Возрастные особенности системы крови

Количество крови у взрослого человека составляет 7%, а у новорожденного до 20% от веса тела. Чем младше ребенок, тем выше его обмен веществ и тем больше количество крови приходится на 1 кг веса. Удельный вес крови при рождении больше и составляет 1,060-1,080, вязкость тоже выше - 10-11 - при норме у взрослого 4-5.

Что касается форменных элементов, то у новорожденных количество эритроцитов составляет до 6 млн., а затем снижается до нормы взрослого человека. У младших школьников оно составляет 5-6 млн. Наибольшие колебания количества эритроцитов наблюдаются в период полового созревания. Содержание гемоглобина в эритроцитах новорожденного доходит до 145% нормы взрослого человека, к 1-2 годам оно снижается до 80-90% и затем к 14-15 годам возвращается к норме взрослого человека. Такой показатель как СОЭ у новорожденных около 2 мм, у грудных детей – 4-8 мм, а у более старших – до 12 мм/час. У новорожденных в 1 мкл крови содержится 10-30 тыс. лейкоцитов. Наибольшее количество лейкоцитов у детей в 2-3 месяца, а затем уменьшается и доходит до уровня взрослых к 10-11 годам. Тромбоцитов у детей до года 160-330 тыс., до 5 лет - 370 тыс.

У взрослого человека кроветворение происходит в красном костном мозге черепа, грудины, ребер, позвонков, таза и эпифизов трубчатых костей, у плода и новорожденного кроветворение осуществляется в красном костном мозге, находящемся во всех костях. Система органов кроветворения грудных детей хорошо развита, поэтому в их крови имеются молодые формы эритроцитов и лейкоцитов. Уже на первом году жизни начинается замена части красного костного мозга жёлтым. Особенно быстро она происходит в большой берцовой и бедренной костях, а наиболее медленно в позвонках. К 5 годам это превращение уже становится значительным. В берцовой кости к 8 годам половина красного костного мозга заменена жёлтым. К 12-15 годам заканчивается переход к типу кроветворения взрослых. После рождения ребёнка быстро растёт селезенка. Её вес удваивается к 5 месяцам, утраивается к 1 году и к 10 годам увеличивается в 10 раз.

У новорожденных до 2 недель свертывание составляет 30-60% нормы взрослого человека. С возрастом время свертывания крови возрастает. У детей 8-11 лет свертывание начинается через 1,5-2 минуты и заканчивается через 2,5-5 минуты, у взрослых оно начинается через 3-4 минуты и заканчивается через 5-6 минут.

Воспалительный процесс

Воспаление является патологическим процессом, лежащим в основе многих заболеваний. Для обозначения воспаления какого-либо органа к его латинскому названию прибавляют окончание ит: ринит – воспаление слизистой оболочки пазух носа, плеврит – воспаление плевры, энцефалит – воспаление мозга и т.д. Сохранился ряд старых названии воспаления некоторых органов: пневмония – воспаление легких, ангина – воспаление зева, панариций – воспаление ногтевого ложа.

Воспаление возникает при действии внешних (экзогенных) и внутренних (эндогенных) факторов. Экзогенные патогенные факторы могут быть неинфекционными (ожог, кислоты, щелочи) и инфекционные (паразиты, микробы и вирусы). Эндогенные патогенные факторы включают в себя микроорганизмы, в норме населяющие организм человека, продукты распада тканей, отложение солей и многие другие. Воспаление тяжелее протекает в раннем детском и пожилом возрасте, в ослабленном авитаминозном организме после облучения и других патологических состояний. Воспаление бывает острым, подострым и хроническим.

Воспаление проявляется общими и местными изменениями. К наиболее важным общим проявлениям относятся:

· лейкоцитоз, осуществляющий защитную функцию;

· лихорадка, усиливающая выработку антител и активирующая иммунитет;

· увеличение СОЭ вследствие изменения заряда эритроцитов из-за сдвига состава белков крови;

· увеличение концентрации глобулинов, при снижении уровня альбуминов в плазме крови.

Местными изменениями для воспаления являются:

· покраснение вследствие расширения артериол и притока артериальной крови. Это способствует увеличению доставки кислорода, питательных веществ, антител, лейкоцитов;

· жар, то есть местное повышение температуры, обусловленный усилением окислительных процессов и перераспределением крови. Он способствует снижению активности микроорганизмов и стимулирует фагоциты;

· припухлость или отек обусловлены выходом плазмы из сосудов в кровь. Это предупреждает распространение микроорганизмов и продуктов распада по организму, но может привести к сдавлению нервных окончаний и боли. Она может возникнуть в результате образования физиологически активных веществ и изменении физико-химических факторов в очаге воспаления. Боль имеет важное значение, так как предупреждает организм об опасности.

В основе местных изменений в ткани при воспалении лежат три явления: альтерация, экссудация и пролиферация.

Альтерация – это изменение или нарушение обмена, функции и структуры тканей в очаге воспаления. Изменение обмена веществ касается всех его форм. Изменяется дыхание, усиливается распад белков и жиров. Вследствие этого изменяется физико-химический состав тканей, в очаге происходит накопление молочной кислоты и возникает ацидоз. Повышается осмотическое давление и как результат распада белков и выхода белков в ткань повышается также и онкотическое давление.

Кроме того, в эту фазу происходит образование и освобождение физиологически активных веществ в очаге воспаления. Их называют медиаторами воспаления. К ним относятся гистамин, серотонин, адреналин и норадреналин. Эти вещества изменяют кровообращение, повышают проницаемость мелких сосудов, активируют фагоцитоз, вызывают боль и вызывают другие эффекты.

Экссудация означает пропотевание, то есть выход плазмы из сосудов в ткань и образование воспалительного отека. Она связана с изменением кровообращения и сопровождается перемещением форменных элементов в сосудах. Описаны следующие фазы сосудистых реакций: кратковременный спазм артериол и снижение кровотока; расширение артериол и возрастание кровотока; в сосудах развиваются эритроцитарные агрегаты и тромбы, что ведет к затруднению кровотока и к полному прекращению его. Вследствие отека в тканях накапливается экссудат, содержащий различные форменные элементы крови, медиаторы и ферменты, продукты распада тканей и микроорганизмы. Экссудат убивает микроорганизмы, очищает очаг воспаления, способствует восстановлению тканей.

В течение этого периода происходит выход лейкоцитов из сосудов в ткань. Он может осуществляться или между клетками (межэндотелиальный) или непосредственно через эндотелиальные клетки сосудов. Первым способом проходят гранулоциты, а вторым - агранулоциты. Лейкоциты осуществляют фагоцитоз, который был открыт и описан И.И. Мечниковым. Фагоцитоз представляет собой механизм борьбы организма с патогенными воздействиями путём внутриклеточного переваривания. Фагоциты подразделяются на микрофаги и макрофаги. К микрофагам относятся гранулоциты, прежде всего нейтрофилы, которые первыми выходят из сосудистого русла и поглощают, главным образом, бактерии. Нейтрофилы обладают способностью распознавать любые бактерии, проникающие в организм. Эту способность усиливают плазменные белки опсонины, которые прикрепляются к поверхности бактерий и делают их легко узнаваемыми. Обнаружив бактерию, нейтрофил захватывает её путём фагоцитоза и формируется фагосома. С ней сливаются мелкие лизосомы, образуя фаголизосому. В неё из лизосом изливаются лизоцим и другие гидролитические ферменты, под действием которых бактерия переваривается. К макрофагам относятся моноциты, клетки соединительной ткани, клетки Купфера в печени, макрофаги селезенки и др. Они поглощают крупные частицы и чужеродные клетки (малярийный плазмодий, амеба), возбудителей хронических инфекций (туберкулезная палочка), распадающиеся собственные клетки. Фагоцитоз осуществляют не только лейкоциты, но и родственные им клетки ретикуло-эндотелиальной системы, которая составляет соединительно-тканную основу костного мозга, селезёнки, лимфатических узлов, капилляров печени, сосудистых сплетений головного мозга.

Пролиферация проявляется увеличением числа клеток специализированной или соединительной ткани, что обеспечивает восстановление структуры и функции ткани. Значение при этом имеют вещества, образующиеся при распаде тканей – трефоны. Различные ткани восстанавливаются по-разному. Паренхиматозные ткани восстанавливаются довольно легко и полностью, а нервная и мышечная ткани регенерации практически не подвергаются и прорастают соединительной тканью.

 

 

Лекция № 10

Физиология Иммунной системы

Иммунитет – это защита организма от генетически чужеродных организмов и веществ, к которым относятся микроорганизмы, вирусы, бактерии, различные белки, клетки, в том числе и изменённые собственные. Основоположниками иммунологии являются Луи Пастер, Илья Мечников и Пауль Эрлих. В 1881 г. Л.Пастер разработал принципы создания вакцин для предупреждения инфекционных заболеваний. И.Мечников создал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета. П.Эрлих открыл антитела и сформулировал гуморальную теорию иммунитета. В 1901 г., открыв группы крови, К.Ландштейнер доказал наличие иммунологических различий индивидуумов в пределах одного вида. Известно, что организм отторгает пересаженные чужеродные ткани. Но отторжение происходит не сразу и зависит от иммунологической толерантности – это распознавание и специфическая терпимость.

Основной структурной и функциональной единицей иммунной системы является лимфоцит, который существует в виде двух независимых популяций (Т-лимфоциты и В-лимфоциты). Лимфоциты как и другие клетки крови, образуются из стволовой клетки костного мозга. Из стволовых клеток образуются В-лимфоциты. Другая часть стволовых клеток поступает в тимус, где они дифференцируются в Т-лимфоциты.

Иммунная система объединяет органы и ткани, обеспечивающие защиту организма от генетически чужеродных клеток или веществ, поступающих извне или образующихся в организме. К органам иммунной системы относятся все органы, которые участвуют в образовании клеток, осуществляющих защитные реакции организма. Иммунные органы построены из лимфоидной ткани, которая представляет собой ретикулярную строму и расположенные в её петлях клетки (лимфоциты, плазматические клетки, макрофаги и другие клеточные элементы). К органам иммунной системы относят: костный мозг, тимус, скопления лимфоидной ткани, расположенные в стенках полых органов пищеварительной, дыхательной, мочеполовой систем (миндалины, лимфоидные бляшки тонкой кишки, одиночные лимфоидные узелки в слизистых оболочках внутренних органов), лимфатические узлы, селезёнку. Костный мозг и тимус относят к центральным органам иммунной системы в связи с тем, что в них из стволовых клеток образуются и дифференцируются лимфоциты. Остальные являются периферическими органами иммунной системы – в эти органы лимфоциты выселяются из центральных. Центральные органы располагаются в хорошо защищённых от внешних воздействий местах. Периферические органы иммунной системы располагаются на путях возможного внедрения в организм генетически чужеродных веществ.

Органы иммунной системы вырабатывают иммунокомпетентные клетки (лимфоциты и плазмоциты), включают их в иммунный процесс, распознают и уничтожают чужеродные вещества. Антигены – это вещества, которые несут признаки генетической чужеродности. При их попадании в организм развиваются специфические иммунологические реакции, в результате чего образуются нейтрализующие их защитные вещества – антитела, которые являются иммуноглобулинами (гуморальный иммунитет) или специфически реагирующими лимфоцитами (клеточный иммунитет). Т-лимфоциты обеспечивают осуществление клеточного иммунитета, они уничтожают чужеродные клетки. В-лимфоциты участвуют в гуморальном иммунитете, они обеспечивают накопление плазматических клеток, синтезирующих антитела. Антитела связываются с антигенами, в результате чего поглощаются фагоцитами. Антитела специфичны. В настоящее время общепринятая точка зрения, что каждый В-лимфоцит программируется в кроветворной ткани, а Т-лимфоцит – в корковом веществе тимуса. В результате программирования на плазмалемме появляются белки - рецепторы, комплементарные определённому антигену. Связывание антигена с рецептором приводит к пролиферации данной клетки и образованию множества потомков, которые реагируют только с данным антигеном.

Важнейшим свойством иммунной системы является иммунологическая память. В результате первой встречи запрограммированного лимфоцита с определённым антигеном образуется два вида клеток. Один вид сразу выполняет свою функцию – секретирует антитела, другой представляет собой клетки памяти, циркулирующие в крови длительное время. И при повторном поступлении этого же антигена они быстро превращаются в лимфоциты, вступающие в реакцию с антигеном. При каждом делении лимфоцита после его встречи с антигеном количество клеток памяти увеличивается.

Кроме того, после встречи с антигеном Т-лимфоциты активируются, увеличиваются и дифференцируются в одну из пяти субпопуляций, каждая из которых обуславливает определённый ответ. Т-киллеры (убийцы) при встрече с антигеном вызывают его гибель. Т-супрессоры подавляют иммунный ответ В-лимфоцитов и других Т-лимфоцитов на антигены. Для осуществления иммунного ответа В-лимфоцита на антиген необходима его кооперация с Т-хелпером (помощником). Но это взаимодействие возможно только при наличии макрофага – Е-клетки. При этом макрофаг передаёт антиген В-лимфоциту, который затем продуцирует плазматические клетки.

В-лимфоцит производит сотни плазматических клеток. Каждая такая клетка даёт огромное количество антител, готовых уничтожить антиген. Антитела по своей природе являются иммуноглобулинами и обозначаются Ig. Иммуноглобулины бывают пяти видов: IgA, IgG, IgE, IgD и IgM. Около 75% всех антител – это IgG, которые вместе с IgM воздействуют на бактерии и вирусы. IgA защищают слизистые оболочки пищеварительной, дыхательной, мочеполовой систем. IgE обеспечивают аллергические реакции. Увеличение IgM свидетельствует об остром заболевании, IgG – о хроническом процессе.

Кроме того, лимфоциты продуцируют лимфокины. Самый известный из них интерферон, который образуется под воздействием вируса. Второй функцией интерферона является стимуляция неинфицированных клеток к выработке противовирусных белков. Причём интерферон активен против всех вирусов и способствует увеличению числа Т-лимфоцитов. Активация лимфоцитов приводит к синтезу клетками неспецифических биологически активных веществ, называемых цитокинами или интерлейкинами (ИЛ). Термин «интерлейкины» был введён в 1979 году для обозначения медиаторов межклеточных взаимодействий. Они различаются по строению, молекулярной массе, биологической активности, периоду полураспада и другим свойствам. Способностью продуцировать и секретировать цитокины обладают практически все клетки организма. Посредством цитокинов регулируется характер, глубина и продолжительность иммунного ответа и иммунного воспаления. Цитокины иммунной системы группируются в 4 основные класса, в каждом из которых выделяют дополнительные субклассы. Важнейшие из них выполняют следующие функции: ИЛ-1 влияет на созревание В-лимфоцитов и усиливает функцию нейтрофилов; ИЛ-2 непосредственно стимулирует плазмоциты к синтезу антител; ИЛ-4 изменяет противоопухолевую активность макрофагов; ИЛ-5 усиливает функциональную активность эозинофилов; ИЛ-8 является медиатором острой фазы воспалительной реакции и вызывает миграцию нейтрофилов в очаг воспаления; ИЛ-10 стимулирует дифференцировку В-лимфоцитов; ИЛ-12 стимулирует рост и дифференцировку Т-киллеров и увеличивает функциональную активность Т-хелперов. Именно интерлейкины ответственны за передачу антигенспецифического сигнала без которого невозможен полноценный иммунный ответ.

Продолжительность жизни В-лимфоцитов составляет несколько недель, а Т-лимфоцитов – 4-6 месяцев.