Пат физиология. Учебные пособия для студентов высших учебных заведений

• Название: Учебные пособия для студентов высших учебных заведений
• Анкор: Пат физиология.doc
• Дата: 30.01.2017
• Размер: 7.09 Mb.
• Имя файла: Пат физиология.doc
• Тип: Учебные пособия; #1334
• страница: 6 из 38

6.2. РЕАКТИВНОСТЬ
Реактивность (от лат. reactio — противодействие) — свойство организма отвечать изменениями жизнедеятельности на раздра­жения, поступающие из внешней среды. Реактивность, как и резистентность, базируется на механизмах, сформировавшихся в процессе эволюции.

В создании учения о реактивности и резистентности большую роль сыграли сравнительно-патологические исследования И. И. Мечникова (1903 г.) по фагоцитозу, воспалению, иммуните­ту. Ему принадлежат открытия в области иммунологической реак­тивности, но устойчивость к возбудителям он связывал не только с иммунитетом, но и с состоянием кожных покровов, слизистых оболочек, т. е. резистентностью.

Н. Н. Сиротинин (1934 г.) обратил внимание на то, что эти по­нятия нетождественны. Так, во время зимней спячки резистентность к различным воздействиям (инфекция, радиация) у живот­ных возрастает, а общие иммунологическая и аллергическая реак­тивности снижаются. Он установил также, что аллергическая и иммунологическая реактивности формируются на фоне физиоло­гической (первичной) способности реагировать на адекватные раздражения.

Как установлено, реакция организма на раздражитель зависит не только от свойств патогена, но и от свойств животного, опре­деляемых состоянием нервной и эндокринной систем. Нервная система, ее центральные отделы (кора головного мозга, подкор­ковые образования) воспринимают рецепторным аппаратом адекватные и неадекватные раздражения из внешней среды и формируют ответные эффекторные реакции со стороны эндо­кринных и лимфоидных органов, органов дыхания, кровообра­щения, пищеварения, мочеиспускания. Роль нервной системы в реакциях на факторы внешней среды была показана в монографии И. М. Сеченова «Рефлексы головного мозга» (1863 г.), в многочис­ленных исследованиях И.П.Павлова, В.М.Бехтерева, А.Д.Сперанского, И. Н. Сиротинина. Особо важное значение симпатичес­кой нервной системы в реактивности было показано работами Л. А. Орбели и его школы.

Различные исходные состояния нервной системы отражаются на реакциях организма по отношению ко многим патогенам. На­пример, травматический шок может быть предупрежден нарко­зом. Более интенсивный ответ на раздражения у животных силь­ного неуравновешенного и слабого типов, тогда как менее выра­женные нарушения отмечают у особей сильного уравновешенного подвижного типа.

Согласно учению Г. Селье в развитии стресса как ответной ре­акции на любое раздражение основное значение придается функ­циональному состоянию желез внутренней секреции.

Существуют определенные критерии, характеризующие реак­тивность. К ним относятся раздражимость, возбудимость, лабиль­ность, хронаксия, чувствительность.

Раздражимость — свойство каждой клетки тем или иным обра­зом в зависимости от специализации отвечать на изменения окру­жающей среды. Особое значение в формировании механизма ре­активности принадлежит нейронам.

Возбудимость — количественная оценка раздражимости тка­ней. Ее мерой является порог возбудимости — минимальная сила электрического, химического или иного раздражителя, способ­ная привести ткань из спокойного состояния в деятельное, на­пример сокращение мышечного волокна, выделение секрета же­лезой и т. д.

Лабильность — функциональная подвижность тканей. Сниже­ние лабильности нервной системы отмечают, например, при трав­матическом шоке. Перевозбуждение чувствительного нерва при­водит к торможению соответствующих нейронов, но повышает возбудимость других. Их слабое раздражение сопровождается рез­ко возросшей рефлекторной реакцией. Такое изменение функци­ональной подвижности нервных структур наблюдают при бешен­стве, столбняке, отравлении стрихнином.

Хронаксия — наименьшее время, в течение которого электри­ческий ток способен вызвать возбуждение тканей. Появление пе­риферических параличей приводит к увеличению хронаксии, тог­да как при спастических параличах центрального происхождения хронаксия нервов укорочена. Удлинена хронаксия при травмати­ческом и анафилактическом шоках.

Чувствительность — способность органов чувств приходить в возбуждение при минимальной силе адекватного раздражителя (температурного, болевого, звукового и др.). Нарушение чув­ствительности существенно влияет на реактивность. Выключе­ние зрительного анализатора исключает возможность реакции животного на зрительные образы, слухового анализатора — на звуки и т. д.
6.2.1. ВИДЫ РЕАКТИВНОСТИ
Биологическая реактивность. Биологической реактивностью принято называть изменения жизнедеятельности защитно-приспособительного характера, возникающие в организме животных определенного вида под влиянием адекватных воздействий окру­жающей среды. Биологическая реактивность определяется на­следственными анатомо-физиологическими особенностями пред­ставителей животных каждого вида. Примерами такой реактивно­сти может служить миграция рыб и птиц в разные сезоны года в связи с меняющимися условиями среды обитания. Зимнеспящие животные (суслики, сурки) отличаются своей реактивностью в пе­риод бодрствования и спячки. Погруженные в спячку животные имеют низкую температуру тела, у них заторможена деятельность центральной нервной системы, лимфоидных органов. Инъецируе­мые с целью заражения микробы остаются в месте введения. Спя­щие суслики, сурки не подвергаются заражению возбудителями сибирской язвы, чумы, туберкулеза. У них не развивается анафи­лактический шок, не проявляется реакция повышенной чувстви­тельности замедленного типа.

Видовой реактивностью объясняют врожденный иммунитет животного ко многим инфекционным болезням. Так, крупный рогатый скот имеет наследственную, видовую невосприимчивость к сапу лошадей. Лошади же невосприимчивы к такой чрезвычайно контагиозной инфекции парнокопытных, как ящур.

Температурная реакция на бактериальные пирогены (пирогенал, стафилококковая вакцина) была изучена у домашних живот­ных различных видов — лошадей, крупного рогатого скота, овец, свиней, собак, кроликов, кур. Наибольшей чувствительностью к внутривенным инъекциям разного рода препаратов среди копыт­ных животных отличались лошади; в меньшей степени лихорадоч­ная реакция была выражена у жвачных — коров и овец. Собаки от­личались большей чувствительностью, чем кролики. Наименее выраженной была реакция на пирогены у кур.

Характерны видовые особенности реакции сельскохозяйствен­ных животных на раздражители химической, биологической при­роды и механическую травму. Так, при нанесении скипидара и настойки йода на кожу самый интенсивный отек появлялся у ло­шадей, несколько меньший — у крупного рогатого скота и слабо­выраженным он оказался у овец и свиней.

На подкожное и внутримышечное введения скипидара у лоша­дей реакция проявлялась образованием абсцесса с последующим самопроизвольным вскрытием. Аналогичная инъекция крупному рогатому скоту, свиньям и овцам сопровождалась воспалительны­ми отеками с последующей резорбцией скипидара. Этот процесс был более интенсивным у овец и свиней, сравнительно медленно он протекал у крупного рогатого скота.

Реакция на микробные культуры (золотистый стафилококк, ге-молитический стрептококк), введенные подкожно, у лошадей во всех случаях характеризовалась развитием абсцессов, у крупного рогатого скота, овец и свиней абсцедирования, как правило, не наступало. Экссудат рассасывался. Наиболее интенсивная отеч­ность на месте инъекции была отмечена у лошадей, менее выра­женная (почти в 10 раз меньше) — у крупного рогатого скота, сви­ней и самая малая — у овец.

Реакция лошадей на дозированную открытую механическую травму (рассечение кожи, подкожной клетчатки) во всех случаях сопровождалась развитием гнойного воспаления. У рогатого скота и свиней реакция на механическое повреждение характеризова­лась развитием фибринозного воспаления, заполнением ран фиб­рином с последующей грануляцией и заживлением под первич­ным струпом.

Индивидуальная реактивность. Реакция отдельных представите­лей животных каждого вида на действие адекватных и неадекват­ных факторов внешней среды неоднозначна. Во время эпизоотии при равных условиях содержания не все животные относятся к за­ражению одинаково. Массовая вакцинопрофилактика не у всех животных создает надежную защиту от инфекции. Часть живот­ных может остаться восприимчивой к патогену ввиду недостаточ­ности иммунного ответа на антиген. Такие различия объясняются индивидуальной реактивностью, обусловленной наследственны­ми и приобретенными свойствами.

Индивидуальная реактивность зависит от породы животного, наследственных свойств, пола, возраста, полноценности питания, продуктивности, других факторов.

Специфика породной реактивности обусловлена длительным контактом животных определенных регионов с конкретными ус­ловиями среды обитания.

Совершенно закономерно, например, что лошади, вывезенные из северных областей России в среднеазиатские регионы, нередко погибают от тепловых и солнечных ударов, а крупный рогатый скот, попадая в страны Африки, сразу же становится объектом интенсивного нападения паразитов (простейших, бактерий, виру­сов, гельминтов).

Наследственные свойства в проявлении индивидуальной реак­тивности находят свое выражение в выведении линий животных, устойчивых к самым различным стресс-факторам.

Половые различия в восприимчивости внешних раздражителей определяются физиологическими особенностями. Обмен веществ у мужских особей более интенсивный, чем у женских. Поэтому женский организм легче переносит гипоксию, кровопотери, алиментарную недостаточность. Кроме того, реактивность самок за­висит в определенной степени от половой цикличности и плодо­ношения.

Возрастная реактивность в разные периоды жизни животного организма существенно меняется. Она относительно понижена у молодняка, отличается оптимальной стабильностью у половозре­лых животных, в старческом, завершающем, периоде жизни реак­тивность прогрессивно снижается. Неполноценность реакции мо­лодых животных на внешние раздражения объясняется неполным развитием барьерных структур нервной, эндокринной и иммун­ной систем. Из-за структурной и функциональной незрелости лимфоидной системы многие микроорганизмы становятся причи­ной болезни молодняка (сальмонеллез, колибактериоз, микоплазмоз, кокцидиоз, гемоспоридиоз). Новорожденные щенки, кроль­чата, крысята, мышата переносят большие дозы бактериальных токсинов, гистамина, чужеродного белка, чем взрослые, что объясняется получением от матерей во время внутриутробной жизни, через молозиво и молоко многих факторов защиты, осо­бенно иммуноглобулинов. Новорожденные мышата легко перено­сят гипоксию, от которой в равных условиях погибают взрослые мыши, что служит свидетельством недоразвития высших отделов центральной нервной системы как наиболее чувствительной структуры в организме к кислородному голоданию.

С возрастом у половозрелых животных нервная деятельность оптимизируется, достигают совершенства барьерные системы (кожа, слизистые оболочки). Развивается способность вырабаты­вать антитела и противодействовать полученным повреждениям формированием очага воспаления, подъемом температуры тела, стимуляцией компенсаторных и восстановительных процессов.

У старых животных реакции нервной, эндокринной, иммунной систем, целостного организма на адекватные раздражители и патогены значительно ослаблена.

Механизмы ослабления реактивности слагаются из изменений на молекулярно-генетическом (нарушение синтеза ДНК, РНК, образования и транспорта энергии, снижение активности антиоксидантов) и клеточном (разрушение лизосом, деградация клеток, угнетение митоза, ионного транспорта, изменения свойств мемб­ран, дегидратация плазмы) уровнях, что сказывается на деятель­ности основных систем организма. Так, возникающая сердечно­сосудистая недостаточность проявляется застойными явлениями. Застой крови в легких способствует развитию пневмоний, в пече­ни — ее циррозу. Ограниченные возможности антителогенеза, не­специфических факторов защиты повышают чувствительность к бактериальным и вирусным инфекциям, опухолевым болезням.

Рассматривают физиологическую и патологическую индивиду­альную реактивность. В отличие от физиологической, свойствен­ной здоровым животным формы реагирования, патологическая реактивность возникает в результате действия на организм не­адекватных, болезнетворных факторов. Патологически изменен­ная реактивность сопровождается снижением приспособительных возможностей организма. Одновременно патогенный фактор мо­жет стимулировать такие реакции, как воспаление, лихорадка, одышка, тахикардия, гипертензия, изменять структурную и мо­торную функции желудочно-кишечного тракта. Эти патологичес­кие реакции в своей биологической основе направлены на борьбу с вредным началом, на восстановление поврежденных структур, функций поврежденных органов. Однако они ограничивают жиз­недеятельность больных, у животных падает продуктивность, их отношения с внешней средой нарушены.

Патологическая индивидуальная реактивность может прояв­ляться в виде специфических и неспецифических форм реагиро­вания. Неспецифические формы реагирования на патогены на­блюдают у наркотизированных животных, при шоковых состоя­ниях, экспериментальной эпилепсии. Так, после приступа эпи­лепсии любого происхождения у сенсибилизированной морской свинки не развивается анафилактический шок на реинъекцию ан­тигена. Реактивность наркотизированных животных снижена, степень же снижения зависит от многих факторов: вида живот­ных, наркотика, глубины и длительности действия. Применение наркотиков резко снижает чувствительность организма животных к микробам, угнетаются фагоцитоз, образование иммуноглобулинов, воспалительная реакция замедлена, более выражены первич­ная и вторичная альтерации.

По интенсивности проявления рассматривают такие виды ре­активности, как нормергия, гиперергия и гипоергия.

Под нормергией (от лат. norma— норма, ergon—дело, работа) понимают реакцию нормального, здорового организма на внеш­нее раздражение, в том числе антигенной природы.

Гиперергией (от лат. hyper—чрезмерно) называют состояние повышенной по сравнению с нормальной реактивности. Гиперергические формы болезни характеризуются быстрым, бурным те­чением, с хорошо выраженными признаками. Местным проявле­нием повышенной реактивности организма может служить гипе-рергическое воспаление, отличающееся от нормергического более интенсивным проявлением всех внешних признаков. Чаще всего возникает у сенсибилизированных животных на месте контакта с антигеном. Сенсибилизация может быть обусловлена бактериями, паразитами, токсинами, пыльцой растений, другими аллергенами. К гиперергическим воспалениям наиболее предрасположены ло­шади (ревматическое воспаление копыт, периодическое воспале­ние глаз) и овцы.

Гипоергией (от лат. hypo — мало) называют состояние, когда ре­акции организма на раздражители снижены, когда преобладают тормозные процессы. К гипоергическим формам относят заболе­вания с тяжелым течением, слабо проявляющимися клинически­ми признаками. У таких животных механизмы неспецифической защиты, Т- и В-систем иммунитета несовершенны. Чаще всего такого характера заболевания можно наблюдать у животных, ослаб­ленных алиментарной недостаточностью или достигших старчес­кого возраста.
6.3. ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАКТИВНОСТЬ
Иммунологическая реактивность является составной частью саморегуляции, обеспечивающей гомеостаз и адаптацию живот­ных к меняющимся условиям окружающей среды. Хотя жизнедея­тельность организма определяется функционированием каждой структурной единицы, тем не менее иммунной системе эволюци­ей была отведена особая роль защиты от всего инородного. Тер­мин «иммунитет» (от лат. in — отрицание, munus — повинность) появился в лексиконе римлян VII—VIII вв., когда феодалы полу­чали особые грамоты, освобождавшие их от обязательных по­шлин. Изначальный смысл слова «иммунитет» врачи сводили к невосприимчивости к инфекционным болезням.

Первые суждения об инфекционном иммунитете стали склады­ваться с работ Э. Дженнера (1796г.), иммунизировавшего людей возбудителем коровьей оспы, чему обязан термин «вакцина» от латинского слова vaccina — коровья. В последующем, в 80-х годах прошлого столетия, Луи Пастер изготовил и применил вакцины против сибирской язвы, холеры кур, рожи свиней, бешенства, обессмертив свое имя. Однако основателем классического учения об иммунитете стал И. И. Мечников. В 1882 — 1883 гг. он открыл иммунную систему. Активный ответ хозяина в форме клеточной реакции, направленной на уничтожение чужеродного тела, — вот главный вклад в зарождение научной иммунологии, который был сделан И. И. Мечниковым открытием фагоцитоза. По его мне­нию, выжить могли лишь те особи, которые обладали генетичес­кой способностью к обезвреживанию проникших в организм бо­лезнетворных возбудителей и чужеродных веществ.

В 1898 г. П. Эрлих создает теорию гуморального иммунитета, чем вносит существенный вклад в становление иммунологии. За выдающиеся достижения в новой области знания в 1908 г. И. И. Мечников и П. Эрлих были удостоены Нобелевской пре­мии.

Понятие о неинфекционном иммунитете начало формировать­ся уже работами, выполненными сотрудниками И. И. Мечникова Борде и Чистовичем (1898 г.), когда ими было показано, что антителогенез стимулируется не только бактериальными антигенами, но и белками сыворотки крови.

Появление таких разделов иммунологии, как иммуноэмбриология, трансплантационный иммунитет, иммунологическая толе­рантность и др., породило к 50-м годам XX столетия понимание того, что иммунитет заключается не только в борьбе с инфекционными, но и с любыми другими чужеродными «живыми телами или веществами». Это, в свою очередь, привело к условному разделе­нию учения об иммунитете на инфекционную и неинфекционную иммунологию.

К настоящему времени стало очевидным, что в борьбе с инфек­ционными и неинфекционными агентами участвуют одни и те же защитные системы, поэтому разделение иммунитета на инфекци­онный и неинфекционный стало неактуальным.

Под иммунитетом стали понимать «способ защиты от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации» (Р.П. Петров). Этим определением предусмотрена защита организма от проникновения таких возбудителей болез­ней, как бактерии, вирусы, грибы, простейшие, микоплазмы, гельминты, и от генетически чужеродных компонентов собствен­ных тканевых структур.

Функционирование иммунной системы обеспечивается цент­ральными и периферическими органами иммуногенеза. К цент­ральным органам относят красный костный мозг, тимус и у птиц фабрициеву сумку (бурсу), к периферическим — селезенку, систе­му мононуклеарных фагоцитов (моноциты, циркулирующие в крови и фиксированные в тканях) и микрофагальную систему (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), лимфатические узлы и лимфоидные образования респираторных органов и пищевари­тельного тракта (солитарные фолликулы, пейеровы бляшки, мин­далины), кровь и лимфу.

В соответствии с развиваемой унитарной теорией кроветворе­ния родоначальницей всех клеток иммунной системы является кроветворная стволовая клетка. Эта полипотентная самоподдер­живающаяся единица генерирует лимфоидную стволовую клетку (клетку — предшественницу лимфопоэза), т.е. общего «прародите­ля» лимфоидных клеток, а также клетку — предшественницу мие-лопоэза, моноцитарный росток которого дает вспомогательные клетки.

Дифференцировка лимфоидной стволовой клетки в лимфоци­ты начинается позже, после ее попадания в особое микроокруже­ние, имеющееся в таких органах, как тимус (Т-лимфоциты) и у птиц бурса (В-лимфоциты). Как полагают, созревание В-лимфоцитов у млекопитающих происходит в красном костном мозге.

Находясь в тимусе, Т-клетки дифференцируются в три самосто­ятельные популяции, отличающиеся продолжительностью жизни, способностью к циркуляции, поверхностными антигенными структурами и другими свойствами:

1) Т-Х е л п е р ы (Th) распознают с помощью активированно­го макрофага антигены, несущие чужеродную генетическую ин­формацию, и стимулируют В-лимфоциты к превращению в плаз­матические клетки, синтезирующие специфические антитела— иммуноглобулины. Т-Лимфоциты с хелперной активностью подразделяются на три субпопуляции (классы), различающиеся меж­ду собой набором синтезируемых биологически активных ве­ществ — цитокинов в ответ на различные индукторы: