Барьеры организма их структура механизмы повреждений. Барьерная функция. Функции пищеварительного характера

Барьерные функции организма — функции защиты, осуществляемые особыми физиологическими механизмами (барьерами). Барьеры защищают организм от вредного воздействия окружающей среды, препятствуют проникновению в него бактерий, вирусов и вредных веществ, а также способствуют сохранению постоянного состава и свойств крови, лимфы, тканевой жидкости. Как и другие приспособительные и защитные функции организма (например, иммунитет), барьерной функции организма выработались в процессе эволюции по мере совершенствования многоклеточных организмов.
Условно различают внешние и внутренние барьеры. К внешним барьерам относят кожу, дыхательную систему, пищеварительную систему в том числе печень, а также почки. Кожа предохраняет организм от воздействия физических и химических изменений окружающей среды, участвует в регуляции тепла в организме. Каждый барьер препятствует проникновению в организм бактерий, токсинов, ядов и способствует выведению из него некоторых продуктов обмена веществ, например, с потом. В дыхательной системе, помимо обмена газов, вдыхаемый воздух очищается от пыли и вредных веществ, находящихся в атмосфере, главным образом при помощи эпителия, выстилающего слизистую оболочку полости носа и бронхов и имеющего специфическое строение. Поступающие в пищеварительную систему пищевые вещества преобразуются в желудке и кишечнике, становятся пригодными для усвоения организмом; неиспользованные продукты пищеварения, а также газы, образующиеся в кишечнике, выводятся из организма. Важную барьерную роль играет печень: она обезвреживает попавшие в кровь 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. Основную барьерную функцию осуществляют стенки кровеносных капилляров. Защитные функции выполняют также соединительная ткань, лимфатические образования, некоторые специальные клетки органов и тканей. Существуют специализированные барьерные образования между кровью и центральной нервной системой (так называемые гематоэнцефалический барьер), между кровью и тканями глаза (гематоофтальмический барьер), между кровью и половыми железами. Чрезвычайно важная функция - защита развивающегося плода - принадлежит плацентарному барьеру между организмами матери и плода. Барьерные функции осуществляют также оболочки клеток и внутриклеточные образования, состоящие из сложной трехслойной мембраны, предназначенные для защиты особенно важных элементов клетки.
Внутренние, гистогематические барьеры органа определяют его функциональное состояние, способность противостоять вредным влияниям. Они задерживают переход чужеродного вещества из крови в ткани (защитная функция), регулируют состав и свойства непосредственно питательной среды органа, то есть создают наилучшие условия для его жизнедеятельности, что очень важно и для всего организма. Так, при значительном повышении концентрации того или другого вещества в крови содержание его в тканях органа может не измениться или возрасти незначительно. И, наоборот, количество необходимого для
тканей органа вещества в них 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.
Физиологические процессы, протекающие как в здоровом, так и в больном организме, регуляция функций и питание органа, взаимодействие между отдельными органами в целостном организме связаны с состоянием гистогематических барьеров. Снижение сопротивляемости барьеров (увеличение проницаемости) делает орган более восприимчивым, а повышение ее - менее чувствительным к химическим соединениям, образовавшимся в процессе обмена веществ в организме или введенным в него с лечебной целью.
Особенно велика роль барьеров в защите организма от возбудителей различных заболеваний и вырабатываемых ими токсинов. Циркулируя в крови, бактерии, вирусы, ядовитые вещества могут явиться во многих случаях причиной возникновения патологического процесса, что нередко связано со снижением сопротивляемости барьеров. В то же время лечение образовавшегося патологического очага во многих случаях затруднено из-за высокой сопротивляемости барьера заболевшего органа по отношению к тому или другому препарату.
Гистогематические барьеры отличаются высокой приспособляемостью к составу и свойствам внутренней среды организма. Это имеет важное значение для поддержания ее постоянства,сохранения здоровья, защиты от болезней.
Состояние гистогематических барьеров меняется в зависимости от возраста, нервных и гормональных влияний, при возбуждении и торможении центральных нервных образований, под влиянием бессонницы, голодания, наркоза, при некоторых заболеваниях, алкоголизме. Иногда прибегают с лечебной целью к искусственному повышению или снижению сопротивляемости барьеров. Для этого в кровь вводят некоторые химические препараты, воздействуют рентгеновскими, ультрафиолетовыми, инфракрасными лучами. При лечении некоторых заболеваний головного мозга лекарственные вещества вводят в обход гематоэнцефалического барьера непосредственно в спинномозговую жидкость.

Барьерные функции - физиологические механизмы (барьеры), обеспечивающие защиту организма и отдельных его частей от изменений окружающей среды и сохранение необходимого для их нормальной жизнедеятельности постоянства состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости).

Условно различают внешние и внутренние барьеры. К внешним барьерам относят кожу, органы дыхания, пищеварения, почки, а также слизистые оболочки рта, носа, глаз, половых органов. Кожа предохраняет организм от механических, радиационных и химических воздействий, препятствует проникновению в него микроорганизмов, ядовитых веществ, способствует выведению некоторых продуктов метаболизма. В органах дыхания, помимо обмена газов, происходит очистка вдыхаемого воздуха от пыли и мелкодисперсных вредных веществ. На протяжении пищеварительного тракта осуществляются специфическая обработка попадающих в него пищевых веществ, удаление не использованных организмом продуктов, а также газов, образующихся в кишечнике при брожении.
В печени обезвреживаются чужеродные ядовитые соединения, поступающие с пищей или образующиеся в процессе пищеварения. За счет функции почек обеспечиваются постоянство состава крови, выведение из организма конечных продуктов обмена веществ.

Внутренние барьеры регулируют поступление из крови в органы и ткани необходимых для их деятельности веществ и своевременное выведение конечных продуктов клеточного метаболизма, обеспечивают постоянство оптимального состава тканевой (внеклеточной) жидкости. Одновременно они препятствуют поступлению из крови в органы и ткани чужеродных и ядовитых веществ.

Внутренние барьеры получили различные названия: тканевых, гематопаренхиматозных, сосудисто-тканевых и т.д. Наибольшее распространение получил термин «гистогематический барьер». Особенностью гистогематического барьера является его избирательная (селективная) проницаемость, т.е. способность пропускать одни вещества и задерживать другие. Особо важное значение для жизнедеятельности организма имеют специализированные барьеры. К ним относят гематоэнцефалический барьер (между кровью и центральной нервной системой), гематоофтальмический барьер (между кровью и внутриглазной жидкостью), гематолабиринтный барьер (между кровью и эндолимфой лабиринта), барьер между кровью и половыми железами. К гистогематическим барьерам относят также барьеры между кровью и жидкими средами организма (цереброспинальной жидкостью, лимфой, плевральной и синовиальной жидкостями) - так называемый гематоликворный, гематолимфатический, гематоплевральный, гематосиновиальный барьеры. Барьерными свойствами, защищающими развивающийся плод, обладает и плацента.

Основными структурными элементами гистогематических барьеров являются эндотелий кровеносных сосудов, базальная мембрана, в состав которой входит большое количество нейтральных мукополисахаридов, основное аморфное вещество, волокна и т.д. Структура гистогематических барьеров определяется в значительной степени особенностями строения органа и варьирует в зависимости от морфологических и физиологических особенностей органа и ткани.

В основе барьерные функциилежат процессы диализа, ультрафильтрации, осмоса, а также изменение электрических свойств, растворимости в липидах, тканевого сродства или метаболической активности клеточных элементов. Важное значение в функции некоторых гистогематических барьеров придается ферментному барьеру, например, в стенках микрососудов мозга и окружающей их соединительнотканной стромы (гематоэнцефалический барьер) - обнаружена высокая активность ферментов - холинэстеразы, карбоангидразы, ДОФА-декарбоксилазы и др. Эти ферменты, расщепляя некоторые биологически активные вещества, препятствуют их проникновению в мозг.

Функциональное состояние гистогематического барьера определяется соотношением концентраций того или иного вещества в органе и омывающей его крови. Эта величина получила название коэффициента проницаемости, или коэффициента распределения.

Барьерные функции меняются в зависимости от возраста, пола, нервных, гуморальных и гормональных взаимоотношений в организме, тонуса вегетативной нервной системы, многочисленных внешних и внутренних воздействий. В частности, воздействие на организм ионизирующего излучения вызывает снижение защитной функции гистогематических барьеров, причем степень снижения и обратимость функциональных изменений зависят от величины поглощенной дозы. На проницаемость гистогематических барьеров влияют также механические и термические воздействия. Отмечено избирательное изменение проницаемости клеточных мембран гистогематических барьеров при введении в организм психотропных препаратов, этанола.

Различные патологические состояния могут нарушать проницаемость гистогематических барьеров. например, при менингоэнцефалите резко повышается проницаемость гематоэнцефалического барьера, что вызывает различного рода нарушения целостности окружающих тканей. Проницаемость гистогематических барьеров можно изменять направленно, что находит применение в клинике (например, для повышения эффективности химиотерапевтических препаратов).

Барьерные функции - физиологические механизмы (барьеры), обеспечивающие защиту организма и отдельных его частей от изменений окружающей среды и сохранение необходимого для их нормальной жизнедеятельности постоянства состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости).

Условно различают внешние и внутренние барьеры. К внешним барьерам относят кожу, органы дыхания, пищеварения, почки, а также слизистые оболочки рта, носа, глаз, половых органов. Кожа предохраняет организм от механических, радиационных и химических воздействий, препятствует проникновению в него микроорганизмов, ядовитых веществ, способствует выведению некоторых продуктов метаболизма. В органах дыхания, помимо обмена газов, происходит очистка вдыхаемого воздуха от пыли и мелкодисперсных вредных веществ. На протяжении пищеварительного тракта осуществляются специфическая обработка попадающих в него пищевых веществ, удаление не использованных организмом продуктов, а также газов, образующихся в кишечнике при брожении. В печени обезвреживаются чужеродные ядовитые соединения, поступающие с пищей или образующиеся в процессе пищеварения. За счет функции почек обеспечиваются постоянство состава крови, выведение из организма конечных продуктов обмена веществ.

Внутренние барьеры регулируют поступление из крови в органы и ткани необходимых для их деятельности веществ и своевременное выведение конечных продуктов клеточного метаболизма, обеспечивают постоянство оптимального состава тканевой (внеклеточной) жидкости. Одновременно они препятствуют поступлению из крови в органы и ткани чужеродных и ядовитых веществ.

Внутренние барьеры получили различные названия: тканевых, гематопаренхиматозных, сосудисто-тканевых и т.д. Наибольшее распространение получил термин «гистогематический барьер». Особенностью гистогематического барьера является его избирательная (селективная) проницаемость, т.е. способность пропускать одни вещества и задерживать другие. Особо важное значение для жизнедеятельности организма имеют специализированные барьеры. К ним относят гематоэнцефалический барьер (между кровью и центральной нервной системой), гематоофтальмический барьер (между кровью и внутриглазной жидкостью),

гематолабиринтный барьер (между кровью и эндолимфой лабиринта), барьер между кровью и половыми железами. К гистогематическим барьерам относят также барьеры между кровью и жидкими средами организма (цереброспинальной жидкостью, лимфой, плевральной и синовиальной жидкостями) - так называемый гематоликворный, гематолимфатический, гематоплевральный, гематосиновиальный барьеры. Барьерными свойствами, защищающими развивающийся плод, обладает и плацента.

Основными структурными элементами гистогематических барьеров являются эндотелий кровеносных сосудов, базальная мембрана, в состав которой входит большое количество нейтральных мукополисахаридов, основное аморфное вещество, волокна и т.д. Структура гистогематических барьеров определяется в значительной степени особенностями строения органа и варьирует в зависимости от морфологических и физиологических особенностей органа и ткани.

В основе Б. ф. лежат процессы диализа, ультрафильтрации, осмоса, а также изменение электрических свойств, растворимости в липидах, тканевого сродства или метаболической активности клеточных элементов.

Важное значение в функции некоторых гистогематических барьеров придается ферментному барьеру, например, в стенках микрососудов мозга и окружающей их соединительнотканной стромы (гематоэнцефалический барьер) - обнаружена высокая активность ферментов - холинэстеразы, карбоангидразы, ДОФА-декарбоксилазы и др. Эти ферменты, расщепляя некоторые биологически активные вещества, препятствуют их проникновению в мозг.

Функциональное состояние гистогематического барьера определяется соотношением концентраций того или иного вещества в органе и омывающей его крови. Эта величина получила название коэффициента проницаемости, или коэффициента распределения.

Б. ф. меняются в зависимости от возраста, пола, нервных, гуморальных и гормональных взаимоотношений в организме, тонуса вегетативной нервной системы, многочисленных внешних и внутренних воздействий. В частности, воздействие на организм ионизирующего излучения вызывает снижение защитной функции гистогематических барьеров,

причем степень снижения и обратимость функциональных изменений зависят от величины поглощенной дозы. На проницаемость гистогематических барьеров влияют также механические и термические воздействия. Отмечено избирательное изменение проницаемости клеточных мембран гистогематических барьеров при введении в организм психотропных препаратов, этанола.

Различные патологические состояния могут нарушать проницаемость гистогематических барьеров. например, при

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.

Печень – один из важнейших органов человека, но какие функции она осуществляет, знают очень немногие. Кто-то слышал, что печень «чистит организм», кто-то немного знает про желчь.

Тем временем, печень – это настоящий «универсальный солдат», который выполняет более 500 различных функций в нашем организме!
Условно все функции этого важного и, кстати, самого большого внутреннего органа можно разделить на три больших «блока»:

- внешняя функция – формирование и выделение желчи;

Внутренняя функция – обмен веществ и кроветворение;

Барьерная функция – защита организма от токсинов и других вредных веществ.

Внешняя функция. Важную роль в пищеварении играет желчь – без ее участия большинство продуктов питания не могли бы быть переварены. А печень – это «завод» по производству желчи, который работает безостановочно: в течение суток выделяется от 500 мл. до 1,2 л. желчи. Когда процесс пищеварения отсутствует, она накапливается в очень концентрированном виде в желчном пузыре.

Внутренняя функция. Внутренних функций у печени очень много: от обмена белков и углеводов до расщепления гормонов, и свертывания крови:

1. Обмен белков - благодаря ферментам печень расщепляет, перерабатывает и перестраивает аминокислоты. А если в организм человека поступает недостаточное количество белка, печень выделяет резервный белок «на общие нужды».

2. Обмен углеводов: печень перерабатывает в гликоген глюкозу, молочную кислоту и вещества, образовавшиеся при расщеплении белков, жиров. Как только организм нуждается в глюкозе, печень превращает запасенный гликоген обратно в глюкозу и «подает» в кровь.

3. Обмен витаминов - печень выделяет желчные кислоты, за счет которых происходит транспортировка жирорастворимых витаминов в кишечник. Определенные витамины задерживаются в виде «запаса» в печени до дефицитного периода организма.

4. Обмен микроэлементов: печень способствует обмену марганца и кобальта, цинка и меди.

5. Печень расщепляет следующие гормоны: тироксины, альдостероны- АД Г и инсулин. Кроме того, печень выполняет функцию стабилизатора гормонального баланса организма

6. Печень синтезирует вещества, которые влияют на процесс свертывания крови.

7. Печень – это главный источник обогащения крови, а также резерв крови, ее «депо».

Барьерная функция. Одно из ключевых предназначений печение - это «охрана» нашего организма. Трудно себе представить, но каждое мгновение организм непрерывно подвергается воздействию токсинов, и печень на протяжении всей жизни бесперебойно выполняет функцию фильтра, отражая эти атаки.

Хорошая работа печени – это залог здоровья всего организма. Но печени как главному «трудоголику» требуется наша поддержки. Чтобы помочь процессу укрепления и восстановления работы клеток печени, врачи часто назначают курс гепатопротектора. Основное действующее вещество этого препарата получают из печени молодых животных крупного рогатого скота.

Важными составляющими данного комбинированного гепатопротектора являются холин, цистеин, мио-инозитол, а также микроэлементы - магний, цинк, хром и селен -в комплексе они способствуют транспорту и обмену жиров в печени, влияют на углеводный обмен.

Современные гепатопротекторы также регулируют уровень инсулина в крови, поддерживают энергетический метаболизм, имеют антиоксидантный эффект, способствуют сохранению и восстановлению структуры клеток, защищают печень от воздействия алкоголя, курения, токсических веществ.