ПОНЯТИЕ О ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЕ ОРГАНИЗМА

Внутренняя среда организма – комплекс жидкостей (кровь, лимфа, тканевая и цереброспинальная), омывающих клетку и участвующих в обмене веществ. При этом кровь считается универсальной внутренней средой, поскольку из нее образуются все остальные жидкости организма, которые непосредственно соприкасаются с клеткой.

Еще 100 лет назад великий французский физиолог Клод Бернар сформулировал фундаментальный закон биологии: постоянство внутренней среды является необходимым условием жизни организма. Постоянство внутренней среды организма называется гомеостазом и поддерживается специальными механизмами.

В самом деле, трудно представить, как бы всем клеткам человеческого организма удалось работать слаженно, не будь особого управления. Кстати, это управление имеет свою иерархию. Первый уровень регуляции находится в самой клетке. При этом внутриклеточные регуляторы однотипны как у микробов, так и у человека. Это в первую очередь оболочка клетки (или мембрана) – своеобразная антенна, воспринимающая направленные только ей сигналы. В соответствии с сигналами, поступающими с мембраны, клетка меняет свою активность.

Второй уровень регуляции (уровень периферических эндокринных желез) создается гормонами. Гормоны – это специальные вещества, вырабатываемые эндокринными железами, поступающие в кровь и влияющие на чувствительные к ним клетки. Надпочечники и паращитовидные железы как раз и вырабатывают такие гормоны, которые обеспечивают гомеостаз.

Возможно, вы, уважаемый читатель, помните, что жизнь зародилась в водной среде. Так вот, солевой состав жидкости, омывающий клетку, аналогичен по минеральному составу водам Мирового океана в далекий докембрийский период, когда на Земле появилось первое живое существо. Иначе говоря, на протяжении миллионов и миллионов лет состав клетки остается постоянным. Концентрация кальция и фосфора (контролируется паращитовидными железами), натрия и калия (контролируется надпочечниками) строго постоянна на протяжении жизни каждого человека.

Третий уровень регуляции – гипофизарный. Гипофиз – особая железа, которая «дирижирует» работой всех эндокринных желез в организме и находится в самом центре черепа, в так называемом турецком седле. Гипофиз получает сигналы обо всем, что происходит в теле, но «глух» к происходящему во внешнем мире. О том, что происходит в окружающей среде, человек знает благодаря органам чувств (глазам, ушам, носу, кожным покровам), информация с которых поступает в центральную нервную систему, а затем через специальный регулятор – в рабочие органы. Специальный регулятор, передающий информацию из внешнего мира к рабочим органам, называется гипоталамусом, отсюда четвертый уровень регуляции – гипоталамический.

Мир, в котором мы живем, постоянно меняется, но еще быстрее меняются наши мысли и чувства. Чтобы регулировать сознание и выполнять произвольные действия, порождаемые мыслью, существует пятый уровень регуляции – центральная нервная система, включая кору головного мозга.

Человеческий организм является саморегулирующейся системой, а любая саморегулирующаяся система сохраняет свое равновесие по принципу отрицательной обратной связи. Суть механизма отрицательной обратной связи состоит в следующем: чем больше гормона находится в крови, тем меньшее влияние центральная нервная система оказывает на эндокринную железу, вырабатывающую этот гормон. И наоборот: как только количество гормона в крови уменьшается, периферическая эндокринная железа начинает активно стимулироваться центральной нервной системой.

Гипоталамическое регулирование постоянства внутренней среды организма происходит в строгом соответствии с механизмом отрицательной обратной связи.

Внутренняя среда организма не соприкасается с внешней средой и отделена от нее кожей, слизистыми оболочками и эпителием желудочно-кишечного тракта. В то же время кровь непосредственно соприкасается только с костным мозгом и селезенкой. Для того чтобы клетки могли получать питание, из крови образуется тканевая жидкость, которая в лимфатическом капилляре становится лимфой.

Нужно сказать, что вся совокупность путей перемещения жидкостей в организме на микроскопическом уровне (процессы обмена веществ) называется системой микроциркуляции. Микроциркуляторное русло включает:

1) кровеносную систему – артериолы, прекапилляры, капилляры, посткапилляры, венулы;

2) лимфатическую систему – лимфатические капилляры, посткапилляры, лимфатические сосуды;

3) интерстициальные каналы – специальные образования, по которым жидкость циркулирует по тканям вне сосудов.

Другими словами, на уровне микроциркуляции существует тесное взаимовлияние между кровью, лимфой и межтканевой жидкостью. Именно на этом уровне и осуществляется тканевой гомеостаз.

ПОНЯТИЕ ОБ ИММУНИТЕТЕ

Слово «иммунитет» имеет латинские корни и пришло к нам из средневековой Европы, где означало специальную грамоту, которая делала феодала практически неподвластным королю. В политике и сейчас существует сходное понятие о дипломатическом иммунитете.

В медицине термин «иммунитет» понимается иначе, как естественно существующая, искусственно созданная защита организма. Например, во время эпидемии гриппа не болеют только те, кто получил прививку, – они имеют иммунитет, а остальные болеть «обязаны».

Так что же такое иммунитет? В 1965 году Р. В. Петров предложил такое определение: иммунитет – способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетической чужеродности. Главная задача иммунитета – уничтожение клеток, которые отличаются от тех, что составляют собственный организм. И при этом не важно, чужеродный ли это агент или генетически измененная клетка своего тела.

Иммунологическую функцию выполняет специальная система органов и тканей (то есть это не свойство всего организма!), имеющая три особенности:

1) она расположена по всему телу – это так называемый диффузный орган;

2) ее клетки циркулируют по всему организму с кровотоком;

3) она обладает уникальной способностью вырабатывать антитела.

Итак, иммунная система – это совокупность всех лимфоидных органов и лимфоидных клеток. По сути, лимфоидная система – синонимическое название системы иммунной. И если организм сравнить с государством, то лимфоидная система – это его армия, а лимфоидные клетки – солдаты. При этом за каждую область тела ответственны свои гарнизоны: лимфатические узлы и селезенка. И разумеется, есть штаб – это вилочковая железа, или тимус. Расположена она между грудиной и трахеей, как бы спрятана там, где находятся важные органы, вырабатывает так называемые Т-лимфоциты (главные клетки иммунитета) и гормоны, помогающие этим клеткам созревать после того, как они попадут в кровь.

Таким образом, вилочковая железа является центральным, но не единственным лимфоидным органом – есть еще костный мозг и Пейеровы бляшки тонкого кишечника. Собственно, костный мозг производит стволовые клетки – родоначальницы всех остальных клеток крови, которые, попадая в тимус или в Пейеровы бляшки, становятся Т– или В-лимфоцитами.

Несколько слов о В-лимфоцитах. Название идет от слова «бурса» – специальная сумка, в которой В-клетки образуются у птиц. У млекопитающих такой сумки-бурсы не найдено, а название осталось.

Лимфатические узлы, кровь и селезенка относятся к периферическим лимфоидным органам. Лимфоидная ткань в селезенке представлена белой пульпой, которая по своему строению аналогична лимфоидной ткани лимфатического узла. Пройдя через лимфатические узлы, лимфа обогащается малыми лимфоцитами, которые потом попадают в кровоток. Малые лимфоциты – гвардейцы армии иммунитета!

При пересадке кожи уже через несколько часов ближайший лимфатический узел увеличится в размере примерно в 10 раз, несколько позже в 2 раза увеличится и селезенка. Это идет интенсивное деление лимфоцитов. Малые лимфоциты составляют до 40 % всех белых кровяных телец крови, их можно найти в вилочковой железе, селезенке и лимфоузлах, они «снуют» везде.

Первое место, где начинается иммунная реакция, – это ближайший к месту вторжения чужеродного агента лимфоузел. Если на уровне лимфатического узла совладать с ним не удается или антиген сразу оказался в крови, то в иммунный ответ включается селезенка. И в лимфоузле, и в селезенке лимфоциты усиленно делятся, превращаясь в плазматические клетки, которые и образуют антитела, защищающие организм.

А теперь поговорим о тех самых «чужих» веществах, вызывающих реакцию иммунного ответа, – антигенах. Во-первых, антигенами не могут быть простые элементы (железо, медь и т. д.), не в состоянии стать ими и неорганические соединения (соли, кислоты). Это и понятно – они не несут в себе генетической информации, присущей белкам.

Во-вторых, антигенность свойственна не только белкам, «чужими» для человека могут быть и сложные сахара (полисахариды), и сложные жиры (липополисахариды). И в-третьих, важна достаточная молекулярная масса (антигенность при недостаточной массе молекул не проявляется). Возможно, поэтому лимфатическая система уничтожает именно крупные частицы.