Специфический иммунитет анатомия механизмы
В результате изучения материала данной главы студент будет:
знать
- • о значении иммунной системы для организма, о механизмах и органах иммунной защиты;
- • о возрастных морфофункциональных особенностях иммунных органов, об организации иммунного ответа в разные периоды онтогенеза, о факторах, влияющих на их состояние и развитие иммунитета в онтогенезе;
- • возможные пути организации профилактических мероприятий, направленных на укрепление иммунной защиты в детском и подростковом возрасте;
уметь
- • анализировать возрастные особенности иммунной защиты и обусловленные ими требования к уходу и воспитанию детей и подростков;
- • анализировать теоретические предпосылки методов повышения иммунной защиты для обоснованного использования их в практической деятельности;
владеть навыками
• культурно-просветительной работы по вопросам иммунной защиты в детском и подростковом возрасте.
Механизмы иммунной защиты организма
Иммунитет – э го способность распознавать вторжение в организм чужеродных объектов и уничтожать или удалять эти объекты из организма.
В организме человека одновременно работают две иммунные системы, различающиеся своими возможностями и механизмом действия, – специфическая и неспецифическая. Специфические защитные механизмы отличаются тем, что они начинают действовать только после первичного контакта с антигеном, тогда как неспецифические обеззараживают даже тс вещества, с которыми организм прежде не встречался. Однако специфическая иммунная система является наиболее мощной и эффективной.
Специфическая иммунная система
При проникновении в организм антигена клетки специфической иммунной системы начинают вырабатывать антитела и антитоксины, которые соединяются с антигенами и нейтрализуют их вредное влияние на организм. Антитела, или иммунные тела, представляют собой циркулирующие в крови белковые вещества (иммуноглобулины), образующиеся в организме под действием попавших в него чужеродных тел (бактерий, вирусов, белковых частиц и др.), называемых антигенами. Антитоксины – это антитела, синтезирующиеся в организме при его отравлении токсинами (ядовитыми веществами, продуцируемыми патогенными микроорганизмами).
Основной структурной и функциональной единицей специфической иммунной системы является белая кровяная клетка – лимфоцит, который существует в виде двух независимых популяций (Т-лимфоциты и В-лимфоциты). Лимфоциты, как и другие клетки крови, образуются из стволовых клеток костного мозга. Из части стволовых клеток формируются непосредственно В-лимфоциты. Другая часть поступает в тимус (вилочковую железу), где они дифференцируются в Т-лимфоциты.
В специфической борьбе с чужеродными микроорганизмами участвуют и клетки (клеточный иммунитет), и антитела (гуморальный иммунитет).
Клеточный иммунитет. Т-лимфоциты, несущие на своих мембранах рецепторы соответствующих веществ, распознают иммуноген. Размножаясь, они образуют клон таких же Т-клеток и уничтожают микроорганизм или вызывают отторжение чужеродной ткани.
Гуморальный иммунитет. В-лимфоциты также распознают антиген, после чего синтезируют соответствующие антитела и выделяют их в кровь. Антитела связываются с антигенами на поверхности бактерий и ускоряют их захват фагоцитами либо нейтрализуют бактериальные токсины.
Становление механизмов специфического иммунитета связано с формированием лимфоидной системы, дифференцировкой Т- и В-лимфоцитов, которая начинается с 12-й недели внутриутробной жизни. У новорожденных содержание Т- и В-лимфоцитов в крови выше, чем у взрослого, но они менее активны, поэтому основную роль играют антитела, попадающие в кровь ребенка от матери через плаценту до рождения и поступающие с материнским молоком.
Собственная иммунная система начинает функционировать с началом развития микрофлоры в желудочно-кишечном тракте ребенка. Микробные антигены являются стимуляторами иммунной системы организма новорожденного. Примерно со 2-й недели жизни организм начинает выработку собственных антител. В первые 3–6 месяцев после рождения разрушается материнская и созревает собственная иммунная система. Низкое содержание иммуноглобулинов в течение первого года жизни объясняет легкую восприимчивость детей к различным заболеваниям. Только ко 2-му году организм ребенка обретает способность вырабатывать достаточное количество антител. Иммунная защита достигает максимума на 10-м году. В дальнейшем напряженность иммунитета держится на постоянном уровне и начинает снижаться после 40 лет.
Важнейшим свойством специфической иммунной системы является иммунологическая память. В результате первой встречи запрограммированного лимфоцита с определенным антигеном образуется два вида клеток. Одни из них сразу выполняют свою функцию – секретируют антитела, другие представляют собой клетки памяти, циркулирующие в крови длительное время. В случае повторного поступления этого же антигена клетки памяти быстро превращаются в лимфоциты, вступающие в реакцию с антигеном (рис. 10.1). При каждом делении лимфоцита количество клеток памяти возрастает.
Рис. 10.1. Первичный и вторичный иммунные отклики
(на графике видно, что организм, один раз уже боровшийся с инфекцией, во второй раз реагирует быстрее и более мощно)
Кроме того, после встречи с антигеном Т-лимфоциты активируются, увеличиваются и дифференцируются в одну из пяти субпопуляций, каждая из которых обусловливает определенный ответ. Т-киллеры (убийцы) при встрече с антигеном вызывают его гибель. Т-супрессоры подавляют иммунный ответ В-лимфоцитов и других Т-лимфоцитов на антигены. Для осуществления иммунного ответа В-лимфоцита на антиген необходима его кооперация с Т-хелпером (помощником). Но это взаимодействие возможно только при наличии макрофага – Е-клетки. При этом макрофаг передает антиген В-лимфоциту, который затем продуцирует плазматические клетки, уничтожающие чужеродный микроорганизм.
В-лимфоцит производит сотни плазматических клеток. Каждая такая клетка дает огромное количество антител, готовых уничтожить антиген. Антитела по своей природе являются иммуноглобулинами и обозначаются Ig. Иммуноглобулины бывают пяти видов: IgA, IgG, IgE, IgD и IgM. Около 15% всех антител – это IgG, которые вместе с IgM воздействуют на бактерии и вирусы. IgA защищают слизистые оболочки пищеварительной, дыхательной, мочеполовой систем. IgE ответственны за аллергические реакции. Увеличение количества IgM свидетельствует об остром заболевании, IgG – о хроническом процессе.
Кроме того, лимфоциты продуцируютлимфокипы. Самый известный из них – интерферон, который образуется под действием вируса. Функцией интерферона является стимуляция неинфицированных клеток к выработке противовирусных белков. Интерферон активен против всех видов вирусов и способствует увеличению числа Т-лимфоцитов.
Активация лимфоцитов приводит также к синтезу клетками неспецифических биологически активных веществ, называемых цитокинами, или интерлейкинами. Эти вещества регулируют характер, глубину, продолжительность иммунного ответа и иммунного воспаления. Продолжительность жизни В-лимфоцитов составляет несколько недель, Т-лимфоцитов – 4–6 месяцев.
Специфический иммунитет может быть активным и пассивным, врожденным и приобретенным. Существуют четыре основных типа иммунитета:
- • естественный пассивный иммунитет (иммунитет новорожденного) – готовые антитела передаются от одного индивидуума к другому (того же вида); вследствие естественного разрушения антител в организме он обеспечивает лишь кратковременную защиту от инфекции;
- • приобретенный пассивный иммунитет – на основе образованных в организме одного индивидуума антител создают лечебные сыворотки и вводят их в кровь другому; этот вид иммунитета также сохраняется непродолжительное время;
- • естественный активный иммунитет – организм вырабатывает собственные антитела при инфицировании;
- • приобретенный активный иммунитет – в организм вводятся небольшие количества иммуногенов в виде вакцины.
Неспецифические факторы защиты включают:
- • непроницаемость кожного покрова и слизистых оболочек для микроорганизмов;
- • бактерицидные вещества в слюне, слезной жидкости, крови, спинномозговой жидкости;
- • выделение вирусов почками;
- • фагоцитоз – процесс поглощения чужеродных частиц и микроорганизмов специальными клетками: макрофагами и микрофагами;
- • гидролитические ферменты, расщепляющие микроорганизмы;
- • лимфокины;
- • систему комплемента – специальную группу белков, участвующих в «борьбе» с чужеродными микроорганизмами.
Фагоцитарная реакция осуществляется с помощью специальных лейкоцитов, способных к фагоцитозу, т.е. поглощению болезнетворных агентов и комплексов антиген-антитело. У человека фагоцитарную роль выполняют нейтрофилы и моноциты. Как только в организм попадают чужеродные частицы, к месту их внедрения направляются находящиеся поблизости лейкоциты, причем скорость некоторых из них может достигать почти 2 мм/ч. Приблизившись к чужеродной частице, лейкоциты обволакивают ее, втягивают внутрь протоплазмы и затем переваривают с помощью специальных пищеварительных ферментов. Многие из лейкоцитов при этом гибнут, и из них образуется гной. При распаде погибших лейкоцитов выделяются также вещества, вызывающие в ткани воспалительный процесс, сопровождающийся неприятными и болевыми ощущениями. Вещества, обусловливающие воспалительную реакцию организма, способны активировать все защитные силы организма: к месту внедрения чужеродного тела направляются лейкоциты из самых отдаленных частей тела.
Иммунитет (от латинского Immunitas – освобождение) – невосприимчивость, сопротивляемость организма инфекциям и вторжению чужеродных организмов (в том числе — болезнетворных микроорганизмов) и относительная устойчивость к вредным веществам.
Различают несколько видов иммунитета:
Специфический и неспецифический иммунитет
Неспецифический (врожденный) иммунитет – это однотипные реакции организма на любые чужеродные антигены.
Главным клеточным компонентом системы неспецифического иммунитета
служат фагоциты, основная функция которых — захватывать и переваривать проникающие извне агенты. Для возникновения подобной реакции чужеродный агент должен иметь поверхность, т.е. быть частицей (например, заноза).Если же вещество молекулярно-дисперсное (например, белок, полисахарид, вирус), не токсичное и не обладает физиологической активностью, оно не может быть нейтрализовано и выведено организмом по вышеописанной схеме.
В этом случае срабатывает специфический иммунитет. Он приобретается в результате контакта организма с антигеном и характеризуется формированием иммунологической памяти. Его клеточными носителями служат лимфоциты, а растворимыми — иммуноглобулины (
Первичный и вторичный иммунный ответ
Специфические антитела продуцируются специальными клетками — лимфоцитами. Причем для каждого вида антител существует свой тип лимфоцитов (клон).Первое взаимодействие антигена (бактерии или вируса) с лимфоцитом вызывает реакцию, названную первичным иммунным ответом, в ходе которого лимфоциты начинают развиваться в виде клонов. Затем некоторые из них становятся клетками памяти, другие превращаются в зрелые клетки, продуцирующие антитела. Главные особенности первичного иммунного ответа — существование латентного периода до появления антител, затем выработка их лишь в небольшом количестве.Вторичный иммунный ответ развивается при последующем контакте с тем же самым антигеном. Основная особенность – быстрое развитие лимфоцитов с дифференцировкой их в зрелые клетки и быстрая выработка большого количества антител, которые высвобождаются в кровь и тканевую жидкость, где могут встретиться с антигеном и эффективно побороть болезнь.
Естественный и искусственный иммунитет.К факторам естественного иммунитета относят иммунные (система комплемента, лизоцим и др. белки) и неиммунные механизмы (кожа, слизистая, секрет потовых, сальных, слюнных желез, желез желудка, нормальная микрофлора).
Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к
профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные
корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
Искусственный иммунитет вырабатывается при введении в организм вакцины или иммуноглобулина.
Активный и пассивный иммунитет
Активная иммунизация стимулирует собственный иммунитет человека, вызывая выработку собственных антител. После инфекции в организме остаются «клетки памяти», и в случае последующих столкновений с возбудителем они начинают снова (уже быстрее) продуцировать антитела.
При пассивной иммунизации в организм вводятся уже готовые антитела (гаммаглобулин). Введенные антитела при столкновении с возбудителем «расходуются» (связываются с возбудителем в комплекс «антиген-антитело»).
Пассивная иммунизация показана, когда необходимо в короткие сроки создать иммунитет на непродолжительное время (например, после контакта с больным).
Стерильный и нестерильный иммунитет
После некоторых заболеваний иммунитет сохраняется пожизненно, например, при кори или ветряной оспе. Это так называемый стерильный иммунитет. А в некоторых случаях он сохраняется только до тех пор, пока в организме есть возбудитель (туберкулез, сифилис) — этонестерильный иммунитет.
Регуляция иммунитета
Работа иммунитета во многом определяется состоянием нервной и эндокринной систем организма. Стресс, депрессии угнетают иммунитет, что сопровождается не только повышенной восприимчивостью к различным заболеваниям, но и создает благоприятные условия для развития злокачественных новообразований
Механизмы иммунной защитыСначала организм нейтрализует чужеродную субстанцию (антиген), вырабатывая активные клетки, фагоциты, захватывающие и переваривающие антиген. Это клеточный иммунитет, ведущая роль в выработке которого принадлежит вилочковой железе. Существует еще гуморальный иммунитет: антиген уничтожается путем выработки специальных химически активных молекул, антител, которые нейтрализуют его. Роль антител выполняют иммуноглобулины крови (совокупность сывороточных белков). Есть и другие механизмы иммунитета, направленные на защиту от любого антигена, это неспецифический иммунитет: кожа и слизистые непроницаемы для большинства микроорганизмов, в жидкостях организма есть специальные ферменты, разрушающие микроорганизмы, клетка, зараженная вирусом, вырабатывает противовирусный белок — интерферон и т.д.Невосприимчивость к повторному заражению одной и той же инфекцией обусловлена иммунитетом
В настоящее время под иммунитетом понимают:
1. устойчивость организма к инфекциям
2. реакции, направленные на удаление из организма любого чужеродного материала.
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему
учебному проекту
Узнать стоимость
Неспецифические механизмы иммунитета начинают действовать сразу, как только инфекция проникает в организм. Каждый из этих факторов направлен против всех микробов. С 7–8-го дня болезни включаются специфические механизмы иммунитета. Специфическая иммунная система выполняет в организме две функции: идентификацию биологической информации и уничтожение генетически чужеродных элементов, посягающих на постоянство и целостность внутренней среды организма. Специфические механизмы иммунитета – это образование антител. Антитела образуются в ответ на искусственное введение антигена (прививки) или в результате инфекционной болезни.
Антигены – это чужеродные белки, бактерии, вирусы, их яды, продукты их распада и жизнедеятельности, клеточные элементы. Эти вещества способны при попадании в организм вызывать образование специфических нейтрализующих их антител.
Антитела –это особый вид белков, называемый иммуноглобулинами. Они вырабатываются под влиянием антигенов и обладают способностью вступать в связь с антигеном и его нейтрализовать. Они строго специфичны, т. е. действуют только против тех микробов или токсинов, в ответ на введение которых они выработались и не действуют на других. Образование антител происходит в лимфоидной системе, в лимфатических узлах, селезёнке, костном мозге.
Виды антител:
1. Антитоксины – нейтрализуют токсины бактерий.
2. Агглютинины – склеивающие микробные клетки.
3. Обсонины – повышающую фагоцитарную активность.
4. Лизины – совместно с комплиментом, растворяют микробные и другие клетки.
5. Преципитины – осаждают растворимые антигены.
6. Блокирующие антитела – связывают антигены, не вызывая каких-либо видимых реакций.
7. Вируснейтрализующие антитела.
Обезвреживание микробов и их токсинов достигается различными реакциями в зависимости от образования антител.
Реакции иммунитета:
· Реакция «антиген плюс антитело» происходит как в организме человека, так и в пробирке. Если смешать сыворотку больного человека со взвесью соответствующих микробов, то появляется реакции видимые на глаз. Эти реакции строго специфичны и высоко чувствительны. Они используются для диагностика инфекционных болезней. Это серологический метод. Его цель – обнаружение антител в сыворотке крови или антигена в материале от больных.
· Чаще используется реакция агглютинации. В процессе соединения антител с антигенами происходит склеивание бактерий между собой с образованием хлопьев, которые видны невооруженным глазом (реакция Видаля при брюшном тифе).
· Реже с диагностической целью применяют реакцию преципитации. Она заключается в том, что в пробирке при взаимодействии иммунной сыворотки с прозрачным раствором антигена на дно выпадает осадок преципитат (сибирская язва).
· Реакция бактериолизиса. При соединении антител лизинов с антигенами происходит растворение (лизис микробов).
· Высоко чувствительной является реакция связывания комплимента специфическим комплексом – антиен-антитело. (Обнаружение антитифозных антител и другие.)
· Серологические реакции становятся положительными у больных в конце первой – начале второй недели, а иногда и позже.
· Для диагностики некоторых заболеваний, а также наличие иммунитета у человека применяют кожно-аллергические пробы. Для постановки пробы внутрикожно вводят аллерген (при подозрении на бруцеллёз – бруцеллин, туберкулёзе – туберкулин). При наличии антител на месте введения аллергена через 24-48 часов развивается ограниченная по площади воспалительная реакция с гиперемией (проба Манту при туберкулёзе, проба Бюрне при бруцеллёзе). Они становятся положительными с 8-10-го дня болезни.