Print bookPrint book

§ 28. Общая (неспецифическая) защита внутренней среды организма

Site: Профильное обучение
Course: Биология. 11 класс
Book: § 28. Общая (неспецифическая) защита внутренней среды организма
Printed by: Guest user
Date: Sunday, 3 July 2022, 3:00 PM

Для поддержания постоянства внутренней среды животным необходимо защищать ее от проникновения других организмов. Для этого имеются особые приспособления. Лучше всего они развиты у самых сложных по строению животных. Рассмотреть их можно на примере представителя класса Млекопитающие — Человека разумного.

Кожные покровы и слизистые оболочки человека выполняют барьерную функцию. Кожные покровы препятствуют проникновению микроорганизмов за счет постоянного отмирания и слущивания клеток верхних слоев эпидермиса. Вместе с ними удаляются и попавшие на поверхность тела микроорганизмы. Для выделяемого на поверхность эпидермиса пота характерна слабокислая среда *(значение рН около 5,5)*. Это создает неблагоприятные условия для размножения бактерий. Находящаяся под эпидермисом дерма (собственно кожа) представляет собой плотный механический барьер на пути микроорганизмов. Но при высыхании кожа может растрескиваться и утрачивать свою барьерную функцию. Высыханию кожи препятствует секрет сальных желез, поэтому его также можно отнести к защитным жидкостям.

Границей между внутренней и окружающей средой являются слизистые оболочки дыхательной, пищеварительной, выделительной и половой систем. Их барьерная функция определяется высокой регенеративной способностью и постоянно выделяемой слизью. Эта слизь благодаря вязкости препятствует воздействию микроорганизмов на клетки. Ее удаление, например, при кашле или чиханье способствует очищению организма. В состав слизи входят бактерицидные вещества. Главным из них является лизоцим, который разрушает клеточную стенку бактерий. *Также в составе слизи имеется небольшое количество низкомолекулярных пептидов — дефензинов. Они способны встраиваться в биологические мембраны микроорганизмов и нарушать их целостность. Совместное действие лизоцима и дефензинов убивает бактерии.* При инфекционных заболеваниях количество слизи увеличивается и содержание бактерицидных веществ в ней возрастает.

Лизоцим присутствует также в составе слезной жидкости и слюны. В пищеварительном тракте помимо слизи обеззараживающее действие оказывают соляная кислота желудочного сока, компоненты желчи и все пищеварительные ферменты.

Воспаление. Если целостность покровов нарушается, развивается специальная защитная реакция — воспаление (рис. 28.1). В ее реализации принимает участие кровеносная система. Сигналом для начала воспаления служит специальное вещество — гистамин. Он выделяется при разрушении клеток любых тканей, а также прижизненно особыми лейкоцитами *— тучными клетками*. Под влиянием гистамина усиливается приток крови к месту повреждения и повышается проницаемость стенок капилляров. В результате этого из крови в очаг воспаления поступают специальные защитные белки и лейкоциты  (рис. 28.2).

  

Лейкоциты поглощают остатки поврежденных клеток и попавшие во внутреннюю среду микроорганизмы. Такая деятельность лейкоцитов называется фагоцитозом (рис. 28.3). Фагоцитоз является отдельной защитной реакцией и может осуществляться без воспаления. Однако в очаге воспаления он проявляется в наибольшей степени.

Принесенные кровью защитные белки также вступают в действие. Главными из них являются белки системы комплемента. Они активируются и присоединяются к мембране чужеродных клеток, например бактерий. В результате клетки микроорганизмов разрушаются. Их остатки также фагоцитируются лейкоцитами.

В защите от вирусов важную роль играют другие белки — интерфероны. Они образуются в пораженных клетках и препятствуют размножению в них вируса. При этом зараженные клетки выделяют интерфероны в тканевую жидкость. Присоединяясь к соответствующим рецепторам на еще не зараженных клетках, молекулы интерферонов стимулируют противовирусный ответ. Это ограничивает распространение вирусов во внутренней среде.

Для лучшего осуществления защитных реакций в очаге воспаления поддерживается более высокая, чем обычно, температура. Это определяется специальными веществами, выделяемыми в ходе воспаления. Другие специальные вещества приводят к возникновению болевых ощущений. Боль ограничивает использование воспаленного органа, что способствует более быстрому устранению повреждений.

Заканчивается воспаление после полного уничтожения попавших во внутреннюю среду микроорганизмов. Характерные для воспаленного участка симптомы (покраснение, отечность, повышенная температура, боль) постепенно исчезают, а поврежденные ткани восстанавливаются.

В процессе воспаления защитные реакции осуществляются организмом совместно. При этом каждая из них способствует лучшему осуществлению других. *Например, при активации системы комплемента образуются молекулы, которые стимулируют фагоцитоз. Они усиливают подвижность лейкоцитов, а также способствуют захвату и уничтожению фагоцитируемых объектов. Некоторые из этих молекул способствуют выработке гистамина и тем самым поддерживают воспаление. Это происходит за счет их воздействия на тучные клетки. Кроме того, определенные молекулы, которые появляются при активации системы комплемента, сами действуют подобно гистамину. Они усиливают приток крови к месту воспаления и проницаемость стенок капилляров. Фагоцитирующие лейкоциты также стимулируют воспаление, выделяя свои активирующие молекулы. Это так называемые провоспалительные интерлейкины. Тем не менее каждая из защитных реакций при необходимости осуществляется независимо. Поэтому все они рассматриваются как отдельные способы защиты внутренней среды.* 

Объединяет эти защитные реакции несколько общих черт. Все они относятся к так называемому первому уровню защиты. Организм готов к их осуществлению постоянно. Проявляются они быстро — в течение нескольких минут или часов. Каждая из них и все они комплексно могут проявляться как ответ на различные повреждающие факторы. Например, воспаление развивается сходным образом в ответ на термическое (ожог), механическое (порез или царапина), биологическое (воздействие бактерий и т. п.) повреждения. Все это позволяет рассматривать защитные свойства покровов, фагоцитоз, функционирование белков системы комплемента и интерферонов как общие (неспецифические) факторы защиты.

Эти факторы развились в процессе эволюции вида и передаются по наследству. Благодаря их наличию каждая особь обладает видовым (врожденным) иммунитетом. Например, человек не болеет чумкой собак, куриной холерой и еще множеством болезней других видов. Но есть виды возбудителей, которые способны преодолевать защиту первого уровня. Тогда действие общих неспецифических защитных факторов у каждого конкретного человека дополняется защитой второго уровня. Это приводит к развитию индивидуального (приобретенного) иммунитета. Как именно реализуется защита второго уровня, вы узнаете из следующего параграфа.

Кожные покровы и слизистые оболочки животных препятствуют проникновению вредных веществ и микроорганизмов. Эпидермис кожи постоянно отмирает и слущивается, что приводит к удалению микроорганизмов. Собственно кожа (дерма) представляет собой прочный механический барьер на пути микроорганизмов. Выделяемая слизистыми оболочками вязкая жидкость препятствует воздействию вредных агентов на клетки эпителия. В слизи содержатся бактерицидные вещества. При нарушении барьерных тканей развивается воспаление. К месту воспаления перемещаются лейкоциты. Они осуществляют фагоцитоз. В очаге воспаления действуют специальные защитные белки — система комплемента. Их действие приводит к разрушению клеток микроорганизмов. Белки интерфероны защищают организм от вирусов. Все это обеспечивает неспецифическую защиту — видовой иммунитет.

1. В чем заключается защитная функция кожных покровов?

2. Как слизистые оболочки препятствуют проникновению микроорганизмов во внутреннюю среду?

3. Какова роль воспаления в защите организма?

4. Что такое фагоцитоз? Какие клетки его осуществляют?

5. От каких возбудителей заболеваний защищают интерфероны?

6. Как действуют белки системы комплемента?

7. Перечислите основные факторы защиты, обеспечивающие видовой иммунитет.