Физиологические барьеры организма - это один из механизмов резистентности, которые служат для защиты организма или отдельных его частей, предотвращают нарушение постоянства внутренней среды при воздействии на организм факторов, способных разрушить это постоянство - физических, химических и биологических свойств крови, лимфы, тканевой жидкости.
Условно различают внешние и внутренние барьеры.
К внешним барьерам относят:
1. Кожу, охраняющую организм от физических и химических изменений в окружающей среде и принимающую участие в терморегуляции.
2. Наружные слизистые оболочки, обладающие мощной антибактериальной защитой, выделяя лизоцим .
Дыхательный аппарат обладает мощной защитой,постоянно сталкиваясь с огромным количеством микробов и различных веществ окружающей нас атмосферы. Механизмы защиты: а) выброс - кашель, чихание, перемещение ресничками эпителия, б) лизоцим, в) противомикробный белок - иммуноглобулин А, секретируемый слизистыми оболочками и органами иммунитета (при недостатке иммуноглобулина А - воспалительные заболевания).
3. Пищеварительный барьер: а) выброс микробов и токсических продуктов слизистой оболочкой (при уремии), б) бактерицидное действие желудочного сока + лизоцим и иммуноглобулин А, затем щелочная реакция 12-перстной кишки - это первая линия защиты.
Внутренние барьеры регулируют поступление из крови в органы и ткани необходимых энергетических ресурсов и своевременный отток продуктов клеточного обмена веществ, что обеспечивает постоянство состава, физико-химических и биологических свойств тканевой (внеклеточной) жидкости и сохранение их на определенном оптимальном уровне.
К гисто - гематическим барьерам могут быть отнесены все без исключения барьерные образования между кровью и органами. Из них наиболее специализированных важным являются гемато-энцефалический, гемато-офтальмический, гемато-лабиринтный, гемато-плевральный, гемато-синовиальный и плацентарный. Структура гисто-гематических барьеров определяется в основном строением органа, в систему которого они входят. Основным элементом гисто-гематических барьеров являются кровеносные капилляры. Эндотелий капилляров в различных органах обладает характерными морфологическими особенностями. Различия в механизмах осуществления барьерной функции зависят от структурных особенностей основного вещества (неклеточных образований, заполняющих пространства между клетками). Основное вещество образует мембраны, окутывающие макромолекулы фибриллярного белка, оформленного в виде протофибрилл, составляющего опорный остов волокнистых структур. Непосредственно под эндотелием располагается базальная мембрана капилляров, в состав который входит большое количество нейтральных мукополисахаридов. Базальная мембрана, основное аморфное вещество и волокна составляют барьерный механизм, в котором главным реактивным и лабильным звеном является основное вещество.
Гемато-энцефалический барьер (ГЭБ) - физиологический механизм, избирательно регулирующий обмен веществ между кровью и центральной нервной системой, препятствует проникновению в мозг чужеродных веществ и промежуточных продуктов. Он обеспечивает относительную неизменность состава, физических, химических и биологических свойств цереброспинальной жидкости и адекватность микросреды отдельных нервных элементов. Морфологическим субстратом ГЭБ являются анатомические элементы, расположенные между кровью и нейтронами: эндотелий капилляров, без промежутков,накладываются как черепичная крыша,трех слойная базальная мембрана клетки глии, сосудистые сплетения, оболочки мозга, и естественное основное вещество (комплексы белка и полисахаридов). Особую роль отводят клеткам нейроглии. Конечные периваскулярные (присосковые) ножки астроцитов, прилегающие к наружной поверхности капилляров, могут избирательно экстрагировать из кровотока необходимые для питания вещества, сжимая капилляры - замедляя кровоток и возвращают в кровь продукты обмена. Проницаемость ГЭБ в различных отделах неодинакова и может по-разному изменяться. Установлено, что в мозге имеются "безбарьерные зоны " (аrea postrema, нейрогипофиз, ножка гипофиза, эпифиз и серый бугорок), куда введенные в кровь вещества поступают почти беспрепятственно. В некоторых отделах мозга (гипоталамус ) проницаемость ГЭБ по отношению к биогенным аминам, электролитам, некоторым чужеродным веществам выше других отделов, что и обеспечивает своевременное поступление гуморальной информации в высшие вегетативные центры.
Проницаемость ГЭБ меняется при различных состояниях организма - во время менструации и беременности, при изменении температуры окружающей среды и тела, нарушении питания и авитаминозе, утомлении, бессоннице, различных дисфункциях, травмах, нервных расстройствах. В процессе филогенеза нервные клетки становятся более чувствительными к изменениям состава и свойств окружающей их среды. Высокая лабильность нервной системы у детей зависит от проницаемости ГЭБ.
Селективность (избирательная) проницаемость ГЭБ при переходе из крови в спиномозговую жидкость и ЦНС значительно выше, чем обратно. Изучение защитной функции ГЭБ имеет особое значение для выявления патогенеза и терапии заболеваний ЦНС. Снижение проницаемости барьера способствует проникновению в центральную нервную систему не только чужеродных веществ, но и продуктов нарушенного метаболизма; в то же время повышение сопротивляемости ГЭБ частично или полностью закрывает путь защитным антителам, гормонам, метаболитам, медиаторам. В клинике предложены различные методы повышения проницаемости ГЭБ (перегревание или переохлаждение организма, воздействие рентгеновскими лучами, прививка малярии), либо введение препаратов непосредственно в цереброспинальную жидкость.
3. Общие лейкоцитозы и лейкопении. Лейкоцитоз встречаются чаще, его причины - острое повреждение тканей - острые воспаления, острые инфекции, аллергические повреждения тканей, некроз тканей, острая кровопотеря, острый гемолиз эритроцитов - в этом случае лейкоцитоз является реактивным, как защитное приспособление и его уровень соответствует степени повреждения.Но лейкоцитоз может быть и опухолевого происхождения - бластомогенные лейкоцитозы, здесь нет защиты.Некоторые формы хронических лейкоцитозов бывают с очень большим колличеством лейкоцитов - 20000-50000, а при бластомогении 50000-1000000. Лейкоцитозы наряду с патологическими, могут быть и физиологическими - у новорожденных, беременных, алиментарный, миогенный. Механизмы лейкоцитоза - нейрогормональная регуляция, то есть симпатическая система увеличивает лейкоцитоз, и осуществляет перераспределение в кровеносном русле из маргинального (пристеночного) слоя в осевой кровоток, а парасимпатическая снижает. Лейкопоэтины регулируют конкретные механизмы усиления размножения и созревания клеточных элементов в костном мозге.
Виды патологических лейкоцитозов. Лейкоцитозы возникают в начальных периодах любых инфекций, острых воспалений, в распаде тканей, при экзо- и эндотоксических воздействиях, шоке, послеоперационных состояниях, острой постгеморрагической анемии. В патогенезе патологических лейкоцитозов выделяется 3 основных момента:
а) непосредственная стимуляция токсинами костного мозга,
б) стимуляция костного мозга гормонами стресса, положительное миелотропное действие АКТГ,
в) действие лейкопоэтинов (белки образующиеся в почках при распаде лейкоцитов).
Билет № 18
1. Характеристика ГЗТ - Т-тип аллергического ответа (аутоиммунные заболевания, реакции туберкулинового типа и контактный дерматит). Стадии те же.
В иммунологическую стадию за 10-12 дней накапливается клон сенсибилизированных Т-лимфоцитов, в клеточную мембрану которых встроены структуры, выполняющие роль АТ, способных соединяться с соответствующим аллергеном. Лимфоцитам не нужно фиксироваться, они и есть хранилище медиаторов аллергии. При повторной аппликации аллергена Т-лимфоциты диффундируют из кровотока к месту апликации и соединяются с аллергеном. Под действием комплекса иммуно-аллерго-рецептор+аллерген лимфоциты раздражаются (патохимическая стадия ) и выбрасывают медиаторы ГЗТ:
1) фактор кожной реактивности,
2) фактор бласттрансформации лимфоцитов,
3) фактор переноса,
4) фактор хемотаксиса,
5) фактор торможения миграции макрофагов (MIF),
6) лимфотоксин,
7) интерферон,
8) фактор, стимулирующий образование макрофагами эндогенных пирогенов,
9) митогенные факторы.
Клинически 3-я стадия - очаг аллергического эксудативного воспаления плотной консистенции. Ведущее место среди ГЗТ - аутоиммунные заболевания.
Патогенез аутоиммунных заболеваний на эндоаллергены:
Выделяют три возможных варианта:
1) образование аутоАТ на первичные аллергены, поступающие в кровь при повреждении соответствующего органа (т.к. внутриутробно при формирования иммунной системы они не контактировали с лимфоцитами, были изолированы гисто-гематическими барьерами или развились после рождения),
2) выработка сенсибилизированных лимфоцитов против чужеродной флоры, имеющей общие специфические АГ детерминанты с тканями человека (стрептококк группы А и ткань сердца и почек, кишечная палочка и ткань толстого кишечника, гликопротеиды тимофеевки и гликопротеиды ВДП),
3) снятие тормозного влияния Т-супрессоров растормаживание супрессированных клонов против собственных тканей, компонентов ядра клеток, вызывает генерализованное воспаление соединительной ткани - коллагенозы.
Диагностика аллергических заболеваний - поиск специфического аллергена, основана на серологических и клеточных реакциях на основании имеющихся у аллергика АТ или лимфоцитов.
Для выявления реагинового типа сенсибилизации:
1) радиоаллергосорбентный тест (RAST),
2) радиоиммуносорбентный тест (RIST),
3) прямой кожный тест,
4) реакция Праустница-Кюстнера,
5) тест Шелли.
Для выявления цитотоксического типа :
а) различные варианты метода иммунофлюоресценции,
б) Тест Кумбса,
в) реакция Штеффена,
г) радиоиммунологический метод.
Для выявления иммунокомплексного типа :
а) различные методы определения циркулирующих иммунных комплексов,
б) определение ревматоидного комплекса,
в) различные способы определения преципитирующих антител.
Диагностика ГЗТ - выявление эффектов медиаторов:
2) реакция бласттрансформации,
3) реакция торможения миграции макрофагов,
4) лимфотаксический эффект.
БАРЬЕРНАЯ ФУНКЦИЯ . Барьерами являются приспособления, ограждающие организм или его отдельные органы от окружающей среды и делающие его, таким образом, до известной степени независимым от происходящих в ней перемен. Различают двоякого рода барьеры; I. Внешние барьеры, ограждающие организм как целое от внешней окружающей среды. К числу таких барьеров относятся: 1) кожный покров с его придатками, защищающий организм от физ. агентов окружающей среды (t°, влажность, свет и т. д.); 2) пищевой тракт, ограждающий общую внутреннюю среду-кровь-от хим. агентов и охраняющий, таким обр., постоянство хим. состава крови: пищевые вещества поступают в кровь лишь после превращения их в низкомолекулярные и пригодные для ассимиляции тела. Среди придатков пищевого тракта выдающуюся роль играет печень, регулирующая приток в общую циркуляцию веществ, переработанных в пищевом тракте и поступающих в систему воротной вены. Нарушение печеночного барьера считается многими авторами (особенно франц. школы) причиной целого ряда пат. явлений, носящих характер определенной интоксикации и напоминающих анафилаксию или же идиосинкразию. Всем известна обезвреживающая роль печени по отношению к целому ряду ядов и токсинов, вызывающих бурные явления отравления при их непосредственном введении в общую циркуляцию и не дающих никаких эффектов при введении их в систему воротной вены; 3) ретикуло-эн-дотелиальный аппарат (см.), играющий защитную роль в борьбе с инфекциями, благодаря его способности задерживать и не пропускать в кровяной ток патогенные элементы (вирусы, микробы и др. инородные тела).-II. Внутренние барьеры, ограждающие отдельные органы и ткани от общей внутренней среды-крови; они охраняют постоянство состава непосредственной жидкой среды, в к-рой живут клетки; это достигается регулированием перехода случайно или нормально циркулирующих в крови веществ в межтканевую жидкость. Существование такого рода барьеров объясняет неравномерное распределение введенных в кровь веществ в разных органах, равно как и локализацию действия разных ядов и токсинов. Т. н. сродство отдельных органов по отношению к определенным ядам, токсинам, вирусам и т. д. проявляется в большей или меньшей чувствительности данного органа к определенному веществу; это сродство в значительной степени может быть отнесено за счет этих внутренних барьеров. Анат. субстратом этих внутренних барьеров является, по всей вероятности, в первую очередь эндотелий сосудов (капилляров). Наиболее яркий и наглядный пример таких барьеров представляют гемато-энце-фалический и плацентарный барьеры. Гемато-энцефаличесвий барьер представляет собой механизм, регулирующий обмен между кровью, с одной стороны, и спинномозговой жидкостью и центральной нервной системой-с другой, и контролирующий состав той жидкой среды, в которой живут нервные элементы. На существование такого барьера указывают многочисленные клинические и экспериментальные данные, относящиеся к составу спинномозговой жидкости, которая сохраняет замечательное постоянство при разных изменениях состава крови. Штерн и Готье (Gau-tier) установили, что не все вещества, введенные в кровь, проникают в спинномозговую жидкость, между тем как все вещества, введенные в спинномозговую яждкость, через короткое время появляются в крови, в моче и других выделениях. Т. о., гемато-энпефалический> барьер действует как изби- рательный фильтр в направлении «кровь-> спинномозговая жидкость» и как клапан в направлении «спинномозговая жидкость -» кровь». Механизм избирательного действия гемато-энцефалического барьера пока еще не выяснен. К веществам, весьма близким друг к другу по своим хим. и физ.-хим. свойствам, гемато-энцефалический барьер относится различным образом и, с другой стороны, по отношению к одному и тому же веществу он реагирует различным образом у разных видов животных и даже у особей одного и того же вида, в зависимости от разных факторов (возраст, общее состояние и т. д.). Существует полный параллелизм между прониканием данного вещества в спинномозговую жидкость, наличием этого вещества в нервных центрах и действием его на последние. В тех случаях, когда деятельность гемато-энцефалического барьера является препятствием для проникания нужных и полезных веществ (антитела, лекарственные вещества) из крови в спинномозговую жидкость и в нервную ткань, необходимо временно ослабить или уничтожить этот барьер. Это достигается на животных разными способами: 1) введением желаемого вещества непосредственно в спинномозговую жидкость (напр., в мозговые желудочки); 2) уменьшением давления в спинномозговом канале путем выкачивания части ясидкости; 3) введением в кровь гипертонических соляных растворов за несколько часов до введения в кровь целительного вещества; 4) заражением малярией, возвратным тифом и т. д. или введением в кровь нек-рых токсинов (напр., туберкулин) или просто протеиновых веществ; 5) введением разных веществ в спинномозговой канал с целью вызвать асептический менингит.--Деятельность этого барьера изменяется под влиянием разных хим. и физ. факторов (отравления, переохлаждение и т. д.), при чем часто наблюдается уменьшение сопротивления по отношению к одним веществам и сохранение нормальной сопротивляемости по отношению к другим. Анат. субстратом этого барьера являются, в первую очередь, сосудистый эндотелий (преимущественно по отношению к коллоидным веществам) и сосудистые сплетения (преимущественно по отношению к кристаллоидам). Поражение этих анат. элементов влечет за собой нарушение нормальной деятельности гемато-энцефалического барьера и является в значительной степени причиной разных пат. явлений со стороны центральной нервной системы. Плацентарный барьер - аппарат, регулирующий переход веществ из крови матери в плод и обратно и контролирующий так. обр. состав непосредственной жидкой среды, в которой развиваются клетки плода,-играет первостепенную роль в развитии плода, а с другой стороны, ограждает организм матери от определенных веществ, возникающих в организме плода в процессе его обмена веществ. Большинство авторов рассматривает плаценту либо как проницаемую перепонку, повинующуюся законам осмотич. давления, либо как диализатор, пропускающий кристаллоиды и задерживающий коллоиды. Единичные авторы приписывают плаценте избирательную способность и способность переработки циркулирующих в крови матери веществ. Экспериментальными работами установлено, что плацентарный барьер представляет большую аналогию с гемато-энцефалич. барьером по отношению к веществам, введенным или циркулирующим в крови матери, но избирательная способность плацентарного барьера проявляется и по отношению к веществам, введенным или циркулирующим в крови плода. Нарушение нормальной деятельности плацентарного барьера под влиянием разных патологич. факторов бесспорно оказывает влияние на развитие плода и может также отзываться на организме матери, как видно из пат. процессов, носящих характер определенной интоксикации, возникающих иногда во время беременности и прекращающихся с извлечением плода (например, эклампсия). Лит.: Штерн Л. С, Барьерные функции животного организма, «Вестник Современной Медицины», 1927, № 15-16; е е ж е, Плацентарный барьер, «Гинекология и Акушерство», 1927, № 3; С п е р а н-ский, «Гигиенаи Эпидемиология», 1927; Gautier В,., Recherches sur le liquide cephalo-rachidien, Archives internationales de physiologie, v. XVII, ! & 9, 1922; его же, Recherches sur le liquide etc., ibidem, v. XX, JA1, 1923; Stern L., Liquide cephalo-rachidien au point de vue de ses rapports avec la circulation sanguine etc., Schweizer Archlv Xiir Neurologie u. Psy-chologie, B. VIII, 1921; e e же, Barriere hemato-en-cephalique dans les conditions normales et patholo-glques, ibid., B. XIII, 1923; ее же, Barriere hemato-encephalique en physiologie et en clinlque, Schweizer med. Wochenschrilt, 1923, № 34; Fisch-ler F-, Physiologie u. Pathologie d. Leber, В., 1925; В e n d a K., Das retikulo-endotheliale System in der Schwangerschaft, В., 1925; Ascholf L., Das retikulo-endotheliale System, Ergebnisse der inneren Medizin u. Klnderheilkunde, B. XXVI, № 1, 1924. Л.Штерн. Гемато - офтальмичесвий барьер, особый механизм, задерживающий и не пропускающий в глаз различные вещества, циркулирующие в Крови. Многочисленные исследования физич. и химич. свойств жидкости передней камеры единогласно показывают, что влага передней камеры значительно отличается от кровяной плазмы и количественно и качественно. Нек-рые вещества, как напр., ферменты и антитела, существующие в нормальной Или патологической крови, совершенно или почти отсутствуют в жидкости передней камеры. По учению Ле-бера (Leber), жидкость эта фильтруется из кровеносных сосудов без участия в этом процессе секреторной деятельности особых клеток. Новейшее учение о коллоидной химии и, гл. обр., закон Доннановского равновесия объясняют многие явления, к-рые трудно было согласовать с теорией Лебера об образовании передней камеры путем простой фильтрации. Целый ряд соответствующих опытов, поставленных на животных, показал, что закон Доннановского равновесия не в состоянии объяснить разницы в прохождении различных веществ. Некоторые вещества, введенные в кровь, могут быть найдены в жидкости передней камеры, между тем как другие, весьма близкие к ним по своим химич. и физич. свойствам, не могут быть в ней обнаружены. Такие химически родственные вещества, как йодистый и бромистый натрий, резко различают- ся между собой своей способностью переходить в переднюю камеру. Разницу эту нельзя объяснить известными до сих пор физ. или хим. законами. Дело обстоит так, как будто между кровью и жидкостью передней камеры находится специальный механизм, обладающий свойством производить выбор между веществами, находящимися нормально или случайно в крови,пропуская одни и задерживая другие. Этому предполагаемому механизму дано название гемато-офтальмического барьера. С точки зрения барьера объяснимы такие случаи из повседневной практики, когда, напр., из нескольких человек, отравившихся метиловым алкоголем, одни слепнут, а другие не проявляют никаких расстройств зрения. Здесь, возможно, дело заключается не в различной чувствительности зрительного нерва к метиловому алкоголю у разных людей, а в более или менее действительной защите глаза от проникновения этого яда, зависящей от деятельности барьера. На функцию гемато-оф-тальмического барьера оказывают влияние вегетативная нервная система и эндокринный аппарат. Симпатикоэктомия ведет к усилению барьера, введение же атропина как,в общее кровяное русло, так и под конъюнктиву, влечет за собой ослабление барьера; выключение гормонов яичников путем кастрации животных сказывается на гемато-офтальмическом барьере таким образом, что функция его к коллоидам ослабляется, по отношению же к кристаллоидам остается без изменений или даже усиливается. Анат. субстратом, с которым связана функция гема-то-офтальмического барьера, служит, по-видимому, эндотелий капилляров. Лит.: «Архив Офтальмологии», т. III, ч. 3, 1927; «Мед.-Биологич. Журн.», вып. 2, 1926. М. Фрадкип.Барьерные функции организма — функции защиты, осуществляемые особыми физиологическими механизмами (барьерами). Барьеры защищают организм от вредного воздействия окружающей среды, препятствуют проникновению в него бактерий, вирусов и вредных веществ, а также способствуют сохранению постоянного состава и свойств крови, лимфы, тканевой жидкости. Как и другие приспособительные и защитные функции организма (например, иммунитет), барьерной функции организма выработались в процессе эволюции по мере совершенствования многоклеточных организмов.
Условно различают внешние и внутренние барьеры. К внешним барьерам относят кожу, дыхательную систему, пищеварительную систему в том числе печень, а также почки. Кожа предохраняет организм от воздействия физических и химических изменений окружающей среды, участвует в регуляции тепла в организме. Каждый барьер препятствует проникновению в организм бактерий, токсинов, ядов и способствует выведению из него некоторых продуктов обмена веществ, например, с потом. В дыхательной системе, помимо обмена газов, вдыхаемый воздух очищается от пыли и вредных веществ, находящихся в атмосфере, главным образом при помощи эпителия, выстилающего слизистую оболочку полости носа и бронхов и имеющего специфическое строение. Поступающие в пищеварительную систему пищевые вещества преобразуются в желудке и кишечнике, становятся пригодными для усвоения организмом; неиспользованные продукты пищеварения, а также газы, образующиеся в кишечнике, выводятся из организма. Важную барьерную роль играет печень: она обезвреживает попавшие в кровь чужеродные для организма ядовитые соединения, поступившие с пищей или образовавшиеся в полости кишечника. Почки регулируют постоянство состава крови, освобождают ее от конечных продуктов обмена веществ. К внешним барьерам относятся также слизистые оболочки полости рта, глаз, половых органов.
Внутренние барьеры, находящиеся между кровью и тканями, называются гистогематическими. Основную барьерную функцию осуществляют стенки кровеносных капилляров. Защитные функции выполняют также соединительная ткань, лимфатические образования, некоторые специальные клетки органов и тканей. Существуют специализированные барьерные образования между кровью и центральной нервной системой (так называемые гематоэнцефалический барьер), между кровью и тканями глаза (гематоофтальмический барьер), между кровью и половыми железами. Чрезвычайно важная функция - защита развивающегося плода - принадлежит плацентарному барьеру между организмами матери и плода. Барьерные функции осуществляют также оболочки клеток и внутриклеточные образования, состоящие из сложной трехслойной мембраны, предназначенные для защиты особенно важных элементов клетки.
Внутренние, гистогематические барьеры органа определяют его функциональное состояние, способность противостоять вредным влияниям. Они задерживают переход чужеродного вещества из крови в ткани (защитная функция), регулируют состав и свойства непосредственно питательной среды органа, то есть создают наилучшие условия для его жизнедеятельности, что очень важно и для всего организма. Так, при значительном повышении концентрации того или другого вещества в крови содержание его в тканях органа может не измениться или возрасти незначительно. И, наоборот, количество необходимого для
тканей органа вещества в них увеличивается, несмотря на постоянную или даже низкую его концентрацию в крови. Барьеры активно отбирают из крови необходимые для жизнедеятельности органов и тканей вещества и выводят из них продукты обмена.
Физиологические процессы, протекающие как в здоровом, так и в больном организме, регуляция функций и питание органа, взаимодействие между отдельными органами в целостном организме связаны с состоянием гистогематических барьеров. Снижение сопротивляемости барьеров (увеличение проницаемости) делает орган более восприимчивым, а повышение ее - менее чувствительным к химическим соединениям, образовавшимся в процессе обмена веществ в организме или введенным в него с лечебной целью.
Особенно велика роль барьеров в защите организма от возбудителей различных заболеваний и вырабатываемых ими токсинов. Циркулируя в крови, бактерии, вирусы, ядовитые вещества могут явиться во многих случаях причиной возникновения патологического процесса, что нередко связано со снижением сопротивляемости барьеров. В то же время лечение образовавшегося патологического очага во многих случаях затруднено из-за высокой сопротивляемости барьера заболевшего органа по отношению к тому или другому препарату.
Гистогематические барьеры отличаются высокой приспособляемостью к составу и свойствам внутренней среды организма. Это имеет важное значение для поддержания ее постоянства,сохранения здоровья, защиты от болезней.
Состояние гистогематических барьеров меняется в зависимости от возраста, нервных и гормональных влияний, при возбуждении и торможении центральных нервных образований, под влиянием бессонницы, голодания, наркоза, при некоторых заболеваниях, алкоголизме. Иногда прибегают с лечебной целью к искусственному повышению или снижению сопротивляемости барьеров. Для этого в кровь вводят некоторые химические препараты, воздействуют рентгеновскими, ультрафиолетовыми, инфракрасными лучами. При лечении некоторых заболеваний головного мозга лекарственные вещества вводят в обход гематоэнцефалического барьера непосредственно в спинномозговую жидкость.
Физиологические барьеры организма - это один из механизмов резистентности, которые служат для защиты организма или отдельных его частей, предотвращают нарушение постоянства внутренней среды при воздействии на организм факторов, способных разрушить это постоянство - физических, химических и биологических свойств крови, лимфы, тканевой жидкости.
Условно различают внешние и внутренние барьеры.
К внешним барьерам относят:
1. Кожу, охраняющую организм от физических и химических изменений в окружающей среде и принимающую участие в терморегуляции.
2. Наружные слизистые оболочки, обладающие мощной антибактериальной защитой, выделяя лизоцим .
Дыхательный аппарат обладает мощной защитой,постоянно сталкиваясь с огромным количеством микробов и различных веществ окружающей нас атмосферы. Механизмы защиты: а) выброс - кашель, чихание, перемещение ресничками эпителия, б) лизоцим, в) противомикробный белок - иммуноглобулин А, секретируемый слизистыми оболочками и органами иммунитета (при недостатке иммуноглобулина А - воспалительные заболевания).
3. Пищеварительный барьер: а) выброс микробов и токсических продуктов слизистой оболочкой (при уремии), б) бактерицидное действие желудочного сока + лизоцим и иммуноглобулин А, затем щелочная реакция 12-перстной кишки - это первая линия защиты.
Внутренние барьеры регулируют поступление из крови в органы и ткани необходимых энергетических ресурсов и своевременный отток продуктов клеточного обмена веществ, что обеспечивает постоянство состава, физико-химических и биологических свойств тканевой (внеклеточной) жидкости и сохранение их на определенном оптимальном уровне.
К гисто - гематическим барьерам могут быть отнесены все без исключения барьерные образования между кровью и органами. Из них наиболее специализированных важным являются гемато-энцефалический, гемато-офтальмический, гемато-лабиринтный, гемато-плевральный, гемато-синовиальный и плацентарный. Структура гисто-гематических барьеров определяется в основном строением органа, в систему которого они входят. Основным элементом гисто-гематических барьеров являются кровеносные капилляры. Эндотелий капилляров в различных органах обладает характерными морфологическими особенностями. Различия в механизмах осуществления барьерной функции зависят от структурных особенностей основного вещества (неклеточных образований, заполняющих пространства между клетками). Основное вещество образует мембраны, окутывающие макромолекулы фибриллярного белка, оформленного в виде протофибрилл, составляющего опорный остов волокнистых структур. Непосредственно под эндотелием располагается базальная мембрана капилляров, в состав который входит большое количество нейтральных мукополисахаридов. Базальная мембрана, основное аморфное вещество и волокна составляют барьерный механизм, в котором главным реактивным и лабильным звеном является основное вещество.
Гемато-энцефалический барьер (ГЭБ) - физиологический механизм, избирательно регулирующий обмен веществ между кровью и центральной нервной системой, препятствует проникновению в мозг чужеродных веществ и промежуточных продуктов. Он обеспечивает относительную неизменность состава, физических, химических и биологических свойств цереброспинальной жидкости и адекватность микросреды отдельных нервных элементов. Морфологическим субстратом ГЭБ являются анатомические элементы, расположенные между кровью и нейтронами: эндотелий капилляров, без промежутков,накладываются как черепичная крыша,трех слойная базальная мембрана клетки глии, сосудистые сплетения, оболочки мозга, и естественное основное вещество (комплексы белка и полисахаридов). Особую роль отводят клеткам нейроглии. Конечные периваскулярные (присосковые) ножки астроцитов, прилегающие к наружной поверхности капилляров, могут избирательно экстрагировать из кровотока необходимые для питания вещества, сжимая капилляры - замедляя кровоток и возвращают в кровь продукты обмена. Проницаемость ГЭБ в различных отделах неодинакова и может по-разному изменяться. Установлено, что в мозге имеются "безбарьерные зоны " (аrea postrema, нейрогипофиз, ножка гипофиза, эпифиз и серый бугорок), куда введенные в кровь вещества поступают почти беспрепятственно. В некоторых отделах мозга (гипоталамус ) проницаемость ГЭБ по отношению к биогенным аминам, электролитам, некоторым чужеродным веществам выше других отделов, что и обеспечивает своевременное поступление гуморальной информации в высшие вегетативные центры.
Проницаемость ГЭБ меняется при различных состояниях организма - во время менструации и беременности, при изменении температуры окружающей среды и тела, нарушении питания и авитаминозе, утомлении, бессоннице, различных дисфункциях, травмах, нервных расстройствах. В процессе филогенеза нервные клетки становятся более чувствительными к изменениям состава и свойств окружающей их среды. Высокая лабильность нервной системы у детей зависит от проницаемости ГЭБ.
Селективность (избирательная) проницаемость ГЭБ при переходе из крови в спиномозговую жидкость и ЦНС значительно выше, чем обратно. Изучение защитной функции ГЭБ имеет особое значение для выявления патогенеза и терапии заболеваний ЦНС. Снижение проницаемости барьера способствует проникновению в центральную нервную систему не только чужеродных веществ, но и продуктов нарушенного метаболизма; в то же время повышение сопротивляемости ГЭБ частично или полностью закрывает путь защитным антителам, гормонам, метаболитам, медиаторам. В клинике предложены различные методы повышения проницаемости ГЭБ (перегревание или переохлаждение организма, воздействие рентгеновскими лучами, прививка малярии), либо введение препаратов непосредственно в цереброспинальную жидкость.
Иммунитет. Патофизиология иммунитета (Лекция № VI).
1. Понятие об иммунной системе, классификация иммунопатологических процессов.
2. B-тип иммунного ответа.
3. T-тип иммунного ответа.
4. Феномены трансплантационного иммунитета.
5. Виды иммунологической толерантности.
6. Формы и механизмы первичных иммунодефицитов.
7. Механизмы вторичных иммунодефицитов.
Иммунный ответ (immunitas – освобождение от налогов) - это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки чужеродной генетической информации.
Задачей иммунной системы является сохранение антигенно - структурного гомеостаза организма.
Генетический контроль иммунного ответа опосредован генами иммунореактивности и главным комплексом гистосовместимости. Внутрисистемная регуляция основывается на эффектах лимфо- и монокинов и гуморальных факторов тимуса, интерферонов и простагландинов, на активности супрессоров и хелперов.
Изменение функционального состояния иммунной системы (ИС) при повреждении организма и развитие болезни изучает раздел иммунологии и патофизиологии - иммунопатология .
Классификация иммунопатологических процессов:
I. Защитно-приспособительные реакции ИС:
1) B-тип иммунного ответа(ИО),
2) T-тип иммунного ответа,
3) Иммунологическая толерантность (ИТ).
II. Патологические реакции ИС - феномены аллергии и аутоиммуноагрессии.
III. Иммунологическая недостаточность :
1) Первичные (наследственные)иммунодефициты (ИД),
2) Вторичные (приобретенные)иммунодефициты или иммунодепрессия.
Барьерные функции - это совокупность биохимических и физико-химических процессов на мембране клетки, регулирующих поступление различных веществ из окружающей межклеточной жидкости в клетку.
Барьерные функции обеспечивают постоянство внутренней среды организма, которую составляют у высших животных и человека кровь и лимфа. Барьерные функции осуществляются так называемыми гисто-гематическими барьерами. Они выполняют две основные функции: 1) регуляцию физико-химического постоянства и качественных биологических особенностей межклеточной жидкости; 2) защиту клеток различных органов и тканей от воздействия вредных веществ, проникающих в организм. Среди гисто-гематических барьеров наиболее важным и изученным является гемато-энцефалический барьер. Он регулирует поступление жизненно важных веществ из крови в нервную ткань и цереброспинальную жидкость и защищает ее от проникновения чужеродных веществ.
Барьерные функции - состояние и деятельность особых физиологических механизмов - барьеров; основной функцией которых является поддержание относительного постоянства состава и свойств внутренней среды организма (крови и тканевой жидкости). Условно различают барьеры внешние (кожа, слизистые оболочки, дыхательный, пищеварительный и выделительный аппараты) и внутренние (по терминологии разных авторов: гисто-гематические, гемато-паренхиматозные, гистиоцитарные, тканевые), расположенные между кровью и тканевой (межклеточной) жидкостью органов и тканей. Через внутренние барьеры в тканевую жидкость избирательно поступают необходимые для питания клеток вещества и выводятся продукты клеточного метаболизма.
Каждый орган имеет свой специализированный барьер, функциональная характеристика которого определяется морфологическими и физиологическими особенностями данного органа. Барьеры регулируют обмен веществ между кровью и тканевыми элементами (регулирующая функция) и предохраняют органы от поступления искусственно введенных в организм чужеродных веществ, а также ядовитых продуктов метаболизма, образующихся при некоторых патологических состояниях организма (защитная функция). От барьерных функций зависит в значительной степени чувствительность органов и тканей к бактериям, ядам и токсинам. Проявлением защитной функции барьеров объясняется неравномерное распределение введенных в кровь различных химических и биологически активных веществ, отсутствие эффекта при лечении некоторыми лекарственными препаратами.
Состояние любого органа, его трофика и влияние, которое оказывают на него другие органы и физиологические системы, находятся в тесной связи с барьерными механизмами. Увеличение проницаемости соответствующих барьеров делает любой орган более восприимчивым, а ее уменьшение - менее чувствительным, менее восприимчивым к веществам, циркулирующим в крови или введенным в нее с той или иной экспериментальной или терапевтической целью.
Уменьшение сопротивляемости отдельных барьеров по отношению к различным патогенным агентам, находящимся в крови, может явиться причиной заболевания того или иного органа. Под влиянием различных факторов (физиологических, физических, химических, инфекционных и т. д.) проницаемость барьеров изменяется - повышается в одних случаях и снижается в других. Это свойство барьеров может быть использовано для целенаправленного воздействия на отдельные органы или весь организм. Большая пластичность барьерных механизмов, их приспособляемость к условиям внешней и внутренней среды имеют важное значение для нормального существования организма, сохранения определенного уровня физиологических функций, предохранения от инфекций, интоксикаций, функциональных и органических нарушений.
Анатомическим субстратом внутренних барьеров является в основном эндотелий капилляров и прекапилляров, строение которого различно в разных органах. Физиологическая активность барьеров зависит как от проницаемости стенки сосудов, так и от многообразных нейро-эндокринно-гуморальных влияний, регулирующих взаимоотношения между организмом и окружающей его средой, с одной стороны, и между кровью и тканевой жидкостью - с другой.
Проблема барьерной функции широко разрабатывается в СССР (работы Л. С. Штерн и сотр., А. А. Богомольца, Н. Д. Стражеско, Б. Н. Могильницкого, А. И. Смирновой-Замковой, Г.Н. Кассиля, Н.Н. Зайко, Я.Л. Рапопорта и др.). Предложен ряд методов исследования барьерных функций (введение различных красителей, прижизненная микроскопия, микросжигание, радиоизотопная индикация, электронная микроскопия и т. д.). В большинстве случаев для суждения о барьерной функции применяется метод количественного определения в органах и тканях введенного в кровь индикатора, что не всегда является специфическим показателем функционального состояния барьеров, а во многих случаях зависит от интенсивности межуточного обмена.
Среди внутренних барьеров наиболее подробно изучен гемато-энцефалический барьер - физиологический механизм, регулирующий обмен веществ между кровью и ЦНС, а также защищающий головной и спинной мозг от чужеродных веществ, введенных в кровь, или от продуктов нарушенного тканевого метаболизма, образовавшихся в самом организме. Новым разделом науки является изучение внутриклеточных барьеров, начатое в советских и зарубежных лабораториях.
Гематоофтальмический барьер . Жидкость передней камеры глаза значительно отличается по составу от кровяной плазмы: белок, ферменты и антитела в камерной влаге отсутствуют или содержатся в незначительном количестве. В отношении электролитов разница концентрации их в камерной влаге и в крови не может быть объяснена простой фильтрацией или диализом. Анализ данных о проникновении различных веществ в жидкости глаза, а также исследования с применением радиоактивных изотопов позволяют сделать вывод, что между кровью и жидкостями глаза существует активная регулирующая и защитная биологическая мембрана (гематоофтальмический барьер), выполняющая барьерную функцию.
Гистологические исследования дают основание полагать, что анатомическим субстратом гематоофтальмического барьера является эндотелий сосудов, обладающий весьма активными свойствами. Заметное влияние на функцию гематоофтальмического барьера оказывает тройничный нерв, а также вегетативная нервная система. Возможность условнорефлекторного изменения проницаемости сосудов переднего отрезка глазного яблока свидетельствует о существовании контроля над функцией гематоофтальмического барьера со стороны коры головного мозга.
