Иммунная система человека строение и функции. Описание и принцип работы иммунной системы человека Иммунная система в организме является

Содержание

На здоровье человека влияют различные факторы, но одной из главных является иммунная система. Она состоит из множества органов, выполняющих функции защиты всех остальных составляющих от внешних, внутренних неблагоприятных факторов, противостоит болезням. Важно поддерживать иммунитет в порядке, чтобы ослабить вредные воздействия извне.

Что такое иммунная система

В медицинских словарях и учебниках говорится, что иммунная система – это совокупность составляющих ее органов, тканей, клеток. Все вместе они образуют комплексную защиту организма от заболеваний, а также истребляют уже попавшие в тело чужеродные элементы. Свойства ее заключаются в препятствии проникновения инфекций в виде бактерий, вирусов, грибков.

Центральные и периферические органы иммунной системы

Появившись как помощник в борьбе за выживание у многоклеточных организмов, иммунная система человека и ее органы стали важной составляющей всего тела. Они соединяют органы, ткани, защищают организм от чужеродных на генном уровне клеток, веществ, поступающих извне. По своим параметрам функционирования иммунная система аналогична нервной. Сходством является и устройство – система иммунитета включает в себя центральные, периферические составляющие, реагирующие на разные сигналы, включающие большое количество рецепторов, обладающих специфической памятью.

Центральные органы иммунной системы

1. Красный костный мозг является центральным органом, поддерживающим иммунитет. Он представляет собой мягкую губчатую ткань, расположен внутри костей трубчатого, плоского типа. Его главной задачей считается производство лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов, образующих кровь. Примечательно, что у детей этого вещества больше – все кости содержат красный мозг, а у взрослых – только кости черепа, грудины, ребра, малый таз.
2. Вилочковая железа или тимус расположена за грудиной. Она вырабатывает гормоны, повышающие количество Т-рецепторов, экспрессию В-лимфоцитов. От возраста зависит размер, активность железы – у взрослых она меньше по размеру и значению.
3. Селезенка – третий орган, внешне напоминает большой лимфатический узел. Помимо хранения крови, ее фильтрации, сохранения клеток, считается вместилищем лимфоцитов. Здесь разрушаются старые неполноценные кровяные клетки, образуются антитела, иммуноглобулины, происходит активация макрофагов, поддерживается гуморальный иммунитет.

Периферические органы иммунной системы человека

Лимфатические узлы, миндалины, аппендикс относятся к периферическим органам иммунной системы здорового человека:

• Лимфоузлом называется овальное образование, состоящее из мягких тканей, размер которого не превышает сантиметра. В нем содержится большое количество лимфоцитов. Если лимфоузлы прощупываются, видны невооруженным глазом, это свидетельствует о воспалительном процессе.
• Миндалины тоже представляют собой небольшие скопления лимфоидной ткани в форме овала, найти их можно в глотке полости рта. Их функция – защита верхних дыхательных путей, снабжение организма нужными клетками, формирование микрофлоры во рту, на небе. Разновидностью лимфоидной ткани являются Пейеровы бляшки, расположенные в кишечнике. В них созревают лимфоциты, формируется ответ иммунитета.
• Аппендикс долгое время считался рудиментарным врожденным отростком, не нужным для человека, но это оказалось не так. Это важная иммунологическая составляющая, включающая в себя большое количество лимфоидной ткани. Орган участвует в производстве лимфоцитов, хранении полезной микрофлоры.
• Еще одной составляющей периферического типа считается лимфа или лимфатическая жидкость без цвета, содержащая множество белых кровяных телец.

Клетки иммунной системы

Важными составляющими по обеспечению иммунитета являются лейкоциты, лимфоциты:

Как работают органы иммунитета

Сложно устроенная иммунная система человека и ее органы работают на генном уровне. Каждая клетка обладает своим генетическим статусом, который органы анализируют при проникновении в организм. В случае несовпадения статуса включается защитный механизм выработки антигенов, которые являются специфическими антителами для каждого вида проникновения. Антитела связываются с патологией, ликвидируя ее, клетки устремляются к продукту, уничтожают его, при этом можно видеть воспаление участка, затем образуется гной из погибших клеток, который выходит с кровотоком.

Аллергия является одной из реакций врожденного иммунитета, при которой здоровый организм уничтожает аллергены. Внешними аллергенами считаются пищевые, химические, медицинские средства. Внутренние – собственные ткани с измененными свойствами. Это могут быть мертвые ткани, ткани с воздействиями пчел, пыльцы. Аллергическая реакция развивается последовательно – при первом воздействии аллергена на организм антитела накапливаются без потери, а при последующих – реагируют симптомами высыпания, опухоли.

Как повысить иммунитет человека

Для стимулирования работы иммунной системы человека и ее органов нужно правильно питаться, вести здоровый образ жизни с физическими нагрузками. Нужно включить в рацион овощи, фрукты, чаи, проводить закаливание, регулярно гулять на свежем воздухе. Дополнительно улучшить работу гуморального иммунитета помогут неспецифические иммуномодуляторы – лекарственные препараты, которые можно приобрести по рецепту врача в период эпидемий.

Видео: иммунная система организма человека

Внимание! Информация представленная в статье носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!

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.

Иммунная система обеспечивает специфическую защиту организма от генетически чуждых молекул и клеток.

Клетки обладают уникальной способностью распознавать чужеродные антигены.

Иммунная система подчеркивает единство клеток общностью происхождения, функционального действия и механизмов регулировки

Центральные или первичные органы иммунной системы - красный костный мозг и тимус.

Красный костный мозг - место рождения всех клеток иммунной системы и созревание B-лимфоцитов. В нем из полипотентных стволовых клеток образуются эритроциты, гранулоциты, моноциты, дендритные клетки, B-лимфоциты, предшественники T-лимфоцитов и NK клетки.

Красный костный мозг у детей до 4х лет находится в полостях всех плоских и трубчатых костей.

А В 18 лет он остается только в плоских костях и эпифизах трубчатых костей.

С возрастом количество клеток красного костного мозга уменьшает и он замещается желтым костным мозгом.

Тимус - ответственен за развитие Т-лимфоцитов, которые поступают туда из красного костного мозга из пре Т-лимфоцитов.

В тимусе отбираются Т-лимфоциты с кластерами(рецепторы, которые определяют функциональные способности) дифференцировки CD4+ CD8+ и уничтожаются те из варианты, которые высоко чувствительны к антигенам собственных клеток, т.е. он предотвращает аутоиммунную реакцию.

Гормоны тимуса сопровождают функциональное созревание Т-лимфоцитов и повышают секрецию ими цитокинов.

Тимус окружен тонкой соединительно тканной капсулой, состоит из 2х ассиметричных долей, разделенных на дольки. Под капсулой находится базальная мембрана, на которой расположены эпителиоретикулоциты в один слой. Периферия долек - корковое вещество, центральная часть - мозговое, все дольки заселены лимфоцитами. С возрастам Тиму подвергается инволюции.

Т-лимфоциты дифференцируются до зрелых иммунных клеток в Тимусе, ответственны за клеточный лимфоциты, B-лимфоциты - Bursa Fabricius

Вторичные органы иммунной системы - периферические органы.

1 группа - структурированные органы иммунной системы - селезенка и лимфоузлы.

2 группа - неструктурированные.

Лимфоузлы - фильтруют лимфу, извлекают из нее антигены и посторонние вещества. В лимфоузлах происходит антигензависимая пролиферация и дифференцировка Т и B лимфоцитов. Зрелые не иммунные лимфоциты, образовавшиеся в костном мозге, с лимфо/ кровотоком, попадают в лимфоузлы, встречаются с антигеном в кровотоке, получают антигенные и цитокиновый стимул и превращаются в зрелые иммунные лимфоциты, способные распознавать и уничтожать антиген.

Лимфоузел покрыт соединительно тканной капсулой, от него отходят трабекулы, имеют корковую зону, паракортикальную зону, мозговые тяжи и мозговой синус.

В корковой зоне находятся лимфоидные фолликулы, которые содержат дендритные клетки и B - лимфоциты. Первичный фолликул - мелкий фолликул с не иммунными B лимфоцитами.

После взаимодействия с антигеном, дендритными клетками и т-лимфоцитами B -лимфоцит активируется и образует клон пролиферирующих B - лимфоцитов, в результате формируется герминативный центр, который содержит пролиферирующие B-лимфоциты и после завершения иммуногенеза первичный фолликул становится вторичным.

В паракортикальной зоне находятся Т-лимфоциты и посткапилярные венулы с высоким эпителием, через их стенки лимфоциты мигрируют из крови в лимфоуззлы и обратно. Также содержит интердигитирующие клетки, которые мигрировали в лимфоузел по лимфатическим сосудам из покровных тканей из кожи и со слизистых вместе с уже процессированным(процессинг антигена) антигеном. Мозговые тяжи находятся под паракортикальнйо зоной и содержат макрофаги, активированные B лимофциты, которые дифференцируются в плазматические антителопродуцирующие клетки. Мозговой синус накапливает лимфу с антителами и лимфоцитами и она отводится в лимфатическое русло и она уводится по эфферентному лимфатическому сосуду.

Селезенка

Имеет соединительно тканную капсулу, от нее отходят трабекулы, составляя каркас органа. Имеет пульпу, которая составляет основу органа. Пульпа содержит лимфоидную ретикулярную ткань, сосуды и форменные элементы крови. В белой пульпе отмечается скопление лимфоидных клеток в виде переартериальных лимфоидных муфт. Они расположены вокруг артериол. В белой пульпе также находятся герменотивные зародышевые центры и B клеточные фолликулы.

Красная пульпа содержит капиллярные петли, эритроциты, макрофаги.

Функции селезенки - в белой пульпе происходит контакт кдеток иммунной системы с антигеном, проникшим в кровь, процессинг и презентация этого антигена. А также реализация различных типов иммунного ответа, преимущественно гуморальная.

В красной пульпе происходит депонирование тромбоцитов, до 1/3 всех тромбоцитов содержится в селезенке, эритроцитов и гранулоцитов, и это разрушение поврежденных эритроцитов и тромбоцитов.

Лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей.

Это белые отросчатые интердигитирующие клетки Лангенгарса. Они фиксируют антиген, поступающий с кожи, подвергают его процессингу и мигрируют в регионарные лимфоузоы(«это пограничники, которые ловят диверсанта и ведут его в комендатуру»)

Лимфоидные клетки эпидермиса, преимущественно Т-лимфоциты и кератиноциты, как механический барьер.

Лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками(площадь которой 400 м 2)

Она представлена структурированными - солитарные фолликулы, аппендикс и миндалины, единичные лимфоидные клетки. Антиген проникает в лимфоидную ткань с поверзности слизистых через особые эпителиальные M-клетки. Расположенные под пителием макрофаги и дендритные клетки, подвергают процессингу антиген и предают его специфическую часть Т и B лимфоцитам.

Характерно, что каждая ткань имеет популяции лимофицтов, способных узнавать место своего проживания. У них на мембранах имеются хоуминговые «Home» рецепторы. СLA - кожный лимфоцитарный антиген.

Пейрорвы бляшки - Лимофидные образования, расположенные в собственной оболочке слизистой, имеют три основных составляющих - эпителиальный купол состоит из эпителия, лишенного кишенчных ворсинок и содержащего много М - клеток. Лимофидный фолликул с герменативным центром, который заполнен B-лимфоцитами.

Межфоликулярныая зона - N лимфоциыт и интердигитирующие клетки.

Основная функция специфического иммунного ответа - специфическое распознавание антигена.

Формы иммунного ответа.

1. Клеточный иммунитет - накопление антиген специфических активных Т-лимфоцитов, выполняющих эффекторные функции, либо непосредственно сами лимфоиты, либо через выделяемые ими клеточные медиаторы лимфокины.
2. Гуморальный иммунитет - основан на выработке специфических антител - иммуноглобулинов, выполняющих основные эффекторные функции.
3. Иммунологическая память - способность организма отвечать на повторную встречу с антигеном, более интенсивно, чем на первую. Эта способность приобретается в результате иммунизации тем же антигеном.
4. Иммунологическая толерантность - состояние специфической иммунологической а-реактивности организма к определенным антигенам. Она характеризуется -

А) отсутствием ответа на антиген

Б) отсутствием элиминации антигена при повторном его введении

В) Отсутствием антител на данный антиген. Антигены, вызывающие иммунологическую толерантность называются толерагенным

Формы иммунологической толерантности

Естественная - формируется на антигены во внутриутробном периоде

Искусственная - при введение в организм очень высоких или очень низких доз антигена.

Иммуноглобулины - содержащиеся в крови и тканевой жидкости. Молекула состоит из протеина и олигосахарида. По электрофоретическим свойствам в основном гамма глобулины, но встречаются альфа и бета.

Мономеры иммуноглобулина состоят из 2х пар цепей - 2 коротких или L цепи и 2 длинные или тяжелые H цепи. Цепи имеют константный С и вариабельный - V участки.

Легкие цепи бывают 2х видов - лямбда или каппа, они одинаковы у всех иммуноглобулинов, содержат 200 аминокислотных остатка.

Тяжелые цепи подразделены на 5 изотипов - гамма, мю, альфа, дельта и ипсилон.

Имеют от 450 до 600 аминокислотных остатка. По типу тяжелой цепи различают 5 классов иммуноглобулинов - IgI, IgM, IgA, IgD, IgE.

Фермент папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина на 2 одинаковых антиген связывающих Fab фрагмента и один Fc фрагмент.

Иммуноглобулины классов А,M,G - мажорные иммуноглобулины, D,E-минорные. G,D,E, а также сывороточные фракции А являются мономерами, т.е. имеют 1 пару тяжелых и 1 пару легких цепей и 2 антиген связывающих участка.

Иммуноглобулин М - является пентамером.

Секреторная фракция иммуноглобулина А является димером, связанных друг с другом j - цепью(join - соединять). Антиген связывающий участок называется активным центром антитела, образован гипервариабельными участками H и L цепей.

Эти участки - имеются специфические молекулы, комплиментарные к определенным антигенным эпитопам.

FC фрагмент способен связывать комплимент и участвует в переносе некоторых иммуноглобулинов через плаценту.

Иммуноглобулины имеют компактные структуры, скрепленных дисульфидной связью. Их называют домены . Имеются вариабельные домены и константные домены. Легкие L цепи имеют 1 вариабельный и один константный домен, а тяжелые H цепи имеют 1 вариабельный и 3 константных домена. В СH2 домене находится комплимент-связывающий участок. Между СH1 и CH2 доменами имеется шарнирный участок(«талия антитела»), он содержит много пролина, делает молекулу более гибкой и в результате F ab и F ac могут вращаться в пространстве.

Характеристика классов иммуноглобулинов.

IgG (80%) - концентрация в крови 12 г на л. Мол. Масса 160 дальтон, образуется при первичном и вторичном введение антигенов. Является мономером. Имеется 2 эпитопсвязывающих участка. Обладает высокой активностью в связывании с бактериальными антигенами. Участвует в активации комплимента по классическому пути и в реакциях лизиса. Проникает через плаценту матери в организм плода. Fc фрагмент можетсвязываться с макрофагами, нейтрофилами и NK клетками. Период полураспад от 7 до 23 дней.

IgM - 13% всех иммуноглобулинов. Его концентрация в сыворотке 1 г на л. Является пентамером. Это первый иммуноглобулин, образующийся в организме плода. Образуется при первичном иммунном ответе. К этому классу принадлежат нормальные антитела, а также изогемагглютинин. Он не проходит через плаценту, у него самая высокая скорость связывания с антигенами. При взаимодействии с антигеном ин витро вызывает реакции агглютинации, претепетации, связывания комплимента. Его Fc фрагменты также участвуют Мономеры иммуноглобулиновы в виде мембранных имеются на поверхности B лимфоцитов.

IgA - 2 подкласса - сывороточный и секреторный. 2,5 г на л. Синтезируется плазматическими клетками селезенки и лимфоузлов, не дают феномена агглютинации и претепетации, не лизируют антиген. Период полураспада - 5 дней. У секреторного подкласса имеется секреторный компонент, который связывает 2 или реже 3 мономера IgA. Секреторный компонент имеет j цепь(бета глобулин с мол. Массой 71 кило дальтон, синтезируется клетками эпителия слизистых оболочек и моет присоединяться к сывороточному иммуноглобулину, при его прохождении через клетки слизистой оболочки - трансцитоз). SIgA Участвует в местном иммунитете, димер, 4 эпиоп связывающих участка. Препятствует адгезии микробов на клетках слизистых и абсорбции вирусов. IgA контролирует комплимент по альтернативному пути.

40% - сывороточный, 60% - секреторный

IgD - 0,03 г на л. Мономер, 2 эпитопсвязывающих участка, не проходит через плаценту, не связывает комплимент. Находится на поверхности B лимфоцитов и активирует их активацию или супрессию.

Свойства антител.

1. Специфичность - каждый антиген имеет свое антитело
2. Аффиность - сила связывания с антигеном
3. Авидность - скорость связывания с антигеном и количество связанного антигена
4. Валентность - количество работающих активных центров или антидетерминантых групп. Существуют 2х валентные и 1 валентные антитела(1 активный центр заблокирован)

Антигенные свойство антител

Аллотипы - внутривидовые антигенные различия. У людей существет 20 типов.

Идиотипы - антигенные различия антител. Характеризуют активные различия активных центров антител.

Изотипы - классы и подклассы иммуноглобулинов, определяются изотипы цедамидами констами тяжелых цепей.

Функции иммуноглобулинов.

Основная - связывание с антигеном. Это обеспечивает нейтрализацию токсинов и предотвращение проникновения возбудителей в клетку.

Эффекторная функция - связывание с клетками или тканями при участии специфических рецепторов, связывание с клетками иммунной системы, фагоцитами, с компонентами комплимента и связывание с стафилакокковыми и стафилаккоывыми антигенами.

Виды антител

По свойствам выделяют - полные двухвалентные(агглютинин, лизины, претепицины), неполные одновалентные блокирующие

По размещению - циркулирующие и надклеточные

По отношению к температуре - тепловые, холодовые и 2хфазные

Динамика образования антитела

1. Лаг фаза - антитела в крови не образуются
2. Лог фаза - логарифмического нарастания концентрации антител
3. Плато фаза - стабильная высокая концентрация антител
4. Затухания, спада - прекращение действия антител.

При вторичном иммунном ответе

Лаг фаза ускоряется, титры антител выше, при первичном иммунном ответе образуется иммуноглобулин М, а затем G, при вторичном сразу образуется IgG, а IgА образуется еще поздней

Характеристика неполных антител - моновалентные, блокирующей, один активный центр. Образуются при инфекции, аллергии, резус конфликте, термостабильны, наиболее рано появляются и поздно исчезают, проходят через плаценту. Их выявление проводят методом Кумбса, ферментные методы.

Уровень антител в крови или др. жидкостей оценивается титром, т.е. максимальным разведением биологической жидкости, при котором наблюдается видимый феномен реакции при взаимодействии антигена с антителом. Используются аналитические методы и определяют концентрацию в гр на л.

Для осуществления специфической функ­ции надзора за генетическим постоянством внутренней среды, сохранения биологичес­кой и видовой индивидуальности в организме человека существует иммунная система . Эта система достаточно древняя, ее зачатки обна­ружены еще у круглоротых.

Принцип действия иммунной системы ос­нован на распознавании «свой-чужой», а также постоянной рециркуляции, воспроизводстве и взаимодействии ее клеточных элементов.

Структурно-функциональные элементы иммунной системы

Иммунная система - это специализирован­ная, анатомически обособленная лимфоидная ткань.

Она разбросана по всему организму в виде различных лимфоидных образований и отдельных клеток. Суммарная масса этой ткани составляет 1-2 % от массы тела.

В ана­ томическом плане иммунная система под­ разделена на центральные и периферические органы.

К центральным органам иммунитета относятся

костный мозг

тимус (вилочковая железа),

К периферическим - лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани (группо­вые фолликулы, миндалины), а также селе­зенку, печень, кровь и лимфу.

С функциональной точки зрения можно вы­делить следующие органы иммунной системы:

воспроизводства и селекции клеток им­мунной системы (костный мозг, тимус);

контроля внешней среды или экзогенной интервенции (лимфоидные системы кожи и слизистых);

контроля генетического постоянства внутренней среды (селезенка, лимфатические узлы, печень, кровь, лимфа).

Основными функциональными клетками являются 1) лимфоциты . Их число в организме достигает 10 12 . Кроме лимфоцитов, к числу функциональных клеток в составе лимфоидной ткани относят

2) мононуклеарные и гранулярные лейкоциты, тучные и дендритные клетки . Часть клеток сосредоточена в отдельных органах им­мунной системы, другие - свободно перемеща­ются по всему организму.

Центральные органы иммунной системы

Центральными органами иммунной системы являются костный мозг и вилочковая железа (тимус). Это органы воспроизведения и се­ лекции клеток иммунной системы. Здесь про­исходит лимфопоэз - рождение, размножение (пролиферация) и дифференцировка лимфо­ цитов до стадии предшественников или зре­лых неиммунных (наивных) клеток, а также их

«обучение». Внутри тела человека эти органы имеют как бы центральное расположение.

У птиц к центральным органам иммунной системы относят сумку Фабрициуса (bursa Fabricii ), локализованную в области клоаки. В этом органе происходит созревание и раз­множение популяции лимфоцитов - проду­центов антител, вследствие чего они получили название В-лимфоциты У млекопитающих этого анатомического об­разования нет, и его функции в полной мере выполняет костный мозг. Однако традицион­ное название «В-лимфоциты» сохранилось.

Костный мозг локализуется в губчатом веществе костей (эпифизы трубчатых костей, грудина, реб­ра и др.). В костном мозге находятся полипотентные стволовые клетки, которые являются родо­ начальницами всех форменных элементов крови и, соответственно, иммунокомпетентных клеток. В строме костного мозга происходит дифферен­цировка и размножение популяции В-лимфоци тов, которые затем разносятся по всему организму кровотоком. Здесь же образуются предшествен­ ники лимфоцитов , которые впоследствии мигри­руют в тимус, - это популяция Т-лимфоцитов. Фагоциты и некоторые дендритные клетки также образуются в костном мозге. В нем можно обна­ружить и плазматические клетки . Они образуются на периферии в результате терминальной дифференцировки В-лимфоцитов, а затем мигрируют назад, в костный мозг.

Вилочковая железа, или тимус , или зобная же­ леза, располагается в верхней части загрудинного пространства. Этот орган отличает осо­бая динамика морфогенеза. Тимус появляется в период внутриутробного развития. К моменту рождения человека его масса составляет 10-15 г, окончательно он созревает к пятилетнему воз­расту, а максимального размера достигает к 10-12 годам жизни (масса 30-40 г). После периода полового созревания начинается инволюция органа - происходит замещение лимфоидной ткани жировой и соединительной.

Тимус имеет дольчатое строение. В его структуре различают мозговой и корковый слои.

В строме коркового слоя находится большое количество эпителиальных клеток коры, названных «клетки-няньки», которые своими отростками образуют мелкоячеистую сеть, где располагаются «созревающие» лимфоциты. В пограничном, корково-мозговом слое располагаются дендритные клетки тимуса, а в мозговом - эпителиальные клетки Предшественники Т-лимфоцитов, которые образовались из стволовой клетки в костноммозге, поступают в корковый слой тимуса. Здесь под влиянием тимических факторов они активно размножаются и дифференцируются (превращаются) в зрелые Т-лимфоциты, а также «учатся» распознавать чужеродные антигенные детерминанты.

Процесс «обучения» состоит из двух этапов , разделенных по месту и времени, и ивиочает «положительную» и «отрицательную » селекцию.

Положительная селекция . Суть ее заключается в «поддержке» клонов Т-лимфоцитов, рецепторы которых эффективно связались с экспрессированными на эпителиальных клетках собственными молекулами МНС, независимо от структуры инкорпорированных собственных олигопептидов. Активировавшиеся в результате кон­такта клетки получают от эпителиоцитов ко­ры сигнал на выживание и размножение (рос­товые факторы тимуса), а нежизнеспособные или ареактивные клетки погибают.

«Отрицательную» селекцию осуществляют дендритные клетки в пограничной, корково-мозговой зоне тимуса. Ее основная цель - «выбраковка» аутореактивных клонов Т-лим­фоцитов. Клетки, позитивно реагирующие на комплекс МНС-аутологичный пептид, под­вергаются уничтожению путем индукции у них апоптоза.

Итоги селекционной работы в тимусе весь­ма драматичны: более 99 % Т-лимфоцитов не выдерживают испытаний и погибают. Лишь менее 1 % клеток превращается в зрелые не-иммунные формы, способные распознать в комплексе с аутологичными МНС только чу­жеродные биополимеры. Ежесуточно около 10 6 зрелых «обученных» Т-лимфоцитов покидают тимус с крово- и лимфотоком и мигри­руют в различные органы и ткани.

Созревание и «обучение» Т-лимфоцитов в тимусе имеют важное значение для формиро­вания иммунитета. Отмечено, что эссенциальное отсутствие или недоразвитие тимуса ведет к резкому снижению эффективности иммунной защиты макроорганизма. Такое явление на­блюдается при врожденном дефекте развития вилочковой железы - аплазии или гипоплазии

Факультет Управление

Кафедра «Гуманитарные и социальные дисциплины»

по дисциплине Физическая культура

«Иммунная система организма

человека»

Выполнил: студентка Шундакова К.М.

Группа ЭД20.1/Б-12

Проверил Орлов А.Н.

Москва, 2013

Иммунная система это совокупность органов, тканей и клеток, работа которых направлена непосредственно на защиту организма от различных заболеваний и на истребление уже попавших в организм чужеродных веществ.

Данная система является препятствием на пути инфекций (бактериальных, вирусных, грибковых). Когда же в работе иммунной системы происходит сбой, то вероятность развития инфекций возрастает, это также приводит к развитию аутоиммунных заболеваний, в том числе рассеянного склероза.

Органы входящие в иммунную систему человека: лимфатические железы (узлы), миндалины, вилочковая железа (тимус), костный мозг, селезёнка и лимфоидные образования кишки (Пейеровые бляшки). Главную роль играет сложная система циркуляции, которая состоит из лимфатических протоков соединяющих лимфатические узлы.

Лимфатический узел – это образование из мягких тканей, имеет овальную форму и размером 0,2 – 1,0 см, в котором содержится большое количество лимфоцитов.

Миндалины – это маленькие скопления лимфоидной ткани, располагаются с двух сторон глотки. Селезёнка – внешне очень похож на большой лимфатический узел. Функции у селезёнки разнообразные, это и фильтр для крови, хранилище для клеток крови, продукции лимфоцитов. Именно в селезёнке старые и неполноценные клетки крови разрушаются.

Вилочковая железа (тимус) - располагается данный орган за грудиной. Лимфоидные клетки в тимусе размножаются и «учатся». У детей и людей молодого возраста тимус активен, чем человек старше, тем тимус становится менее активный и уменьшается в размере.

Костный мозг – это мягкая губчатая ткань, расположенная внутри трубчатых и плоских костей. Главная задача костного мозга это продукция клеток крови: лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов.

Пейеровы бляшки – Это сосредоточение лимфоидной ткани в стенке кишечника. Главную роль играет система циркуляции, состоящая из лимфатических протоков, которые соединяют лимфатические узлы, и транспортируют лимфатическую жидкость.

Лимфатическая жидкость (лимфа) – это жидкость без цвета, протекающая по лимфатическим сосудам, в ней содержится много лимфоцитов – белых кровяных телец, участвующих в защите организма от болезней.

Лимфоциты – это образно говоря «солдаты» иммунной системы, именно они отвечают за уничтожение чужеродных организмов или больных клеток (инфицированных, опухолевых и т.д.). Самые важные виды лимфоцитов (В-лимфоциты и Т-лимфоциты) они работают вместе с остальными иммунными клетками и не позволяют вторгнуться в организм инородных субстанций (инфекций, чужеродных белков и т.д.). На первом этапе организм «учит» Т- лимфоциты отличать посторонние белки от нормальных (своих) белков организма. Этот процесс обучения проводится в вилочковой железе (тимусе) в детском возрасте, так как в этом возрасте тимус наиболее активен. Далее человек достигает подросткового возраста, и тимус уменьшается в размере и теряет свою активность.

Иммунная система появилась вместе с многоклеточными организмами и развивалась, как помощник их выживанию. Она соединяет органы и ткани, которые гарантируют защиту организма от генетически чужеродных клеток и веществ, которые поступают с окружающей среды. По организации и механизмам функционирования она подобна нервной системе.

Обе системы представлены центральными и периферическими органами, способными реагировать на разные сигналы, имеют большое количество рецепторных структур, специфическую память.

К центральным органам иммунной системы относят красный костный мозг, к периферическим - лимфатические узлы, селезёнку, миндалины, аппендикс.

Центральное место среди клеток иммунной системы занимают разные лимфоциты. При контакте с чужеродными телами при их помощи иммунная система способна обеспечить разные формы иммунного ответа: образование специфических антител крови, образование разных видов лимфоцитов.

Само понятие иммунитет в современную науку внесли русский ученый И.И. Мечников и немецкий - П. Эрлих, изучавшие защитные реакции организма в борьбе против различных заболеваний, прежде всего, инфекционных. Их совместные работы в этой области даже были отмечены в 1908 году Нобелевской премией. Большой вклад в науку иммунологию внесли также работы французского ученого Луи Пастера, разработавшего методику вакцинации против ряда опасных инфекций.

Слово иммунитет происходит от латинского immunis, которое означает «свободный от чего-либо». Сначала считалось, что иммунитет защищает организм только от инфекционных заболеваний. Однако исследования английского ученого П. Медавара в середине двадцатого века доказали, что иммунитет обеспечивает защиту вообще от любого чужеродного и вредного вмешательства в организм человека.

В настоящее время под иммунитетом понимают, во-первых, устойчивость организма к инфекциям, а, во-вторых, ответные реакции организма, нацеленные на уничтожение и удаление из него всего того, что ему чуждо и несет угрозу. Ясно, что не будь у людей иммунитета, они просто не смогли бы существовать, а его наличие позволяет успешно бороться с заболеваниями и доживать до старости.

Иммунная система сформировалась за долгие годы эволюции человека и действует, как хорошо отлаженный механизм, и помогает бороться с болезнями и вредоносным влиянием окружающей среды. В ее задачи входит распознавать, разрушать и выводить из организма как проникающие извне чужеродные агенты, так и образующиеся в самом организме продукты распада (при инфекционно-воспалительных процессах), а также патологически изменившиеся клетки.

Иммунная система способна распознать множество «чужаков». Среди них вирусы, бактерии, ядовитые вещества растительного или животного происхождения, простейшие, грибы, аллергены. К их числу она относит и превратившиеся в раковые и потому ставшие «врагами» клетки собственного организма. Главная ее цель - обеспечить защиту от всех этих «чужаков» и сохранить целостность внутренней среды организма, его биологическую индивидуальность.

Как происходит распознавание «врагов»? Этот процесс идет на генном уровне. Дело в том, что каждая клетка несет свою, присущую только данному человеку генетическую информацию (можно назвать ее меткой). Ее-то иммунная система и анализирует, когда обнаруживает проникновение в организм или изменения в нем. Если информация совпадает (метка в наличии), значит – свой, если не совпадает (метка отсутствует) – чужой.

В иммунологии чужеродные агенты принято называть антигенами. Когда иммунная система обнаруживает их, сразу включаются защитные механизмы, и против «чужака» начинается борьба. Причем для уничтожения каждого конкретного антигена организм вырабатывает специфические клетки, их называют антитела. Они подходят к антигенам, как ключ к замку. Антитела связываются с антигеном и ликвидируют его – так организм борется с заболеванием.

Одной из иммунных реакций является аллергия - состояние повышения реагирования организма на аллергены. Аллергены - это вещества или предметы, которые способствуют появлению аллергической реакции в организме. Их делят на внутренние и внешние.

К внешним аллергенам относят некоторые пищевые продукты (яйца, шоколад, цитрусовые), разные химические вещества (духи, дезодоранты), лекарства.

Внутренние аллергены – собственные ткани организма, обычно с измененными свойствами. Например, при ожогах организм воспринимает мертвые ткани, как чужеродные и создаёт для них антитела. Такие же реакции могут произойти при укусах пчел, шмелей, других насекомых. Аллергические реакции развиваются бурно либо последовательно. Когда аллерген действует на организм впервые, то вырабатываются и накопляются антитела с повышенной чувствительностью к нему. При повторном попадании этого аллергена в организм получается аллергическая реакция, например появляется высыпания на коже, различные опухоли.