Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

БІОЛОГІЯ - Золота колекція рефератів - 2018

БІОЛОГІЯ ЛЮДИНИ

БУДОВА Й ФУНКЦІЇ ІМУННОЇ СИСТЕМИ

Імунологічні реакції займають важливе місце в життєдіяльності організму. Вони забезпечують сталість внутрішнього середовища, біологічне розпізнавання «свого» й «чужого», що здійснюється різними способами: метаболічним шляхом за допомогою ферментів, які забезпечують перенесення цієї речовини крізь мембрани в цитоплазму; за допомогою міжклітинних контактів; за допомогою фагоцитозу й шляхом імунологічних реакцій. Основне завдання імунної системи організму — це контроль генетичної сталості його внутрішнього середовища.

Концепція імунологічного нагляду була висунута відомим австралійським ученим Ф. Бернетом. Відповідно до ідеї Бернета, головна функція системи імунітету — розпізнавання «свого» й «чужого». Термін «імунітет», що раніше мав на увазі тільки систему захисту організму тварини або людини від мікроорганізмів, почав позначати набагато більше. Нині під імунітетом мають на увазі систему захисту організму від усього генетично чужорідного: мікроорганізмів, чужих клітин, тканин, хірургічно пересаджуваних органів або власних клітин, що генетично змінилися (наприклад, ракових). Якщо пересаджувана тканина або клітина відрізняється від цього організму хоча б одним геном, вони сприймаються ним як чужі й відриваються імунною системою.

Імунна система сформувалася в процесі еволюції з появою багатоклітинних організмів і розвивалася як фактор, що сприяє їхньому виживанню. Деякі імунологічні механізми виникли в холі еволюції (наприклад, фагоцитоз — головний механізм неспецифічного імунітету хребетних — виконує функцію живлення в одноклітинних). Еволюція імунних механізмів у хребетній призвела до подальшої їхньої диференціації, підвищення специфічності.

До факторів, які сприяли еволюції імунітету, можна віднести: взаємодію хазяїн - паразит при інвазіях, взаємини материнського організму й плода при вагітності, злоякісний пухлинний ріст.

Існують антигенні відмінності між видами й окремими особинами виду, у тому числі — між батьками й нащадками. Антигенний подразник порушує гомеостаз організму, па що він реагує мобілізацією відповідних захисних механізмів.

Імунна система за організацією й механізмами функціонування схожа на нервову систему. Обидві системи представлені центральними й периферичними органами, які здатні реагувати на різні сигнали, мають велику кількість рецепторних структур. Імунна система представлена в організмі лімфоїдними органами, які, незважаючи на анатомічну роз’єднаність, пов’язані в єдину систему за допомогою кровоносної системи й лімфотоку. Вона включає: червоний кістковий мозок, тимус, селезінку, лімфатичні вузли, а також скупчення лімфоїдної тканини в травній і дихальній системах.

Серед клітин імунної системи центральне місце займають лімфоцити. Кожній людині властиві генетично визначена специфічність і сталість фізико-хімічного складу макромолекул речовин, а також набору антигенів. Саме завдяки цьому кожний організм є індивідуумом.

У підтримці імунітету у всіх ссавців тварин беруть участь неспецифічні й специфічні захисні (регуляторні) механізми. До неспецифічних механізмів відносять бар’єрні функції шкіри й слизових оболонок, бактерицидну дію молочної кислоти, жирних кислот, виділень потових і сальних залоз, лізоцим, слиз тощо.

Формування й підтримка специфічного імунітету здійснюється імунною системою організму, що розпізнає, запобігає й видаляє чужорідні антигени. Мікроорганізми, які потрапили у внутрішнє середовище організму, супроводжуються реакцією запалення, посиленням фагоцитозу, дією інтерферону тощо.

Таким чином, імунітет — це спосіб захисту організму від речовин і істот з генетично чужорідною інформацією.

Основною умовою антигенності (чужорідності) речовини є чужорідність у генетичному відношенні. Антигенні відмінності існують між видами й між окремими особинами всередині виду, у тому числі між батьками й нащадками.

Організм реагує на антигенний подразник мобілізацією відповідних захисних механізмів. їхня діяльність спрямована, з одного боку, на ліквідацію наявних ушкоджень і елімінацію (видалення) чужорідної речовини,

а з іншого боку — на запобігання їхньому вторгненню в майбутньому. Ці процеси протікають під контролем нервової й гуморальної систем. Нервова система мобілізує захисні механізми, спрямовані на усунення викликаних антигеном порушень і самого антигену. Нейрогуморальні механізми регулюють діяльність імунокомпетентних клітин, стимулюють їхню активність. Натомість антиген виступає тільки в ролі причинного фактора, який запускає діяльність системи специфічного захисту організму.

У випадку ослаблення або ушкодження імунної системи з’являються нескінченні інфекційні захворювання, аутоімунні розлади. Ймовірність виникнення раку зростає в сотні, навіть тисячі разів.

Імунний нагляд здійснює популяція лімфоцитів - частина білих кров’яних тілець, які циркулюють у крові й тканинних рідинах, населяють ряд спеціалізованих органів.

Усі хребетні реагують па чужорідні субстанції, що потрапляють в організм (крім травного тракту) двома основними способами. Перший спосіб — клітинний імунітет. Він здійснюється прямим контактом лімфоцитів із чужорідними антигенами, що руйнує їх (фагоцитоз).

Другий спосіб — гуморальний імунітет. Це синтез і секреція лімфоцитами та їхніми нащадками специфічних білків-антитіл, які переміщаються у кровоносному руслі й діють проти чужорідних субстанцій і молекул (антигенів).

Успіхи сучасної імунології дозволили довідатися про існування двох типів лімфоцитів: В- і Т-клітин. Два основні класи лімфоцитів — Т- і В-клітини є головними діючими одиницями системи імунологічного нагляду.

Символи «Т» і «В» уведені в імунологічну літературу 1969 р. Вони являють собою перші літери визначень «тимусзалежна» і «бурсазалежна» системи лімфоїдних клітин.

Розвиток і функціонування першої контролюється тимусом. Тимус, або дужкова залоза, — це залоза внутрішньої секреції, розташована за грудиною. У 1961 р. була встановлена рольтимуса в імунітеті й формуванні лімфоїдної системи. З його допомогою реалізується імунна відповідь клітинного типу з нагромадженням Т-лімфоцитів. Тимус — єдине джерело новоутворених Т-лімфоцитів. Для нього характерний разюче високий темп розмноження лімфоцитів. Тимус становить близько 10-15 % всієї лімфоїдної тканини, однак у ньому утворюється від 50 до 65 % всіх лімфоцитів, що виробляються за добу.

У тимусі знаходяться винятково стовбурні клітини кістково-мозкового походження. Повне відновлення клітин відбувається за 4-5 днів за рахунок приходу стовбурних клітин і відходу утворених з них Т-клітин. З тимуса постійно виходять Т-клітини, але назад для лімфоцитів ходу немає — вхідні ворота в тимус завжди закриті. У циркуляцію з тимуса йде приблизно 5 % новоутворених лімфоцитів. Інші клітини, що утворюються в тимусі, гинуть у ньому протягом трьох-чотирьох днів. Причина загибелі настільки великої кількості лейкоцитів загадкова й дотепер не відома.

Найбільшого розвитку тимус досягає до моменту народження й найактивніше функціонує в перші роки життя. З віком він поступово рівномірно атрофується (до періоду статевого дозрівання), але повністю ніколи не зникає. Видалення тимуса в немовлят тварин запобігає розвитку Т-клітинної системи імунітету. Тепер ми знаємо, що тимус виробляє Т-лімфоцити, які здійснюють імунологічний нагляд.

Розвиток і функціонування В-системи залежить під іншого центрального органа — сумки Фабриціуса (бурси). Сумка Фабриціуса — це своєрідний колектор лімфоїдної тканини. Вона розташована назадній поверхні клоаки. Видалення в курчат сумки Фабриціуса сприяє блокуванню В-системи імунітету.

існує припущення, що в ссавців взагалі відсутній будь-який аналог сумки Фабриціуса. В-система лімфоїдних клітин виникає з кровотворних стовбурних клітин безпосередньо в кістковому мозку. У кістковому мозку знаходиться самопідтримувана популяція так званих стовбурних клітин — родоначальниць всіх інших клітин крові. Морфологія стовбурних клітин поки не досить вивчена.

Т-клітини діють самостійно, не виробляють антитіл. Т-лімфоцити цього класу одержали назву кілерів (убивць). Крім кілерів, клас Т-лімфоцитів містить ряд інших підкласів.

В-клітини виробляють антитіла, які слугують ефекторами гуморального імунітету. За своєю суттю рецептори — антитіла, але представлені не у вільній, а у зв'язаній з лімфоцитами формі. Саме ці рецептори з’єднуються з чужорідними клітинами й убивають їх.

Слід вказати на ще один — третій клас клітин імунної системи — макрофагальний. Макрофаги, або А-клітини, захоплюють антиген, переробляють його й потім налають Т- і В-лімфоцитам.

Зрілі лімфоцити здатні переміщатися в організмі й належать до числа найпоширеніших в організмі рухливих клітин. Вони за своє життя проходять відстань від 100 до 1 млн км. Англійський учений Дж. Гоуванс довів, що лімфоцити лімфатичних вузлів, селезінки й інших лімфоїдних утворень безупинно мігрують у лімфу, потім у кров, звідки знову вертаються в лімфоїдні органи. Відповідно до визначення Беркета, лімфоцит — це рухливий посій генетичної інформації, організація цитоплазми якого спрямована на забезпечення вільного пересування лімфоцита в тканинах і сприйняття імпульсів з навколишнього середовища за допомогою клітинних рецепторів. Здатність до рециркуляції (пересування) — найважливіший атрибут лімфоцитів у здійсненні функції імунологічного нагляду. Саме рециркуляційні клітини мають можливість контактувати з мішенями майже в будь-яких ділянках організму. Рециркуляція лімфоцитів — це спосіб, який виробився в процесі еволюції для захисту від чужорідних елементів із зовнішнього світу й від шкідливих мутацій, що відбуваються в самому організмі.

Для одержання відомостей про особливості міграції лімфоцитів використовувався метод постійного дренування грудної лімфатичної протоки. У цю протоку впадає вся лімфа, що несе лімфоцити й випливає з лімфатичних вузлів. У лімфатичних вузлах завдяки циркуляції постійно знаходяться лімфоцити — клітини тимуса (Т-лімфоцити) і кісткового мозку (В-клітини). Метод полягає ось у чому: за допомогою спеціальної хірургічної операції в грудну лімфатичну протоку вставляється скляна або пластикова канюля. Через канюлю одержують лімфу й, попередньо видаливши з неї лімфоцити, уводять назад досліджуваній тварині. Це призводить до швидкого зменшення кількості лімфоцитів не тільки в крові й лімфі, але й у лімфоїдних органах. Тобто лімфатичні вузли, не здатні підтримувати необхідну кількість лімфоцитів, не встигають поповнюватися за рахунок приходу нових клітин через занадто великий витік їх через дренаж.

Відфільтровані лімфоцити можна позначити радіоактивними ізотопами, увести їх у кров’яне русло й вивчати їхню міграцію в лімфоїдних органах.

За допомогою рецепторів лімфоцити постійно перевіряють всі тканини в організмі, розшукуючи чужорідні елементи. Завдяки поверхневим рецепторам Т- і В-лімфоци- ти точно орієнтовані на антиген. Для кожного антигену є Т- і В-клітини зі своїми рецепторами, тому антигени вибірково захоплюються «своїми» лімфоцитами, які мігрують у лімфоїдні органи й осідають у них. У процесі імунної відповіді формується популяція клітин пам'яті, які зберігають і поширюють інформацію про антиген по всій імунній системі.

При потраплянні антигену в лімфоїдні органи в зоні його розташування концентруються в підвищеній кількостях Т-клітини. Трохи пізніше в ці ділянки (фокуси Т-клітин) спрямовується велика кількість В-клітин. Між ними відбувається взаємодія й кооперативне розпізнавання антигену, що призводить до диференціювання В-клітин у продуценти антитіл.

Після запуску й розвитку імунної відповіді в результаті кооперативної взаємодії Т- і В-клітини знову виходять із лімфоїдних тканин у циркуляцію. Зі стимульованого антигеном лімфоїдного органа виходять Т- і В-клітини якісно іншої популяції — добре знайомої з цим антигеном. Це забезпечує при повторному потраплянні цього ж антигену сильну імунну відповідь (феномен імунологічної пам'яті). Лімфоцити — носії імунологічної пам’яті — живуть протягом 20 років і навіть більше. Поки в організм не потрапив антиген, що викликав їхнє утворення, ці лімфоцити інертні й спокійно мандрують в організмі. Влучення антигену в оргаізм повторно викликає розвиток так званої вторинної імунної відповіді, що виробляється набагато швидше й сильніше, ніж первинна. Її забезпечують лімфоцити, що зберігають інформацію про антиген: У цьому імунна система подібна до центральної нервової системи, маючи здатність до придбаної пам’яті, що не успадковується.

Закономірності й сутність процесів міграції й регуляції імунокомпетентних клітин відбивають один з найважливіших механізмів збереження імунологічного гомеостазу. У результаті імунної реакції при пересадженні шматка шкіри (трансплантата) від однієї особини (А) до іншої (В) він відривається через 10-11 днів. Удруге пересаджений трансплантат від того ж донора (А) у середньому відривається вдвічі швидше першого. Пересаджений з одного місця на інше свій трансплантат (В) приживається повністю.

Однією з важливих проблем імунології є проблема генетичного контролю імунної відповіді. Імунологічна реактивність зводиться до того, що той самий організм може сильно реагувати на одним антиген й слабко реагувати на інший. Здатність сильно або слабко реагувати на цей антиген передається в спадщину відповідно до законів генетики. Наприклад, щодо ракового антигену необхідно навчитися перетворювати особину з генетично слабкою реакцією на особину з сильною. При пересадженні органа завдання зворотнє (у зв'язку з відторгненням): знайти спосіб перетворення особини з сильною реакцією на особину зі слабкою.

З віком імунологічна реактивність значно знижується. Зниження рівня кровотворних стовбурних клітин при старінні вперше виявлене 1966 р. американським ученим Т. Мейкіноданом і його співробітниками.

Змінюється кількість стовбурних елементів (відбувається поступове зменшення їх кількості) у різних кровотворних тканинах, значно знижується інтенсивність процесів їх міграцій, кількісні характеристики Т- і В-клітин і макрофагів, гуморального ( В-система) і клітинного ( Т-система) імунітету, інтенсивність і повноцінність кооперативних процесів між клітинами в умовах старого організму.

Т. Мейкінодан зі співробітниками на підставі великої серії досліджень прийшли до висновку, що зниження імунологічної активності при старінні може бути результатом недостатності внутрішньої або зовнішньої реактивності. Реактивність залежить від внутрішнього середовища перебування клітин (гуморальних факторів росту, диференціювання, виживання Т- і В-клітин, структури лімфоїдних органів, що може перешкоджати взаємодії Т- і В-лімфоцитів).

Стан Т-системи імунітету при старінні досліджений на ряді експериментальних моделей. Одна з них — це модель гіперчутливості вповільненого типу. Її дослідження в літніх осіб свідчили про знижену реактивність на антигени, з якими ці особи вже контактували в молодості. Установлено, що в міру старіння пригноблюються шкірні реакції вповільненого типу на певні сполуки (наприклад, динітрохлорбензол), знижується гіперчутливість до багатьох антигенів.









загрузка...

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.