Захисні бар'єри організму

З давніх-давен людство страждало від заразних хвороб.

Найважчі їх — чума, віспа — часто набували масового поширення, викликаючи повальний мор. Історія зберігає спогади про страшні часи, коли квітучі міста перетворювалися на великі цвинтарі.

Спостерігаючи за поширенням інфекційних захворювань, люди разом з тим не могли не помітити, що не кожна людина виявлялася схильною до хвороби. Дуже часто перехворіли не заражалися знову, навіть тісно спілкуючись із хворими. Добре відомо, наприклад, що багато дітей не хворіють на дифтерію, кашлюк, свинку, хоча були в близькому контакті зі своїми хворими однолітками.

У наші дні навряд чи хтось оскаржуватиме факт, що розвиток інфекційного захворювання обумовлений не лише одними мікроорганізмами. Чималу роль грає і стан захисних бар'єрів організму.

Що це таке — захисні бар'єри організму? Які чинники знижують їхню активність і тим самим посилюють небезпеку виникнення захворювання? Чи існують шляхи підвищення цих бар'єрів?

Розрізняють специфічні та неспецифічні захисні бар'єри. Не применшуючи ролі специфічних імунологічних реакцій організму, розповімо про неспецифічні захисні чинники.

Першими приймають він напад мікробів шкіра і слизові оболонки. Їх можна назвати передової лінією оборони організму. Шкіра і слизові оболонки покриті шаром епітеліальних клітин, що безперервно оновлюється, - щільним невидимим панциром. Вони є насамперед механічною перешкодою, що не дозволяє мікробам проникнути в глиб організму.

Цим аж ніяк не вичерпується захисна роль шкіри та слизових оболонок. Наша шкіра сама здатна «розправлятися» з бактеріями, що потрапили на неї. Така її властивість відома в медицині як бактерицидна функція шкіри. На сухому щільному роговому шарі утруднено розмноження бактерій. Кисла реакція поверхні шкіри також несприятлива більшість мікроорганізмів, ними впливають і які у шкірі жирні кислоти. Долю мікробів на шкірі людини вивчали багато дослідників. Так, англійський вчений Колброк, змочивши палець бульйонною культурою стрептокока (збудник гнійних інфекцій), виявив на ньому через 3 хвилини 30000000 цих бактерій, через годину – 1722000, а через 2 години – лише 7000.

Цікаво, що здорова, чиста шкіра має здатність швидше знищувати мікроорганізми. Експерименти показали, що на немитих руках кількість нанесених на шкіру мікробів не лише не зменшується, а повільно збільшується. У той самий час мікроорганізми, поміщені шкіру чистих рук, зникають дуже швидко. Таким чином, у процесі миття шкіра механічно звільняється від мікробів, і більше того - посилюється її здатність, що самостерилізується. Ось чому так важливо неухильно дотримуватися правил гігієни. Це правильний і надійний засіб посилити наш перший захисний бар'єр.

Однак дослідники встановили, що стерилізуюча властивість шкіри проявляється переважно щодо тих видів мікробів, які зіткнулися з нею порівняно рідко. Ця дія мізерно проти бактерій - типових мешканців шкіри.

Чи можна посилити бактерицидну функцію шкіри? Вчені відповідають: так, можна.Сонячні промені, особливо ультрафіолетова частина спектру, повітряні ванни, водні процедури - всі ці фактори, якщо вміло, розумно їх використовувати, підвищуючи стійкість організму до різних впливів, значною мірою зміцнюють захисні властивості шкірних покривів.

Ви не раз помічали, можливо, з якою швидкістю і легкістю гояться ранки, невеликі ранки в роті. Якби ранова поверхня, що утворюється, наприклад, після видалення зуба, знаходилася на будь-якій іншій ділянці організму, в сусідстві з такою кількістю мікробів, яка знаходиться в роті, зараження було б неминуче. У чому справа? Що підвищує захисний потенціал слизових оболонок? Лізоцим. Це особлива речовина, яка згубно діє на мікроорганізми. Лізоцимом він названий за здатність розчиняти, лізувати бактерії.

Вміст лізоциму на слизових оболонках очей, носової порожнини, дихальних шляхів залишається незмінним. Так, наприклад, його рівень у слині знижується при деяких захворюваннях ротової порожнини. Цікаві дані було отримано у лабораторії кафедри мікробіології Челябінського медичного інституту. Виявилося, що у людей, що не палять, рівень лізоциму в слині вдвічі вищий, ніж у курців.

Незважаючи на те, що шкіра і слизові оболонки є значною перешкодою на шляху мікробів, все ж таки ці бар'єри не завжди досить надійні. Їхня цілісність може бути порушена, і тоді мікроорганізми проникають у тканини. У більшості випадків при цьому розвивається запальний процес.

І. І. Мечников вперше показав, що запалення - це захисна реакція організму, що перешкоджає подальшому поширенню хвороботворних мікробів.В основі запальної реакції лежить здатність різних клітин організму захоплювати, перетравлювати мікроорганізми, тобто фагоцитувати їх.

Фагоцитоз є дуже чутливою реакцією, яка відбиває як готовність організму вести боротьбу з збудниками хвороби, а й загальну його реактивність, тобто здатність відповідати впливу ззовні.

У нашій лабораторії довгий час вивчався вплив регулярного фізичного тренування на фагоцитоз. регулярно. За рівнем фагоцитарної реакції організму, що визначається напередодні змагань можна було навіть судити про ступінь тренованості спортсмена.

Отже, запалення і фагоцитоз є потужним бар'єром на шляху мікробів. Однак, якщо мікробів занадто багато або вони мають високі хвороботворні властивості, вони проходять і через цей бар'єр.

Якщо вчасно не лікувати панарицій (запалення тканин пальця), то можна помітити, як під шкірою долонної поверхні передпліччя з'являються тонкі червоні нитки, які з часом подовжуються в напрямку ліктьової ямки. мікроби. За цими капілярами хвороботворні мікроорганізми просуваються у бік лімфатичних вузлів - ліктьових, пахвових, підколінних, пахових.Виконуючи бар'єрну функцію, лімфовузли затримують бактерії, які нерідко гинуть.

Довести участь лімфатичних вузлів у захисті організму від інфекції можна наступним досвідом. Якщо взяти дві групи мишей і ввести одним із них мікроби в долонну поверхню передньої лапки, то вже через 30 хвилин у цих мишей мікроби з'являються в крові. У мишей, яких заразили через долонну поверхню задньої лапки, бактерії з'являються в крові тільки через 3 години і в значно меншій кількості. У чому річ? Виявляється, у мишей на передній лапці є всього один лімфатичний вузол - пахвовий, тоді як на задній - два: підколінний і пахвинний. Мікроорганізми, введені в задню лапку експериментальної тварини, мали пройти два лімфатичні бар'єри, це й сприяло їх затримці на більш тривалий термін.

Коли захисна роль лімфатичних вузлів виявляється недостатньою, бактерії потрапляють у кров. Давно вже дослідники звернули увагу на той факт, що якщо експериментальним тваринам ввести певну дозу мікробів, через деякий час вони зникають з організму. Спочатку припускали, що мікроорганізми видаляються органами виділення, наприклад, нирками. Пізніше було встановлено, що чималу роль відіграє здатність клітин поглинати мікробів, що потрапили в організм, а потім вбивати і розчиняти їх. Крім того, зникнення мікробів безпосередньо пов'язане з наявністю в організмі, головним чином у крові, ряду так званих гуморальних речовин, що згубно діють на мікроорганізми.

Які ж речовини вбивають та розчиняють бактерії? Їх багато.Це і лізоцим (про нього ми вже говорили вище), і олексин, і пропердин, і лейкіни, які утворюються в процесі загибелі лейкоцитів, антитіла. Найбільш потужними з цих факторів є олексин та лізоцим.

Олексин виявив у крові німецький вчений Бухнер ще 1899 року. У пробірки зі свіжою сироваткою крові він вносив певну кількість бактерій. Через різні проміжки часу ці суміші він висівав на чашки з живильним середовищем. Чашки витримували в термостаті строго певний термін, а потім вважали кількість колоній мікроорганізмів, що на них виросли. Виявилося, що воно було тим менше, чим пізніше висівали суміш із пробірки. Вчені дійшли висновку, що в сироватці міститься особлива речовина, яка згубно діє на мікроорганізми. Ця речовина отримала назву олексин.

Багато цікавого дали спостереження на донорах, у яких вивчали рівень алексину, лізоциму та інших природних захисних факторів організму у різний час дня та у різні сезони року. Встановлено, що восени та взимку активність лізоциму та алексину нижча порівняно з навесні та влітку. Навіть протягом доби рівень цих захисних факторів змінюється, як правило, у значних межах. Мінімальна їх кількість відзначена вранці та ввечері, а максимальна – вдень.

Рівень алексину та лізоциму знижується у вагітних, а також при різних захворюваннях. На багато роздумів наводить той факт, що в крові людей, які страждають на хронічний алкоголізм, так само, як і у курців, лізоциму в два рази менше, ніж належить за нормою.

У тваринному світі, величезному та різноманітному, безперервно відбувається пристосування до нових умов існування. Мікроби, проникаючи в наш організм, далеко не завжди викликають захворювання.І те, що зараження ще не рівнозначне захворюванню, можливе лише завдяки надзвичайній гнучкості захисно-пристосувальних систем організму. Щоб зберегти цю цінну якість, цю здатність швидко реагувати на будь-які зміни навколишнього середовища, на впровадження різних небезпечних для нас мікробів, організм слід тренувати, загартовувати. Ніколи не можна забувати про цю головну умову, яка у багатьох випадках визначає стійкість організму до різних шкідливих факторів.

— Професор Л. Я. Еберт

ЗАХИСНІ РЕАКЦІЇ ОРГАНІЗМУ

ЗАХИСНІ РЕАКЦІЇ ОРГАНІЗМУ - фізіологічні, біохімічні та морфологічні реакції (рефлекторні та гуморальні), що виникають у відповідь на дії подразників, що мають шкідливий або ушкоджуючий характер. Біол, значення 3. н. о. полягає у забезпеченні оптимальної сталості внутрішнього середовища організму (див. Гомеостаз). Ці реакції є продуктом еволюційного розвитку і мають видоспецифічні властивості. Принцип організації 3. н. о. на всіх рівнях біол, систем (організм, системи органів, органи, тканини, клітини) полягає у сприйнятті та відображенні діючого агента, у відновленні фізіол, параметрів організму.

Для розуміння принципів інтеграції біол, систем під час здійснення 3. р. о. важливе значення має теорія функціональних систем П. К. Анохіна, відповідно до якої «підбір» та інтеграція окремих ланок функціональної системи підпорядковується принципу корисного пристосувального ефекту (див. Функціональні системи). Кінцевим результатом дії будь-якої 3. н. о. є збереження основних фізіол, констант організму.

Більшість 3. н. о., що мають системний характер, здійснюється на основі рефлекторного принципу.При цьому аферентна ланка представлена ​​відповідним рецептивним полем (шкіра, слизові оболонки, периферичні кінці екстероцептивних аналізаторів, рефлексогенні зони судинної системи тощо). Центральна ланка може бути розташована на різних рівнях головного та спинного мозку. Еферентна частина рефлекторної дуги захисної реакції представлена ​​відповідним моторним, залізистим, судинним апаратом (рухові реакції, сльозотеча, слиновиділення, пресорно-депресорні реакції, виділення гормонів тощо). Однак багато захисних реакцій за своїм механізмом можуть мати місцевий (локальний) характер і протікати за рахунок реактивності периферичних структурно-функціональних утворень.

3. нар. о. різного типу властиві травної, серцево-судинної, кровоносної, дихальної та інших систем. У системі травлення 3. н. о. проявляється при дії на рецептивне поле слизової оболонки ротової порожнини, стравоходу, шлунка та інших органів травного тракту подразників, спочатку запрограмованих як відкидані. Захисна слиновидільна реакція полягає в рясному виділенні слини, що сприяє розведенню і видаленню речовини, що відкидається, з поверхні слизової оболонки рота. На основі цієї вродженої реакції може бути вироблена умовно-рефлекторна. Захисна реакція пілоричного відділу слизової оболонки шлунка полягає у виробленні в'язкого слизу, що має лужну реакцію. Цей слиз нейтралізує кислий шлунковий сік і тим самим захищає слизову оболонку шлунка. Системна захисна реакція апарату травлення спостерігається як стадія гострого гастриту. Вона проявляється у гальмуванні шлункової секреції та апетиту.Захисна реакція тонкого кишечника при інтоксикаціях та інфекціях проявляється у посиленні секреторно-перистальтичної діяльності, що сприяє видаленню дратівливих агентів. Блювотний рефлекс відноситься до захисних реакцій травної системи (див. Блювота).

Захисні дихальні реакції (див. Кашель, Задишка, Чихання) забезпечують видалення механічних частинок з дихальних шляхів та сприяють підтримці нормального рівня газообміну. Захисне значення мають секреторна реакція слизової оболонки верхніх дихальних шляхів і бронхів, напр, при зміні складу газового середовища. Вдихання концентрованої пари ефіру, хлороформу, аміаку призводить до рефлекторної зупинки дихання (апное).

Реакції захисного характеру спостерігаються у системі крові. Так, зниження парціального тиску кисню у повітрі, що вдихається, викликає захисну реакцію з боку червоної крові (вироблення еритропоетинів, збільшення кількості еритроцитів), що сприяє збільшенню кисневої ємності крові та нейтралізації діючого фактора.

На певному етапі еволюції тварин з'явилася 3р. о. на больове подразнення (див. Біль). Ця реакція має цілісний інтегрований характер, і в її перебігу беруть участь різні системи організму.

3. нар. о. поєднують у собі також пристосувальні та компенсаторні реакції на надзвичайні подразники екстероцепторів та інтероцепторів. Пристосувальні реакції входять до складу таких патол, процесів, як запалення, гіпоксія, пропасниці. До пристосувальних реакцій відноситься процес утворення антитіл під впливом дії антигену.

Мобілізуюча роль організації захисно-пристосувальних реакцій належить симпатичному відділу в. н. с. (Л. А.)Орбелі, 1938), а також адренергічному, нейрохім. апарату (П. К. Анохін, 1957).

Нові можливості розуміння механізму 3. р. з'явилися в результаті робіт Г. Сельє. Відповідно до його теорії, провідна роль організації адаптаційного синдрому (див.) належить системам гіпофіз — кора надниркових залоз та інших залоз внутрішньої секреції. Цей синдром має неспецифічний характер, тому що прямо не залежить від якості надзвичайного пошкоджуючого агента, що його викликав.

Особливу категорію складають реакції імунобіол, апарату організму, які зумовлюють специфічну опірність до мікробних, вірусних агентів та токсинів (див. Алергія, Антитіла, Запалення, Імунітет, Фагоцитоз).

Поруч із загальними (неспецифічними) пристосувальними реакціями спостерігаються специфічні реакції, які залежить від природи діючого подразника. Так, при крововтраті спостерігаються певні пристосувальні реакції: тахікардія, підвищення кров'яного тиску, мобілізація депонованої крові (див. Крововтрата). Під впливом патогенних чинників спочатку виникає найбільш динамічна загальна пристосувальна реакція як порушення ц. н. с., яке супроводжується посиленням функції ендокринного апарату, окремих органів і інтенсивності обміну речовин. При вираженій недостатності цих реакцій збудження ц. н. с. змінюється гальмуванням, яке можна інтерпретувати як крайню міру захисту організму від дії надзвичайних патогенних факторів. Підвищення стійкості організму за умов гальмування ц. н. с. пов'язано із зміною метаболічних процесів у тканині головного мозку, пригніченням окисного фосфорилювання, обмеженням розпаду макроергічних фосфорних сполук. У тварин гальмування ц. н. с.полегшує роботу головного мозку за умов недостатнього кровопостачання. Гальмування як пристосувальна реакція, що виникла в процесі еволюції, проявляється у зимових тварин.

Захисні та пристосувальні реакції (див.), що виникають у ході патол, процесу, виявляються часто неспроможними у підтримці гомеостазу, хоча вони можуть проявлятися сильніше, ніж за звичайних умов існування організму. Так, при різкому стенозі трахеї, незважаючи на значне посилення інтенсивності дихання, виникають гіпоксемія та гіперкапнія.

Компенсаторні реакції супроводжують 3. н. о. зазвичай, при тривалому дії патогенних чинників. Напр., компенсаторна гіперфункція та гіпертрофія міокарда виникають при пороках серця, посиленні функції одного з парних органів при випаданні функції іншого (гіпертрофія однієї нирки після видалення іншої).

Т. о., організм має в своєму розпорядженні широкий спектр захисних реакцій, що забезпечують нормальне перебіг функцій і гомеостаз. Однак при дії надмірних і тривалих подразників, що ушкоджують, настає «зрив» захисно-пристосувальних механізмів, що проявляється у виникненні патол, стану (див. Хвороба). Див. також Захисні рефлекси (в патології), Компенсаторні процеси.

Бібліографія: Адо А. Д. Загальна алергологія, М., 1970, бібліогр.; Альпері Д.Є. Запалення, М., 1959, бібліогр.; Анохін П. До. Біологія та нейрофізіологія умовного рефлексу, М., 1968, бібліогр.; Гельгорн Еге. і Луфбор-роу у Дж. Емоції та емоційні розлади, М., 1966, бібліогр.; Лишшак К. та Ен д р е ц і Е. Нейроендокринне регулювання адаптаційної діяльності, пров. з угор., Будапешт, 1967; Багатотомний посібник з патологічної фізіології, під ред. H. Н. Сиротініна, т.е. 1, с.9, М., 1966, бібліогр.; О р б е л і Л. А. Лекції з фізіології нервової системи, Л., 1938, бібліогр.; П а в л о в І. П. Повне зібрання творів, тобто. 3, кн. 1-2, М.-Л., 1951; Петров І. Р. Загальні пристосувальні реакції при впливі на організм шкідливих подразників, Вестн. АМН СРСР № 5, с. 87, 1962; С л ь е Г. Нариси про адаптаційний синдром, пров. з англ., М., 1960, бібліогр.

Ф. П. Ведяєв, Р. У. Липшиць.