Какой гормон отвечает за иммунитет
Многие из нас даже не догадываются о существовании такого органа как надпочечники – мы с большим трудом можем предположить, где этот орган располагается.
Но необходимо знать, что надпочечники играют существенную роль в формировании иммунитета и нашего веса. Их значимая роль неоспорима также в деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. Этот орган несет ответственность и за обмен веществ в организме, и за его нарушения.
Надпочечники – железы внутренней секреции
Итак, попробуем внести ясность. Надпочечники – это парные железы эндокринной системы и не имеют к почкам никакого отношения. Они выделяют гормоны, поступающие впоследствии непосредственно в кровоток. Эти гормоны принимают участие в метаболизме, а также, что немаловажно, участвуют в процессе адаптации организма ко всем внешним неблагоприятным условиям.
Название свое надпочечники получили из-за своего характерного расположения. В организме они расположены непосредственно над верхними полюсами почек. Но при этом форма желез существенно отличается от формы нижележащих органов. Правый надпочечник напоминает формой треугольник, а вот левый больше похож на полумесяц. Несмотря на существенную разницу во внешнем виде, надпочечники выполняют одинаковые функции.
На самом деле, размер надпочечников очень небольшой – объем не превышает полтора кубических сантиметра, а вес не превышает пяти граммов. И правый, и левый надпочечник состоят из двух частей: внутреннего мозгового слоя и покрывающего его коркового слоя. Причем, внешний слой – его также называют кортикальный – занимает до 80% объема органа.
Кортиковый слой условно разделяется на три зоны. Каждая из них узкоспециализирована и отвечает за выработку определенного вида кортикостероидов. Это группа гормонов, которая отвечает за купирование воспалительных процессов, определенные механизмы обмена веществ и за работу иммунной системы.
Гормоны надпочечников и вес
Катехоламины
Внутренний «слой» надпочечников производит гормоны, которые нормализуют деятельность центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, а также регулируют термогенез (выработка организмом теплоты для поддержания постоянной температуры тела, а также для обеспечения работоспособности всех систем организма, включая клеточные структуры). Эти гормоны носят название катехоламинов.
Катехоламины отвечают не только за гормональный баланс и, соответственно, за вес, но и регулируют работу сердца, помогая нам просто не разорваться на кусочки во время различных стрессовых ситуаций. К катехоламинам относятся такие гормоны как адреналин, кортизол, а также альдостерон и различные андрогены.
Кортизол
Функция кортизола в том, что он отвечает за работу всех защитных функций нашего организма, а также помогает ему справляться с разнообразными стрессовыми ситуациями. У кортизола, в общей сложности, десять механизмов воздействия.
Первый из них считается главным – он контролирует процессы иммунной защиты. Именно выработка кортизола является для организма сигналом к включению иммунной системы, а также производству лимфоцитов, которые защищают организм от бактерий и вирусов. Кортизол и реакция на его выработку организма уберегает нас от летальных исходов при разнообразных воспалениях, как внутренних, так и внешних.
Вторая функция кортизола в том, что он защищает нас от разнообразных эмоциональных потрясений, волнений и перенапряжений – стрессов.
В различных стрессовых ситуациях организм начинает вырабатывать кортизол, деятельность сердечной мышцы активируется, улучшается работа центральной нервной системы, что позволяет организму побороть стресс самостоятельно.
Колебания уровня кортизола в крови
При нарушениях выработки кортизола, то есть когда его уровень постоянно повышен или понижен, в организме может возникнуть множество проблем.
Причиной постоянно повышенного уровня кортизола может стать хронический стресс. При этом происходит разрастание коркового (внешнего) слоя надпочечников и в организме возникает такое заболевание как гиперкортицизм. Результатом этого заболевания становится нарушение циркуляции крови, не снижается уровень сахара. У человека наблюдается постоянно повышенное давление, а также истощение нервной системы.
Однако самое неприятное при повышенном уровне кортизола – нарушение обмена веществ. В это время в надпочечниках начинается процесс липогенеза, проще говоря, увеличивается подкожный слой жира. Важно осознавать, что в таких стрессовых ситуациях жир перераспределяется в организме и основными местами его концентрации становятся спина, живот, а также задняя часть шеи. При этом руки и ноги остаются худыми. Такое специфическое строение тела позволяет точно диагностировать гиперкортицизм в запущенной форме. Кроме вышеперечисленных признаков, наблюдается истончение кожи на лице – она становится склонной к трещинам и красноте. Кроме этих неприятностей, человек становится крайне раздражительным.
При затянувшемся стрессе стоит обратиться к психиатру, а вот при проблемах с весом поможет эндокринолог.
Понижение уровня гормона кортизола может быть связано не только с опухолью надпочечников, но и с нарушениями работы всей эндокринной системы. Но и нахождение в длительном стрессе также может снизить выработку кортизола! В первую очередь при снижении уровня кортизола страдает, конечно же, иммунная система. Человека преследуют постоянные инфекционные заболевания. Это, в свою очередь, становится причиной истощения надпочечников и приводит, в конце концов, к их отказу.
Статистика утверждает, что около 85 процентов случаев отказа надпочечников являются следствиями таких заболеваний как туберкулез, инфаркт, инсульт, а также длительный прием гормональных препаратов. Это могут быть препараты от астмы, различных аллергий или же нейродермитов. Такие препараты нарушают процесс выработки организмом гормонов.
Адреналин
Адреналин – это гормон, которые мобилизует возможности организма и помогает противостоять опасности. Стимулируют его выработку состояние страха и опасности и, как ни странно, сильного холода. При этом выброс адреналина в кровь вызывает цепочку реакций, которые обеспечивают кратковременный высокий уровень готовности к тяжелым нагрузкам. Этот сложный механизм был сформирован в процессе эволюции и в результате он приводит организм в состояние, которое существенно повышает уровень подготовки к борьбе или бегству от опасности.
Одновременно с этим, в крови повышается уровень содержания сахара, что обеспечивает ресурсы для усиленной работы мышц и ресурсы энергетические – для усиленной работы мышечной системы. Для насыщения организма кислородом учащается дыхание, а также повышается давление в сосудах и их тонус. Говоря проще, адреналин позволяет оставаться нашему организму «на максимуме» не только физических возможностей, но и психических.
Важно отметить, что этот гормон практически как наркотик может вызывать у человека привыкание. Его переизбыток существенно притупляет чувство опасности, и люди просто перестают видеть преграды на своем пути. Однако любителям острых ощущений стоит помнить о том, что в таком «постоянном напряге» жить долго нельзя. Со временем притупляются эмоции, и, в конце концов, просто может произойти неконтролируемый выброс адреналина, что может стать причиной серьезного гипертонического криза.
Альдостерон
Альдостерон – гормон, который отвечает за сохранение водно-соляного баланса, а также электролитного обмена. Действие этого гормона направлено на почки – он дает им понять, какие вещества и в каком количестве необходимо вывести из организма, а какие – оставить. Эти вещества и обеспечивают электролитный баланс организма – баланс калия, натрия и хлора. Действие этого гормона важно на клеточном уровне. Альдостерон, как и ренин (гормон почек), работает на повышение артериального давления.
Нехватка альдостерона может возникнуть после длительных серьезных заболеваний или же чересчур затянувшегося стресса. Его признаками могут стать отечность, снижение давления, а также перебои в работе сердца. Для восстановления выработки альдостерона и профилактики его нехватки в настоящее время назначают глюкокортикоиды. Если же нарушение произошло из-за образования опухоли, то пациенту предстоит операция по ее удалению. В особо тяжелых случаях необходимо удаление опухоли вместе с железой.
Повышение уровня альдостерона носит название гиперальдостеронизм: он возникает в организме вследствие доброкачественной опухоли.
Андроген
Андроген – это гормон, который регулирует половую деятельность. Это мужской гормон. Свою функцию этот гормон выполняет у детей обоих полов до начала периода полового созревания.
В период полового созревания женского организма эта функция передается яичникам, а мужского – яичкам. После этого их работа становится менее важной, за исключением таких случаев, когда происходят нарушения в работе коры надпочечников. Так, например, на ранних стадиях беременности повышенный уровень андрогена может вызвать выкидыш, так как андроген останавливает рост матки, что приводит к возникновению тесноты для плода.
Повышенное содержание андрогенов может вызвать достаточно серьезные последствия. Так, например, во время беременности у младенцев можно наблюдать гермафродитное строение половых органов. При врожденной же дисфункции надпочечников девочки рано останавливаются в росте. Зачастую неправильная работа желез может вызвать повышение волосяного покрова и колебания давления. Последствиями дисбаланса в подростковом возрасте могут стать повышенная жирность кожи и постоянно появляющиеся прыщики. Нередко дисбаланс провоцирует сбои в менструальном цикле.
Причинами неправильной работы надпочечников могут стать:
воспалительные гинекологические процессы;
дисфункция коры надпочечных желез вследствие серьезного заболевания;
воспалительные гинекологические процессы;
дисфункция коры надпочечных желез вследствие серьезного заболевания;
генетическая предрасположенность;
врожденная дисфункция коры желез;
экология и развивающаяся стремительными темпами урбанизация.
Явными симптомами неправильной работы надпочечников могут стать резкое изменение артериального давления, утренняя слабость, повышенная пигментация (например, после заболевания человек среди зимы может выглядеть не в меру загорелым), различные нарушения метаболизма, изменение уровня сахара в крови, а также гинекологические проблемы.
Как устроен иммунитет: Объясняем по пунктам
Наш организм непрерывно меняется, но при этом очень «любит» постоянство и может нормально работать только при определенных параметрах своей внутренней среды. Например, нормальная температура тела колеблется между 36 и 37 градусами по Цельсию. Вспомните последнюю простуду и то, как плохо вы себя чувствовали, стоило температуре подняться всего на полградуса. Такая же ситуация и с другими показателями: артериальным давлением, рН крови, уровнем кислорода и глюкозы в крови и другими. Постоянство значений этих параметров называется гомеостазом, а поддержкой его стабильного уровня занимаются практически все органы и системы организма: сердце и сосуды поддерживают постоянное артериальное давление, легкие — уровень кислорода в крови, печень — уровень глюкозы и так далее.
Иммунная же система отвечает за генетический гомеостаз. Она помогает поддерживать постоянство генетического состава организма. То есть ее задача — уничтожать не только все чужеродные организмы и продукты их жизнедеятельности, проникающие извне (бактерии, вирусы, грибки, токсины и прочее), но также и клетки собственного организма, если «что-то пошло не так» и, например, они превратились в злокачественную опухоль, то есть стали генетически чужеродными.
Как клетки иммунной системы уничтожают «врагов»?
Чтобы разобраться с этим, сначала нужно понять, как иммунная система устроена и какие бывают виды иммунитета.
Иммунитет бывает врожденным (он же неспецифический) и приобретенным (он же адаптивный, или специфический). Врожденный иммунитет одинаков у всех людей и идентичным образом реагирует на любых «врагов». Реакция начинается немедленно после проникновения микроба в организм и не формирует иммунологическую память. То есть, если такой же микроб проникнет в организм снова, система неспецифического иммунитета его «не узнает» и будет реагировать «как обычно». Неспецифический иммунитет очень важен — он первым сигнализирует об опасности и немедленно начинает давать отпор проникшим микробам.
Однако эти реакции не могут защитить организм от серьезных инфекций, поэтому после неспецифического иммунитета в дело вступает приобретенный иммунитет. Здесь уже реакция организма индивидуальна для каждого «врага», поэтому «арсенал» специфического иммунитета у разных людей различается и зависит от того, с какими инфекциями человек сталкивался в жизни и какие прививки делал.
Специфическому иммунитету нужно время, чтобы изучить проникшую в организм инфекцию, поэтому реакции при первом контакте с инфекцией развиваются медленнее, зато работают гораздо эффективнее. Но самое главное, что, один раз уничтожив микроба, иммунная система «запоминает» его и в следующий раз при столкновении с таким же реагирует гораздо быстрее, часто уничтожая его еще до появления первых симптомов заболевания. Именно так работают прививки: когда в организм вводят ослабленных или убитых микробов, которые уже не могут вызвать заболевание, у иммунной системы есть время изучить их и запомнить, сформировать иммунологическую память. Поэтому, когда человек после вакцинации сталкивается с реальной инфекцией, иммунная система уже полностью готова дать отпор, и заболевание не начинается вообще или протекает гораздо легче.
Кто отвечает за работу различных видов иммунитета?
- Костный мозг. Это центральный орган иммуногенеза. В костном мозге образуются все клетки, участвующие в иммунных реакциях.
- Тимус (вилочковая железа). В тимусе происходит дозревание некоторых иммунных клеток (Т-лимфоцитов) после того, как они образовались в костном мозге.
- Селезенка. В селезенке также дозревают иммунные клетки (B-лимфоциты), кроме того, в ней активно происходит процесс фагоцитоза — когда специальные клетки иммунной системы ловят и переваривают проникших в организм микробов, фрагменты собственных погибших клеток и так далее.
- Лимфатические узлы. По своему строению они напоминают губку, через которую постоянно фильтруется лимфа. В порах этой губки есть очень много иммунных клеток, которые также ловят и переваривают микробов, проникших в организм. Кроме того, в лимфатических узлах находятся клетки памяти — это специальные клетки иммунной системы, которые хранят информацию о микробах, уже проникавших в организм ранее.
Таким образом, органы иммунной системы обеспечивают образование, созревание и место для жизни иммунных клеток. В нашем организме есть много их видов, вот основные из них.
- Т-лимфоциты. Названы так, потому что после образования в костном мозге дозревают в вилочковой железе — тимусе. Разные подвиды Т-лимфоцитов отвечают за разные функции. Например, Т-киллеры могут убивать зараженные вирусами клетки, чтобы остановить развитие инфекции, Т-хелперы помогают иммунной системе распознавать конкретные виды микробов, а Т-супрессоры регулируют силу и продолжительность иммунной реакции.
- B-лимфоциты. Название их происходит от Bursa fabricii (сумка Фабрициуса) — особого органа у птиц, в котором впервые обнаружили эти клетки. В-лимфоциты умеют синтезировать антитела (иммуноглобулины). Это специальные белки, которые «прилипают» к микробам и вызывают их гибель. Также антитела могут нейтрализовывать некоторые токсины.
- Натуральные киллеры. Эти клетки находят и убивают раковые клетки и клетки, пораженные вирусами.
- Нейтрофилы и макрофаги умеют ловить и переваривать микробов — осуществлять фагоцитоз. Кроме того, макрофаги выполняют важнейшую роль в процессе презентации антигена, когда макрофаг знакомит другие клетки иммунной системы с кусочками переваренного микроба, что позволяет организму лучше бороться с инфекцией.
- Эозинофилы защищают наш организм от паразитов — обеспечивают антигельминтный иммунитет.
- Базофилы — выполняют главным образом сигнальную функцию, выделяя большое количество сигнальных веществ (цитокинов) и привлекая этим другие иммунные клетки в очаг воспаления.
Как клетки иммунной системы отличают «своих» от «чужих» и понимают, с кем нужно бороться?
В этом им помогает главный комплекс гистосовместимости первого типа (MHC-I). Это группа белков, которая располагается на поверхности каждой клетки нашего организма и уникальна для каждого человека. Это своего рода «паспорт» клетки, который позволяет иммунной системе понимать, что перед ней «свои». Если с клеткой организма происходит что-то нехорошее, например, она поражается вирусом или перерождается в опухолевую клетку, то конфигурация MHC-I меняется или же он исчезает вовсе. Натуральные киллеры и Т-киллеры умеют распознавать MHC-I рецептор, и как только они находят клетку с измененным или отсутствующим MHC-I, они ее убивают. Так работает клеточный иммунитет.
Но у нас есть еще один вид иммунитета — гуморальный. Основными защитниками в этом случае являются антитела — специальные белки, синтезируемые B-лимфоцитами, которые связываются с чужеродными объектами (антигенами), будь то бактерия, вирусная частица или токсин, и нейтрализуют их. Для каждого вида антигена наш организм умеет синтезировать специальные, подходящие именно для этого антигена антитела. Молекулу каждого антитела, также их называют иммуноглобулинами, можно условно разделить на две части: Fc-участок, который одинаков у всех иммуноглобулинов, и Fab-участок, который уникален для каждого вида антител. Именно с помощью Fab-участка антитело «прилипает» к антигену, поэтому строение этого участка молекулы зависит от строения антигена.
Как наша иммунная система понимает устройство антигена и подбирает подходящее для него антитело?
Рассмотрим этот процесс на примере развития бактериальной инфекции. Например, вы поцарапали палец. При повреждении кожи в рану чаще всего попадают бактерии. При повреждении любой ткани организма сразу же запускается воспалительная реакция. Поврежденные клетки выделяют большое количество разных веществ — цитокинов, к которым очень чувствительны нейтрофилы и макрофаги. Реагируя на цитокины, они проникают через стенки капилляров, «приплывают» к месту повреждения и начинают поглощать и переваривать попавших в рану бактерий — так запускается неспецифический иммунитет, но до синтеза антител дело пока еще не дошло.
Расправляясь с бактериями, макрофаги выводят на свою поверхность разные их кусочки, чтобы познакомить Т-хелперов и B-лимфоцитов со строением этих бактерий. Этот процесс называется презентацией антигена. Т-хелпер и B-лимфоцит изучают кусочки переваренной бактерии и подбирают соответствующую структуру антитела так, чтобы потом оно хорошо «прилипало» к таким же бактериям. Так запускается специфический гуморальный иммунитет. Это довольно длительный процесс, поэтому при первом контакте с инфекцией организму может понадобиться до двух недель, чтобы подобрать структуру и начать синтезировать нужные антитела.
После этого успешно справившийся с задачей B-лимфоцит превращается в плазматическую клетку и начинает в большом количестве синтезировать антитела. Они поступают в кровь, разносятся по всему организму и связываются со всеми проникшими бактериями, вызывая их гибель. Кроме того, бактерии с прилипшими антителами гораздо быстрее поглощаются макрофагами, что также способствует уничтожению инфекции.
Есть ли еще какие-то механизмы?
Специфический иммунитет не был бы столь эффективен, если бы каждый раз при встрече с инфекцией организм в течение двух недель синтезировал необходимое антитело. Но здесь нас выручает другой механизм: часть активированных Т-хелпером В-лимфоцитов превращается в так называемые клетки памяти. Эти клетки не синтезируют антитела, но несут в себе информацию о структуре проникшей в организм бактерии. Клетки памяти мигрируют в лимфатические узлы и могут сохраняться там десятилетиями. При повторной встрече с этим же видом бактерий благодаря клеткам памяти организм намного быстрее начинает синтезировать нужные антитела и иммунный ответ запускается раньше.
Таким образом, наша иммунная система имеет целый арсенал различных клеток, органов и механизмов, чтобы отличать клетки собственного организма от генетически чужеродных объектов, уничтожая последние и выполняя свою главную функцию — поддержание генетического гомеостаза.