5 занятие. Характеристики понятия реактивность организма. Реактивность организма
 Скачать 413.5 Kb.
|
|
Характеристики понятия «реактивность организма». Реактивность организма (от лат. re… против, actio - действие, противодействие) – это его способность отвечать определенным образом на воздействие факторов внутренней и внешней среды. Представления о реактивности начали складываться параллельно с зарождением медицины. На это указывают трактаты древнекитайской и древнеиндийской медицины; но в более четкой форме они были сформированы древнегреческими врачами. Ими уже тогда отмечались различия в реагировании людей на одно и тоже патогенное воздействие, несхожесть в течении заболеваний, т.е. одна и также болезнь протекает неодинаково у отдельных пациентов. Всё это объяснялось в неравномерном смешении жизненных соков организма – «дискразией». Птоломей Диоскорид писал, что у каждого человека своё, определенное смешение жизненных соков. Секст Эмпирик ввел понятие «идиосинкразии» для обозначения повышенной индивидуальной чувствительности, связанной с особым смешением соков. Данные рассуждения основывались на учении Гиппократа о значении жизненных соков организма для его нормального функционирования. Современное направление в учении о реактивности начало формироваться после описания Ф. Глиссоном (1672) понятия «раздражимость» - как свойство всего живого воспринимать раздражения и реагировать на них. В 1780 г. Дж. Браун ввел термин «возбуждаемость» для обозначения деятельного состояния организма, обусловленное влиянием различных факторов среды обитания. Однако понятие «реактивность» появилось и стало использоваться в медицинской литературе только в начале 20 века. В это время ученые – патологи стали обращать внимание на различные типы реагирования организма. Большую роль в разработках этого вопроса имели взгляды Р. Вирхова («клеточная реактивность»), К. Бернара (гомеостаз и реактивность). Сравнительно-патологические исследования И.И. Мечникова о фагоцитозе показали значение механизмов реактивности при воспалении и формировании иммунитета. Он считается одним из основоположников учения об иммунологической реактивности. Н.Н. Сиротининым в своих работах раскрыл общие закономерности эволюции реактивности в фило - и онтогенезе. В трудах А.А. Богомольца отражена связь реактивности и конституции с производными мезенхимы. И.П. Павловым и его учениками было отмечена интегрирующая роль нервной системе, ВНД в реализации механизмов реактивности. Исследования Э. Старлинга, Г. Селье и других создали эндокринную основу механизмов реактивности. Все это в конечном итоге и определило то, что понятие «реактивность» прочно вошло как в теоретическую, так и практическую медицину и позволило выделить несколько общих ее теоретических положений: реактивность присуща всякому живому организму; реактивность формируется в процессе эволюции, в фило - и онтогенезе; реактивность относится к общим категориям медицины, как и «болезнь», «здоровье», «норма» и др.; интеграцию механизмов реактивности организма осуществляют нервная, эндокринная и иммунная системы; реактивность – одна из основных форм связи и взаимодействия организма как единой системы с факторами внешней и внутренней среды, в основном защитного, адаптивного характера Реактивность нередко определяет – быть или не быть заболеванию, кроме того, она является одним из факторов патогенеза болезни, так как изменения ее механизмов может стать основой дальнейшего развития патологии, или выздоровления. Как мы уже отметили, реактивность формируется в процессе эволюции, фило - и онтогенеза, что стало возможным по мере сочетанного усложнения ряда основополагающих свойств живых систем: раздражимости – свойство клетки (организма) отвечать функциональными и структурными изменениями на воздействие агентов внешней и внутренней среды. Ответы носят, как правило, генерализованный, мало дифференцированный характер (изменения обмена веществ, формы и размера клетки, содержания и соотношения внутриклеточных структур и др.); возбудимости – свойство клетки воспринимать воздействие агентов внешней и внутренней среды и отвечать на них реакцией возбуждения. Это своеобразная количественная оценка состояния раздражимости. Возбудимость определяется по порогу раздражения, т.е. по той наименьшей силе раздражителя (механического, электрического, химического), которая достаточна для формирования возбуждения (сокращение, секреция). Следовательно, возбудимость характеризуется той минимальной силой воздействие агента, которая переводит клетку из состояния покоя в состояние активной деятельности; чувствительности – свойство организма воспринимать воздействие агентов внешней и внутренней среды и определять их характер (качество), силу, локализацию и периодичность. Этот термин почти тождествен возбудимости, но применим к более сложным процессам происходящих в организме, чем элементарные акты (сокращения мышц или секреция желез). Основу физиологических механизмов чувствительности составляет динамическое взаимодействие различных сенсорных систем – зрительной, слуховой, обонятельной и другие. На этом основании говорят о зрительной, слуховой, болевой и т.д. чувствительности; реакции – действие, возникающее в ответ на то или иное воздействие; способность организма (или его отдельных клеток, тканей, органов и систем) отвечать на воздействие агентов внешней и внутренней среды. Виды и формы реактивности. Существует ряд форм и видов реактивности или, согласно определение П.Ф. Литвицкого (2002) – «категорий». Разнообразие реактивности основано на: биологических свойствах организма (видовая, групповая и индивидуальная реактивности); выраженности реакции организма на действие факторов внешней и внутренней среды (нормо -, гипер -,гип -, ан -, и дизэнергические формы реактивности); степени специфичности ответа организма (специфическая и неспецифическая реактивность); биологической значимости ответа организма (физиологическая и патологическая реактивность). Видовая реактивность (биологическая, первичная) – это наиболее общая форма, которая определяется прежде всего наследственными механизма и выражает способность всех представлений данного вида реагировать на различные воздействия однотипными изменениями жизнедеятельности. Под различными воздействиями понимается влияния факторов внешней и внутренней среды (микроорганизмы, токсины, солнечная радиация, гипоксия и др.) на организм, ответ которого на данные воздействия, как правило, носит защитно-приспособительный характер. Видовая реактивность формируется в ходе эволюции в результате изменчивости (мутации), наследственного закрепления положительных свойств и естественного отбора индивидов данного вида. Примерами видовой реактивности является зимняя спячка животных, сезонная миграция птиц и рыб. Во время зимней спячки значительно снижается реактивность ко многим факторам. Заражение сусликов в период зимней спячки чумкой, не сопровождается развитием заболевания; спячка повышает устойчивость к действию ядов, например, стрихнину. Видовые особенности реактивности определяют видовой иммунитет к различным инфекциям. Видовым иммунитетом объясняется невосприимчивость людей к возбудителям чумы рогатого скота, а животных - к инфицированию сифилисом. Групповая реактивность – это реактивность отдельных групп людей (или животных), объединенных каким-то общим признаком, от которого зависят особенности реагирования всех представителей данной группы на воздействие факторов внешней и внутренней среды. К ней относятся: Конституциональная реактивность. Подробно ее рассмотрим в следующей главе, сейчас только отметим, что структурно-функциональные особенности различных групп людей (краткое определение конституции) коррелируются с частотой возникновения определенных видов патологии, т.е. эти группы не однотипно реагируют на один и тот же этиологический фактор. Например, у гиперстеников (согласно классификации конституции по Черноруцкому М.В.) чаще, чем у астеников, встречаются заболевания сердечно-сосудистой системы (атеросклероз, артериальная гипертензия, инфаркт миокарда). Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки преимущественно отмечают у астеников. Половая реактивность. Наблюдений, отражающих различия реактивности между женским и мужским организмами, значительное количество. Подагра, язвенная болезнь, атеросклероз, спондилоартрит, алкоголизм чаще встречаются у мужчин. Прерогатива женщин - желчнокаменная болезнь, рак желчного пузыря, гипертиреоз, железодефицитная анемия; они более устойчивы к гипоксии, механической травме. Реактивность мужчин характеризуется широким индивидуальным многообразием и более разнообразным диапазоном изменчивости. Женская реактивность, при более «узком» ответе, способствует большей устойчивости по отношению к значительному числу экзогенных факторов. Поэтому течение заболеваний (соматических и инфекционных) у женщин проявляется меньшим разбросом симптомов и частым проявлением типичных форм. Для мужчин характерен значительный полиморфизм клинических признаков – от стертых, бессимптомных, до крайне тяжелых случаев одной и той же патологии. Как следствие этого – общая смертность мужчин выше женской практически во всех возрастных группах. Не на пустом месте возникла знаменитая фраза «Берегите мужчин!». В качестве объяснений неравнозначности ответа женского и мужского организма на различные факторы внешней и внутренней среды приводится следующее: разнонаправленное действие половых гормонов. Андрогены усиливают супрессию лимфоцитов, а эстрогены - ее ограничивают, отсюда – большая гамма аутоиммунной патологии у женщин. С другой стороны, влияние половых гормонов на Т-лимфоциты, благоприятно сказывается на антибактериальном иммунитете у женщин. При курении, частота рака легких у женщин выше, чем у мужчин, предполагается, что эстрогены обладают промоторным эффектом (действием). Повышенный риск возникновения атеросклероза у мужчин связывают с влиянием андрогенов; особенность обмена веществ женского и мужского организма. Женский организм на 6-10% меньше содержит воды, но больше жировой ткани. Женский алкоголизм протекает злокачественнее, возможно из-за меньшей активности алкогольдегидрогеназы, чем у мужчин; циклические изменения в организме женщин. Большая частота железодефицитных состояний у женщин, чем у мужчин связана с потерей железа во время менструальных циклов и усугубляется кормлением грудью ребенка; наследственные болезни, сцепленные с полом или ограниченные полом. Например, сцепленное с Х-хромосомой доминантное наследование (витамин Д-резистентный рахит). Женщины поражаются в два раза чаще, передача сыновьям и дочерям вероятна в равной степени, более тяжелое течение наблюдается у мужчин. Гемофилия А, гемофилия В – сцепленное с хромосомой Х-рецесивные заболевания. Болезнь регистрируется почти всегда у мужчин. Мать – облигатная носительница патологического гена; различия в социально-экологической и профессиональной роли полов в популяциях. По мнению В.А. Геодакяна (1983), реактивность мужчин, в значительной степени направлена на форсированные нагрузки, активные оборонительные реакции при стрессах, так как им в основном присуща роль первого контакта с экологически новыми, для популяции, факторами. Ответные действия мужских особей адресованы на повышение устойчивости к антропогенным влияниям. Реактивности женщин характеризуются оптимальностью и совершенством стереотипных консервативных адаптивных механизмов. Они нацелены на пассивные оборонительные реакции при стрессах и обеспечивают приспособление к обычным природным воздействиям. Женский организм обладает большим биологическим совершенством. «В то же время, мужчины, не обладая столь совершенными защитными биологическими механизмами, находятся в большей зависимости от социальных условий» (Никитюк Б.А., 1986); различия по половым хромосомам. Мужские особи по геносомам (половым хромосомам) гемизиготны, что ограничивает выбор генетических программ по сравнению с женщинами, имеющих две гомологичные Х-хромосомы. Поэтому у соматических клеток женского организма шире и разнообразнее функциональные возможности к адаптации. А.Ш.Зайчик, Л.П.Чурилов (1999) иллюстрируют значение гемизиготности нормальных мужских клеток на примере врожденной умственной отсталости, сцепленной с ломкостью Х-хромосом (синдром Мартина-Белла). Болеют оба пола, но пенетрантность и частота выше у носителей единственной Х-хромосомы. Дочери нормальных мужчин – носителей дефектного аллеля остаются здоровыми. Отсутствие заболевания у них объясняется эффектом Мэри Лайон – в процессе эмбриогенеза инактивируется преимущественно отцовская Х-хромосома; генетические особенности Y-хромосомы. Гемизиготность не позволяет Y-хромосоме участвовать в кроссинговере (обмен гомологичными хромосомами), т.е. она не участвует в эволюционном механизме по устранению дефектных генов в ряду поколений. Отсюда, Y-хромосома хранит множество мутантных генов. И, если мутантный (поврежденный) ген не летален или не определяет бесплодие, то он передается от отца сыновьям (голандрический тип наследования). Так наследуется, кроме мужского бесплодия, избыточный рост волос на средних фалангах пальцев кистей, гипертрихоз ушных раковин и др. 3. Возрастная реактивность. Каждому периоду онтогенетического развития человеческого организма присущь свой, особый вид реагирования на внешние и внутренние раздражители. Онтогенез можно представить как процесс временного развертывания генетических программ, в виде их экспрессий и репрессий. Отсюда и неодинаковость реагирования различных возрастных групп на один и тот же раздражитель. Например, новорожденные, более устойчивы к острой гипоксии, чем взрослые, по сравнению с ними - порог болевой чувствительности выше. В то же время, из-за неполного развертывания генетически детерминированной программы воспалительного процесса, они крайне чувствительны к гноеродной инфекции (малоэффективна барьерная функция воспаления). В детском возрасте хорошо компенсируются пороки сердца (при отсутствии интоксикации), редко бывают инфаркты миокарда. Таким образом, в определенном возрасте может быть более высокая устойчивость по отношению к одним раздражителям и низкая резистентность – по отношению к другим. В связи с этим, широко распространенное мнение о том, что реактивность детей снижена (в сравнении с взрослым организмом) выглядят не совсем верно. Возможно, более правильно говорить в данном случае – она у детей иная (Тур А.Ф., 1955; Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 1999 и др.). Мы с вами уже отмечали, что механизмы реактивности в основном носят защитный характер, они в значительной мере определяют динамику и исход того или иного заболевания. Говорили так же и о том, что в болезни всегда существует два противоположных начала – «повреждение» («полом») и «защита» («мера против болезни»). Отсутствие «повреждения» - есть здоровье, а отсутствие при «повреждении» «защиты», означает смерть, т. е. в любом случае болезнь не возникает. Напоминание об этом нам необходимо для лучшего усвоения активации механизмов реактивности в зависимости от этапа онтогенеза, и в связи с этим, характера и исхода влияния патогенных факторов при этом на организм. Можно выделить ряд положений: выбор программ реагирования, доступных индивиду тем меньше, чем ближе к началу онтогенеза. В эмбриогенезе «способность заболеть», гораздо меньше, чем в позднем фетогенезе. Бластула гибнет чаще, чем эмбрион, а зигота чаще бластулы. Следовательно, на более ранних этапах онтогенез практически отсутствует одна из составляющих болезни, «защита», которая в значительной мере определяется механизмами реактивности. Это приводит к тому, что в этот период жизни организм «чаще умирает» в ответ на действие патогенных факторов. Клинически это подтверждается тем, что беременность чаще прерывается на ранних сроках, количество ранних выкидышей превышает число поздних. Здесь уместно вспомнить известный парадокс Й. Добберштейна: «Если бы мы не болели – мы бы чаще умирали»; чем ближе к началу онтогенеза, тем у имеющихся программ реагирования меньше диапазон ответа на действие различных патогенных факторов. Так бластула более ограничена в реагирование, чем эмбрион, который, в свою очередь, имеет меньший диапазон ответов в сравнении с плодом. Эмбриональный период онтогенеза характеризуется в основном двумя формами реакций – гибелью или развитием пороков органов. Плод дает уже более дифференцированные ответы, помимо фагоцитоза, наблюдаются и сосудистые составляющие воспалительный процесса. Все это и понятно – невозможно дать полный ответ, если генетическая программа адекватного ответа еще не развернута окончательно, вследствие чего не в полной мере сформировалась и структурно-функциональная основа для такого реагирования. Поэтому, характер ответа организма на ранних этапах онтогенеза на патогенные факторы определяется в основном не свойством повреждающего агента, а набором тех программ реагирования, которые на момент воздействия уже активировались; чем моложе индивид, тем более насыщена динамика реактивности во временном отношении. Данное положение убедительно подтверждается примерами, приведенными А.И. Зайчиком, А.П. Чуриловым (1999): «Терапевт может пренебрегать даже возрастной разницей в 5 лет между пациентами 25 и 30 лет с одним и тем же диагнозом. Но ход болезни, безусловно, будет различным у детей 6 и 11 лет. На первом году имеют уже значения месяцы – скажем, диета восьмимесячного ребенка будет неприемлема для четырехмесячного. В течение первого месяца внеутробной жизни важны недели: желтуха, продолжающаяся неделю, может еще рассматриваться как физиологическая, но если она затягивается более чем на 10 дней – весьма вероятен ее патологический генез». И далее «У эмбриона счет пойдет уже на дни: один и тот же фактор вызывает пороки разных органов, поражая эмбрион в разные моменты органогенеза». Таким образом, по мере онтогенетического развития, механизмы ответа организма на внешние и внутренние факторы постепенно усложняются, расширяется диапазон между верхними и нижними границами реагирования клетки, ткани, системы и организма в целом. Наиболее оптимальным, в свете учения о реактивности, считается средний период жизни человека, когда программные механизмы реагирования полностью развернуты, активно работают регуляторные системы (нервная, эндокринная и др.) В это время жизни ответ организма на различные факторы приобретает разнообразный и сложный характер и, как правило, реактивность высокая. По мере, старения примерно с 40-50 лет, эффективность реагирования постепенно снижается, отмечается тенденция к нарастанию несовершенства реактивности. В старческом возрасте наблюдается ограничение лабильности регуляторных систем механизмов реагирования, сужение способности их к быстрой и своевременной перестройке. Лица пожилого возраста восприимчивы к инфекциям, у них часто развиваются различные воспалительные процессы, увеличивается число иммунных нарушений, они в большей степени подвержены онкологическим заболеваниям. Причина этого - истощение иммунной системы, снижение функций барьерных систем организма. Отмечается так же ослабление процессов регенерации, ограничение свободы реагирования (уменьшается диапазон реагирования между его верхними и нижними границами), наблюдается недостаточность регулирующих и интегративных механизмов (нарушение функции ЦНС, эндокринной и др. систем). Процесс старения, а соответственно и ослабление механизмов реактивности в данный период онтогенеза, еще недостаточно изучен. Существует несколько групп теорий старения, рассматривающих вопросы старческой инволюции с различных позиций. Одни из них представляют старение как «изнашивание» – это состояние организма, формирующееся в течение его жизнедеятельности и сопровождающееся постепенным развитием деградации клеток и их структур. Основы изнашивания предполагаются следующее - флюктуация долгоживущих коллоидов организма; постепенное уплотнение, деградация, коагуляция и снижение в ходе старения растворимости плазматических белков, флюктуация белков организма без их адекватного аутолиза, накопление соматических мутаций и др. В качестве молекулярных механизмов «изнашивания коллоидов» при старении и возникновении других его признаков, в настоящее время наиболее доказательна теория Хермена (Зайчик А.Ш., Л.П. Чурилов, 1999). Старение, по мнению Хермена, зависит от происходящего с возрастом нарушения равновесия между оксидантными и антиоксидантными системами клеток: в сторону усиления активности первой и ослабления эффективности второй. Действительно, для старения характерно усиление генерации и длительное существование свободных (активных) кислородных радикалов (АКР) и ослабление антиоксидантных систем клеток. Отмечен этот механизм и при прогериях – преждевременном старении организма. АКР способны вызывать флюктуацию и понижение дисперсности белковых коллоидов цитоплазмы. Результат окисления - накопление в ферментативных белках организма значительного количества карбонильных групп, это приводит к постепенному замедлению и инактивации метаболизма окисленных белков и, в конечном счете, нарушению функции клеток, органов. Пигмент старения – липофусцин (откладывающийся в стареющих тканях), гемосидерин, увеличение которого в старости характерно для макрофагов – образуются при активном участии аутоокислительных, свободно-радикальных реакциях. Широко известна гипотеза И.И. Мечникова о роли аутоинтоксикации в процессах старения кишечными ядами (продуктами жизнедеятельности бактерий в толстом кишечники). Длительное действие этих соединений (индол, крезол, и др.) и вызывают, по его мнению, старческую деградацию клеток, их структур. Оказалось, нейтрализация индола и крезола происходит при участии антиоксидантных систем организма. Таким образом, теория Хермена выполняет интегрирующую роль в изучении механизмов старения, рассматриваемых с точки зрения его изнашивания. Другая группа гипотез, представляет старость – как генетически запрограммированный процесс. Еще в 19 веке русский физиолог И.Р. Тарханов предположил, что причиной естественной старости является не изнашивание организма, а постепенное ограничение способности клеток к созиданию и размножению. Причину этого он видел в изменении ядерного вещества. По мере развития генетики, накопления фактического материала данное положение получило объективные подтверждения. Знаменитые эксперименты Л. Хейфлика и П. Мурхеда показали, что нормальные диплоидные фибробласты раннего эмбриона человека способны в культуре клеток удваиваться ограниченное число раз – примерно около 50. Это получило название «лимит клеточного деления Хейфлика». Имеются сведения о локализации генов «старости» в 1 и 4-й хромосомах – выключение находящегося там гена c-foc препятствует пролиферации клетки. Выявлен ген у дрожжей (LAG) ответственный за продление жизни, он аналогичен некоторым человеческим генам. Предполагается также участие механизмов апоптоза (запрограммированной гибели клеток) в старческом процессе, который зависит от экспрессии или угнетении специфических генов (р 53, bcl-2 и др.). Косвенным подтверждением этого является «бессмертие» опухолевых клеток, «уходящих» от механизмов апоптоза, кстати, у них нет и лимита клеточного деления Хейфлика. Все эти данные свидетельствующие о не последней роли генетического контроля в механизмах старения и в последнее время данный вопрос активно изучается. Касаясь непосредственно механизмов развития возрастных изменений, то выделяют их несколько вариантов (Зайко Н.Н., 1996): вариант первый – причины, вызывающие старение в равной степени и одновременно действует на различные элементы организма, приводя их к равномерному нарушению; вариант второй – выделяют одно звено в организме, которое в силу своей слабости или повышенной на него нагрузки первым выходит из строя. Оно в дальнейшем становится своеобразным водителем (пейсмекером) возрастных изменений и обуславливает вторичные изменения в других, более устойчивых звеньях. На роль пейсмекера старения в первую очередь претендуют интегрирующие системы реактивности – ЦНС, эндокринная и иммунная системы. вариант третий – старение возникает как следствие деятельности некоторых механизмов, для которых генерация возрастных изменений в других органах и тканях является нормальной функцией. Причем, не обязательно, чтобы данная генерация принадлежала одним и тем же образованиям, она последовательно может переходить от одних к другим. К настоящему времени нет убедительных доказательств в пользу какого-нибудь из трех вариантов, т.е. пока не выделено «главное место» старения. Таким образом, механизмы возрастной реактивности отличаются своеобразной специфичностью и в значительной мере зависят от этапа онтогенетического развития. Данные особенности и послужили основанием для выделения особых разделов медицины – педиатрии и гериатрии, обще патологическую основу которых составляет учение о возрастных аспектах реактивности. Рассмотренные виды групповой реактивности довольно хорошо известны врачам. В последнее время в связи с накоплением нового фактического материла, развитием науки (молекулярной патологии) стало возможным выделять и другие виды данной реактивности по следующим особенностям: по расовым особенностям. Например, негроиды обладают повышенной устойчивостью к столбняку, европеоиды менее восприимчивы к натуральной оспе. Склонность к алкоголизму и токсикомании выше среди индейцев и ирландцев, чем среди евреев; по группе людей с одним и тем же заболеванием. Все больные сахарным диабетом имеют сниженную толерантность к углеводам, а больные атеросклерозом – жирной пище, у всех больных с сердечной недостаточностью повышена чувствительность к физической нагрузке; по особенностям эритроцитарных агглютининов (по группам крови). Отмечено, что индивиды с I группой крови чаще болеют язвенной болезнью желудка, более подвержены гибели в период эпидемии чумы. У людей со II группой крови более высокая заболеваемость раком желудка, ИБС, повышена чувствительность к вирусу гриппа; по особенностям антигенов тканевой совместимости (гаплотипу системы главного комплекса гистосовместимости - ГКГС). Гены ГКГС 2 класса DR 3 и DR 4 встречаются среди больных инсулинозависимым сахарным диабетом в 90%. Выявлена связь между носительством гена ГКГС В 27 и анкилозирующим спондилитом, гена ГКГС В 47 и врожденной гиперплазией коркового вещества надпочечников, ГКГС В 35 с подострым тироидитом и др. Два последних ее вида в некоторой степени способствовали раскрытию некоторых механизмов реагирования организма на тот или иной раздражитель (более подробно об этом см. с. 115). |