Иммунитет система организма и ее функции
Большинство сталкивалось с моментами, когда возникает беспричинная сонливость, недомогание, хронические болезни, простуды. Но стоит понимать, что ничего не бывает просто так – все имеет свое объяснение. Состояние здоровья напрямую зависит от того, насколько эффективно функционируют защитные функции, а если не способны побороть проблемы – налицо падение иммунитета человека.
Если говорить кратко, то иммунитет — это система, обнаруживающая чужеродные клетки — антигены и включающая механизмы для защиты организма. Для истребления вторгшегося чужака иммунная система (ИС) вырабатывает клетки специфического типа – антитела, способные связаться с антигеном, распознать «код» и уничтожить.
Функции иммунитета
Иммунная система человека — это слаженный механизм, создающий барьер для пагубного воздействия как внешних, так и внутренних факторов. У здорового человека она невосприимчива не только к инфекциям, микробам, бактериям, но и к инородным организмам, не имеющим одинаковый генетический код с человеческим организмом. Иммунитет, с биологической точки зрения, сохраняет оптимальное постоянство среды внутри тела и защищает от внешних пагубных факторов, в том числе и простейших гельминтов. Если говорить кратко, то иммунитет – это система, не позволяющая проникать инфекциям и бактериям, а также способ защиты от развития опасных патологий – онкологии, воспалительных и аутоиммунных процессов. Именно по этой причине, на ранках, царапинах, ссадинах, местах проведения операций и других пораженных зонах происходит быстрое заживление, восстановление после болезней.
Иммунитет – это система определения опасности, которая возникла вместе с появлением многоклеточных организмов для того, чтобы помочь им выжить. Она имеет свойство распознавания чужаков, вызывающих опасные патологии для организма. Распознавание происходит на генетическом уровне, так как любая клетка обладает информацией. Врачи называют данное свойство «меткой».
Виды иммунитета
Существует два вида – врожденный и приобретенный иммунитет.
Врожденный иммунитет
Врожденный иммунитет, который также называют видовым, генетическим, наследственным, естественным мы получаем от своих родителей, те от своих и т.д. Такой тип защиты от ряда возбудителей свойственен определенному типу животного мира. Врожденный также подразделяется на два вида.
- Индивидуальный: присущ отдельным особям, видам, при этом остальные имеют чувствительность к определенному возбудителю.
- Видовой: присущ всем представителям данного вида, бывает абсолютным и относительным.
При абсолютном возникновение определенного заболевания невозможно ни при каких условиях. Относительный возможен при способствующих условиях – возраст, перегрев, переохлаждение и т.д. Стоит указать, что факторы врожденного иммунитета чаще присущи взрослым особям, у новорожденных она, как правило, отсутствует.
Естественная устойчивость – это не только видовой признак, она может проявляться отдельными породами, популяцией и даже родовой линией.
Приобретенный иммунитет
Приобретенный – это способность организма противостоять определенным возбудителям, с которыми он сталкивается в течение жизни, не передается по наследству. Приобретенный естественным путем делится на активный и пассивный виды иммунитета.
- Активный – проявляет себя после того, как организм переносит заболевание, поэтому его также называют постинфекционным. Сохраняется в течение нескольких лет, а у ряда особей в течение жизни. Иммунный ответ на возбудитель возможен при попадании его малых доз в организм в течение длительного времени. Таким образом, происходит скрытая иммунизация или субинфекция иммунизирующая.
- Пассивный развивается за счет поступления в организм младенца антител через плаценту в утробе матери – плацентарный, или грудное молоко – колостральный. Благодаря этому виду невосприимчивость организма к возбудителю сохраняется на протяжении нескольких месяцев, затем в «дело» вступает приобретенный иммунитет.
Как работает иммунитет
С детских лет мы знаем, что иммунная система защищает наш организм от проникновения инфекций, микробов, болезнетворных микроорганизмов. Также сюда можно отнести пагубное воздействие внешней среды – холода, жары, ультрафиолетового излучения, простейших гельминтов. Но, мы мало представляем, какова роль иммунной системы внутри человеческого тела. Ее можно вполне обоснованно называть «санитаром», «мусоросборником», без которого существование попросту невозможно.
Клетки иммунитета – макрофаги, истребляют возбудителей, собирают остатки жизнедеятельности отмерших клеток, выводят из организма токсины, продукты застоя. За счет этого сохраняется на оптимальном уровне метаболизм, заживают раны, восстанавливаются силы после тяжелых болезней, хирургических операций и т. д.
Органы иммунной системы
Чтобы детально выяснить – что такое иммунитет и как его повысить, следует изучить всю иммунную систему , в которую входят клетки, органы, лимфатика. Участники симбиоза:
- Лимфатическая система (узлы – мягкое, овальное тканевое образование с большим содержанием лимфоцитов).
- Вилочковая железа – тимус расположен за грудиной, здесь размножаются лимфоидные клетки.
- Миндалины – небольшие образования лимфоидной ткани на глоточных стенках.
- Костный мозг – ткань с пористой структурой, напоминающей губку, находится внутри плоских или трубчатых костей, продуцирует клетки крови – эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
- Образования лимфоидные в кишечнике (бляшки пейеровые) – расположены на стенках аппендикса, участвуют в циркуляции протоков, соединяющих между собой лимфатические узлы.
- Селезенка – схожий на большой лимфатический узел орган, предназначенный для фильтрации кровотока, сохранения клеток крови и продуцирования лимфоцитов. Располагается под левыми ребрами рядом с желудком.
- Лимфа – бесцветная жидкость с высоким содержанием лимфоцитов, текущая по сосудам.
- Лимфоциты. Данные клетки также называют «солдатами» иммунитета, так как именно они уничтожают любого возбудителя, вторгающегося в организм человека или сформировавшегося внутри – больные клетки, вызывающие онкологию, аутоиммунные процессы, воспаления и т. д.
Интересный факт: аутоиммунные болезни — это сбой в работе иммунитета, при котором макрофаги начинают путать собственные клетки организма с чужими, и пытаются их истребить.
Среди лимфоцитов есть В и Т-лимфоциты. В купе с другими клетками иммунной системы, они создают защитный барьер, при этом тип Т обучает отличать свои клетки от чужих на раннем этапе развития иммунитета, в детские годы. Процесс происходит в вилочковой железе, а при достижении подросткового возраста активность снижается.
Причины снижения иммунитета
Существует ряд как неподконтрольных нам факторов, так и причин, напрямую зависящих от нашего поведения.
- Курение – в организм попадают канцерогены, воздействующие на организма на клеточном уровне. Частицы видоизменяются и превращаются в свободные радикалы, приводящие не только к падению ИС, но и онкологическим, инфекционным, воспалительным, аутоиммунным процессам.
- Неправильное питание – жирная, копченая, сладкая, мучная пища, содержащая много быстрых углеводов, соли приводит к нарушению работы ЖКТ, участвующего в формировании и сохранении иммунитета на оптимальном уровне. Плюс, тяжелая еда разрушает печень, являющейся органом для фильтрации крови и выделения из организма токсинов.
- Алкоголь – алкалоиды разрушают работу всего ЖКТ, печени, почек. Плюс, вызывают патологические деформации клеток, в том числе и иммунных.
- Гиподинамия – малоактивный образ жизни тормозит процессы метаболизма – обновления клеток. Плюс, происходит торможение циркуляции крови, возникают застойные процессы, отравляющие организм и создающие нагрузку для ИС.
- Стрессы – нервные переживания, депрессии, конфликты вызывают дисбаланс в гормональной сфере – снижается уровень выработки кортизола, подавляющего тестостерон, эстроген. Такой фон становится причиной падения иммунитета.
- Плохой сон, бессонница – организм не успевает накопить силы, восстановиться после тяжелого дня. По этой причине вырабатывается недостаточное количество мелатонина, без которого ИС не способно произвести оптимальное количество белых клеток крови, главных участников иммунной системы.
- Ультрафиолетовые лучи – длительное нахождение на открытом солнце, увлечение загаром приводит к разрушению клеток иммунитета.
- Вода – главный источник питания для клеток. Без оптимального количества жидкости невозможна транспортировка кислорода и других ценных веществ.
Существует мнение, что причиной падения иммунитета может быть чрезмерное потребление белка через молоко, яйца, мясо и т.д.
Как укрепить иммунитет
Чтобы понять, каким образом повысить защитные функции организма, нужно уяснить, что иммунитет – это система, взаимосвязь различных процессов, органов, клеток и т. д. А значит, важно отказаться от привычек, вредящих как организму в целом, так и отдельным органам. Но если даже при их устранении состояние здоровья остается плачевным, необходимо обратиться к врачу и пройти детальное обследование организма, выявить опасные процессы, подавляющие иммунную системы.
- Здоровый образ жизни – весьма доступный и важный комплекс, благодаря которому можно укрепить иммунитет, здоровье в целом.
- Правильное питание: фрукты, овощи, морепродукты, рыба, орехи, ягоды, зелень и т.д.
- Отказ от алкоголя. Печень – единственный орган, способный к полному самовосстановлению. Достаточно не пить в течение трех месяцев, как главный фильтр организма будет вновь молодым и здоровым.
- Отказ от курения – данная пагубная зависимость является причиной множества бед, несущих смертельную угрозу для организма, в том числе эмфизема, инфаркт, инсульт аутоиммунные процессы, рак легких и т. д.
- Нормализация сна — необходимо создать все условия, чтобы организм мог отдохнуть на протяжении минимум 6-7 часов.
- Употребление отваров, настоек и чаев из ромашки, крапивы, изюма, мяты, шиповника.
- Вести активный образ жизни – заниматься плаванием, посещать фитнесс, секции йога, просто ежедневно гулять на свежем воздухе, не набирать лишний вес и избегать инфекционные, грибковые заболевания.
- Контроль за эмоциями, важно избегать стрессы. Радость, веселое настроение способствует выработке гормонов удовольствия, активирующих защитные механизмы организма. А это значит, что выражение: «Улыбайтесь, Господа, улыбайтесь!» имеет не только философское, но и медицинское значение.
Книги по укреплению иммунитета
Чтобы детально исследовать понятие иммунной системы и способы его укрепления, издаются тематические работы от известных авторов. Среди самых популярных:
- Умнякова Екатерина, «Как работает иммунитет»; 2018 год, издательство «Аванта». В книге Умняковой Е. излагается научное представление об иммунной системе, процессах в организме. Также автор развеивает устоявшиеся мифы, а с помощью простых аналогий и примеров из жизни доступно объясняет о всех процессах, связанных с иммунной системой человека.
- Фурман Джоэл, «Нетрадиционная медицина и народная кулинария»; 2013 год, издательство Эксмо.
Недоспасов С. А., «Врожденный иммунитет и его механизмы»; 2012 год, издательство Научный мир.
Для защиты организма природа создала многоэтапную систему обороны. При вторжении чужеродные агенты сталкиваются со следующими компонентами иммунной системы:
кожа и слизистые оболочки: симбиотические бактерии, живущие на границе нашего организма и окружающей среды, выделяют вещества, губительно действующие на патогенные (болезнетворные) микроорганизмы;
слизистые оболочки дыхательных путей, пищеварительного тракта, мочевыделительной системы не только заселены симбиотическими бактериями, но и покрыты слизистыми выделениями: со слизью из организма удаляются чужеродные вещества и микроорганизмы; кроме того, слизистые выделения содержат вещества, обладающие противомикробной, противовирусной и противогрибковой активностью (например, лизоцим — антибактериальный агент, фермент, разрушающий муреин клеточных стенок бактерий);
стенки лимфатических и кровеносных сосудов: воспалительная реакция сопровождается расширением капилляров (покраснение — гиперемия), повышением температуры, увеличением проницаемости их стенок для лейкоцитов и белка плазмы фибриногена. Фибриноген превращается в фибрин и закупоривает лимфатические сосуды. Это препятствует оттоку лимфы из воспалённого участка и распространению инфекции. Развивается отёк. В очаге воспаление скапливается большое количество лейкоцитов-фагоцитов, которые поглощают вторгшиеся микроорганизмы.
Иммунная система — система органов и тканей позвоночных животных, которые защищают организм от чужеродных агентов: болезнетворных микроорганизмов, инородных тел, ядовитых веществ и переродившихся клеток самого организма.
Иммунной системе принадлежат следующие структуры (рис. 1):
центральные органы —
костный мозг;
тимус.
Органы, содержащие лимфоидную ткань (лимфоциты различной степени зрелости):селезёнка;
лимфатические узлы;
пейеровы бляшки кишечника;
миндалины;
аппендикс.
Рис. 1. Органы иммунной системы человека
По организации и механизмам функционирования иммунная система подобна нервной системе.
Обе системы представлены центральными и периферическими органами, способными реагировать на разные сигналы, имеют большое количество рецепторных структур и специфическую память.
Особенности иммунной системы:
ранняя закладка в эмбриогенезе;
костный мозг и тимус хорошо защищены от повреждений;
диффузность: компоненты иммунной системы равномерно распределены по всему телу;
циркуляция клеток иммунной системы с кровотоком и лимфотоком по всему организму;
способность вырабатывать антитела — молекулы, осуществляющие специфическую защиту от определённых чужеродных агентов (антигенов).
К центральным органам иммунной системы относят костный мозг и тимус. В костном мозге из его стволовых клеток образуются В-лимфоциты. В тимусе происходит дифференцировка Т-лимфоцитов, образованных из поступивших в этот орган стволовых клеток костного мозга. В дальнейшем В- и Т-лимфоциты с током крови попадают в периферические органы иммунной системы, к которым относят миндалины, лимфоидные узелки, расположенные в стенках полых органов пищеварительной и дыхательной систем, мочевыводящей системы, лимфоидные пейеровы бляшки в стенках тонкой кишки, лимфатические узлы и селезёнку, а также многочисленные лейкоциты, свободно перемещающиеся в органах и тканях с целью поиска, распознавания и уничтожения чужеродных веществ.
Наиболее высокой степенью активности иммунной системы считается появление в лимфоидных узелках центров размножения — мест образования лимфоцитов. Такие центры появляются при сильных либо длительных антигенных влияниях (агрессивной внешней среде, инфекциях, онкологических процессах).
| Органы иммунной системы | Функции органов иммунной системы |
|---|---|
| красный костный мозг | образование всех клеток крови; дифференциация В-лимфоцитов |
| тимус | дифференциация Т-лимфоцитов |
| лимфатическая система | удаление из организма чужеродных веществ (погибших клеток, клеток-мутантов и т. п.) путем фильтрации тканевой жидкости через лимфатические узлы |
| миндалины (миндалевидные железы) | образуют окологлоточное лимфоидное кольцо — защиту от инфекции из ротовой и носовой полости |
| аппендикс | защищает нижние ворота инфекции (от инфекции, проникающей через толстый кишечник) |
| селезёнка | лежит на пути тока крови из артериальной системы в венозную: распознавание и утилизация вышедших из строя эритроцитов |
Таким образом, иммунная система состоит из многих компонентов, но главные среди них — лейкоциты.
Все лейкоциты имеют общее происхождение из гемопоэтических стволовых клеток красного костного мозга (рис. 2).
Рис. 2. Происхождение лейкоцитов
Все эти клетки циркулируют в крови, хотя свои функции они выполняют в основном вне сосудов.
Основные функции лейкоцитов:
обнаружение и уничтожение бактерий, вирусов и других чужеродных агентов путем фагоцитоза;
уничтожение изменённых клеток (раковых и т. п.);
уничтожение погибших клеток организма;
участие в аллергических реакциях;
участие в воспалительных реакциях при повреждениях тканей;
выработка антител;
формирование иммунной памяти организма.
Виды лейкоцитов
Лейкоциты делятся на три главные группы: гранулоциты, моноциты и лимфоциты.
Гранулоциты содержат многочисленные лизосомы, секреторные пузырьки и гранулы. В соответствии с различным характером окраски этих гранул гранулоциты делятся на нейтрофилы, базофилы и эозинофилы (рис. 3).
Эозинофилы (розовая окраска гранул) защищают организм от паразитов и способствуют развитию аллергических реакций. Уровень эозинофилов повышается при глистных инвазиях (заражениях).
Базофилы (сине-фиолетовая окраска гранул) выделяют гистамин, который участвует в воспалительных реакциях.
Нейтрофилы (фиолетово-розовая окраска гранул) способны к фагоцитозу. Они захватывают, убивают и переваривают микроорганизмы (в основном бактерии).
Рис. 3. Гранулоциты
Моноциты — самые крупные из лейкоцитов (рис. 4). Выходя из кровяного русла, они становятся макрофагами (рис. 5) — крупными клетками серо-голубого цвета. Как и нейтрофилы, они способны к фагоцитозу (рис. 6). Макрофаги, однако, значительно больше по размерам и дольше живут, чем нейтрофилы.
Рис. 4. Моноцит Рис. 5. Макрофаг Рис. 6. Макрофаг поглощает раковые клетки
Таким образом, фагоцитами являются гранулярные нейтрофилы и более крупные и долгоживущие агранулярные макрофаги (моноциты).
Лимфоциты участвуют в иммунном ответе:
B-лимфоциты (рис. 7) производят антитела;
T-лимфоциты (рис. 8) убивают клетки, инфицированные вирусом, и регулируют активность других лейкоцитов;
нормальные (естественные) киллеры уничтожают некоторые виды опухолевых и заражённых вирусами клеток.
B-лимфоциты образуют антитела, являющиеся изменёнными формами собственных поверхностных рецепторов.
Рис. 7. B-лимфоцит Рис. 8. Т-лимфоцит
T-лимфоциты подразделяются на:
T-хелперы, способствующие развитию иммунного ответа;
T-супрессоры, подавляющие развитие иммунного ответа;
T-киллеры, уничтожающие клетки, несущие на себе антигены.
Рис. 9. Виды лейкоцитов и их функции
Кроме лимфоцитов этих двух главных классов известны ещё лимфоциты, осуществляющие неспецифические реакции.
Тучные клетки относятся к вспомогательным клеткам иммунной системы. Они представляют незрелые лейкоциты, которые мигрируют из кровяных сосудов в ткани, где подвергаются окончательной дифференцировке и созреванию (рис. 10). Тучные клетки находятся практически во всех тканях, но особенно их много в коже, около сосудов и в слизистой оболочке дыхательных путей и кишечника.
Рис. 10. Тучная клетка
В тканях тучные клетки активно перемещаются с помощью псевдоподий. В их цитоплазме содержится большое количество везикул (пузырьков). При контакте тучной клетки с антигеном везикулы сливаются с клеточной мембраной в течение доли секунды, и их содержимое освобождается. Этот процесс играет важную роль в аллергических и воспалительных реакциях немедленного типа.
Не смотря на то, что тучные клетки способны самостоятельно уничтожать некоторые антигены путем фагоцитоза, основная их роль заключается в координации врожденных и адаптивных иммунных реакций.