Презентация "Физиология крови" по биологии – проект, доклад

Кровь - 2

Защитные системы организма Функции лейкоцитов

Реактивность-резистентность

Основой защитных функций организма является реактивность - свойство отвечать на различные воздействия окружающей среды. При действии патогенного фактора принципиально возможно два ответа: а) – болезнь, б) - резистентность (устойчивость организма к действию патогенных агентов, способность сопротивляться им). Резистентность может быть активной и пассивной.

Иммунитет

Клеточные и гуморальные механизмы, обеспечивающие специфические реакции, называются иммунитетом (от лат. immunis - свободный от). Иммунная система способна распознавать “свое-чужое”. Из клеточных факторов защиты наибольшее значение принадлежит открытому И.И. Мечниковым фагоцитозу (от лат. phagos - пожирающий) - свойству некоторых клеток приближаться, захватывать и переваривать чужеродный объект. Комплекс всех фагоцитов крови и тканей называется мононуклеарной фагоцитирующей системой (МФС). Среди них различают сравнительно небольшие клетки - микрофаги (например, нейтрофилы) и большие - макрофаги (моноциты и их тканевые потомки).

Фагоцитоз

Фагоцитоз - активный процесс разрушения (гидролиза) микроорганизма или погибшей клетки организма при участии ферментов фагоцита, сопровождающийся повышением потребления им О2 и глюкозы. Фагоциты, и особенно микрофаги, имеют хорошо развитый аппарат движения (акто-миозиновые комплексы). Сближение фагоцита с микроорганизмом и его захват обусловлено хемотаксисом. Он проявляется при воздействии на клетку специфических факторов, образующихся при взаимодействии микробной поверхности с системами плазмы крови (иммуноглобулинов, комплемента, фрагментов молекул микроорганизмов).

Антигены-антитела

В ответ на попадание в организм чужеродного белка (или гликопротеида) - антигена в лимфоидных органах начинается пролиферация лимфоцитов и синтез антител. Антигеном может быть микроорганизм или его отдельные молекулы-переносчики и расположенные на них детерминантные группы, обуславливающие специфичность. Антигенными свойствами обладают субстраты с молекулярной массой более 8000.

При взаимодействии антитела с антигеном могут происходить четыре разновидности реакций: 1) агглютинация - склеивание нескольких антигенов (клеток с антигенами) друг с другом; 2) преципитация, заключающаяся в превращении растворимого антигена в нерастворимую форму; 3) нейтрализация токсинов , 4) лизис - повреждение клеточной мембраны и разрушение клетки. В целом реакция “антиген-антитело” представляет собой специфическое взаимодействие этих соединений, благодаря чему должно происходить обезвреживание антигена, а если им является бактериальная клетка, то она погибает.

Лейкоциты

В крови человека содержится от 4 до 10 тыс. в мкл крови (4-10109/л) лейкоцитов. Увеличение их числа называется лейкоцитозом, а уменьшение - лейкопенией. В отличие от других клеток крови, выполняющих свои функции непосредственно в сосудистом русле, лейкоциты выполняют свои разнообразные задачи преимущественно в соединительной ткани различных органов. В русле крови лейкоциты после выхода из костного мозга и других иммунокомпетентных органов циркулируют лишь в течение нескольких часов (от 4 до 72). Затем они, проходя через стенку капилляров, расселяются по тканям. В тканях лейкоциты могут находиться в течение многих дней.

Лейкоцитарная формула

Лейкоцитопоэз

Лейкоциты и другие клетки крови образуются в костном мозге из общего предшественника (1)

Нейтрофилы

Подавляющее большинство лейкоцитов крови (40-70%) является нейтрофилами. Диаметр нейтрофилов 10-15 мкм. После выхода из костного мозга нейтрофилы в крови циркулируют лишь несколько часов (в среднем около 8 часов). Затем они, покинув русло крови, в течение нескольких дней находятся среди соединительнотканных элементов большинства органов. Здесь они способны захватывать и переваривать (фагоцитировать) микроорганизмы. За это свойство и свои относительно небольшие размеры нейтрофилы именуются микрофагами.

Депо лейкоцитов

В русле крови содержится лишь небольшое количество зрелых клеток. В 20 - 40 раз больше их находится в органах - депо, основным из которых является место образования - кроветворный костный мозг, а также селезенка, печень, капилляры легких. После образования зрелый нейтрофил в течение 5-7 дней еще остается в костном мозге. Отсюда нейтрофилы могут легко выходить и пополнять пул циркулирующих клеток, скапливающихся вокруг места повреждения, очага воспаления - перераспределительный лейкоцитоз .

Функции нейтрофилов

Нейтрофилы участвуют в : фагоцитозе, синтезе пирогена, образование интерферона - вещества, воздействующего на вирусы, синтезе факторов, обладающих бактерицидным действием (лактоферрин), синтезе факторов стимулирующих регенерацию тканей (кислые гликозаминогликаны) после их повреждения. .

Моноциты

Моноциты составляют 2-10% лейкоцитов. Это самые крупные мононуклеарные клетки крови, имеющие диаметр 16-20 мкм. Моноциты крови после своего сравнительно длительного периода циркуляции (Т1/2 до 72 ч) пoкидают русло крови и в тканях превращаются в клетки макрофагальной системы. Кроме того, макрофаги могут трансформироваться и в другие клетки. Таким образом, моноциты крови не являются конечными дифференцированными клетками, они еще сохраняют потенцию к дальнейшему развитию.

Макрофаги среди печеночных клеток

Моноциты участвуют в: фагоцитозе, продукции ряда компонентов комплемента, интерферона, продуцируют в кровоток эндогенный пироген, участвуют в опознании “свое-чужое” и формировании антител, реакциях клеточного иммунитета: защите от опухолевых клеток, отторжения чужеродного трансплантата.

Кроветворение

Регуляция кроветворения макрофагами

Система макрофагов играет важную роль также и в регуляции процессов кроветворения, образуя различные интерлейкины. В общей сложности моноциты секретируют более 100 биологически активных соединений. Развитие каждого ростка кроветворения происходит под влиянием специфических факторов, среди которых можно выделить основные: эритропоэтин (ЭП) способствует образованию эритроцитов; М-КСФ - колониестимулирующий фактор моноцитов; ГМ-КСФ - грануло-моноцитарные колонии; Г-КСФ - гранулоцитарные; интерлейкин-З (ИЛ-3) - плюрипотентные колонии; ИЛ-2 и ИЛ-4 - лимфоциты.

Базофилы

Это клетки с сегментированным ядром, имеющие диаметр 10-12 мкм. В крови их около 1%. Базофилы содержат большое количество таких биологически активных соединений, как гепарин - противосвертывающее вещество и гистамин, повышающий проницаемость стенок капилляров. Базофилы, находящиеся в тканях, именуются тучными клетками.

Базофилы являются источником - гепарина гистамина, брадикинина, серотонина и ряда лизосомальных ферментов. Функция базофилов заключается в поддержании кровотока в мелких сосудах, в регуляции роста новых капилляров, а так же в участии обеспечения миграции других лейкоцитов в тканях к месту воспаления.

Патофизиология базофилов

В них синтезируется “эозинофильный хемотаксический фактор анафилаксии” и “медленно реагирующая субстанция анафилаксии”. Поэтому базофилия является одним из признаков сенсибилизации организма при аллергиях.

Эозинофилы

Клетки диаметром 12-17 мкм, имеющие двухлопастное ядро. Их в крови содержится 1-5 %. По мере созревания в их цитоплазме образуется два типа ферментсодержащих гранул: малые и большие.

Функции эозинофилов

Арилсульфатаза мелких гранул инактивирует ряд субстанций анафилаксии, уменьшая выраженность реакций немедленной гиперчувствительности. Основной белок больших гранул способен нейтрализовать гепарин. Эозинофилы под влиянием хемотаксических факторов мигрируют к месту появления небольшого количества антигена, где происходит реакция “антиген-антитело”.

Для функции эозинофилов важным является основной (красящийся основными красителями) белок с молекулярной массой 9200, содержащийся в больших гранулах эозинофилов. За счет этого белка они оказывают цитотоксическое влияние на гельминты и их личинки.

Эозинофилия

При длительном нахождении в организме гельминтов, аллергизации развивается эозинофилия - увеличение количества циркулирующих клеток. Эозинофилия обусловлена тем, что вышедшие из костного мозга малозрелые клетки, вначале находятся в крови в течение непродолжительного времени, так как поступают в ткани. Отсюда они вновь могут возвращаться в кровоток, где циркулируют теперь уже много дней, создавая эффект эозинофилии.

Лимфоциты

Лимфоциты составляют 20-40% лейкоцитов. Эти мононуклеары, как и моноциты, сохранили способность к пролиферации и дифференцировке. В крови взрослого человека на долю Т-лимфоцитов приходится около 75% лимфоцитов, 15% составляют В-лимфоциты, а остальные 10% лимфоцитов относятся к, так называемым, “нуль”- клеткам.

Лимфоциты по своим функциям можно разделить на три типа: киллеры (от англ. killer - убийца), хелперы (от англ. helper - помощник) и супрессоры (от англ. suppress – подавлять). Хелперы определяют силу иммунного ответа. При старении и опухолевом процессе содержание хелперов уменьшается, а, например, при реакциях отторжения пересаженного трансплантата увеличивается. Сила и направление иммунного ответа регулируются так же и клетками-супрессорами, которые главным образом ограничивают пролиферацию клонов лимфоидных клеток, антителообразование, активность клеток-киллеров.

Функции лимфоцитов

Лимфоциты участвуют в реакциях антимикробного и клеточного иммунитета, обеспечивающего уничтожение мутировавших клеток. Подводя итоги краткой характеристике функций лимфоцитов можно отметить следующие их функциональные назначения. Т-лимфоциты:1) служат основным эффектором клеточного иммунитета (киллеры), 2) регулируют выраженность иммуннного ответа (супрессоры), 3) обеспечивают узнавание “чужого”; В-лимфоциты: 1) осуществляют синтез антител (превращаясь в плазматические клетки), 2) обеспечивают иммунную память, 3) участвуют в реакциях клеточного иммунитета (В-киллеры, В-супрессоры).

Схема образования антител

Синтез антител (иммуноглобулинов) плазматическими клетками происходит в лимфоидных органах. Каждый из иммуноглобулинов состоит из легких и тяжелых цепей. Могут синтезироваться несколько типов иммуноглобулинов: IgM, IgG, IgA, IgD, IgE. Они имеют разную массу (от 160000 до 970000) и обладают разной способностью соединяться с антигеном и нейтрализовать его. У здорового человека 75% антител - IgG.

Титр антител при первичной и повторной иммунизации

Регулирующая иммунитет функция тимуса

Вилочковая железа является не только местом созревания Т-лимфоцитов, но и регулятором иммунитета. Тимус активный эндокринный орган, синтезирующий ряд гормонов, обеспечивающих регуляцию клеточного гомеостаза и иммунную защиту от бактериальных агентов. Эти соединения осуществляют как местный паракринный эффект, так и дистантное влияние на другие органы иммунной системы. Среди большого количества биологически активных соединений его, можно выделить некоторые, гормональная активность которых установлена. Большинство их является полипептидами.

Как меняется активность тимуса с возрастом?

Вилочковая железа проявляет наиболее высокую активность в детском и подростковом возрасте. Но уже в период от 20 до 50 лет количество лимфоцитов в тимусе и его гормональная активность постепенно уменьшаются. К 60 годам из мозгового вещества тимуса могут совсем исчезать клетки синтезирующие тимозины. В то же время в корковом слое сохраняются эпителиальные клетки, синтезирующие свои гормоны (a-, b3-, b4-тимозины). Синтезируемые в этих клетках гормоны, вероятно и поддерживают образование в тимусе некоторого количества Т-лимфоцитов. У женщин тимус инволюционирует медленнее, чем у мужчин.

Каково участие других гормонов в регуляции иммунитета?

Гуморальная регуляция иммунитета осуществляется комплексом гормонов, синтезируемых в эндокринных железах, а также биологически активных соединений, образующихся в самой иммунной системе. К регуляции иммунитета причастны тропные гормоны гипофиза (АКТГ, ТТГ, СТГ, пролактин и ряд других), опиоидные пептиды мозга и надпочечников, глюкокортикоиды и катехоламины надпочечников, гормоны половых желез, щитовидной железы. Участие этих гормонов и других биологически активных соединений полностью контролирует множественные звенья иммунной системы. Весьма важную роль в регуляции иммунного ответа играют половые железы, гормональная активность которых существенно меняется в процессе онтогенетического развития. Физиологический уровень эстрогенов, стимулируя фагоцитарную способность макрофагов, функцию В-клеток, ускоряя их дифференцировку, при этом существенно угнетая функцию Т-су-прессоров. Тестостерон стимулирует миграцию клеток из тимуса, но подавляет другие иммунные реакции. Рецепторы к половым стероидам локализованы на клетках ретикулоэндотелия тимуса, которые обладают гормональной активностью.

Рециркуляция лимфоцитов и моноцитов

В -В-лимфоциты, Т - Т- лимфоциты, Мо - моноциты Ма - макрофаги

Механизм агглютинации эритроцитов

Группы крови по системе АВ0(Н)

При отсутствии в эритроците аггютиногена А или В, в сыворотке крови обязательно есть агглютинин к нему. По соотношению этих факторов все люди могут быть подразделены на 4 группы крови: I группа - эритроциты содержат 0 антиген, плазма a и b антитела; II - А и ; III - B и a; IV - AB и о

Формирование групп крови

Плазма крови новорожденного, как правило, еще не имеет антител a и b. После рождения они постепенно появляются (растет титр) к тому фактору, которого нет в его эритроцитах. Полагают, что продукция указанных антител связана с поступлением в кровь детей каких-то веществ из пищи, или из субстратов, вырабатываемых кишечной микрофлорой. Эти вещества могут поступать из кишечника в кровь в связи с тем, что кишечный тракт новорожденного еще способен всасывать крупные молекулы.