Иммунная система человека является одной из самых важных систем, благодаря ей человек защищен от различного рода вирусов, инфекций, всевозможных болезней, негативного влияния окружающей среды. Работа иммунной системы является одной из самых важных для человека. Иммунитет человека самым прямым образом влияет на работу нашей кровеносной системы, что является весьма важным фактором. Работа нашей иммунной системы устроена таким образом, что при появлении малейших угроз для организма она мгновенно реагирует и пытается ее уничтожить или вывести из организма. Весь этот процесс и зовется иммунная реакция.
Перечень враждебных для людей элементов достаточно велик, имеет различную природу происхождения и самое разнообразное строение, и называются они антигенами. К антигенам различных растений, вирусы, инфекции, споры грибов, грибы, бытовая пыль, различные химические элементы и так далее. В тех случаях, когда иммунная система человека ослаблена по каким-то причинам и не работающими в полную силу компонентами, антигены могут способствовать возникновению достаточно серьезных заболеваний, которые самым прямым образом угрожают здоровью и жизни человека.
Нужно понимать, что иммунная система – это совокупность множества различных систем человека, которые направлены на то, чтобы дать своевременный и адекватный иммунный ответ любой угрозе, нависшей над человеком, и нужно четко знать. В общих чертах иммунная система немногим уступает по сложности строения нервной системе, но отдаленно ее можно сравнить именно с нервной системой. Далее мы рассмотрим, как работает иммунная система, из чего именно состоит иммунная система и на что она влияет.
Органы иммунной системы
- Костный мозг
Главным в иммунной системе по праву принято считать костный мозг. Костный мозг отвечает за выработку эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов, которые должны заменять отмершие клетки, нормализуя состояние крови. Костный мозг бывает двух видов: желтым и красным, масса которых в сумме достигает трех килограмм. Костный мозг располагается в самых больших костях человеческого скелета, а именно в позвоночнике, тазовых, берцовых костях и так далее.
- Тимус
Тимус, или как его еще называют – вилочковая железа, является не менее важным органом в нашей иммунной системе, который также относится к центральным органам иммунной системы человека. Тимус нераздельно связан с костным мозгом, так как тимус состоит из тех стволовых клеток, которые поступают непосредственно из костного мозга. В вилочковой железе клетки дозревают и дифференцируются, в следствие чего образуются необходимые для организма Т-лимфоциты. В функции Т-лимфоцитов входит своевременная реакция иммунитета клеток на чужеродные вторжения. Тимус находится в верхней части груди, рядом с горлом, из-за чего его в древности считали местом обитания души человека.
- Миндалины
Одним из первых и не менее важных барьеров, которые встречаются на пути вирусов и инфекций являются миндалины, именуемые в народе гландами. Гланды располагаются в горловой части перед голосовыми связками. Они являются эффективным барьером благодаря тому, что состоят из небольших лимфатических узелков, которые оказывают благоприятное влияние на человеческий организм в целом.
- Важную роль в работе иммунной системы человека играет селезенка. Она также относится к основным органам иммунной системы, в функции которой входит очистка поступающей к ней крови от различных чужеродных элементов и микроорганизмов, а также для удаления вымерших клеток крови.
Периферическая иммунная система человека
Данная система представляет собой разветвленную систему сосудов и капилляров, которые располагаются по всему организму, питая органы и ткани человека необходимыми компонентами. Лимфосистема человека постоянно работает вместе с кровеносной системой, благодаря которой все необходимые вещества распространяются по телу человека. Лимфа представляет собой бесцветную практически прозрачную жидкость, которая является распространителем защитных клеток нашей иммунной системы – лимфоцитов, которые крайне важны для нашего организма, так как именно у них происходит контакт с различными антигенами.
Не менее важными для иммунитета человека являются и лимфатические узлы, которые располагаются у человека в районе подмышек, паховой зоне и так далее. Подобно селезенке, которая очищает нашу кровь и является природным фильтром, лимфатические узлы также являются фильтрами, однако они уже занимаются очисткой не крови, а непосредственно лимфы. Это процедура является чрезвычайно важной, так как лимфа переносит лимфоциты, которые и уничтожают различные вредные микроорганизмы и бактерии. Помимо этого, именно в лимфатических узлах находятся залежи фагоцитов и лимфоцитов, которые одни из первых оказывают сопротивление антигенам, формируя таким образом реакцию иммунной системы.
Лимфа принимает самое активное участие в устранении любых воспалительных процессов и последствий травм, а благодаря лимфатическим клеткам оказывает достойное сопротивление всем антигенам.
Виды лимфоцитов
Однако стоит отметить, что лимфоциты в свою очередь бывают нескольких типов, о которых мы и поговорим далее.
- В-лимфоциты.
Данные клетки, или как их еще называют В-клетки, начинают вырабатываться и накапливаться непосредственно в костном мозге. Именно благодаря ним образуются антитела специфического характера, которые направлены на борьбу с каким-то единственным антигеном. Следовательно вырабатывается простая взаимосвязь, чем большее количество антигенов поступает в человеческий организм, тем больше наша иммунная система выработает необходимых антител для борьбы с этими антигенами, давая таким образом достойный иммунный ответ. Однако необходимо знать, что В-клетки активизируются только на те антигены, которые находятся в крови и свободно перемещаются по организму, и никаким образом не влияют на те антигены, которые уже располагаются в клетках.
- Т-лимфоциты.
Т-лимфоциты зарождаются непосредственно в тимусе. Однако, Т-лимфоциты тоже подразделятся на две группы клеток, которые называются Т-хелперы и Т-супрессоры. Они также являются чрезвычайно важными для нашего иммунитета. В функции Т-хелперов входит контроль и координация в работе иммунных клеток, а Т-супрессоры контролируют то, насколько сильным и длительным должен быть иммунный ответ на ту или иную болезнь, и в случае своевременной нейтрализации антигенов вовремя остановить иммунный ответ и предотвратить излишнюю выработку лимфоцитов в организме.
- Т-киллеры
Помимо вышеперечисленных видов лимфоцитов есть еще и некие Т-киллеры. Они работают следующим образом: если те или иные клетки были поражены антигенами, то Т-киллеры прицепляются к пораженным клеткам, дабы в дальнейшем их ликвидировать.
Огромную роль в играют фагоциты, которые непосредственно нападают и уничтожают враждебные антигены. Отдельно стоит отметить макрофаги, которые получили название «большой разрушитель». Он работает следующим образом: заметив поврежденную клетку или враждебный антиген, обволакивает их, а в дальнейшем переваривает их и разрушает клетку или антиген полностью.
Иммунная система человека работает по принципу распознавания своих и чужих клеток. На любое чужеродное вторжение иммунная система отвечает иммунным ответом. Как уже говорилось ранее, иммунный ответ бывает двух видов, который зависит от определенных лимфоцитов.
Принцип работы гуморального иммунитета основывается на том, чтобы создавать антитела, которые впоследствии будут свободно циркулировать в крови человека, таким образом защищая его от всевозможных антигенов. Данная реакция называется не иначе, как гуморальной. Помимо гуморальной иммунной реакции существует и клеточная реакция, которая происходит в организме человека с помощью Т-лимфоцитов. Эти две иммунные реакции надежно стоят на страже нашего здоровья, уничтожая все враждебные бактерии и микроорганизмы, попавшие к человеку.
Вышеупомянутая гуморальная реакция иммунной системы наиболее эффективно устраняет враждебные антигены благодаря свободно циркулирующим антигенам, которые перемещаются через кровь. Если лимфоциты встречают по пути своего следования враждебный микроорганизм, они моментально анализируют ситуацию и распознают в нем врага, затем изменяются и становятся клетками, которые непосредственно вырабатывают антитела, и как следствие уничтожают все попавшиеся враждебные организмы на своем пути. Превратившиеся клетки, которые призваны вырабатывать антитела, называются плазматическими. Основное место обитания таких клеток находится в костном мозге и селезенке.
По факту, антитела являются белковыми образованиями, напоминающими по своей форме английскую букву Y. Антитела можно отдаленно сравнить со своеобразным ключом, который цепляется к враждебным антигенам. Своей верхней частью антитело закрепляется на тельце враждебного белка, а нижней частью, которая является своеобразным мостом, и соединяется непосредственно с фагоцитом. Благодаря такому мостику, фагоцит начинает процесс уничтожения как самого антигена, как и антитела, которое прикреплено к нему.
Однако стоит четко понимать, что своими силами только одни В-лимфоциты никаким образом не могут обеспечить действительно достойный иммунный ответ, что создает потребность в дополнительной помощи. Им на помощь как раз и приходят Т-лимфоциты, которые и способствуют запуску иммунного ответа. Бывают и такие ситуации, что при контакте с враждебными антигенами В-лимфоциты не преобразуются в клетки-плазму, а взамен взывают Т-лимфоциты прийти им на помощь в борьбе против инородных белков. И в такой ситуации уже те Т-лимфоциты, которые пришли на помощь В-лимфоцитам, и вырабатывают специфическое химическое вещество, которое называется лимфокином, и являются своеобразным катализатором для многих иммунных клеток человеческого организма.
Видео
Иммунная система , состоящая из специальных белков, тканей и органов, ежедневно защищает человека от патогенных микроорганизмов , а также предупреждает влияние некоторых особых факторов (к примеру, аллергенов).
В большинстве случаев она выполняет огромный объем работы, направленный на сохранение здоровья и предотвращение развития инфекции.
Фото 1. Иммунная система - это ловушка для вредоносных микробов. Источник: Flickr (Heather Butler).
Что такое иммунная система
Иммунная система - это особая, защитная система организма, препятствующая воздействию чужеродных агентов (антигенов). Через серию шагов, называемую иммунным ответом, она “атакует” все микроорганизмы и вещества, которые вторгаются в системы органов и тканей, и способны вызывать заболевания.
Органы иммунной системы
Иммунная система удивительно сложна. Она способна распознать и запомнить миллионы различных антигенов, своевременно продуцируя необходимые компоненты для уничтожения “врага”.
Она включает в себя центральные и периферические органы, а также специальные клетки , которые в них вырабатываются и принимают непосредственное участие в защите человека.
Центральные органы
Центральные органы иммунной системы отвечают за созревание, рост и развитие иммунокомпетентных клеток - лимфопоэз.
Центральные органы включают:
- Костный мозг - губчатая ткань преимущественно желтоватого оттенка, расположенная внутри полости кости. Костный мозг содержит незрелые, или стволовые клетки, которые способны превращаться в любую, в том числе иммунокомпетентную, клетку организма.
- Вилочковая железа (тимус). Представляет собой маленький орган, расположенный в верхней части грудной клетки позади грудины. По форме этот орган несколько напоминает чабрец, или тимьян, латинское название которого и дало название органу. В основном, в тимусе созревают T-клеток иммунной системы, но также вилочковая железа способна провоцировать или поддерживать продукцию антител против антигенов.
- Во внутриутробный период развития к центральным органам иммунной системы относится также печень .
Это интересно! Наибольший размер вилочковой железы наблюдается у новорожденных детей; с возрастом орган уменьшается и замещается жировой тканью.
Периферические органы
Периферические органы отличаются тем, что содержат уже зрелые клетки иммунной системы, взаимодействующие между собой и другими клетками и веществами.
Периферические органы представлены:
- Селезенка . Самый большой лимфатический орган в организме, расположенный под ребрами в левой части живота, над желудком. Селезенка содержит преимущественно лейкоциты, а также помогает избавиться от старых и поврежденных клеток крови.
- Лимфатические узлы (ЛУ) представлены небольшими, бобовидными структурами, которые хранят клетки иммунной системы. В ЛУ также производится лимфа - специальная прозрачная жидкость, при помощи которой клетки иммунитета доставляются в различные части тела. Когда организм борется с инфекцией, ЛУ могут увеличиваться в размере и становиться болезненными.
- Скопления лимфоидной ткани , содержащие иммунные клетки и расположенные под слизистыми оболочками пищеварительного и мочеполового тракта, а также в респираторной системе.
Клетки иммунной системы
Основными клетками иммунной системы считаются лейкоциты, которые циркулируют в организме по лимфатическим и кровеносным сосудам.
Основными типами лейкоцитов, способными к иммунному ответу, являются следующие клетки:
- Лимфоциты , которые позволяют распознавать, запоминать и уничтожать все антигены, внедряющиеся в организм.
- Фагоциты , поглощающие чужеродные частицы.
Фагоцитами могут быть различные клетки; наиболее распространенным типом являются нейтрофилы, борющиеся в основном с бактериальной инфекцией.
Лимфоциты располагаются в костном мозге и представлены B-клетками; в случае нахождения лимфоцитов в тимусе, они созревают в T-лимфоциты. B и T-клетки имеют отличные друг от друга функции:
- B-лимфоциты стараются обнаружить чужеродные частицы и посылают сигнал другим клеткам при обнаружении инфекции.
- T-лимфоциты уничтожают патогенные компоненты, идентифицированные B-клетками.
Как работает иммунная система
При обнаружении антигенов (то есть посторонних частиц, которые вторгаются в организм) индуцируются B-лимфоциты , продуцирующие антитела (АТ) - специализированные белки, блокирующие специфические антигены.
Антитела способны распознать антиген, однако самостоятельно уничтожить его не могут - эта функция принадлежит T-клеткам, осуществляющим несколько функций. T-клетки могут не только уничтожать чужеродные частицы (для этого существуют специальные T-киллеры, или “убийцы”), но и участвовать в передаче иммунного сигнала другим клеткам (например, фагоцитам).
Антитела, помимо идентификации антигенов, нейтрализуют токсины, вырабатываемые патогенными организмами; также активируют комплемент - часть иммунной системы, которая помогает уничтожать бактерии, вирусы и другие и чужеродные вещества.
Процесс распознавания
После образования антител, они остаются в организме человека. Если иммунная система в будущем встретит такой же антиген, инфекция может не развиваться : например, после перенесенной ветряной оспы человек ею больше не заболевает.
Такой процесс распознавания чужеродного вещества называется презентацией антигена. Образования антител при повторном инфицировании уже не требуется: уничтожение антигена иммунной системой осуществляется практически мгновенно.
Аллергические реакции
Аллергия протекает по похожему механизму; упрощенная схема развития состояния следующая:
- Первичное попадание аллергена в организм; клинически никак не выражается.
- Образование антител и их фиксация на тучных клетках.
- Сенсибилизация - повышение чувствительности к аллергену.
- Повторное попадание аллергена в организм.
- Высвобождение специальных веществ (медиаторов) из тучных клеток с развитием цепной реакции. Последующие вырабатываемые вещества воздействуют на органы и ткани, что определяется появлением симптомов аллергического процесса.
Фото 2. Аллергия появляется, когда организм иммунная система принимает какое-либо вещество за вредоносное.
Окружающая нас среда – воздух, вода, почва, предметы содержат массу микроорганизмов, способных нанести вред здоровью человека. Но благодаря тому, что на страже нашего благополучия стоит иммунная система, в большинстве случаев этого все-таки не происходит. Иммунная система ежеминутно «сражается» с армией бактерий и вирусов, благополучно «отбивая» все эти зловредные «атаки».
Иммунная система человека устроена очень сложно. В нее входит несколько органов, связанных между собой непрерывной сетью лимфатических протоков.
Строение иммунной системы человека
Органы иммунной системы относятся:
- костный мозг;
- тимус (вилочковая железа);
- селезенка;
- лимфатические узлы и островки лимфатической ткани.
Костный мозг
Костный мозг располагается в губчатом веществе костной ткани. Общий вес этого органа равен 2,5–3 кг. Костный мозг – это сосредоточие стволовых клеток, которые являются родоначальницами всех необходимых нам форменных элементов крови.
Примерно 50 % основного веса костномозгового вещества составляет скопление кроветворных сосудов, обеспечивающих доставку тканям кислорода и необходимых химических соединений. Пористая структура сосудистой стенки формирует условия для проникновения внутрь питательных веществ.
Выделяют две различающиеся между собой разновидности костного мозга – красный и желтый, между которыми нет четко выраженной границы. Основу красного костного мозга составляет кроветворная ткань, а желтого – жировая. В красном мозге осуществляется образование кровяных клеток, моноцитов и В-лимфоцитов. Желтый мозг в образовании кровяных телец не участвует, но в некоторых ситуациях (например, при потере крови) в нем могут появляться небольшие очаги кроветворения.
С годами объем красного костного мозга в костной ткани снижается, а желтого – наоборот, увеличивается. Это связано с тем, что с момента полового созревания и до старости процессы кроветворения начинают неуклонно угасать.
Тимус
Тимус (вилочковая железа) находится в середине грудной клетки, в загрудинном пространстве. По форме тимус немного похож на вилку с двумя зубцами (отсюда и наименование – вилочковая железа). В момент рождения человека вес тимуса составляет 10–15 грамм. В первые три года жизни вилочковая железа чрезвычайно быстро растет.
С трехлетнего до двадцатилетнего возраста масса тимуса остается одинаковой и составляет около 26-29 грамм. Затем начинается инволюция (обратное развитие) органа. У пожилых людей масса тимуса не превышает 15 грамм. С возрастом меняется и структура вилочковой железы – осуществляется замещение паренхимы тимуса жировой тканью. У стариков этот орган на 90 % имеет жировую структуру.
Вилочковая железа имеет двудольное строение. Верхняя и нижняя доли железы имеют разный размер и форму. Снаружи она покрыта соединительнотканной капсулой. Соединительная ткань проникает и внутрь тимуса, тем самым разделяя его на дольки. В железе выделяют корковый слой, в котором происходит рост и «прививание рабочих навыков» лимфоцитам, «родившимся» в костном мозге, и мозговой слой, основную массу которого составляют железистые клетки.
Процесс «достижения зрелости» лимфоцитами, происходящий в вилочковой железе, чрезвычайно значим для иммунитета и иммунной системы человека. У грудных детей с врожденными дефектами тимуса – недоразвитием или полным отсутствием данного органа, нарушается функциональное развитие всей лимфатической системы, поэтому продолжительность жизни при этой патологии редко превышает 12 месяцев.
Селезенка
Селезенка находится слева под ребрами и имеет форму уплощенной и удлиненной полусферы. У взрослых длина селезенки равна 10-14 см, ширина 6-10 см, а толщина 3-4 см. Вес органа у мужчины 20-40 лет составляет 192 грамм, у женщины - 153 грамм. Ученые установили, что ежесуточно через селезенку проходит от 750 до 800 мл крови. Здесь происходит образование иммуноглобулинов класса M и J как реакция на поступление антигенов, и синтез факторов, стимулирующих фагоцитоз лейкоцитами и макрофагами. Помимо этого, селезенка – это биологический фильтр для ксенобиотиков, отмерших кровяных клеток, бактерий и микрофлоры.
Лимфатические узлы
Лимфатические узлы выполняют в организме роль биологических фильтров для протекающей по ним лимфатической жидкости. Они располагаются по ходу тока лимфы по лимфатическим сосудам от органов и тканей.
Как правило, лимфоузлы залегают группами от двух до нескольких десятков узлов. Снаружи лимфоузлы защищены капсулой, внутри которой располагается строма, состоящая из ретикулярных клеток и волокон. В каждый лимфатический узел входит от 1-2 до 10 мелких артерий, осуществляющих его кровоснабжение.
Островки лимфатической ткани
Скопления лимфатической ткани, находящиеся в слизистой оболочке, называют также лимфоидными образованиями. Лимфоидные образования имеются в глотке, пищеводе, желудке, кишечнике, органах дыхания, мочевыводящих путях.
Островки лимфатической ткани в глотке представлены 6 миндалинами лимфоидного глоточного кольца. Миндалины представляют собой мощное скопление лимфоидной ткани. Сверху они неровные, что способствует задержке пищи и создает питательную среду для размножения бактерий, которое, в свою очередь, служит пусковым механизмом для запуска иммунологических процессов.
Лимфоидные образования пищевода – это лимфоузлы в глубине складок пищевода. Задачей лимфоидных образований пищевода является защита стенок этого органа от чужеродной ткани и антигенов, попадающих в организм с пищей.
Лимфоидные образования желудка представлены В- и Т-лимфоцитами, макрофагами и плазматическими клетками. Лимфатическая сеть желудка начинается лимфатическими капиллярами, расположенными в слизистой оболочке органа. От лимфатической сети отходят лимфатические сосуды, проходящие сквозь толщу мышечного слоя. В них впадают сосуды из лежащих между мышечными слоями сплетений.
Островки лимфатической ткани кишечника представлены пейеровыми бляшками – групповыми лимфоузелками, одиночными лимфоузлами, диффузно расположенными лимфоцитами и лимфатическим аппаратом аппендикса.
Аппендикс или червеобразный отросток является придатком слепой кишки и отходит от ее заднебоковой стенки. В толще аппендикса содержится большое количество лимфоидной ткани. Считается, что лимфоидная ткань червеобразного отростка составляет от 1% от всей лимфоидной ткани человека. Вырабатываемые здесь клетки защищают организм от чужеродных веществ, попадающих в пищеварительный тракт вместе с пищей.
Лимфоидные образования дыхательной системы – это скопления лимфатической ткани в слизистой оболочке гортани, трахеи и бронхов, а также диффузно расположенные в слизистой дыхательного аппарата лимфоидные клетки, называемые лимфоидной тканью, ассоциированной с бронхами. Лимфоидные образования дыхательной системы защищают организм от чужеродных частиц, попадающих в органы дыхания вместе с током воздуха.
Лимфоидные образования мочевыводящих путей располагаются в стенках мочеточников и мочевого пузыря. По мнению ученых, в младенческом возрасте количество лимфоузелков в мочеточниках составляет от 2 до 11, а затем увеличивается до 11-14. В старческом возрасте количество лимфоузлов снова снижается до 6-8. Лимфоузелки в мочевыводящих путях защищают нас от чужеродных веществ, попадающих в организм извне восходящим путем.
Как работает иммунная система
Иммунитет и иммунная система организма человека – это высокоточный, слаженный механизм, который борется с бактериями и ксенобиотиками. Все органы иммунной системы человека работают совместно, дополняя друг друга. Главной задачей иммунитета и иммунной системы является распознавание, разрушение и выведение из организма вредоносных инфекционных агентов и чужеродных веществ, а также образовавшихся мутировавших клеток и продуктов распада.
Все неизвестные организму вещества, проникающие в него, называются антигенами. После того, как иммунная система выявляет антиген и распознает его, она начинает выработку особых клеток – антител, которые связывают антиген и уничтожают его.
У человека существует два вида иммунной защиты – врожденный и приобретенный иммунитет. Врожденная резистентность – это очень древняя защитная система, которая есть у всех живых существ. Врожденный иммунитет направлен на разрушение клеточной мембраны попавшего в организм чужака.
Если же уничтожение чужеродной клетки не произошло, в ход вступает другая линия защиты – иммунитет приобретенный. Принцип его работы заключается в следующем: при проникновении в организм человека бактерии или чужеродной субстанции лейкоциты начинают продуцировать антитела. Эти антитела строго специфичны, то есть соответствую попавшему в организм веществу как два соседних пазла друг к другу. Антитела связывают и уничтожают антиген, защищая тем самым наш организм от болезней.
Аллергия
В некоторых ситуациях иммунная система человеческого организма бурно реагирует на безопасные факторы окружающей среды. Это состояние называется аллергией. Вещества, провоцирующие манифестацию аллергии, называю аллергенами.
Аллергены разделяются на внешние и внутренние. Внешние аллергены – те, которые проникают в организм из окружающей среды. Это могут быть некоторые виды пищи, плесень, шерсть, пыльца и т.д. Внутренним аллергеном является наша собственная ткань, как правило, с измененными свойствами. Так бывает, например, при укусах пчел, когда пораженные ткани начинаю идентифицироваться как чужеродные.
Когда аллерген впервые поступает в организм человека, это, как правило, не вызывает никаких внешних изменений, однако при этом происходят процессы выработки и накопления антител. Если аллерген попадает в организм еще раз, начинается аллергическая реакция, которая может протекать по-разному: в виде высыпаний на коже, отека тканей или приступа удушья.
Почему аллергией страдают не все люди? Причин этому несколько. Во-первых, наследственность. Ученые доказали, что склонность к возникновению аллергии передается из рода в род. При этом, если аллергией болеет мать, то у ребенка аллергия возникнет с вероятностью в 20-70 %, а если отец – только в 12-40 %.
Особо высока вероятность возникновения аллергии у ребенка, если этим заболеванием болеют оба родителя. В этом случае аллергия передастся по наследству с вероятностью в 80 %. Помимо этого, аллергические реакции с большей вероятностью возникают у людей, много болевших в детстве.
Еще один фактор, способствующий возникновению у человека аллергии, является неблагоприятная экологическая ситуация в районе проживания. Ученые доказали, что в районах с загрязненным воздухом количество детей –аллергиков значимо больше, чем в районах с благоприятной экологией. Особенно это относятся к таким аллергическим заболеваниям, как бронхиальная астма и аллергический ринит (поллиноз).
И этому есть научное объяснение: микроскопические частички, взвешенные в загрязненном воздухе, раздражают эпителиальные клетки слизистой оболочки дыхательных путей, тем самым активируя их и способствуя высвобождения противовоспалительных цитокинов.
Таким образом, аллергические реакции – это еще одно проявление работы иммунной системы, тот самый случай, когда, заботясь о нашей безопасности, иммунитет, как любящий родитель, проявляет излишнее рвение.
>> анатомия и физиология
Иммунитет (от лат. immunitas – освобождать от чего-либо) – это физиологическая функция, которая обуславливает невосприимчивость организма к чужеродным антигенам. Иммунитет человека делает его невосприимчивым по отношению ко многим бактериям, вирусам, грибкам, глистам, простейшим, различным ядам животных. Кроме того, иммунитет обеспечивает защиту организма от раковых клеток.
Задачей иммунной системы является распознавать и разрушать все чужеродные структуры. При контакте с чужеродной структурой клетки иммунной системы запускают иммунный ответ , который приводит к выведению чужеродного антигена из организма.
Функция иммунитета обеспечивается работой иммунной системы организма, в состав которой входят различные типы органов и клеток. Ниже рассмотрим подробнее строение иммунной системы и основные принципы ее функционирования.
Анатомия иммунной системы
Анатомия иммунной системы чрезвычайно неоднородна. В целом, клетки и гуморальные факторы иммунной системы присутствуют почти во всех органах и тканях организма. Исключение составляют некоторые отделы глаз, яичек у мужчин, щитовидной железы , головного мозга – эти органы ограждены от иммунной системы тканевым барьером, который необходим для их нормального функционирования.
В общем, работа иммунной системы обеспечивается двумя видами факторов: клеточными и гуморальными (то есть жидкостными). Клетки иммунной системы (различные виды лейкоцитов) циркулируют в крови и переходят в ткани, осуществляя постоянный надзор за антигенным составов тканей. Кроме того, в крови циркулирует большое количество разнообразных антител (гуморальные, жидкостные факторы), которые также способны распознавать и уничтожать чужеродные структуры.
В архитектуре иммунной системы различаем центральные и периферические структуры. Центральными органами иммунной системы являются костный мозг и тимус (вилочковая железа). В костном мозге (красный костный мозг) происходит формирование клеток иммунной системы из так называемых стволовых клеток , которые дают начало всем клеткам крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты). Вилочковая железа (тимус) расположена в грудной клетке, сразу позади грудины. Тимус хорошо развит у детей, но с возрастом подвергается инволюции и практически отсутствует у взрослых. В тимусе происходит дифференциация лимфоцитов – специфических клеток иммунной системы. В процессе дифференциации лимфоциты «учатся» распознавать «свои» и «чужие» структуры.
Периферические органы иммунной системы представлены лимфатическими узлами, селезенкой и лимфоидной тканью (такая ткань находится, например, в небных миндалинах, на корне языка, на задней стенке носоглотки, в кишечнике).
Лимфатические узлы представляют собой скопление лимфоидной ткани (на самом деле скопление клеток иммунной системы) окруженные оболочкой. В лимфатический узел входят лимфатические сосуды, по которым течет лимфа. Внутри лимфатического узла лимфа фильтруется и очищается от всех чужеродных структур (вирусы , бактерии , раковые клетки). Сосуды выходящие из лимфатического узла сливаются в общий проток, который впадает в вену.
Селезенка представляет собой не что иное, как большой лимфатический узел. У взрослого человека масса селезенки может достигать нескольких сотен граммов, в зависимости от количества крови, накопленного в органе. Селезенка расположена в брюшной полости слева от желудка. В сутки через селезенку прокачивается большое количество крови, которая, подобно лимфе в лимфатических узлах, подвергается фильтрации и очищению. Также в селезенке запасается определенное количество крови, в котором организм на данный момент не нуждается. Во время физической нагрузки или стресса селезенка сокращается и выбрасывает кровь в кровеносные сосуды, для того чтобы удовлетворить потребность организма в кислороде.
Лимфоидная ткань рассеяна по всему организму в виде маленьких узелков. Основная функция лимфоидной ткани – обеспечение местного иммунитета, поэтому наиболее крупные скопления лимфоидной ткани расположены в области рта, глотки и кишечника (эти зоны организма в изобилии населены разнообразными бактериями).
Кроме того, в различных органах существуют, так называемые, мезенхимальные клетки , которые могут выполнять иммунную функцию. Много таких клеток в коже, печени, почках .
Клетки иммунной системы
Общее название клеток иммунной системы это лейкоциты
. Однако семейство лейкоцитов очень неоднородно. Различаем два основных типа лейкоцитов: зернистые и незернистые.
Нейтрофилы – наиболее многочисленные представители лейкоцитов. Эти клетки содержат вытянутое ядро, разделенное на несколько сегментов, поэтому иногда их называют сегментоядерными лейкоцитами. Как и все клетки иммунной системы, нейтрофилы образуются в красном костном мозге и после созревания попадают в кровь. Время циркуляции нейтрофилов в крови не велико. В течение нескольких часов эти клетки проникают через стенки сосудов и переходят в ткани. Пробыв некоторое время в тканях, нейтрофилы могут вновь вернуться в кровь. Нейтрофилы чрезвычайно чувствительны к наличию в организме очага воспаления и способны направленно мигрировать в воспаленные ткани. Попадая в ткани, нейтрофилы меняют свою форму – из круглых превращаются в отростчатые. Основная функция нейтрофилов обезвреживание различных бактерий. Для передвижения в тканях нейтрофил снабжен своеобразными ножками, которые представляют собой выросты цитоплазмы клетки. Придвигаясь к бактерии нейтрофил, окружает ее своими отростками, а затем «заглатывает» и переваривает ее при помощи специальных ферментов. Отмершие нейтрофилы скапливаются в очагах воспаления (например, в ранах) в виде гноя. Количество нейтрофилов крови увеличивается во время различных воспалительных заболеваний бактериальной природы.
Базофилы принимают активное участие в развитии аллергических реакций немедленного типа. Попадая в ткани базофилы, превращаются в тучные клетки, содержащие большое количество гистамина – биологически активного вещества, которое стимулирует развитие аллергии. Благодаря базофилам яды насекомых или животных сразу блокируются в тканях и не распространяются по всему телу. Также базофилы регулируют сворачиваемость крови при помощи гепарина.
Лимфоциты . Существует несколько разновидностей лимфоцитов: B-лимфоциты (читается «Б-лимфоциты»), Т-лимфоциты (читается «Т-лимфоциты»), К-лимфоциты (читается «К-лимфоциты»), NK-лимфоциты (естественные киллеры) и моноциты.
В-лимфоциты распознают чужеродные структуры (антигены) вырабатывая при этом специфические антитела (белковые молекулы, направленные против чужеродных структур).
Т-лимфоциты выполняют функцию регуляции иммунитета. Т-помошники стимулируют выработку антител, а Т-супрессоры тормозят ее.
К-лимфоциты способны разрушать чужеродные структуры, помеченные антителами. Под влиянием этих клеток могут быть разрушены различные бактерии, раковые клетки или клетки инфицированные вирусами.
NK-лимфоциты осуществляют контроль над качеством клеток организма. При этом NK-лимфоциты способны разрушать клетки, которые по своим свойствам отличаются от нормальных клеток, например, раковые клетки.
Моноциты это самые большие клетки крови. Попадая в ткани, они превращаются в макрофагов. Макрофаги это большие клетки, активно разрушающие бактерии. Макрофаги в больших количествах накапливаются в очагах воспаления.
По сравнению с нейтрофилами (см. выше) некоторые виды лимфоцитов более активны в отношении вирусов, чем бактерий, и не разрушаются во время реакции с чужеродным антигеном, поэтому в очагах воспаления вызванного вирусами гной не формируется. Также лимфоциты накапливаются в очагах хронического воспаления.
Популяция лейкоцитов постоянно обновляется. Каждую секунду образуются миллионы новых иммунных клеток. Некоторые клетки иммунной системы живут всего несколько часов, а другие могут сохраняться на протяжении нескольких лет. В этом и заключается суть иммунитета: однажды повстречав антиген (вирус или бактерию), иммунная клетка «запоминает» его и при новой встрече реагирует быстрее, блокируя инфекцию сразу после ее попадания в организм.
Общая масса органов и клеток иммунной системы организма взрослого человека составляет около 1 килограмма . Взаимодействия между клетками иммунной системы чрезвычайно сложны. В целом, согласованная работа различных клеток иммунной системы, обеспечивает надежную защиту организма от различных инфекционных агентов и собственных мутировавших клеток.
Помимо функции защиты иммунные клетки контролируют рост и размножение клеток организма, а также восстановление тканей в очагах воспаления.
Кроме клеток иммунной системы в организме человека существует ряд факторов неспецифической защиты, которые составляют так называемый видовой иммунитет. Эти факторы защиты представлены системой комплимента, лизоцимом, трансферином, С-реактивным белком, интерферонами.
Лизоцим – это специфический фермент, который разрушает стенки бактерий. В больших количествах лизоцим содержится в слюне, чем объясняются ее антибактериальные свойства.
Трансферин – это белок, который конкурирует с бактериями за захват определенных веществ (например, железо), необходимых для их развития. В результате этого рост и размножение бактерий замедляется.
С-реактивный белок активируется подобно комплименту при попадании в кровь чужеродных структур. Присоединение этого белка к бактериям делает их уязвимыми для клеток иммунной системы.
Интерфероны – это сложномолекулярные вещества, которые выделяются клетками в ответ на проникновение в организм вирусов. Благодаря интерферонам клетки становятся невосприимчивыми по отношению к вирусу.
Библиография :
- Хаитов Р.М. Иммуногенетика и иммунология, Ибн Сина, 1991
- Лесков,В.П. Клиническая иммунология для врачей, М., 1997
- Борисов Л.Б. Медицинская Микробиология, вирусология, иммунология, М. : Медицина, 1994
Сайт предоставляет справочную информацию исключительно для ознакомления. Диагностику и лечение заболеваний нужно проходить под наблюдением специалиста. У всех препаратов имеются противопоказания. Консультация специалиста обязательна!
Иммунная система человека в области профессиональных знаний персонального тренера играет важную роль, так как нередко в своей тренерской практике ему приходится сталкиваться с тем, что чрезмерные нагрузки повышают воздействие стресса на организм, а агрессивные условия внешней среды способствуют ослаблению иммунитета и возникновению болезней. Персональный тренер должен знать и уметь объяснить не только что такое иммунная система, но также и то, что зачастую является возбудителем болезни и какими средствами организм с ней борется.
Целью иммунной системы является полное избавление организма человека от чужеродных агентов, которыми зачастую выступают болезнетворные микроорганизмы, инородные возбудители, ядовитые вещества, а иногда и мутировавшие клетки самого организма. В иммунной системе существует большое количество вариантов идентификации и обезвреживания чужеродных тел. Этот процесс называется – иммунный ответ. Все его реакции можно разделить на врожденные и приобретенные. Характерным отличием между ними является то, что приобретенный иммунитет обладает высокой специфичностью по отношению к конкретным типам антигенов, что позволяет ему быстрее и эффективнее обезвреживать их при повторном столкновении. Антигены – это молекулы, которые воспринимаются как чужеродные агенты, влекущие за собой специфические ответные реакции организма. К примеру, если человек перенес ветрянку, корь или дифтерию, у него к этим заболеваниям часто развивается пожизненный иммунитет.
Развитие иммунной системы
Иммунная система состоит из большого количества разновидностей белков, клеток, органов и тканей, процесс взаимодействия между которыми необычайно сложен и протекает достаточно интенсивно. Оперативная иммунная реакция позволяет достаточно быстро идентифицировать те или иные чужеродные вещества или клетки. Процесс адаптации к работе с возбудителями способствует развитию иммунологической памяти, которая в последующем помогает еще более качественно обеспечивать защиту организма при следующей встрече с инородными возбудителями. Подобный вид приобретенного иммунитета положен в основу методик вакцинации.
Строение иммунной системы человека: 1- Печень; 2- Воротная вена; 3- Поясничный лимфатический ствол; 4- Слепая кишка; 5- Червеобразный отросток; 6- Паховые лимфатические узлы; 7- Шейный лимфатический ствол; 8- Левый венозный угол; 9- Вилочковая железа; 10- Внутригрудной лимфатический проток; 11- Цистерна млечного сока; 12- Селезенка; 13- Кишечный лимфатический ствол; 14- Поясничный лимфатический ствол; 15- Паховые лимфатические узлы.
Иммунная система человека представлена совокупностью органов и клеток, которые выполняют иммунологические функции. В первую очередь, реализацией иммунного ответа занимаются лейкоциты. Клетки иммунной системы в большинстве своем являются производными кроветворных тканей. У взрослого человека развитие этих клеток берет свое начало в костном мозге и только Т-лимфоциты дифференцируются внутри вилочковой железы. Взрослые клетки оседают внутри лимфоидных органов и на границе с окружающей средой, рядом с поверхностью кожи или не слизистых оболочках. Транспорт клеток иммунной системы в ходе активации иммунитета обеспечивает лимфатическая система. Она реализует свою функцию путем введения в системную циркуляцию различных молекул, жидкостей и инфекционных агентов, упакованных в экзосомы и везикулы.
Этапы иммунной защиты
Иммунная система защищает организм от инфекций в несколько этапов, при этом, каждый следующий этап повышает специфичность защиты. Самая простая форма защиты представляет собой физические барьеры, задача которых как раз предотвращать попадание бактерий и вирусов в организм. Если возбудитель инфекции все же проникает через эти барьеры, дальнейшую реакцию на него осуществляет врожденная иммунная система. В том случае, если возбудитель успешно преодолевает барьер врожденной иммунной системы, в работу включается третий барьер защиты – приобретенная иммунная система. Эта часть иммунной системы приспосабливает свою реакцию в ходе инфекционного процесса, чтобы повысить степень распознавания инородных биологических материалов. Такой ответ сохраняется после ликвидации возбудителя в виде иммунологической памяти. Она дает возможность механизмам приобретенного иммунитета развивать более быструю и более сильную ответную реакцию при каждом последующем столкновении с этим возбудителем.
Схема движения крови, межтканевой жидкости и лимфы в организме: 1- Правое предсердие; 2- Правый желудочек; 3- Левое предсердие; 4- Левый желудочек; 5- Аорта и артерии; 6- Кровеносный капилляр; 7- Тканевая жидкость; 8- Лимфатический капилляр; 9- Лимфатические сосуды; 10- Лимфатические узлы; 11- Вены большого круга кровообращения, куда впадает лимфа; 12- Легочная артерия; 13- Легочная вена. I- Кровеносная система; II- Лимфатическая система.
Как врожденный, так и приобретенный иммунитет зависят от способности иммунной системы отличать свои молекулы от чужих. В иммунологии под своими молекулами подразумевают те компоненты организма, которые иммунная система может отличить от чужеродных. И наоборот, под чужими подразумевают те молекулы, которые иммунной системой распознаются как чужеродные. Один из множества классов чужеродных молекул носит название антигенов и определяется как вещества, которые способны связываться со специфическими иммунными рецепторами и вызывать иммунный ответ.
Барьеры иммунной системы
Поскольку организм человека находится в постоянном взаимодействии с окружающей его средой, природа позаботилась о том, чтобы функционирование механизма защиты происходило в том числе, через дыхательную, пищеварительную и мочеполовую системы. Эти системы можно разделить на постоянно действующие и включающиеся симптоматически (в ответ на вторжение). Примером постоянно действующей системы защиты являются небольшие волоски на стенках трахеи, которые еще называют ресничками. Они совершают интенсивные движения, направленные вверх, за счет которых из дыхательных путей удаляются частицы пыли, пыльца растений и иные чужеродные объекты. Аналогичные по своей цели действия (выведение микроорганизмов) осуществляются за счет промывного действия слез и мочи. Слизь, которая выделяется в дыхательной и пищеварительной системах служит для связывания и обездвиживания инородных тел, объектов и микроорганизмов. Если постоянно действующих механизмов защиты оказывается недостаточно, в работу включаются «аварийные» механизмы очистки организма от возбудителей, такие, как кашель, чихание, рвота и диарея.
Строение лимфатического узла: 1- Капсула; 2- Синус; 3- Клапан для предотвращения обратного тока; 4- Лимфатический узелок; 5- Корковое вещество; 6- Ворота лимфатического узла. I- Приносящие лимфатические сосуды; II- Выносящие лимфатические сосуды.
В мочеполовом и желудочно – кишечном трактах существуют биологические барьеры, представленные дружественными микроорганизмами – комменсалами. Неболезнетворная микрофлора, которая приспособилась к обитанию в этих условиях конкурирует с патогенными бактериями за пищу и пространство нередко изменяя условия обитания, а именно кислотность или содержание железа. Это сильно понижает вероятность достижения болезнетворными микробами необходимых для развития патологии количеств. Существуют достаточно убедительные сведения о том, что введение пробиотической флоры, к примеру, чистых культур лактобацилл, которые содержатся в том же йогурте и иных кисломолочных продуктах, способствует восстановлению адекватного баланса микробных популяций при кишечных инфекциях.
Врожденный иммунитет
Если микроорганизм успешно проникает через все барьеры, он сталкивается с клетками и механизмами системы врожденного иммунитета. Врожденная иммунная защита по природе своей неспецифична, другими словами ее звенья идентифицируют и реагируют на инородные тела не зависимо от их особенностей. Эта система не обеспечивает долгосрочной резистентности к конкретным инфекциям. Система врожденного иммунитета является инструментом основной защиты организма как у человека, так и у большинства живых многоклеточных организмов.
Воспаление – это одна из первичных реакций иммунной системы на инфекцию. Симптомы воспаления обычно выражаются в проявлении покраснений и отеков, что является свидетельством увеличения притока крови к пораженным тканям. В развитии воспалительных реакций большую роль играют эйкозаноиды и цитокины, которые высвобождаются поврежденными или инфицированными клетками. К первым относятся простагланиды, которые провоцируют повышение температуры и расширение кровеносных сосудов, а также лейкотриены, которые привлекают некоторые виды белых кровяных телец. К самым распространенным цитокинам относят интерлейкины, которые отвечают за взаимодействие между лейкоцитами, хемокины, запускающие хемотаксис, а также интерфероны, которые обладают противовирусными свойствами, а именно способностью угнетать синтез белка в клетках микроорганизмов. Кроме того, свою роль в процессе реакции на инородный возбудитель играют также выделяемые факторы роста и цитотоксические факторы. Эти цитокины и прочие биоорганические соединения приводят клетки иммунной системы к очагу инфекции и способствуют заживлению поврежденных тканей путем ликвидации возбудителей.
Приобретенный иммунитет
Система приобретенного иммунитета развилась в ходе эволюции простейших позвоночных организмов. Она гарантирует более интенсивный иммунный ответ, а также иммунологическую память, благодаря которой каждый инородный микроорганизм «запоминается» по уникальным именно для него антигенам. Система приобретенного иммунитета антигенспецифична и требует распознавания специфических чужих антигенов в процессе, который называется презентация антигена. Такая специфичность антигена дает возможность осуществлять реакции, которые характерны именно для конкретных микроорганизмов или инфицированных ими клеток. Способность к реализации таких реакций поддерживается в организме «клетками памяти». Если человеческий организм заражается инородным микроорганизмом более одного раза, эти специфические клетки памяти используются для интенсивной ликвидации такого рода последствий.
Клетки иммунной системы, функции которых заключаются в осуществлении механизмов работы системы приобретенного иммунитета, относятся к лимфоцитам, которые в свою очередь являются подтипом лейкоцитов. Подавляющее количество лимфоцитов отвечает за специфический приобретенный иммунитет, так как способны идентифицировать возбудителей инфекции как внутри, так и за пределами клеток – в тканях или в крови. Основными типами лимфоцитов являются В-клетки и Т-клетки, которые происходят из плюрипотентных гемопоэтических стволовых клеток. У взрослого человека они формируются в костном мозге, а Т-лимфоциты дополнительно проходят отдельные процедуры дифференцирования в тимусе. В-клетки отвечают за гуморальное звено приобретенного иммунитета, другими словами производят антитела, в то время, как Т-клетки являются основой клеточного звена специфического иммунного ответа.
Заключение
Иммунная система человека в первую очередь предназначена для защиты организма от инфекционного воздействия инородных тел, объектов и веществ. Она защищает организм от возникновения и развития заболеваний, определяет и уничтожает опухолевые клетки, распознает и обезвреживает на ранних этапах различные вирусы и не только. Иммунная система имеет в своем распоряжении большое количество инструментов для быстрого обнаружения и не менее быстрой ликвидации вредоносных возбудителей инфекций. Также не стоит забывать, что существует такой метод выработки иммунитета к ряду инфекционных заболеваний, как вакцинация. В целом же, иммунная система – это страж, который любой ценой охраняет и бережет ваше здоровье.