К периферическим органам иммунной системы человека относятся. Открытая медицинская библиотека

Иммунная система представляет собой совокупность особых тканей, органов и клеток. Это достаточно сложная структура. Далее разберемся, какие элементы входят в ее состав, а также каковы функции иммунной системы.

Общие сведения

Основные функции иммунной системы - истребление чужеродных соединений, попавших в организм, и защита от различных патологий. Структура представляет собой барьер на пути инфекций грибковой, вирусной, бактериальной природы. Когда у слабый или происходит сбой в его работе, повышается вероятность проникновения чужеродных агентов в организм. В результате могут возникнуть различные заболевания.

Историческая справка

Понятие "иммунитет" было введено в науку русским ученым Мечниковым и немецким деятелем Эрлихом. Они исследовали существующие которые активизируются в процессе борьбы организма с разными патологиями. Прежде всего ученых интересовала реакция на инфекции. В 1908 году их работы в области изучения иммунной реакции были отмечены Нобелевской премией. Кроме того, значительный вклад в исследования внесли и труды француза Луи Пастера. Он разработал методику вакцинации от ряда инфекций, представлявших опасность для человека. Изначально существовало мнение, что защитные структуры организма направляют свою активность только на устранение инфекций. Однако последующие исследования англичанина Медавара доказали, что иммунные механизмы срабатывают при вторжении любого чужеродного агента, да и вообще реагируют на любое вредоносное вмешательство. Сегодня под защитной структурой главным образом понимают устойчивость организма к разного рода антигенам. Кроме того, иммунитет - это ответная реакция организма, нацеленная не только на уничтожение, но и на устранение "врагов". Если бы не было защитных сил у организма, то люди не смогли бы нормально существовать в условиях окружающей среды. Наличие иммунитета позволяет, справляясь с патологиями, доживать до старости.

Органы иммунной системы

Они подразделяются на две большие группы. Иммунная система центральная участвует в формировании защитных элементов. У людей в эту часть структуры входят тимус и костный мозг. Периферические органы иммунной системы представляют собой среду, где созревшие защитные элементы обезвреживают антигены. В эту часть структуры входят лимфатические узлы, селезенка, лимфоидная ткань в пищеварительном тракте. Также установлено, что защитными свойствами обладают кожа и нейроглия ЦНС. Кроме перечисленных выше, существуют также внутрибарьерные и забарьерные ткани и органы иммунной системы. Первая категория включает в себя кожу. Забарьерные ткани и органы иммунной системы: ЦНС, глаза, семенники, плод (при беременности), паренхима тимуса.

Задачи структуры

Иммунокомпетентные клетки в лимфоидных структурах представлены преимущественно лимфоцитами. Они рециркулируют между составными компонентами защиты. При этом считается, что они не возвращаются в костный мозг и в тимус. Функции иммунной системы органов следующие:

Лимфоузел

Этот элемент образован мягкими тканями. Лимфоузел имеет форму овала. Его размер - 0.2-1.0 см. В нем присутствуют иммунокомпетентные клетки в большом количестве. Образование имеет особое строение, которое позволяет формировать большую поверхность для обмена лимфы и крови, протекающей сквозь капилляры. Последняя поступает из артериолы и выходит по венуле. В лимфоузле происходит иммунизация клеток и формирование антител. Кроме того, образование фильтрует чужеродные агенты и мелкие частицы. В лимфоузлах в каждом участке тела присутствует собственный набор антител.

Селезенка

Внешне она напоминает большой лимфоузел. Выше указаны основные функции иммунной системы органов. Селезенка выполняет и некоторые другие задачи. Так, например, кроме продуцирования лимфоцитов, в ней фильтруется кровь, хранятся ее элементы. Именно здесь происходит разрушение старых и неполноценных клеток. Масса селезенки составляет порядка 140-200 граммов. Ее представлена в виде сети из ретикулярных клеток. Они располагаются вокруг синусоидов (кровеносных капилляров). В основном селезенка заполнена эритроцитами или лейкоцитами. Эти клетки не контактируют друг с другом, изменяются по составу и количеству. При сокращении гладкомышечных капсульных тяжей происходит выталкивание некоторого числа подвижных элементов. В результате происходит уменьшение селезенки в объеме. Весь этот процесс стимулируется под воздействием норадреналина и адреналина. Эти соединения выделяются постганглионарными симпатическими волокнами либо мозговым участком надпочечников.

Костный мозг

Этот элемент представляет собой мягкую губчатую ткань. Располагается она внутри плоских и трубчатых костей. Центральные органы иммунной системы продуцируют необходимые элементы, которые далее распределяются по зонам организма. В костном мозге вырабатываются тромбоциты, эритроциты и лейкоциты. Аналогично прочим кровяным клеткам, они становятся зрелыми после того, как приобретут иммунную компетентность. Другими словами, на их мембранах сформируются рецепторы, характеризующие сходство элемента с другими ему подобными. Кроме создают условия для приобретения защитных свойств такие органы иммунной системы, как миндалины, пейеровые бляшки кишечника, тимус. В последних происходит созревание В-лимфоцитов, обладающих огромным количеством (в сто - двести раз большим, чем у Т-лимфоцитов) микроворсинок. Кровоток осуществляется по сосудам, которые включают в себя синусоиды. Посредством их в костный мозг проникают не только и прочие соединения. Синусоиды являются каналами передвижения кровяных клеток. При стрессе ток снижается практически вдвое. При успокоении кровообращение повышается до восьмикратных объемов.

Пейеровы бляшки

Эти элементы сосредоточены в кишечной стенке. Они представлены в виде скоплений лимфоидной ткани. Основная роль принадлежит системе циркуляции. Она состоит из лимфатических протоков, соединяющих узлы. По этим каналам транспортируется жидкость. Она не имеет цвета. В жидкости присутствует большое количество лимфоцитов. Эти элементы обеспечивают защиту организма от заболеваний.

Тимус

Его называют еще вилочковой железой. В тимусе происходит размножение и созревание лимфоидных элементов. Вилочковая железа выполняет эндокринные функции. Из ее эпителия в кровь выделяется тимозин. Кроме того, тимус - это иммунопродуцирующий орган. В нем происходит формирование Т-лимфоцитов. Этот процесс происходит благодаря делению элементов, имеющих рецепторы к чужеродным антигенам, проникавшим в организм в детстве. Формирование Т-лимфоцитов осуществляется вне зависимости от их количества в крови. Не влияет на процесс и содержание антигенов. У молодых людей и детей тимус активнее, чем у людей более старшего возраста. С течением лет вилочковая железа уменьшается в размере, а работа ее становится не такой быстрой. Подавление Т-лимфоцитов происходит при стрессовых воздействиях. Речь может идти, например, о холоде, тепле, психоэмоциональном напряжении, кровопотере, голодании, чрезмерной физической нагрузке. У людей, подверженных стрессовым ситуациям, иммунитет слабый.

Прочие элементы

К органам иммунной системы относится и червеобразный отросток. Его еще называют "кишечной миндалиной". Под воздействием изменений в деятельности начального отдела толстой кишки меняется и объем лимфоткани. Органы иммунной системы, схема которых расположена ниже, включают в себя также миндалины. Они находятся по обеим сторонам глотки. Миндалины представлены небольшими скоплениями лимфоидной ткани.

Главные защитники организма

Выше описаны вторичные и центральные органы иммунной системы. Схема, представленная в статье, показывает, что ее структуры распределены по всему организму. Главными же защитниками являются лимфоциты. Именно эти клетки отвечают за уничтожение больных элементов (опухолевых, инфицированных, патологически опасных) или чужеродных микроорганизмов. Самыми важными считаются Т- и В-лимфоциты. Их работа осуществляется в комплексе с прочими иммунными клетками. Все они предотвращают вторжение инородных субстанций в организм. На начальном этапе происходит в некотором роде "обучение" Т-лимфоцитов отличать нормальные (собственные) белки от чужеродных. Этот процесс происходит в тимусе в детском возрасте, поскольку именно в этот период вилочковая железа наиболее активна.

Работа защиты организма

Следует сказать, что иммунная система формировалась в течение продолжительного эволюционного процесса. У современных людей эта структура действует как отлаженный механизм. Он помогает человеку справляться с негативным влиянием окружающих условий. В задачи структуры входит не только распознавание, но и выведение проникших в организм чужеродных агентов, а также продуктов распада, патологически изменившихся элементов. Иммунная система обладает способностью определять большое количество инородных веществ и микроорганизмов. Основной целью структуры является сохранение целостности внутренней среды и ее биологической индивидуальности.

Процесс распознавания

Как иммунная система определяет "врагов"? Этот процесс происходит на генном уровне. Здесь следует сказать, что у каждой клетки есть своя, характерная только для данного лица генетическая информация. Ее анализирует защитная структура в процессе обнаружения проникновения в организм или изменений в нем. Если генетическая информация попавшего агента совпадает с собственной, значит, это не враг. Если нет, то, соответственно, это чужеродный агент. В иммунологии "врагов" принято называть антигенами. После обнаружения вредоносных элементов защитная структура включает свои механизмы, начинается "борьба". Для каждого определенного антигена иммунная система продуцирует специфические клетки - антитела. Они связываются с антигенами и нейтрализуют их.

Аллергическая реакция

Она является одним из механизмов защиты. Это состояние характеризуется усилением реагирования на аллергены. К этим "врагам" относят предметы либо соединения, которые негативно воздействуют на организм. Аллергены бывают внешними и внутренними. К первым следует отнести, например, продукты, принимаемые в пищу, лекарства, различные химические вещества (дезодоранты, духи и прочее). Внутренние аллергены - это ткани самого организма, как правило, с измененными свойствами. К примеру, при ожогах защитная система воспринимает мертвые структуры как чужеродные. В связи с этим она начинает вырабатывать против них антитела. Аналогичными можно считать реакции на пчел, ос и прочих насекомых. Развитие аллергической реакции может происходить последовательно либо бурно.

Иммунная система ребенка

Ее формирование начинается уже в самые первые недели вынашивания. Иммунная система ребенка продолжает развиваться после его рождения. Закладка основных защитных элементов осуществляется в тимусе и костном мозге плода. Пока малыш находится в материнском утробе, его организм встречается с небольшим числом микроорганизмов. В связи с этим его защитные механизмы неактивны. До рождения ребенок защищен от инфекций иммуноглобулинами матери. Если на нее будут неблагоприятно воздействовать какие-либо факторы, то правильное формирование и развитие защиты малыша может нарушиться. После рождения в этом случае ребенок может болеть чаще, чем другие дети. Но все может произойти по-другому. К примеру, в период беременности мама ребенка может перенести инфекционное заболевание. А у плода может сформироваться стойкий иммунитет к данной патологии.

После рождения на организм нападает огромное количество микробов. Иммунная система должна им сопротивляться. В течение первых лет жизни защитные структуры организма проходят своеобразное "обучение" по распознаванию и уничтожению антигенов. Вместе с этим происходит запоминание контактов с микроорганизмами. В итоге формируется "иммунологическая память". Она необходима для более быстрого проявления реакции на уже известные антигены. Надо полагать, что иммунитет у новорожденного слабый, он не всегда способен справиться с опасностью. В этом случае на помощь приходят антитела, полученные внутриутробно от матери. Они присутствуют в организме в течение приблизительно первых четырех месяцев жизни. В течение последующих двух месяцев белки, полученные от матери, постепенно разрушаются. В период с четырех до шести месяцев малыш наиболее подвержен болезням. Интенсивное формирование иммунной системы ребенка происходит до семи лет. В процессе развития организм знакомится с новыми антигенами. Иммунная система в течение всего этого периода обучается и подготавливается к взрослой жизни.

Как помочь неокрепшему организму?

Специалисты рекомендуют позаботиться об иммунной системе ребенка еще до его рождения. Это значит, что будущей матери необходимо укрепить свою защитную структуру. В дородовой период женщине нужно правильно питаться, принимать специальные микроэлементы и витамины. Умеренная физическая нагрузка также важна для иммунитета. Ребенку в первый год жизни необходимо получать материнское молоко. Рекомендуется продолжать грудное вскармливание как минимум до 4-5 месяцев. С молоком в организм малыша проникают защитные элементы. В этот период они очень важны для иммунитета. Ребенку можно даже закапывать молоко в носик во время эпидемии гриппа. Оно содержит очень много полезных соединений и поможет малышу справиться с негативными факторами.

Дополнительные методы

Тренировка иммунной системы может проводиться различными способами. Наиболее распространенными считаются закаливание, массаж, гимнастика в хорошо проветренном помещении, солнечные и воздушные ванны, плавание. Существуют также различные средства для иммунитета. Одним из них являются прививки. Они обладают способностью к активизации защитных механизмов, стимулируют выработку иммуноглобулинов. Благодаря введению специальных сывороток формируется память структур организма к вводимому материалу. Еще одни средства для иммунитета - это специальные препараты. Они стимулируют деятельность защитной структуры организма. Называются эти медикаменты иммуностимуляторами. Это препараты интерферона («Лаферон», «Реаферон»), интерфероногены («Полудан», «Абризол», «Продигиозан»), стимуляторы лейкопоэза — «Метилурацил», «Пентоксил», иммуностимуляторы микробного происхождения — «Продигнозан», «Пирогенал», «Бронхомунал», иммуностимуляторы растительного происхождения — настойка лимонника, экстракт элеутерококка, витамины и мн. др.

Назначить данные средства может только иммунолог либо педиатр. Самостоятельное применение препаратов этой группы крайне не рекомендовано.

Многие не знают, что такое иммунитет, представляя его, как нечто абстрактное. Все оттого, что он находится во многих местах. Это мощная, сбалансированная структура, чьей задачей является забота о генетическом постоянстве человека, а ее основа - центральные органы. При малейшей опасности все механизмы переходят от надзора к защите, которая включает в себя до семи ступеней.

Сходными признаками связаны между собой кроветворная и иммунная системы. Центральные и периферические рассмотрены в этой статье.

Работа нашей защиты

Допустим, в один прекрасный день вас поцарапала кошка. В этот момент был пройден первый барьер - кожа. Находящиеся неподалеку бактерии тут же проникают внутрь. Когда захватчики начинают вредить всему организму, в борьбу вступают сторожевые клетки, известные как макрофаги. Обычно они могут поглотить бактерии в одиночку, одновременно вызывая местное воспаление собственных тканей. Когда битва продолжается слишком долго, макрофаги отправляют белки с призывом о помощи другим сородичам.

Нейтрофилы сходят со своих маршрутов в сосудах и присоединяются к схватке. Они бросаются на противника так яростно, что попутно уничтожают клетки своего же тела, они настолько опасны, что запрограммированы на самоуничтожение через 5 дней.

Если этих мер недостаточно, то иммунная система, центральные и периферические органы иммунитета заставляют активизироваться умные дендриты, которые собирают у врагов образцы и, проведя анализ, принимают решение, кого звать на помощь. Они направляются к лимфоузлам с миллионами лимфоцитов. Дендрит ищет клетку со схожими с захватчиком параметрами. Когда подходящий кандидат найден, он активируется и начинает делиться, создавая множество копий. Некоторые становятся клетками памяти, остаются и делают вас практически неуязвимыми перед врагом, другие отправляются на место сражения, а третьи будят своих в-сородичей, запуская процесс по выработке антител.

Костный мозг

Иммунная система, центральные и периферические органы - это сложный и отлично отлаженный механизм, где каждая деталь занимается своим делом.

В теле существует несколько заповедников клеток, умеющих выполнять только одну функцию.

Те, кто делятся, воспроизводя новое потомство, называются стволовыми. Именно они представляют собой прародителей всех клеток, создавая разные виды, чтобы сохранять баланс. Зоной возникновения кровяных телец, то есть эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, является красный костный мозг - главный кроветворный орган, расположенный внутри костей скелета.

Самостоятельно размножаться эти частицы не могут, так как не имеют ядра и живут всего 4 месяца.

Строение центральных и периферических органов иммунной системы, несмотря на схожие функции, абсолютно различается по составу и свойствам.

С возрастом количество красного мозга уменьшается, преобразуясь в желтый, состоящий из жира, и, соответственно, восстановительные силы начинают меняться.

Одни из представителей клеток, рождающихся в мозге, называются лимфоцитами, так как они помимо крови обитают еще и в лимфатических системах. Бывают разных форм и функций, среди которых выделяют В- и Т-группы.

В-лимфоциты

Отвечают за клеточную память, то есть, столкнувшись с инфекциями, они запоминают их структуру и в следующий раз будут готовы с ней бороться.

В-лимфоциты создают антитела, и это их основная задача. После созревания в костном мозге они попадают в сосуды, где оседают на стенках, и каждая клетка выставляет свой набор генов в качестве мембранного рецептора. На этом этапе, если молодой лимфоцит взаимодействует хоть с каким-то веществом из проходящих мимо него жидкостей, он уничтожается. После селекции выжившие клетки отрываются и уходят путешествовать по всему телу.

Когда вирус вторгается в организм, иммуноглобулины заматывают его в клубок и обезвреживают. Так работают В-лимфоциты. Защита делится на гуморальную, которая вырабатывается этими частицами, и лейкоцитарную, где Т- и В-лимфоциты взаимодействуют между собой, образуя различные модели иммунной системы. Центральные и периферические органы при этом действуют слаженно и сообща. К сожалению, наша защита реагирует постепенно, и должно пройти время, прежде чем концентрация антител в крови больного достигнет высокого показателя. Если скорость развития бактерий превышает быстроту разгона защитной функции, человек умирает.

Тимус

Свое название вилочковая железа получила из-за формы в виде буквы V. С греческого «тимус» переводится как «тимьян» из-за того, что у многих животных он многодольчатый и напоминает этот цветок. Находится поверх трахеи. Его можно сравнить со школой. Сосуды и соединительные ткани — это обслуживающий персонал, создающий условия пребывания учеников, то есть клеток. Далее - эпителий, который обучает лимфоциты, и, наконец, сами частицы. Они делятся, получают образование и затем сдают выпускной экзамен, провал на котором — верная смерть. Примерно 95 % гибнет, поскольку реагирует на собственный антиген, и только 5 % начинает выселяться и распространяться по иммунной системе, центральным и периферическим органам всего тела.

При стрессе возникает временная атрофия тимуса, но через сутки он начинает постепенно восстанавливаться.

Полная приключений и опасностей жизнь лимфоцитов продолжается в тимусе вплоть до подросткового возраста, а потом происходит постепенное исчезание этого органа, которое в науке называется «инволюция». Этим объясняется и возрастное угасание защиты, так как «охранники» перестают вырабатываться, и бороться с вирусами становится некому.

Т-лимфоциты

Центральные и периферические органы иммунной системы животных и людей идентичны.

Т-система никак не связана с антителами, точнее, она использует маркеры, но сама не умеет их создавать.

Делится на два основных типа: Т-киллеров (CD-8) и Т-хелперов (CD-4).

CD-8 являются единственными лимфоцитами, способными бороться с вирусами. Активированные клетки двигаются через цитоплазму к ближайшей пораженной болезнью мишени. Они высвобождают цитокины, ферменты и молекулу порфорина, которая способна пробивать отверстия в мембране противника. Отключение этой системы защиты приводит к вирусу иммунодефицита, при котором становятся смертельными заболевания, легкие для нормального человека.

CD-4 помогают В-лимфоцитам в процессе выработки антител, если те не справляются с задачей, а также блокируют их деятельность. Некоторые аутоиммунные заболевания, как полагают, являются результатом сбоя в их работе.

Периферические органы

Визитной карточной вторичных органов является расположение на стыке двух сред. Здесь хранятся уже готовые клетки. Это лимфатические скопления, слизистая оболочка, и селезенка. Такое распределение дает выигрыш по времени, то есть быстрое распознавание и быстрая реакция, благодаря чему человек практически не ощущает проявлений заболевания. Самые мелкие участники защиты — это узелки. В некоторых местах они настолько малы, что заметны только под микроскопом и находятся по всему телу. Это сделано для того, чтобы не оставалось такого участка, где бы лимфоидная система не осуществляла свой контроль.

Если вас попросят назвать центральные и периферические органы иммунной системы, то можете смело перечислить все эти структуры и те, о которых мы говорили ранее.

Лимфоузлы

Представляют собой образования из ткани, где живут, воспроизводят себе подобных и бьются за нашу жизнь лимфоциты. Таким образом, эта структура является контрольным пунктом для иммунной системы. Центральные и периферические органы отвечают за безопасность всего организма.

Здесь чаще всего живут Т-клетки, которые запоминают болезнь и помогают с ней бороться. Они располагаются по всему телу, например, за ушами, в подмышечной впадине, возле ключицы, в паховой области и т. д. В норме узлы не прощупываются, а если их можно заметить, значит, началось какое-то воспаление. При попадании сюда микроба, он уничтожается, разбирается на части, а затем передается другим клеткам для распознавания и приобретения реакции на него.

Селезенка

В каждом из нас природой заложено два вида иммунитета: врожденный и приобретенный. Первую линию защиты представляют клетки-макрофаги или пожиратели. В конце XIX века их описал ученый Илья Мечников, получивший за свое открытие Нобелевскую премию. В селезенке макрофаги очищают кровь от некоторых вирусов, бактерий, токсинов и даже старых кровяных телец. За столь важную функцию она получила прозвище «кладбище эритроцитов».

Центральные и периферические органы иммунной системы и их функции кардинально отличаются друг от друга.

Селезенка активно участвует в иммунном ответе, распознавая чужаков и вырабатывая клетки для их обезвреживания. Кроме того, она является своеобразной крупнейшей тренировочной базой для В-лимфоцитов. Здесь они дозревают, а потом отправляются в кровь, где будут отвечать за сопротивляемость к бактериям различного рода. Если механизм нарушится, то человек окажется беззащитным против смертоносных болезней.

Третичные органы

У нас есть кожа и слизистые оболочки, где работает гуморальный (связанный с кровью) иммунитет, поскольку здесь находятся различные реакции иммуноглобулинов. Если на поверхность попадают какие-то микроорганизмы, то они через некоторое время погибают.

Когда мы вдыхаем или едим, на слизистые к нам оседает огромное количество бактерий и микробов. В третичных системах их ловят липкие фракции белков, закручивают в шарик, а дальше с пленниками расправляются лейкоциты и их братья.

Помимо инфекций и прививок, существует не так уж много способов, которые могут повысить функции центральных и периферических органов иммунной системы. Но поддерживать правильный баланс можно регулярным питанием, физической и психической активностью, избеганием стрессов и любых крайностей, вредящих вашему здоровью.

К центральным органам иммунной системы:

Относят красный костный мозг,

Тимус (вилочковую железу),

Лимфоидный аппарат кишечника (у млекопитающих – функциональный аналог сумки (бурсы) Фабрициуса у птиц).

В этих органах происходит первичная дифференцировка иммунокомпетентных клеток – Т– и В-лимфоцитов (лимфопоэз).

Тимус достигает своего максимального развития к 10–12 годам, после 30 лет начинается обратное развитие железы. Соответственно, при врожденных дефектах развития тимуса, его оперативном удалении или при старении наблюдается снижение функциональной активности иммунной системы и продукции тимусом соответствующих гормоноподобных веществ (тимозин, тимопоэтин и другие лимфоцитокины), способствующих созреванию Т-лимфоцитов.

В красном костном мозге содержатся стволовые клетки, являющиеся родоначальниками как Т– и В-лимфоцитов, так и макрофагов и других форменных элементов крови.

3. Периферические органы иммунной системы

К периферическим органам иммунной системы относятся: селезенка, лимфатические узлы, лимфатические фолликулы, расположенные под слизистыми оболочками желудочно-кишечного, дыхательного и мочеполового тракта, а также лимфатические и кровеносные сосуды.

В периферических органах иммунной системы под влиянием антигенов происходят пролиферация и вторичная дифференцировка лимфоцитов (иммунопоэз). Основными клетками иммунной системы являются лимфоциты и макрофаги.

Иммунный ответ

Макрофаги фагоцитируют чужеродный агент, и в процессе внутриклеточного переваривания переводят антигенную информацию на язык, понятный антигенраспознающим клеткам, снимают антигенную информацию с антигенраспознающих клеток, концентрируют ее и передают антигенвоспринимающим клеткам. Специфической особенностью лимфоцитов, отличающей их от других клеток крови, является способность к специфическому распознаванию чужеродных структур. Она связана с тем, что на поверхности лимфоцитов имеются антигенраспознающие рецепторы. По специфичности этих рецепторов популяция лимфоцитов клонирована и каждому клону присущ свой специфический рецептор.

Лимфоциты - это клетки с двойной дифференцировкой (созреванием). Первый этап происходит в центральных органах иммунной системы и не зависит от антигенного раздражения. Этот процесс называют лимфопоэз. Он заканчивается образованием основных субпопуляций лимфоцитов – Т– и В-лимфоцитов и формированием на их поверхности антигенраспознающих рецепторов. Вторичная дифференцировка идет в периферических органах иммунной системы. Она индуцируется антигеном, т. е. является антигензависимой. Ее итогом является образование функционально различных клеток.

Т-лимфоциты в процессе дифференцировки и пролиферации образуют субпопуляции, отличающиеся друг от друга по своим функциям. Одни из них выполняют регуляторные, а другие – эффекторные функции. К регуляторам относят Т-хелперы (Th), среди них различают Th0, Th1, Th2, Th3.

Th0 узнают детерминантные группы антигена на мембране макрофага, соединяются с ними и дают импульс к пролиферации и дифференцировке, следствием которой является продукция интерлейкинов. Через эти регуляторные молекулы они стимулируют или угнетают образование Th1, Th2, Th3.

Th1 через свои интерлейкины обеспечивают образование эффекторных клеток – Т-киллеров (клеточный иммунитет).

Th2 через свои интерлейкины стимулируют В-лимфоциты. В – лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, эти клетки-эффекторы являются продуцентами антител (гуморальный иммунитет).

Th3 также образуют лимфокины, стимулирующие пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов. Но основной их функцией является продукция интерлейкинов, тормозящих пролиферацию и дифференцировку как Т-, так В-лимфоцитов, т. е. подавляющих развитие как клеточного, так и гуморального иммунного ответа.

Помимо эффекторных клеток (Т-килеры и плазматические клетки) из антигенстимулированных лимфоцитов формируются клетки иммуннологической памяти. Это популяция долгоживущих клеток, которые обеспечивают более быстрый и выраженный ответ при повторной встрече с тем же антигеном (вторичный иммунный ответ). Описанные взаимодействия антигенов, макрофагов, Т– и В-лимфоцитов составляют суть иммунного ответа.

Виды иммунитета

1. Типы иммунного ответа. Фазы иммунного ответа

Таким образом, иммунный ответ – это совокупность процессов, происходящих в иммунной системе в ответ на введение антигена. Клетки, участвующие в иммунном ответе (Т– и В-лимфоциты и макрофаги), называются иммунокомпетентными.

Иммунный ответ может быть:

Первичным (при первой встрече с антигеном),

Вторичным (при повторной встрече с антигеном).

При этом выраженность первичного иммунного ответа достигает максимума к 7-8-му дню, сохраняется в течение 2 недель, а затем снижается. Вторичный иммунный ответ развивается быстрее и достигает большей (в 3–4 раза) интенсивности. По типу взаимодействия клеток и образовавшихся клеток-эффекторов (по конечному результату) принято различать три типа иммунного ответа:

Гуморальный иммунный ответ,

Клеточный иммунный ответ,

Иммунологическую толерантность.

При гуморальном иммунном ответе эффекторными являются потомки В-лимфоцитов – плазматические клетки, точнее продукты их жизнедеятельности – антитела.

При клеточном иммунном ответе эффекторными клетками являются потомки Th1 – Т-киллеры. Они убивают клетки-мишени, несущие соответствующие антигены.

Иммунологическая толерантность - это специфическая иммунологическая инертность, терпимость к антигену. Он распознается, но не формируется эффекторные механизмы, способные его элиминировать.

Иммунный ответлюбого типа проходит 2 фазы:

Первая – непродуктивная –распознавание антигенов и взаимодействие иммунокомпетентных клеток;

Вторая – продуктивная –пролиферация клеток-эффекторов или продукция антител.

Иммунный ответ развивается при контакте иммунной системы с любым антигеном. Иммунный ответ на антигены микробного происхождения лежит в основе инфекционного иммунитета.

Инфекционный иммунитет – это способ защиты организма от микроорганизмов и их токсинов. Его основные механизмы:

Гуморальный – продукция эффекторных молекул – антител,

Клеточный – образование клеток-эффекторов.

По своей направленности инфекционный иммунитет может быть:

Антибактериальным,

Антитоксическим,

Противовирусным,

Противогрибковым,

Противопротозойным.

Иммунная система – это система органов, тканей и клеток, деятельность которых обеспечивает сохранение антигенного постоянства внутренней среды организма - иммунного гомеостаза.

Органы иммунной системы (лимфоидные) подразделяются на две группы:

1. Центральные (первичные). В них происходит формирование и созревание иммунокомпетентных клеток. К центральным органам иммунитета у млекопитающих относят костный мозг и тимус. У птиц – костный мозг, тимус, Фабрициева бурса.

2. Периферические (вторичные) – в них лимфоциты «работают», т. е. обезвреживают антигены. К этим органам относится селезенка, лимфатические узлы, лимфоидная ткань пищеварительного тракта (миндалины, пейеровы бляшки, солитарные фолликулы). Установлено, что иммунные функции выполняет нейроглия центральной нервной системы и кожа.

Важнейшие функции лимфоидной системы следующие:

· создание микроокружения для регуляции процесса созревания лимфоцитов;

· соединение разбросанных по всему телу популяций лимфоцитов в органные системы;

· регуляция взаимодействия разных классов лимфоцитов в органные системы;

· регуляция взаимодействия разных классов лимфоцитов и макрофагов в процессе реализации иммунных процессов;

· обеспечение своевременной доставки элементов иммунной системы к очагам поражения.

Гистологически лимфоидная ткань образована ретикулярной тканью, в петлях которой расположены различной стадии зрелости клетки лимфоидного ряда. Ретикулярная ткань выполняет опорную функцию и создает микроокружение для дифференцирующихся лимфоцитов. В своей основе ретикулярная ткань имеет многоотростчатые ретикулярные клетки и ретикулярные волокна (аргирофильные).

Иммунные клетки в лимфоидных органах представлены в основном лимфоцитами, которые рециркулируют между иммунными органами, тканями, лимфатическими сосудами, кровью и вновь иммунными органами. Причем считается, что в тимус и костный мозг они не возвращаются. Во многих лимфоидных органах присутствуют и плазматические клетки, которые легко узнать по небольшому ядру и большой цитоплазме. Также многочисленна и популяция макрофагов, относящихся к группе оседлых клеток. Это крупные клетки с бобовидным или круглым ядром и большой цитоплазмой. Все эти клетки происходят из стволовой кроветворной клетки, закладывающейся у человека и животных в стенке желточного мешка и мигрирующей в эмбриональные органы кроветворения – печень, селезенку, костный мозг.

Костный мозг является одновременно органом кроветворения и органом иммунной системы. Кроветворение (гемопоэз) поддерживается в течение всей жизни в костном мозге плоских костей – грудине, ребрах, крыльях подвздошной кости, костях черепа и позвонках. Основная масса форменных элементов крови образуется в красном костном мозге. Строма костного мозга поддерживает пролиферацию и дифференцировку эритроидного (в итоге – эритроциты), миелоидного (лейкоциты) и мегакариоцитарного (тромбоциты) ростков кроветворения. В костном мозге происходит дифференцировка всех лейкоцитов крови

У взрослых животных развитие многих клеток иммунной системы практически завершается в костном мозге. Лишь Т-лимфоциты требуют особых условий развития, которые могут быть обеспечены только в тимусе, куда предшественники Т-лимфоцитов поступают из костного мозга. Удаление тимуса ведет к тяжелым нарушениям иммунных реакций организма (прежде всего связанных с клеточным иммунитетом) вплоть до летального исхода.

У млекопитающих тимус представляет собой парный дольчатый орган, покрытый соединительно-тканной капсулой, от которой отходят перегородки, разделяющие ее паренхиму на дольки. У птиц отдельные дольки тимуса располагаются в области шеи по обе стороны пищевода. Основу долек тимуса составляет рыхлая сеть эпителиоретикулярных звездчатых клеток, петли которой инфильтрированы лимфоцитами. В каждой дольке имеется корковое и мозговое вещество. В наружном, корковом, слое располагаются незрелые размножающиеся клетки – лимфобласты, от которых происходят Т-лимфоциты (тимоциты). В мозговом слое долек тимуса звездчатые эпителиальные клетки преобладают над лимфоцитами. Здесь же встречаются тельца Гассаля (тимические тельца) – концентрические скопления продолговатых и веретенообразных клеток с большим ядром. Эпителиоретикулярные клетки образуют также гемотимусный барьер, препятствующий проникновению антигенов в тимус и в то же время пропускающий клетки лимфоидного ряда в кровяное русло.

Периферические органы иммунной системы.

К периферическим органам иммунной системы относятся селезенка, лимфатические узлы, лимфоидные образования органов пищеварения, дыхания, кожи, мочевыводящих путей, матки, большого сальника и других тканей. К лимфоидной ткани причисляют и особые субпопуляции лимфоцитов в печени. Лимфоидная ткань представлена практически во всех слизистых оболочках внутренних органов и даже в эпителиальных покровах тела и органов. Лимфоидная ткань образует первую «линию обороны» против чужеродных агентов. Ее расположение и строение преследует целью обеспечить максимальную защиту организма от них. Во всех периферических органах лимфоидной системы есть лимфоидные узелки, строма, образованная ретикулярной тканью, во многих из них есть соединительнотканная капсула. В лимфоидных органах периферической иммунной системы присутствуют все клетки, отвечающие за развитие иммунного ответа (Т - и В-лимфоциты, макрофаги, плазматические клетки). В эти органы иммунокомпетентные Т - и В-лимфоциты поступают из центральных звеньев иммунной системы.

Органы иммунной системы подразделяют на центральные и перифери­ческие. Связь между ними обеспечивается нервной, эндокринной, крове­носной и лимфатической системами. Важной особенностью иммунной сис­темы является непрерывная циркуляция лимфоцитов между центральными и периферическими органами.

К центральным органам иммунной системы относятся красный костный мозг и тимус, а у птиц, кроме того, Фабрициева сумка (бурса). В централь­ных органах происходит первая фаза дифференцировки лимфоцитов, неза­висимая от присутствия антигенов. Как красный костный мозг, так и тимус окружены гистогематическими барьерами, препятствующими проникнове­нию в их ткань антигенов, как и многих других активных веществ. Здесь образуются достаточно зрелые лимфоциты, имеющие ряд рецепторов и маркеров на мембране, но еще физиологически неактивные, неспособные выполнять свои специфические функции.

В красном костном мозге из полипотентных стволовых клеток начина­ют развиваться все форменные элементы крови. Эритроциты, моноциты, гранулоциты и тромбоциты выходят из красного костного мозга полностью созревшие и, попав в кровоток, сразу способны выполнять свои функции. Лимфоциты дифференцируются на предшественников Т и В-клеток, они еще незрелые и морфологически неотличимые, но снабжены соответст­вующими маркерами.

Будущие, или пре-Т-лимфоциты выходят из красного костного мозга и через кровь попадают в тимус - вилочковую железу. Здесь они заселяют корковую зону, где активно размножаются и созревают, обучаются распо­знавать свои клетки, приобретают различные рецепторы и маркеры на мембранах. В этих процессах участвуют гормоны тимуса. Постепенно зре­лые Т-лимфоциты переходят в мозговую зону тимуса, а оттуда - в крове­носные сосуды. Т-лимфоциты, не обладающие свойством распознавать свои и чужие клетки, подлежат уничтожению до выхода их из тимуса в кровоток. Поэтому около 95% Т-лимфоцитов погибают в тимусе, и только малая их часть попадает в кровоток.

Этим предотвращается развертыва­ние иммунной реакции против собственных клеток и тканей. Из тимуса выходят достаточно зрелые, дифференцированные Т h , Т s и Т к, но в неак­тивном состоянии.

Характерной особенностью тимуса является его возрастная инволюция. Уже после подсосного периода тимус начинает уменьшаться в размерах, особенно значительная атрофия наступает в период полового созревания.

Хотя полностью, по-видимому, тимус не исчезает, его значение теряется. К этому времени в организме накапливается уже достаточное количество долгоживущих клеток памяти, а регуляторные и эффекторные Т-лимфоциты пролиферируют (размножаются) в периферических иммунных органах. Кроме того, с возрастом увеличивается количество естественных киллеров, в своих функциях независимых от тимуса.

Пре-В-лимфоциты у птиц после выхода из красного костного мозга за­селяют фабрициеву сумку, где превращаются в В-лимфоциты. У млекопи­тающих В-лимфоциты все стадии антигеннезависимой дифференцировки проходят в красном костном мозге. Отсюда они выходят в кровоток, имея на поверхности антитела класса lgМ, и заселяют периферические иммун­ные органы.

Периферическими органами иммунной системы являются селезенка, лимфатические узлы, лимфатические фолликулы, кожа. Здесь происходит антигензависимая дифференцировка В-лимфоцитов, то есть их активация и пролиферация в результате встречи с антигенами.

Лимфатические узлы. В корковой части лимфатических узлов находятся первичные фолликулы, содержащие центры размножения лимфоцитов и ретикулярных клеток. Корковый слой лимфатических узлов называется тимуснезависимым, так как активация и пролиферация В-лимфоцитов при введении антигена происходит здесь без участия Т-лимфоцитов.

Ниже кортикального (коркового) слоя расположен паракортикальный слой, или глубокая кора. Это - тимусзависимая зона, она атрофируется по­сле удаления тимуса и значительно увеличивается в размере во время им­мунного ответа по клеточному типу, то есть с участием Т-лимфоцитов.

В мозговой зоне лимфоузлов в процессе иммунного ответа накаплива­ются плазматические клетки.

Селезенка. Лимфоидная ткань селезенки участвует преимущественно в иммунных реакциях гуморального типа. В ней происходит обмен лимфо­цитами между кровью и лимфоидной тканью, а во время иммунного ответа накапливаются плазматические клетки. Поскольку в селезенке нет лимфа­тической системы, циркуляция лимфоцитов осуществляется только через кровеносные сосуды и красную пульпу.

Селезенка осуществляет контроль за цитологическим составом крови, в ней разрушаются и удаляются из крови, утратившие функциональную ак­тивность эритроциты и лейкоциты («кладбище эритроцитов»).

Лимфоидная ткань, расположенная вдоль пищеварительного тракта, дыхательных и мочеполовых путей по своим функциям сходна с лимфати­ческими узлами и селезенкой.

Островки лимфоидной ткани и региональ­ные лимфатические узлы расположены по ходу проникновения антигенов из внешней среды.

Кожа не является лимфоидным органом, но в коже имеется много лим­фоидной ткани, скопления лимфоцитов, клетки Лангерганса и дендритные (ретикулярные) клетки. Указанные структуры обеспечивают защиту орга­низма от патогенных микробов, проникших через кожный барьер, опухо­лей, кожного трансплантата.

При внутрикожном введении антигена вначале развивается местная им­мунная реакция. Такую местную иммунизацию в медицине и ветеринарии применяют для диагностики ряда болезней - например, туберкулеза, а сама процедура называется туберкулинизацией. Если животное не заражено ту­беркулезом, в крови его отсутствуют специфические антитела и реакция на туберкулин не дает клинических признаков (отрицательная проба). Если животное больное и в крови имеется высокий уровень антител, появляется ограниченный отек кожи, покраснение, местное повышение температуры и болезненность, а иногда развивается и общая реакция организма (положи­тельная проба).

Миграция (рециркуляция) лимфоцитов. В организме происходит посто­янная рециркуляция лимфоцитов между центральными и периферическими органами. Из костного мозга пре-Т-лимфоциты переходят по кровеносным сосудам в тимус, затем мигрируют в лимфатические узлы и селезенку, где заселяют тимусзависимые зоны. Оттуда они поступают в кровь или лимфу. В области капилляров и венул Т-лимфоциты проходят по межкле­точным щелям через эпителиальный барьер, проникают в ткани, а затем в лимфатические капилляры, и с током периферической лимфы заносятся в лимфатические узлы. Выйдя из лимфоузлов, лимфоциты через грудной лимфатический проток снова оказываются в крови.

Пре-В-лимфоциты из красного костного мозга через кровеносную сис­тему переходят в селезенку, групповые лимфатические фолликулы и лим­фатические узлы, где заселяют тимуснезависимые зоны. Эти клетки мигри­руют значительно в меньшей степени, чем Т-лимфоциты, но при анти­генной стимуляции их подвижность усиливается в тысячи раз.

Выйдя в кровоток, часть В-лимфоцитов мигрирует в красный костный мозг, где участвует в дифференцировке стволовых клеток и отбору тех клонов, которые будут синтезировать специфические антитела.

Миграция лимфоцитов по кровеносным и лимфатическим сосудам по­зволяет осуществлять иммунный надзор над всеми регионами организма, его органами и тканями, создает возможность генерализации иммунного ответа и обеспечивает функционирование иммунной системы как единого целого.

Процессы дифференцировки стволовых клеток и миграции лимфоцитов контролируются не только интерлейкинами, но и гипофиз-адреналовой системой. АКТГ гипофиза и кортикостероиды надпочечников угнетают миграцию стволовых клеток из красного костного мозга, гидрокортизон также угнетает миграцию Т-лимфоцитов из тимуса и В-лимфоцитов из лимфатических узлов. Уменьшение функции коры надпочечников приво­дит к резкому усилению выброса стволовых клеток из красного костного мозга.

На этом основано терапевтическое использование кортикостероидов как веществ, обладающих противовоспалительным действием и снижаю­щих иммунные реакции.

Клеточные и гуморальные механизмы иммунного ответа

Т к реагируют на клеточные рецепторы главного комплекса гистосовместимости, измененные мутацией, химическими веществами, старением или присоединением к ним антигена. Получив помощь от Т h , активированные Т-лимфоциты превращаются в клетки-убийцы.

Способов уничтожения мишеней у Т к много, они весьма изощренные. В одних случаях необходимо межклеточное взаимодействие: Т-киллер сближается с клеткой-мишенью, межклеточные щели сужаются, в это про­странство Т к выделяет лизины, проделывающие в мембране отверстия. Через бреши в мембране в клетку поступает вода и клетка разрушается.

В других случаях Т-лимфоцит выпускает отростки, образующие высо­копроницаемые контакты с мембраной измененной клетки - «поцелуй смерти». Через них в жертву вводятся лимфотоксины - вещества, повреж­дающие внутриклеточные компоненты клетки: монооксид азота, активный кислород, перекись водорода, свободные галогены, различные ферменты. Еще один способ уничтожения чужой клетки - введение в нее веществ, включающих апоптоз - запрограммированную в геноме клетки программу гибели.

После такой атаки Т к не погибает, он может поразить несколько клеток.

Активированные Т h секретируют ряд интерлейкинов, активирующих В-лимфоциты и вызывающих пролиферацию клонов активированных В-лимфоцитов. Кроме того, лимфокины стимулируют секрецию В-лимфоцитами сначала lgМ, а затем переключение синтеза на lgG.

Активированные Тh и В-лимфоциты «сшиваются» посредством анти­генных мостиков: антигенная детерминанта на мембране Т), полученная от А-презентирующей клетки + иммуноглобулин на мембране В-лимфоцита. Это облегчает передачу гуморального сигнала (ИЛ-2) от Т h - В-лимфоциту.

Активированные В-лимфоциты в лимфатических узлах образуют вто­ричные фолликулы. Здесь усиливается внутриклеточный обмен веществ, наступает гиперемия, лимфоузел увеличивается в размере, повышается его температура, возможна болезненность при пальпации. Отобранные клоны В-лимфоцитов размножаются и превращаются в плазматические клетки, а часть - в долгоживущие В-клетки памяти.

Если неактивированный В-лимфоцит синтезирует за час до 500 молекул иммуноглобулинов, причем только класса М, то одна плазматическая клетка образует за такое же время более 10 миллионов молекул иммуног­лобулинов, причем различных классов, больше всего - lgС. Уникальной особенностью антителогенеза является выработка именного того единст­венного типа иммуноглобулина, одного из многих миллионов вариантов, который может образовать комплекс с данным антигеном.

Поскольку чужеродные клетки (например, бактериальные) несут на сво­ей поверхности не одну, а множество антигенных детерминант, то в им­мунный ответ вовлекаются многие клоны лимфоцитов и синтезируется не один вариант иммуноглобулина, а столько, сколько имелось антигенов.

Активированные Т s угнетают превращение В-лимфоцитов в плазмати­ческие клетки, снижают синтез ими антител. В результате иммунный ответ прекращается или снижается его интенсивность, тем самым регулируется продолжительность и сила иммунной реактивности.

Синтезированные в результате гуморального иммунного ответа антите­ла (иммуноглобулины) образуют комплексы с антигенами, из называют иммунными комплексами. Дальнейшая судьба иммунных комплексов раз­лична, она зависит от вида антител, размера и количества. Иммунные ком­плексы могут присоединять к себе компоненты комплемента и растворять­ся, могут выпадать в осадок (преципитация), они могут быть захвачены фагоцитами, и подвергнуться полному уничтожению. В любом случае ан­тиген в комплексе с антителом должен быть уничтожен и элиминирован (выведен) из организма.