ИМУННИ РЕАКЦИИ

СЪВРЕМЕННИ ВЪЗГЛЕДИ ЗА МЕХАНИЗМИТЕ

ИМУНИТЕТ. СПЕЦИФИЧНИ И НЕСПЕЦИФИЧНИ

ИМУНИТЕТ. ВИДОВЕ ИМУНИТЕТ. НАРУШЕНИЯ

ИМУННИ РЕАКЦИИ

Един от основоположниците на науката за механизмите на имунните (защитните) реакции на организма е френският учен Луи Пастьор, който разработи и внедри в практиката ваксинацията като метод за борба с инфекциозни заболявания. Руският учен I.I. Мечников се развива клетъчна теорияимунитет, установявайки механизма на клетъчния имунитет, според който имунитетът на организма се определя от фагоцитната активност на левкоцитите. Германският учен Паул Ерлих създава хуморална теорияимунитет, което обяснява имунитета на организма към производството на защитни хуморални вещества в кръвта - антитела. Според съвременните представи наречен имунитетспособността на тялото да реагира със защитни реакции на всичко, което му е генетично чуждо, т.е. върху микроби, вируси, чужди клетки и тъкани, върху собствени, но генетично модифицирани клетки, както и върху някои отрови и токсини. На тези увреждащи агенти е дадено общо име антигени. В резултат на развитието на имунитет тялото придобива устойчивост на многократно излагане на едни и същи антигени, които бързо се неутрализират.

Защитата срещу антигени се осъществява чрез неспецифични и специфични механизми, които от своя страна се делят на хуморални и клетъчни.

Неспецифични механизмисе използват за неутрализиране дори на онези антигени, които тялото изобщо не е срещало преди това. Неспецифични хуморален имунитетсъздават защитни протеини лизозим, интерферон и др., които постоянно присъстват в кръвната плазма. Неспецифичният клетъчен имунитет се дължи на фагоцитната активност на еозинофили, базофили, неутрофили и моноцити, открита от I.I. Мечников. Определят неспецифичният хуморален и неспецифичният клетъчен имунитет наследственоимунитет.

Ако имате наследствен имунитет, тялото не е податливо на инфекция от раждането. Разграничете видове наследствениимунитет и индивидуални наследствениимунитет. Човечеството има например специфичен за вида наследствен имунитет към болестта шап. На всеки 1,5 милиона случая на шап при селскостопански животни има само един случай на заболяване при хора. Акулите почти не страдат от инфекциозни заболявания, раните им не са податливи на нагнояване.

За разлика от неспецифичните механизми, лежащи в основата на наследствения имунитет, специфични механизмипредоставят придобит имунитет. Специфичните механизми се основават на „запомняне” на антигена при първия контакт на тялото с него, „разпознаване” при повторен контакт и бързо унищожаване с помощта на специален вид Т-лимфоцити (Т-убийци) и специално синтезирани антитела. , предимно имуноглобулини.

Придобитият имунитет се разделя на активно придобитиобразувани след присаждане или пренасяне на това заболяване, И пасивно придобити th, образуван в резултат на въвеждането на кръвен серум от организъм, който е страдал от това заболяване. За образование активен имунитетза да се предпазите от инфекциозни заболявания, произвеждайте ваксинации, т.е. в тялото се въвеждат ваксини. Ваксините се състоят от убити или живи, но отслабени микроби или вируси. Активният имунитет продължава месеци, години и дори десетилетия. Разграничете активно придобити естественоимунитет(след боледуване) и изкуствено придобит активен имунитет(след ваксинации). И при двата вида активен имунитет антителата се образуват в организма в кръвта след прилагане на ваксина или излагане на заболяване. При пасивен имунитет готовите антитела се съдържат в кръвния серум, въведен в тялото.

Лимфоцитите играят основна роля в развитието на защитните реакции на организма. Лимфоцитите се образуват от стволови клетки от костен мозък.Напускайки костния мозък, една част от стволовите клетки навлизат с кръвта в тимусната жлеза. тимус, където се размножават и стават зависими от тимуса лимфоцити, или Т лимфоцити. Друга част от стволовите клетки не преминават през тимусната жлеза, а се превръщат в лимфоцити в други органи. При птиците такъв орган е торба от плат (Бурса), поради което този вид лимфоцити се нарича В лимфоцити.При бозайниците и хората В-лимфоцитите узряват в лимфни възли . В клетките живеят няколко дни и след това започват да се размножават, произвеждайки идентични дъщерни клетки.

Т-лимфоцитите осигуряват клетъчен имунитет. Различните видове Т-лимфоцити изпълняват различни функции. Така, Т лимфоцити-клетки убийци) се свързват с чужди клетки и ги убиват. Рецепторните протеини, които са антитела, вероятно фиксирани имуноглобулини, са вградени в мембраната на клетката убиец. Именно тези рецептори въвеждат лимфоцитите в контакт с чужди антигени и ги неутрализират. Този процес изисква участието на т.нар Т-хелпери (помощни лимфоцити). Помощните Т клетки също помагат на В лимфоцитите да синтезират антитела. Третата група Т-лимфоцити са т.нар Т клетки на имунната памет. Тези клетки, които живеят повече от 10 години, циркулират в кръвта и след първия контакт с антигена го „помнят“ в продължение на много години. При многократен контакт със същия антиген клетките на имунната памет го „разпознават“ и осигуряват бързото му неутрализиране. Четвъртият тип Т-лимфоцити е Т-супресори, са в състояние да потиснат производството на антитела от В-лимфоцитите и активността на други Т-лимфоцити.

В-лимфоцитите осигуряват хуморален имунитет.Когато антиген навлезе в тялото, В-лимфоцитите първо се трансформират в плазмобласти, които в резултат на поредица от последователни деления дават плазмени клетки. Цитоплазмата на плазмените клетки е богата на рибозоми, които активно произвеждат антитела, или имуноглобулини. Т-хелперните клетки участват в производството на антитела, но точният механизъм на тяхното участие все още не е известен. Плазмените клетки са строго специфични за определени антигени – всяка клетка синтезира само един вид антитяло.

Антителата или имуноглобулините са сложни протеини– гликопротеини. Те специфично се свързват с чужди субстанции – антигени. Според молекулярната структура имуноглобулините са мономерни или полимерни. Всяка молекула има постоянни (COOH-терминал) и променливи (променящи се) (NH 2 -терминал) части във веригите си. Форма на променливи части активен център(кухина със специална конфигурация, съответстваща по размер и структура на антигена), която определя способността на антитялото да се свързва специфично с антигена. В резултат на това свързване се образува силен комплекс антиген-антитяло.

Заболяването СПИН (синдром на придобита имунна недостатъчност), появило се през втората половина на ХХ век, се причинява от HIV ретровируса, който селективно инфектира хелперните Т-лимфоцити в организма, в резултат на което се нарушават специфичните механизми на имунната система. престават да функционират. Пациентът става практически беззащитен срещу всяка най-безобидна инфекция. Освен Т-хелперните клетки, ХИВ инфектира моноцитите, микрофагите и клетките на централната нервна система, които имат на повърхността си Т4 рецептор, чрез който вирусът навлиза в клетката.

Имунната система също се потиска от йонизиращо лъчение.

ДРАЗНИТЕЛНОСТ И ВЪЗБУДНОСТ НА КЛЕТКАТА.

БИОЕЛЕКТРИЧНИ ФЕНОМЕНИ В ПОКОЯ И

ДЕЙНОСТ НА КЛЕТКАТА. ЗНАЧЕНИЕТО НА БИОЕЛЕКТРИЧНИТЕ ФЕНОМЕНИ В ПРОЦЕСИТЕ НА ПРЕДАВАНЕ НА ИНФОРМАЦИЯ КЪМ

ОРГАНИЗЪМ

раздразнителностТова е способността на живите клетки, тъкани или цял организъм да реагират на външни въздействия чрез промяна на структурата си, както и възникване, засилване или отслабване на неговата дейност. Тези външни въздействия се наричат дразнители, отговорите на клетките, тъканите и целия организъм към тях - биологични реакции. Процесът на излагане на стимул се нарича раздразнение.

По своето естество стимулите могат да бъдат химически, електрически, механични, температурни, радиационни, светлинни, биологични и др. По свой начин биологично значениеза всяка клетка всички стимули са разделени на адекватенИ неадекватен. Адекватни са тези стимули, които с минимална сила на дразнене предизвикват възбуждане в даден вид клетка, която в процеса на еволюцията е развила специална способност да реагира на тези стимули. Чувствителността на клетката към адекватни стимули е много висока. Всички други стимули се наричат ​​неадекватни.

В една или друга степен всички живи клетки и тъкани са способни да реагират на дразнене. Но нервната, мускулната и жлезистата тъкан, за разлика от други, са способни да реагират бързо на дразнене. Тези тъкани се наричат възбудими тъкани. Възбудимите клетки също включват специализирани рецепторни клетки, например пръчици и конуси на ретината.

Способността на нервните, мускулните и жлезистите клетки и тъкани, както и рецепторните клетки бързо да реагират на дразнене чрез промяна на техните физиологични свойстваи появата вълнениеНаречен възбудимост. Възбуждането е вълнообразен процес, който се проявява в специфична тъканна реакция (мускулна - свива, жлезиста - отделя секрет, нервна - генерира електрически импулс) и неспецифична (промяна на температурата, метаболизма и др.). Задължителен признак на вълнение е промяна в електрическия зарядклетъчни мембрани.

Минималната сила на стимула, необходима за получаване на минимален отговор на клетката и тъканта, се нарича праг на дразнене. Измерва се в различни физични величини, които характеризират големината на стимула (в градуси, килограми, децибели и др.). Минималната сила на стимулация, необходима за възбуждане на клетката и генериране на потенциал за действие, се нарича праг на възбуждане. Прагът на възбуждане се измерва в миливолта.

Всяка жива клетка е покрита с полупропусклива мембрана, през която се осъществява пасивен и активен селективен трансфер на положително и отрицателно заредени йони. Поради този трансфер съществува електрическа потенциална разлика между външната и вътрешната повърхност на клетъчната мембрана - мембранен потенциал. Има три различни проявления на мембранния потенциал - мембранен потенциал в покой, локален потенциал и потенциал на действие.

Ако клетката не е засегната външни стимули, тогава мембранният потенциал остава постоянен за дълго време. Мембранният потенциал на такава клетка в покой се нарича потенциал на мембраната в покой. За вътрешната среда на клетката потенциалът на покой винаги е отрицателен и е равен на -50 до -100 mV за нервната и набраздената мускулна тъкан и от -20 до -30 mV за епителната и гладката мускулна тъкан.

Причината за възникването на потенциала на покой е различната концентрация на катиони и аниони извън и вътре в клетката и избирателната пропускливост на клетъчната мембрана към тях. Цитоплазмата на покойните нервни и мускулна клеткасъдържа приблизително 20-100 пъти повече калиеви катиони, 5-15 пъти по-малко натриеви катиони и 20-100 пъти по-малко хлорни аниони от извънклетъчната течност.

Клетъчната мембрана съдържа специфични натрий, калий, хлор и калций канали, които селективно преминават съответно само Na +, K +, C1 - и Ca 2+. Тези канали имат затворен механизъм и могат да бъдат отворени или затворени. В покой почти всички натриеви канали на клетъчната мембрана са затворени, а повечето калиеви канали са отворени. Всеки път, когато калиевите йони срещнат отворен канал, те дифундират през мембраната. Тъй като концентрацията на K + йони вътре в клетката е много по-висока, много повече от тях напускат клетката, отколкото влизат, което увеличава положителния заряд външна повърхностмембрани. Този изходящ поток от K+ йони скоро ще изравни осмотичното налягане (или концентрация) на този йон, но това се предотвратява от електрическата сила на отблъскване на положителните K+ йони от положително заредената външна повърхност на мембраната. K+ йони ще напуснат клетката, докато силата на електрическо отблъскване стане равна на силата осмотичното наляганеК + . При това ниво на мембранен потенциал изходът и навлизането на K+ йони през клетъчната мембрана ще бъдат балансирани.

Тъй като в състояние на покой почти всички натриеви канали на мембраната са затворени, Na + йони навлизат в клетката при малка сумаи следователно не може да компенсира загубата на положителния заряд на вътрешната среда на клетката, причинена от освобождаването на K + йони. Излишъкът от Na + йони на външната повърхност на мембраната, заедно с K + йони, напускащи клетката, създава положителен потенциал извън мембраната на клетка в покой.

В покой на мембраната нервни клеткипропускливостта е малко по-лоша, а пропускливостта на мускулните клетки е малко по-добра за Cl - аниони, отколкото за K + катиони. Cl - аниони, които са по-изобилни извън клетката, дифундират в клетката и носят със себе си отрицателен заряд. Изравняването на концентрациите на Cl - йони се предотвратява от силата на електрическо отблъскване на еднаквите заряди.

Клетъчната мембрана е практически непроницаема за големи органични аниони, по-специално протеинови молекули и аниони на органични киселини. Следователно те остават вътре в клетката и заедно с Cl - йони, навлизащи в клетката, осигуряват отрицателен потенциал върху вътрешната повърхност на мембраната на клетката в покой.

Когато клетката е изложена на различни стимули със сила приблизително 1,5-2 пъти по-малка от прага на дразнене, мембранният потенциал на покой започва да намалява, т.е. се случва деполяризация на мембранатаклетки. С увеличаване на силата на стимулацията се увеличава деполяризацията на мембраната. Ако обаче силата на дразнене не е достигнала прага, тогава спирането на дразненето води до бързо възстановяванепотенциал за почивка. В мускулните и нервните тъкани при подпрагова стимулация намаляването на мембранния потенциал е ограничено до малка област на мястото на стимулация и се нарича местен потенциал или местен отговор.

Когато стимулацията достигне прагова сила, настъпва бърза краткосрочна промяна в големината и полярността на заряда на клетъчната мембрана, т.нар. потенциал за действие(използват се и термините „вълна на възбуждане”; за нервните клетки – „нервен импулс”). Потенциалът на действие винаги възниква, когато мембраната на нервната и набраздената мускулна клетка е деполяризирана до приблизително -50 mV.

Причината за появата на локалния потенциал, а след това и потенциала на действие, е отварянето на натриевите канали и навлизането на Na + йони в клетката. Когато силата на дразнене се увеличи до прагово ниво, този процес протича бавно и възниква локален потенциал. Когато се достигне критично ниво на деполяризация на мембраната (приблизително -50 mV), пропускливостта на натриевите канали на мембраната нараства експоненциално. Na+ йони навлизат в клетката, което води не само до бързо неутрализиране на отрицателния заряд на вътрешната повърхност на мембраната, но и до появата на положителен заряд (инверсия на потенциала).

Веднага след като броят на Na + йони извън и вътре в клетката е равен, насоченият ток в клетката Na + спира и инверсията завършва при стойност от приблизително +30 до +40 mV (Фигура 1).

Снимка 1 - Развитие на потенциал за действие в неврон в отговор на стимулация:

1 – ниво на потенциала на покой; 2 – местен потенциал; CUD – критично ниво на мембранна деполяризация; 3 – пик на акционния потенциал; 4 – стойност на инверсия (превишаване); 5 – реполяризация; 6 – следа от деполяризиращ потенциал; 7 – следа от хиперполяризиращ потенциал.

В този момент рязко се увеличава пропускливостта на мембраната за K + йони, които напускат клетката в големи количества. В резултат на това върху вътрешната повърхност на мембраната отново се създава отрицателен заряд, а върху външната – положителен, т.е. се случва реполяризация на мембраната. Бързите промени в големината и полярността на заряда на мембраната се наричат ​​пик на потенциала на действие. След пика на акционния потенциал се наблюдават следи от деполяризация и хиперполяризация, дължащи се на инерцията на процесите на движение на Na + и K + йони през клетъчната мембрана. Продължителността на потенциала за действие е около 1 ms в нервите, 10 ms в скелетните мускули и повече от 200 ms в сърдечния миокард.

Поддържането на разликата в концентрациите на Na + и K + йони между клетъчната цитоплазма и извънклетъчната течност в покой и възстановяването на тази разлика след дразнене на клетката се осигурява от работата на т.нар. мембрана натриево-калиева помпа. Натриево-калиевата помпа активно транспортира йони срещу техните концентрационни градиенти, като непрекъснато изпомпва Na + от клетката в замяна на K +. Помпата работи поради ATP енергия. За да работи помпата, е необходимо да има Na + йони в клетката и K + йони в извънклетъчната течност.

Разпространението на потенциал за действие през тъканта, особено на нервен импулс през нервите, е най-бързият и най-прецизно насочен начин за предаване на информация в тялото. Скоростта на предаване на нервните импулси в бързопроводимите влакна на двигателните нерви (тип А α ) достига 120 m/s. Други методи за предаване на информация са много по-бавни: хуморалният не надвишава 0,5 m / s (скоростта на кръвния поток в аортата), аксонният транспорт на вещества от тялото на неврона до окончанията на аксона не надвишава 40 cm на ден.

Предаването на информация в тялото чрез провеждане на потенциали на действие се извършва по протежение на мембраната на нервното влакно. Когато се приложи дразнене с достатъчна сила към нервно влакно, в точката на дразнене се появява зона на възбуждане (Фигура 2). Тази зона има положителен заряд на вътрешната повърхност на мембраната и отрицателен заряд на външната повърхност. Съседните невъзбудени области на мембраната на нервните влакна имат обратно съотношение на полярността на заряда. Между възбудените и невъзбудените участъци на мембраната, електрически токове. Те получиха името местни течения.

Тези токове дразнят съседните невъзбудени зони на мембраната. В резултат на това пропускливостта на йонните канали се променя в тях, развива се деполяризация и възниква потенциал за действие. Тези зони се възбуждат. Процесът се повтаря и по този начин нервният импулс се разпространява по нерва в двете посоки от първоначалното място на дразнене. Това е механизмът за провеждане на възбуждане по мекото нервно влакно, при което то се извършва с ниска скорост, като постепенно отслабва.

В месестите нервни влакна потенциалите на действие възникват само в възлите на Ранвие, където няма миелинова обвивка, която е електрически изолатор. В резултат на това възбуждането в пулпното нервно влакно се предава на скокове от един възел на Ранвие към друг. Скоростта на предаване на възбуждането в него е по-висока, отколкото в нецелулозното влакно, и се предава практически без затихване.

ЗНАЧЕНИЕТО НА АНАЛИЗАТОРИТЕ ЗА ВЪЗПРИЕМАНЕТО НА ФЕНОМЕНИТЕ ОТ ВЪНШНАТА И ВЪТРЕШНАТА СРЕДА. КОНЦЕПЦИЯ ЗА РЕЦЕПТОРИ,

СЕТИВНИ ОРГАНИ, АНАЛИЗАТОРИ И СЕТИВА

СИСТЕМИ. АНАЛИЗАТОРНИ ОТДЕЛЕНИЯ. ОБЩИ СВОЙСТВА НА АНАЛИЗАТОРИТЕ

Организмът на човека и животните може да функционира нормално само при постоянно получаване на информация за състоянието и промените външна среда, в която се намира, както и за състоянието на вътрешната среда, всички части на тялото. Без постъпване на информация в мозъка не могат да се осъществяват прости и сложни рефлекси, включително умствената дейност на човека.

Сложните актове на човешкото поведение във външната среда изискват постоянен анализ на външната ситуация, както и информираност на нервните центрове за състоянието вътрешни органи. Специални структури на нервната система, които осигуряват въвеждане на информация в мозъка и анализ на тази информация, I.II. Павлов се обади анализатори.

С помощта на анализатори се извършва познаване на околния свят. Когато се стимулират рецепторите в мозъчната кора, Усещам, които отразяват индивидуални имотипредмети и явления. Въз основа на усещанията те се формират концепции и идеи, отразяващи връзките и зависимостите между тези обекти и явления, се правят изводи и изводи, осъществява се адекватно поведение във външната среда и практическа дейност на човека.

Анализатори при нормално функциониранев рамките на чувствителността на своите рецептори те дават правилна представа за външната среда, което се потвърждава от практиката. Това позволява на човек да изследва света около себе си и да постигне напредък в областта на знанието, науката и технологиите.

Информацията, идваща от различни рецептори към централната нервна система, е необходима за поддържане на активното състояние на централната нервна система и целия организъм като цяло. Изкуственото изключване на повечето сетивни органи при специални експерименти с животни доведе до рязко намаляване на тонуса на кората и сънливо състояние на животното. Беше възможно да го събудите само чрез въздействие върху сетивните органи, които не бяха изключени. Специални експерименти върху хора, поставени в камери, които изключват получаването на зрителни, слухови и други дразнения, показаха, че рязкото намаляване на получаването на сензорна информация се отразява негативно на способността за концентрация на вниманието, логично мислене и изпълнение на умствени задачи. В някои случаи се появяват зрителни и слухови халюцинации.

Информацията, предавана на централната нервна система от рецепторите на интероцептивния анализатор, разположен във вътрешните органи, служи като основа за процесите саморегулация. Така например, ако кръвното налягане се промени, тогава възниква възбуждане в барорецепторите на съдовите стени. Предава се до вазомоторния център на продълговатия мозък, импулсите от който причиняват вазодилатация и възстановяване на кръвното налягане до нормални нива.

В допълнение към първичното събиране на информация за околната среда и вътрешното състояние на тялото, важна функция на анализаторите е да информират нервните центрове за резултатите от рефлексната дейност, т.е. изпълнение обратна връзка. Например, за точно изпълнение на отговор двигателна реакцияВ отговор на всяко дразнене, централната нервна система трябва да получи информация от моторните и вестибуларните анализатори за силата и продължителността на извършените мускулни контракции, скоростта и точността на движение на тялото, позицията на тялото в пространството, промените в темпото на движение. движения и др. Без тази информация е невъзможно формирането и усъвършенстването на двигателните умения, включително труда и спорта.

Възприемането на всяка информация за външната и вътрешната среда започва с дразнене на рецепторите. Рецептор- това е нервно окончание или специализирана клетка, която е способна да възприема дразнене и да преобразува енергията на дразнене в нервен импулс. Рецепторите се делят на екстерорецептори, възприемане на дразнения от външната среда и интерорецептори, сигнализиране за състоянието на вътрешните органи. Вид интерорецептори са проприорецептори, информиращи за състоянието и дейността на опорно-двигателния апарат. В зависимост от естеството на стимулите, към които рецепторът има селективна чувствителност, рецепторите се разделят на няколко групи: механорецептори, терморецептори, фоторецептори, хеморецептори, рецептори за болкаи т.н.

Трансформацията на енергията на стимула в процеса на възбуждане или нервен импулс се дължи на метаболизма на самите рецептори. Стимулът, действащ върху рецептора, предизвиква деполяризация на неговата мембрана и поява на рецепторен или генераторен потенциал, който е подобен по свойства на местния потенциал. Когато рецепторният потенциал достигне критичната потенциална стойност, това предизвиква появата на аферентен импулс в нервното влакно, идващ от рецептора.

По-широко понятие от рецептора е понятието сетивен орган, което се разбира като формация, включваща рецептори, както и други клетки и тъкани, които допринасят за по-добро възприятиерецептори за специфичен стимул. Например зрителните рецептори (фоторецептори) са пръчиците и конусите на ретината. Заедно с пречупващата система, мембраните, мускулите, кръвоносните съдове на очната ябълка, фоторецепторите съставляват сетивен орган - око.

Един сетивен орган обаче не е достатъчен, за да възникне усещане. Необходимо е възбуждането от сетивния орган да се предава по аферентни пътища в централната нервна система към съответните проекционни зони в кората на главния мозък. Това е установено от руския учен И. П. Павлов, който въвежда понятието във физиологията анализатор, обединяваща всички анатомични образувания, в резултат на чиято дейност възниква усещане. Анализаторът се състои от периферна част(съответен сетивен орган), диригентски отдел(аферентни пътища) и кортикален, или централен, отдел(определена област в кората на главния мозък). Например периферни зрителен анализаторпредставена от окото, проводящата част е зрителният нерв, кортикалната част е зрителната зона на мозъчната кора.

Трябва да се отбележи, че понастоящем терминът сетивен орган често се използва, за да включи същото понятие като анализатора.

По-нататъшното проучване на механизмите на възприемане и анализ на информацията, както и реакцията на тялото към нея, доведе до появата на по-обща концепция от анализатора сензорни системи. Сензорната система включва не само сложна многостепенна система за предаване на информация от рецептори към кората на главния мозък и нейното анализиране, което I.P. Павлов го нарича анализатор, но включва и процесите на синтез на различна информация в кората и регулаторните влияния на кората върху подлежащите нервни центрове и рецептори. Сензорни системиимат сложна структура. Възбуждането от рецепторите се осъществява до кората на главния мозък по т.нар специфиченИ неспецифичниначини.

Специфични пуТой включва: 1) рецептор; 2) първият сензорен неврон, винаги разположен извън централната нервна система в гръбначните ганглии или в ганглиите на черепните нерви; 3) втори неврон, разположен в гръбначния или продълговатия мозък или средния мозък; 4) третият неврон, разположен в зрителния таламус диенцефалон; 5) четвъртият неврон, разположен в проекционна зонана този анализатор в кората на главния мозък.

От вторите неврони на специфичен път, т.е. в гръбначния мозък, продълговатия мозък и средния мозък има и прехвърляне на сензорно възбуждане по пътя към други отделимозъка, включително ретикуларна формация. От ретикуларната формация възбуждането може да се насочи по т.нар неспецифични пътища към всички части на мозъчната кора.

Анализаторите имат следните общи свойства. аз) Висока чувствителност към адекватни стимули. Например в ясен ден тъмна нощЧовешкото око може да различи светлината на свещ на разстояние до 20 км. 2) Адаптиране на анализатори, т.е. способността да се адаптира към постоянната интензивност на дългодействащ стимул. Под действието на силен стимул възбудимостта на анализатора намалява и праговете на дразнене се повишават, при действието на слаб стимул възбудимостта на анализатора се повишава и праговете на дразнене се понижават. Не всички анализатори имат еднаква адаптивност. Обонятелният, температурният и тактилният анализатор се адаптират добре; вестибуларният, моторният и болковият анализатор се адаптират много слабо.

Скорост и степен на адаптацияРазличните анализатори също имат различни отговори на различни стимули. Например тъмната адаптация по време на прехода от ярка светлина към тъмнина се развива в рамките на един час, а светлинната адаптация по време на прехода от тъмнина към светлина се случва в рамките на една минута. Физиологичното значение на адаптацията се състои в установяването на оптимален брой сигнали, постъпващи в централната нервна система и ограничаване на пристигането на импулси, които не носят нова информация.

3) Облъчване и индукция в невроните на анализатора. Облъчването е разпространението на възбуждане към други неврони в кортикалната област на същия анализатор. Може да се наблюдава при разглеждане на квадрати с еднакъв размер на различни среди. Така бял квадрат на черен фон изглежда по-голям от черен квадрат със същия размер на бял фон.

ИндукцияСлучва се едновременноИ последователен.едновременна индукцияе процес, противоположен на облъчването. Същността му е, че едновременно с развитието на възбуждане в някои неврони на анализатора се предизвиква инхибиране в съседни. Последователна индукциясе състои в това, че след прекратяване на възбуждането се развива процесът на инхибиране в нервните центрове на анализатора, а след прекратяване на инхибирането се развива процесът на възбуждане. В основата на контрастните явления лежат процеси на едновременна и последователна индукция. Например, киселото след сладкото изглежда още по-кисело; топлата вода изглежда гореща след студена и т.н.

4) Проследяване на процесите в анализаторите. След прекратяване на дразненето на рецепторите, физиологичните процеси в анализатора продължават известно време под формата положителенИ отрицателни следови ефекти. Положителните процеси на следи са, така да се каже, краткотрайно продължение на процесите, настъпили в анализаторите по време на действието на стимула. Тези. усещането (зрително, слухово, вкусово и др.) продължава известно време след прекратяване на действието на дразнителя върху рецепторите. Благодарение на положителните следи е възможно непрекъснато възприемане на отделни кадри във филм.

5) Взаимодействие на анализаторите. Всички анализатори не функционират изолирано, а във взаимодействие един с друг. Тяхното взаимодействие може да засили или, обратно, да отслаби усещанията. Например звуковите стимули се възприемат по-лесно, когато се комбинират със светлинни стимули, на което се основава светлинната музика.

ПРИНЦИП НА УПРАВЛЕНИЕ НА СИСТЕМАТА

ФИЗИОЛОГИЧНИТЕ ФУНКЦИИ КАТО ОСНОВА НА КОМПЛЕКСА

ПОВЕДЕНИЕ. ПОНЯТИЕ ЗА ФУНКЦИОНАЛНА СИСТЕМА

ПОВЕДЕНЧЕСКИ АКТ (П.К. АНОХИН). СЪСТАВНИ ЕЛЕМЕНТИ НА ФУНКЦИОНАЛНА СИСТЕМА

Организмът е самостоятелно съществуваща единица на органичния свят. Това е саморегулираща се система, която реагира като цяло на различни промени във външната среда. В тялото определени физиологични процеси се подчиняват на законите на действие на сложна цялостна система.

Например промените в метаболизма и функциите на която и да е клетка, тъкан, орган и система от органи причиняват промени в метаболизма на други клетки, тъкани, органи и системи от органи. Следователно управлението на жизнените процеси в организма се изгражда на принципа на системната йерархия, т.е. елементарните процеси са подчинени на по-сложните.

Водещата роля във физиологичните механизми на сложните поведенчески актове принадлежи на нервна система. Централната нервна система регулира и координира физиологичните функции, като определя техния ритъм и обща посока. От своя страна определени форми на физиологични функции, благодарение на обратната връзка, влияят върху по-висшия контролен апарат. Тази форма на контрол и взаимно влияние на физиологичните функции е в основата на системното управление в целия организъм.

НАСТОЛЕН КОМПЮТЪР. Анохин пръв обръща внимание на факта, че системите в живия организъм не само анатомично свързват отделните елементи, включени в тях, но и ги комбинират за осъществяване на отделни жизнени функции. важни функциитяло. Изпълнението на всеки психичен или физиологичен процес е свързано с формирането на функционални системи в организма, които осигуряват постигането на желаните резултати и определят целенасоченото поведение.

Под функционална системаП.К. Анохин разбра временната саморегулираща се асоциация на рецептори, различни мозъчни структури и изпълнителни органи, като взаимодействат заедно за постигане на адаптивни резултати, полезни за тялото.

За разлика от традиционните анатомични и физиологични системи, които се състоят от определен постоянен набор от органи, функционалните системи селективно комбинират различни органи в различни комбинации от различни анатомични системи, за да постигнат адаптивни резултати, полезни за тялото. Един и същ орган, включен в различни функционални системи, може да изпълнява различни функции.

Функционалната система на интегралния поведенчески акт (Фигура 3) включва следните механизми: I) аферентен синтез; 2) вземане на решения; 3) акцептор на резултатите от действието и еферентна програма за действие; 4) извършване на действие; 5) получаване на резултатите от действието и сравняването им на базата на обратна аферентация с програмата за действие.

сцена аферентен синтезсе състои от мотивационно възбуждане, ситуационна аферентация, използване на паметовия апарат и задействаща аферентация.

Работата на функционалната система е насочена към получаване на полезен адаптивен резултат за задоволяване на възникващата биологична или социална потребност. Като предизвиква активност в определени мозъчни структури, нуждата води до мотивация. Тялото непрекъснато получава много различна информация и могат да съществуват няколко мотивации едновременно. Във всеки момент мотивацията, която се основава на най-важната потребност, става доминираща. Доминантен мотивационно възбужданеопределя всички последващи етапи на мозъчната дейност при формирането на поведенчески програми.

За да програмира правилно по-нататъшното поведение, тялото трябва да оцени околната среда и позицията си в нея. Това се постига благодарение на ситуационна аферентация, т.е. получаване от рецепторите на поток от импулси, носещи информация за условията, при които се очаква да се извърши поведенчески акт, насочен към задоволяване на възникващата нужда.

Задължителен компонент, който се използва многократно в една функционална система, е неврофизиологичният апарат памет. Благодарение на паметта аферентацията на околната среда се сравнява с онези условия в миналото, при които дейността, която тялото ще извърши, е била успешна.

Аферентни

Фигура 3 – Опростена диаграма на поведенчески акт с основните механизми на функционалната система:

ОА – ситуационна аферентация; PA – задействаща аферентация; MB – мотивационна възбуда; OS - обратна връзка.

Ако околната среда и състоянието на тялото са благоприятни за планирания поведенчески акт, тогава информацията, идваща от рецепторите, се превръща в тригер ( задейства аферентация), за да решите дали да предприемете действие за задоволяване на нужда.

Въз основа на аферентния синтез се осъществява вземане на решение. Извличайки от паметта информация за собствения или нечий опит за задоволяване на нужда в подобна среда, мозъкът избира един от многото начини за постигане на целта. В този случай селективно се възбуждат нервни центрове, които осигуряват изпълнението на избраната поведенческа реакция. Дейност нервни структури, пречещи на изпълнението на тази реакция, се инхибира.

След решението се формира специален апарат за прогнозиране на бъдещи резултати - акцептор на резултата от действиетои се произвежда едновременно еферентна програма за действие. Акцепторът на резултата от действието е невронен модел на очаквания резултат, до който трябва да доведе действието. Очакването на бъдещи резултати се дължи на последователното възбуждане на кортикално-подкоровите структури на мозъка, което изпреварва реалните събития и се случва дори преди получаването на аферентни сигнали от работния орган (обратна връзка) за изпълнението на действието. Информацията за последователността на възбуждане на нервните центрове вероятно се съхранява в дългосрочната памет.

Еферентна програма за действиепредставлява определена последователност от набор от нервни команди, постъпващи към изпълнителните органи – ефектори. Във всеки конкретен случай това могат да бъдат различни комбинации от органи от различни анатомични системи на тялото. Но те са обединени от нервни и ендокринни влияния и известно време функционират взаимозависимо и съвместно, за да постигнат полезен адаптивен резултат. Често различните функционални системи могат да използват едни и същи органи, за да постигнат различни адаптивни резултати. Например сърцето е необходим компонент както във функционалната система за поддържане на постоянно ниво на кръвното налягане, така и във функционалните системи за осигуряване на газообмен, терморегулация и др.

Благодарение на акцептора на резултатите от действието изпълнителните органи на функционалната система бързо се включват в съответствие с програмата и действието се изпълнява.

Провеждане на действиеводи до реален резултат, информация за който използване обратна аферентация(обратна връзка) влиза в акцептора на действие, където се сравнява с програмирания резултат. Ако полученият ефект съответства на програмирания, тогава човекът изпитва положителни емоции. Програмата, водеща до успешно изпълнение на поведенчески акт и полезен адаптивен резултат, се фиксира в дългосрочната памет и формираната функционална системапрестава да съществува, т.к потребността е задоволена и съответната мотивация престава да бъде доминираща.

При липса на очаквания резултат възникват отрицателни емоции и може да възникне един от вариантите: 1) повторен опит за извършване на същите рефлекторни реакции по същата програма; 2) с постоянна мотивация програмата за действие се преструктурира и се правят промени в нейното изпълнение; 3) при нестабилна мотивация липсата на очаквания резултат може да доведе до промяна в самата мотивация или до нейното изчезване.

По този начин сложните поведенчески актове на тялото се изграждат не според типа рецепторна стимулация - ефекторна реакция, а според принципа на взаимодействието на рефлексния пръстен, който е един от основните механизми на активност на функционалните системи.

Можем да дадем следния пример за формирането и дейността на функционална система в организацията на поведението в ежедневието. Наближаването на празника 8 март предизвиква социална нужда у тийнейджъра да поздрави майка си, в резултат на което възниква доминираща мотивационна възбуда. Синът мисли какъв подарък да даде на майка си и си спомня, че тя харесва цветята на гладиолите, романа на М. Мичъл „Отнесени от вихъра“, разказите на В. Биков и френските парфюми.

Ситуационната аферентация показва, че в началото на март няма цъфтящи гладиоли, а парфюмът е скъп и тийнейджърът няма достатъчно пари за него. Достъпността на книгите прави тази аферентна информация задействаща. Взема се решение да се купи една от книгите, които мама харесва, за предпочитане романът „Отнесени от вихъра“, защото... отдавна искаше да го има. Студентът си спомня, че наскоро видял книгата, от която се нуждаел, в два магазина.

Изготвена е програма за изпълнение - вижте и купете романа в най-близката книжарница. В магазините обаче тийнейджърът научава, че необходимият роман вече е разпродаден. Тази информация е отрицателна обратна връзка. Отива до акцептора на резултатите от действието.

Тъй като полученият резултат (романът не е закупен) не съвпада с програмирания, акцепторът на резултатите от действието прави промяна в програмата за действие: отидете на книжния пазар и ако няма роман „Отнесени от вихъра“ , тогава купете книга с разкази на В. Биков. На книжния пазар тийнейджър намира разкази на В. Биков и ги купува. Полезен резултатпостигнати. Потребността на ученика е удовлетворена, мотивацията избледнява и тази функционална система престава да съществува.

ПОНЯТИЕ ЗА АДАПТАЦИЯ. УЧЕНИЕ ЗА ОБЩ

АДАПТАЦИОНЕН СИНДРОМ. СТРЕС. РОЛЯ НА СИСТЕМАТА

ХИПОТАЛАМУС – ХИПОФИЗА – НАДБЪБРЕЧНИ ЖЛЕЗИ В АДАПТАЦИЯ

В общобиологичен смисъл адаптацията е съвкупност от вродени и придобити анатомични, морфологични, физиологични, поведенчески и други характеристики на организма, осигуряващи адаптирането му към условията на околната среда и създаващи възможност за специфичен начин на живот. Адаптацията поддържа хомеостазата и възниква в резултат на процеси, протичащи на молекулярно, клетъчно, органно, системно и организмово ниво.

Ч. Дарвин показа, че адаптивните адаптации са фиксирани в резултат на действието на естествения подбор. В резултат на дълга еволюция и онтогенеза организмите се приспособяват към адекватните им условия на живот. Например рибите са приспособени към живот във вода, птиците са приспособени към полет и т.н. Адаптирането към периодични колебания на такива адекватни условия става главно с помощта на готови специфични адаптивни механизми. Разграничете общи адаптацииИ частни адаптации(специализации). Организмите могат да постигнат пълна адаптация към някои фактори на околната среда и само частична адаптация към други.

На първия етап от адаптирането към колебания в адекватни условия на околната среда се активира условнорефлекторната дейност на тялото.Впоследствие, въпреки многократното излагане на стимули, в процеса на адаптация показателната реакция избледнява и "свиква" с действието на стимула. . В този случай терминът "адаптация" се използва в по-тесен смисъл и означава намаляване на чувствителността на рецептора, както и адаптация централен отделсъответния анализатор към постоянно действащ адекватен стимул. Рецепторната адаптация се различава от рецепторната умора по това, че настъпва бързо след началото на стимулацията. Когато действието на стимула спре, адаптацията бързо изчезва и чувствителността на рецепторите се повишава.

С изразени изменения заобикаляща средаВъзникват неподходящи условия за живот на тялото. Това включва действието неспецифични адаптивни механизми.През 1936 г. канадският учен G. Selye в експерименти върху животни установява, че когато тялото е изложено на силни и продължителни стимули, възниква комплекс от неспецифични защитни реакции. G. Selye нарича този комплекс общ адаптационен синдром. Той нарича състоянието на тялото през периода на излагане на вредни фактори стрес(от английски стрес - напрежение), а факторите, причиняващи състоянието на стрес - стресори.

Всеки стресов фактор причинява характерни промени в тялото. Например грипният вирус води до специфично заболяване – грип. Но заедно със специфичните промени в тялото, всеки стресор предизвиква редица неспецифични, стереотипни реакции, присъщи на всички видове стрес. Този набор от реакции, насочени към мобилизиране на защитните сили на тялото и запазване на живота му, е общ адаптационен синдром. Това е механизъм за обща адаптация на тялото.

В резултат на общия адаптационен синдром се осигурява: 1) мобилизация енергийни ресурситялото и енергийното осигуряване на функциите; 2) мобилизиране на пластичния резерв на тялото и синтез на ензими и протеини, необходими за защита на тялото от стресори; 3) мобилизиране на защитните способности на организма.

Важен аспект на механизма на общата адаптация е, че в резултат на адаптивния протеинов синтез се извършва преход към дългосрочна адаптация , който се основава на промяната и подобряването на клетъчните структури. Пример за прехода на краткосрочните адаптивни реакции в дългосрочна адаптация е физическото обучение, което е придружено от повишаване на функционалните възможности на тялото.

Развитието на общ адаптационен синдром е невъзможно без участие хипофизната жлезаИ надбъбречна кора. Когато бъдат отстранени, животните не развиват този синдром и бързо умират под въздействието на стресор.

G. Selye идентифицира три етапа в развитието на общия адаптационен синдром: етап на тревожност, етап на съпротива (стабилност) и етап на изтощение.

Етап на алармазапочва от момента, в който върху тялото започне да действа силен дразнител - стресор. Стресорът причинява повишена функционална активност на хипоталамуса, които могат да бъдат извършени различни начини. първо, рефлексивно, защото много стресови стимули, действащи върху екстерорецептори и интерорецептори, предизвикват поток от импулси от тях към хипоталамуса. Второ, повечето стресори предизвикват възбуда симпатично разделениенервна система и повишена секреция на адреналиннадбъбречна медула. Адреналинът, влизайки в хипоталамуса чрез кръвта, значително повишава неговата активност. Трето, активирането на хипоталамуса също може да бъде причинено от хуморален пътв резултат на пряка експозиция на метаболитни продукти и разпадане на тъкани, които могат да се появят в циркулиращата кръв под въздействието на силен стрес. Четвърто, повишената функция на хипоталамуса може да бъде резултат от излагане на импулси, идващи от кората на главния мозъкс психически стрес.

Увеличаването на функционалната активност на хипоталамуса води до увеличаване на производството на кортиколиберин, който влиза преден дял на хипофизатаи там спомага за увеличаване на образуването на адренокортикотропен хормон ( ACTH). ACTH навлиза в кръвта надбъбречна кораи предизвиква повишена секреция глюкокортикоиди. Глюкокортикоидите имат противовъзпалителен и антиалергичен ефект, активират синтеза на много ензими, повишават пропускливостта на клетъчните мембрани за вода и йони, повишават възбудимостта на централната нервна система.

Глюкокортикоидите имат силен ефект върху метаболизма на протеини, мазнини и въглехидрати. Те насърчават разграждането на протеините до аминокиселини, което увеличава количеството на първоначалния "строителен" материал за синтеза на други протеини и ензими, необходими при стресови условия. В допълнение, под въздействието на глюкокортикоидите в черния дроб се образуват въглехидрати от аминокиселинни остатъци. Глюкокортикоидите засилват мобилизирането на мазнини от мастните депа и използването им в процесите на енергийния метаболизъм. Под влияние на глюкокортикоидите се увеличават запасите на гликоген в черния дроб и концентрацията на глюкоза в кръвта.

В резултат на това многостранно въздействие на глюкокортикоидите върху метаболизма се подобрява енергийното осигуряване на физиологичните функции и се повишава устойчивостта на организма към стресови фактори.

Вторият етап е етапът на съпротива(резистентност), се характеризира с повишаване на активността на предния дял на хипофизата и надбъбречните жлези, повишена секреция на ACTH и глюкокортикоиди. Повишеното съдържание на глюкокортикоиди в кръвта повишава устойчивостта на организма към въздействието на стресори и общото състояние на организма се нормализира, т.е. тялото се адаптира към стресора.

Всяка адаптация обаче има своите граници. При продължително или твърде често повтаряне на излагане на силен стресор или при едновременно действие на няколко стресора върху тялото, етапът на резистентност преминава в трети етап – етап на изтощение. На този етап надбъбречната кора не е в състояние да произвежда още повече глюкокортикоиди, наречени от G. Selye адаптивни хормони. Следователно защитните сили и съпротивителните сили на тялото вече не могат напълно да устоят на ефектите на стресовите фактори. Състоянието на тялото се влошава, може да настъпи заболяване и смърт.

Глюкокортикоидите също играят важна роля в адаптацията на организма към мускулни натоварвания. При повишена физическа работа се повишава активността на надбъбречната кора и се повишава съдържанието на глюкокортикоиди в кръвта. Това води до мобилизиране на енергийните ресурси на тялото и то е в състояние да издържи този физически или психически стрес за дълго време, без да си навреди. Въпреки това, при продължително уморително натоварване, след първоначалното увеличение, се наблюдава намаляване на производството на глюкокортикоиди. Енергийните запаси за работа стават недостатъчни и тялото намалява нейната интензивност или спира напълно. В противен случай настъпва преумора и изтощение на тялото, което може да причини заболявания.

ХУМОРАЛНА РЕГУЛАЦИЯ НА ФУНКЦИИТЕ. ФАКТОРИ

ХУМОРАЛНА РЕГУЛАЦИЯ. ПОНЯТИЕТО ЗА ХОРМОНИ И ТЕХНИТЕ

ИМОТИ. ВРЪЗКА НА НЕРВНО И ХУМОРАЛНО

РЕГУЛИРАНЕ НА ФУНКЦИИТЕ

Има два основни механизма за регулиране на функциите - нервен и хуморален, които са свързани помежду си и образуват единна неврохуморална регулация.

Хуморален (от латински хумор– течност), или химически механизъмрегулацията е филогенетично по-древна. Осъществява се поради химикали, присъстващи в течностите, циркулиращи в тялото, т.е. в кръвта, лимфата и тъканна течност. Фактори хуморална регулацияфункциите могат да бъдат: I) физиологично активни вещества - хормонипроизвеждан от жлезите с вътрешна секреция и някои други органи и клетки на тялото (например, хормонът адреналин се произвежда от жлезата с вътрешна секреция - надбъбречната медула, както и от хромафиновите клетки, разположени в нервни възли, стената на кръвоносните съдове и други органи); 2) някои специфични продуктиметаболизъмклетки, включително медиатори (ацетилхолин, норепинефрин и др.); 3) някои неспецифични метаболитни продуктиклетки (например CO 2 има вълнуващ ефект върху клетките на дихателния център на продълговатия мозък); 4) някои вещества, идващи с храна, при дишане, презДа се събуждам се(например никотинът, вдишван чрез тютюнев дим, намалява възбудимостта на нервните клетки и има отрицателен ефект върху дейността на много клетки и тъкани).

Най-важният тип хуморална регулация на функциите е хормонална регулацияизвършва се чрез хормони, които се произвеждат от жлезите с вътрешна секреция. В допълнение, хормоноподобни вещества се секретират от някои други органи и клетки на тялото, които освен ендокринната изпълняват и друга специализирана функция (бъбреци, плацента, клетки на лигавицата на храносмилателния тракт и др.). Тези вещества се наричат ​​тъканни хормони. Ендокринни жлези (от гръцки. ендон- вътре, крино- подчертавам) нямат отделителни канали и отделят хормони във вътрешната среда на тялото, в резултат на което са получили второ име - ендокринни жлези.

ДА СЕ ендокринни жлези на хората и висшите животни включват: хипофизната жлеза (преден, междинен и заден лоб), щитовидната жлеза, паращитовидни жлези, надбъбречни жлези (медула и кора), панкреас, гонади (яйчници и тестиси), епифизна жлеза, тимусна жлеза. Половите жлези и панкреасът изпълняват наред с интрасекреторните и екзокринни функции, т.е. са жлези със смесена секреция. По този начин половите жлези произвеждат не само полови хормони, но и зародишни клетки - яйцеклетки и сперматозоиди, а част от клетките на панкреаса произвеждат панкреатичен сок, който се секретира през канала в дванадесетопръстника, където участва в храносмилането.

Ендокринните жлези осъществяват хуморална регулация чрез произвежданите от тях хормони. Терминът хормон (от гръцки. хормао– привеждам в движение, възбуждам) е въведен от В. Бейлис и Е. Старлинг. от химическа структураХормоните на висшите животни и човека могат да се разделят на три основни групи: 1) протеини и пептиди; 2) аминокиселинни производни; 3) стероиди. Биосинтезата на хормоните е програмирана в генетичния апарат на специализирани ендокринни клетки.

Според функционалното си действие хормоните се делят на ефектор, които имат ефект директно върху целевия орган, и тропик, чиято основна функция е регулирането на синтеза и освобождаването на ефекторни хормони. В допълнение, невроните на хипоталамуса произвеждат неврохормони, един от които е либеринистимулират секрецията на хормони на предната хипофизна жлеза, докато други инхибират този процес - статини.

Хормоните имат голям регулаторен ефект върху различни функции на тялото. Има три основни функции на хормоните: 1) регулиране на метаболизма, в резултат на което се осигурява адаптирането на организма към условията на живот и се поддържа хомеостазата; 2) осигуряване на развитието на тялото, защото хормоните влияят върху възпроизводството на тялото, растежа и диференциацията на клетките и тъканите; 3) корекция на физиологичните процесив тялото, т.е. Хормоните могат да предизвикат, засилят или отслабят функционирането на някои органи за извършване на физиологични реакции, което също осигурява адаптация и хомеостаза на тялото.

Действието на хормоните върху прицелните клетки се осъществява от влияние върху ензимната активност, На пропускливост на клетъчната мембранаи на генетичен апарат на клетката. Механизмът на действие на стероидните хормони се различава от механизма на действие на хормоните на протеиново-пептидните и аминокиселинните групи. Хормоните от протеиново-пептидните и аминокиселинните групи не проникват в клетката, а се прикрепят към специфични рецептори на клетъчната мембрана на нейната повърхност. Рецепторът свързва ензима аденилат циклазаи е в неактивна форма. Хормонът, действайки върху рецептора, активира аденилат циклазата, която разгражда АТФ до образуване на цикличен аденозин монофосфат (цАМР). Като участва в сложна верига от реакции, цАМФ предизвиква активиране на определени ензими, което определя крайния ефект на хормона.

Стероидните хормони имат относително малки молекулни размери и могат да проникнат през клетъчната мембрана. В цитоплазмата хормонът взаимодейства със специфично вещество, което е неговият рецептор. Комплексът хормон-рецептор се транспортира до клетъчното ядро, където обратимо взаимодейства с ДНК. В резултат на това взаимодействие се активират определени гени, върху които се образува информационна РНК. Информационната РНК навлиза в рибозомата, където се осъществява ензимният синтез. Полученият ензим катализира определени биохимични реакции, което повлиява физиологичните функции на клетките, тъканите и органите. Поради факта, че стероидните хормони не активират готови ензими, а предизвикват синтеза на нови молекули, ефектът на стероидните хормони се проявява по-бавно, но продължава по-дълго от ефекта на хормоните от протеиново-пептидните и аминокиселинните групи. .

Хормоните имат редица характерни свойства:

1. Висока биологична активност. Това означава, че хормоните в много ниски концентрации могат да причинят по-големи промени във физиологичните функции. Така 1 g адреналин е достатъчен, за да увеличи работата на изолираните сърца на 10 милиона жаби, 1 g инсулин е достатъчен, за да понижи нивото на захарта на 125 000 зайци. Хормоните се транспортират в кръвта не само в свободна форма, но и в свързана форма с протеини на кръвната плазма или нейните оформени елементи. Следователно активността на хормона в този случай зависи не само от концентрацията му в кръвта, но и от скоростта на неговото разцепване от транспортиращи протеини и формирани елементи.

2. Специфичност на действието. Всеки хормон има своя специфична химична структура. Следователно в тялото хормонът, въпреки че достига до всички органи и тъкани чрез кръвния поток, но действа само върху онези клетки, тъкани и органи, които имат специфични рецептори, които могат да взаимодействат с хормона. Такива клетки, тъкани и органи се наричат ​​прицелни клетки, прицелни тъкани, прицелни органи.

3. Разстояние на действие. Хормоните, с изключение на тъканните хормони, се транспортират в кръвта далеч от мястото на тяхното образуване и оказват влияние върху отдалечени органи и тъкани.

4. Стероидните хормони и в по-малка степен хормоните на щитовидната жлеза проникват сравнително лесно през клетъчните мембрани.

5. Хормоните се разрушават относително бързо в тъканите и особено в черния дроб.

6. Хормоните от стероидните и аминокиселинните групи нямат видова специфичност и следователно могат да се използват за лечение на хора хормонални лекарстваполучени от животни.

Интензивността на синтеза и секрецията на хормона от жлезата се регулира в съответствие с количеството на нуждата на тялото от този хормон. Веднага щом промените, причинени от който и да е хормон, достигнат оптимална стойност, образуването и освобождаването на този хормон намалява. Регулирането на нивото на хормонална секреция се извършва по няколко начина: 1) пряко влияниевърху клетките на жлезата на веществото, чието ниво се контролира от този хормон (например, с повишаване на концентрацията на глюкоза в кръвта, протичаща през панкреаса, се увеличава секрецията на инсулин, който намалява нивата на глюкозата); 2) хормоните, произведени от някои жлези, влияят върху секрецията на хормони от други жлези (например тироид-стимулиращият хормон на хипофизната жлеза стимулира секрецията на хормони щитовидната жлеза); 3) невронна регулацияобразуването на хормони се осъществява главно чрез хипоталамуса чрез промяна на нивото на секреция на либерини и статини от невроните на хипоталамуса, които влизат в предния лоб на хипофизната жлеза и влияят върху освобождаването на хормони там; 4) производството на хормони от клетките на надбъбречната медула и епифизната жлеза се увеличава, когато нервните импулси навлизат директно в тях. Нервни влакна, инервиращи други ендокринни жлези, основно регулират тонуса на кръвоносните съдове и кръвоснабдяването на жлезата, като по този начин влияят върху секрецията на хормони.

Различните хормони, произвеждани от различни жлези, могат да взаимодействат помежду си. Това взаимодействие може да се изрази в синергиядействия, антагонизъмдействия и в позволяващо действиехормони. Пример за синергичен или еднопосочен ефект е действието на адреналин (хормон на надбъбречната медула) и глюкагон (хормон на панкреаса), които активират разграждането на чернодробния гликоген до глюкоза и повишават нивата на кръвната захар. Пример за хормонален антагонизъм: адреналинът повишава нивата на кръвната захар, а инсулинът (хормон на панкреаса) намалява нивата на глюкозата.

Активиращият ефект на хормоните се изразява в това, че хормон, който сам по себе си не влияе на даден физиологичен показател, създава условия за по-добро действие на друг хормон. Например, самите глюкокортикоиди (хормони на надбъбречната кора) не влияят на тонуса на съдовите мускули, но повишават тяхната чувствителност към адреналин.

Дейността на ендокринните жлези се контролира от нервната система, която играе водеща роля в неврохуморалната регулация на функциите. Връзката между нервната и хуморалната регулация се проявява особено ясно във взаимодействието на мозъчната област - хипоталамуса и водещия ендокринна жлеза- хипофизната жлеза. Една от най-важните функции на хипоталамуса е регулиране на дейността на хипофизната жлеза. Има две регулаторни системи: 1) хипоталамо-аденохипофизна, състоящ се от някои ядра на средната група на хипоталамуса, функционално свързани с аденохипофизата; 2) хипоталамо-неврохипофизна, състоящ се от някои ядра на предната група на хипоталамуса, свързани със задния лоб на хипофизната жлеза, т.е. неврохипофиза.

Установено е, че секрецията на хормони от аденохипофизата се регулира от неврохормони на хипоталамуса, които са като хормони на хормоните. Неврохормоните се произвеждат от невросекреторни клетки, включени в средната група на ядрата на хипоталамуса. Неврохормоните се секретират от два вида: 1) либерини, или освобождаващи фактори, които повишават секрецията на хормони от аденохипофизата; 2) статини(инхибитори), които имат инхибиращ ефект върху освобождаването на определени хормони от аденохипофизата. Неврохормоните, образувани в невросекреторните клетки, навлизат в кръвта по аксоните на тези клетки и се транспортират през кръвоносните съдове от хипоталамуса до аденохипофизата, където действат върху клетките, секретиращи един или друг хормон. Регулира се секрецията на самите либерини и статини на принципа на отрицателната обратна връзка.

Хипоталамо-неврохипофизна системазапочва от невросекреторните клетки на някои ядра от предната група на ядрата на хипоталамуса. В тези клетки се произвеждат хормони окситоцинИ вазопресин(антидиуретичен хормон), които се транспортират по дългите си аксони до неврохипофизата, откъдето навлизат в кръвта.

Благодарение на връзките между хипоталамуса и хипофизната жлеза, единичен неврохуморална регулация на функциите.

СТРУКТУРНА ОРГАНИЗАЦИЯ НА МУСКУЛИТЕ. СТРУКТУРА

МУСКУЛНИ ФИБРИ. САРКОПЛАЗМЕН

РЕТИКУЛУМ. МИОФИБРИЛИ. МЕХАНИЗЪМ НА МУСКУЛНАТА

СЪКРАЩЕНИЯ. КОНТРАКТНИ ПРОТЕИНИ. ЕНЕРГИЯ

МУСКУЛНА КОНТРАКЦИЯ

Структурна единица скелетни мускулие набраздено мускулно влакно с диаметър от 10 до 100 микрона и дължина 2-3 см. Всяко влакно е многоядрено образувание, което възниква в ранна онтогенезаот сливането на миобластните клетки. Отвън влакното е покрито с обвивка - сарколема. Вътре има цитоплазма, т.нар саркоплазма.Намира се в саркоплазмата саркоплазмен ретикулуми контрактилния апарат на мускулните влакна - миофибрили. Миофибрилите изглеждат като тънки нишки с диаметър около 1 микрон, разположени в саркоплазмата по дължината на влакното. В един мускулни влакнаможе да съдържа

Лимфоидните клетки на тялото изпълняват основната функция в развитието на имунитета - имунитет, не само към микроорганизми, но и към всички генетично чужди клетки, например по време на тъканна трансплантация. Лимфоидните клетки имат способността да разграничават "своите" от "чуждите" и да елиминират "чуждите" (елиминират).

Предшественикът на всички клетки на имунната система е хематопоетичната стволови клетки. Впоследствие се развиват два вида лимфоцити: Т и В (зависими от тимуса и зависими от бурсата). Тези имена клетките са получили във връзка с техния произход. Т-клетките се развиват в тимуса (тимуса или тимусната жлеза) и под въздействието на секретираните от тимуса вещества в периферната лимфоидна тъкан.

Името В-лимфоцити (зависими от бурсата) идва от думата "бурса" - торба. Птиците развиват клетки, подобни на човешки В лимфоцити в бурсата на Фабрициус. Въпреки че при хора не е открит орган, подобен на бурсата на Фабрициус, името се свързва с тази бурса.

Когато В-лимфоцитите се развият от стволова клетка, те преминават през няколко етапа и се трансформират в лимфоцити, които могат да образуват плазмени клетки. Плазмените клетки от своя страна образуват антитела и на повърхността им има три класа имуноглобулини: IgG, IgM и IgA.

Възниква имунен отговор под формата на производство на специфични антитела по следния начин; чужд антиген, проникнал в тялото, се фагоцитира предимно от макрофаги. Макрофагите, обработвайки и концентрирайки антигена на повърхността си, предават информация за него на Т-клетките, които започват да се делят, „узряват“ и отделят хуморален фактор, който включва В-лимфоцитите в производството на антитела. Последните също „узряват” и се развиват в плазмени клетки, които синтезират антитела с дадена специфичност.

Така чрез съвместни усилия макрофагите, Т и В лимфоцитите изпълняват имунните функции на организма - защита от всичко генетично чуждо, включително патогени на инфекциозни заболявания. Защитата с помощта на антитела се осъществява по такъв начин, че имуноглобулините, синтезирани за даден антиген, комбинирайки се с него (антиген), го подготвят, правят го чувствителен към разрушаване и неутрализиране чрез различни естествени механизми: фагоцити, комплемент и др.

Теории за имунитета. Значението на антителата за развитието на имунитета е неоспоримо. Какъв е механизмът на образуването им? Този въпрос е обект на дебат и дискусия от дълго време.

Създадени са няколко теории за образуване на антитела, които могат да се разделят на две групи: селективни (селекция - селекция) и инструктивни (инструктират, инструктират, ръководят).

Селективните теории предполагат съществуването в тялото на готови антитела към всеки антиген или клетки, способни да синтезират тези антитела.

Така Ehrlich (1898) приема, че клетката има готови „рецептори“ (антитела), които се свързват с антигена. След свързване с антигена антителата се образуват в още по-големи количества.

На същото мнение са и създателите на други селективни теории: Н. Ерне (1955) и Ф. Верне (1957). Те твърдят, че вече в тялото на плода, а след това и в тялото на възрастен, има клетки, способни да взаимодействат с всеки антиген, но под въздействието на определени антигени определени клетки произвеждат „необходимите“ антитела.

Инструкционните теории [Gaurowitz F., Pauling L., Landsteiner K., 1937-1940] разглеждат антигена като "матрица", печат, върху който се образуват специфични групи от молекули на антитела.

Тези теории обаче не обясняват всички феномени на имунитета и в момента най-приетата е теорията за клоновата селекция на F. Burnet (1964). Според тази теория в ембрионалния период плодът има много лимфоцити - прекурсорни клетки, които се унищожават, когато се сблъскат със собствените си антигени. Следователно в тялото на възрастен вече няма клетки, които да произвеждат антитела срещу неговите собствени антигени. Въпреки това, когато възрастен организъм срещне чужд антиген, възниква селекция (селекция) на клонинг от имунологично активни клетки и те произвеждат специфични антитела, насочени срещу този „чужд“ антиген. Когато отново срещнат този антиген, има повече клетки от „избрания“ клонинг и те бързо образуват по-голямо количество антитела. Тази теория най-пълно обяснява основните явления на имунитета.

Механизмът на взаимодействие между антиген и антитела има различни обяснения. Така Ерлих оприличава тяхната комбинация на реакцията между силна киселина и силна основа с образуването на ново вещество като сол.

Борде смята, че антигенът и антителата се адсорбират взаимно като боя и филтърна хартия или йод и нишесте. Тези теории обаче не обясняват основното - спецификата на имунните реакции.

Фиг. 67 Схематично представяне на взаимодействието на антитела и

антиген. d - по схемата Marrek; B - по схемата на Полинг. Структура на комплекса: а - при оптимални съотношения; b - с излишък на антиген; c - с излишък на антитела.

Механизмът на свързване между антиген и антитяло се обяснява най-пълно от хипотезата на Marrek (решетъчна теория) и Pauling (теория на фермата) (фиг. 33). Marrek разглежда комбинацията от антиген и антитела под формата на решетка, в която антигенът се редува с антитялото, образувайки решетъчни конгломерати. Според хипотезата на Полинг (виж фиг. 33) антителата имат две валенции (две специфични детерминанти), а антигенът има няколко валенции - той е поливалентен. Когато антигенът и антителата се комбинират, се образуват агломерати, които приличат на „ферми“ от сгради.

При оптимално съотношение на антиген и антитела се образуват големи, силни комплекси, видими с просто око. При излишък на антиген всеки активен център на антитела се запълва с антигенна молекула, няма достатъчно антитела, които да се комбинират с други антигенни молекули, и се образуват малки комплекси, невидими за окото. При излишък от антитела няма достатъчно антиген за образуване на решетка, детерминантите на антителата отсъстват и няма видима проява на реакцията.

Въз основа на горните теории днес спецификата на реакцията антиген-антитяло се представя като взаимодействие на детерминантната група на антигена и активни центровеантитела. Тъй като антителата се образуват под въздействието на антиген, тяхната структура съответства на детерминантните групи на антигена. Детерминантната група на антигена и фрагментите на активните центрове на антитялото са противоположни електрически зарядии, когато се комбинират, образуват комплекс, чиято сила зависи от съотношението на компонентите и средата, в която те взаимодействат.

Изследването на имунитета - имунологията - постигна голям успех през последните десетилетия. Откриването на моделите на имунния процес направи възможно решаването на различни проблеми в много области на медицината. Разработени са и се усъвършенстват методи за предотвратяване на много инфекциозни заболявания; лечение на инфекциозни и редица други (автоимунни, имунодефицитни) заболявания; предотвратяване на смърт на плода в ситуации на резус конфликт; трансплантация на тъкани и органи; борба срещу злокачествени новообразувания; имунодиагностика - използване на имунни реакции за диагностични цели.

Имунните реакции са реакции между антиген и антитяло или между антиген и сенсибилизирани лимфоцити, които възникват в жив организъм и могат да бъдат възпроизведени в лаборатория.

Имунните реакции навлизат в практиката за диагностициране на инфекциозни заболявания в края на 19 и началото на 20 век. Поради високата си чувствителност (те улавят антигени в много големи разреждания) и, най-важното, строга специфичност (те позволяват да се разграничат антигени, които са сходни по състав), те са намерили широко приложение при решаването на теоретични и практически въпроси на медицината и биологията . Тези реакции се използват от имунолози, микробиолози, специалисти по инфекциозни болести, биохимици, генетици, молекулярни биолози, експериментални онколози и лекари от други специалности.

Реакциите на антиген с антитяло се наричат ​​серологични (от латински serum - серум) или хуморални (от латински humor - течност), тъй като участващите в тях антитела (имуноглобулини) винаги се намират в кръвния серум.

Антигенните реакции със сенсибилизирани лимфоцити се наричат ​​клетъчни реакции.

Фиг. 68 Взаимодействие на антигени с антитела

Фиг.69 Диаграма на имунния отговор.

Имунен отговор е процес на клетките на имунната система, който се индуцира от антиген и води до образуването на АТ или имунни лимфоцити. В този случай специфичните реакции винаги са придружени от неспецифични: като фагоцитоза, активиране на комплемента, NK клетки и др.

Въз основа на механизма на образуване има 2 вида имунен отговор:хуморални и клетъчни.

Хуморален имунен отговор– е в основата на антитоксичния, антибактериален и противогъбичен имунитет. B-LFs участват в неговото развитие: те са плазмени клетки, които синтезират антитела; и В клетки на паметта.

Клетъчен имунен отговорсе образува главно върху Ag на вируси, туморни клетки и трансплантирани чужди клетки. Основните му ефекторни клетки са Т-лимфоцити: CD8+ -цитотоксични T-LF и Т-клетки с фенотип CD4+, отговорни за свръхчувствителност от забавен тип - T HRT -LF, както и Т-клетки на паметта.

Развитие на един или друг вид имунен отговорнасочени от Т-хелперни цитокини. В зависимост от секретираните цитокини, Т хелперните клетки се разделят на Т хелперни типове 1, 2 и 3.

Т помощни клетки1 th Типотделят IL - 2 , 7, 9, 12, 15, у-IFN и TNF-α. Тези цитокини са основните индуктори клетъченимунен отговор и съответно възпаление.

Т помощни клетки2 th Типсекретират IL – 2, 4 ,5 , 6,10 , 13, 14 и т.н., които активират хумораленимунен отговор.

Т помощни клетки3 th Типотделят трансформиращ растежен фактор-β (TGF-β) – това е основният супресоримунен отговор - името им е Т-супресори (не всички автори признават съществуването на отделна популация на Th-3).

д-р хуморални фактори на потискане - виж регулиране от тях. отговор.

Т-хелперните клетки от всичките 3 типа се диференцират от наивен CD4+ Т-лимфоцит (Th-0), узряването на който в един или друг тип Т-хелперни клетки (1-ви, 2-ри или 3-ти) зависи от:

от природата на антигена;

наличието на определени цитокини в околната среда около клетката.

Лимфоцитите получават цитокинови сигнали от APC, NK клетки, мастни клетки и др.: за образуването на Th-1 те се нуждаят IL-12, 2.18, IFN –y, TNF-α/β; за образуването на Th-2 е необходимо IL-4.

Механизъм на имунния отговор

За осъществяване на имунен отговор са необходими три вида клетки - макрофаги (или дендритни клетки), Т-лимфоцити и В-лимфоцити (триклетъчна кооперативна система).

Основен етапи на имунния отговорса:

1. Ендоцитоза на антиген, неговата обработка и представяне на LF;

2. Разпознаване на антиген от лимфоцити;

3. Активиране на лимфоцитите;

4. Клонална експанзия или пролиферация на лимфоцити;

5. Съзряване на ефекторни клетки и клетки на паметта.

6. Разрушаване на антигена.

Хуморален имунен отговор.

1 .Етап на абсорбция, обработка и представяне на антигена.

Антиген-представящата клетка (APC - макрофаг, дендритна клетка или B-LF) фагоцитира Ag и се изпраща до лимфните възли; по пътя клетката обработва (катализира) антигена с помощта на ензими до пептиди. В резултат на това антигенна детерминанта се освобождава от Ag (това е имуноактивен пептид или информационна част), която се зарежда върху HLA-2 молекулата и се извежда на клетъчната повърхност за представяне. В лимфния възел APC представя разцепения антиген на лимфоцита. Този процес включва наивен CD4+ лимфоцит, който контактува с носителската част на антигена (и също така получава цитокинов сигнал - IL-4 от APCs, дендритни клетки и др.) и се диференцира в Т-хелпер тип 2.

2 .Етап на разпознаване.

В основата модерни идеиЗа този етап се крият следните постулати:

На LF мембраната има специфични антиген-свързващи рецептори и тяхната експресия не зависи от това дали организмът преди това е срещал даден антиген или не.

Един лимфоцит съдържа рецептор само с една специфичност (виж по-горе).

Лимфоцитите с рецептори с определена специфичност представляват клонинг (т.е. те са потомци на една родителска клетка).

Лимфоцитите могат да разпознаят чуждия антиген на повърхността на макрофага само на фона на собствения си HLA антиген (така нареченото двойно разпознаване)необходима е комбинация на антигена с HLA молекулата.

B-LF разпознава антиген (на APC мембраната на фона на HLA-2) с помощта на Tx-2 (извънклетъчни вируси) или без него (бактериални антигени).

В този случай B-LF разпознава информационната част на антигена с помощта на BCR (това са повърхностни IgM и D, свързани с CD молекули (19, 21, 79 или 81).

Т-хелпер носещ, с помощта на TCR, свързан с CD4, някои Т-независими бактериални антигени се разпознават от BCR рецептора без помощта на Т-хелперни клетки).

3 .Етап на активиране.

Дори по време на разпознаване V-lf получава сигнали:

а)специфичен – информация за Ag от Th-2 (h/w антигенен мост или чрез секреция на разтворимата част на Ag)

б)неспецифични сигнали за активиране:

Чрез IL-1, секретиран от макрофага,

Чрез Т-хелперни цитокини тип 2 (напр. IL-2), чиято секреция също се индуцира от макрофаг IL-1.

Сигналната трансдукция включва сложни клетъчни реакции: тирозин кинази (свързани с CD-79), фосфолипаза C-, протеин киназа C се активират, вътреклетъчният Ca се мобилизира и се включва транскрипцията на гена, кодиращ IL-2 (този цитокин е ключов растежен фактор за LF в имунния отговор). Метаболизмът на арахидоновата киселина също се променя и транскрипцията на гени за структурни протеини, които осигуряват митозата, се включва.

4 .Стадий на клонова пролиферация. След разпознаване и активиране на антигена В-лимфоцитите започват да се размножават (пролиферират). Този процес протича в лимфните възли и се регулира от Т-хелперни цитокини тип 2: IL-2, 4, 5, 6, 10, 13, 14 и др.

5 .Стадий на диференциация. след пролиферация В-лимфоцитите узряват и се превръщат в плазмени клетки, които мигрират към костния мозък и лигавиците, където синтезират антитела, които влизат в кръвта (това е IgM - още в първия ден от клиничната изява на инфекцията и IgG - на дни 5-7; ранната поява на IgG в кръвния серум показва вече съществуваща имунна памет към тази инфекция) или в лигавичните секрети (това е IgA). Някои активирани B-LF не се диференцират в плазмени клетки, но остават дълготрайни В клетки на паметта. Те осигуряват по-бърз и по-ефективен вторичен имунен отговор при повторно излагане на антигена. След края на имунния отговор се образуват и дългоживеещи плазмени клетки, които подпомагат синтеза Игбез антигенна стимулация1,5 години. На този етап: лимфни възли, сливици, далак.

6 .Етап на разрушаване на антигенапротича с участието на неспецифични защитни фактори.

Механизми на разрушаване на антигена:

Комплемент-зависим лизис на имунни комплекси AG+AT;

Фагоцитоза и разграждане на разтворими ИР от макрофаги;

Антитяло-зависима клетъчна цитотоксичност (ADCC) – Abs опсонизират целевите клетки и след това клетките убийци се прикрепят към Fc фрагмента на антитялото и унищожават целевата клетка. Клетките убийци могат да бъдат NK клетки, моноцити/макрофаги, гранулоцити.

Клетъчен имунен отговорсе изпълнява по подобен начин. В реакциите участват 2 вида Т-лимфоцити - CTL или T HZT-LF, които разпознават Ag на повърхността на APC (dendritic cell или m/f) на фона на HLA-1. Tx-1 участва в разпознаването. Разпознаването на антигена от Т-клетките става с помощта на TCR рецептора, който, както вече беше споменато, е свързан с CD8 молекулата (корецептор) на CTLs и с CD4 на T H3 лимфоцитите.

Тип 1 Т-хелперни клетки секретират цитокини - (IL-2, 7, 9, 12, 15, IF-, TNF), които стимулират пролиферацията и узряването на T-LF (CTL или T HCT клетки) в лимфните възли и зрели клетки на далака.

CD8+-CTL клоновете растат бързо, CD4+-T HZT-lf клоновете растат бавно.

Някои Т клетки се превръщат в Т клетки на паметтас фенотип (съответно) CD4+ или CD8+, морфологично, за разлика от B-LF, те не се променят.

Крайният етап на клетъчния имунен отговоре унищожаването на антигена по няколко начина:

 цитолизаприцелни клетки от лимфоцити с помощта на протеини - перфорини, които образуват пори в клетъчната мембрана. Перфорините се съдържат в гранули на NK клетки и CTL; в присъствието на Ca 2+ те образуват трансмембранен канал върху мембраната на целевата клетка; тяхната структура е подобна на C9.

индукция на апоптоза(от CTL гранули - гранзими, това са серин естерази, които проникват в целевите клетки през "перфоринови" пори, те активират гени, кодиращи Е за фрагментация на ДНК или разпадане на клетъчното съдържание).

фагоцитозаклетки - мишени (с участие в имунния отговор на възпалителни клетки - Т ХЗТ и съответно реакцията на ХЗТ). T HRT -lf h/w секретирани цитокини (IF-γ и MIF) привличат m/f и неутрофили към лезията имунно възпалениеи ги активирайте. Активираните макрофаги и неутрофили фагоцитират прицелните клетки.

Видове имунен отговор. Имунният отговор е реакцията на организма към въвеждането на чужди за него макромолекули. Вещество, което може да предизвика специфичен имунен отговор, се нарича антиген.

Имуногенността на антигена, т.е. способността да предизвика имунен отговор, зависи не само от неговата чуждост, но и от неговото молекулно тегло (молекули с тегло под 5000 обикновено не са имуногенни), структурна хетерогенност, устойчивост на разрушаване от ензими, и животински видове.

В природата има огромно разнообразие от антигени на животни, растения и микробен произход. Те могат да бъдат класифицирани според различни знаци, включително естеството на специфичността (видова, групова, хетерогенна, специфична за етапа в онтогенезата и др.). Примери за антигени включват, по-специално, антигени на хистосъвместимост, които участват в разпознаването и елиминирането на анормални телесни клетки или трансплантирани тъкани; алергени от животински и растителен произход (полени, кожни люспи, косми, пера и др.), причиняващи повишена чувствителност на тялото; кръвногруповите антигени са глюкопротеини, които въпреки че не предизвикват образуването на антитела в организма, реагират с тях in vitro.

Има два основни вида имунни отговори на организма към антигена - хуморален и клетъчен. Хуморалният отговор се състои в производството на антитела, които циркулират в кръвта и се свързват специфично с чужди за тялото молекули. Клетъчният имунен отговор включва образуването на специализирани клетки, които реагират с антигена, като се свързват и впоследствие го унищожават. Клетъчният имунитет е насочен главно срещу клетъчни антигени – бактерии, патогенни гъбички, чужди клетки и тъкани (трансплантирани или туморни).

Два основни вида имунни реакции се медиират от различни класове лимфоцити: В-лимфоцитите са отговорни за хуморалния имунитет, а Т-лимфоцитите са отговорни за клетъчния имунитет. При животни с премахнат тимус в ранна възраст обаче се нарушават не само клетъчните имунни реакции, но и способността за производство на антитела е намалена. Това се дължи на факта, че някои Т-клетки „си сътрудничат“ с В-клетките в процеса на формиране на хуморален имунитет.

Механизъм на имунния отговор. Преди антигенна стимулация („в покой“) Т- и В-лимфоцитите са морфологично неразличими. Те могат да бъдат диференцирани или чрез идентифициране на имуноглобулини - рецептори на повърхността на В-лимфоцитите, или чрез идентифициране на рецептори за овчи еритроцити на повърхността на Т-лимфоцитите (реакцията на образуване на "еритроцитни розетки").

Ориз. Схема на участие на Т- и В-лимфоцитите в клетъчния и хуморален имунитет.

Под въздействието на антигена настъпва пролиферация и диференциация на двете клетки. Активирани Т клеткисе трансформират в лимфобласти, които дават начало на няколко субпопулации от клетки (фиг. 159). Сред тях са активни Т-лимфоцити - "убийци" ("убийци"), Т-лимфоцити-супресори, потискащи имунния отговор, Т-лимфоцити-помощници, интегриращи имунния отговор чрез сътрудничество с В-лимфоцити в производството на антитела или чрез стимулиране на Т-клетки-убийци. Всички тези партньорски Т-клетки имат едни и същи антигенни рецептори и едни и същи антигени на основен комплекс за хистосъвместимост (МНС). Последните са мембранни гликопротеини на клетките, които осигуряват тяхната имунологична съвместимост.

Активираните Т-лимфоцити от всички популации също отделят разтворими фактори (лимфокини), които регулират проявата на клетъчния имунитет (потискане, сътрудничество, придобиване на специфични свойства от Т-лимфоцитите) и активират фагоцитната активност на макрофагите. Примери за лимфокини включват глюкопротеинът интерлевкин, който стимулира растежа и пролиферацията на Т-лимфоцитите, и протеинът интерферон, който потиска пролиферацията на вирусите и едновременно с това засилва фагоцитозата.

Всички прояви на функционалните характеристики на отделните субпопулации на Т-лимфоцитите могат да се наблюдават in vitro, като им се въздейства със специални протеинови вещества - лекгини, които имат митогенна активност.

След това активираните с антиген В-лимфоцити стават производители на антитела. При първи контакт с антиген настъпва тяхното първоначално активиране или сенсибилизация. Някои от дъщерните клетки се превръщат в клетки на имунологичната памет, други се заселват в периферните лимфни органи. Тук те се превръщат в плазмени клетки с добре развит гранулиран ендоплазмен ретикулум. Плазмените клетки, с участието на Т-хелперните лимфоцити, започват да произвеждат антитела, които се освобождават в кръвната плазма.

Клетките на имунологичната памет не дават първичен имунологичен отговор, но при повторен контакт със същия антиген лесно се превръщат в клетки, секретиращи антитела. Диаграма на експеримента, потвърждаваща отговорността на лимфоцитите за разпознаване на чужди антигени, е показана на фигурата. Облъчването на животни с гама лъчи води до смъртта на лимфоцитите; При такива животни няма имунен отговор към въвеждането на антигена. При облъчено животно, което е получило лимфоцити от нормален донор от същата инбредна линия, реакцията към антигена се възстановява. При облъчено животно, което е получило други (нелимфоцитни) клетки от нормален донор, имунният отговор не се възстановява.

Както е известно, по време на имунния отговор възниква физикохимична връзка между чужд антиген и (специфично) антитяло, което реагира само с него, което допринася за неутрализирането и разграждането на антигените. Възниква въпросът: как организмът може да образува специфично антитяло за всеки от стотиците хиляди антигени, произхождащи от външната среда. Наскоро бяха направени опити да се обясни имунният отговор чрез две противоречиви теории: инструктивната и селективната теория.

аз Теория на обучението: антигенът, като даде проба, предизвиква образуването на специфично антитяло, което реагира само с него (тази теория в тази форма може да се счита за опровергана.)

II. Електорална теория: в резултат на генетични изследвания и изясняване на химичната структура на имуноглобулина, селективната теория може да се счита за доказана. На повърхността на антигените има детерминантни групи (странични вериги); тялото има наследствена способност, заложена в ДНК на клетъчното ядро, да образува специфични антитела, които реагират с антигени. Ако тялото срещне определен антиген, в резултат на стимулация лимфоцитите, притежаващи реактивен протеин, се размножават избирателно; лимфоцитна популация, способна да произвежда такова специфично антитяло, се нарича клонинг.

Полученото антитяло, според съществуващия опит, е само частично специфично, тъй като свързани видове или протеини с подобна функция дават кръстосана реакция, а в някои случаи дори системно отдалечени антигени могат да дадат реакция (например антиген на Forsman). Това се дължи на факта, че по време на имунизация в тялото почти винаги се въвеждат една или повече сложни протеинови молекули с многобройни свойства. характерни групи(детерминанти). При изследването на кристални и синтетични протеини обаче беше установено, че една имуноглобулинова молекула може да реагира с не повече от две детерминанти.

По отношение на антигенната детерминанта, според изследванията на Левин, в резултат на генетична регулация, законът за "всичко или нищо" важи за имунния отговор. Според нашето изследване, същото правило важи за алергените: дете, чувствително към синтетичен лизин-вазопресин, не предизвиква никаква алергична реакция към окситоцин, въпреки че последният се различава от вазопресина само по една циклична аминокиселина, в допълнение към лизина, който е биологично ефективен.

Имунотолерантност. Това състояние е противоположно на имунитета: тялото реагира на въвеждането чужд антигенне дава имунен отговор, който, както следва от горното, може да възникне в резултат на генетична особеност: в на този човекняма лимфоцитен клонинг, способен да образува съответното антитяло. Под влияние на много голямо количество (насищащ) антиген или често повтарящи се ниска дозаантиген, вече съществуващ имунен отговор може да спре и може да възникне толерантност към определен антиген, т.е. тялото временно или постоянно ще загуби способността си да синтезира или освобождава имунни вещества по отношение на даден антиген. Толерантността е толкова специфична, колкото и имунният отговор: тя се отнася само до специфичен антиген.

Механизъм на придобита толерантност:

1. Преобладаването на антигените блокира антителата, разположени на повърхността на В-лимфоцитите и предотвратява пролиферацията на съответните клетъчни клонове. Инхибирането на клетъчните функции с помощта на цитотоксични агенти допринася за появата на толерантност.

2. Антитялото, когато се прилага във високи концентрации, може също да доведе до толерантност чрез свързване с антигена, преди да достигне специфични реактивни лимфоцити.

3. Според повечето нови изследвания, стимулирането на инхибиторните (супресорни) Т клетки е много важно за развитието на толерантност.

Хибридизация. Според най-новите изследванияЧрез съвместно отглеждане на два вида лимфоцити, способни на различни имунни отговори в тъканна култура, могат да се получат моноклонални клетки (образуващи един тип антитяло). Това отваря нова възможност за пасивна защита и в бъдеще ще бъде възможно да се произвеждат човешки антитела в големи количества.

Химическата структура на имуноглобулиновата молекула е известна от изследванията на Еделман. Вече беше установено по-рано, че имуноглобулиновата молекула, чрез разцепване на дисулфидни мостове, може да бъде разделена на две H вериги (тежки) и две L вериги (леки). Чрез смилане на папаин молекулата може да бъде фрагментирана по друг начин: след това две части, наречени Fab, и една част, наречена Fc, се отделят.

Страхотен фрагмент. Той образува мястото на свързване за специфичен антиген. Фрагментът съдържа пълната L верига и част от веригата Н. Външната (амино-крайна) част или N сегмент на двете вериги е променливата V област. Той съдържа 111 аминокиселини, чието специфично свързване се определя от последователността и стерео конфигурацията, която варира между отделните антитела. Редът на аминокиселините (последователността) на другата част не зависи от способността за реакция със специфичен антиген: това е С сегментът (константа). Последният е индивидуално различен и по този начин са описани много варианти по отношение на качеството на IgG.

Молекулно тегло на вериги L:20000. По отношение на антигенността има два вида леки вериги: капа и ламбда (но има само един тип на молекула).

Фрагмент Fc. Той представлява част от веригата Н. Сам по себе си той не се свързва с антигена, но в случай на физикохимична реакция между Fab и антигена, индуцира верига от биологични реакции.

Възможна е класификация на имуноглобулините въз основа на различната антигенност на Н веригите; В момента се разграничават пет вида имуноглобулини. L веригата във всеки случай може да бъде двойна: капа и ламбда.