Внутренняя среда организма: кровь, тканевая жидкость, лимфа. Учение И. И. Мечникова о защитных свойствах крови. Иммунитет. Борьба с эпидемиями - ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ - ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ

Внутренняя среда организма — это кровь, лимфа и тканевая жидкость, омывающая клетки организма. Для внутренней среды характерно относительное постоянство состава, физических и химических свойств. Благодаря этому и создаются относительно постоянные условия существования всех клеток и тканей организма (гомеостаз). В поддержании гомеостаза участвуют органы, которые доставляют необходимые для нормальной работы организма вещества и удаляют из организма продукты распада. Для поддержания гомеостаза необходимо сохранение в организме относительно постоянного количества воды и электролитов. Исходя из этого, становится понятным, что одна из главнейших ролей в поддержании гомеостаза принадлежит крови.

Лимфа — это бесцветная, почти прозрачная жидкость. Однако лимфа грудного протока и лимфатических сосудов кишечника через 6-8 часов после приема жирной пищи имеет молочно-белый цвет, так как в ней содержатся эмульгированные жиры, всосавшиеся в кишечнике. Она отличается от плазмы тем, что содержание белков в плазме примерно в два раза выше, чем в лимфе. В лимфе, как и в плазме крови, содержится фибриноген, то есть она способна к свертыванию. Лимфа, оттекающая от разных органов тканей, имеет разный состав, так, например, лимфа в лимфатических сосудах желез внутренней секреции содержит гормоны. В лимфе содержится небольшое число лейкоцитов, которые попадают в лимфу из кровеносных капилляров через тканевую жидкость. При повреждении кровеносных капилляров (например, при ионизирующей радиации) в тканевую жидкость может поступить значительное количество не только лейкоцитов, но и эритроцитов, которые затем перейдут в лимфатические капилляры. В лимфе грудного протока содержится много лимфоцитов, которые образуются в лимфатических узлах; с током лимфы эти лимфоциты уносятся в кровь.

Лимфатические сосуды — это «дренажная» система, удаляющая избыток тканевой жидкости. Еще одна важная функция лимфатической системы обусловлена тем, что оттекающая от тканей лимфа проходит через лимфатические узлы. В этих узлах задерживаются некоторые чужеродные частицы, например, бактерии и даже пылевые частицы. В лимфатических узлах образуются лимфоциты, которые участвуют в создании иммунитета.

Тканевая жидкость — это связующее звено между кровью и лимфой. Она есть в межклеточных пространствах всех тканей и органов. Из этой жидкости клетки поглощают необходимые им вещества и выделяют в нее продукты обмена. По составу она близка к плазме крови, отличается от плазмы меньшим содержанием белка. Состав тканевой жидкости меняется в зависимости от проницаемости кровеносных и лимфатических капилляров, от особенностей обмена веществ клеток и тканей. При нарушении лимфообращения тканевая жидкость может накапливаться в межклеточных пространствах, что приводит к образованию отеков.

Кровь — это жидкая соединительная ткань. Она состоит из плазмы и форменных элементов. Плазма — это жидкое межклеточное вещество, форменные элементы — это клетки крови. Плазма составляет 50-60% объема крови и на 90% состоит из воды. Остальное — это органические (около 9,1%) и неорганические (около 0,9%) вещества плазмы. К органическим веществам относятся белки (альбумин, гамма-глобулин, фибриноген и др.), жиры, глюкоза, мочевина. Благодаря наличию в плазме фибриногена кровь способна к свертыванию — важной защитной реакции, спасающей организм от кровопотери.

Эритроциты — это красные кровяные клетки; у млекопитающих и человека они не содержат ядра. Имеют двояковогнутую форму; диаметр их примерно 7-8 мкм. Суммарная поверхность всех эритроцитов примерно в 1500 раз больше поверхности тела человека. В 1 мм3 крови их содержится 4—5 млн. Образуются они в красном костном мозге и выполняют дыхательную функцию — транспортируют кислород и частично углекислый газ. Транспортная функция эритроцитов обусловлена тем, что в них содержится белок гемоглобин, в состав которого входит двухвалентное железо. Разрушается гемоглобин в печени и селезенке. Содержание гемоглобина в крови составляет 130-160 г/л у мужчин и 120-140 г/л у женщин. При снижении содержания гемоглобина или количества эритроцитов развивается анемия. Количество эритроцитов в крови увеличивается при гипоксии (недостатке кислорода) и уменьшается при анемии. Эритроциты — это долгоживущие клетки крови: они живут 30-120 дней.

Вторая группа форменных элементов крови — это лейкоциты. Это бесцветные клетки. Они содержат ядра и по размеру больше эритроцитов. В 1 мм3 содержится 4-9 тыс. лейкоцитов. Образуются они в красном костном мозге и селезенке, а также в лимфатических узлах.

Лейкоциты делятся на две группы: зернистые (гранулоциты) и незернистые (агранулоциты). К первой группе относятся нейтрофилы (50-79% всех лейкоцитов), эозинофилы и базофилы. Ко второй группе относятся лимфоциты (20-40% всех лейкоцитов) и моноциты. Нейтрофилы, моноциты и эозинофилы обладают наибольшей способностью к фагоцитозу, обеспечивают клеточный иммунитет. Некоторые фагоциты обладают амебоидным способом движения и могут выходить из кровяного русла в ткани. Лимфоциты обеспечивают гуморальный иммунитет. Лимфоциты могут жить очень долго; они обладают «иммунной памятью», то есть усиленной реакцией при повторной встрече с чужеродным телом. Т-лимфоциты — тимусзависимые лейкоциты. Это клетки-киллеры — они убивают чужеродные клетки. Есть также Т-лимфоциты-хелперы — они стимулируют иммунитет, взаимодействуя с В-лимфоцитами. В-лимфоциты участвуют в образовании антител.

Фагоцитоз и создание иммунитета — это и есть основные функции лейкоцитов. Кроме того, лейкоциты играют роль санитаров, так как уничтожают погибшие клетки. Число лейкоцитов увеличивается после еды, при тяжелой мышечной работе, при воспалительных процессах, инфекционных болезнях. Уменьшение числа лейкоцитов ниже нормы (лейкопения) может быть признаком тяжелого заболевания.

Тромбоциты, или кровяные пластинки, — самые мелкие форменные элементы. В 1 мм3 их содержится 200-40Q тысяч. Образуются они в красном костном мозге. Основная функция тромбоцитов — участие в свертывании крови, так как при их разрушении в плазму выходят факторы свертывания. При снижении числа тромбоцитов (тромбоцитопении) свертываемость крови снижается.

При крупных кровопотерях и некоторых заболеваниях пациентам делают переливание крови от донора (человека, который отдает кровь) к реципиенту (человеку, которому переливают кровь). При этом необходимо учитывать совместимость крови, так как при переливании несовместимой крови происходит слипание («склеивание») эритроцитов и они погибают. У людей различают 4 группы крови. У людей с I группой крови на поверхности эритроцитов нет агглютиногенов («склеиваемых» веществ), а в плазме есть оба типа агглютининов (их обозначают буквами греческого алфавита — альфа и бета; агглютинины — это «склеивающие» вещества). В связи с этим эту группу обозначают как нулевую (0). Люди, имеющие 0 группу крови (таких людей около 40%), — универсальные доноры, но им самим можно переливать кровь только 0 группы. Объясняется это тем, что кровь 0 группы не может «склеиться» (эта реакция называется агглютинацией): ведь в ней нет склеиваемых веществ — агглютиногенов. В эритроцитах крови II группы (группы А) содержится агглютиноген А, а в плазме — агглютинин бета. В эритроцитах III группы (группы В) — агглютиноген В, а в плазме — агглютинин альфа. Кровь людей II и III группы можно переливать только тем людям, у кого такая же группа крови, или же людям с IV группой крови. В эритроцитах крови IV группы (группы АВ) — агглютиногены А и В; агглютининов в плазме у этой группы крови нет. Люди с IV группой крови (их около 6%) — универсальные реципиенты, так как им можно переливать кровь всех четырех групп.

Кроме того, при переливании крови надо учитывать резус-фактор (Rh-фактор). Этот фактор содержится в эритроцитах у 86% людей. Кровь этих людей называют резус-положительной. Если такую кровь перелить людям, кровь которых резус-отрицательная (не содержит резус-фактора), то в крови у последних образуются специальные агглютиногены и вещества, приводящие к слипанию и разрушению эритроцитов. Повторное переливание резус-положительной крови вызовет склеивание и разрушение (гемолиз) эритроцитов и может привести к смерти. Именно поэтому каждый человек должен знать свою группу крови, и какая это кровь — резус-положительная или резус-отрицательная.

Защитные свойства организма выражаются в целом ряде защитных механизмов. К ним относятся, например, способность крови и лимфы к свертыванию (существование противосвертывающей системы), способность сердечнососудистой системы перераспределять кровоток в зависимости от потребности органов в доставке кислорода, способность кожи к защите внутренних органов от действия ультрафиолетового излучения, барьерная функция печени, обеспечивающая обезвреживание ядовитых продуктов распада, и т. д.

Процесс свертывания крови активизируется при повреждении стенок сосудов. Основные этапы этого процесса следующие: из клеток поврежденных тканей и тромбоцитов высвобождается тромбопластин. Под его влиянием в присутствии катионов кальция содержащийся в плазме белок протромбин превращается в тромбин. Белок протромбин образуется в печени, и для его образования необходим витамин К, который синтезируется в кишечнике при участии его микрофлоры. Далее под действием тромбина в присутствии кальция происходит образование из находящегося в плазме в растворенном состоянии белка фибриногена нерастворимого белка фибрина. В присутствии кальция и нескольких других факторов свертывания крови фибриноген полимеризуется, образуются нити фибрина, а из нитей фибрина образуется сеть, в ячейках которой задерживаются клетки крови, то есть формируется рыхлый кровяной сгусток. Этот процесс в норме идет несколько минут. Через несколько часов сгусток сжимается, из него выделяется сыворотка, а на месте исходного сгустка образуется плотный тромб, который состоит из нитей фибрина и клеток крови. Фибриноген содержится и в лимфе, но процесс свертывания лимфы идет гораздо медленней.

Наряду со свертывающей системой в организме существует противосвертывающая система, которая препятствует образованию тромба в нормальных условиях и обеспечивает рассасывание тромба после восстановления поврежденной стенки сосуда. Основной белок этой системы — гепарин. Регуляцию обеих систем — свертывания и противосвертывания — обеспечивают нервная и гуморальная системы.

Одна из важнейших задач организма — это защита от генетически чужеродных веществ. Эту функцию выполняет иммунная система организма. Иммунитет (от лат. immunitas — освобождение, избавление от чего-либо) — это невосприимчивость организма к инфекционным и неинфекционным агентам, у которых есть антигенные свойства. Антигены — это чужеродные органические вещества с высоким молекулярным весом. При проникновении в организм антигены могут вызывать образование специфических белков — антител. Антитела выделяют В-лимфоциты. Антигены соединяются с антителами, которые возникли в организме под их влиянием, и в результате этой реакции образуется комплекс «антиген-антитело». Антигенные свойства есть у бактерий, вирусов, некоторых ядовитых веществ. Антигенными свойствами может обладать донорская кровь.

Различают следующие виды иммунитета:

Естественный врожденный иммунитет передается по наследству, Так, например, люди невосприимчивы к чуме рогатого скота, а кошки и собаки — к столбнячному токсину.

Естественный приобретенный иммунитет формируется, когда организм получает иммунные тела через плаценту или с материнским молоком. Такой иммунитет приобретается пассивно. Если антитела образуются после перенесенного заболевания, то формируется активный иммунитет.

Искусственный активный иммунитет вырабатывается при введении вакцины, которая содержит ослабленные или убитые возбудители или их ядовитые продукты обмена — токсины; такой иммунитет сохраняется очень долго. Вакцинация была разработана французским микробиологом Луи Пастером в 1881 г.

Искусственный пассивный иммунитет возникает при введении лечебной сыворотки, уже содержащей готовые антитела; такой иммунитет сохраняется недолго.

Первая линия защиты организма от возбудителей инфекционных заболеваний — это кожа и слизистые оболочки. В выделениях потовых и сальных желез содержатся вещества, которые вызывают гибель возбудителей заболевания, — это естественные факторы иммунитета (например, белок лизоцим, который есть в слюне). К естественным факторам относятся и интерфероны — белки, вырабатываемые клетками в ответ на проникновение вирусов. Эти белки препятствуют размножению вирусов. Воспаление — это тоже защитная реакция организма на проникшую инфекцию.

Важный фактор иммунитета — описанная выше фагоцитарная активность лейкоцитов. Явление фагоцитоза было открыто И.И. Мечниковым в 1882 г. В 1908 г. он получил за это открытие Нобелевскую премию.

Фагоцитоз и создание иммунитета — это и есть основные функции лейкоцитов.

Инфекционные заболевания вызываются патогенными бактериями (сыпной тиф, чума, холера, сифилис, туберкулез, ангина и т. д.) или вирусами (грипп, СПИД, герпес, гепатит, корь, бешенство, натуральная оспа, энцефалит, многие злокачественные опухоли и т. д.).

Меры борьбы с инфекционными заболеваниями сводятся к следующим: дезинфекция, ультрафиолетовое облучение, стерилизация (нагрев до 120 °С), пастеризация (нагрев продуктов несколько раз до 60-70 °С), уничтожение переносчиков, изоляция больных, соблюдение мер личной гигиены. Заболевших бактериальными инфекциями лечат антибиотиками, а вирусными инфекциями — противовирусными препаратами.

При эпидемии какого-либо инфекционного заболевания необходимо проводить вакцинацию, принимать препараты, активирующие иммунную систему человека (например, интерферон).

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) поражает Т-лимфоциты, которые относятся к группе хелперов (помощников). Это резко подавляет клеточный и гуморальный иммунитет. Развивается иммуно-дефицитное состояние — организм оказывается беззащитным перед возбудителями инфекционных болезней, а также перед развитием опухолей.

Заражение происходит от человека, больного СПИДом (синдромом приобретенного иммунодефицита), или от вирусоносителя (ВИЧ-инфицированного человека). Заражение может произойти при половом контакте, переливании крови, при использовании шприцев, игл, медицинских инструментов, загрязненных кровью больных СПИДом или вирусоносителей. Основные группы риска — наркоманы, гомосексуалисты, проститутки, люди, больные гемофилией (при этой болезни необходимо часто переливать кровь, и поэтому высока опасность проникновения вируса СПИДа). Меры защиты — это прежде всего здоровый образ жизни. Кроме того, необходим тщательный контроль за донорской кровью, обследование людей, относящихся к группам риска, а также людей, которые контактировали с ВИЧ-инфицированными или больными СПИДом. Необходимо применение одноразовых шприцев, стерилизация хирургических инструментов. Необходимо соблюдение правил личной гигиены.