Иммунитет — способность организма защищаться от чужеродных агентов (микробов, вирусов, их ядов, чужих клеток и белков) и сохранять постоянство своей внутренней среды. Каждый день в организм попадает огромное число микробов, но здоровый человек не болеет — это обеспечивает иммунная система. Знания об иммунитете — основа прививок, переливания крови, пересадки органов и борьбы с инфекционными болезнями. На экзамене часто спрашивают о составе внутренней среды, механизмах и видах иммунитета, различии вакцины и сыворотки, группах крови, резус-факторе и правилах переливания крови.
§1. Внутренняя среда организма
Кровь, тканевая жидкость и лимфа вместе составляют внутреннюю среду организма. Они взаимосвязаны:
плазма крови просачивается через стенки капилляров в ткани и образует тканевую жидкость; клетки получают из неё питательные вещества и кислород и выделяют в неё отходы;
часть тканевой жидкости возвращается в кровь, а часть переходит в слепо замкнутые лимфатические капилляры и становится лимфой;
лимфа течёт по лимфатическим сосудам, по пути проходит через лимфатические узлы и очищается (лейкоциты узлов уничтожают микробов), а затем через грудной лимфатический проток впадает в крупные вены.
Гомеостаз — относительное постоянство состава и свойств внутренней среды. Например: температура тела около 36,6 °C, pH крови около 7,4, глюкоза крови около 3,3–5,5 ммоль/л, концентрация поваренной соли около 0,9% (физиологический раствор). Гомеостаз поддерживают совместно нервная и эндокринная системы, почки, лёгкие и печень.
§2. Органы и клетки иммунитета
Центральные органы иммунитета:
красный костный мозг — здесь образуются все клетки крови, в том числе лимфоциты; здесь созревают В-лимфоциты;
вилочковая железа (тимус) — здесь созревают и «обучаются» Т-лимфоциты; хорошо развита в детстве, затем уменьшается.
фагоциты (нейтрофилы, моноциты и образующиеся из них макрофаги) — захватывают и переваривают микробов;
лимфоциты — В-лимфоциты и Т-лимфоциты — обеспечивают специфический иммунитет.
Антиген — вещество, которое организм распознаёт как чужое и на которое возникает иммунный ответ (белки микробов, токсины, молекулы на поверхности чужих клеток). Антитело (иммуноглобулин) — особый белок, вырабатываемый В-лимфоцитами в ответ на антиген; оно соединяется только со своим антигеном, как «ключ с замком».
§3. Механизмы иммунитета
1. Неспецифическая (врождённая) защита — против любого чужеродного агента:
кожа и слизистые оболочки — механический барьер;
фермент лизоцим в слюне, слезах и слизи — разрушает стенку бактерий;
соляная кислота желудочного сока — убивает микробов;
воспаление и повышение температуры;
фагоцитоз — фагоциты поглощают и переваривают микробов. Фагоцитоз открыл И. И. Мечников и создал фагоцитарную теорию (Нобелевская премия 1908 года, вместе с П. Эрлихом).
2. Специфический (приобретённый) иммунитет — против определённого антигена:
гуморальный иммунитет — В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки и выделяют в кровь антитела; антитела связывают и обезвреживают антиген, склеивают микробов, облегчают фагоцитоз (гуморальная теория — П. Эрлих);
клеточный иммунитет — Т-лимфоциты непосредственно уничтожают заражённые вирусом, опухолевые и чужие (пересаженные) клетки; Т-хелперы активируют работу В-лимфоцитов.
3. Иммунная память — после первой встречи с антигеном в организме сохраняются клетки памяти. При повторном попадании того же антигена иммунный ответ гораздо быстрее и сильнее, болезнь не развивается или протекает легко. На этом свойстве основана вакцинация.
§4. Виды иммунитета
Иммунитет: врождённый (видовой) и приобретённый (естественный или искусственный; активный или пассивный).
Врождённый (видовой) — наследственный, свойственный всему виду: например, человек не болеет чумой собак, а многие животные не болеют многими инфекциями человека.
Естественный активный — возникает после перенесённой болезни (после кори, ветряной оспы часто пожизненно).
Естественный пассивный — готовые антитела переходят от матери к плоду через плаценту и к младенцу с материнским молоком; сохраняется несколько месяцев.
Искусственный активный — после введения вакцины. Вакцина — ослабленные или убитые микробы, их части или обезвреженные токсины (анатоксин). Организм сам вырабатывает антитела, образуются клетки памяти; иммунитет формируется медленно (за 1–2 недели), но сохраняется долго. Вакцину вводят для профилактики болезни.
Искусственный пассивный — после введения лечебной сыворотки. Сыворотка — готовые антитела из крови иммунизированного животного или человека. Действует сразу, но недолго (несколько недель). Сыворотку вводят для лечения болезни или отравления: столбняк, дифтерия, укус змеи.
История прививок: Э. Дженнер в 1796 году привил мальчику коровью оспу и защитил его от натуральной оспы; Л. Пастер создал вакцины против сибирской язвы и бешенства. Благодаря массовой вакцинации натуральная оспа ликвидирована во всём мире.
Нарушения иммунитета: ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) поражает Т-хелперы и разрушает иммунитет — развивается СПИД; больной может погибнуть даже от обычных инфекций. ВИЧ передаётся через кровь, половым путём и от матери к ребёнку. Аллергия — чрезмерный ответ иммунной системы на безвредные вещества (пыльцу, продукты).
§5. Группы крови
К. Ландштейнер в 1900 году открыл систему групп крови AB0. На поверхности эритроцитов находятся антигены (агглютиногены A и B), в плазме — антитела (агглютинины α и β). Если встречаются одноимённые антиген и антитело (A и α, B и β), эритроциты склеиваются — агглютинация.
I (0): антигенов нет, есть α и β — универсальный донор.
II (A): антиген A, антитело β.
III (B): антиген B, антитело α.
IV (AB): антигены A и B, антител нет — универсальный реципиент.
Правило переливания: эритроциты донора не должны склеиваться в плазме реципиента (антитела плазмы донора в малом количестве разводятся в крови реципиента). На практике переливают только кровь той же группы и того же резуса, перед переливанием проводят пробу на совместимость.
§6. Резус-фактор
Резус-фактор (Rh) — ещё один антиген эритроцитов. Люди, у которых он есть, — Rh⁺ (около 85%), у которых нет — Rh⁻ (около 15%).
Если Rh⁻ человеку перелить Rh⁺ кровь, у него образуются антирезусные антитела; при повторном переливании возникает тяжёлая реакция.
Резус-конфликт: если мать Rh⁻, а плод Rh⁺ (от отца), при родах эритроциты плода попадают в кровь матери и вызывают образование антител. Первый плод обычно не страдает, а при второй Rh⁺ беременности антитела матери проходят через плаценту и разрушают эритроциты плода. Для профилактики после родов матери вводят специальный антирезусный иммуноглобулин.
Пример
Кровь каких групп теоретически можно перелить человеку с III группой?
В плазме реципиента (III группа) есть антитело α.
Антитело α склеивает эритроциты с антигеном A (II и IV группы).
Эритроциты с антигеном B (III) и без антигенов (I) не склеиваются.
Ответ: I и III группы.
Пример
Ребёнка укусила змея. Что ему введут — вакцину или сыворотку, и почему?
Яд действует быстро — защита нужна немедленно.
После вакцины организму нужно 1–2 недели, чтобы выработать антитела, — слишком поздно.
В сыворотке есть готовые антитела — они сразу связывают яд.
Ответ: сыворотку — она создаёт искусственный пассивный иммунитет.
Пример
В городе живёт 120 000 человек, около 85% из них Rh⁺. Сколько примерно людей Rh⁻?
Доля Rh⁻: 100% − 85% = 15%.
120 000 × 0,15 = 18 000.
Ответ: около 18 000 человек.
Проверьте себя
Какой иммунитет создаёт вакцина?
Где созревают Т-лимфоциты?
Какая группа крови — универсальный реципиент?
Какой иммунитет дают антитела материнского молока?
Кто автор фагоцитарной теории?
Когда опасен резус-конфликт?
Какие клетки вырабатывают антитела?
Если в группе из 300 человек около 15% Rh⁻, сколько это человек?