Педиатрия. Медицина и право. Онкология. Инфекция » Медицинска енциклопедия » Материята се характеризира с бариерни и защитни функции. Физиологични бариери на тялото. външна функция - образуването и отделянето на жлъчка

Материята се характеризира с бариерни и защитни функции. Физиологични бариери на тялото. външна функция - образуването и отделянето на жлъчка

защитни функции, които осигуряват здравето на тялото; те се осъществяват чрез специални физиологични механизми (бариери), които предпазват тялото от промени в околната среда, предотвратяват проникването в него на бактерии, вируси и вредни вещества и спомагат за поддържането на постоянен състав и свойства на кръвта, лимфата и тъканната течност. Подобно на други адаптивни и защитни "функции на тялото (напр. имунитет), бариерните функции на тялото се развиват в процеса на еволюцията с подобряването на многоклетъчните организми (вижте Еволюционната доктрина).

Прави се разлика между вътрешни и външни бариери. Външните бариери включват кожата, дихателната система, храносмилателната система, включително черния дроб, и бъбреците (вижте Пикочната система). Кожата предпазва тялото на животните от физически. и хим. промени в околната среда, участва в регулирането на топлината в тялото (виж Терморегулация). Кожната бариера пречи на проникването в организма на бактерии, токсини, отрови и насърчава отстраняването от него на някои метаболитни продукти, гл. обр. като ги отделя чрез потните жлези с пот (виж Изпотяване). В дихателната система, в допълнение към обмяната на газове (вж. Дишане), вдишаният въздух се пречиства от прах и различни вредни вещества в атмосферата, гл. обр. с участието на епитела, покриващ лигавицата на носната кухина и бронхите и имащ специфичен. структура. Хранителните вещества, постъпващи в храносмилателната система, се преобразуват в стомаха и червата, като стават подходящи за усвояване от организма; неизползваемите вещества, както и газовете, образувани в червата, се отделят от тялото в резултат на чревната перисталтика. В храносмилателната система черният дроб играе много важна бариерна роля, в която се неутрализират чужди за тялото отровни съединения, които влизат с храната или се образуват в чревната кухина. Бъбреците регулират постоянството на състава на кръвта, освобождават я от крайните продукти на метаболизма. Външните бариери включват също лигавиците на устата, очите и гениталните органи.

Вътрешните бариери между кръвта и тъканите се наричат ​​хистохематични бариери. Основната бариерна функция се осъществява от кръвоносните капиляри. Има и по-специализирани бариерни образувания между кръвта и централната нервна система (мозъка), между кръвта и водната течност на окото, между кръвта и ендолимфата на ушния лабиринт (виж Ухо), между кръвта и полови жлези и др.

Специално място заема плацентарната бариера между организмите на майката. и плода – плацентата, която изпълнява изключително важна функция – защита на развиващия се плод (виж Бременност).

Според съвременните концепции системата от вътрешни бариери включва и бариери, разположени вътре в клетките. Вътреклетъчните бариери се състоят от специални образувания - трислойни мембрани, които са част от различни вътреклетъчни образувания (виж Клетка) и клетъчната мембрана. Вътрешните, хистохематични бариери на даден орган определят функционалното състояние на всеки орган, неговата активност и способността му да издържа на вредни влияния. Значението на такива бариери е в забавянето на прехода на едно или друго чуждо вещество от кръвта към тъканите (защитна функция) и в регулирането на състава и свойствата на хранителната среда на самия орган, т.е. създаване на най-добри условия за жизненоважна дейност на органа (регулаторна функция), която е много важна за целия организъм и отделните му части. Така че, при значително повишаване на концентрацията на едно или друго вещество в кръвта, съдържанието му в тъканите на органа може да не се промени или да се увеличи леко. В други случаи количеството на необходимото вещество в тъканите на органа се увеличава, въпреки постоянната му или дори ниска концентрация в кръвта. Бариерите активно избират от кръвта веществата, необходими за жизнената дейност на органите и тъканите, и отстраняват метаболитните продукти от тях.

Physiol. процесите, протичащи както в здрав, така и в болен организъм, регулирането на функциите и храненето на даден орган, съотношението между отделните органи в целия организъм са тясно свързани със състоянието на хистохематологичните бариери. Намаляването на съпротивлението на бариерите прави органа по-податлив, а увеличаването му го прави по-малко чувствителен към химикали. на връзките, които са се образували в процеса на метаболизма в организма или са влезли в организма, за да лежат. предназначение. Вътрешните защитни бариери включват съединителна тъкан, различни образувания на лимфна тъкан (виж Лимфна система), лимфа и кръв. Тяхната роля е особено голяма за освобождаването на тялото от живи патогени на различни заболявания.

От решаващо значение за възникването на заболяванията е нарушаването на устойчивостта както на външните, така и на вътрешните бариери по отношение на различни микроби, чужди вещества и вредни вещества, образувани при нормален и особено при нарушен метаболизъм. Циркулирайки в кръвта, те в много случаи могат да бъдат причина за па-тол, процес в отделни органи и в целия организъм. По-голямата адаптивност на бариерите към постоянно променящите се условия на околната среда и към вътрешната среда (състав на кръв, тъканна течност), която се променя в хода на жизнената дейност, играе важна роля в живота на организма като цяло.

Б. е. О. промяна в зависимост от възрастта, нервните и хормоналните промени, от тонуса на нервната система, от влиянието на множество външни и вътрешни причини. Държава B. f.o. промени, например в нарушение на промяната на съня и будността, гладуване, умора, травма, излагане на йонизиращо лъчение и др.

От древни времена човечеството страда от заразни болести.

Най-тежките от тях - чума, едра шарка - често се разпространяват масово, причинявайки всеобща мор. Историята пази спомени за ужасни времена, когато цветущите градове се превръщаха в огромни гробища.

Гледайки разпространението на инфекциозни заболявания, хората в същото време не можеха да не забележат, че не всеки човек е податлив на болестта. Много често тези, които са били болни, не се заразяват отново, дори и тясно общуване с болните. Добре известно е например, че много деца не боледуват от дифтерия, магарешка кашлица, заушка, въпреки че са били в близък контакт с болните си връстници.

В днешно време едва ли някой ще оспори факта, че развитието на едно инфекциозно заболяване се дължи не само на микроорганизми. Значителна роля играе и състоянието на защитните бариери на самия организъм.

Какво е това - защитни бариери на организма? Какви фактори намаляват тяхната активност и по този начин увеличават риска от заболяване? Има ли начини за увеличаване на тези защитни бариери?

Разграничаване на специфични и неспецифични защитни бариери. Без да омаловажаваме ролята на специфичните имунологични реакции на организма, ще говорим за неспецифични защитни фактори.

Кожата и лигавиците първи поемат атаката на микробите. Те с право могат да бъдат наречени предната защитна линия на тялото. Кожата и лигавиците са покрити с непрекъснато обновяващ се слой от епителни клетки - плътна невидима обвивка. Те са преди всичко механична пречка, която не позволява на микробите да проникнат дълбоко в тялото.

С това в никакъв случай не се изчерпва защитната роля на кожата и лигавиците. Нашата кожа сама е в състояние да „разбие“ бактериите, които са паднали върху нея. Това свойство е известно в медицината като бактерицидна функция на кожата. На сух плътен рогов слой възпроизвеждането на микроби е трудно. Киселинната реакция на повърхността на кожата също е неблагоприятна за повечето микроорганизми, те също се влияят от мастните киселини, съдържащи се в кожата. Съдбата на микробите върху човешката кожа е изследвана от много изследователи. И така, английският учен Колброк, навлажнил пръста си с бульонна култура от стрептококи (причинител на гнойни инфекции), открил върху него 30 000 000 от тези бактерии след 3 минути, 1 722 000 след час и само 7 000 след 2 часа.

Интересното е, че здравата, чиста кожа има способността да унищожава микроорганизмите по-бързо. Експериментите показват, че върху неизмити ръце броят на микробите, нанесени върху кожата, не само не намалява, но бавно се увеличава. В същото време микроорганизмите, поставени върху кожата на чисти ръце, изчезват много бързо. Така в процеса на измиване кожата се освобождава механично от микробите и освен това се засилва нейната самостерилизираща способност. Ето защо е толкова важно да се спазват стриктно правилата за хигиена. Това е сигурно и надеждно средство за укрепване на нашата първа защитна бариера.

Изследователите обаче са установили, че стерилизиращото свойство на кожата се проявява главно по отношение на онези видове микроби, които сравнително рядко влизат в контакт с нея. Това действие е пренебрежимо малко срещу микробите – обичайните обитатели на кожата.

Възможно ли е да се засили бактерицидната функция на кожата? Учените отговарят: да, можете. Слънчевите лъчи, особено ултравиолетовата част от спектъра, въздушните бани, водните процедури - всички тези фактори, ако се използват умело, разумно, повишават устойчивостта на тялото към различни влияния, значително укрепват защитните свойства на кожата.

Неведнъж сте забелязвали може би с каква бързина и лекота зарастват ожулвания и малки рани в устата. Ако повърхността на раната, която се образува например след изваждане на зъб, беше на друга част от тялото, в близост до такъв брой микроби, които са в устата, инфекцията би била неизбежна. Какъв е проблема? Какво повишава защитния потенциал на лигавиците? Лизозим. Това е специално вещество, което има пагубен ефект върху микроорганизмите. Нарича се лизозим заради способността му да разтваря, лизира бактериите.

Съдържанието на лизозим върху лигавиците на очите, носната кухина, дихателните пътища не остава непроменено. Например, нивото му в слюнката е намалено при някои заболявания на устната кухина. Интересни данни са получени в лабораторията на Катедрата по микробиология на Челябинския медицински институт. Оказало се, че при непушачите нивото на лизозим в слюнката е два пъти по-високо, отколкото при пушачите.

Въпреки факта, че кожата и лигавиците са значителна бариера за микробите, тези бариери не винаги са достатъчно надеждни. Тяхната цялост може да бъде нарушена и тогава микроорганизмите проникват в тъканта. В по-голямата част от случаите се развива възпалителен процес.

И. И. Мечников беше първият, който показа, че възпалението е защитна реакция на организма, която предотвратява по-нататъшното разпространение на патогенни микроби. В основата на възпалителния отговор е способността на различни клетки на тялото да улавят, усвояват микроорганизми, тоест да ги фагоцитират.

Фагоцитозата е много чувствителна реакция, която отразява не само готовността на организма да се бори с патогени, но и неговата обща реактивност, тоест способността да реагира на външни влияния.

В нашата лаборатория ефектът от редовните физически тренировки върху фагоцитозата е изследван дълго време. Установена е пряка връзка между общото състояние на организма и неговата имунобиологична реактивност, която се определя от нивото на фагоцитоза. Наблюденията показват, че при хора, които не са достатъчно тренирани, фагоцитозата е по-ниска, отколкото при спортисти, които тренират редовно. Според нивото на фагоцитната реакция на тялото, определено в навечерието на състезанието, може дори да се съди за степента на годност на спортиста.

Така че възпалението и фагоцитозата са мощна бариера за микробите. Но ако има твърде много микроби или имат високи патогенни свойства, те също преминават през тази бариера. Тогава в борбата с тях се включва лимфната система на тялото и преди всичко лимфните възли.

Ако панарициумът (възпаление на тъканите на пръста) не се лекува навреме, можете да забележите как под кожата на палмарната повърхност на предмишницата се появяват тънки червени нишки, които в крайна сметка се удължават по посока на кубиталната ямка. Тези нишки не са нищо повече от възпалени лимфни капиляри, нападнати от микроби. Чрез тези капиляри патогените се придвижват към лимфните възли - лакътни, аксиларни, подколенни, ингвинални. Такива възли има в белите дробове, в червата, в фаринкса, в шията и т.н. Извършвайки бариерна функция, лимфните възли улавят бактериите, които често умират в тях.

Участието на лимфните възли в защитата на тялото от инфекция може да се докаже от следния опит. Ако вземем две групи мишки и инжектираме микроби в палмарната повърхност на предната лапа с една от тях, тогава след 30 минути в кръвта на тези мишки се появяват микроби. При мишки, които са били заразени през палмарната повърхност на задната лапа, бактериите се появяват в кръвта едва след 3 часа и в много по-малки количества. Какъв е проблема? Оказва се, че мишките на предната лапа имат само един лимфен възел - аксиларен, докато на задната - два: подколенен и ингвинален. Микроорганизмите, въведени в задния крак на опитното животно, трябваше да преминат през две лимфни бариери, което допринесе за тяхното задържане за по-дълъг период.

Когато защитната роля на лимфните възли е недостатъчна, бактериите навлизат директно в кръвта. Дълго време изследователите обръщат внимание на факта, че ако определена доза микроби се инжектират в експериментални животни, след известно време те изчезват от тялото. Първоначално се предполагаше, че микроорганизмите се отстраняват от отделителните органи, като бъбреците. По-късно беше установено, че способността на клетките да абсорбират микроби, които са влезли в тялото, и след това да ги убиват и разтварят, играе важна роля. Освен това изчезването на микробите е пряко свързано с наличието в организма, главно в кръвта, на редица т. нар. хуморални вещества, които имат вредно въздействие върху микроорганизмите.

Какви вещества убиват и разтварят бактериите? Много от тях. Това е лизозим (вече говорихме за него по-горе), и алексин, и пропердин, и левкини, които се образуват по време на смъртта на левкоцитите, и антитела. Най-мощните от тези фактори са алексинът и лизозимът.

Алексин е открит в кръвта от немския учен Бюхнер през 1899 г. Той вкарва известно количество бактерии в епруветки с пресен кръвен серум. На различни интервали той засява тези смеси върху плочи с хранителна среда. Чашите се държат в термостат за строго определен период от време, след което се отчита броят на колониите от микроорганизми, пораснали върху тях. Оказа се, че е толкова по-малко, колкото по-късно е засята сместа от епруветката. Учените стигнаха до извода, че серумът съдържа специално вещество, което има пагубен ефект върху микроорганизмите. Това вещество се нарича алексин.

Наблюденията върху донорите, при които са изследвани нивата на алексин, лизозим и други естествени защитни фактори на тялото по различно време на деня и през различните сезони на годината, дават много интересни неща. Установено е, че през есента и зимата активността на лизозима и алексина е по-ниска в сравнение с пролетта и лятото. Дори през деня нивото на тези защитни фактори варира, като правило, в значителни граници. Минималният им брой е отбелязан сутрин и вечер, а максималният - следобед.

Нивото на алексин и лизозим е намалено при бременни жени, както и при различни заболявания. Много разсъждения навежда фактът, че в кръвта на хората, страдащи от хроничен алкохолизъм, както и при пушачите, лизозимът е два пъти по-малко, отколкото трябва да бъде според нормата.

В животинския свят, огромен и разнообразен, непрекъснато се извършва адаптация към нови условия на съществуване. Микробите, влизащи в тялото ни, не винаги причиняват заболяване. И фактът, че инфекцията все още не е равносилна на болест, е възможен само благодарение на изключителната гъвкавост на защитните и адаптивни системи на тялото. За да запази това най-ценно качество, тази способност бързо да реагира на всякакви промени в околната среда, на въвеждането на различни опасни за нас микроби, тялото трябва да се тренира и закалява. Никога не трябва да забравяме това основно условие, което в много случаи определя устойчивостта на организма към различни вредни фактори.

- Професор L. Y. Ebert

БАРИЕРНА ФУНКЦИЯ. Бариерите са приспособления, които предпазват организма или отделните му органи от околната среда и по този начин го правят до известна степен независим от настъпващите в него промени. Има два вида бариери; I. Външни бариери, предпазващи организма като цяло от външната среда. Тези бариери включват: 1) кожата с нейните придатъци, които предпазват тялото от физически. фактори на околната среда (t°, влажност, светлина и др.); 2) храносмилателния тракт, защитаващ общата вътрешна среда - кръвта - от хим. агенти и защитавайки, по този начин, постоянството на хим. състав на кръвта: хранителните вещества навлизат в кръвния поток само след като са били превърнати в нискомолекулни тела, подходящи за асимилация. Сред придатъците на храносмилателния тракт изключителна роля играе черният дроб, който регулира притока в общата циркулация на вещества, преработени в храносмилателния тракт и влизащи в системата на порталната вена. Нарушаването на чернодробната бариера се счита от много автори (особено френските школи) за причина за редица патологии. явления, които имат характер на определена интоксикация и наподобяват анафилаксия или идиосинкразия. Всеки знае неутрализиращата роля на черния дроб по отношение на редица отрови и токсини, които причиняват бурни явления на отравяне, когато се въвеждат директно в общото кръвообращение и не дават никакъв ефект, когато се въвеждат в системата на порталната вена; 3) ретикуло-ендотелен апарат (виж), който играе защитна роля в борбата срещу инфекциите, поради способността си да забавя и предотвратява навлизането на патогенни елементи (вируси, микроби и други чужди тела) в кръвта.-II. Вътрешни бариери, които предпазват отделните органи и тъкани от общата вътрешна среда – кръвта; защитават постоянството на състава на непосредствената течна среда, в която живеят клетките; това се постига чрез регулиране на прехода на произволно или нормално циркулиращи вещества в кръвта в интерстициалната течност. Наличието на такива бариери обяснява неравномерното разпределение на въведените в кръвта вещества в различни органи, както и локализирането на действието на различни отрови и токсини. Т. н. афинитетът на отделните органи по отношение на определени отрови, токсини, вируси и др. се проявява в по-голямата или по-малка чувствителност на даден орган към определено вещество; този афинитет до голяма степен може да се дължи на тези вътрешни бариери. Anat. субстратът на тези вътрешни бариери по всяка вероятност е предимно ендотелиумът на съдовете (капилярите). Най-яркият и показателен пример за такива бариери са хематоенцефаличната и плацентарната бариери. Кръвно-мозъчната бариера е механизъм, който регулира обмена между кръвта, от една страна, и цереброспиналната течност и централната нервна система, от друга, и контролира състава на течната среда, в която живеят нервните елементи. Съществуването на такава бариера се показва от множество клинични и експериментални данни, свързани със състава на цереброспиналната течност, който остава забележително постоянен при различни промени в състава на кръвта. Stern и Gautier (Gautier) установиха, че не всички вещества, въведени в кръвта, проникват в цереброспиналната течност, докато всички вещества, въведени в цереброспиналната течност, се появяват в кръвта, урината и други секрети след кратко време. Така кръвно-енпефалната бариера действа като селективен филтър в посока „кръв-> цереброспинална течност” и като клапа в посока „гръбначно-мозъчна течност-” кръв. Механизмът на селективно действие на кръвно-мозъчната бариера все още не е изяснен. Към вещества, които са много близки едно до друго по хим. и физ.-хим. свойства, кръвно-мозъчната бариера се отнася по различен начин и, от друга страна, реагира различно на едно и също вещество при различните животински видове и дори при индивиди от един и същи вид, в зависимост от различни фактори (възраст, общо състояние и др. д.). Съществува пълен паралелизъм между проникването на дадено вещество в цереброспиналната течност, присъствието на това вещество в нервните центрове и неговото действие върху последните. В случаите, когато активността на кръвно-мозъчната бариера е пречка за проникването на необходимите и полезни вещества (антитела, лекарствени вещества) от кръвта в цереброспиналната течност и в нервната тъкан, е необходимо временно отслабване или унищожаване. тази бариера. Това се постига при животни по различни начини: 1) чрез въвеждане на желаното вещество директно в цереброспиналната течност (например в церебралните вентрикули); 2) намаляване на налягането в гръбначния канал чрез изпомпване на част от мозъка; 3) въвеждането на хипертонични солеви разтвори в кръвта няколко часа преди въвеждането на лечебно вещество в кръвта; 4) инфекция с малария, рецидивираща треска и т.н. или въвеждането на определени токсини (например туберкулин) или просто протеинови вещества в кръвта; 5) въвеждане на различни вещества в гръбначния канал с цел предизвикване на асептичен менингит.- Активността на тази бариера се променя под въздействието на различни химикали. и физически фактори (отравяне, хипотермия и др.) и често има намаляване на устойчивостта по отношение на някои вещества и запазване на нормалната устойчивост по отношение на други. Anat. субстратът на тази бариера е преди всичко съдовият ендотел (главно по отношение на колоидни вещества) и съдовите плексуси (главно по отношение на кристалоидите). Поражението на тези анат. елементи води до нарушаване на нормалната активност на кръвно-мозъчната бариера и до голяма степен е причина за различни патологии. явления от централната нервна система. Плацентарната бариера е апарат, който регулира преминаването на вещества от кръвта на майката към плода и обратно и го контролира. обр. съставът на непосредствената течна среда, в която се развиват феталните клетки, играе основна роля в развитието на плода, а от друга страна, предпазва тялото на майката от определени вещества, които се появяват в тялото на плода по време на неговия метаболизъм. Повечето автори разглеждат плацентата или като пропусклива мембрана, която се подчинява на законите на осмозата. налягане или като диализатор, който пропуска кристалоиди и задържа колоиди. Отделни автори приписват на плацентата селективната способност и способността да обработва вещества, циркулиращи в кръвта на майката. Експерименталната работа установи, че плацентарната бариера е голяма аналогия с кръвно-мозъчната бариера. бариера по отношение на вещества, въведени или циркулиращи в кръвта на майката, но селективната способност на плацентарната бариера се проявява и по отношение на вещества, въведени или циркулиращи в кръвта на плода. Нарушаване на нормалната активност на плацентарната бариера под влияние на различни патологии. фактори несъмнено оказват влияние върху развитието на плода и могат да реагират и на тялото на майката, както се вижда от пат. процеси, които имат характер на определена интоксикация, които понякога възникват по време на бременност и спират с екстракцията на плода (например еклампсия). Лит.: Stern L. S., Бариерни функции на животинския организъм, Бюлетин на съвременната медицина, 1927, № 15-16; e f e, Плацентарна бариера, "Гинекология и акушерство", 1927, No 3; Сперански, "Хигиена и епидемиология", 1927 г.; Gautier B,., Recherches sur le liquide cephalo-rachidien, Archives internationales de physiologie, v. XVII, ! & 9, 1922; his, Recherches sur le liquide etc., ibidem, v. XX, JA1, 1923; Stern L., Liquide cephalo-rachidien au point de vue de ses rapports avec la circulation sanguine etc., Schweizer Archlv Xiir Neurologie u. Psychochologie, B. VIII, 1921; e e, Barriere hemato-en-cephalique dans les conditions normales et patholo-glques, ibid., B. XIII, 1923; hers, Barriere hemato-encephalique en physiologie et en clinlque, Schweizer med. Wochenschrilt, 1923, № 34; Fischler F-, Physiologie u. патология d. Leber, B., 1925; In e n d a K., Das retikulo-endotheliale System in der Schwangerschaft, V., 1925; Ascholf L., Das retikulo-endotheliale System, Ergebnisse der inneren Medizin u. Klnderheilkunde, B. XXVI, No. 1, 1924. L. Stern. Хематоофталмологична бариера, специален механизъм, който задържа и не пропуска в окото различни вещества, циркулиращи в кръвта. Многобройни физически изследвания и хим. Свойствата на течността на предната камера единодушно показват, че влажността на предната камера е значително различна от кръвната плазма както количествено, така и качествено. Nek-ry вещества, като ензими и антитела, които съществуват в нормална или патологична кръв, напълно или почти липсват в течността на предната камера. Според учението на Лебер тази течност се филтрира от кръвоносните съдове без участието на секреторната дейност на специални клетки в този процес. Най-новата доктрина на колоидната химия и гл. обр., Законът за равновесието на Донан обяснява много явления, за да се съгласува трудно с теорията на Лебер за образуването на предната камера чрез проста филтрация. Редица подходящи експерименти с животни показват, че законът за равновесие на Донан не е в състояние да обясни разликата в преминаването на различни вещества. Някои вещества, въведени в кръвта, могат да бъдат намерени в течността на предната камера, докато други, много близки до тях по своя химичен състав. и физически свойства не могат да бъдат намерени в него. Такива химично свързани вещества като натриев йодид и бромид рязко се различават един от друг по способността си да преминават в предната камера. Тази разлика не може да се обясни с известните досега физически или хим. закони. Ситуацията е така, сякаш между кръвта и течността на предната камера има специален механизъм, който има свойството да прави избор между вещества, които нормално или случайно се намират в кръвта, като пропуска някои и забавя други. Този предполагаем механизъм е наречен кръвно-офталмологична бариера. От гледна точка на бариерата са обясними такива случаи от ежедневната практика, когато например от няколко души, отровени с метилов алкохол, едни ослепяват, а други нямат зрителни увреждания. Тук може би въпросът не е в различната чувствителност на зрителния нерв към метиловия алкохол при различните хора, а в повече или по-малко ефективна защита на окото от проникването на тази отрова, в зависимост от активността на бариерата. Функцията на кръвно-офталмологичната бариера се влияе от вегетативната нервна система и ендокринния апарат. Симпатиектомията води до укрепване на бариерата, докато въвеждането на атропин, както в общия кръвен поток, така и под конюнктивата, води до отслабване на бариерата; Изключването на хормоните на яйчниците чрез кастрация на животни засяга кръвно-офталмологичната бариера по такъв начин, че нейната функция спрямо колоидите е отслабена, докато по отношение на кристалоидите тя остава непроменена или дори се повишава. Anat. субстратът, с който е свързана функцията на хемато-офталмичната бариера, очевидно е ендотелът на капилярите. Лит.:„Архив по офталмология“, т. III, ч. 3, 1927 г.; „Мед.-биолог. Вестник, бр. 2, 1926. М. Фрадкип.

1-1 бавно се инжектира в кухината на вентрикула на сърцето.5 ml суспензия от вазелиново масло във физиологичен разтвор. Суспензията, преди да се изтегли в спринцовката, се разклаща старателно до състояние на емулсия.

Под микроскоп се наблюдава появата и движението на мастни емболи през съдовете на мезентериума, които на места напълно запушват съдовете (фиг. С). Начертайте картина на емболия на съдовете на мезентериума.

След това бавно се инжектира в кухината на вентрикула на сърцето 0,2- 0,3 ml разтвор на етанол. IN потокВ продължение на 20-30 минути се наблюдава постепенно образуване в съдовете на голям брой малки агрегати, подобни на гранули (гранулиран кръвен поток), характерен за аморфния тип утайка. Кръвният поток постепенно се забавя, развива се махаловидно движение на кръвта, застой.

Начертайте картина на утайка в съдовете на мезентериума. Развитието на утайка може да се наблюдава и върху препарат от езика на жаба.

Жабата, обездвижена чрез разрушаване на гръбначния мозък, се фиксира върху дисекцията

дъска на гърба, отворете гърдитеИ коремна кухинаИ подгответе подготовката на мезентериума.

Под микроскоп (малко увеличение) се наблюдава кръвообращението в съдовете на мезентериума на жабата. След това 0,5-1 мл 10% разтвор на декстран с високо молекулно тегло. По време на 30 минути се наблюдават промени в кръвообращението в микросъдовете на мезентериума, стесняване на аксиалния кръвен поток, появата на доста големи агрегати първо във венуларните съдове, след това в артериолите, забавяне на кръвния поток, махаловидно движение на кръвта с агрегати, суспендирани в то, развитие на утайки.

Начертайте картина на утайки от декстран в съдовете на мезентериума.

Тема 3. Бариерни функции на организма и техните нарушения

Целта на урока: да се изучат основните свойства на външните и вътрешните бариери и техеннарушения

Бариерните функции се осъществяват от специални физиологични механизми за защита на тялото или отделните му части от неблагоприятните въздействия на външната среда и поддържане на хомеостазата. ОсновенФункцията на бариерите не е само да защитават тялотоот патогенни ефекти, те също участват в регулирането на метаболизма в различнинива nyah интеграция на организма.

Има външни и вътрешни бариери.Външни бариери и техните функции функции;

Кожа: 1) защита на тялото от патогенни влияния на околната среда; кожната бариера предотвратява проникването на бактерии, токсини, отрови в тялото 2) участие в процесите на терморегулация, което осигурява поддържането на температурна хомеостаза 3) - отделителна функция - отделяне на определени метаболитни продукти, вода през кожата.

БАРИЕРНИ ФУНКЦИИ- функции, осъществявани от специални физиологични механизми (бариери) за защита на тялото или отделните му части от промените в околната среда и поддържане на относително постоянство на състава, физико-химични и биологични свойства на вътрешната среда (кръв, лимфа, тъканна течност), необходима за нормалното функциониране на органите и тъканите). Подобно на всички други адаптивни свойства на организма, бариерните функции са се развили в процеса на еволюцията. Тъй като многоклетъчните организми станаха по-сложни, диференцирани и подобрени, бяха подобрени бариерните функции, които регулират метаболизма между организма и околната среда, както и помагат за защитата на клетките на органите и тъканите от контакт с увреждащи агенти, чужди вещества, отрови, токсини, продукти на нарушен метаболизъм, вируси и др. d.

Прави се разлика между вътрешни и външни бариери. Външните бариери включват: 1) кожата, която предпазва тялото на животното от физични и химични промени в околната среда и участва в терморегулацията. Кожната бариера предотвратява проникването на бактерии, токсини, отрови в тялото и помага за отстраняването на някои метаболитни продукти от него; 2) дихателен апарат, който в допълнение към основната си функция за обмен на газ задържа различни вредни вещества в атмосферата; 3) храносмилателният апарат, през който постъпват необходимите хранителни вещества. В него те претърпяват съответните промени, губят своите антигенни свойства, стават подходящи за асимилация и използване от живите системи; 4) черният дроб, който неутрализира редица токсични съединения, чужди на тялото, дошли с храна или образувани в чревната кухина; 5) бъбреци, които регулират постоянството на състава на кръвта и я освобождават от крайните продукти на метаболизма. Към външните бариери много автори включват и ретикулоендотелната система, която участва в неутрализирането на чужди и патогенни агенти.

Вътрешните бариери регулират доставката на необходимите енергийни ресурси от кръвта към органите и тъканите и навременното изтичане на клетъчни метаболитни продукти (пречистване, клирънс), което осигурява постоянството на състава, физико-химичните и биологичните свойства на тъканта (извънклетъчна) течност и запазването им на определено оптимално ниво. В същото време те предотвратяват навлизането на чужди и токсични вещества от кръвта в органите и тъканите.

Основоположник на теорията на бариерните функции е JI. S. Stern, която за първи път на Международния физиологичен конгрес в Бостън (1929 г.) предполага, че има диференцирани защитни регулаторни устройства между кръвта и тъканната течност, които тя нарича хисто-хематични бариери. Всеки орган, според L.S. Stern, има своя собствена адекватна среда (директна хранителна среда или микросреда), тъй като кръвта не влиза в контакт с клетките на органите. Функционалните характеристики на отделните бариери се определят от физиологичните и морфологичните особености на съответните органи и тъкани. Характеристика на всяка хистохематична бариера е нейната селективна (селективна) пропускливост, т.е. способността да преминават някои вещества и да задържат други.

В литературата вътрешните бариери са получили различни имена: тъканни, хемато-паренхимни (А. А. Богомолец и Н. Д. Стражеско), хистиоцитни, съдовотъканни (А. В. Лебедински), биологични, физиологични и др. Но най-често се използва терминът "хистохематични бариери". обща, въпреки че не отразява водещата им роля в обмена между общата вътрешна среда (кръв) и микросредата на органите и тъканите. Доктрината за бариерните функции не се ограничава до проблема с биологичните мембрани. Той е много по-широк, въпреки че един от механизмите, които определят функционалното състояние на бариерите, е пропускливостта на мембраните (виж Пропускливост).

До хистохематични бариеримогат да бъдат приписани всички, без изключение, бариерни образувания между кръвта и органите. Някои автори признават наличието на специализирани бариери, които са от особено значение за жизнената дейност на организма. Те обикновено включват по-задълбочено изследваната кръвно-мозъчна бариера (между кръвта и централната нервна система), кръвно-офталмологичната бариера (между кръвта и водната течност на окото), кръвно-лабиринтната бариера (между кръвта и лабиринтна ендолимфа), бариерата между кръвта и гениталните жлези. Хистохематичните бариери също включват бариери между кръвта и телесните течности (гръбначно-мозъчна течност, лимфа, плеврална, синовиална течност). Те се наричат ​​хемато-ликворна, хемато-лимфна, хемато-плеврална, хемато-синовиална бариери. Плацентарната бариера (между майката и плода), въпреки че не принадлежи към хисто-хематичните бариери, изпълнява изключително важна функция за защита на развиващия се плод (виж Плацента).

Структурата на хистохематичните бариери се определя до голяма степен от структурата на органа, в който влизат. Тя се различава по някои специфични особености в различните органи и тъкани и варира в зависимост от техните морфологични и физиологични особености. Основният структурен елемент на хистохематичните бариери са кръвоносните капиляри. Установено е, че капилярният ендотел в различни органи има характерни морфологични особености. Според формата на ядрото, структурата на неговата мембрана, структурата и количеството на хроматина, ендотелните клетки на различни органи се различават значително една от друга. Изключително променливите характеристики на ендотелните клетки, които се развиват в процеса на онтогенезата, са морфологичната основа за селективната пропускливост на хистохематичните бариери. Разликите в механизмите на изпълнение на бариерните функции се отразяват в структурните характеристики на основното вещество (неклетъчни образувания, които запълват пространствата между клетките), които могат да бъдат импрегнирани със сребро. Основното вещество образува мембрани, които обгръщат макромолекули от фибриларен протеин, проектирани под формата на протофибрили, които представляват поддържащата рамка на влакнестите структури.

Директно под ендотела е основната мембрана на капилярите, която включва голям брой неутрални мукополизахариди. Базалната мембрана, основното аморфно вещество и влакната представляват бариерен механизъм, в който основната реактивна и лабилна връзка според някои изследователи е основното вещество. А. А. Богомолец придава голямо значение на бариерната функция на съединителната тъкан, която също има свойствата на депо, от което тялото черпи хранителните вещества, необходими за дейността на клетъчните елементи.

Според съвременните концепции вътреклетъчните бариери също се включват в системата на хисто-хематичните бариери. Електронната микроскопия направи възможно проникването в субмикроскопичната организация на клетката и по този начин се доближи до изследването на тези бариери. Бариерните механизми на клетката се състоят от същия тип трислойни липопротеинови мембрани, които са основните структурни елементи на митохондриите, каналната система, ендоплазмения ретикулум, апарата на Голджи и клетъчната стена. Наличието на цитоплазмена мембрана позволява до известна степен да се разбере селективността на пропускливостта на хисто-хематичните бариери (трансфер на електрони, трансформация на енергия, ензимно разцепване, транспорт на йони и метаболити, кинетиката на някои биосинтетични процеси) .

Проучванията показват, че химичният състав, физикохимичните и биологичните свойства на непосредствената хранителна среда на органите (тъканна течност) се дължат на: 1) приема на вещества от кръвта, което зависи от устойчивостта на хисто-хематичната бариера на това орган по посока кръв -> тъкани; 2) усвояване и използване на съставните части на тъканната течност от клетките и неклетъчните елементи в процеса на интерстициален обмен; 3) навлизането на продукти от клетъчния и тъканния метаболизъм (метаболити) в тъканната течност; 4) отстраняване на метаболитите от тъканната течност, т.е. преходът им от непосредствената хранителна среда на органа в кръвта през хисто-хематичната бариера на този орган (тъкан -> кръв).

Хистохематичната бариера на даден орган определя функционалното състояние на последния, неговата активност и способността му да издържа на вредни влияния. Значението на бариерата е в забавянето на прехода на едно или друго чуждо вещество от кръвта и тъканите (защитна функция) и в регулирането на състава и свойствата на непосредствената хранителна среда на органа, тоест създаване на оптимални условия за жизненоважни дейност на неговите клетъчни и неклетъчни елементи (регулаторна функция), което е особено важно за целия организъм и отделните му части. Извършвайки регулаторна функция, хистохематичните бариери допринасят за запазването на органната и клетъчната хомеостаза.

Функционалното състояние на всяка хистохематична бариера се характеризира с математическа стойност, която отразява съотношението на концентрацията на определено вещество в органа и в кръвта. Тази стойност се нарича коефициент на пропускливост. Всъщност обаче то съответства на разпределението на тестваното вещество между тъканите и кръвта, тъй като съдържанието му в тъканта зависи не само от потока от кръв към тъкани или от тъкан към кръв, но и от интензивността на клетъчния метаболизъм. Функционалното състояние на хистохематичните бариери не може да се характеризира само с неговата пропускливост и следователно е по-правилно да се разглежда коефициентът на пропускливост като коефициент на разпределение. Функционалното състояние на хистохематичните бариери се дължи не само на тяхната пропускливост или резистентност (резистентност) към чужди или присъщи на тялото химикали. съединения, но главно чрез физиологична активност, тоест способността да се създават и поддържат най-благоприятните условия за нормалното функциониране на органите, тъканите и тялото като цяло.

В зависимост от активността на хистохематичните бариери, тяхната устойчивост (или пропускливост) към определени вещества може да се увеличи или намали, което води до увеличаване или намаляване на стойностите на коефициентите на разпределение. Така например, при значително повишаване на концентрацията на едно или друго вещество в кръвта, съдържанието му в органа може да не се промени или леко да се увеличи. В същото време стойността на коефициента на разпределение намалява, което е показател за висока активност на съответната хистохематична бариера и същевременно намаляване на нейната пропускливост. В други случаи съдържанието на веществото в органа се увеличава при постоянна или ниска концентрация в кръвта. Повишеният коефициент на разпределение в този случай показва намаляване на активността на бариерата и в същото време високата й пропускливост.

Функционирането на хисто-хематичните бариери обяснява всички явления, които предотвратяват, намаляват, забавят и дори улесняват навлизането на вещества в органите и тъканите и отстраняването на междинните метаболитни продукти от тях. Многобройни физични, химични и морфологични концепции, предложени за обяснение на селективната пропускливост на хистохематичните бариери, не решават проблема с бариерните функции. Бариерните функции се основават на механизмите на диализа, ултрафилтрация, осмоза, както и промени в електрическите свойства, липидна разтворимост, тъканен афинитет или метаболитна активност на клетъчните елементи. Бариерите активно избират веществата, необходими за живота на органите и тъканите от кръвта и премахват метаболитните продукти от тяхната микросреда.

Един от механизмите на бариерните функции е активният транспорт на определени електролити през мембраните. Установено е, че преминаването на биологично активни вещества (метаболити, медиатори, ензими, хормони) през хисто-хематични бариери зависи не само от размера на молекулите, размера на порите в мембраните, електрическия заряд, разтворимостта на липиди, но главно от нуждите на органа, нервни и хуморални влияния, хемодинамика (скорост на кръвния поток), микроциркулация, площ на отворени и резервни капиляри, наличие или отсъствие на функционални и морфологични нарушения. Важно за състоянието на бариерите е наличието в тях на метаболитни структури, т.е. тъканни елементи, които могат да неутрализират, унищожават или свързват съдържащите се в кръвта вещества. По този начин хисто-хематичните бариери могат да се разглеждат като саморегулираща се система, представляваща една от връзките в сложния невро-хуморално-хормонален регулаторен апарат, който осигурява състояние на хомеостаза (виж).

Хистохематичните бариери контролират навременното навлизане в непосредствената хранителна среда на органите и тъканите на адекватна хуморална информация за състоянието на регулаторните метаболитни системи в различни части на тялото. Прониквайки през хисто-хематичната бариера в органа, биологично активните вещества оказват влияние върху ефекторните клетки и специфичните хеморецептори, което води до възникване на локални и широко разпространени (общи) физиологични и биохимични реакции. Пример за това е действието на различни по структура, химичен състав и функции вещества, проникващи от кръвта в образуването на централната нервна система, през кръвно-мозъчната бариера (виж). Доказано е съществуването на активна биологична мембрана между кръвта и течностите на окото, която регулира състава на вътреочните течности. Тази биологична мембрана е наречена кръвно-офталмологична бариера (виж).

В някои случаи механизмите за регулиране на функциите са недостатъчни и натрупаните в кръвта биологично активни вещества проникват например в различни нервни структури, обикновено защитени от кръвно-мозъчната бариера, причинявайки ефекти, различни от обичайните. В този случай се засилва компенсаторната действаща система (например симпатиковата система по време на натрупването на парасимпатикомиметични вещества в кръвта и обратно), което е от първостепенно значение за възстановяване на нарушената хомеостаза.

Физиологичните и биохимичните процеси, протичащи както в здрав, така и в болен организъм, състоянието на органа, неговия трофизъм, регулирането на функциите, връзката между отделните органи и физиологичните системи са тясно свързани със състоянието на хистохематичните бариери. Нарушаването на устойчивостта на бариерите по отношение на различни чужди вещества и продукти от нарушен метаболизъм, циркулиращи в кръвта, в много случаи може да бъде причина за патологичен процес в отделни органи и в целия организъм. Нечувствителността или имунитетът, както и афинитетът или способността на даден орган да улавя определени химикали, бактерии, токсини зависи до известна степен от състоянието на съответната хисто-хематична бариера, тъй като задължителна предпоставка за директно въздействие върху клетъчните елементи е проникването на активното начало в микросредата на органа .

Намаляването на съпротивлението на съответната хистохематична бариера прави органа по-податлив, а повишаването му го прави по-малко чувствителен към химически съединения, образувани в процеса на метаболизма или въведени в тялото за експериментални или терапевтични цели.

Оценката на състоянието на отделните хисто-хематични бариери в експеримент или клиника изисква цялостно изследване на тъканната течност, което е практически невъзможно при сегашното ниво на познание. Поради това са предложени голям брой различни методи, които позволяват до известна степен, както в лабораторния експеримент, така и при изследването на пациенти в клиничната практика, да се оцени състоянието на една или друга хистохематична бариера. Класическите методи за въвеждане на багрила (колоидни, полуколоидни, кристални), мастило, някои сложни химични съединения и радиоизотопни маркери в кръвта с последващо определяне на тяхната концентрация и разпределение в органи и тъкани остават най-често срещаните в експеримента. За тази цел се използват методите на светлинна, интравитална (жизнена), луминесцентна и електронна микроскопия, микроизгаряне, определяне на радиоактивност и др.. Както в експеримента, така и в клиниката се използват методи за сравняване на състава на протичащия състав към органа (артериална) и изтичаща от него (венозна) кръв. За да се прецени защитната и регулаторната функция на бариерите между кръвта и телесните течности (лимфа, цереброспинална, плеврална, синовиална течност), се извършва количествено определяне на вещества, присъщи на тялото или въведени отвън в кръвта и съответните течности.

За да се оцени състоянието на хисто-хематичните бариери по посока на тъканта на заека, изпитваното вещество обикновено се инжектира в тъканите (интрадермално, подкожно, интрамускулно) и се определя скоростта на неговата абсорбция или, с въвеждането на радиоизотопни индикатори, полуживотът.

За да се оценят бариерните функции на целия организъм, тестваното вещество се прилага интравенозно и се изследва освобождаването му от кръвта за определено време или, при въвеждането на радиоизотопни индикатори, полуживотът.

Голямата пластичност на хисто-хематичните бариери, тяхната лабилност и адаптивност към постоянно променящите се условия на външната и вътрешната среда играят важна роля в живота на организма. Бариерните функции варират в зависимост от възрастта, пола, нервните, хуморалните и хормоналните взаимоотношения в организма, тонуса и реактивността на вегетативната нервна система и множеството външни и вътрешни влияния. Проучванията на редица автори показват, че функционалното състояние на хисто-хематичните бариери на различни органи може избирателно да се променя под въздействието на различни фактори върху тялото (промяна на съня и бодърстването, гладуване, умора, травматични лезии, излагане на йонизиращо въздействие). радиация и др.).

Някои биологично активни вещества, съдържащи се в кръвта и тъканите или въведени отвън (например ацетилхолин, хистамин, кинини, особено брадикинин, някои ензими, предимно хиалуронидаза) във физиологични концентрации намаляват устойчивостта на хистохематичните бариери и по този начин увеличават прехода на вещества от кръвта към органи и тъкани. Обратният ефект се упражнява от катехоламини, калциеви соли, витамин Р. При патологични състояния на организма бариерните функции често се възстановяват, резистентността на хистохематичните бариери се увеличава или намалява. В някои случаи това преструктуриране засилва, в други отслабва хода на заболяването. Намаляването на резистентността на хистохематичните бариери прави органите по-податливи на отрови и инфекции, според някои доклади засилва растежа на тумора. Напротив, повишаването на резистентността може в определени случаи да има защитен или компенсаторен характер. Като се има предвид, че в повечето случаи хистохематичните бариери възпрепятстват навлизането в органите на лекарства и антитела, прилагани с терапевтична цел, проблемът за регулиране на функционалното състояние на бариерите е от голямо значение за клиниката. Установено е, че облъчването (общо или локално) на различни части от светлинния спектър (инфрачервен и ултравиолетов), излагане на ултракъси, високочестотни вълни, рентгенови лъчи, ултразвук, микровълново електромагнитно поле, както и въвеждането на определени хормони в тялото (например кортизон), психотропни вещества, витамини и др. намалява устойчивостта на хисто-хематичните бариери. Всички тези методи могат да се използват в клиничната практика за целенасочена промяна на състоянието на бариерните функции. Изкуственото намаляване на резистентността на една или друга хистохематична бариера чрез различни физически или фармакологични ефекти може да увеличи или разшири ефекта на лекарства, които не проникват в микросредата на органа, докато повишаването на резистентността служи за предотвратяване на инфекции, интоксикации , туморен растеж и др. В някои случаи, за директен ефект върху засегнатия орган, се въвеждат химически съединения, лекарства, терапевтични серуми, заобикаляйки бариерата (например в цереброспиналната течност, плевралната и синовиалната кухина и др.) или в артерията, която захранва органа.

Библиография:Хистохематични бариери, изд. Под редакцията на Л. С. Щерн, М., 1961. Касил Г. Н. Хематомозъчна бариера, М., 1963; Проблеми на хисто-хематичните бариери, изд. J.I. С. Щерн, М., 1965; Развитие и регулиране на хистохематични бариери, изд. Под редакцията на Л. С. Щерн, Москва, 1967. Структура и функция на хистохематични бариери, изд. Я. А. Розина, М., 1971; Физиология и патология на хисто-хематичните бариери, изд. J.I. С. Щерн, М., 1968; Stern L. S. Директна хранителна среда на органи и тъкани, М., 1960; G e 11 h o g n E. et R e g n i e g J. La partealyshe en phy-siologie et en pathologie g6n6rale, P., 1936.



Подобни статии