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.
ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
К центральным органам иммунной системы относятся костный мозг
и вилочковая железа.
КОСТНЫЙ МОЗГ (medulla ossea) орган кроветворения и централь-
ный орган иммунной системы. Выделяют красный костный мозг (medula
ossea rubra), который у плодов и новорожденных имеется во всех костях, а
у взрослых располагается в ячейках губчатого вещества плоских и корот-
ких костей, эпифизов длинных трубчатых костей, и желтый костныя мозг
(medulla ossea flava), заполняющий костномозговые полости диафизов
длинных трубчатых костей. Общая масса костного мозга у взрослого чело-
века -2,5-3 кг (около половины этого - красный). Красный костный мозг
состоит из стромы и миелоидной ткани. В нем содержатся стволовые клег-
ки - предшественники всех клеток крови и лимфоцитов. Костный мозг рас-
полагается в виде шнуров цилиндрической формы вокруг артериол. Шну-
ры отделены друг от друга капиллярными синусоидами, в просвет которых
проникают созревшие клетки крови и В-лимфоциты. Желтый костный
мозг состоит в основном из жировой ткани. Кровеобразующие элементы в
нем отсутствуют. При этом, при больших кровопотерях на месте желтою,
костною мозга вновь может появиться красный косгный мозᴦ.
ВИЛОЧКОВАЯ ЖЕЛЕЗА - ТИМУС (thymus) центральный орган
иммуногенеза и железа внутренней секреции. Тимус располагается позади
рукоятки и верхней части тела грудины в верхнем отделе средостения ме-
жду правой и левой средостенными плеврами. Он состоит из двух вытяну-
тых в длину неодинаковых по величине правой и левой долей, соединяю-
щихся средними частями. Вершины обеих долей направлены вверх и вы-
ступают в область шеи в виде двузубой вилки. Строма железы состоит из
капсулы и междольковых перегородок, разделяющих паренхиму на доль-
ки, размерами от 1 до 10 мм. Долька тимуса состоит из более темного кор-
кового вещества (по периферии дольки) и более светлого, мозгового
(центр дольки). В корковом веществе клетки лежат плотнее, чем в мозго-
вом, характерным для которого является наличие слоистых тимических те-
лец (телец Гассаля). Созревание лимфоцитов идет от коркового вещества к
мозговому. Тимус достигает максимальных размеров к периоду полового
созревания, когда его масса достигает в среднем 37,5 г (10-15 лет). В 16-20
лет масса тимуса в среднем 25,5 г, а в 21-35 лет - 22,3 г, в 50-90 лет - 13,4 ᴦ.
Лимфоидная ткань тимуса не исчезает полностью даже в старческим воз-
расте, сохраняясь в виде отдельных островков (долек), разделенных жиро-
вой тканью. В тимусе из стволовых клеток, поступивших из костного моз-
га с кровью, созревают и дифференцируются, пройдя ряд промежуточных
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.
К центральным органам иммунной системы относятся костный мозг и вилочковая железа.
Костный мозг (medulla ossea) – орган кроветворения и центральный орган иммунной системы. Выделяют красный костный мозг (med u la ossea r ubra), который у плодов и новорожденных имеется во всех костях, а у взрослых располагается в ячейках губчатого вещества плоских и коротких костей, эпифизов длинных трубчатых костей, и желтый костный мозг (medulla ossea flava), заполняющий костномозговые полости диафизов длинных трубчатых костей. Общая масса костного мозга у взрослого человека – 2,5-3 кг (около половины этого – красный). Красный костный мозг состоит из стромы и миелоидной ткани. В нем содержатся стволовые клетки – предшественники всех клеток крови и лимфоцитов. Костный мозг располагается в виде шнуров цилиндрической формы вокруг артериол. Шнуры отделены друг от друга капиллярными синусоидами, в просвет которых проникают созревшие клетки крови и В-лимфоциты. Желтый костный мозг состоит, в основном, из жировой ткани. Кровеобразующие элементы в нем отсутствуют. Однако при больших кровопотерях на месте желтого, костного мозга вновь может появиться красный косгный мозг.
Вилочковая железа, тимус (thymus) – центральный орган иммуногенеза и железа внутренней секреции. Тимус располагается позади рукоятки и верхней части тела грудины в верхнем отделе средостения между правой и левой средостенными плеврами. Он состоит из двух вытянутых в длину неодинаковых по величине правой и левой долей, соединяющихся средними частями. Вершины обеих долей направлены вверх и выступают в область шеи в виде двузубой вилки. Строма железы состоит из капсулы и междольковых перегородок, разделяющих паренхиму на дольки, размерами от 1 до 10 мм. Долька тимуса состоит из более темного коркового вещества (по периферии дольки) и более светлого, мозгового (центр дольки). В корковом веществе клетки лежат плотнее, чем в мозговом, характерным для которого является наличие слоистых тимических телец (телец Гассаля). Созревание лимфоцитов идет от коркового вещества к мозговому. Тимус достигает максимальных размеров к периоду полового созревания, когда его масса достигает в среднем 37,5 г (10–15 лет). В 16-20 лет масса тимуса в среднем 25,5 г, а в 21-35 лет – 22,3 г, в 50-90 лет – 13,4 г. Лимфоидная ткань тимуса не исчезает полностью даже в старческим возрасте, сохраняясь в виде отдельных островков (долек), разделенных жировой тканью. В тимусе из стволовых клеток, поступивших из костного мозга с кровью, созревают и дифференцируются, пройдя ряд промежуточных стадий, Т-лимфоциты, ответственные за реакции клеточного и гуморального иммунитета. Затем Т-лимфоциты поступают в кровь, с ее током разносятся по организму и заселяют тимусзависимые зоны периферических органов иммуногенеза (селезенки, лимфатических узлов).
В последние годы выяснено, что в функциональном отношении Т-лимфоциты неоднородны, они «специализируются», пройдя «курс обучения» в «Академии» – тимусе.
Периферические органы иммунной системы
К периферическим органам иммунной системы относятся:
миндалины глотки (лимфоидное кольцо Вольдейера-Пирогова);
лимфоидные (пейеровы) бляшки тонкой кишки;
лимфоидные узелки червеобразного отростка;
одиночные лимфоидные узелки слизистых оболочек полых внутренних органов;
лимфатические узлы;
селезенка.
Селезенка
Селезенка, lien (splen), орган кровеносной и лимфатической системы, расположенный в области левого подреберья, между диафрагмой и желудком. Селезенка имеет форму кофейного боба с одной выпуклой, другой вогнутой поверхностью. Длина селезенки 12 см, ширина 7-8 см, толщина 3-4 см, масса 150-200 г. Однако размеры и масса селезенки индивидуальны и физиологически очень изменчивы. Цвет селезенки буровато-красный, консистенция мягкая, на разрезе она состоит из белого и красного вещества – мякоти селезенки.
Своей длинной осью она расположена почти параллельно нижним ребрам; сверху, сзади вниз и вперед. В селезенке различают поверхности: выпуклую наружную, обращенную к диафрагме – диафрагмальную поверхность ,facies diaphrag-matica, и несколько вогнутую внутреннюю, обращенную к желудку и другим органам –висцеральную поверхность ,facies visceralis . Обе поверхности селезенки отделены одна от другой верхним и нижним краями: тупой нижний край, margo inferior, обращен назад и вниз, острый верхний край, margo superior, кпереди и кверху; он несет на себе две или три вырезки. Оба края сходятся у концов селезенки. Различаютзадний конец ,e xtremitas posterior , обращенный кверху и назад к позвоночнику, ипередний конец ,extremitas anterior , обращенный вниз и вперед к левой реберной дуге. Широким размером селезенка проецируется на грудную клетку между IX и XI левым ребром по средней подмышечной линии: задний конец ее на 4-5 см не достигает позвоночного столба, передний конец проецируется на грудной клетке по передней подмышечной линии.
Диафрагмальная, выпуклая поверхность селезенки гладкая, висцеральная поверхность слегка вогнута; она несет на себе отпечатки нескольких прилегающих к ней органов. По середине внутренностной поверхности, занимая 2/3 длины, расположено несколько углублений, составляющих борозду ворот селезенки , h ilus lienis , – место вхождения в паренхиму нервов и сосудов. Ворота селезенки оставляют свободным небольшой участок у заднего конца и больший – у переднего и делят висцеральную поверхность селезенки – facies visceralis – на боковую и медиальную половины. Половина селезенки, расположенная латерально (кверху) от ворот, представляет собой участок прилегания желудка и называется желудочной поверхностью, facies gastrica; на желудке она соответствует задней поверхности его тела, примыкающей около дна к большой кривизне. Медиальная половина висцеральной поверхности селезенки соответствует месту прилегания левого надпочечника и левой почки – почечная поверхность, facies renalis. К переднему концу медиальной половины селезенки, у самых ее ворот, примыкает конец хвоста поджелудочной железы. Ниже, занимая участок у extremitas anterior, прилежит левый, селезеночный, изгиб ободочной кишки – ободочная поверхность, facies colica.
Селезенка одета со всех сторон висцеральной брюшиной; лишена брюшины только висцеральная поверхность на протяжении ворот, где входят селезеночные сосуды, a. et v. lienales, нервы. От ворот селезенки идут две брюшинные связки – желудочно-селезеночная и диафрагмально-селезеночная, lig. gastrolienale et lig. phrenicolienale, представляющие продолжение одна другой; они являются левой частью дорсальной брыжейки желудка, в которую как бы вставлена сбоку селезенка. В составе желудочно-селезеночной связки к воротам селезенки подходит хвост поджелудочной железы. Передний конец селезенки, направленный вниз и вперед, покоится на левой диафрагмально-ободочной связке, соединяющей левый изгиб ободочной кишки с париетальной брюшиной диафрагмы, lig. phrenicocolicum sinistrum, и ограничивает селезеночное углубление, recessus lienalis сальниковой сумки. Нередко в желудочно-селезеночной связке могут находиться небольшие добавочные селезенки, lien accessorius.
Строение селезенки. Селезенка покрыта серозной оболочкой , tunica serosa , и волокнистой соединительнотканной оболочкой, tunica fibrosa . От фиброзной оболочки вглубь органа проходят перегородки – перекладины селезенки , trabeculae lienis , которые могут соединяться друг с другом либо свободно заканчиваться. Паренхима органа – пульпа (мякоть) располагается между трабекулами. В ней выделяют красную пульпу (pulpa rubra ), занимающую 75% объема органа и белую пульпу (pulpa alba ), занимающую около 20% объема. Красная пульпа располагается между венозными синусами селезенки в виде селезеночных тяжей, состоящих из петель ретикулярной ткани, заполненных эритроцитами, лейкоцитами, лимфоцитами, макрофагами. В ней также имеются эллипсоидные макрофагально-лимфоидные муфты (эллипсоиды, эллипсоидные муфты), окружающие каппиляры и состоящие из плотно лежащих ретикулярных клеток и волокон, макрофагов, лимфоцитов. Белая пульпа – типичная лимфоидная ткань, из которой состоят лимфоидные узелки селезенки и периартериальные лимфоидные муфты. Лимфоидные узелки имеют округлую форму и располагаются обычно и местах ветвления артерий, как правило, эксцентрически по отношению к последним. Периартериальные лимфоидные муфты (влагалища) окружают пульпарные артерии или начальные отделы центральных артерий селезенки, дистально переходят в лимфоидные узелки.
Лимфатический узел
Лимфатические узлы располагаются на пути лимфатических сосудов. В теле человека насчитывается, в среднем, 500-700, а иногда до 1000 лимфатических узлов.
Функции лимфатических узлов:
1. Иммунопродуктивная – образуются лимфоциты, плазматические клетки, осуществляющие реакции клеточного и гуморального (выработка антител) иммунитета.
2. Механического фильтра – инородные частицы и опухолевые клетки задерживаются на перекладинах, выпячиваниях, содержащих ретикулярные волокна.
3. Биологического фильтра – инородные частицы, задержавшись, захватываются макрофагами и перевариваются (фагоцитоз), если не могут перевариваться – переносятся в паренхиму узла, где и накапливаются (пыль и др. инородные частицы) или размножаются (опухолевые клетки).
4. Депо лимфы – обширная сеть синусов позволяет сравнить лимфатический узел с губкой.
Строение . К лимфатическому узлу подходят приносящие лимфатические сосуды, которые несут лимфу как непосредственно от органов, так и от других лимфатических узлов. Из лимфатических узлов выходят выносящие лимфатические сосуды, направляющиеся к другим узлам или к стволам и протокам. Приносящие сосуды впадают в узел со стороны выпуклой его поверхности, выносящие выходят из ворот узла. Лимфатические узлы могут иметь несколько ворот.
Лимфатический узел (nodus ly m phaticus) состоит из паренхимы и стромы (рис. 62). К строме узла относятся соединительнотканная капсула и отходящие от нее в вещество узла трабекулы (перегородки).
Паренхима лимфатического узла состоит из лимфоидной ткани, в которой выделяют корковое и мозговое вещество . В корковом веществе имеются лимфоидные узелки, в которых различают светлые участки – центры размножения. Мозговое вещество представлено мякотными тяжами. Все вещество лимфатического узла пронизано синусами. Непосредственно под капсулой находится подкапсульный (краевой) синус, в который поступает лимфа из приносящих лимфатических сосудов.
Рис. 62. Строение и кровоснабжение лимфатического узла .
1 – артерия лимфатического узла; 2 – вена лимфатического узла; 3 – выносящий лимфатический сосуд; 4 – лимфатический фолликул; 5 – капсула; 6 – трабекула; 7,9 – приносящие лимфатические сосуды
С внутренней стороны к краевому синусу прилежит корковое вещество лимфатического узла, пронизанное корковыми (промежуточными) синусами, которые берут начало от краевого синуса. В мозговом веществе корковые синусы продолжаются в более широкие мозговые синусы, впадающие в области ворот в воротный синус (рис. 63).
Рис. 63. Схема внутриузлового лимфообращения.
1 – приносящие лимфатические сосуды; 2 – краевой синус; 3 – мозговой синус; 4 – промежуточный синус; 5 – отводящий лимфатический сосуд. Сплошными стрелками показан прямой (быстрый) путь, пунктирными – непрямой (медленный) путь тока лимфы
Из воротного синуса начинаются выносящие лимфатические сосуды. Краевой синус, продолжаясь по поверхности коркового вещества, также впадает в воротный синус.
Размеры и форма синусов зависят от места расположения лимфатических узлов в теле человека. В капсуле и трабекулах лимфатических узлов есть гладкомышечные клетки и их пучки, сокращение которых ведет к уменьшению объема узлов и способствует проталкиванию лимфы в выносящие лимфатические сосуды.
Иммунная система - это совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфатических клеток тела. Синонимом иммунной системы является лимфатическая система .
Лимфоидные органы - это функциональные тканевые образования, в которых образуются иммунные клетки и где они приобретают иммунную специфичность.
Среди органов иммунной системы различают:
- Центральные: вилочковая железа (тимус), костный мозг, бурса (у птиц).
- Периферические: кров, лимфа, селезенка, лимфатические узлы.
Система лимфоэпителиальных образований: скопления лимфоидной ткани слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, дыхательных и мочеполовых путей.
Центральные органы иммунной системы Костный мозг является одновременно органом кроветворения и органом иммунной системы. Общая масса костного мозга равна 2,5 - 3 кг. Выделяют красный и желтый костный мозг. По функциональному назначению в красном костном мозге различают миелоидную (гемоцитопоэтическую) и лимфоидную ткани, из которых идет образование клеток крови, моноцитов и В - лимфоцитов. Желтый костный мозг представлен в основном жировой ткани, которая заместила ретикулярную. Кровеобразующие элементы в желтом мозге отсутствуют. Но при больших кровопотерях на месте желтого костного мозга могут вновь появиться очаги кроветворения за счет стволовых клеток, поступивших с кровью.
Тимус (вилочковая железа, зобная железа) расположен в грудной полости, позади верхней части грудины.
Состоит из двух неодинаковых по форме и размеру долей, которые плотно прижаты друг к другу. Снаружи он покрыт капсулой из соединительной ткани. В глубь органа от нее отходят тяжи, перегородки . Они делят всю ткань, железы на маленькие дольки. В вилочковой железе различают наружное более темное корковое вещество, где господствуют лимфоциты, и центральное, светлое мозговое вещество, где располагаются железистые клетки. Клеточный состав тимуса полностью обновляется за 4 -6 дней. Из тимуса в периферические лимфоидные ткани мигрирует около 5 % новообразующих лимфоцитов. Для большинства других клеток, образующихся в тимусе, он же становится "могилой" клетки погибают в течение 3 - 4 дней. Причина гибели не расшифрована. Вилочковая железа имеет еще одно имя - тимус, что в переводе с греческого означает «жизненная сила«. Правда, 100 лет назад медики называли ее не иначе как зобной железой (за непосредственную близость к щитовидной) и имели весьма смутное представление о возможностях и обязанностях этого органа. В 60-х годах прошлого столетия ученых наконец-то осенило: да ведь вилочковая железа относится к органам иммунной системы! Причем не к второстепенным, как, скажем, лимфатические узлы, гланды или аденоиды, а к самым что ни на есть центральным. Американские ученые уверены: с вирусом СПИДа нужно бороться не с помощью лекарств, а путем стимуляции тимуса, который вырабатывает так называемые Т-хелперы -разновидность активных лимфоцитов, активно борющихся с этим вирусом.
Роль тимуса как эндокринной железы известна давно. Известно также, что тимус вскоре после рождения ребенка поставляет лимфоидные клетки в лимфатические узлы и селезенку и осуществляет образование и секрецию специфических гормонов, оказывающих влияние на развитие и созревание определенных клеток лимфоидной ткани. К настоящему времени из экстрактов вилочковой железы выделено и охарактеризовано несколько гормонов, в основном представленных низкомолекулярными полипептидами. Они оказывают влияние на различные типы лимфоидных клеток, выполняющих специфические функции. К иммуномодуляторам первого поколения, полученным на основе экстрактов ткани тимуса, относятся тактивин и тималин.
Бурса (сумка Фабрициуса ) является центральным органом иммунной системы у птиц. У млекопитающих и человека этой сумки нет.
Бурса представляет нечто подобное человеческому аппендиксу, слепому отростку кишечника. Только аппендикс располагается в середине кишечника, а Фабрициуса сумка вблизи анального отверстия у птиц.
Основным структурным элементом сумки служит лимфоидный узелок с корковой и мозговой зонами. Корковая зона содержит несколько плотных слоев лимфоцитов. Под ними расположен базальный эпителиальный слой. В центральной части среди ретикулоцитов находятся преимущественно малые лимфоциты. По периферии мозговой зоны расположены менее зрелые базофильные клетки лимфоидного ряда.
Селезенка - кроветворный орган, а также периферический орган иммунной системы, располагается слева от желудка, в левом подреберте, на пути тока крови по главным магистральным сосудам.
Ежедневно через нее проходит около 800 мл крови. Это мощный фильтр для чужеродных белков, погибших форменных элементов и микроорганизмов, попавших непосредственно в кровоток. Селезенка является главным источником антител при внутривенном введении антигена. Именно в селезенке раньше, чем в каком-либо ином органе, в ответ на введение антигенных частиц начинается синтез JgM . Селезенка способна продуцировать факторы, стимулирующие фагоцитоз лейкоцитами и макрофагами. Селезенка контролирует состав крови, освобождая ее от «старых», отживших клеток (эритроцитов и лейкоцитов).
Лимфатические узлы - выполняют роль биологических фильтров.
Они расположены на пути следования лимфы по лимфатическим сосудам от органов и тканей к лимфатическим протокам. Они находятся в хорошо защищенных местах и в области суставов. Отличительной особенностью органов лимфоидной системы является постоянное обновление состава иммунокомпетентных клеток и обеспечение их циркуляции в организме. Иммунокомпетентные клетки первоначально образуются в красном костном мозге, в котором продуцируются все клетки крови. Еще незрелые клетки – предшественники лимфоцитов – поступают в тимус, где трансформируются в так называемые Т-лимфоциты (тимусзависимые лимфоциты). Часть клеток красного костного мозга преобразуется в другую популяцию иммунокомпетентных клеток – В-лимфоциты . Поскольку лимфоциты продуцируются в красном костном мозге и тимусе, их относят к первичным лимфоидным органам. Дальнейшее созревание лимфоцитов и взаимодействие их с антигенами происходит в так называемых вторичных лимфоидных органах – лимфатических узлах, миндалинах, селезенке и лимфоидных узелках, куда они попадают с током крови и лимфы.
В теле человека органы лимфоидной системы локализуются не беспорядочно, а в определенных местах. Первичные (центральные) лимфоидные органы, где образуются лимфоциты, расположены в хорошо защищенных местах: костный мозг – в полостях костей, тимус – в грудной полости, позади грудины .
Вторичные (периферические) лимфоидные органы находятся на пути возможного внедрения в организм чужеродных агентов или на пути следования чужеродных веществ, образовавшихся в самом организме. Они создают своеобразные «охранные посты» на границе внутренней и внешней среды.
Миндалины залегают в стенках начальных отделов пищеварительной и дыхательной систем (на границе полости рта, полости носа и глотки), образуя так называемое лимфоидное глоточное кольцо.
Одиночные и групповые лимфоидные узелки рассеяны в толще слизистой оболочки органов пищеварения, дыхания и мочевыводящих путей. В этих местах осуществляется иммунный надзор за воздухом и пищей, поступающими из внешней среды.
