Слайд 1КАЗАХСКАЯ СПОРТА И ТУРИЗМА
КАФЕДРА АНАТОМИИ И ФИЗИОЛОГИИ
Лекции по школьной гигиене
ТЕМА
ЛЕКЦИИ:
«Иммунитет у детей и подростков»
АЛМАТЫ 2017
Слайд 2Цель лекции: Изучить иммунитет детей и подростков.
План лекции: Иммунитет и
его физиологические особенности. Иммунитет детей и подростков.
Слайд 3Иммунитет (лат. immunitas – освобождение, избавление от чего-либо) – это
защита организма от генетически чужеродных организмов и веществ, к которым
относятся микроорганизмы, вирусы, бактерии, различные белки, клетки, в том числе и измененные 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 выдвинул 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.
Слайд 4Карл Ландштейнер (1868-1943) - австрийский врач, химик, иммунолог, инфекционист.
Слайд 5Илья Ильич Мечников (1845-1916) – русский и французский биолог (зоолог,
эмбриолог, иммунолог, физиолог и патолог).
Слайд 6Пауль Эрлих (1854-1915) - немецкий врач, иммунолог, бактериолог, химик, основоположник химиотерапии.
Слайд 7Луи Пастер (1822-1895) - французский микробиолог и химик, член Французской академии
Слайд 8Основной 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 части стволовых клеток образуются непосредственно 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.
Слайд 11К 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 ее петлях клетки (лимфоциты, плазматические клетки, макрофаги и другие клеточные элементы). Органы иммунной системы включают: 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, селезенку. 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 органы иммунной системы являются периферическими – в них лимфоциты выселяются из центральных. Центральные органы располагаются в хорошо защищенных от внешних воздействий местах, периферические – на путях возможного внедрения в организм генетически чужеродных веществ.
Слайд 16Органы 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 осуществляют клеточный иммунитет, уничтожая чужеродные клетки. В-лимфоциты участвуют в гуморальном иммунитете, обеспечивают накопление плазматических клеток, синтезирующих антитела. Антитела связываются с антигенами, в результате чего поглощаются фагоцитами. Антитела специфичны. В настоящее время общепринята точка зрения, что каждый В-лимфоцит программируется в кроветворной ткани, а Т-лимфоцит – в корковом веществе тимуса. В результате программирования на плазмолемме появляются белки – рецепторы, комплементарные определенному антигену. Связывание антигена с рецептором приводит к пролиферации данной клетки и образованию множества потомков, которые реагируют только с данным антигеном.
Слайд 21Важнейшим свойством иммунной системы является иммунологическая память. В результате первой
встречи запрограммированного лимфоцита с определенным антигеном образуется два вида клеток.
Одни из них сразу выполняют свою функцию – секретируют антитела, другие представляют собой клетки памяти, циркулирующие в крови длительное время. В случае повторного поступления этого же антигена клетки памяти быстро превращаются в лимфоциты, вступающие в реакцию с антигеном. При каждом делении лимфоцита количество клеток памяти возрастает.
Кроме того, после встречи с антигеном Т-лимфоциты активируются, увеличиваются и дифференцируются в одну из пяти субпопуляций, каждая из которых обусловливает определенный 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 передает антиген В-лимфоциту, который затем продуцирует плазматические клетки.
Слайд 23В-лимфоцит производит сотни плазматических клеток. Каждая такая клетка дает 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 15 % 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 количества IgM свидетельствует об остром заболевании, IgG – о хроническом процессе.
Кроме того, лимфоциты продуцируют лимфокины. Самый известный из них интерферон, который образуется под воздействием вируса. Функцией интерферона является стимуляция неинфицированных клеток к выработке противовирусных белков. Причем интерферон активен против всех вирусов и способствует увеличению числа Т-лимфоцитов.
Слайд 25Активация лимфоцитов приводит к синтезу клетками неспецифических биологически активных веществ,
называемых цитокинами, или интерлейкинами (ИЛ). Термин «интерлейкины» был введен в
1979 г. 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 регулируются характер, глубина и продолжительность иммунного ответа и иммунного воспаления. Цитокины иммунной системы группируются в 4 основных 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, Т-лимфоцитов — 4-6 месяцев.
Слайд 30Иммунная система обеспечивает специфическую сопротивляемость организма, т.е. иммунитет — сложное
состояние организма, зависящее от его морфологических и функциональных свойств. В
организме человека одновременно работают три иммунные системы, различающиеся своими возможностями и механизмом действия. Это специфические защитные механизмы, неспецифические гуморальные защитные механизмы и неспецифические клеточные защитные механизмы.
Специфическая иммунная система является наиболее мощной и эффективной. При проникновении в организм антигена клетки специфической иммунной системы начинают вырабатывать антитела и антитоксины, которые соединяются с антигенами и нейтрализуют их вредное влияние на организм. Антитела, или иммунные тела, представляют собой циркулирующие в крови белковые вещества (иммуноглобулины), образующиеся в организме под воздействием попавших в него чужеродных тел (бактерий, вирусов, белковых частиц и др.), называемых антигенами. Антитоксины — это антитела, синтезирующиеся в организме при его отравлении токсинами (ядовитыми веществами, образующимися в патогенных микроорганизмах).
Слайд 31Становление механизмов специфического иммунитета связано с формированием лимфоидной системы, дифференцировкой
Т-и В-лимфоцитов, которая начинается с 12-й недели внутриутробной жизни. У
новорожденных содержание Т- и В-лимфоцитов в крови выше, чем у взрослого, но они менее активны, поэтому основное значение имеет пассивный иммунитет, представленный антителами, попадающими в кровь ребенка от матери через плаценту до рождения и периодически поступающими с материнским молоком. Собственная иммунная система начинает функционировать с началом развития микрофлоры в желудочно-кишечном тракте ребенка. Микробные антигены являются стимуляторами иммунной системы организма новорожденного. Примерно со 2-й недели жизни организм начинает выработку собственных антител. В первые 3-6 месяцев после рождения разрушается материнская и созревает собственная иммунная система. Низкое содержание иммуноглобулинов в течение первого года жизни объясняет легкую восприимчивость детей к различным заболеваниям. Только ко 2-му году организм ребенка обретает способность вырабатывать достаточное количество антител. Иммунная защита достигает максимума на 10-м году. В дальнейшем напряженность иммунитета держится на постоянном уровне и начинает снижаться после 40 лет.
Слайд 32Наряду со специфической сопротивляемостью организма существует неспецифическая, обусловленная многими факторами,
к которым относятся:
непроницаемость кожного покрова и слизистых оболочек для
микроорганизмов;
бактерицидные вещества в слюне (лизоцим), слезной жидкости, крови, спинномозговой жидкости;
выделение вирусов почками;
макрофаги и микрофаги;
гидролитические ферменты;
лимфокины;
система комплемента.
Отличие неспецифических защитных факторов от специфических заключается в следующем: специфические начинают действовать после первичного контакта с антигеном, неспецифические – обеззараживают даже вещества, с которыми организм ранее не встречался.
Слайд 33Все неспецифические факторы, за исключением системы комплемента, были нами рассмотрены
ранее. Система комплемента представляет собой группу белков, которые циркулируют в
крови. В обычных условиях они неактивны, при осуществлении защитных реакций активируются и функционируют скоординированно. Один из белков комплемента присоединяется к бактерии, к нему присоединяется второй, ко второму — третий и т.д. Потом белки комплемента нарушают целость клеточной стенки бактерии, что приводит к ее гибели. Кроме того, факторы комплемента: связываются с комплексом антиген-антитело, в результате чего происходит разрушение антигена; разрушают молекулярную структуру антигена, изменяют его поверхность, вследствие чего антигены склеиваются; стимулируют приток нейтрофилов и макрофагов в очаг поражения (нейтрофилы уничтожают от 5 до 20 инородных тел, макрофаги — до 100).
Слайд 34Неспецифические клеточные защитные механизмы. Осуществляются с помощью специальных клеток –
лейкоцитов и макрофагов, способных к фагоцитозу, т.е. уничтожению болезнетворных агентов
и комплексов антиген-антитело. Фагоцитоз впервые был описан И.И. Мечниковым в 1886 г. У человека фагоцитарную роль выполняют нейтрофилы и моноциты. Как только в организм попадают чужеродные частицы, к месту их внедрения направляются находящиеся поблизости лейкоциты, при этом скорость некоторых из них может достигать почти 2 мм/ч. Приблизившись к чужеродной частице, лейкоциты обволакивают ее, втягивают внутрь протоплазмы и затем переваривают с помощью специальных пищеварительных ферментов. Многие из лейкоцитов при этом гибнут, и из них образуется гной. При распаде погибших лейкоцитов выделяются также вещества, вызывающие в ткани воспалительный процесс, сопровождающийся неприятными и болевыми ощущениями. Вещества, обусловливающие воспалительную реакцию организма, способны активировать все защитные силы организма: к месту внедрения чужеродного тела направляются лейкоциты из самых отдаленных частей тела.
Слайд 35Развитие иммунитета в онтогенезе.
В отличие от системы специфического иммунитета
факторы неспецифической защиты у новорожденных выражены хорошо. Они формируются раньше
специфических и берут на себя основную функцию защиты организма плода и новорожденного. В околоплодных водах и в крови плода отмечается высокая активность лизоцима, которая сохраняется до рождения ребенка, а затем снижается. Способность к образованию интерферона сразу после рождения высока, на протяжении года она снижается, но с возрастом постепенно увеличивается и достигает максимума к 12-18 годам.
Новорожденный получает от матери значительное количество гамма-глобулинов. Эта неспецифическая защита оказывается достаточной при первоначальном столкновении организма с микрофлорой окружающей среды. К тому же у новорожденного отмечается «физиологический лейкоцитоз» – количество лейкоцитов в 2 раза выше, чем у взрослого, как естественная подготовка организма к новым условиям существования. Однако многочисленные лимфоциты новорожденных представлены незрелыми формами и не способны синтезировать необходимое количество глобулинов и интерферона. Фагоциты тоже недостаточно активны. В результате этого детский организм отвечает на проникновение микроорганизмов генерализованным воспалением. Часто такую реакцию вызывает бытовая микрофлора, безопасная для взрослого. В организме новорожденного специфические иммунные системы не сформированы, иммунной памяти нет, неспецифические механизмы тоже еще не созрели. Поэтому столь важно кормление материнским молоком, в котором содержатся иммунореактивные вещества. В возрасте от 3 до 6 месяцев иммунная система ребенка уже реагирует на вторжение микроорганизмов, но практически не формируется иммунная память. В это время неэффективны прививки, заболевание не оставляет после себя стойкого иммунитета. Второй год жизни ребенка выделяется как «критический» период в развитии иммунитета. В этом возрасте расширяются возможности и повышается эффективность иммунных реакций, однако система местного иммунитета еще недостаточно развита и дети чувствительны к респираторным вирусным инфекциям. В возрасте 5-6 лет созревает неспецифический клеточный иммунитет. Формирование собственной системы неспецифической гуморальной иммунной защиты завершается на 7-м году жизни, в результате чего заболеваемость респираторными вирусными инфекциями снижается.