Периферические органы иммунитета человека
Глава 18
ИММУННАЯ СИСТЕМА ОРГАНИЗМА
Функциональная анатомия органов иммунной системы
Общая характеристика органов иммунной системы
Иммунная система — это совокупность лимфоидных тканей и органов тела, обеспечивающая защиту организма от генетически чужеродных клеток или веществ, поступающих извне или образующихся в организме. Органы иммунной системы, содержащие лимфоидную ткань, выполняют функцию охраны постоянства внутренней среды (гомеостаза) в течение всей жизни индивидуума. Они вырабатывают иммунокомпетентные клетки в первую очередь лимфоциты, а также плазматические клетки, включают их в иммунный процесс, обеспечивают распознавание и уничтожение проникших в организм или образовавшихся в нем клеток и других посторонних веществ, «несущих на себе признаки генетически чужеродной информации». Генетический контроль осуществляют функционирующие совместно популяции Т- и В-лимфоцитов, которые при участии макрофагов обеспечивают иммунный ответ в организме.
Иммунная система — это такая же самостоятельная система, как и рассмотренные нами ранее пищеварительная, дыхательная, мочевая, сердечно-сосудистая, нервная и другие системы. Понятие и термин «Иммунная система» появились в 1970-ые годы. Иммунная система имеет 3 морфофункциональные особенности:
1) она генерализована по всему телу;
2) ее клетки постоянно циркулируют через кровоток;
3) она обладает уникальной способностью вырабатывать специфические антитела в отношении каждого антигена.
Главным действующим «лицом», центральной «фигурой» иммунной системы является лимфоцит.
Какие же органы относят ныне к иммунной системе?
К иммунной системе относят органы, имеющие лимфоидную ткань. В лимфоидной ткани выделяют 2 компонента:
1) строму — ретикулярную опорную соединительную ткань, состоящую из ретикулярных клеток и ретикулярных волокон;
2) клетки лимфоидного ряда: лимфоциты различной степени зрелости, плазмоциты, макрофаги и др.
Таким образом, вместе ретикулярная ткань и клетки лимфоидного ряда и составляют иммунную систему. К органам иммунной системы принадлежат: костный мозг, в котором лимфоидная ткань тесно связана с кроветворной, тимус (вилочковая железа), лимфатические узлы, селезенка, скопления лимфоидной ткани в стенках полых органов пищеварительной, дыхательной систем и мочевыводящих путей (миндалины, групповые лимфоидные бляшки, одиночные лимфоидные узелки). Эти органы нередко называют лимфоидными органами, или органами иммуногенеза.
Центральные и периферические органы иммунной системы и их функции
Функционально органы иммунной системы подразделяют на центральные и периферические.
К центральным органам иммунной системы относятся костный мозг и тимус. В костном мозге из полипотентных стволовых клеток образуются В-лимфоциты (бурсозависимые) и предшественники Т-лимфоцитов (наряду с другими клетками крови). В тимусе происходит дифференцировка Т-лимфоцитов (тимусзависимых), образующихся из поступивших в этот орган предшественников Т-лимфоцитов — претимоцитов. В дальнейшем обе эти популяции лимфоцитов с током крови поступают в периферические органы иммунной системы, которые непосредственно осуществляют поиск чужеродного. Большинство из имеющихся в организме лимфоцитов являются рециркулирующими (многократно циркулирующими) между различными средами обитания: органы иммунной системы, где эти клетки образуются, лимфатические сосуды, кровь, снова органы иммунной системы и т.д. При этом считают, что в костный мозг и тимус лимфоциты повторно не попадают.
К периферическим органам иммунной системы относятся:
1) миндалины кольца Н.И. Пирогова;
2) многочисленные лимфоидные узелки в стенках полых органов дыхательной (гортани, трахеи, бронхов), пищеварительной (пищевода, желудка, тонкой и толстой кишки, аппендикса, желчного пузыря), мочевой (мочеточника, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала) систем;
3) лимфоидные узелки большого сальника («иммунной фабрики брюшной полости»), матки;
4) соматические (париетальные), внутренностные (висцеральные) и смешанные лимфатические узлы, вставленные по току лимфы в количестве от 500 до 1000 (биологические фильтры);
5) селезенка — единственный орган, контролирующий генетическую
«чистоту» крови;
6) многочисленные лимфоциты, которые находятся в крови, лимфе, тканях и осуществляют поиск чужеродных веществ.
Костный мозг является одновременно органом кроветворения и центральным органом иммунной системы. Общая масса костного мозга у взрослого человека равна примерно 2,5-3 кг (4,5-4,7% массы тела). Около половины его составляет красный костный мозг, остальное — желтый. Красный костный мозг располагается в ячейках губчатого вещества плоских и коротких костей, эпифизов длинных (трубчатых) костей. Он состоит из стромы (ретикулярной ткани), гемопоэтических (миелоидной ткани) и лимфоидных (лимфоидной ткани) элементов на разных стадиях развития. В нем содержатся стволовые клетки — предшественники всех клеток крови и лимфоцитов. Количество лимфоцитов, работающих на нашу защиту, составляет шесть триллионов (6-1012 клеток). Из этого числа лимфоцитов, масса которых в теле взрослого человека равна в среднем 1500 г, на долю крови (без кроветворных и иммунных органов) приходится лишь 0,2% (3 г), что составляет примерно двенадцать миллиардов (12-109) клеток (Е. Osgood, 1967). Остальные лимфоциты находятся в лимфоидной ткани органов иммунной системы (100 г), в красном костном мозге (100 г) и в других тканях, включая лимфу (1300 г). В 1 мм3 лимфы грудного протока находится от 2000 до 20000 лимфоцитов. В 1 мм3 периферической лимфы (до прохождения ее через лимфатические узлы) содержится в среднем 200 клеток.
У новорожденного общая масса лимфоцитов составляет примерно 150 г; 0,3% ее приходится на кровь. Затем количество лимфоцитов быстро нарастает, так что у ребенка от 6 месяцев до 6 лет их масса уже равна 650 г. К 15 годам она увеличивается до 1250 г. В течение всего этого времени на долю лимфоцитов крови приходится 0,2% всей массы этих клеток иммунной системы.
Лимфоциты — это подвижные округлые клетки, размеры которых варьируют в пределах от 8 до 18 мкм (рис. № 302). Большинство циркулирующих лимфоцитов — это малые лимфоциты диаметром около 8 мкм. Примерно 10% составляют средние лимфоциты диаметром 12 мкм. Большие лимфоциты (лимфобласты) диаметром около 18 мкм встречаются в центрах размножения лимфатических узлов и селезенки. В норме они в крови и лимфе не циркулируют. Именно малый лимфоцит является основной иммунокомпетентной клеткой. Средний лимфоцит представляет собой, по-видимому, начальную стадию дифференцировки В-лимфоцита в плазматическую клетку.
Среди лимфоцитов различают 3 группы: Т-лимфоциты (тимусзависимые), В-лимфоциты (бурсозависимые) и нулевые.
1) Т-лимфоциты возникают в костном мозге из стволовых клеток, которые дифференцируются вначале в претимоциты. Последние с током крови переносятся в вилочковую железу (тимус), в которой они созревают и превращаются в Т-лимфоциты, а затем, минуя костный мозг, расселяются в лимфатических узлах, селезенке или циркулируют в крови, где на их долю приходится 50-70% всех лимфоцитов. Различают несколько форм (популяций) Т-лимфоцитов, каждая из которых выполняет определенную функцию. Одна из них — Т-хелперы (помощники) взаимодействуют с В-лимфоцитами, превращая их в плазматические клетки, вырабатывающие антитела. Другая — Т-супрессоры (угнетатели) блокируют чрезмерные реакции и активность В-лимфоцитов. Третьи — Т-киллеры (убийцы) непосредственно осуществляют реакции клеточного иммунитета. Они взаимодействуют с чужеродными клетками и уничтожают их. Таким способом Т-киллеры разрушают опухолевые клетки, клетки чужеродных трансплантатов, клетки-мутанты, что сохраняет генетический гомеостаз.
2) В-лимфоциты развиваются из стволовых клеток в самом костном мозге, который в настоящее время рассматривается в качестве аналога фабрициевой сумки (бурсы) — клеточного скопления в стенке клоачного отдела кишки у птиц. Из костного мозга В-лимфоциты поступают в кровь, где на их долю приходится 20-30% циркулирующих лимфоцитов. Затем с кровью они заселяют бурсозависимые зоны периферических органов иммунной системы (селезенку, лимфатические узлы, лимфоидные узелки стенок полых органов пищеварительной, дыхательной и других систем), где из них дифференцируются эффекторные клетки — В-лимфоциты памяти и антителообразующие клетки — плазмоциты, которые синтезируют иммуноглобулины пяти разных классов: IgA, IgG, IgM, IgE, IgD. Основная функция В-лимфоцитов — создание гуморального иммунитета путем выработки антител, которые поступают в жидкости организма: слюну, слезы, кровь, лимфу, мочу и т.д. Антитела связываются с антигенами, что дает возможность фагоцитам поглощать их.
3) Нулевые лимфоциты не проходят дифференцировки в органах иммунной системы, но при необходимости способны превращаться в В- и Т-лимфоциты. На их долю приходится 10-20% лимфоцитов крови.
Морфологически Т- и В-лимфоциты являются клетками, неразличимыми в световом микроскопе. Однако в сканирующем электронном микроскопе на В-лимфоцитах выявляются микроворсинки (антигенраспознающие рецепторы), отсутствующие на Т-лимфоцитах. Количество этих антигенраспознающих рецепторов на В-лимфоцитах в 100-200 раз больше, чем на Т-лимфоцитах. Рецепторами на поверхности В-лимфоцитов являются иммуноглобулиновые молекулы. Природа рецепторов на Т-лимфоцитах изучена пока недостаточно. Нулевые лимфоциты не имеют вообще поверхностных рецепторов. Возможно, это ранние этапы дифференцировки Т- и В-лимфоцитов или дифференцированные, но физиологически неполноценные Т- и В-клетки.
Т- и В-лимфоциты обладают способностью образовывать розетки (образования, в центре которых находится лимфоцит, а вокруг — не менее 3-5 эритроцитов), что может служить тестом для их дифференцировки. Суть розеткообразования состоит в присоединении к поверхности лимфоцита гетерологичных эритроцитов. До 85% Т-лимфоцитов человека дает образование спонтанных розеток с эритроцитами барана, тогда как количество розеткообразовательных клеток с эритроцитами среди В-лимфоцитов не превышает 2%. В свою очередь В-лимфоциты образуют розетки с эритроцитами барана, к поверхности которых были присоединены комплексы «антиген-антитело» или «антиген-антитело-комплемент».
3. Основные закономерности строения и развития органов иммунной
Иммунная система человека расположена во всем организме, в том числе и в кровотоке. Разные органы выполняют разную функциональность относительно иммунитета. Здесь мы расскажем о том, какие бывают периферические органы иммунной системы, а также каким образом они помогают организму оставаться здоровым и противостоять различным инфекциям и бактериям.
Миндалины
Мы начнём сверху организма и пойдем вниз. И первым органом, на котором лежит достаточно большая ответственность за иммунитет, являются миндалины. Недаром у ребенка, который перенес операцию по их удалению, наблюдается значительное снижение иммунитета.
А всё потому, что язычная миндалина является ничем иным, как скоплением лимфоидной ткани. Лимфоциты же, в свою очередь – это лицо организма, когда речь идет о его защите от патогенных микроорганизмов. Именно лимфоциты принимают на себя основной удар. Поэтому нет ничего удивительного в том, что миндалины в этом отношении выполняют довольно важную роль.
К периферическим органам иммунной системы относят еще небные миндалины, которые имеют наибольшие габариты у подростков в возрасте от 8 до 16 лет. Именно в это время отмечается наибольшая длина и ширина этих органов.
На заметку: возможно потому, что функции вилочковой железы еще не угасают, а миндалины – и небные и язычные – функционируют в полном объеме – подростки болеют довольно редко.
Миндалины бывают еще следующих видов:
- глоточная;
- трубная.
Они, точно так же, как и миндалины вышеописанных видов, относятся к периферическим органам иммунной системы и постоянно стоят на страже здоровья человека в любом возрасте. Если какие-то из них удалить, рано или поздно это не очень хорошим образом скажется на состоянии иммунной системы, понизив способность организма сопротивляться бактериям и другим патогенным микроорганизмам.
Лимфоидные узелки
Еще один орган, относящийся к периферическим органам иммунной системы человека, о котором мало кто знает. Лимфоидные узелки располагаются в червеобразном отростке – аппендиксе – который может быть удален. Следует понимать, что в случае необходимости проведения аппендэктомии орган удаляется полностью, вместе с лимфоидными узелками – они ведь располагаются в толще слизистой оболочки, которая, соответственно, тоже удаляется.
У детей и подростков количество лимфоидных узелков достигает 800 штук. Это – еще одно объяснение тому, что дети, даже если и заболевают, то гораздо легче переносят ОРЗ, ОРВИ и другие инфекции.
Иммунитет начинает закладываться еще до появления малыша на свет. В частности, на 4-м месяце беременности формируется.червеобразный отросток и начинают формироваться лимфоидные узелки, одна из задач которых – принимать участие в защите организма от различных бактерий. Уже на пятом месяце эти узелки считаются сформированными и начинают выполнять свои “прямые обязанности”.
Кстати, обратите внимание: если у подростков количество таких узелков достигает 800, то у людей от 50 до 60 лет их количество не превышает 150, а у более пожилых – и того меньше. Этим и объясняются частые болезни даже настолько легкими простудами, перед которыми нормальный здоровый человек был бы неуязвим.
Лимфатические узлы
Один из главных периферических органов иммунной системы, разбросанный по всему организму. Они содержат лимфоциты – главные клетки, которые принимают самое непосредственное участие в борьбе с различными патогенными микроорганизмами. Закладка лимфатических узлов происходит уже на 5-6 неделе беременности и, если говорить про различные области человеческого тела, продолжается вплоть до рождения и даже после него. Вместе с тем следует отметить, что изменения инволютивного плана, выражающиеся в постепенном уменьшении количества лимфоидной ткани в организме, начинают происходить уже в юношеском возрасте.
Селезенка
Периферические органы иммунной системы – это не только лимфоциты, лимфатические узлы и органы, содержащие в себе лимфоидную ткань. К таким органам, которые помогают организму сопротивляться инфекциям и бактериям, относится селезенка.
Главная функция этого органа заключается в иммунном контроле крови.
Операция по удалению селезенки иногда производится, однако после этого человек может стать более уязвимым к болезням.
И это неудивительно: ведь иммунологически кровь уже не фильтруется.
Заключение
В этой статье были кратко рассмотрены основные периферические органы иммунной системы человека. Каждый из них выполняет свою индивидуальную функцию в организме, а вместе они образуют гармоничный симбиоз, защищающий человеческий организм от основных инфекций.
Периферические органы иммунной системы человека (Видео)
На здоровье человека влияют различные факторы, но одной из главных является иммунная система. Она состоит из множества органов, выполняющих функции защиты всех остальных составляющих от внешних, внутренних неблагоприятных факторов, противостоит болезням. Важно поддерживать иммунитет в порядке, чтобы ослабить вредные воздействия извне.
Что такое иммунная система
В медицинских словарях и учебниках говорится, что иммунная система – это совокупность составляющих ее органов, тканей, клеток. Все вместе они образуют комплексную защиту организма от заболеваний, а также истребляют уже попавшие в тело чужеродные элементы. Свойства ее заключаются в препятствии проникновения инфекций в виде бактерий, вирусов, грибков.
Функциями иммунной системы считаются:
- давать, сохранять постоянство внутренней среды в организме;
- поддерживать врожденный клеточный, гуморальный иммунитет;
- устанавливать невосприимчивость к паразитам, посторонним факторам, которые могут привести к сбоям работы организма на генетическом уровне.
Центральные и периферические органы иммунной системы
Появившись как помощник в борьбе за выживание у многоклеточных организмов, иммунная система человека и ее органы стали важной составляющей всего тела. Они соединяют органы, ткани, защищают организм от чужеродных на генном уровне клеток, веществ, поступающих извне. По своим параметрам функционирования иммунная система аналогична нервной. Сходством является и устройство – система иммунитета включает в себя центральные, периферические составляющие, реагирующие на разные сигналы, включающие большое количество рецепторов, обладающих специфической памятью.
Центральные органы иммунной системы
- Красный костный мозг является центральным органом, поддерживающим иммунитет. Он представляет собой мягкую губчатую ткань, расположен внутри костей трубчатого, плоского типа. Его главной задачей считается производство лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов, образующих кровь. Примечательно, что у детей этого вещества больше – все кости содержат красный мозг, а у взрослых – только кости черепа, грудины, ребра, малый таз.
- Вилочковая железа или тимус расположена за грудиной. Она вырабатывает гормоны, повышающие количество Т-рецепторов, экспрессию В-лимфоцитов. От возраста зависит размер, активность железы – у взрослых она меньше по размеру и значению.
- Селезенка – третий орган, внешне напоминает большой лимфатический узел. Помимо хранения крови, ее фильтрации, сохранения клеток, считается вместилищем лимфоцитов. Здесь разрушаются старые неполноценные кровяные клетки, образуются антитела, иммуноглобулины, происходит активация макрофагов, поддерживается гуморальный иммунитет.
Периферические органы иммунной системы человека
Лимфатические узлы, миндалины, аппендикс относятся к периферическим органам иммунной системы здорового человека:
- Лимфоузлом называется овальное образование, состоящее из мягких тканей, размер которого не превышает сантиметра. В нем содержится большое количество лимфоцитов. Если лимфоузлы прощупываются, видны невооруженным глазом, это свидетельствует о воспалительном процессе.
- Миндалины тоже представляют собой небольшие скопления лимфоидной ткани в форме овала, найти их можно в глотке полости рта. Их функция – защита верхних дыхательных путей, снабжение организма нужными клетками, формирование микрофлоры во рту, на небе. Разновидностью лимфоидной ткани являются Пейеровы бляшки, расположенные в кишечнике. В них созревают лимфоциты, формируется ответ иммунитета.
- Аппендикс долгое время считался рудиментарным врожденным отростком, не нужным для человека, но это оказалось не так. Это важная иммунологическая составляющая, включающая в себя большое количество лимфоидной ткани. Орган участвует в производстве лимфоцитов, хранении полезной микрофлоры.
- Еще одной составляющей периферического типа считается лимфа или лимфатическая жидкость без цвета, содержащая множество белых кровяных телец.
Клетки иммунной системы
Важными составляющими по обеспечению иммунитета являются лейкоциты, лимфоциты:
- Лейкоциты отвечают при контакте с чужеродными агентами, образуют специфические антитела в крови, другие виды себе подобных клеток – фагоциты, базофилы, эозинофилы. Все эти клетки определяют вредоносные вещества, когда они нарушают первичные барьеры, уничтожают их путем заглатывания, переваривания. Если чужеродное тело крупное (опухолевые клетки, паразиты), то лейкоциты выделяют особое вещество, их уничтожающее.
- Главными «солдатами» иммунной системы являются лимфоциты, которые уничтожают инфицированные, опухолевые, больные клетки, чужеродные организмы. Они делятся на В и Т виды, которые проходят своеобразное «обучение» от здорового организма по различению статуса посторонних белков от своих, вырабатываемых другими тканями. При сбое функции отличия своих и чужих клеток лимфоциты атакуют собственные ткани, разрушая их, как чужеродные.
Как работают органы иммунитета
Сложно устроенная иммунная система человека и ее органы работают на генном уровне. Каждая клетка обладает своим генетическим статусом, который органы анализируют при проникновении в организм. В случае несовпадения статуса включается защитный механизм выработки антигенов, которые являются специфическими антителами для каждого вида проникновения. Антитела связываются с патологией, ликвидируя ее, клетки устремляются к продукту, уничтожают его, при этом можно видеть воспаление участка, затем образуется гной из погибших клеток, который выходит с кровотоком.
Аллергия является одной из реакций врожденного иммунитета, при которой здоровый организм уничтожает аллергены. Внешними аллергенами считаются пищевые, химические, медицинские средства. Внутренние – собственные ткани с измененными свойствами. Это могут быть мертвые ткани, ткани с воздействиями пчел, пыльцы. Аллергическая реакция развивается последовательно – при первом воздействии аллергена на организм антитела накапливаются без потери, а при последующих – реагируют симптомами высыпания, опухоли.
Как повысить иммунитет человека
Для стимулирования работы иммунной системы человека и ее органов нужно правильно питаться, вести здоровый образ жизни с физическими нагрузками. Нужно включить в рацион овощи, фрукты, чаи, проводить закаливание, регулярно гулять на свежем воздухе. Дополнительно улучшить работу гуморального иммунитета помогут неспецифические иммуномодуляторы – лекарственные препараты, которые можно приобрести по рецепту врача в период эпидемий.
Видео: иммунная система организма человека
Тело человека. Иммунная система.
Внимание! Информация, представленная в статье, носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению, исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.
Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!