Нервные и гуморальные механизмы поддержания гомеостаза

Вопрос 19: Современные представления об иммунитете

В организме животных и человека эволюционно выработана и закреплена способность защиты от вмешательства чужеродных веществ и инфекционных агентов, нарушающих постоянство его внутренней среды. Эта защита осуществляется посредством ряда неспецифических и специфическихмеханизмов. Среди тех и других выделяют гуморальные и клеточные.

Неспецифические механизмы имеют более широкий диапазон функций и используются для обезвреживания даже тех чужеродных тел, с которыми организм ранее вообще не сталкивался. Это по преимуществу наследственный иммунитет.

Специфические механизмы - основаны на опыте предыдущего контакта с чужеродным началом, когда к нему уже выработана специфическая невосприимчивость. Например, при внедрении инфекционного агента - антигена - в организме вырабатываются антитела. Это специфические, защитные от этого микроба (вируса) или нейтрализующие его вещества. Иммунные реакции возникают не только вследствие внедрения в организм инфекционного начала, они появляются и при поступлении несовместимых агентов, например при переливании крови, пересадках органов и тканей, в процессе иногруппной беременности.

Неспецифический гуморальный иммунитет. Здесь основную роль играют защитные вещества плазмы крови, такие, как лизоцим, пропердин, интерферон. Они обеспечивают врожденную невосприимчивость организма к инфекциям.

Неспецифический клеточный иммунитет. Этот вид иммунитета определяе т с я фагоцитарной активностью гранулоцитов, моноцитов, тромбоцитов и, как показали недавние исследования, лимфоцитов. Гранулоциты и моноциты содержат большое число лизосомных ферментов, их фагоцитарная активность наиболее выражена. В этой реакции различают несколько стадий: присоединение фагоцита к микробу, поглощение микроба, его слияние с лизосомой, внутриклеточную инактивацию микроба, его ферментативное переваривание и удаление материала, оставшегося неразрушенным.

Специфический клеточный иммунитет. Здесь основную роль играют иммунокомпетентные Т-лимфоциты .При контакте с антигеном некоторые клетки пролиферируют. Одна часть образовавшихся дочерних Т-лимфоцитов связывается с антигеном и разрушает его. Другая часть дочерних лимфоцитов образует группу так называемых Т-клеток иммунологической памяти. Эти лимфоциты относятся к долгоживущим и, "запомнив" антиген с первой встречи, "узнают" его при повторном контакте.

Специфический гуморальный иммунитет. В отличие от клеточного этот вид иммунитета создается В-лимфоцитами лимфатических узлов, миндалин и других лимфоидных органов . Здесь при первой встрече с антигеном иммунокомпетентные В-лимфоциты делятся. Часть дочерних клеток превращается в клетки иммунологической памяти и разносится по организму. Другие, оставшиеся в лимфоидных органах, превращаются в плазматические клетки. Они вырабатывают и выделяют в плазму крови гуморальные антитела. И здесь в выработке антител участвуют Т-хелперы. Повторная встреча плазматических клеток с антигеном сопровождается мощным и быстрым гуморальным ответом с резким возрастанием содержания в крови иммуноглобулинов. Примером такого ответа могут служить аллергическая реакция на пыльцу растений, лекарственные средства.

Пассивно приобретенный иммунитет. Он возникает у плода вследствие получения им антител от матери через плаценту. Этот вид иммунитета может быть создан и искусственно: путем введения в организм иммуноглобулинов, полученных от активно иммунизированных людей и животных (вакцина, прививка,сыворотка).

ВОПРОС 18:Физиологический гомеостаз и адаптация, их значение для организма. Нервная и гуморальная регуляция функций.

Гомеостаз (от греч. homoios – подобный, сходный, и stasis – стояние,

неподвижность) – это способность сохранять относительное постоянство

состава внутренней среды и свойств организма.

Постоянство внутренней среды организма поддерживается нервным и гуморальным механизмами, а также непрерывной работой внутренних органов.

Физико-химические и физиологические процессы поддержания го-

меостаза на клеточном уровне направлены на устранение или существен-

ное изменение возмущающих влияний внешней и внутренней среды.

пластические константы: жесткие константы:

уровень питательных веществ, рН крови = 7,3-7,4 – должна быть

артериальное давление, темпе- слабощелочной

ратура тела напряжение СО2 и О2

осмотическое давление крови

Пластические константы могут отклоняться от гомеостатического

уровня на некоторое время. Температура тела равна 36,6º – 37ºС, однако

человек может выносить и температуру, равную 40º – 42ºС.

Жесткие константы не могут отклонятся от нормы, так как это вызо-

вет необратимые явления и смерть.

Верхние и нижние границы гомеостаза носят динамический характер.

С возрастом, по мере роста и развития ребенка, а также в процессе его

закаливания, трудовой и спортивной деятельности, границы гомеостаза

изменяются, и это делает организм устойчивым к неблагоприятным воз-

действиям окружающей среды.

Адаптация (от лат. adaptatio – приспособление) – это эффективная

деятельность организма к воздействию факторов внешней среды. В адап-

тации можно выделить две тенденции: с одной стороны – отчетливые из-

менения, затрагивающие в той или иной мере все системы организма, с

другой – сохранение гомеостаза, перевод организма на новый уровень

функционирования при поддержании динамического равновесия.

Срочные. Эволюционно механизмы адаптации генетически вырабо-

таны и параллельно заключены в каждом индивидууме и проявляются с

первых дней жизни ребенка. Организм ребенка приспосабливается к коле-

баниям окружающей среды и другим, постоянно меняющимся факторам,

благодаря готовым генетическим программам

Кратковременные. Вырабатываются в процессе онтогенеза много-

кратным включением механизмов краткосрочной адаптации. Тренировка,

Биологическая надежность – это способность организма переносить

отрицательные факторы внешней среды.

В организме человека регулируются все процессы жизнедеятельности. Природой предвидено два механизма, которые употребляются для этой цели - нервный и гуморальный. Конкретно с помощью их происходит и регуляция дыхания.

Дыхание - актуально принципиальный процесс в нашем организме. Дыхательная система обеспечивает обмен СО2 и О2 меж организмом и наружной окружающей средой. Эту важную актуальную функцию регулируют бессчетные нейроны ЦНС, которые размещены в нескольких отделах мозга и объединены в обобщённое понятие "дыхательный центр". На него действуют нервные и гуморальные стимулы, при всем этом происходит приспособление функции фактически дыхания к условиям наружной среды, которые повсевременно изменяются.

Гуморальная регуляция дыхания.

На центр дыхания оказывает влияние хим состав крови, а конкретно, её газовый состав. Накапливаясь в крови, углекислый газ раздражает сенсоры в кровяных сосудах, несущих кровь к голове, и возбуждает на базе рефлексов дыхательный центр. Так же действуют и другие продукты с завышенной кислотностью, которые поступают в кровь, к примеру, молочная кислота. Её содержание возрастает в крови во время мышечной работы. Этот отклик дыхательного центра на изменение состояния организма вследствие воздействия наружной среды происходит одномоментно, за считанные толики секундыГуморальную регуляцию по праву можно именовать самой старой формой взаимодействия наших органов с клеточками.

Также многие нужные функции в нашем организме регулируются гормонами. Это высокоактивные и так нужные организму вещества, которые вырабатываются железами внутренней секреции. Секреторные клеточки желёз собственной поверхностью соприкасаются со стенами кровеносных сосудов. Вот поэтому гормоны стремительно попадают в кровь. Действие их на организм существенно.

Нервная регуляция

Дыхательный центр продолговатого мозга автоматически контролирует состояние дыхательных мышц через грудобрюшной нерв в диафрагме и че­рез множество межреберных нервов. При необходимости дыхательный центр вовлекает в дыхание дополни­тельные мышцы. Дыхательный центр имеет два ис­точника информации о дыхательной функции: степень растяжения легких и уровень углекислого газа в крови. Растяжение легких при вдохе кон­тролируется рецепторами блуждаю­щих нервов, которые рефлекторно за­держивают вдох и позволяют про­изойти выдоху. Колебания уровня уг­лекислого газа воспринимаются нерв­ными окончаниями каротидных телец аорты и рецепторами венечных арте­рий. Увеличение содержания углекис­лого газа повышает кислотность кро­ви, которая, стимулируя дыхательный центр, увеличивает частоту дыхания (усиленное дыхание, гиперпноэ).

Произвольное, быстрое усиленное дыхание снижает уровень углекисло­го газа в организме, и за этим следует период задержки дыхания (апноэ). Постоянно повышенное содержание углекислого газа в крови при неко­торых формах сердечных и легочных заболеваний контролируется дыха­тельным центром, что выражается одышкой.

Единство и целостность всего организма, всех его функций обеспечивается действием механизмов регуляции. Один из них - гуморальный, или химический, механизм регуляции появился на раннем этапе развития живых существ. Его суть заключается в том, что в клетках и органах в результате процессов обмена веществ образуются те или иные продукты расщепления и синтеза. Они различаются по химическому составу, по физиологическому действию. Некоторые из этих веществ обладают большой физиологической активностью, т.е. в очень малых концентрациях способны вызвать значительные изменения жизнедеятельности организма (например, гормоны).

Химические вещества разносятся кровью по всему организму, благодаря чему могут оказывать влияние на клетки и ткани, удаленные от тех, в которых они образовались. Вещества, циркулирующие в крови, адресованы всем клеткам. Но одни клетки более чувствительны к одним веществам, другие - к другим, т.е. в основе гуморальной регуляции лежит избирательная чувствительность клеток и тканей. Недостаток или избыток веществ определенной химической природы может угнетать, тормозить деятельность одних органов и активизировать работу других (рис.19).

Второй механизм регуляции, появившийся на более поздней ступени развития живых существ, - это нервный механизм. Он объединяет, согласует, регулирует деятельность различных клеток, тканей, органов, приспосабливая их к внешним условиям жизни организма, и поддерживает равновесие внутренней среды - гомеостаз. Этот механизм является более совершенным, так как взаимосвязь клеток, органов через нервную систему осуществляется быстрее и точнее.

Рис.19 . Схема гуморальной и нервной регуляции

В процессе жизнедеятельности организма оба механизма регуляции взаимосвязаны и составляют единый нейрогуморальный механизм. Это проявляется в том, что регуляцию всех функций осуществляют всегда оба механизма. В основе каждой функции лежит обмен веществ, а интенсивность и характер его регулируется центральной нервной системой. Гуморальный и нервный механизмы взаимодействуют, так как химические вещества влияют на работу нервной системы, а их приток регулируется из соответствующих нервных центров. Нейрогуморальный механизм обеспечивает важнейшее свойство живого организма - саморегуляцию всех функций, направленную на автоматическое поддержание необходимых организму условий его существования (гомеостаз).

Таким образом, нейрогуморальный механизм регуляции обеспечивает единство организма, играет большую роль в приспособлении (адаптации) его к окружающей среде, в том числе к рабочей нагрузке.

|	следующая лекция ==>
Единство и целостность живого организма, проявление этого свойства в процессе труда. Понятие гомеостаза	|	Увеличение энергетических трат при выполнении различных работ. Анаэробный и аэробный способы выработки энергии

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Вспомните, какие показатели физиологического состояния организма являются относительно постоянными. Какие системы органов осуществляют поддержание постоянства физиологических показателей организма человека?

Гомеостаз и его значение. Главным условием существования любого существа является сохранение постоянства строения и функций организма при любых обстоятельствах.

ГОМЕОСТАЗ (от греч. homeo [гомео] — подобный, одинаковый; stasis [стазис] — стояние) — это динамическое относительное постоянство состава, физико-химических свойств внутренней среды организма и всех физиологических процессов в ней.

Как известно, организм человека вынужден постоянно приспосабливаться к изменчивым условиям окружающей среды. При этом внутренняя среда организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость) остается относительно постоянной и ее показатели колеблются в очень узких пределах. К таким показателям относятся температура тела, артериальное давление, объем крови, содержание в ней глюкозы, воды, солей, газов, ионов, ее кислотно-щелочной баланс и осмотическое давление. Именно это и обеспечивает относительную устойчивость жизнедеятельности организма человека в различных условиях окружающей среды.

Представление о значении постоянства внутренней среды (при очевидной изменчивости внешней) сформулировал в конце XIX в. французский физиолог Клод Бернар. В начале ХХ в. американский физиолог Уолтер Кэннон ввел понятие гомеостаза.

Гомеостаз — главное условие существования клеток и их нормального функционирования. Приспособительное значение гомеостаза заключается в создании оптимальных условий для выполнения функций всеми клетками организма. Благодаря гомеостазу сохраняется стабильность и согласованная работа клеток, тканей, органов и систем органов организма как единого целого.

Так, жидкая среда организма имеет постоянную концентрацию солей и кислотно-щелочную реакцию (рН), и только при их норме возможно оптимальное протекание обмена веществ.

В частности, кровь обладает слабощелочной реакцией: рН артериальной крови составляет 7,4, а венозной — 7,35. Длительное смещение рН крови человека даже на 0,1-0,2 может оказаться смертельным, так как существенно нарушаются отдельные структурные элементы клеток и их функции. Поэтому деятельность всех механизмов, регулирующих физиологические процессы,

сводится, прежде всего, к поддержанию гомеостаза. Вспомните, как регулируется водно-солевой обмен.

Регуляция функций организма. В основе гомеостаза лежат динамические процессы, поскольку постоянство внутренней среды постоянно нарушается и так же постоянно обновляется. Поэтому гомеостаз можно рассматривать как совокупность скоординированных реакций, направленных на обеспечение, поддержание или восстановление постоянства внутренней среды организма.

Гомеостаз поддерживается непрерывной работой органов кровообращения, пищеварения, дыхания, выделения и эндокринных желез. Основное значение кровообращения для поддержания гомеостаза заключается в транспорте питательных веществ, поступивших в организм в процессе пищеварения, и газов, участвующих в дыхании. Основное назначение системы органов дыхания — это поддержание постоянного уровня кислорода и углекислого газа в артериальной крови при обычных затратах энергии на дыхательные движения. Почка является основным органом, предназначенным для сохранения постоянства физико-химических условий в организме, включая регуляцию водносолевого баланса, поддержание кислотно-щелочного равновесия и выведение из организма продуктов обмена белков и жиров.

Важная роль в поддержании гомеостаза принадлежит нервной системе, регулирующей деятельность всех органов и систем организма. Благодаря этому в организме постоянно происходят процессы регуляции физиологических функций, создающие необходимые для существования организма условия.

Как вам уже известно, согласованная работа клеток, тканей, органов и систем в организме регулируется двумя способами: нервным и гуморальным.

Нервная регуляция функций осуществляется с помощью нервной системы, которая имеет центральную и периферическую части. Как известно, головной и спинной мозг связан нервами со всеми органами, объединяя их в единое целое и обеспечивая связь с окружающей средой. Он регулирует работу органов с помощью электрических сигналов — нервных импульсов, передающихся по нервным путям в рабочие органы. Механизмом нервной регуляции является рефлекс. Вспомните, что такое рефлекс и рефлекторная дуга.

Нервная регуляция в целом — это сложное взаимодействие безусловных и условных рефлексов. Для поддержания гомеостаза очень важны безусловные рефлексы при участии вегетативной нервной системы, благодаря которым она возбуждает или тормозит функции организма в ответ на изменения внешней и внутренней среды. Вегетативная нервная система поддерживает постоянство внутренней среды организма путем изменения активности симпатической и парасимпатической частей. Гомеостаз регулируется непосредственно промежуточным мозгом, поскольку деятельность вегетативной нервной системы контролирует гипоталамус, а его контролирует кора головного мозга.

Нервная система, тонко и точно воспринимая изменения условий окружающей среды и внутреннего состояния организма, своей деятельностью обеспечивает соответствие работы органов для потребностей организма. Пе-

редача информации в главные центры нервной системы со всех участков организма происходит очень быстро (за доли секунды). Тотчас наступает кратковременный, четко локализованный ответ.

Гуморальная регуляция функций осуществляется жидкостями внутренней среды. Вспомните, какие жидкости образуют внутреннюю среду организма. Ее механизм заключается в химическом взаимодействии между клетками организма с помощью веществ, образующихся в процессе обмена. Продукты обмена (углекислый газ, витамины, продукты распада белков и т. д.) разносятся кровью по всему организму и влияют на самые разнообразные процессы в клетках, тканях, органах и организме в целом.

Некоторые вещества обладают высокой биологической активностью: даже в очень малых концентрациях они способны вызвать значительные изменения функций отдельных органов и организма в целом. Биологически активные вещества вырабатываются многими клетками организма. Часть этих веществ очень быстро разрушается, поэтому, выделяясь в тканевую жидкость, может воздействовать на соседние клетки. Действие других биологически активных веществ — гормонов, вырабатываемых специальными органами — железами внутренней секреции, более длительное. Биологически активные вещества регулируют функции организма подобно нервной системе: усиливают (возбуждают) или подавляют (тормозят) их.

Роль саморегуляции в поддержании гомеостаза. Постоянство внутренней среды и устойчивость всех функции организма достигается путем саморегуляции. Саморегуляция заключается в том, что любое отклонение от нормального состава внутренней среды организма включает нервные и гуморальные процессы, возвращающие его к исходному уровню.

Саморегуляция функций происходит не только на уровне организма, но и на клеточном уровне. Например, если в клетке вырабатывается избыточное количество белка, то скорость его синтеза уменьшается.

Нервная и гуморальная регуляции тесно взаимосвязаны. В частности, гормоны влияют на состояние нервной системы. Образование и выделение гормонов контролирует нервная система. Так, в гипоталамусе эти взаимодействия осуществляются через влияние гормонов на активность нейронов, обеспечивающих интеграцию вегетативной нервной системы и эндокринных желез.

Нервная регуляция более совершенна. Нервные структуры чрезвычайно быстро воспринимают мельчайшие изменения физико-химических параметров внешней и внутренней среды и реагируют на них.

Нервный и гуморальный механизмы регуляции действуют взаимосогласованно и образуют единую нейрогуморальную регуляцию, создающую условия для взаимодействия всех систем организма, связывающую их в единое целое и обеспечивающую взаимодействие организма со средой.

Гомеостаз. Нервная регуляция. Гуморальная регуляция. Саморегуляция. Нейрогуморальная регуляция

1. Что такое гомеостаз? В чем заключается его значение? 2. Какие показатели характеризуют гомеостаз внутренней среды организма? 3. В чем заключается сущность нервной регуляции физиологических функций организма? 4. Охарактеризуйте гуморальную регуляцию и ее преимущества по сравнению с нервной. 5. Объясните роль саморегуляции в поддержании гомеостаза.

10. Почему раздраженному человеку не сидится на месте — у него возникает желание двигаться, есть, говорить и т. д.? О чем это свидетельствует? 11. Докажите, что нейрогуморальная регуляция — основа целостности организма.

Организм как открытая саморегулирующаяся система.

Живой организм – открытая система, имеющая связь с окружающей средой посредством нервной, пищеварительной, дыхательной, выделительной систем и др.

В процессе обмена веществ с пищей, водой, при газообмене в организм поступают разнообразные химические соединения, которые в организме подвергаются изменениям, входят в структуру организма, но не остаются постоянно. Усвоенные вещества распадаются, выделяют энергию, продукты распада удаляются во внешнюю среду. Разрушенная молекула заменяется новой и т.д.

Организм – открытая, динамичная система. В условиях непрерывно меняющейся среды организм поддерживает устойчивое состояние в течение определенного времени.

Понятие о гомеостазе. Общие закономерности гомеостаза живых систем.

Гомеостаз – свойство живого организма сохранять относительное динамическое постоянство внутренней среды. Гомеостаз выражается в относительном постоянстве химического состава, осмотического давления, устойчивости основных физиологических функций. Гомеостаз специфичен и обусловлен генотипом.

Сохранение целостности индивидуальных свойств организма один из наиболее общих биологических законов. Этот закон обеспечивается в вертикальном ряду поколений механизмами воспроизведения, а на протяжении жизни индивидуума – механизмами гомеостаза.

Явление гомеостаза представляет собой эволюционно выработанное, наследственно-закрепленное адаптационное свойство организма к обычным условиям окружающей среды. Однако эти условия могут кратковременно или длительно выходить за пределы нормы. В таких случаях явления адаптации характеризуются не только восстановлением обычных свойств внутренней среды, но и кратковременными изменениями функции (например, учащение ритма сердечной деятельности и увеличение частоты дыхательных движений при усиленной мышечной работе). Реакции гомеостаза могут быть направлены на:

поддержание известных уровней стационарного состояния;

устранение или ограничение действия вредностных факторов;

выработку или сохранение оптимальных форм взаимодействия организма и среды в изменившихся условиях его существования. Все эти процессы и определяют адаптацию.

Поэтому понятие гомеостаза означает не только известное постоянство различных физиологических констант организма, но и включает процессы адаптации и координации физиологических процессов, обеспечивающих единство организма не только в норме, но и при изменяющихся условиях его существования.

Основные компоненты гомеостаза были определены К. Бернаром, и их можно разделить на три группы:

А. Вещества, обеспечивающие клеточные потребности:

Вещества, необходимые для образования энергии, для роста и восстановления – глюкоза, белки, жиры.

NaCl, Ca и другие неорганические вещества.

Б. Окружающие факторы, влияющие на клеточную активность:

Концентрация водородных ионов (рН).

В. Механизмы, обеспечивающие структурное и функциональное единство:

Принцип биологического регулирования обеспечивает внутреннее состояние организма (его содержание), а также взаимосвязь этапов онтогенеза и филогенеза. Этот принцип оказался широко распространненым. При его изучении возникла кибернетика – наука о целенаправленном и оптимальном управлении сложными процессами в живой природе, в человеческом обществе, промышленности (Берг И.А., 1962).

Живой организм представляет сложную управляемую систему, где происходит взаимодействие многих переменных внешней и внутренней среды. Общим для всех систем является наличие входных переменных, которые в зависимости от свойств и законов поведения системы преобразуются в выходные переменные (Рис. 10).

Рис. 10 — Общая схема гомеостаза живых систем

Выходные переменные зависят от входных и законов поведения системы.

Влияние выходного сигнала на управляющую часть системы называется обратной связью, которая имеет большое значение в саморегуляции (гомеостатической реакции). Различают отрицательную и положительную обратную связь.

Однако все виды саморегуляции действуют по одному принципу: самоотклонение от исходного состояния, что служит стимулом для включения механизмов коррекции. Так, в норме рН крови составляет 7,32 – 7,45. Сдвиг рН на 0,1 приводит к нарушению сердечной деятельности. Этот принцип был описан Анохиным П.К. в 1935 году и назван принципом обратной связи, который служит для осуществления приспособительных реакций.

отклонение от исходного уровня → сигнал → включение регуляторных механизмов по принципу обратной связи → коррекция изменения (нормализация).

Так, при физической работе концентрация СО₂ в крови увеличивается → рН сдвигается в кислую сторону → сигнал поступает в дыхательный центр продолговатого мозга → центробежные нервы проводят импульс к межреберным мышцам и дыхание углубляется → снижение СО₂ в крови, рН восстанавливается.

Механизмы регуляции гомеостаза на молекулярно-генетическом, клеточном, организменном, популяционно-видовом и биосферном уровнях.

Регуляторные гомеостатические механизмы функционируют на генном, клеточном и системном (организменном, популяционно-видовом и биосферном) уровнях.

С генетической точки зрения можно различать элементарные и системные проявления гомеостаза. Примерами элементарных проявлений гомеостаза могут служить: генный контроль тринадцати факторов свертывания крови, генный контроль гистосовместимости тканей и органов, позволяющий осуществить трансплантацию.

Пересаженный участок называется трансплантатом. Организм, у которого берут ткань для пересадки, является донором, а которому пересаживают – реципиентом. Успех трансплантации зависит от иммунологических реакций организма. Различают аутотрансплантацию, сингенную трансплантацию, аллотрасплантацию и ксенотрансплантацию.

Аутотрансплантация – пересадка тканей у одного и того же организма. При этом белки (антигены) трансплантата не отличаются от белков реципиента. Иммунологическая реакция не возникает.

Сингенная трансплантация проводится у однояйцовых близнецов, имеющих одинаковый генотип.

Аллотрансплантация – пересадка тканей от одной особи к другой, относящихся к одному виду. Донор и реципиент отличаются по антигенам, поэтому у высших животных наблюдается длительное приживление тканей и органов.

Ксенотрансплантация – донор и реципиент относятся к разным видам организмов. Этот вид трансплантации удается у некоторых беспозвоночных, но у высших животных такие трансплантанты не приживаются.

При трансплантации большое значение имеет явление иммунологической толерантности (тканевой совместимости). Подавление иммунитета в случае пересадки тканей (иммунодепрессия) достигается: подавлением активности иммунной системы, облучением, введением антилимфотической сыворотки, гормонов коры надпочечников, химических препаратов – антидепрессантов (имуран). Основная задача подавить не просто иммунитет, а трансплантационный иммунитет.

Трансплантационный иммунитет определяется генетической конституцией донора и реципиента. Гены, ответственные за синтез антигенов, вызывающих реакцию на пересаженную ткань, называются генами тканевой несовместимости.

У человека главной генетической системой гистосовместимости является система HLA (Human Leukocyte Antigen). Антигены достаточно полно представлены на поверхности лейкоцитов и определяются с помощью антисывороток. План строения системы у человека и животных одинаков. Принята единая терминология для описания генетических локусов и аллелей системы HLA. Антигены обозначаются: HLA-A₁; HLA-A₂ и т.д. Новые антигены, окончательно не идентифицированные обозначают – W (Work). Антигены системы HLA делят на 2 группы: SD и LD (Рис. 11).

Антигены группы SD определяются серологическими методами и детерминируются генами 3-х сублокусов системы HLA: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

Рис. 11 — HLA главная генетическая система гистосовместимости человека

LD – антигены контролируются сублокусом HLA-D шестой хромосомы, и определяются методом смешанных культур лейкоцитов.

Антигенный полиморфизм системы HLA является результатом происхождения одних от других и тесной генетической связи между ними. Идентичность донора и реципиента по антигенам системы HLA необходима при трансплантации. Пересадка почки, идентичной по 4 антигенам системы, обеспечивает приживаемость на 70%; по 3 – 60%; по 2 – 45%; по 1 – 25%.

Клеточные механизмы гомеостаза направлены на восстановление клеток тканей, органов в случае нарушения их целостности. Совокупность процессов, направленных на восстановление разрушаемых биологических структур называется регенерацией. Такой процесс характерен для всех уровней: обновление белков, составных частей органелл клетки, целых органелл и самих клеток. Восстановление функций органов после травмы или разрыва нерва, заживление ран имеет значение для медицины с точки зрения овладения этими процессами.

Ткани, по их регенерационной способности, делят на 3 группы:

Ткани и органы, для которых характерны клеточная регенерация (кости, рыхлая соединительная ткань, кроветворная система, эндотелий, мезотелий, слизистые оболочки кишечного тракта, дыхательных путей и мочеполовой системы.

Ткани и органы, для которых характерна клеточная и внутриклеточная регенерация (печень, почки, легкие, гладкие и скелетные мышцы, вегетативная нервная система, эндокринная, поджелудочная железа).

Ткани, для которых характерна преимущественно внутриклеточная регенерация (миокард) или исключительно внутриклеточная регенерация (клетки ганглиев центральной нервной системы). Она охватывает процессы восстановления макромолекул и клеточных органелл путем сборки элементарных структур или путем их деления (митохондрии).

В процессе эволюции сформировалось 2 типа регенерации физиологическая и репаративная.

Физиологическая регенерация – это естественный процесс восстановления элементов организма в течении жизни. Например, восстановление эритроцитов и лейкоцитов, смена эпителия кожи, волос, замена молочных зубов на постоянные. На эти процессы влияют внешние и внутренние факторы.

Репаративная регенерация – это восстановление органов и тканей, утраченных при повреждении или ранении. Процесс происходит после механических травм, ожогов, химических или лучевых поражений, а также в результате болезней и хирургических операций.

Репаративная регенерация подразделяется на типичную (гомоморфоз) и атипичную (гетероморфоз). В первом случае регенерирует орган, который был удален или разрушен, во втором – на месте удаленного органа развивается другой.

Атипичная регенерация чаще встречается у беспозвоночных.

Регенерацию стимулируют гормоны гипофиза и щитовидной железы. Различают несколько способов регенерации:

Эпиморфоз или полная регенерация – восстановление раневой поверхности, достраивание части до целого (например, отрастание хвоста у ящерицы, конечности у тритона).

Морфоллаксис – перестройка оставшейся части органа до целого, только меньших размеров. Для этого способа характерна перестройка нового из остатков старого (например, восстановление конечности у таракана).

Эндоморфоз – восстановление за счет внутриклеточной перестройки ткани и органа. Благодаря увеличению числа клеток и их размеров масса органа приближается к исходному.

У позвоночных репаративная регенерация осуществляется в следующей форме:

Полная регенерация – восстановление исходной ткани после ее повреждения.

Регенерационная гипертрофия, характерная для внутренних органов. При этом раневая поверхность заживает рубцом, удаленный участок не отрастает и форма органа не восстанавливается. Масса оставшейся части органа увеличивается за счет увеличения числа клеток и их размеров и приближается до исходной величины. Так у млекопитающих регенерирует печень, легкие, почки, надпочечники, поджелудочная, слюнные, щитовидная железа.

Внутриклеточная компенсаторная гиперплазия ультраструктур клетки. При этом на месте повреждения образуется рубец, а восстановление исходной массы происходит за счет увеличения объема клеток, а не их числа на основе разрастания (гиперплазии) внутриклеточных структур (нервная ткань).

Системные механизмы обеспечиваются взаимодействием регуляторных систем: нервной, эндокринной и иммунной.

Нервная регуляция осуществляется и координируется центральной нервной системой. Нервные импульсы, поступая в клетки и ткани, вызывают не только возбуждение, но и регулируют химические процессы, обмен биологически активных веществ. В настоящее время известно более 50 нейрогормонов. Так, в гипоталамусе вырабатывается вазопрессин, окситоцин, либерины и статины, регулирующие функцию гипофиза. Примерами системных проявлений гомеостаза являются сохранение постоянства температуры, артериального давления.

С позиций гомеостаза и адаптации, нервная система является главным организатором всех процессов организма. В основе приспособления, уравновешивания организмов с окружающими условиями, по Н.П. Павлову, лежат рефлекторные процессы. Между разными уровнями гомеостатического регулирования существует частная иерархическая соподчиненность в системе регуляции внутренних процессов организма (Рис. 12).

кора полушарий и отделы головного мозга

саморегуляция по принципу обратной связи

периферические нервно-регуляторные процессы, местные рефлексы

Клеточный и тканевой уровени гомеостаза

Рис. 12. — Иерархическая соподчиненность в системе регуляции внутренних процессов организма.

Самый первичный уровень составляют гомеостатические системы клеточного и тканевого уровня. Над ними представлены периферические нервные регуляторные процессы типа местных рефлексов. Далее в этой иерархии располагаются системы саморегуляции определенных физиологических функций с разнообразными каналами "обратной связи". Вершину этой пирамиды занимает кора больших полушарий и головной мозг.

В сложном многоклеточном организме как прямые, так и обратные связи осуществляются не только нервными, но и гормональными (эндокринными) механизмами. Каждая из желез, входящая в эндокринную систему, оказывает влияние на прочие органы этой системы и, в свою очередь, испытывает влияние со стороны последних.

Эндокринные механизмы гомеостаза по Б.М. Завадскому, это – механизм плюс-минус взаимодействия, т.е. уравновешивание функциональной активности железы с концентрацией гормона. При высокой концентрации гормона (выше нормы) деятельность железы ослабляется и наоборот. Такое влияние осуществляется путем действия гормона на продуцирующую его железу. У ряда желез регуляция устанавливается через гипоталамус и переднюю долю гипофиза, особенно при стресс-реакции.

Эндокринные железы можно разделить на две группы по отношению их к передней доле гипофиза. Последняя считается центральной, а прочие эндокринные железы – периферическими. Это разделение основано на том, что передняя доля гипофиза продуцирует так называемые тропные гормоны, которые активируют некоторые периферические эндокринные железы. В свою очередь, гормоны периферических эндокринных желез действуют на переднюю долю гипофиза, угнетая секрецию тропных гормонов.

Реакции, обеспечивающие гомеостаз, не могут ограничиваться какой-либо одной эндокринной железой, а захватывает в той или иной степени все железы. Возникающая реакция приобретает цепное течение и распространяется на другие эффекторы. Физиологическое значение гормонов заключается в регуляции других функций организма, а потому цепной характер должен быть выражен максимально.

Постоянные нарушения среды организма способствуют сохранению его гомеостаза в течение длительной жизни. Если создать такие условия жизни, при которых ничто не вызывает существенных сдвигов внутренней среды, то организм окажется полностью безоружен при встрече с окружающей средой и вскоре погибает.

Объединение в гипоталамусе нервных и эндокринных механизмов регуляции позволяет осуществлять сложные гомеостатические реакции, связанные с регуляцией висцеральной функции организма. Нервная и эндокринная системы являются объединяющим механизмом гомеостаза.

Примером общей ответной реакции нервных и гуморальных механизмов является состояние стресса, которое развивается при неблагоприятных жизненных условиях и возникает угроза нарушения гомеостаза. При стрессе наблюдается изменение состояния большинства систем: мышечной, дыхательной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, органов чувств, кровяного давления, состава крови. Все эти изменения являются проявлением отдельных гомеостатических реакций, направленных на повышение сопротивляемости организма к неблагоприятным факторам. Быстрая мобилизация сил организма выступает как защитная реакция на состояние стресса.

При "соматическом стрессе" решается задача повышения общей сопротивляемости организма по схеме, приведенной на рисунке 13.

Рис. 13 — Схема повышения общей сопротивляемости организма при