Анатомия и физиология. Гайворонский, Ничипорук. Учебник допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования
 Скачать 12.08 Mb.
|
|
Клеточный и гуморальный иммунитет. Большой вклад в понимание механизма иммунитета внес русский ученый И. И. Мечников. В 1863 гон предложил теорию клеточного иммунитета и фагоцитоза. Он обнаружил способность лейкоцитов проникать через стенку сосудов в ткани и мигрировать к скоплениям микроорганизмов. Приблизившись к бактериальной клетке, лейкоцит обволакивает ее и поглощает. Вокруг микробной клетки формируется окруженная мембраной вакуоль, куда лизосомы изливают свое содержимое, обеспечивающее разрушение клеточной стенки и всех структур бактериальной клетки. Процесс захвата и переваривания инородных агентов называется фагоцитозом а клетки, которые могут осуществлять этот процесс, — фагоцитами. В уничтожении проникших микроорганизмов принимают активное участие и лимфоциты. В-лимфоциты после превращения в плазматические клетки вырабатывают антитела (иммуноглобулины. Выделяют несколько классов иммуноглобулинов A, D, Е, G и М. Каждый из них отвечает за выполнение определенных функций, для них существует своя локализация в организме. Антитела, соединяясь с бактерией, делают клетку микроорганизма более уязвимой для макрофага. Т-лимфоциты подразделяют на несколько классов Т-киллеры убийцы) уничтожают чужеродные агенты Т-хелперы (помощники) активируют В-лимфоциты, стимулируя их превращение в плаз- 366 магические клетки Т-супрессоры (угнетатели) снижают иммунный ответ организма на антигенное воздействие Т-меммори (клетки памяти) сохраняют информацию об инородных агентах, которые ког- да-либо проникали во внутреннюю среду организма (при повторном их проникновении ответная реакция организма развивается быстрее и интенсивнее). Специфический и неспецифический иммунитет. Защитные факторы организма подразделяются на специфические и неспецифи ческие. Неспецифическая защита препятствует попаданию в организм всех патогенных бактерий и вирусов. Патогенный микроорганизм должен преодолеть барьер из нормальной микрофлоры человека (на коже и слизистых оболочках. Являясь безвредной для макро организма, микрофлора выступает в роли антагонистов для патогенных бактерий и вирусов. Следующим барьером служат кожа и слизистые оболочки. Они, как правило, трудно проницаемы для большинства болезнетворных микроорганизмов. Вырабатываемые ими секреты, лизоцим, значительная толщина эпителия зачастую являются непреодолимым препятствием. Комплемент представляет собой сложную белковую структуру, способную разрушать и уничтожать клетки микроорганизмов. Следует отметить, что в организме вырабатывается еще и особое вещество, способное блокировать развитие вирусов. Оно носит название интерферон. В случае прохождения этих барьеров в уничтожение патогенных микроорганизмов включаются фагоциты и гуморальные факторы иммунитета. Специфические защитные факторы направлены на уничтожение конкретного вида возбудителя. Как правило, специфическая защита возникает после контакта (заболевание, вакцинация) с микроорганизмом. Против антигенов данного вида бактерий (вирусов) синтезируются специфические антитела. Они и запускают дальнейший процесс уничтожения проникших возбудителей. Воспаление. После преодоления инфекционным агентом барьеров кожи и слизистых оболочек он сталкивается с тканевыми мик- рои макрофагами. Последние выполняют в организме функцию пограничников уничтожив небольшую часть проникших бактерий, они предоставляют информацию иммунной системе о вторжении в пределы организма чужеродных агентов. Эволюционно для борьбы организма с инфекцией выработалась защитная реакция, получившая название воспаление. При этом на участке проникновения инфекционных агентов кровоток замедляется. Из крови в ткани выходят фагоциты—нейтрофилы (микрофаги, которые передвигаются к источнику инфекции и уничтожают основную массу микроорганизмов. Далее в ткани попадают моноциты — макрофаги, которые фагоцитируют оставшиеся бактерии и погибшие нейтрофилы Эти механизмы и обусловливают воспаление. При этом ткани, вовлеченные в процесс, уплотнены и болезненны. Если воспаление находится на коже и видимых слизистых, то заметно их покраснение гиперемия. Как правило, этот процесс характеризуется либо местным, либо общим повышением температуры (гипертермией) и нарушением функции органа. Формирование иммунитета. Организм человека генетически запрограммирован на защиту от некоторых заболеваний, на уничтожение измененных и отживших клеток. В тоже время иммунная система постоянно совершенствуется приобретает способность к распознаванию и уничтожению новых инфекционных агентов, с которыми человек ранее не сталкивался. Различные классы Т-лимфоцитов способны сами уничтожать бактериальные клетки, сохранять информацию о когда-либо проникавших в организм бактериях или вирусах. При повторном проникновении в организм этого же агента иммунная система мгновенно отвечает его уничтожением. В результате заболевание не возникает. Некоторые болезнетворные вирусы и бактерии имеют родственные виды, которые по антигенному составу схожи сними, однако заболеваний они вызывать не могут. При введении их в организм возникает иммунный ответ, завершающийся сохранением информации об антигенах проникших агентов. Если после этого в организм попадают болезнетворные микроорганизмы, имеющие те же антигены, то заболевание не возникает. Связано это стем, что иммунная система уже готова к вторжению бактерий или вирусов, имеющих соответствующие антигены, и происходит их быстрый фагоцитоз. Так, в 1776 г. Э. Дженнер обнаружил, что люди, работающие с животными, никогда не заболевали натуральной оспой, которая уносила жизнь каждого десятого заболевшего. Э. Дженнер заражал людей коровьей оспой, которую они переносили практически бессимптомно, нов результате никогда не заболевали натуральной. Вакцины — это профилактические препараты, которые содержат антигены бактерий или вирусов, активирующих иммунную систему для защиты от болезнетворных микроорганизмов. Вакцины могут состоять из живых неболезнетворных микроорганизмов убитых и ослабленных болезнетворных микробов или их частей, содержащих необходимые антигены. Благодаря вакцинации от неизлечимых болезней были спасены миллионы людей, резко снизилась заболеваемость полиомиелитом, корью, коклюшем, дифтерией, сибирской язвой, чумой полностью ликвидирована натуральная оспа. Сыворотки — лекарственные вещества, содержащие антитела против вызывающих заболевание антигенов. Их готовят из крови животных или человека, переболевших каким-либо инфекционным заболеванием или привитых вакцинами. При введении в организм сыворотки — готовых антител — они связываются с проникшими антигенами и активируют иммунный ответ. Сыворотки используют для экстренной профилактики инфекционного заболевания или его лечения. С помощью сывороток можно предотвратить или лечить грипп, столбняк, коклюш, ботулизм, дифтерию и другие заболева ния. Иммунитет подразделяют на естественный и искусственный рис. 13.4). Естественный иммунитет может быть врожденными приобретенным (после перенесенного заболевания. Искусственный иммунитет подразделяют на активный (под действием вакцин) и пассивный (под действием сывороток. Действительно, после введения вакцины В-лимфоциты сами вырабатывают антитела против определенного инфекционного агента. С сывороткой вводятся уже готовые антитела. Естественный приобретенный иммунитет не может развиться к некоторым заболеваниям. К ним относятся, например, сифилис, ангина и т.д. В большинстве случаев естественный приобретенный иммунитет не является пожизненным. Существуют заболевания, которые поражают иммунную систему человека. Одним из самых опасных является синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД. Он вызывается вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ. Этот вирус поражает систему Т-лимфоцитов, угнетая их способность противодействовать инфекционным агентам. В результате человек умирает не от СПИДа, а от вторичных инфекций (от пневмонии, сепсиса и др.). Учитывая основные пути передачи (половой, через нестерильные шприцы — у наркоманов и медицинские инструменты, для профилактики заражения этой инфекцией необходимо) избегать случайных половых контактов) не принимать наркотики) в медицинских учреждениях использовать одноразовые иглы и шприцы, стерильные инструменты) у всех доноров перед переливанием крови проводить специальные исследования на носительство ВИЧ. Рис. 13.4. Классификация иммунитета Аллергия — состояние организма, которое характеризуется повышенной чувствительностью иммунной системы к некоторым антигенам, что приводит к повреждению собственных клеток и тканей организма. Аллергия может возникать в ответ на контакт с какими- либо биологическими веществами (пыльцой растений, шерстью животных, химическими веществами (некоторыми лекарствами, пищевыми продуктами. При аллергии ответ иммунной системы на введение антигенов избыточен относительно стимула. В результате антителами и биологически активными веществами повреждаются собственные клетки и ткани организма. Проявляться аллергия может в виде покраснений на коже, зуда, чиханья, насморка, слезотечения, приступов удушья. Контрольные вопросы. Перечислите внутренние среды организма. Что такое гомеостаз. Назовите функции и состав крови. Охарактеризуйте состав и свойства плазмы крови. Перечислите форменные элементы крови. Какие функции выполняют эритроциты. Что такое анемия. Какие вызнаете виды анемий? 9. Какие существуют разновидности лейкоцитов. Перечислите функции лейкоцитов. Что такое лейкоцитарная формула. Что такое свертываемость крови. Назовите группы крови по системе АВ0. Охарактеризуйте их. Что такое резус-конфликт? В каких случаях он возникает. Что такое иммунитет Назовите его виды. Чем вакцины отличаются от сывороток Глава ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА. Общие вопросы анатомии нервной системы Нервная система — это совокупность функционально взаимосвязанных нервных структур, обеспечивающих регуляцию и координацию деятельности отдельных органов, систем органов и человеческого организма в целом, а также постоянное его взаимодействие с окружающей средой. Следовательно, нервная система — это интегративная система. Структурной единицей нервной системы служит нервная клетка, или нейрон. Нервные клетки по внешним признакам характеризуются рядом особенностей они разнообразны по форме и размерам (полиморфны), имеют тела и отростки, а также специфические окончания на отростках (рецепторы, эффекторы) и межнейронные синапсы. У нервных клеток различают два вида отростков — дендриты и аксон. Дендриты (периферические отростки) обеспечивают проведение нервного импульса к телу нервной клетки. Их количество варьирует дендрит может отсутствовать полностью, быть единственным или их может быть большое количество. Аксон (центральный отросток) является постоянным отростком, он всегда единственный и обеспечивает проведение нервного импульса от тела нервной клетки. Таким образом, нервная клетка строго динамически поляризована, так как нервный импульс проводится водном определенном направлении к телу клетки — по дендритами от тела клетки по аксону. Кроме того, в состав нервной ткани входят глиальные клетки, которых в десятки раз больше, чем нейронов. Глия выполняет опорную, защитную и трофическую функции. От нормальной деятельности клеток глин существенно зависит функциональная активность собственно нервных клеток (нейронов). Классификация нервных клеток. По форме тела и характеру отхождения от него отростков различают униполярные (одно- отростчатые, биполярные (двуотростчатые), псевдоуниполярные (ложноотростчатые) и мультиполярные (многоотростчатые) нервные клетки (рис. По размерам тела нервные клетки могут быть мелкими (до 5 мкм, средними (до 30 мкм) и крупными (до 100 мкм. Длина отростков существенно различается у одних нервных клеток они микроскопические, у других достигают 1 ми более например, тело нервной клет- 371 Рис. 14.1. Основные типы нервных клеток: а — униполярный нейрон б — биполярный нейрон в — псевдоуниполярный нейрон г — мультиполярный нейрон 1 — аксон 2 — тело 3 — центральный отросток — периферический отросток 5 — дендрит ки находится в спинном мозге, а ее отросток заканчивается в пальцах рук или ног. По выполняемой функции нервные клетки можно подразделить натри группы) чувствительные, или рецепторные, имеющие специализированное окончание — рецептор, способный воспринимать раздражения из внешней или внутренней среды. В качестве таких клеток выступают биполярные или псевдоуниполярные нейроны. При этом псев- доуниполярные нервные клетки воспринимают такие раздражения, как боль, изменения температуры, прикосновение (тактильные раздражения, степень сокращения или расслабления мышц. Такие ощущения называют общей чувствительностью организма. Биполярные нервные клетки являются клетками специальной чувствительности. Они воспринимают световые, обонятельные, вкусовые, слуховые и вестибулярные раздражения) вставочные, или ассоциативные, обеспечивающие анализ и синтез поступающей информации и передачу ее на эффекторные клетки. Вставочными нейронами обычно являются мелкие мульти- полярные клетки) эффекторные нервные клетки, имеющие специализированное окончание — эффектор, способный передавать нервный импульс на рабочий орган мышцу или железу. В качестве эффекторных клеток выступают крупные мультиполярные или пирамидные нейроны. Нервные волокна. Это покрытые снаружи глиальной оболочкой отростки нервных клеток, осуществляющие проведение нервных импульсов. В зависимости от наличия или отсутствия в составе гли альной оболочки миелина различают два вида нервных волокон — миелиновые и безмиелиновые. Миелин придает волокнам белый цвет. В миелиновых волокнах глиальная оболочка толще и составляет на поперечном разрезе 1 / 2 - 2 / 3 диаметра всего нервного волокна. Она предотвращает распространение идущих по волокну нервных импульсов на соседние ткани, те. выполняет роль диэлектрика (изолятора. От диаметра волокна зависит скорость проведения нервного импульса. В толстых миелиновых волокнах (12—20 мкм) она составляет примерно 80—120 мс, в средних (6—12 мкм) — 30—80 мс, в тонких (1 — 6 мкм) — 10—30 мс. При этом скорость прохождения импульсов не зависит от силы раздражения. В настоящее время установлено, что толстые миелиновые волокна — преимущественно двигательные, волокна среднего диаметра проводят импульсы тактильной и температурной чувствительности, а тонкие — болевой. Таким образом, по составу волокон можно дать функциональную характеристику нерва (двигательный, чувствительный, смешанный). Безмиелиновые волокна небольшого диаметра 1 —4 мкм, проводят нервные импульсы со скоростью 1 — 2 мс. Это эфферентные волокна вегетативной нервной системы. Они обеспечивают иннервацию внутренних органов, желез и сосудов. В зависимости от направления проведения нервного импульса по отношению к центральной нервной системе различают две группы волокон центростремительные и центробежные. Центростремительные волокна направляются к спинному или головному мозгу и функционально являются афферентными (восходящими. Центробежные волокна идут от головного или спинного мозга к рабочим органам мышца, сосуд, железа) и называются эфферентными (нисходящими. Нервные волокна, расположенные в пределах центральной нервной системы, составляют белое вещество спинного и головного мозга. Классификация рецепторов По локализации и видам воспринимаемой чувствительности рецепторы подразделяют на четыре группы (рис. 14.2): 1) экс тер о цеп торы расположены в коже, воспринимают тактильные (осязание, болевые и температурные раздражения (свободные нервные окончания, колбы Краузе, тельца Руффини); 2) про при о цеп торы находятся в мышцах, сухожилиях, связках, суставных капсулах, надкостнице и костях они воспринимают чувства давления, вибрации, веса, степень сокращения или расслабления мышц и положение частей тела в пространстве (тельца Фате- ра—Пачини, Гольджи—Маццони); 3) и н тер о цеп торы расположены во внутренних органах ив стенках сосудов, воспринимают механическое и осмотическое давление (баро- и осморецепторы, химический состав среды (хеморе цепторы) и боль чувствительность, воспринимаемая экстеро-, про- прио- и интероцепторами, объединяется понятием — общая чувствительность Рис. 14.2. Основные типы рецепторов соматической нервной системы 4) с пе ц и али з и ров ан н ы ере цеп торы расположены в специализированных органах — в глазном яблоке, внутреннем ухе, полости носа, на языке и воспринимают пять специальных видов чувствительности — зрение, слух, вестибулярные раздражения, обоняние и вкус. По способу восприятия раздражения рецепторы подразделяют на две группы: 1) д ист ан т н ы е , воспринимающие раздражение без непосредственного контакта с ним (зрение, слух 2) контактные, воспринимающие раздражение при непосредственном контакте с ним (боль, температура, вкус). По виду воспринимаемой чувствительности рецепторы также подразделяют на две группы) рецепторы общей чувствительности (рис. расположены во всех участках тела человека, воспринимают следующие раздражения боль, температуру, проприоцептивную чувствительность (информация о состоянии органов опорно-двигательной системы, прикосновение (тактильные) и давление (барорецепторы); 2) р е цеп торы специальной чувствительности воспринимающие следующие раздражения вкус, зрение, обоняние, слухи вестибулярные раздражения. Понятие о синапсе Понятие о синапсе как аппарате межней- ронной связи в 1850 г. обосновал английский физиолог И. Шеринг- тон. Синапс — это ультрамикроскопическое образование, передающее нервный импульс с одной нервной клетки на другую или с нервной клетки на рабочий орган. Синапс обеспечивает односторонность проведения нервного импульса и преобразование его по силе и частоте. Синапс включает пресинаптическую часть, синаптическую щель и постсинаптическую часть (рис. 14.3). Пресинаптическая часть представляет собой утолщение в виде пуговки или бляшки, содержит скопление пресинаптических пузырьков, наполненных медиатором. Медиаторы вырабатываются в теле и аксоне нервной клетки. Чаще всего в качестве медиаторов выступают такие химические вещества, как ацетилхолин, норадреналин, пуриновые основания и др. Синаптическая щель заполнена гелеобразной массой ее ширина колеблется от 5 до 20 нм. Постсинаптическая часть синапса также расширена. На ее мембране находятся белковые молекулы — хе морецепторы. Последние реагируют с выделившимся медиатором и тем самым передают уже преобразованный нервный импульс. В за- Рис. 14.3. Схема строения синапса — пресинаптическая мембрана 2 — молекулы медиатора 3 — синаптическая щель 4 — постсинаптическая мембрана с расположенными в ней хеморецепторами; 5 — обратный транспорт медиатора 6 — синапти ческие пузырьки с медиатором Рис. 14.4. Схема строения моторной бляшки — миофибрилла; 2 — синаптическая щель 3 — митохондрии 4 — сарколем ма; 5 — нервные волокна 6 — мие- линовая оболочка 7 — пресинаптиче- ская мембрана 8 — постсинаптическая мембрана висимости от химической природы медиатора различают следующие основные виды хеморецепторов: α-, β-адренорецепторы; М, Н-холи- норецепторы; пуринорецепторы; ГАМК-рецепторы и т.д. На теле и отростках одной нервной клетки находится от 5000 до 10 ООО синапсов, по которым поступает огромное количество информации. Одни нервные импульсы проходят через синапс и усиливаются, а другие — задерживаются и ослабляются. В связи с этим по функции различают возбуждающие и тормозные синапсы. В зависимости оттого, какие структуры нервных клеток (аксон, дендрит, тело — сома) участвуют в образовании синапса, различают следующие их виды аксо-соматические, аксо-аксональные, аксо-дендри- тические, сомато-соматические и т.д. Эффекторы — это концевые аппараты аксонов эффекторных нейронов в мышцах или железистой ткани. Сих помощью происходит передача нервных импульсов на ткани рабочих органов (мышцы, железы. По своему строению и функции они напоминают синапс, имеют те же основные структуры пресинаптическую мембрану, си наптическую щель и постсинаптическую мембрану. Наиболее сложно устроены эффекторы в поперечно-полосатой мышечной ткани, где они называются моторными бляшками или нервно-мышечными синапсами (рис. Рефлекс. Рефлекторная дуга Термин рефлекс был предложен чешским физиологом И.Прохаской. Понятие рефлекторная дуга в 1850 г. обосновано английским физиологом М. Холлом, который установил закономерности распространения возбуждения по афферентными эфферентным путям. Русский физиолог ИМ. Сеченов в 1863 г. в книге Рефлексы головного мозга объяснил рефлекторный механизм регуляции функций отдельных органов и организма в целом. Основная функция нервной системы — рефлекторная деятельность. Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды. Морфологической (структурной) основой рефлекса является рефлекторная дуга, которая представляет собой цепь функционально взаимосвязанных нейронов. Различают простые и сложные рефлекторные дуги. Простая рефлекторная дуга (рис. 14.5) соматической нервной системы состоит из трех нейронов рецепторного, вставочного и эффекторного. Рецепторный, или чувствительный, нейрон расположен в чувствительном узле спинномозгового нерва или чувствительном узле черепного нерва. Дендрит (периферический отросток) этого нейрона начинается рецепторами в коже, мышце, надкостнице и т.д. Аксон (центральный отросток) направляется в спинной или головной мозг, где синаптически заканчивается на вставочном нейроне. Вставочный нейрон представлен мелкой мультиполярной клеткой, которая не покидает центральную нервную систему, а в ее пределах синаптически заканчивается на эффекторном нейроне. Дендриты и тело эффекторного нейрона также лежат в пределах центральной нервной системы, однако аксон покидает ее и следует до рабочего органа — мышцы. В последней он заканчивается моторной бляшкой или нервно-мышечным синапсом. Таким образом, рефлекторная дуга имеет три звена афферентное (чувствительное ассоциативное (вставочное) и эфферентное (эффекторное). Сложные соматические рефлекторные дуги имеют большее количество вставочных нейронов Эти нейроны собирают информацию, передают ее в соответствующие интеграционные центры головного мозга, где поступившая информация анализируется и интегрируется. Затем происходит генерация ответного импульса, который поступает к эффекторному нейрону. В связи с этим уместно назвать основные интеграционные центры головного мозга, которыми являются мозжечок, средний мозг, промежуточный мозг, кора полушарий большого мозга. Мозжечок — подкорковый центр равновесия иве стибулярных (статокинетических) функций средний мозг — подкорковый центр зрения, слуха, обоняния и тактильной чувствительности промежуточный мозг — подкорковый центр всех видов чувствительности. Кора полушарий большого мозга — это высший интегра- 377 Рис. 14.5. Схема простой рефлекторной дуги — рецепторный (чувствительный) нейрон 2 — ассоциативный (вставочный) нейрон 3 — эффекторный (двигательный) нейрон ционный центр, отвечающий заточный и тонкий анализ любой информации, за мыслительную деятельность и память. |