки. Глюкокортикоиды в физиологическом диапазоне концентраций преимущественно ингибируют Т-супрессоры и, таким образом, стимулируют иммунные процессы (напри мер, синтез антител); высокие концентрации тормозят пролиферацию и функции лимфоцитов (особенно Тх), макрофагов-моноцитов и натуральных киллеров. Гормоны щитовидной железы (Т3. Т4, кальцитонин) и мелатонин эпифиза стимулируют В-лимфоциты и образование Ig. Половые гормоны в высоких дозах тормозят (а в низких - стимулируют) функциональную активность лимфоцитов. СТГ стимулирует продукцию антител и ила активирует макрофаги и натуральные киллеры, через тимус стимулирует образование Т-лимфоцитов. Окситоцин увеличивает пролиферацию Т-лимфоцитов. Пролактин активирует макрофаги, повышает образование ИЛ Иммунитет как регулирующая система. Нервная, эндокринная и иммунная системы в настоящее время считаются элементами единой главной регулирующей системы. Головной мозг является центральным органом иммунной системы. Цитокины иммунной системы проникают в головной мозг особенно в участках, где слабо выражен ГЭБ . Некоторые цитокины образуются глиоцитами, а на нейронах имеются к ним рецепторы. Влияние на синаптическую передачу. На нейронах коры, мозжечка, гиппокампа обнаружены рецепторы к цитокинам. Интерлейкины (ИЛ) бета, 2, 6 могут непосредственно регулировать выход медиаторов и эффективность их рецепторов.Влияние на формирование памяти: ИЛ1 бета и ИЛ6 подавляют долговременную потенциацию в гиппокампе и образование памяти. Влияние на поведение оказывают сомногенное снотворное действие, тормозят пищевое и половое поведение, когнитивные (познавательные) функции. Участие в эндокринной регуляции организма. Иммунокомпетентные клетки способны образовывать различные гормоны: АКТГ, ТТГ, СТГ, вазопрессин, окситоцин, пролактин, вазоактивный интестинальный полипептид. Цитокины иммунной системы влияют на образование гормонов в организме (например, а- и В-интерфероны стимулируют синтез глюкокортикоидов, тироксина, ме латонина); ИЛ1 стимулирует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось (синтез кор тиколиберина, АКТГ, кортизола) и участвуют в процессах адаптации организма. Влияние на систему крови.Участие в балансе образования и разрушения клеток крови. Цитокины, выделяемые иммунокомпетентными клетками, участвуют в активации гемопоэза. Например, ИЛЗ стимулирует образование гранулоцитов, моноцитов и эритроцитов, ИЛ5 - эозинофилов, ИЛ8 - нейтрофилов. |