Начала физиологии (методичка). Нервная регуляция вегетативных функций
 Скачать 1.24 Mb.
|
|
опсонинов плазмы крови, обеспечивающих активацию фагоцитоза. Наибольшей интенсивности фагоцитарный процесс достигает при условии опсонизации - фиксиации на поверхности объектов поглощения таких молекул, для взаимодействия с которыми на мембране фагоцитов имеются специфические рецепторы. Адгезия фагоцитирующих клеток к субстрату является пусковым сигналом для начала второй стадии фагоцитоза - поглощения объекта, которая включает в себя 3 этапа: 1) контактную активацию фагоцита, 2) поглощение объекта фагоцитоза, 3) формирование фаголизосомы. Контактная активация развивается вследствие контакта рецепторов мембраны фагоцита со специфическими молекулами, расположенными на поверхности объекта поглощения. Изменение состояния цитоскелета и физико-химической структуры цитоплазмы является причиной погружения поглощаемого объекта в фагоцитирующую клетку. Поглощаемый объект и вместе с ним часть мембраны фагоцита погружается внутрь клетки в виде везикулы, которая называется фагосомой. Фагосома сливается с внутриклеточными лизосомами. В результате формируется фаголизосома - гранула, в которой существуют оптимальные условия для лизиса и расщепления поглощенных объектов. Существует несколько факторов, обеспечивающих 3-ю стадию фагоцитоза - киллинг (уничтожение) и переваривание поглощенного объекта: 1) продукты перикисного окисления, 2) азотистые метаболиты, 3) лизосомальные ферменты. Выброс продуктов переваривания - завершающая фаза фагоцитоза, во время которой образовавшиеся продукты разрушения чужеродного объекта, вместе с содержимым фаголизосом выводятся из клетки в окружающую среду. Агрессивные биологические объекты могут уничтожаться путем внеклеточного и контактного цитолиза. Внеклеточный цитолиз обусловлен способностью фагоцитов секретировать в окружающую среду бактерицидные продукты своей жизнедеятельности. Контактный цитолиз происходит при соприкосновении фагоцитов с чужеродными клетками. Ежесуточно в организме здорового человека погибает около 120 миллиардов лейкоцитов. Эта непрерывная утрата постоянно компенсируется лейкопоэзом - процессом образования лейкоцитов в органах кроветворения. Различают нервные и гуморальные механизмы регуляции лейкопоэза. Нервная регуляция связана с изменениями активности вегетативной нервной системы. Симпатическая нервная система стимулирует, а парасимпатическая тормозит лейкопоэз. Ведущее значение имеют гуморальные механизмы регуляции лейкопоэза. Гуморальными факторами, стимулирующими лейкопоэз, являются: 1) лейкопоэтины, 2) продукты распада лейкоцитов и тканей, 3) микробы и их токсины, 4) катехоламины. Гуморальными факторами, подавляающими лейкопоэз, являются: 1) кейлоны - низкомолекулярные соединения, угнетающие синтез ДНК, которые секретируются зрелыми нейтрофилами. 25 2) лактоферрин - продуцируемое нейтрофилами вещество, обладающее бактериостатическим действием. 3) простагландины - продукты метаболизма арахидоновой кислоты, обладающие сосудорасширяющим действием и способствующие выходу лейкоцитов в поврежденный участок ткани. 4) интерфероны - полипептидные вещества (цитокины), обладающие противовирусной, противоопухолевой и иммунорегуляторной активностью. 5) глюкокортикоиды, 6) ацетилхолин. Физиология тромбоцитов Тромбоциты (кровяные пластинки) - бесцветные двояковыпуклые дисковидные безъядерные клетки. Общая популяция тромбоцитов представлена циркулирующими в крови тромбоцитами - 70% и депонированными в селезенке - 30%. В крови взрослого здорового человека содержится 150 - 300 х 10 9 /л тромбоцитов. Увеличение количества тромбоцитов в крови выше нормы называется тромбоцитозом, а снижение ниже нормы - тромбоцитопенией. Тромбоцитопения является признаком патологии. Она наблюдается при лучевой болезни, при врожденных и приобретенных заболеваниях системы крови. Продолжительность жизни тромбоцитов составляет в среднем 8-12 суток. Их разрушение происходит преимущественно в костном мозге и в меньшей степени, в селезенке и печени. Основная функция тромбоцитов - защитная (гемостатическая). На наружной поверхности тромбоцитов располагаются плазменные факторы свертывания крови, а также рецепторы, необходимые для активации тромбоцитов, их адгезии (прилипания к субэндотелию сосудов) и агрегации (приклеивания друг к другу). Специфические соединения, участвующие в свертывании крови, которые содержатся в тромбоцитах, называются тромбоцитарными факторами. Основными тромбоцитарными факторами являются: 1) тромбоцитарный тромбопластин (фактор 3 тромбоцитов) 2) антигепариновый (фактор 4) 3) тромбоцитарный фибриноген (фактор 5) 4) тромбостенин (фактор 6) 5) сосудосуживающий (фактор 10) 6) фактор агрегации (фактор 11). 1) Тромбоцитарный тромбопластин представляет собой мембранный фосфолипид, освобождающийся после разрушения тромбоцитов, который формирует активные комплексы с плазменными факторами свертывания крови в первой фазе коагуляционного гемостаза. 2) Антигепариновый фактор, секретируемый тромбоцитами под влиянием АДФ, тромбина и адреналина, связывает гепарин, и тем самым ускоряет свертывание крови. 3) Тромбоцитарный фибриноген обеспечивает адгезию (склеивание) тромбоцитов. 4) Тромбостенин - сократительный белок тромбоцитов, который, сокращаясь за счет энергии АТФ, обеспечивает уплотнение кровяного сгустка. 5) К сосудосуживающим факторам относятся катехоламины и серотонин, которые суживают поврежденные сосуды и уменьшают кровопотерю. 6) К факторам агрегации относятся: 1) АДФ, 2) тромбоксан, 3) простациклин. 26 АДФ, секретируемый тромбоцитами, прилипшими к стенке поврежденного сосуда, способствует прикреплению к ним новых тромбоцитов и образованию конгломератов (агрегантов). Тромбоксан является самым мощным стимулятором агрегации. Простациклин - является мощным ингибитором агрегации, который находится в тромбоцитах и в эндотелии сосудов. Процесс образования тромбоцитов в органах кроветворения называется тромбоцитопоэзом. Клетки тромбоцитарного ряда образуются в костном мозге из мегакариоцитарной колониеобразующей клетки, которая путем митозов и эндомитозов (удвоения ДНК без деления клетки), а также дифференциации превращается в мегакариоциты, а затем в зрелые тромбоциты. В регуляции тромбоцитопоэза ведущую роль играют гуморальные механизмы. К гуморальным факторам, стимулирующим тромбоцитопоэз, относят: 1) тромбопоэтины, 2) продукты разрушения тромбоцитов, и 3) тканей организма. К гуморальным факторам, подавляющим тромбоцитопоэз, относят гуморальные ингибиторы тромбоцитопоэза - группу БАВ, угнетающих митотическую и эндомитотическую стадии развития мегакариоцитов. Основными источниками ингибиторов тромбоцитопоэза являются активированные тромбоциты и селезенка. МЕХАНИЗМЫ ЗАЩИТЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНДИВИДУАЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА Основные вопросы: Антигены, особенности их строения, классификация, основные свойства. Понятие о специфических и неспецифических механизмах защиты биологической индивидуальности организма. Характеристика барьерных, гуморальных и клеточных механизмов защиты. Лейкоцитарный профиль и лейкоцитарная формула. Функции отдельных видов лейкоцитов. Иммунная система, иммунитет и его виды. Системы Т- и В-лимфоцитов. NK-киллеры. Регуляция иммунитета. Биологическая индивидуальность организма характеризуется специфичностью состава и свойств клеточных элементов, которые контролируются их генетическим аппаратом. Такая специфичность является фундаментальным признаком, который отличает один организм от другого. Нормальная жизнедеятельность организма возможна лишь при условии сохранения постоянства его внутренней среды от всего генетически чужеродного. Вместе с тем, во внутреннюю среду организма могут поступать из внешней среды генетически чужеродные вещества и клетки (микробы, вирусы, паразиты), а также клетки собственного организма, подвергшиеся мутации (раковые клетки), способные повреждать клеточные структуры и нарушать гомеостаз. Генетически чужеродные для организма крупномолекулярные вещества, которые вызывают специфическую защитную реакцию организма, называют антигенами. Все антигены характеризуются четырьмя основными свойствами: 1) чужеродностью, 2) антигенностью, 3) специфичностью, 4) иммуногенностью. 1) Чужеродность антигена обусловлена нетипичными для клеток организма составом и конформационными особенностями строения молекул веществ, несущих в себе признаки генетической чужеродности. 27 2) Антигенность характеризует способность чужеродного вещества активировать специфические механизмы защиты биологической индивидуальности организма - вызывать образование антител. 3) Антигенная специфичность чужеродных веществ связана с особенностями их строения, благодаря которым антигены отличаются друг от друга. Антигены состоят из молекулы переносчика и эпитопа - детерминантных групп. Именно детерминантные группы определяют антигенные свойства вещества. Специфичность антигенной детерминанты обусловлена двумя факторами: еѐ химическим составом и локализацией антигенной детерминанты. В основе специфичности детерминантных групп лежит их комплементарность - пространственное соответствие активным центрам защитных структур организма. 4) Иммуногенность - способность антигена создавать иммунитет. По происхождению антигены подразделяются на инфекционные - микробные, вирусные, паразитарные и неинфекционные - ксеногенные, изогенные, аллогенные, аутогенные. Ксеногенные антигены обусловливают биологическую индивидуальность особей разных видов. Изогенные антигены отличают группы особей в пределах определенного вида. Аллогенные антигены определяют различия каждого индивидуума в пределах одного вида. Аутогенными называют антигены, которые появляются в организме в результате мутаций. Механизмы защиты биологической индивидуальности организма подразделяются на специфическиеи неспецифические. Специфическими называют механизмы защиты, направленные против определенных антигенов. Неспецифическими называют механизмы защиты, эффективные против любых чужеродных агентов (факторы естественной резистентности). Выделяют три вида неспецифических механизмов защиты: 1) барьерные, 2) гуморальные, 3) клеточные. Барьерные неспецифические механизмы связаны с защитной функцией неповрежденной кожи и слизистых оболочек организма. Они подразделяются на механические и химические. Механическая защита обусловлена с относительной непроницаемостью кожи и слизистых оболочек для агрессивных чужеродных объектов. Секреторные клетки кожи и слизистых оболочек способны выделять химические барьерные факторы - вещества, которые обладают бактерицидными свойствами. К ним относятся: 1) молочная кислота и жирные кислоты секретов потовых и сальных желез, 2) соляная кислота и ферменты желудочного сока, 3) лизоцим слюны, желудочного и кишечного соков, слезной жидкости, слизи дыхательных путей. Неспецифические гуморальные факторы защиты представлены белками плазмы крови: 1) естественными (нормальными) антителами, 2) системой комплемента, 3) системой пропердина, 4) катионными белками, 5) интерферонами, 6) лизоцимом плазмы. Антитела - это иммуноглобулины, которые обладают способностью специфически взаимодействовать с антигенами. Иммуноглобулины относятся к γ- 28 глобулинам. По особенностям строения они подразделяются на пять классов: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. Иммуноглобулины, которые образуются в результате постоянного контакта организма с облигатной кишечной микрофлорой называют естественными антителами. Основные эффекты антител: 1) литический, 2) антитоксический, 3) опсонирующий. Литическая функция связана со способностью антител растворять оболочку микроорганизмов после склеивания антигенов (бактериолитический эффект), а также других чужеродных клеток (цитолитический эффект). Антитоксическая функция антител обусловлена их способностью связывать и нейтрализовать микробные и другие биологические токсины антигенной природы (например, змеиный яд). Опсонирующая функция антител заключается в создании условий, которые облегчают фагоцитоз. Все функции иммуноглобулинов являются следствием специфической реакции антиген-антитело, которая характеризуется процессами агглютинации, преципитации и лизиса антигенов. Агглютинация - это склеивание нерастворимых антигенов в результате их взаимодействия с комплементарными антителами. Склеивание растворимых антигенов называют преципитацией. Агглютинация и преципитация сопровождаются лизисом - растворением чужеродного объекта. Для лизиса, кроме антигена и антитела, необходимо присутствие третьего компонента, который получил название комплемента. Комплемент - это многокомпонентная система, состоящая из белков плазмы крови (С1-С9), которые активируются в определенной последовательности после внедрения в организм чужеродных веществ. Система комплемента оказывает литический и опсонирующий эффекты. Активация системы комплемента связана с образованием комплексов антиген- антитело. В результате такой активации образуется белок-перфорин, способный внедряться в клеточную мембрану и полимеризоваться при контакте с мембранными фосфолипидами. Полимеризация перфорина ведет к формированию пор, разрыву оболочки и растворению клетки. Активация комплемента значительно усиливается в присутствии ионов Mg 2+ пропердиновой системой. Система пропердина состоит из трех компонентов: 1) белка Р (пропердин), 2) профермента D (протеаза), 3) фактора В (гликопротеид). Основной эффект пропердиновой системы - литический. Комплекс антиген-антитело активирует белок Р. Под влиянием белка Р активируется профермент D, затем фактор В и наконец система комплемента, которая оказывает литическое действие на чужеродные клетки. Бактериолитическим и бактериостатическим эффектом обладают катионные белки: лейкины, вырабатываемые всеми видами лейкоцитов,плакины, секретируемые тромбоцитами, и бета-лизины, продуцируемые нейтрофилами, которые обладают способностью угнетать рост и дыхание микроорганизмов и разрушать их оболочку. Группу цитокинов, которые обладают противовирусной, противоопухолевой и иммунорегуляторной активностью, называют интерферонами. 29 Во многих тканях и жидких средах организма, в том числе в плазме крови, присутствует лизоцим - белок, который обладает ферментативной бактериолитической активностью. Неспецифические клеточные механизмы защиты обусловлены способностью всех видов лейкоцитов к фагоцитозу. При поступлении во внутреннюю среду организма чужеродных агентов в крови существенно изменяется не только общее количество, но и соотношение различных видов лейкоцитов. Абсолютное содержание в единице объема крови разных видов лейкоцитов называется лейкоцитарным профилем. Относительное содержание в крови различных видов лейкоцитов называется лейкоцитарной формулой. Нейтрофильные гранулоциты составляют 57 - 73% от общего количества лейкоцитов. Различают палочкоядерные молодые и сегментоядерные зрелые нейтрофилы. Количество палочкоядерныхнейтрофилов составляет от 2 до 5%, а сегментоядерных- 55 - 68% от общего числа лейкоцитов. Время их циркуляции в крови - 6 - 10 часов, а продолжительность жизни в тканях не превышает нескольких суток. Увеличение в крови числа палочкоядерных нейтрофилов является признаком остроты воспалительного процесса. Функции нейтрофилов: 1) фагоцитарная, 2) бактерицидная, 3) регенеративная. Фагоцитарная функция нейтрофилов обусловлена их способностью поглощать и разрушать чужеродные объекты. Один нейтрофил способен фагоцитировать только 20 - 30 бактерий. Поэтому нейтрофилы называют микрофагами. Бактерицидная функция связана с секрецией нейтрофилами БАВ, обладающих бактериостатическими и бактериолитическими свойствами. Регенеративная функция связана: 1) со способностью нейтрофилов очищать очаг повреждения от остатков разрушенных микроорганизмов и клеток, 2) с секрецией нейтрофилами кислых гликозоаминогликанов, которые стимулируют регенерацию поврежденных тканей. Нейтрофилы способны быстро мигрировать и накапливаться в инфицированных или поврежденных тканях под влиянием образующихся в них вазоактивных и хемотаксических биологически активных веществ (БАВ). |