Иммунная система человека и ее основные функции. Строение и функции иммунной системы

Главной функцией иммунной системы является поддержание антигенного гомеостаза в организме. При этом иммунная система обеспечивает связывание и разрушение как инфекционных, так и неинфекционных антигенов, выполняя тем самым защитную функцию.

Защита (устойчивость, резистентность) организма против чужеродных инфекционных и неинфекционных, например опухолевых, антигенов определяется как иммунитет, который бывает врожденным (естественным) и приобретенным (адаптивным).

Механизмы врожденного иммунитета неспецифичны и направлены против любого возбудителя болезней. Эти механизмы включаются быстро, но имеют недостатки: иногда действуют неадекватно и лишены иммунологической памяти. Они делятся на клеточные, гуморальные и дополнительные.

Клеточные механизмы врожденного иммунитета осуществляются с помощью моноцитов и тучных клеток, нейтрофилов, эозинофилов и натуральных (естественных) киллеров (НК, natural killer, NK).

К гуморальным механизмам врожденного иммунитета относятся комплемент, белок пропердин, активирующий систему комплемента по альтернативному пути, антибактериальный белок - β-лизин, лактоферрин, отбирающий у микробов железо, а также антивирусные α- и β-интерфероны.

В группу дополнительных механизмов врожденного иммунитета входят внешние и внутренние барьеры (неповрежденная кожа и слизистые оболочки), хлоридная кислота желудочного сока, жирные кислоты сальных желез, молочная кислота вагинального секрета и потовых желез, лизоцим слезной жидкости и слюны, другие секреты, удаляющие микроорганизмы, кислород в тканях (против анаэробных микробов), температура тела.

Приобретенный иммунитет формируется после первого попадания возбудителя в организм и его фагоцитоза АПК. Этот иммунитет является специфическим к возбудителю, сохраняет иммунологическую память об антигене, а потому скорость и сила реакции иммунной системы на антиген значительно возрастают при повторном контакте с ним.

Механизмы приобретенного (адаптивного) иммунитета также подразделяют на клеточные и гуморальные.

Клеточные механизмы приобретенного иммунитета реализуются T-лимфоцитами при участии АПК (макрофагов, дендритных клеток соединительной ткани, звездчатых ретикулоэндотелиоцитов лимфоидных органов, клеток Лангерганса эпителия кожи, М-клеток лимфатических фолликулов пищеварительного канала, эпителиальных клеток тимуса и В-лимфоцитов).

Гуморальные механизмы приобретенного иммунитета представлены иммуноглобулинами, вырабатываемыми В-лимфоцитами, и цитокинами, которые синтезируются активированными Т-лимфоцитами и моноцитами-макрофагами.

В зависимости от того, где содержатся чужеродные антигены, иммунитет в функциональном аспекте также можно разделить (схема 10) на гуморальный (внеклеточный) и клеточный (противоклеточный).

Гуморальный иммунитет (не следует пугать с гуморальными механизмами иммунитета) обеспечивает резистентность к внеклеточным антигенам (гноеродные бактерии, гельминты), которые содержатся в плазме крови и тканевой жидкости вне клеток организма. Такой иммунитет обеспечивается согласованным действием комплемента, нейтрофилов, эозинофилов (неспецифические врожденные механизмы), а также В-лимфоцитов и иммуноглобулинов (специфические приобретенные механизмы). При гуморальном иммунитете во вторичном иммунном ответе в роли главных АПК и клеток памяти выступают В-лимфоциты. Они могут распознавать и захватывать антиген в очень низких концентрациях посредством мембранных рецепторов, представленных молекулами IgM или IgD.

Из вышеизложенного видно, что неспецифический врожденный и специфический приобретенный типы иммунитета очень тесно взаимодействуют между собой, поддерживают и дополняют друг друга.

Иммунная система состоит из центральных органов (костный мозг, вилочковая железа (тимус), фабрициева сумка птиц и ее аналог у человека) и периферических органов (селезенка, лимфатические узлы, лимфоидная ткань пищеварительной системы, миндалины). Кроме того, в систему входят подвижные иммуноциты - лимфоциты, которые переносятся кровью и лимфой.

Антигенами являются различные по структуре и происхождению вещества, обусловливающие иммунные реакции. Различают антигены полные и неполные (гаптен). В отличие от полных антигенов гаптены могут служить причиной иммунной реакции в комплексе с крупномолекулярным носителем-белком.

Генез и функция T- и В-лимфоцитов. К основным эффекторам иммунного ответа относятся два вида иммуноцитов: Т-лимфоциты (тимусзависимые) и B-лимфоциты (зависимые от фабрициевой сумки у птиц и ее аналога у человека). Т-лимфоциты осуществляют клеточные иммунные реакции. В-лимфоциты, вырабатывающие иммуноглобулины (антитела), обеспечивают гуморальные иммунные реакции.

Обе линии лимфоцитов развиваются из общей кроветворной частично дифференцированной мультипотентной стволовой клетки. Т-лимфоциты образуются из клетки-предшественника в тимусе, В-лимфоциты - у птиц в фабрициевой сумке, аналогом которой у человека, очевидно, является эмбриональная печень, а после рождения - костный мозг.

Виды Т-лимфоцитов. Субпопуляции лимфоцитов отличаются как рецепторами, специфическими к антигену, так и своими функциями. Кроме того, согласно международной классификации лимфоциты различают по наличию определенных трансмембранных гликопротеинов - маркерных антигенов клеток, которые также называются кластерами дифференциации (claster of differentiation, CD). Т-лимфоциты, доля которых в крови составляет 65-80 % от общего количества лимфоцитов, подразделяются на две большие группы.

1. T-лимфоциты-хелперы (Tx) имеют на своей поверхности CD4 и распознают чужеродные антигены только после их ограниченного протеолиза (процессинга) и экспрессии на своей поверхности макрофагами и другими АПК в комплексе с антигенами главного комплекса гистосовместимости (ГКГС; major histocompatibility complex, МНС) II класса. Основная роль Tx заключается в акгивации В-лимфоцитов, лимфоцитов-киллеров, натуральных киллеров и макрофагов.

2. Т-лимфоциты-киллеры (Тк; от англ. killer - убийца) несут на своей поверхности CD8 и распознают чужеродные антигены на клетке, содержащей ядро, в комплексе с антигенами ГКГС I класса. Основная их функция - запуск цитолитической реакции или апоптоза в опухолевых или инфицированных клетках.

Кроме того, существует небольшая популяция γδ-Т-лимфоцитов, которые в отличие от других Т-лимфоцитов в качестве рецептора вместо α- и β-субъединиц имеют γ- и δ-субъединицы. Они не взаимодействуют с антигенами ГКГС, а реагируют на липидные антигены и гликопротеины бактерий и вирусов, а также белки теплового шока и другие повреждающие антигены.

Т-хелперы в свою очередь подразделяют на Tx 0-го, 1-го, 2-го и 17-го типа (ТхО, Txl, Тх2, Тх17):

Лимфоциты TxO (“наивные”) - это предшественники других видов Т-хелперов. В частности под влиянием ИЛ-12, который продуцируется активированными АПК, TxO дифференцируются на Tx1, под влиянием ИЛ-4, вырабатываемых тучными клетками, - на Тх2, а в случае последовательного действия ТФР-р, ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-21 и особенно ИЛ-23 - на Txl7;

Tx 1-го типа продуцируют ИЛ-2, γ-ИФ и ФНО-α, которые активируют макрофаги, Т-киллеры и НК, обеспечивая усиление клеточного иммунитета, в том числе защиту от внутриклеточной инфекции;

Tx 2-го типа продуцируют ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10 и ИЛ-13, которые способствуют превращению В-лимфоцитов в плазматические клетки, повышают синтез иммуноглобулинов и тем самым усиливают гуморальный иммунитет;

Tx 17-го типа вырабатывают преимущественно ИЛ-17, объединяющий ряд цитокинов (ИЛ-17А, ИЛ-171, ИЛ-17С, ИЛ-170, ИЛ-17Е и ИЛ-17Р, ФНО-α, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-23 и др.) и хемокинов, основное назначение которых заключается в усилении гуморального иммунитета посредством активации нейтрофилов для борьбы с грамотрицательными бакгериями и некоторыми видами грибов. При инфицировании микобактериями туберкулеза Tx 17-го типа продуцируют хемокины CXCL9, CXCL10, CXCL11, которые стимулируют хемотаксис Tx 1-го типа в легочную ткань для борьбы с этими внутриклеточными бактериями, т. е. усиливают и клеточный иммунитет.

Супрессорная функция лимфоцитов. Раньше считалось, что существует отдельная популяция Т-лимфоцитов-супрессоров. В настоящее время доказано, что таких клеток не существует, а супрессорные функции выполняют и Т-хелперы, и Т-киллеры. Так, Tx 2-го типа продуцируют ИЛ-10, угнетающий активность Tx 1-го типа. В свою очередь Tx 1-го типа вырабатывают γ-ИФ, который тормозит активность Tx 2-го типа и тем самым угнетает превращение В-лимфоцитов в плазматические клетки и уменьшает продукцию IgE.

Выяснилось, что CD8 Т-киллеры представлены двумя видами, отличающимися наличием рецептора CD28 и соответственно функцией: CD8+ CD28+ Т-лимфоциты (экспрессируют одновременно CD8 и CD28) являются киллерами, а CD8+ С028"Т-лимфоциты (у которых CD28 отсутствует) в действительности являются супрессорами, вырабатывающими тормозящие цитокины ИЛ-10, ИЛ-6, которые угнетают активность АПК и Т-киллеров. Скопление CD8+ СD28-Т-лимфоцитов определяется в опухолях, что объясняет торможение их иммунного уничтожения. Также было установлено, что при увеличении количества этих супрессоров вирусная инфекция может приобретать хроническое течение.

Кроме того, выявлены Т-хелперы, одновременно экпрессирующие антигены CD4 и CD25. Они также имеют ген Foxp3, на котором синтезируется белок Foxp3 - репрессор транскрипции ДНК, под действием которого тормозится активация Т-лимфоцитов. Эти CD4+ CD25+Т-хелперы назвали Treg (регуляторными). Они не продуцируют стимулирующий ИЛ-2, но способны синтезировать тормозной для Tx 1-го типа ИЛ-10 и ТФР-β. Все это супрессирует не только Т-лимфоциты, но и АПК.

Натуральные киллеры - это большие гранулосодержащие лимфоциты, которые не имеют ни поверхностных иммуноглобулиновых рецепторов, ни специфического Т-клеточного рецептора. Тем не менее HK способны быстро распознавать и разрушать некоторые опухолевые и вирусинфицированные клетки с помощью лектиновых и других рецепторов, реагирующих на неспецифические изменения антигенов клеток.

Генез и виды В-лимфоцитов. В антигензависимый период В-лимфоциты крови и периферических органов иммунной системы стимулируются антигеном и оседают в В-зонах селезенки и лимфатических узлов (в фолликулах и центрах размножения), где подвергаются бласттрансформации: из малых лимфоцитов превращаются в большие размножающиеся, а затем - в плазматические клетки. В них происходит синтез иммуноглобулинов, поступающих в кровь. У человека известны пять классов иммуноглобулинов: IgM, IgG, IgE, IgA, IgD (см. схему 12).

Строение иммуноглобулинов. Иммуноглобулины классов G, D и E состоят из двух легких (L) и двух тяжелых (H) полипептидных цепей, связанных дисульфидными мостиками. Свободные NH2-концы аминокислотных остатков легкой и тяжелой цепей иммуноглобулинов совпадают. Именно здесь расположен активный центр антитела, с помощью которого оно реагирует с детерминантой антигена (эпитопом). IgA сходен с IgG, однако в случае секреции его слизистой оболочкой превращается в сдвоенную молекулу - димер. IgM является пентамером, в состав которого входят 5 пар легких и тяжелых цепей. Все иммуноглобулины имеют лишь два типа легких цепей - к и λ. Тяжелые цепи у каждого класса иммуноглобулинов собственные: μ, δ, ε, α, γ.

Функциональные особенности иммуноглобулинов. IgM характеризуются большим молекулярным размером, вследствие чего мало проникают в ткани и слизистую оболочку, действуют в основном в крови, максимально преципитируют и агглютинируют антиген, значительно активируют комплемент по классическому пути, оказывают цитотоксическое действие. Они первыми синтезируются у новорожденных, являются независимыми от Т-лимфоцитов и активируют хемотаксис фагоцитов. IgM принимают участие в цитотоксических и иммунокомплексных аллергических реакциях.

IgA - секреторные иммуноглобулины, которые преимущественно содержатся в слизи на слизистой оболочке и защищают ее от микробов. В крови их значительно меньше, но они способны активировать комплемент по альтернативному пути и обезвреживать микробы и токсины, циркулирующие в крови. Принимают участие в образовании комплексов с антигенами в патогенезе аллергических реакций III типа (иммунокомплексных).

IgE - иммуноглобулины малых размеров. В норме в крови они содержатся в очень малом количестве, легко проникают через сосудистую стенку и предназначены для клеток, имеющих специальные рецепторы для этих иммуноглобулинов. IgE не преципитируют антиген и не активируют комплемент; они опсонизируют гельминты и активируют эозинофилы, а вместе с IgA защищают слизистые оболочки. При усилении их синтеза в десятки и сотни раз развивается анафилактический тип аллергических реакций.

IgG - тимусзависимые иммуноглобулины, которые вырабатываются при повторном иммунном ответе с обязательным участием Т-лимфоцитов, имеют свойства всех типов иммуноглобулинов, но низшей степени: преципитируют антиген и активируют комплемент, как IgM; IgG4 проникают в ткани и сорбируются на мембранах клеток, как IgE; транспортируются в слизь и секреты, как IgA. Следовательно, IgG принимают участие во всех аллергических реакциях немедленного типа, в частности стимулирующих и тормозящих, но прежде всего - в цитотоксических реакциях.

Функции иммунной системы. Иммунная система при поступлении антигенных веществ в организм отвечает за: 1) распознавание (процессинг) антигена; 2) размножение T- и В-лимфоцитов клона, несущего рецепторы или антитела к этому антигену, которое завершается образованием субпопуляций лимфоцитов и гуморальных антител; 3) специфическое взаимодействие субпопуляций T- и В-лимфоцитов и гуморальных антител с антигеном; 4) образование комплексов антиген-антитело, активирующих лейкоциты крови, и продукция БАВ, которые ускоряют инактивацию антигена в организме; 5) формирование иммунологической памяти; 6) предотвращение выработки антител к структурам собственного организма и ее угнетение (т. е. индукция и поддержание иммунологической толерантности к своим антигенам).

Иммунологическая толерантность (или специфическая выносливость, аре активность) - отсутствие иммунологической реактивности к определенным антигенам.

Tолерантность к собственным антигенам называют физиологической, а к чужеродным - патологической. Согласно клонально-селекционной гипотезе Ф.Г. Берне-та, функционально незрелые иммуноциты на ранних этапах онтогенеза встречаются в организме плода со своими антигенами и блокируются ими. В дальнейшем было установлено, что избыток антигена действительно служит причиной блокады своего клона иммуноцитов. Приобретенная толерантность такого типа называется высокодозовой, а толерантность, обусловленная невысокими дозами антигена, вызывающими опережающую стимуляцию Т-лимфоцитов, которые оказывают супрессорное действие, - низкодозовой. Доза антигена, достаточная для стимуляции супрессорного ответа, меньше необходимой для стимуляции хелперного действия.

Формирование толерантности происходит на протяжении всей жизни на различных этапах развития лимфоцитов, что необходимо для предотвращения иммунного ответа на собственные антигены организма. Потеря такой толерантности приводит к возникновению аутоиммунных заболеваний.

Толерантность, индуцируемая при встрече незрелых лимфоцитов с антигеном в центральных лимфоидных органах, называется центральной. Индукция ареактивности в периферических лимфоидных органах при встрече зрелых лимфоцитов с собственными антигенами имеет название периферической.

У Т-хелперов толерантность формируется на белковые антигены, а у В-лимфоцитов может индуцироваться непосредственно на полисахариды и гликолипиды. Однако толерантность В-лимфоцитов к собственным антигенам чаще всего обусловлена отсутствием Т-хелперной поддержки.

Центральная толерантность формируется преимущественно к собственным антигенам при контакте с лимфоцитами, имеющими рецепторы для их распознавания. Активация таких лимфоцитов большим количеством антигена приводит к уничтожению путем апоптоза. Этот процесс называется негативной селекцией.

Периферическая толерантность может осуществляться или путем апоптоза (клональная делеция), или вследствие инактивации аутореактивных лимфоцитов без их уничтожения при уменьшении продукции активирующих цитокинов (клональная анергия), или посредством выделения супрессорных цитокинов ИЛ-10 и ТФР-β регуляторными Т-лимфоцитами (супрессия).

Иммунологическая толерантность принципиально отличается от иммунодепрессии своей специфичностью: при толерантности к определенному антигену антитела не продуцируются только к нему, а в отношении остальных антигенов выработка антител является полноценной; при иммунодепрессии тормозится синтез антител к большинству антигенов.

Нарушение функций иммунной системы может проявляться гипер-, дис- и гипофункцией, изменением толерантности к антигенам.

Гиперфункция иммунной системы возникает в случае перенапряжения этой системы антигеном, в частности при поступлении в организм стимуляторов иммунного ответа. Гиперфункцию могут вызывать наследственные изменения синтеза иммуноглобулинов, например, Ir-генами (иммунореактивными генами), которые обусловливают усиленный иммунный ответ на любой антиген. К гиперфункции может привести уменьшение регуляторного торможения внутри иммунной системы, т. е. снижение ее супрессорной функции, а также извне - недостаточность функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы.

Особое место занимает гиперфункция при формировании опухолей из клеток иммунокомпетентной ткани. При этом наблюдается увеличение количества клеток и иммуноглобулинов одного типа, что отображает потерю опухолевыми им-муноцитами контроля над процессами синтеза и размножения.

При гиперфункции иммунной системы в организме создаются условия для развития аллергии.

Дисфункция иммунной системы может развиваться, например, при снижении функции Т-лимфоцитов, что обусловливает недостаточную устойчивость организма к инфекции, особенно вирусам и грибам. В таких случаях вследствие дефицита супрессорных влияний могут усиливаться реакция В-лимфоцитов и выработка антител, в частности IgE, что служит причиной аллергических реакций на инфекционные антигены (например, при бронхиальной астме). Введение больному средств, стимулирующих Т-лимфоциты (например, левамизола), может приостановить развитие инфекционного заболевания и одновременно приступы бронхиальной астмы. Дисфункция иммунной системы часто сочетается с ее гипофункцией.

Гипофункция иммунной системы является очень распространенным нарушением. Болезни, сопровождающиеся гипофункцией иммунной системы, подразделяют на иммунодефицитные (врожденные, первичные) и иммунодепрессивные (приобретенные, вторичные).

Понятие иммунной системы

Определение 1

Иммунная система – это комплекс сложных адаптируемых защитных механизмов, основная функция которых состоит в защите организма от вредных и посторонних веществ, токсинов, микроорганизмов и злокачественных клеток.

Защиту живого организма от постоянного воздействия опасных внешних и внутренних факторов обеспечивает развитие иммунной системы. Иммунная система подавляет деструктивный ответ на эндогенные вещества и при этом не оказывает пагубное воздействие на собственные ткани организма.

Большая часть иммунологических реакций кратковременны и контролируются регуляторными механизмами, предотвращающими очень сильный ответ.

Замечание 1

Толерантность – это комплекс механизмов, благодаря которому иммунная система не допускает направленных против собственного организма, деструктивных реакций.

Существуют два механизма толерантности:

1. Механизм центральной толерантности. Большинство лимфоцитов, находящихся во всех первичных лимфоидных органах и действующих против собственных антигенов организма, разрушаются под действием механизмов центральной толерантности.
2. Механизм периферической толерантности. Осуществляется в других лимфоидных эндогенных структурах или в отдельных участках оргаанизма.

Компоненты иммунной системы

Замечание 2

В состав иммунной системы входят разнообразные компоненты: клеточные структуры, ткани и органы, подходящие данной системе по функциональному критерию, то есть осуществление иммунной защиты организма и по анатому-физиологическому принципу организации.

В иммунной системе выделяют:

• первичные органы (тимус и костный мозг);
• вторичные органы (лимфатические узлы, селезенка, пейеровы бляшки и др.);
• диффузно расположенная лимфоидная ткань (лимфоидные фолликулы и их скопления).

По типу организации иммунной системы различают:

• кроветворный костный мозг, место нахождения стволовых кроветворных клеток;
• инкапсулированные органы (лимфатические узлы, селезенка, тимус);
• неинкапсулированная лимфоидная ткань (лимфоидная подсистема кожи, лимфоидная ткань слизистых оболочек, печень);
• периферическая кровь.

В иммунной системе выделяют:

1. Центральные органы (тимус и костный мозг). В этих органах начинаются лимфопоэз и миелопоэз, развитие $B$-лимфоцитов после рождения ребенка, эритропоэз, мегакардиоцитопоэз, дифференциация $NK$-клеток, $B$-лимфоцитов.
2. Периферические органы (лимфатические узлы, селезенка, неинкапсулированная лимфоидная ткань). Дифференциация лимфоцитов (иммуногенез).

Клетки иммунной системы

Все клетки иммунной системы можно условно разделить на группы:

• Клетки врожденного иммунитета. Обладают низкой специфичностью распознавания. К ним относятся: эпителиоциты, эндотелиоциты, нейтрофилы, эозинофилы, тучные клетки, базофилы, дендритные клетки, макрофаги/моноциты, $NK$-клетки.
• Клетки адаптивного иммунитета. Обладают высокой специфичностью распознавания. К ним относятся: $T$-клетки, $B$-клетки.
• Промежуточная группа клеток, несет в себе черты двух вышеперечисленных групп. К ним относятся: $NKT$-клетки, $B1$-клетки, $\gamma \delta T$-клетки.

В осуществлении эффекторных иммунных реакций значительную роль играют:

• Антигенпрезентирующие клетки (АПК): макрфаги, В-лимфоциты , дендритные клетки (М-клетки лимфатических фолликулов, клетки Лангерганса эпидермиса, эпителиальные клетки тимуса). Эти клетки захватывают антиген, процессируют его (обрабатывают) и презентуют антигенные фрагменты Т-лимфоцитам.
• Т-лимфоциты : хелперы ($CD4+$), $T$-клетки ($CD8+$), $T$-регуляторы. Предопределяют клеточный иммунный ответ, оказывают помощь в ответе на антиген при гуморальном иммунном ответе $B$-лимфоцитам; $T$-регуляторы, подавляя активность других $T$-лимфоцитов, способны контролировать интенсивность иммунного ответа. $T$-клетки памяти – малые лимфоциты, долгоживущие способны запоминать детерминанты антигенов, что при повторном распознавании позволяет развить усиленный и быстрый ответ.
• В-лимфоциты : эффекторные, $B$-лимфоциты иммунной памяти. Осуществляют гуморальный иммунный ответ.
• NK-клетки . Играют значительную роль в осуществлении механизмов врожденного иммунитета, уничтожают инфицированные вирусами, трансформированные и чужеродные клетки.

К иммунной системе относятся органы и ткани, обеспечивающие защиту организма от генетически чужеродных клеток и веществ, поступающих в организм извне или образующихся в самом организме

Строение иммунной системы изучает наука, которая называется иммуноморфологией. Хотя самые первые исследования были выполнены ещё до войны, данное название было введено в 1954 году профессором Рапопортотом.

Термин иммунный происходит от латинского слова immunis – что означает «свободный, избавленный от чего либо». Под иммунитетом понимается невосприимчивость организма ко всему генетически чужеродному. Если иммунная система определяет, что это не «своё», а «чужое», включаются механизмы, позволяющие организму избавиться от чужого.

Вещества, способные при поступлении в организм вызывать специфический иммунный ответ называются антигенами. Антигенами могут быть бактерии, вирусы, чужеродные клетки и ткани, мутационно изменившиеся собственные клетки тела (например, раковые), продукты жизнедеятельности чужеродных клеток – например белки, полисахариды .

Одним из главных проявлений иммунного ответа является образование антител.

Антитела – это сложные белки, находящиеся в иммуноглобулиновой фракции плазмы крови, синтезируются плазматическими клетками под воздействием антигенов и способны соединяться с соответствующими антигенами.

Защитные реакции организма осуществляют все органы, которые участвуют в образовании клеток крови лимфоидного ряда.

Органы иммунной системы делятся на центральные и периферические.

К центральным органам относится красный костный мозг и тимус. К периферическим же органам относятся селезенка, лимфатические узлы организма, миндалины глотки, одиночные и множественные лимфатические фолликулы желудочно-кишечного тракта, дыхательных, мочевых и половых путей .

Иммунная система функционирует в единстве с кровеносной и лимфатической системами.

Функции органов иммунной системы.

Сохраняют постоянство внутренней среды организма в течение всей жизни индивидуума;

Иммунные органы вырабатывают иммунокомпетентные клетки – лимфоциты и плазмоциты и включают их в иммунный процесс;

Обеспечивают распознавание и уничтожение проникающих в организм или образующихся в нем клеток, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации;

Кроме распознавания чужеродного они обеспечивают выбор класса иммунного ответа на клеточном или гуморальном уровне и развертывают иммунный ответ.

Генетический контроль в организме осуществляет функционирование популяции Т- и В-лимфоцитов, которые при участии макрофагов создают иммунный ответ организма.

Т-лимфоциты или тимус зависимые лимфоциты, заселяют паракортиальную зону лимфатических узлов, периартериальные части лимфатических фолликулов селезёнки и обладают клеточным иммунитетом

В-лимфоциты являются предшественниками антителообразующих клеток – плазмоцитов и лимфоцитов с повышенной активностью. Они поступают в бурсазависимые зоны лимфатических узлов и выполняют функции гуморального иммунитета, в котором главная роль принадлежит крови, лимфе, секрету желез, содержащих антитела

Паренхима всех органов иммунной системы образована лимфоидной тканью, которая представляет собой комплекс лимфоцитов, плазмоцитов, макрофагов, базофилов, находящихся в петлях ретикулярной соединительной ткани. Нередко органы иммунной системы называют лимфоидными органами.

Органы иммунной системы локализованы в теле не беспорядочно, а в определенных местах.

Для центральных органов – это наиболее хорошо защищенные места. Периферические органы находятся на границе среды обитания, на участках возможного внедрения в организм чужеродных образований. В этих местах формируются пограничные зоны или сторожевые посты.

Общие закономерности строения и развития органов иммунной системы.

Их ранняя закладка в эмбриогенезе. Тимус и костный мозг развиваются с 4-5 недели, селезенка и лимфатические узлы на 5-6 недели, несколько позже лимфоидное кольцо глотки.

К моменту рождения органы иммунной системы сформированы. Красный костный мозг у новорожденных составляет 40 г или 1,4% массы тела. У взрослого человека он весит 1045 г 1,4% к массе тела.

Максимального развития органы иммунной системы достигают у детей и подростков. Сразу же после рождения нарастает масса красного костного мозга и тимуса. Увеличивается количество лимфоидных узелков в миндалинах, увеличивается количество лимфатической ткани в селезенке. У детей 8-12 лет в небных миндалинах обнаруживается фолликулов в 50 раз больше, чем у новорожденных.

Ранняя инволюция их лимфоидной паренхимы. В тимусе у 20-летних людей количество лимфоидной ткани составляет лишь 60% к строме, к 60-ти годам эта доля составляет 10-12%. В гребнях подвздошных костей содержание красного костного мозга с возрастом значительно снижается. К 50-ти годам ее в три раза меньше, чем у новорожденного. Уменьшается число и размеры лимфатических узлов и лимфоидных фолликул. В центральных органах иммунной системы на месте паренхимы появляется жировая ткань. Мелкие лимфатические узлы становятся непроходимыми для лимфы и выключаются из лимфатического русла. Средние и крупные лимфатические узлы срастаются .

Красный костный мозг является производным мезенхимы, то есть зародышевой соединительной ткани, развивается с 4-5 недели, располагается в ячейках между костными пластинами губчатых костей и эпифизах трубчатых костей. Наиболее богатыми красным костным мозгом костями являются тела позвонков, ребра, грудина, тазовая кость, плоские кости черепа.

В красном костном мозге имеется ретикулярная ткань, в петлях которой находятся диффузная рабочая паренхима, в которой образуются стволовые клетки крови эритроцитарного, лейкоцитарного и лимфоцитарного ряда.

Они в процессе дифференцировки дают начало эритроцитам, лейкоцитам, лимфоцитам. У плода и новорожденных красный костный мозг бывает и в каналах трубчатых костей, с возрастом он замещается желтым костным мозгом, который состоит из жировой ткани.

Тимус – располагается в грудной клетке, в переднем средостении. Спереди от тимуса расположена грудина и реберные хрящи, сзади находится перикард с сердцем и крупные кровеносные сосуды, по бокам – плевральные мешки. Тимус состоит из двух долей, соединенных друг с другом. Верхние полюса тимуса находятся на уровне яремной вырезки грудины, а иногда и выше, нижние полюса заходят на переднюю поверхность перикарда. Снаружи покрыта соединительной оболочкой, которая заходя, в паренхиму, делит ее на дольки. На разрезе различают корковое и мозговое вещество. В корковом веществе имеется лимфоидная ткань и тельца Гассаля – лимфоэпителиоидные образования, обладающие эндокринной функцией – выделяет тимозин.

Мозговое вещество состоит из стромы, кровеносных сосудов и нервов. Наибольшего развития тимус достигает к моменту половой зрелости и весит около 20-23 г. Постепенно происходит инволюция тимуса, его паренхима замещается на жировую ткань.

Селезенка – относится к периферическим органам иммунной системы, она является главным источником АТ при внутривенном попадании в организм АГ. Древние ученые считали ее ошибкой природы и рассматривали как противовес печени. Существовало мнение, что с удалением селезенки, увеличиваются беговые качества скороходов.

Частичная или полная утрата функции селезенки, которая имеет место при удалении, приводит к значительным повреждениям иммунного процесса, поэтому представления о неважности селезенки не являются правильными. Не являясь жизненно важным органом, она занимает конкретное и присущее только ей место в неразрывной цепи иммунных реакций организма.

Селезенка состоит из стромы и паренхимы. Строма это соединительная ткань, является продолжением фиброзной оболочки органа. Паренхиму селезенки образует красная и белая пульпа. В белой пульпе располагаются лимфоидные узелки селезенки и лимфоидные муфты (периартериальные), а также предузелковые скопления лимфоидной ткани. Лимфоидные муфты - расположенные в периартериальной зоне лимфоидная ткань, имеются на всех сосудах селезенки, а лимфатические узелки располагаются вблизи мест деления артерий.

Максимального количества лимфоидная ткань селезенки достигает в раннем детском возрасте. В Iпериоде зрелого возраста центры размножения лимфатических фолликул уже отсутствуют. С возрастом белая пульпа уменьшается, а строма и красная пульпа увеличивается.

Красная пульпа представляет собой элементы крови в петлях ретикулярной ткани селезенки. Здесь происходит гибель эритроцитов.

Лимфатический узел . У человека их большое количество. Их количество достигает от 400 до 1000. Общий вес всех лимфатических узлов составляет 1 кг или 1% общего веса. Лимфатические узлы имеют различные диаметры от 0,5 до 10-15 мм.

Формы лимфатических узлов разные – округлые, овальные, звездчатые, пластинчатые. Цвет – серовато-розовый. Снаружи покрыта соединительной оболочкой, которая проникает в лимфатическую ткань и образует неполные перегородки – трабекулы. Между трабекулами располагается лимфатическая ткань. На одной стороне лимфоузла имеется вдавление – ворота, через которые входят артерия и нерв, выходит вена и выносящие лимфатические сосуды. Приносящие лимфатические сосуды входят в лимфоузел по выпуклой его стороне. Их количество в два раза больше, чем выносящих, что создает условия для задержки лимфы в узлах.

В лимфоидной ткани лимфоузлов различаются корковое и мозговое вещество.

Корковое вещество пронизано лимфатическими фолликулами, содержащими преимущественно В-лимфоциты. Ближе к воротам расположено мозговое вещество, которое формирует тяжи, названные мозговыми ходами. Между тяжами располагаются В-лимфоциты, макрофаги, плазматические клетки, сеть ретикулярных волокон. Между корковым и мозговым веществом находится слой лимфоидной ткани – околокорковый или паракортикальный слой. Это Т-зависимая зона лимфатического узла.

Между капсулой, трабекулами и лимфоидной тканью в лимфатическом узле расположены узкие щели, называемые синусами лимфатического узла. Синусы: краевой или подкапсулярный, трабекулярные синусы, воротный синус.

Классификация лимфоузлов .

Описано до 200 групп лимфатических узлов. В одной группе их может быть от 1 до 10. По месту расположения лимфатические узлы делятся на конечностях – на глубокие и поверхностные; в полостях тела – на париетальные и висцеральные.

В этих группах в свою очередь выделяют регионарные лимфатические узлы – первый (пограничный) узел, куда попадает лимфа с органа.

По консистенции лимфатические узлы делятся на:

мозговые (мягкие) с преобладанием мозгового вещества;

плотные – с преобладанием коркового вещества;

смешенные.

Функции лимфоузлов .

Вся ретикулярная ткань лимфатического узла принимает участие в развитии молодых лимфоцитов, они очищают протекающую лимфу от микробов, вирусов, токсинов и т.д.

Лимфатические узлы бурно реагируют увеличением на воспалительный процесс, бактерии и злокачественные клетки, при этом ретикулярные клетки превращаются в плазматические, способные вырабатывать АТ. С возрастом происходит атрофия лимфатических узлов, на месте плазмы образуется соединительная ткань.

Лимфатическая система.

По современным представлениям лимфатическая система объединяет сосуды, по которым происходит отток тканевой жидкости от органов и частей тела в венозное русло. Она является частью сосудистой системы и дополняет венозную систему. Сюда относятся: лимфокапилляры, лимфатические сосуды интраорганные и экстраорганные, лимфатические стволы и протоки.

Лимфатические капилляры пронизывают почти все органы и ткани за исключением спинного и головного мозга, их оболочек, хрящей, плаценты, эпителиальных покровов кожи и слизистых оболочек. Лимфатические капилляры больше, чем кровеносные по размерам, поэтому могут всасывать молекулы больших размеров.

Стенка лимфатического капилляра построена из одного слоя эндотелиальных клеток, связанных тоненькими нитями с соединительнотканной стромой органа.

Лимфатические капилляры имеют неровные контуры за счет выпячиваний. Они начинаются слепо. В органах и тканях лимфатические капилляры образуют сети, которые в плоских органах расположены в одной плоскости, а в объемных – во многих плоскостях.

Лимфатические капилляры ориентируются вдоль структурных элементов или вдоль соединительнотканных прослоек. Сливаясь, они образуют внутриорганные лимфатические сосуды. В самых мелких из них стенка состоит из 1 слоя эндотелия. Они характеризуются наличием клапанов, за счет которых на наружной поверхности сосуда образуется перехват. Поэтому лимфатические сосуды имеют четкообразный вид. Все лимфатические сосуды протекают через лимфатические узлы. До попадания в кровь лимфа может пройти до 6-7 узлов.

Выносящие лимфатические сосуды формируют лимфатические стволы:

2 поясничных ствола – правый и левый;

2 бронхо-средостенных ствола;

2 подключичных ствола

2 яремных ствола

Иногда бывает непарный кишечный ствол. Стволы сливаясь, образуют два протока:

1. правый лимфатический проток.

Лекция 8

АНАТОМИЯ ОРГАНОВ ЧУВСТВ (тезисы)

ПЛАН ЛЕКЦИИ.

Определение органов чувств, общие принципы строения и классификация.

Орган зрения:

А). Особенности строения глазного яблока.

Б). Вспомогательный аппарат органа зрения.

Центральными органами иммун­ной системы являются костный мозг и тимус.

Костный мозг – орган кро­ветворения и центральный орган иммунной системы. Выделяют крас­ный костный мозг, который у взросло­го человека располагается в ячейках губчатого вещества плоских и ко­ротких костей, а также в эпифизах трубчатых костей, и желтый костный мозг, заполняющий полости в диафизах трубчатых костей. В детском возрасте все костномозговые полости заполнены красным костным мозгом. Общая масса костного мозга состав­ляет 2,5 – 3 кг (от 4 до 5% массы тела). Красный костный мозг состоит из миелоидной (кровеобразующей) и лимфоидной ткани. В красном костном мозге находятся также ство­ловые клетки – родоначальники всех видов клеток крови и иммунной системы, обладающие способностью к многократному (до 100 раз) деле­нию.

Тимус располагается позади тела грудины. Он состоит из двух удлиненных асимметричных по вели­чине правой и левой долей. Каждая доля разделена на многочисленные дольки размером от 1 до 10 мм. Пери­ферию долек образует более темное корковое вещество, а центральную часть – более светлое мозговое ве­щество. Строма тимуса образована многоотросчатыми эпителиоретикулоцитами, формирующими сеть, в петлях которой располагаются Т-лимфоциты и их предшественники. Эпителиоретикулоциты вырабатыва­ют биологически активные вещества (тимозин, тимопоэтин), которые ока­зывают влияние на дифференцировку Т-лимфоцитов. В мозговом веществе Эпителиоретикулоциты образуют сло­истые структуры – химические тель­ца (тельца Гассаля). Образование Т-лимфоцитов происходит преимуще­ственно в корковом веществе, откуда они перемещаются в мозговое веще­ство и мигрируют в кровеносное русло.

К периферическим орга­нам иммунной системы отно­сят нёбные, трубные, глоточную и язычную миндалины, которые обра­зуют глоточное лимфоидное кольцо Пирогова - Вальдейера. Миндалины представляют собой скопление лимфоидной ткани, в которой располага­ются небольших размеров структуры (0,2 – 1 мм) с плотно расположенны­ми в них лимфоцитами – лимфоидные узелки.

Нёбная миндалина (парная) – самая крупная. Она расположена с обеих сторон зева. На свободной поверхности миндалин, обращенной в сторону зева и покрытой многослой­ным плоским эпителием, видны мел­кие, точечной величины миндалиновые отверстия миндалиновых крипт. Стенки многочисленных миндалиновых крипт существенно увеличивают площадь поверхности миндалин, со­прикасающейся с проходящей в глот­ку пищей и вдыхаемым воздухом.

Трубная миндалина (парная) представляет собой скопление лимфоидной ткани в слизистой оболочке вокруг глоточного отверстия слухо­вой трубы. Глоточная миндалина (непарная) располагается в слизи­стой оболочке верхней стенки глотки против хоан, сообщающих полость носа с носоглоткой. Язычная минда­лина (непарная) находится в слизи­стой оболочке корня языка.

Вес шесть миндалин окружают вход в глотку из полости рта и из носовой полости. Именно здесь, на поверхности миндалин, происходит первая встреча лимфоцитов с чуже­родными веществами и микроорга­низмами, оказавшимися в проглаты­ваемой пище или во вдыхаемом воздухе.

Одиночные лимфоидные узелки, располагающиеся в слизистой обо­лочке органов пищеварительной, ды­хательной систем и мочевыводящих путей, представляют собой плотные скопления лимфоцитов, образующие структуры шаровидной или яйце­видной формы. Залегая под эпители­ем слизистой оболочки на близком расстоянии друг от друга, лимфо­идные узелки, как сторожевые посты, защищают слизистую оболочку и ор­ганизм в целом от проникновения в нее генетически чужеродных частиц и микроорганизмов. Внутри многих лимфоидных узелков образуются собственные центры размножения. В случае антигенной опасности начи­нается быстрое размножение лимфо­цитов в лимфоидных узелках.

В слизистой оболочке тонкой кишки расположены лимфоидные бляшки, представляющие собой скоп­ления лимфоидных узелков. Лимфо­идные бляшки, как правило, имеют овальную форму и чуть-чуть выступа­ют в просвет кишки. На месте лимфоидных бляшек ворсинки слизи­стой оболочки отсутствуют. Лимфо­идные бляшки в тонкой кишке, где происходит основное всасывание про­дуктов переваривания пищи, препят­ствуют проникновению в кровеносное и лимфатическое русло чужеродных веществ.

Рис. 92. Строение лимфатического узла:

1 – капсула, 2 – капсулярная трабекула, 3 – приносящий лимфатический сосуд, 4 – подкапсулярный (краевой) синус, 5 – корковое вещество, 6 – паракортикальная (тимусзависимая) зона (околокорковое вещество), 7 – лимфоидный узелок, 8 – центр размножения, 9 – вокругузелковый корковый синус, 10 – мозговое вещество (мякотные тяжи), 11 – мозговые синусы, 12 – воротный синус, 13 – выносящий лимфатический сосуд, 14 – ворота, 15 – кровеносные сосуды

Червеобразный отросток – ап­пендикс также является органом иммунной системы. В его стенках имеется огромное количество лимфо­идных узелков (до 550), плотно прилежащих друг к другу. Аппендикс расположен на границе между тон­кой и толстой кишкой, является важным органом в функциях иммун­ной защиты организма.

Лимфатические узлы расположе­ны на путях тока лимфы от органов и тканей к лимфатическим стволам и протокам. В лимфатических узлах задерживаются и уничтожаются чу­жеродные частицы, микробные тела, собственные погибшие клетки, попав­шие в просвет лимфатических сосу­дов в момент всасывания в них тканевой жидкости. Лимфатические узлы располагаются группами, состо­ящими из двух и более узлов.

Каждый лимфатический узел име­ет соединительнотканную капсулу, от которой внутрь узла отходят пучки соединительной ткани – трабекулы (рис. 92).

В паренхиме лимфатиче­ского узла выделяют корковое и моз­говое вещество. Корковое вещество занимает периферические отделы уз­ла. В корковом веществе расположе­ны лимфоидные узелки.

В центральных отделах лимфати­ческого узла находится мозговое вещество. Паренхима мозгового ве­щества представлена тяжами лимфоидной ткани – мякотными тяжами, которые простираются от внутренних отделов коркового вещества до ворот лимфатического узла. Пограничная с мозговым веществом часть корково­го вещества получила название паракортикальной или тимусзависимой зоны.

Под капсулой лимфатического узла, а также вдоль соединительнотканных трабекул и мякотных тяжей лежат узкие щели – лимфати­ческие синусы, внутри которых нахо­дятся мелкоячеистые сети, образо­ванные ретикулярными волокнами. По этим синусам течет лимфа от приносящих сосудов к выносящим лимфатическим сосудам. Во время тока лимфы по синусам сквозь сети из ретикулярных волокон задержива­ются погибшие клетки, микробные тела и другие чужеродные вещества, присутствующие в лимфе. Все эти чужеродные вещества распознаются и уничтожаются лимфоцитами, про­никающими внутрь синусов из лимфоидной паренхимы.

Таким образом, лимфатические узлы задерживают любые чужерод­ные частицы, которые попали в орга­низм, и препятствуют их проникнове­нию из органов и тканей в ток крови.

Селезенка располагается в брюш­ной полости в левом подреберье. Это единственный орган, контролирую­щий состав крови. Масса селезенки составляет 150 – 200 г. Снаружи она имеет соединительнотканную капсу­лу, от которой внутрь органа отходят трабекулы. Между трабекулами на­ходится мякоть селезенки, ее пульпа. Выделяют белую и красную пульпы, в которых разветвляются артериаль­ные сосуды – пульпарные артерии. Белая пульпа представлена типичной лимфоидной тканью, включает распо­ложенные вокруг пульпарных арте­рий периартериальные лимфоидные муфты, лимфоидные узелки и эллип­соиды, окружающие кровеносные ка­пилляры. Красная пульпа, занимаю­щая до 78% всего объема селезенки, состоит из ретикулярной стромы, в петлях которой находятся лимфо­циты, лейкоциты, макрофаги, погиб­шие эритроциты и другие клетки.

Образованные этими клетками тяжи располагаются между селе­зеночными венозными синусами. Протекающая по пульпарным арте­риям кровь контролируется лимфоидными клетками периартериальных лимфоидных муфт, эллипсоидов и лимфоидных узелков. Распознанные чужеродные элементы в синусах селезенки захватываются макрофа­гами, которые переносят их в крас­ную пульпу. Здесь они уничтожа­ются. Продукты уничтожения чуже­родных веществ поступают по во­ротной вене с кровью в печень, где они утилизируются.

Похожая информация.

Иммунная система человека (антигены, антитела).

Иммунная система человека представлена комплексом лимфомиелоидных органов и лимфоидной ткани, ассоциированной с дыхательной, пищеварительной и мочеполовой системами. К органам иммунной системы относятся: костный мозг, тимус, селезёнка, лимфатические узлы. В состав иммунной системы, помимо перечисленных органов, также входят миндалины носоглотки, лимфоидные (пейеровы) бляшки кишечника, многочисленные лимфоидные узелки, расположенные в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, дыхательной трубки, урогенитальных путей, диффузная лимфоидная ткань, а также лимфоидные клетки кожи и межэпителиальные лимфоциты.

Главным элементом иммунной системы являются лимфоидные клетки . Общее число лимфоцитов у человека составляет 10 12 клеток. Вторым важным элементом иммунной системы являются макрофаги . Кроме этих клеток, в защитных реакциях организма участвуют гранулоциты . Лимфоидные клетки и макрофаги объединены понятием иммунокомпетентные клетки .

В иммунной системе выделяют Т-звено и В-звено или Т-систему иммунитета и В-систему иммунитета. Основными клетками Т-системы иммунитета являются Т-лимфоциты, основными клетками В-системы иммунитета  В-лимфоциты. К главным структурным образованиям Т-системы иммунитета относятся тимус, Т-зоны селезёнки и лимфатических узлов; В-системы иммунитета – костный мозг, В-зоны селезёнки (центры размножения) и лимфатических узлов (кортикальная зона). Т-звено иммунной системы ответственно за реакции клеточного типа, В-звено иммунной системы реализует реакции гуморального типа. Т-система контролирует и регулирует работу В-системы. В свою очередь, В-система способна оказывать влияние на работу Т-системы.

Среди органов иммунной системы различают центральные органы и периферические органы . К центральным органам относятся костный мозг и тимус, к периферическим – селезёнка и лимфатические узлы. В костном мозге из стволовой лимфоидной клетки происходит развитие В-лимфоцитов, в тимусе из стволовой лимфоидной клетки происходит развитие Т-лимфоцитов. По мере созревания Т- и В-лимфоциты покидают костный мозг и тимус и заселяют периферические лимфоидные органы, расселяясь соответственно в Т- и В-зонах.

Костный мозг располагается в губчатом веществе костей свода черепа, ребер и грудины, подвздошной кости, телах позвонков, губчатых частях коротких костей и в эпифизах длинных трубчатых костей. Костный мозг представляет собой совокупность костномозговой стромы и плотно упакованных в ней кроветворных, миелоидных и лимфоидных клеток.

Основной функцией костного мозга является продукция клеток крови и лимфоцитов. Костномозговая ткань пронизана многочисленными капиллярами. Через эти капилляры происходит миграция зрелых клеток из костного мозга в кровь. Барьерная функция костного мозга в норме обеспечивает выхождение в периферическую кровь только зрелых элементов.

Тимус (вилочковая железа) располагается за грудиной. Наибольший его размер относительно тела наблюдается у плода и 1-2-летних детей. До половой зрелости размеры тимуса продолжают увеличиваться, далее начинается медленная инволюция. Однако тимус сохраняется и функционирует в течение всей жизни. В тимусе происходит созревание и селекция Т-лимфоцитов.

Селезенка покрыта соединительнотканной капсулой, от которой внутрь селезенки отходят соединительнотканные перегородки. В селезенке различают белую и красную пульпу. В основе пульпы лежит ретикулярная ткань, образующая её строму. Красная пульпа составляет большую часть органа и содержит в своем составе, главным образом, клеточные элементы крови, придающие ей красный цвет. Белая пульпа селезенки представляет собой совокупность лимфоидной ткани.

Селезенка участвует в следующих процессах:

1. обеспечивает иммунные реакции организма, в ней происходит продукция лимфоцитов в ответ на антигенный стимул,

2. обеспечивает отбор и элиминацию функционально неактивных эритроцитов и лейкоцитов, кровяных пластинок,

3. служит депо крови.

Лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических сосудов. Размеры узлов у человека в условиях нормы колеблются от 3 до 30 мм. Узел покрыт соединительнотканной капсулой, от которой внутрь его отходят перегородки.

В лимфатических узлах имеется система синусов (каналов), по которым лимфа протекает от приносящих лимфатических сосудов к выносящим лимфатическим сосудам. В синусах лимфа очищается от болезнетворных и токсических веществ и обогащается лимфоцитами.