РЕАКТИВНОСТЬ ОРГАНИЗМА. РОЛЬ РЕАКТИВНОСТИ В ПАТОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА
План
1. Вступление
2. Понятие о реактивности и резистентности
3. Конституция
4. Диатез
5. Механизмы реактивности
Проблема реактивности занимала ведущее место в научной деятельности академика Н.Н. Сиротинина – ведущего ученого, перу которого принадлежат фундаментальные труды, посвященные данной проблеме. Он первым изучал реактивность в тесной связи с резистентностью. «Под реактивностью организма понимают его свойство реагировать на влияние окружающей среды. Резистентность организма – это устойчивость к действию патогенных факторов. Эти термины отображают основные свойства живого организма и тесно взаимосвязаны» (Н.Н. Сиротинин, 1966). Н.Н.Сиротинин рассматривал реактивность как форму изменения жизнедеятельности целого организма в окружающей его среде в ответ на действие разных факторов. Он выделил виды реактивности, описал пассивную и активную резистентность, первичную и вторичную ее формы.
Понятие о реактивности и резистентности
Под реактивностью понимают свойство организма реагировать определенным образом на действие окружающей среды (Н.Н.Сиротинин). Реактивность – это широкое физиологическое понятие. Оно отображает свойство организма как целого отвечать изменениями жизнедеятельности на влияния окружающей среды (А.Д. Адо). Эти изменения жизнедеятельности могут быть очень разнообразными как в количественном, так и в качественном отношении. Все они носят приспособительный характер. Реактивность присуща всякому живому организму. Она формировалась в процессе эволюции, как в филогенезе, так и в онтогенезе. В учении о реактивности большую роль сыграли исследования И.И Мечникова (в области воспаления и иммунитета), работы А.А. Богомольца, который связывал реактивность с конституцией, Н.Н.Сиротинина, который рассматривал понятие о реактивности вместе с понятием резистентности (reactio – противодействие; resisteo – сопротивление). Резистентность – сопротивляемость, стойкость организма к действию патогенных раздражителей. Оба понятия тесно взаимосвязанные и отображают свойства живого организма. Резистентность – более узкое понятие, чем реактивность. Н.Н.Сиротинин описал такие формы резистентности: активную, которая возникает в результате адаптации к повреждающему фактору, пассивную, обусловленную анатомо-физиологическими особенностями организма – строением плотных покровов черепах, насекомых и т.п. Активная осуществляется благодаря защитным, приспособительным механизмам. Кроме того, он различал первичную – наследственную резистентность и вторичную – приобретенную, или измененную. Например, повышение стойкости к гипоксии в результате акклиматизации к высокогорью. Неспецифическая резистентность – это сопротивляемость ко многим факторам; специфическая – к действию одного какого-нибудь агента.
Различают видовую (биологическую) и индивидуальную реактивность. Видовая реактивность определяется наследственными анатомическими и физиологическими особенностями представителей определенного вида. Она направлена на сохранение вида в целом в ответ на разнообразные влияния внешней среды. Представители вида отвечают изменением жизнедеятельности защитно-приспособительного характера. Например, сезонные изменения жизнедеятельности животных (анабиоз, зимняя спячка), сезонные миграции рыб и птиц, связанные с изменениями окружающей среды и размножением. На основании видовой реактивности формируется реактивность группы индивидуумов в пределах вида, а также каждого отдельного индивида. Индивидуальная реактивность зависит от возраста, пола, наследственности, конституции, функционального состояния регуляторных систем данного индивидуума, а также от влияния факторов среды, в котором живет организм. В постнатальном периоде реактивность и резистентность изменяются в течение жизнь. Некоторые болезни присущи преимущественно детям, например рахит, скарлатина, краснуха и прочие детские инфекции. У детей часто возникают кишечные болезни, диспепсии. Они хуже, чем взрослые приспосабливаются к значительным колебаниям температуры среды. Зато в детском возрасте более высокая резистентность к гипоксии. Наилучшая реактивность и резистентность у людей зрелого возраста. У стариков резистентность снижена; увеличивается частота заболевания злокачественными опухолями, атеросклерозом; вяло протекает воспаление, лихорадка, у них повышенная чувствительность к гнойным заболеваниям, гриппа и пневмонии.
Следует помнить о патологическом проявлении возрастной реактивности. Примером этого является прогерия – преждевременное старение. Такие заболевания встречаются чрезвычайно редко, и их частота обычно не превышает 1 на 10 миллионов. Полагают, что наследование идет по аутосомно-рецессивному типу с неполной пенетранностью. Выделяют две основные формы наследственных прогерий: синдром Хатчинсона-Гилфорда (прогерия детей) и синдром Вернера (прогерия взрослых). Обоим синдромам свойственно ускоренное развитие обычных признаков естественного старения, однако в первом случае они начинают развиваться с рождения и больные редко доживают до 20 лет. Во втором случае ускоренное старение начинается с периода полового созревания и продолжительность жизни может достигать 30-40 лет. Отмечают, что смерть наступает при характерных для глубокой старости явлениях угасания функций либо от типичной возрастной патологии, включая рак, сердечную недостаточность, мозговые нарушения и другие заболевания. Механизмы изменений реактивности при старении детально изученные академиком В.В.Фролькисом. Он пришел к выводу, что изменения в физиологических системах стареющего человека напоминают такие, которые развиваются при стрессе. Это представление легло в основу разработанной им гипотезы «стресс-возраст-синдром». Как во время стресса, так и в старости в крови увеличивается концентрация адренокортикотропного гормона, кортикостерона, адреналина, снижается уровень лютеинизирующего гормона, тироксина, тестостерона, инсулиновая активность, развивается иммунодепресия, наблюдается атрофия тимико-лимфатической системы, активируются процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ), возникают повреждения миокарда, желудка, наблюдается снижение резистентности к инфекции и к другим повреждающим факторам. Одни нарушения имеют адаптационное значение, другие способствуют дезадаптации. Зависимость реактивности от пола связана с анатомическими и физиологическими отличиями. В женском организме реактивность изменяется в связи с менструальным циклом, беременностью, климактерическим периодом. Резистентность женщин к гипоксии, голоданию, кровопотери, радиального ускорения больше, чем у мужчин. Средняя продолжительность жизни женщин больше.
Конституция
Индивидуальные особенности организма зависят от целого ряда факторов. Отдельных индивидов можно объединить в группы за определенными признаками. Например, группы крови, типы высшей нервной деятельности и прочие показатели помогают разработать характеристику групповой реактивности. Примером такой реактивности может служить конституция организма – совокупность функциональных и морфологических особенностей, которые сложились на определенной наследственной основе под влиянием факторов внешней среды и определяют его реактивность. «Сплав унаследованного и приобретенного» (И.П.Павлов). Хотя каждый человеческий организм неповторимый, но попытки классифицировать род Номо sapiens за строением тела, темпераментом и другими его свойствами делались еще в седой древности со времен Гиппократа. Его гению мы обязаны тем, что среди огромного количества человеческих индивидуумов он смог выделить несколько характерных типов. Он без сомнения был родоначальником учения о конституции. В зависимости от состояния гуморальной среды Гиппократ различал хорошую и плохую, сильные и слабую, сухую и влажную конституции. По типу темперамента он поделил людей на холериков (легко возбудимых), меланхоликов (замкнутых, необщительных), флегматиков (очень спокойных, малоподвижных) и сангвиников (энергичных, подвижных). Гиппократ подчеркивал, что состояние здоровья человека зависит как от особенностей строения и функции организма, так и от образа жизни, а также, что от конституции зависит склонность к определенным болезням. То есть, еще во время Гиппократа считали, что индивидуальные черты человека (темперамент) определяют его реакцию на действие внешних раздражителей, обуславливают особенности развития болезни, а это требовало от врача индивидуального подхода к лечению каждого больного. Сиго поделил людей по анатомическому принципу на респираторный, пищеварительный, мышечный и мозговой типы. Со временем было разработано большое количество классификаций конституционных типов за морфологическими признаками (например: Ашнер выделял такие типы – узкий, средний, широкий). Потом рядом с особенностями строения тела начали учитывать и функциональные свойства, что оказалось более прогрессивным в классификации конституций. Например, за М.В.Чорноруцким выделяют астенический, нормостенический и гиперстенический типы.
А.А.Богомолец в основу своей классификации положил особенности соединительной ткани, которой он придавал особое значение в функционировании организма: «Состояние здоровья или болезнь организма большой мерой определяется функциональным состоянием его соединительной ткани». Он разработал учение о физиологической системе соединительной ткани (активной мезенхимы), установил, что она выполняет в организме пластическую, защитную, трофическую и барьерную функции. Соединительная ткань в типах конституций за А.А.Богомольцем: 1. астеническая – нежная; 2. фиброзная – плотная, волокнистая; 3. пастозная – отекшая, рыхлая; 4. липоматозная – много жировой ткани. Итак, конституционные особенности организма играют большую роль в развития патологических процессов. Они должны учитываться в диагностике и терапии.
Диатез
Реактивность организма существенно определяется конституцией. Говоря о конституции организма, необходимо дать представления о диатезе – аномалии конституции, которая характеризуется ненормальной реакцией организма на физиологические и патологические раздражители. Диатез – аномалия конституции человека, характеризующаяся предраположением организма к некоторым заболеваниям, например, к проявлением аллергии при экссудативном диатезе, к кровотечениям – при геморрагическом диатезе. Диатез, по существу, не болезнь, а пограничное состояние, предрасположенность к болезни. Как известно, подавляющее большинство хронических заболеваний человека возникает на фоне той или иной предрасположенности. Определяет все эти индивидуальные склонности генетический код каждого человека.
Виды диатеза: нервно-артритический диатез характеризуется предрасположенностью к ожирению, сахарному диабету, подагре и артритам, что обусловлено в основном нарушениями обмена мочевой кислоты и накоплением в организме пуринов (продуктов её распада) и, в меньшей степени, – нарушениями липидного и углеводного обменов. Доказано, что эта форма диатеза может передаваться по наследству.
Лимфатико-гипопластический диатез характеризуется стойким увеличением практически всех лимфатических узлов и вилочковой железы, нарушениями функции эндокринной системы (снижение функции надпочечников), склонностью к частым инфекционным заболеваниям и аллергическим реакциям. В формировании этого диатеза решающее значение имеют инфекционные заболевания, перенесенные будущей мамой, и другие осложнения беременности, приводящие к внутриутробной гипоксии.
Экссудативно-катаральный (ЭКД) или, чаще, – аллергический диатез – заболевание, свойственное детям раннего возраста. У больных детей наблюдается повышенная чувствительность и ранимость барьерных тканей (кожи, слизистых оболочек), сниженная сопротивляемость инфекциям, затяжное течение воспалительных процессов и развитие аллергических реакций. Именно этот вид диатеза настолько распространен, что зачастую сам термин “диатез” считают его полным синонимом.
Экссудативно-катаральный диатез проявляется в тех или иных формах примерно у 30–60% детей первых 2 лет жизни. Для 75–90% этих малышей он является лишь эпизодом, и только у немногих впоследствии могут развиться аллергические заболевания. У детей первого года жизни снижена защитная функция кишечника. Дело в том, что в этом возрасте вырабатывается еще недостаточно пищеварительных ферментов, защитных антител и повышена проницаемость кишечной стенки. Совокупность этих возрастных особенностей желудочно-кишечного такта малышей приводит к тому, что недорасщепленные пищевые компоненты, в первую очередь белки, легко всасываются в кровяное русло. Эти крупные обломки молекул обладают выраженными антигенными свойствами, т. е. запускают цепь аллергических реакций. Любая аллергическая реакция начинается с выработки особых антител, относящихся к классу иммуноглобулинов Е (IgE). Контакт аллергена с этими антителами приводит к выделению гистамина – вещества, вызывающего расширение сосудов, отек тканей, зуд и т.д. У детей первых лет жизни высвобождение гистамина из клеток крови может быть вызвано не только антителами IgE, но и многими другими веществами и даже действием внешних факторов (например, охлаждением). Кроме того, чувствительность тканей грудных детей к гистамину значительно выше, чем у более взрослых, а инактивация (обезвреживание) его заметно снижена. Из сказанного понятно, почему неверно ставить знак равенства между аллергическим диатезом и типичной аллергической реакцией: если в основе аллергии лежит именно извращенная реакция иммунной системы (выработка антител к веществам, которые на самом деле безопасны и в норме не должны стимулировать иммунный ответ), то при аллергическом диатезе основную роль в развитии аллергической реакции играют возрастные особенности желудочно-кишечного тракта и гистаминной чувствительности. Проявления типичной аллергии и аллергического диатеза могут быть схожи, но они имеют различный механизм развития. Соответственно, различным должен быть и подход к решению проблемы. Лишь у 1/3 детей с аллергическим диатезом отмечается повышенный уровень IgE в крови. Именно поэтому проявления диатеза зависят от дозы получаемых аллергенов: только сравнительно большое количество съеденных продуктов приводит к развитию кожных реакций, среди которых наиболее часто наблюдаются проявления атопического дерматита.
Механизмы реактивности
Индивидуальная реактивность организма осуществляется и поддерживается специфическими и неспецифичными механизмами. Специфические механизмы формируют иммунологическую реактивность. Ведущую роль в неспецифичных механизмах реактивности играют регуляторные системы – нервная и эндокринная. Исследованиями И.П.Павлова и его школы установлены значения разных отделов центральной нервной системы в реактивности и резистентности организма. Например, ослабление функции коры (при экспериментальных неврозах, сильных травмах и перенапряжениях нервной системы) вызывает нарушения реактивности, при котором и слабый и сильный раздражитель дают одинаковый эффект, или в ответ на слабый раздражитель возникает сильная реакция и наоборот. В опытах у животных в состоянии наркоза повышается резистентность организма к гипоксии, а возбуждение нервной системы введением кофеина, наоборот, снижает эту резистентность. В связи с этим следует отметить большое влияние психической травмы, значительных переживаний на возникновение и течение болезни, например, нарушение функции щитовидной железы, повышение артериального давления. Американские ученые Фридман и Розенман выделили два основных типа поведения людей: типы А и Б. Люди типа А характеризуются хроническим нетерпением, агрессивными реакциями, поспешностью. Лица типа Б – расслабленные, не напряженные, спокойные. Реактивность организма во многом зависит от эмоциональных реакций человека. Исследователи отметили, что среди лиц типа А чаще возникала ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда. Это пример роли нервной системы в реактивности. Еще Абу Али Ибн Сина (Авиценна), рассматривая причины болезней, указывал на необходимость в первую очередь бодрого расположения духа, а Амбруаз Паре говорил, что выживают обычно те, кто хочет жить. Состояние нервной системы влияет на способность организма отвечать комплексом реакций на действия внешней среды и изменяет резистентность к ним. Так, животное в состоянии зимней спячки значительно лучше переносит кислородное голодание. Это объясняется не только сильным торможением центральной нервной системы, но и снижением реактивности вследствие угнетения функции эндокринных желез, главным образом щитовидной железы, и в связи со снижением обмена веществ.
Роль эндокринной системы в реактивности. В условиях, которые требуют от организма быстрого напряжения и реагирования, главную роль играет возбуждение симпатоадреналовой системы. Американский ученый Уолтер Кеннон придавал большое значение этой системе быстрого реагирования, которая создает в организме условия для «борьбы или бегства» и приводил пример картины встречи собаки с котом. Он назвал адреналин «аварийным гормоном». В научной школе академика Л.А.Орбели было создано учение об адаптационно трофической функции симпатической нервной системы, и ее роль в защитно-приспособительных реакциях. Канадский патолог Ганс Селье разработал концепцию о стрессе, который является неспецифической реакцией организма на действие любых раздражителей (стрессоров). Согласно этой концепции ведущая роль в неспецифической резистентности организма принадлежит гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системе (ГГНС). Эта система осуществляет общий адаптационный синдром (ОАС) – совокупность неспецифических приспособительных реакций организма на действие стрессора. По мнению Селье, концепция «стресс» (напряжение) в значительной мере расшифровывает расплывчастое понятие реактивности и резистентности, помогает прояснить природу этих понятий, подводит под них морфологическую базу. Для стресс-реакции характерна морфологическая триада: гипертрофия коры надпочечников, инволюция тимико-лимфатического аппарата, геморрагические язвы слизистой желудочно-кишечного тракта. ОАС протекает в виде 3-х стадий: 1. реакция мобилизации (тревоги) с фазами шока и противошока; 2: стадия резистентности; 3. стадия истощения. Реакция тревоги означает немедленную мобилизацию защитных сил организма в результате возбуждения ГГНС, усиления секреции кортиколиберина, АКГГ и кортикостероидов. В стадии резистентности наблюдается гипертрофия коры надпочечников, выделения большого количества гормонов. Если длительное время сильный стрессор продолжает действовать, резистентность и адаптация организма снижается, наступает истощение. Последствия стресса зависят от силы и продолжительности действия стресора, а также от потенциальных возможностей защитных сил организма.
Значение барьерных приспособлений. В механизмах реактивности и резистентности организма, сохранения его гомеостаза, большую роль играет сложная система защитных барьеров (факторы защиты), которые оберегают организм от неблагоприятных влияний окружающей среды. Одним из существенных препятствий на пути проникновения возбудителя во внутреннюю среду организма являются внешние покровы. В этом смысле кожа человека и млекопитающих выполняет в первую очередь механическую, барьерную функцию. Кроме того, кожа подавляет колонизацию и размножение бактерий, поскольку характеризуется сниженным рН за счет присутствия в потовых выделениях молочной и жирных кислот. Помимо кожи наше тело защищено от внешней среды эпителиальными покровами: эпителиальными клетками, выстилающими желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, урогенитальный тракт. Инфекция возникает лишь тогда, когда патоген способен колонизировать эпителий или когда нарушается целостность эпителиальных покровов в результате механических повреждений (раны, ожоги) или укусов насекомых – переносчиков инфекционных заболеваний (блох, вшей, комаров, москитов, клещей). Помимо защиты в виде слизистых покровов дыхательных путей, желудочно-кишечного и урогенитального трактов, механическим препятствием к колонизации являются также секреты слезных и слюнных желез.
Различают внешние и внутренние барьеры. Первым внешним барьером является кожа. Она покрыта многослойным ороговевающим эпителием, который является механической преградой для большинства микробов, а слущивание поверхностного слоя способствует удалению бактерий. Чистой коже присущи бактерицидные свойства по отношению ко многим патогенным микробам, например, кишечной и брюшнотифозной палочки, гемолитического стрептококка. Бактерицидность зависит также от кислотности пота, состава секрета сальных желез, выделения бактерицидно действующих продуктов обмена веществ, например, некоторых липидов. Большую роль в защитной функции кожи играет ее иннервация: нарушение последней изменяет чувствительность кожи, повышает ее проницаемость, стимулирует в ней обмен веществ, которое ведет к снижению ее сопротивляемости. Слизистые оболочки, которые выстилают коньюнктиву, носоглотку, дыхательные и мочеполовые пути, благодаря своей слабой проницаемости, препятствуют проникновения микробов. Этому способствует и секреция слизи железами слизистых оболочек, которая механически удаляет инородные тела и микробы. Слизистые оболочки дыхательных путей покрыты эпителием, ворсинки которых колеблются в сторону носоглотки и удаляют пыль и микробы. Большое значение имеют защитные двигательные рефлексы – кашель, чихание, задержка дыхания. В секрете слизистых оболочек содержатся бактерицидные вещества, например лизоцим, который ферментативным путем растворяет некоторые виды микробов, иммуноглобулины и т.п. Желудочный сок имеет значительное стерилизирующее действие, ослабляет действие дифтерийного токсина. Некоторые бактерицидные свойства имеет и кишечный сок. Защитная функция слизистой кишечника дополняется также наличием постоянной флоры, например кишечной палочки, которая является антагонистом брюшнотифозной и дизентерийной палочек, стрептококка и стафилококка. Барьерная функция слизистых оболочек регулируется нервной системой. Примером может послужить защитный двигательный рефлекс – рвота. К внешним барьерам относится печень – сложная биохимическая лаборатория, в которой обезвреживаются ядовитые вещества, которые прошли через кишечную стенку в кровь, селезенка, лимфатические узлы и прочие органы, которые содержат клетки системы мононуклеарнux фагоцитов (СМФ).
По определению ВООЗ (1973), СМФ включает промоноциты и их предшественники, которые находятся в костном мозге, моноциты периферической крови и тканевые макрофаги. Это система клеток, объединенных общностью функций (высокоактивный фагоцитоз), происхождения (стволовые клетки костного мозга), структуры (мононуклеары). СМФ – это наиболее древняя система неспецифической защиты (макрофаги играют важную роль в иммунологической реактивности). Зарождение учения об СМФ связано с исследованиями И.И.Мечникова, который впервые наблюдал и описал процесс фагоцитоза. Потом он классифицировал фагоциты как «макрофаги» и «микрофаги». Оба типа фагоцитов играют важную роль в защите организма, поскольку они не только поглощают, но и быстро убивают и переваривают большинство патогенных микроорганизмов. И.И. Мечников признавал наличие близкого родства между мононуклеарными клетками крови, селезенки, лимфоузлов, костного мозга и микрофагами, которые находятся вне этих органов, например, в соединительной ткани. Это, побудило его объединить их в «макрофагальную систему» (1892). В дальнейшем Ашоф (1924) развил эту идею и сгруппировал несколько типов клеток в систему, которую назвал ретикулоэндотелиальной (РЭС). Но в свете современных научных данных выяснилось, что клетки, объединенные Ашофом в систему РЭС, во многом отличаются между собою и, в первую очередь, неодинаковой фагоцитарной активностью. Итак, в СМФ включены клетки с родственной морфологией, функцией и происхождением. Эта классификация наиболее последовательная. В основу ее положено понятие «мононуклеарный фагоцит», предложенное в
Итак, функциональными критериями включения Мф, Мн в единую систему является активный фагоцитоз и пиноцитоз. Это обьясняется наличием на поверхности плазматической мембраны Мф и Мн многочисленных рецепторов, которые принимают участие в процессах адгезии, эндоцитоза, восприятию регуляторных, в том числе и гормональных, влияний. Наиболее изучены рецепторы для Ig, фракций комплемента, лимфокинов. Высокая активность фагоцитоза объясняется именно этими особенностями строения внешней клеточной плазматической мембраны. Фагоцитоз, обусловленный иммуноглобулинами с участием и без участия комплемента, называется иммунным фагоцитозом.
Для клеток СМФ характерна также высокая активность метаболических процессов, благодаря наличию лизосом. Различают первичные и вторичные лизосомы. Они характеризуются наличием широкого спектра активных лизосомальных ферментов. На сегодняшний день описана патология системы Мф, которая может быть генетически обусловленной и приобретенной. Чаще всего дефекты СМФ касаются отдельных метаболических систем или функций Мф. Генетические дефекты (первичные) чаще всего касаются ферментных систем. Описанные дефекты миелопероксидазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, ферментов глютатионовой системы, лизосомальных гидролаз. Дефект продукции Н2О2 приводит к снижению бактерицидности, недостаточность лизосомальных ферментов – к накоплению в клетках непереваренных продуктов. Приобретенные дефекты СМФ чаще всего характеризуются нарушением двигательной функции фагоцита, которая обеспечивает движение Мф в очаг воспаления при инфекции, фагоцитарную активность или их бактерицидность. Приобретенные дефекты СМФ могут быть следствием первичных нарушений обмена веществ (при диабете, ожирении, атеросклерозе, уремии), злокачественных новообразований, различных интоксикаций или результатом действия инфекционных агентов, их компонентов и продуктов, а также медикаментов. Кроме клеток СМФ способность осуществлять фагоцитоз присуща и микрофагам – гранулоцитам (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы) крови.
Кроме внешних барьеров в организме сформированы и действуют внутренние барьеры, благодаря которым осуществляется обмен между кровью и внутренней средой органов, тканей и клеток. Эти барьеры, названные академиком Л.С.Штерн гистогематическими (ткань-кровь), сложные физиологические механизмы, которые регулируют переход из крови в тканевую жидкость веществ, необходимых для дыхания, питания, роста и обновления клеток. Одновременно они способствуют удалению из микросреды промежуточных продуктов обмена. Наличие этих барьеров обьясняет, почему некоторые ядовитые вещества, бактерии, которые случайно попали или искусственно были введены в организм, а также некоторые метаболиты, повреждают одни органы и не влияют на другие. Так как барьеры проницаемы выборочно, они пропускают в ткани только определенные вещества. Если, например, ввести в кровь красящее вещество, то интенсивность окраски разных органов будет разная, а в некоторые ткани краска совсем не проходит. Состояние барьера в значительной мере определяет деятельность любого органа, а четкая и бесперебойная работа всей барьерной системы организма способствует сохранению гомеостаза в целом. Они не только защищают от вредных веществ, но и регулируют поступление в органы необходимых для их питания и метаболизма компонентов крови (белков, жиров, углеводов, солей, микроэлементов и т.п.). С учетом локализации барьеры делятся на гемато-энцефалический (ГЕБ – между кровью и мозгом), гемато-офтальмический (между кровью и тканями глаза), гемато-лабиринтный (между кровью и лимфой лабиринтов), плацентарный (между органами матери и плода), гемато-тестикулярный и прочие. Все они отличаются друг от друга своими физиологическими свойствами, строением. Первая линия обороны – стенка капилляров. В разных органах клетки, из которой она построена, отличаются формой, величиной ядра, способностью окрашиваться теми или другими красителями, наличием истонченных, то есть наиболее проницаемых участков. В совокупности все эти особенности определяют одну из главных свойств капилляров – избирательность и степень проницаемости для разных веществ. Стенка капилляров – основное, но не единое звено барьера. Защитные свойства имеет соединительная ткань, которая покрывает сосуды и проникает в органы. К барьерам относятся также элементы системы мононуклеарных фагоцитов, оболочка клеток и даже внутриклеточные барьеры, которые окружают наиболее важные и сложные образования клетки. Наиболее сложными барьерами окружена центральная нервная система и органы размножения. Для головного и спинного мозга постоянность внутренней среды исключительно важна. Нервные клетки в большей степени, чем другие, чувствительны к колебаниям его состава и свойств. От состояния ГЭБ зависит как питание мозга, так и реакция нервных клеток на химические раздражения, на каждое, даже незначительное изменение в составе окружающей жидкости. Мгновенно реагируя на потребности мозга, барьер своевременно приспосабливается к условиям и внешней и внутренней среды организма, которые постоянно изменяются. Можно утверждать, что умственная деятельность, расположение духа, память, здоровье и болезнь нередко связаны с состоянием ГЭБ. Интересно и то, что в разных участках мозга проницаемость барьера неодинакова. В мозге существуют безбарьерные зоны, куда проникают все введенные в кровь вещества. Особенно високая проницаемость этого барьера в центральных образованиях автономной нервной системы – в участке гипоталамуса. Для его безошибочной и беспрерывной работы нужна полная и своевременная информация о всех, даже совсем незначительных изменениях состава крови. Любая задержка информации может вызвать непоправимые изменения в организме.
Тканевые элементы ГЭБ – эндотелий мозговых сосудов, базальная мембрана (которая является основным веществом соединительной ткани), глия, оболочки мозга. Они могут задерживать и даже разрушать с помощью ферментных систем разные вещества, обезвреживать их, окислять, превращать в неактивные, связанные с белком, формы, а потом способствовать переходу их в кровь. Структурные особенности ГЭБ: а) между эндотелиальными клетками мозговых сосудов нет щелей; б) глиальние клетки покрывают всю внешнюю поверхность капилляра; в) базальная мембрана сплошная и очень плотная. Во многих случаях защитная функция ГЭБ приносит организму огромную помощь, спасая от заболеваний, а иногда и от гибели. Однако, как это не парадоксально, эта непроницаемость ГЭБ в отдельных случаях может способствовать прогрессированию болезни, мешать лечению. Так, ГЭБ не пропускает в мозг антитела, задерживает лечебные сыворотки, задерживает многие высокоэффективные фармакологические препараты. Проницаемость барьера повышается при высокой температуре тела. На этом основано применение пиротерапии – повышение температуры тела с помощью пирогенов и введения врачебных препаратов на фоне высокой температуры тела для лечения нервных болезней. Защитная функция барьеров зависит от нервных и гуморальных влияний, состояния внешней и внутренней среды. Особое влияние на ГЭБ имеет алкоголь. В начальной стадии алкоголизма проницаемость барьера резко повышается, в мозг попадают вещества, которые обычно задерживаются барьером, и осуществляют отравляющее влияние на ЦНС. Спустя некоторое время проницаемость барьера начинает снижаться. Он становится очень плотным. В стадии хронического алкоголизма снабжение мозга необходимыми питательными веществами катастрофически снижается. Развиваются алкогольные психозы, деградация личности, преждевременное одряхление. Алкоголь легко проникает и через барьеры половых желез, через плацентарный барьер. Он повреждает клетки половых желез, отравляет плод.
Гуморальные факторы реактивности. Защитную роль в организме выполняют и биологически активные вещества. Сюда принадлежит система комплемента, которая состоит из сывороточных белков Сl-С9, которые активируются под влиянием комплекса антиген-антитело. Здесь надо отметить, что система комплемента, как и система фагоцитоза, функционально связана с иммунной системой, то есть, наряду с неспецифическими защитными реакциями они принимают участие и в високоспецифических реакциях иммунитета. Активируясь под влиянием комплекса антиген-антитело, комплемент становится активным, приобретает свойство эстераз и протеаз, разрушает оболочки клеток и микроорганизмов, активирует фагоцитоз и биологически активные вещества. К гуморальным принадлежат и такие защитные факторы, которые поступают в полость рта, где содержится много микроорганизмов. Это антибактериальные ферменты: лизоцим, PHK-аза, ДНК-аза, пероксидаза, источниками, которых является слюна и эмигрирующие лейкоциты. В последнее время для более глубокого понимания механизмов нейрогуморальной регуляции большое значение приобретают знания о модуляторах гуморальных систем. Эти вещества ограничивают или потенциируют активность различных звеньев регуляции. В наиболее яркой форме это проявляется во время стресса. Эти системы могут ограничить чрезмерную стресс-реакцию организма и защищать сердце, сосуды, печень, желудок и прочие органы от повреждающего действия избытка веществ, которые выделяются при стрессе: гормонов, медиаторов и, в первую очередь, массивных доз катехоламинов. Эти модуляторные системы (так называемые «стресс-лимитирующими» – Ф.З.Меерсон), условно разделены на «центральные», которые реализуют свой модуляторный эффект преимущественно на уровне центральной нервной системы, и «локальные», которые осуществляют модулирующее влияние преимущественно на уровне эфекторных органов. К центральным механизмам относятся ГАМК-эргические, опиоидэргические, дофаминэргические, серотонинэргические системы головного мозга, система бензодиазепиновых рецепторов и т.п. Важное место среди локальных стресс-лимитирующих систем, которые осуществляют свое модулируюее влияние, занимает система простагландинов (ПГ). ПГ принадлежат к группе эйкозаноидов – низкомолекулярных соединений, производных арахидоновой кислоты. Им присуща способность ограничивать чрезмерную активацию адренергического звена стресс-реакции и его повреждающие эффекты, осуществляя вазодилятаторное, антитромботическое, а также и прямое цитопротекторное действие. Доказано, что увеличение функциональной мощности системы простагландинов является фактором повышения резистентности организма к повреждающим влияниям. Ф.З. Меєрсон отмечает, что адаптационная активация стресс-лимитирующих систем защищает организм не только от стресса, но имеет еще и сильный перекрестный эффект: повышает сопротивляемость к холоду, ишемических повреждений, ионизирующей радиации и т.п. К локальным стресс-лимитирующим системам принадлежит и система антиоксидантов, которая эффективно функционирует во всех органах.
Влияние факторов внешней среды на реактивность. Индивидуальные свойства организма могут изменяться под влиянием внешней среды. Реактивность тесно связана с экологией – поведением человека в окружающей среде. Для человека – это биологическая, географическая и социальная среда. Сюда принадлежит огромное количество факторов, которые, в зависимости от характера их действия, могут совершать благоприятное или неблагоприятное влияние на резистентность организма, повышая или снижая ее. Некоторые из них, изменяя реактивность, могут способствовать развитию болезни, или, наоборот, предотвращать его возникновение. Реактивность значительно зависит от функционального состояния нервной системы, на которую, в свою очередь, большое влияние оказывает внешняя и внутренняя среда. Вредные привычки (курение, алкоголизм, наркомания) стимулируют деятельность мозга. Интенсификация трудовой деятельности человека сопровождается значительными психоэмоциональными перегрузками, которые ведут к снижению резистентности организма и развитию ряда наиболее распространенных заболеваний, в частности патологии системы кровообращения. Способы нормализации функционального состояния центральной нервной системы включают в себя здоровый образ жизни, отказ от вредных привычек. Здоровый психоэмоциональный климат в коллективе, аутогенная тренировка, физические упражнения, закаливание, борьба с курением и злоупотреблением алкоголя могут нормализовать работу центральной нервной системы и существенно повышать неспецифичную резистентность организма. Значительное влияние на реактивность организма оказывает питание. Однообразное, нерациональное питание и разные виды голодания ослабляют реакцию организма к действию патогенных агентов. Гиповитаминозы снижают сопротивляемость организма к инфекциям. Белковое голодание также снижает стойкость к инфекциям. Постоянные токсичные влияния (алкоголь, никотин) снижают резистентность организма. Резкие изменения погоды и климат также определяют состояние реактивности и резистентности. Например, низкая температура может по-разному влиять на реактивность. Переохлаждение и простуда повышают чувствительность к инфекционным болезням (грипп, пневмония). В то же время, гипотермия используется в медицине как средство повышения резистентности организма к гипоксии при операциях на сердце и головном мозге. Лучевая энергия, а именно солнечные лучи в маленьких дозах повышают резистентность организма к инфекциям, в больших – снижают ее. Продолжительное действие рентгеновских и гамма-лучей оказывает отрицательное влияние на реактивность, сопровождается снижением резистентности к разным инфекционным и другим патогенным влияниям вследствие ослабления иммунитета, активации ПОЛ и хронического стрессорного состояния.
В практической деятельности врачам необходимо четко понимать механизмы положительного влияния на организм благоприятных факторов внешней среды, которые повышают его резистентность. Вместе с тем следует умело ограничивать действие неблагоприятных факторов окружающей среды, которые снижают сопротивляемость организма. Большую роль играют профилактические средства, призванные повышать резистентность организма: закаливание, рациональное и сбалансированное питание, занятия физкультурой.
