Физиологические барьеры организма - это один из механизмов резистентности, которые служат для защиты организма или отдельных его частей, предотвращают нарушение постоянства внутренней среды при воздействии на организм факторов, способных разрушить это постоянство - физических, химических и биологических свойств крови, лимфы, тканевой жидкости.

Условно различают внешние и внутренние барьеры.

К внешним барьерам относят:

1. Кожу, охраняющую организм от физических и химических изменений в окружающей среде и принимающую участие в терморегуляции.

2. Наружные слизистые оболочки, обладающие мощной антибактериальной защитой, выделяя лизоцим .

Дыхательный аппарат обладает мощной защитой,постоянно сталкиваясь с огромным количеством микробов и различных веществ окружающей нас атмосферы. Механизмы защиты: а) выброс - кашель, чихание, перемещение ресничками эпителия, б) лизоцим, в) противомикробный белок - иммуноглобулин А, секретируемый слизистыми оболочками и органами иммунитета (при недостатке иммуноглобулина А - воспалительные заболевания).

3. Пищеварительный барьер: а) выброс микробов и токсических продуктов слизистой оболочкой (при уремии), б) бактерицидное действие желудочного сока + лизоцим и иммуноглобулин А, затем щелочная реакция 12-перстной кишки - это первая линия защиты.

Внутренние барьеры регулируют поступление из крови в органы и ткани необходимых энергетических ресурсов и своевременный отток продуктов клеточного обмена веществ, что обеспечивает постоянство состава, физико-химических и биологических свойств тканевой (внеклеточной) жидкости и сохранение их на определенном оптимальном уровне.

К гисто - гематическим барьерам могут быть отнесены все без исключения барьерные образования между кровью и органами. Из них наиболее специализированных важным являются гемато-энцефалический, гемато-офтальмический, гемато-лабиринтный, гемато-плевральный, гемато-синовиальный и плацентарный. Структура гисто-гематических барьеров определяется в основном строением органа, в систему которого они входят. Основным элементом гисто-гематических барьеров являются кровеносные капилляры. Эндотелий капилляров в различных органах обладает характерными морфологическими особенностями. Различия в механизмах осуществления барьерной функции зависят от структурных особенностей основного вещества (неклеточных образований, заполняющих пространства между клетками). Основное вещество образует мембраны, окутывающие макромолекулы фибриллярного белка, оформленного в виде протофибрилл, составляющего опорный остов волокнистых структур. Непосредственно под эндотелием располагается базальная мембрана капилляров, в состав который входит большое количество нейтральных мукополисахаридов. Базальная мембрана, основное аморфное вещество и волокна составляют барьерный механизм, в котором главным реактивным и лабильным звеном является основное вещество.

Гемато-энцефалический барьер (ГЭБ) - физиологический механизм, избирательно регулирующий обмен веществ между кровью и центральной нервной системой, препятствует проникновению в мозг чужеродных веществ и промежуточных продуктов. Он обеспечивает относительную неизменность состава, физических, химических и биологических свойств цереброспинальной жидкости и адекватность микросреды отдельных нервных элементов. Морфологическим субстратом ГЭБ являются анатомические элементы, расположенные между кровью и нейтронами: эндотелий капилляров, без промежутков,накладываются как черепичная крыша,трех слойная базальная мембрана клетки глии, сосудистые сплетения, оболочки мозга, и естественное основное вещество (комплексы белка и полисахаридов). Особую роль отводят клеткам нейроглии. Конечные периваскулярные (присосковые) ножки астроцитов, прилегающие к наружной поверхности капилляров, могут избирательно экстрагировать из кровотока необходимые для питания вещества, сжимая капилляры - замедляя кровоток и возвращают в кровь продукты обмена. Проницаемость ГЭБ в различных отделах неодинакова и может по-разному изменяться. Установлено, что в мозге имеются "безбарьерные зоны " (аrea postrema, нейрогипофиз, ножка гипофиза, эпифиз и серый бугорок), куда введенные в кровь вещества поступают почти беспрепятственно. В некоторых отделах мозга (гипоталамус ) проницаемость ГЭБ по отношению к биогенным аминам, электролитам, некоторым чужеродным веществам выше других отделов, что и обеспечивает своевременное поступление гуморальной информации в высшие вегетативные центры.

Проницаемость ГЭБ меняется при различных состояниях организма - во время менструации и беременности, при изменении температуры окружающей среды и тела, нарушении питания и авитаминозе, утомлении, бессоннице, различных дисфункциях, травмах, нервных расстройствах. В процессе филогенеза нервные клетки становятся более чувствительными к изменениям состава и свойств окружающей их среды. Высокая лабильность нервной системы у детей зависит от проницаемости ГЭБ.

Селективность (избирательная) проницаемость ГЭБ при переходе из крови в спиномозговую жидкость и ЦНС значительно выше, чем обратно. Изучение защитной функции ГЭБ имеет особое значение для выявления патогенеза и терапии заболеваний ЦНС. Снижение проницаемости барьера способствует проникновению в центральную нервную систему не только чужеродных веществ, но и продуктов нарушенного метаболизма; в то же время повышение сопротивляемости ГЭБ частично или полностью закрывает путь защитным антителам, гормонам, метаболитам, медиаторам. В клинике предложены различные методы повышения проницаемости ГЭБ (перегревание или переохлаждение организма, воздействие рентгеновскими лучами, прививка малярии), либо введение препаратов непосредственно в цереброспинальную жидкость.

Иммунитет. Патофизиология иммунитета (Лекция № VI).

1. Понятие об иммунной системе, классификация иммунопатологических процессов.

2. B-тип иммунного ответа.

3. T-тип иммунного ответа.

4. Феномены трансплантационного иммунитета.

5. Виды иммунологической толерантности.

6. Формы и механизмы первичных иммунодефицитов.

7. Механизмы вторичных иммунодефицитов.

Иммунный ответ (immunitas – освобождение от налогов) - это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки чужеродной генетической информации.

Задачей иммунной системы является сохранение антигенно - структурного гомеостаза организма.

Генетический контроль иммунного ответа опосредован генами иммунореактивности и главным комплексом гистосовместимости. Внутрисистемная регуляция основывается на эффектах лимфо- и монокинов и гуморальных факторов тимуса, интерферонов и простагландинов, на активности супрессоров и хелперов.

Изменение функционального состояния иммунной системы (ИС) при повреждении организма и развитие болезни изучает раздел иммунологии и патофизиологии - иммунопатология .

Классификация иммунопатологических процессов:

I. Защитно-приспособительные реакции ИС:

1) B-тип иммунного ответа(ИО),

2) T-тип иммунного ответа,

3) Иммунологическая толерантность (ИТ).

II. Патологические реакции ИС - феномены аллергии и аутоиммуноагрессии.

III. Иммунологическая недостаточность :

1) Первичные (наследственные)иммунодефициты (ИД),

2) Вторичные (приобретенные)иммунодефициты или иммунодепрессия.

Барьерные функции организма - это функции защиты, обеспечивающие здоровье организма; они осуществляются особыми физиологическими механизмами (барьерами), защищающими организм от изменений окружающей среды, препятствующими проникновению в него бактерий, вирусов и вредных веществ, способствующими сохранению постоянного состава и свойств крови, лимфы, тканевой жидкости. Как и другие приспособительные и защитные функции организма (напр., Иммунитет), Б. ф. о. выработались в процессе эволюции по мере совершенствования многоклеточных организмов (см. Эволюционное учение).

Условно различают барьеры внешние и внутренние. К внешним барьерам относят кожу, дыхательную систему, пищеварительную систему, в т. ч. печень, а также почки (см. Мо-чевыделительная система). Кожа предохраняет животный организм от физ. и хим. изменений окружающей среды, принимает участие в регуляции тепла в организме (см. Терморегуляция). Кожный барьер препятствует проникновению внутрь организма бактерий, токсинов, ядов и способствует выведению из него некрых продуктов , гл. обр. путем выделения их через потовые железы с потом (см. Потоотделение). В дыхательной системе, помимо обмена газов (см. Дыхание), происходит очищение вдыхаемого воздуха от пыли и различных вредных веществ, находящихся в атмосфере, гл. обр. при участии эпителия, выстилающего слизистую оболочку полости носа и бронхов и имеющего специфич. строение. Поступающие в пищеварительную систему пищевые вещества преобразуются в желудке и кишечнике, становятся пригодными для усвоения организмом; непригодные вещества, а также газы, образующиеся в кишечнике, выводятся из организма в результате перистальтики кишечника. В пищеварительной системе очень важную барьерную роль играет печень, в к-рой обезвреживаются чужеродные для организма ядовитые соединения, поступившие с пищей или образовавшиеся в полости кишечника. Почки регулируют постоянство состава крови, освобождают ее от конечных продуктов обмена веществ. К внешним барьерам относятся также слизистые оболочки полости рта, глаз, половых органов.

Внутренние барьеры, находящиеся между кровью и тканями, называются гистогематическими барьерами. Основная барьерная функция осуществляется кровеносными капиллярами. Существуют также более специализированные барьерные образования между кровью и центральной нервной системой (мозгом), между кровью и водянистой влагой глаза, между кровью и эндолимфой лабиринта уха (см. Ухо), между кровью и половыми железами и т. д.

Особое место занимает плацентарный барьер между организмами матери и плода - плацента, осуществляющая чрезвычайно важную функцию - защиту развивающегося плода (см. Беременность). По современным представлениям, в систему внутренних барьеров входят также барьеры, находящиеся внутри клеток.

Внутриклеточные барьеры состоят из особых образований - трехслойных мембран, входящих в состав различных внутриклеточных образований (см. Клетка) и клеточной оболочки. Внутренние, гистогематические, барьеры органа определяют функциональное состояние каждого органа, его деятельность, способность противостоять вредным влияниям. Значение таких барьеров заключается в задержке перехода того или иного чужеродного вещества из крови в ткани (защитная функция) и в регуляции состава и свойств непосредственно питательной среды органа, т. е. создание наилучших условий для жизнедеятельности органа (регуляторная функция), что очень важно для всего организма и его отдельных частей. Так, при значительном повышении концентрации того или другого вещества в крови содержание его в тканях органа может не измениться или повыситься незначительно. В других случаях количество необходимого вещества в тканях органа увеличивается, несмотря на постоянную или даже низкую его концентрацию в крови. Барьеры активно отбирают из крови необходимые для жизнедеятельности органов и тканей вещества и выводят из них продукты обмена веществ.

Физиол. процессы, протекающие как в здоровом, так и в больном организме, регуляция функций и питание органа, соотношение между отдельными органами в целостном организме тесно связаны с состоянием гистогематических барьеров. Снижение сопротивляемости барьеров делает орган более восприимчивым, а повышение ее - менее чувствительным к хим. соединениям, образовавшимся в процессе обмена веществ в организме или введенным в организм с леч. целью. К внутренним защитным барьерам относятся соединительная ткань, различные образования лимфатической ткани (см. Лимфатическая система), лимфа и кровь. Особенно велика их роль в освобождении организма от живых возбудителей различных заболеваний.

Решающее значение в возникновении болезней имеет нарушение сопротивляемости как внешних, так и внутренних барьеров по отношению к различным микробам, чужеродным веществам и вредным веществам, образующимся при нормальном и особенно при нарушенном обмене веществ. Циркулируя в крови, они могут явиться во многих случаях причиной возникновения патол, процесса в отдельных органах и в целом организме. Большая приспособляемость барьеров к постоянно меняющимся условиям окружающей среды и к изменяющейся в процессе жизнедеятельности внутренней среде (состав крови, тканевой жидкости) играет важную роль в жизнедеятельности организма в целом.

Б. ф. о. меняются в зависимости от возраста, нервных и гормональных изменений, от тонуса нервной системы, от влияния многочисленных внешних и внутренних причин. Состояние Б. ф.о. изменяется, напр., при нарушении смены сна и бодрствования, при голодании, утомлении, травмах, воздействии ионизирующей радиации и т. д.

В полость желудочка сердца медленно вводят 1-1 ,5 мл взвеси вазелинового масла в физиоло­гическом растворе. Взвесь, перед тем, как набрать в шприц, тщательно взбалтывают до состоя­ния эмульсии.

Под микроскопом наблюдают за появлением и движением по сосудам брыжейки жировых эмболов, которые местами полностью закупоривают сосуды (рис. S ). Зарисовывают картину эмболии сосудов брыжейки.

Затем в полость желудочка сердца медленно вводят 0,2- 0,3 мл раствора этилового спирта. В течение 20- 30 мин наблюдают за постепенным образованием в сосудах большого количества мелких агрегатов, похожих на гранулы (гранулярный кровоток), характерных для аморфного типа сладжа. Кровоток постепенно замедляется, развивается маятникообразное движение кро­ви, стаз.

Зарисовывают картину сладжа в сосудах брыжейки. Развитие сладжа можно наблюдать и на препарате языка лягушки.

Обездвиженную путем разрушения спинного мозга лягушку фиксируют на препаровальной

дощечке на спине, вскрывают грудную и брюшную полости и готовят препарат брыжейки.

Под микроскопом (малое увеличение) наблюдают за кровообращением в сосудах брыжейки лягушки. Затем в желудочек сердца медленно вводят 0,5-1 мл 10% раствора высокомолекуляр­ного декстрана. В течение 30 минут наблюдают за изменением кровообращения в микрососудах брыжейки, сужение осевого кровотока, появление довольно крупных агрегатов сначала в вену-лярных сосудах, затем в артериолах, замедление кровотока, маятникообразное движение крови со взвешенными в ней агрегатами, развитие сладжа.

Зарисовывают картину декстранового сладжа в сосудах брыжейки.

Тема 3. Барьерные функции организма и их нарушения