Книга: 100 великих тайн человека

ЗАЩИТНЫЕ БАРЬЕРЫ ОРГАНИЗМА

ЗАЩИТНЫЕ БАРЬЕРЫ ОРГАНИЗМА

Когда говорят об уникальной способности человеческого организма противостоять многочисленным болезнетворным бактериям и вирусам, то его иногда сравнивают с неприступной крепостью с несколькими защитными рубежами.

Первыми встречают непрошеных гостей кожа и слизистые оболочки. Это довольно серьезное препятствие для многих микроорганизмов. Например, кожа имеет специальную систему, благодаря которой она освобождается от попавших на ее поверхность бактерий и микробов. Занимаются этой работой сальные и потовые железы. Они выделяют молочные и жирные кислоты, которые понижают водородный показатель (pH) до 5,5. В результате поверхность кожи становится кислой, а такая среда для жизни большинства микробов является абсолютно непригодной.

Защищают наше тело от болезнетворных агентов и эпителиальные клетки, которые выстилают желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути, каналы выделительной системы. Например, в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта имеются вещества, убивающие вредную микробную флору. В желудке на опасных «пришельцев» воздействует желудочный сок, содержащий соляную кислоту.

Кроме того, снаружи нашего тела и внутри него постоянно присутствуют различные микроорганизмы, в совокупности называемые микрофлорой. Так, в кишечнике имеется огромное количество бактерий, которые, постоянно проживая там, не только не вредят нашему организму, а, наоборот, чаще всего помогают ему нормально функционировать, убивая враждебных микроскопических пришельцев.

Кожа тоже имеет своих «постоянных обитателей», занятых обороной нашего организма. Они, например, вполне успешно противостоят такому опасному противнику, как возбудитель сибирской язвы. А обитающие в верхних дыхательных путях пневмококки эффективно борются с вирусами гриппа. У женщин нормальная микрофлора влагалища представлена шестью видами бактерий, формирующих среду, в которой не могут жить другие микроорганизмы.

Центральный орган иммунной системы – тимус, или вил очковая железа

А в слюне и в слезах содержатся особые белковые вещества, которые тоже смертельны для многих микробов.

Но нередко микробы и вирусы все же прорываются через наружные защитные барьеры. И тогда на защиту организма встает иммунная система. Ее основная задача заключается в том, чтобы распознать и удалить из тела все чужеродные биологические объекты: микробы, вирусы, грибки и даже собственные клетки и ткани, если они изменятся и станут опасными.

В иммунную систему входят различные по своему строению и функциям органы, ткани и клетки. Но, несмотря на это, все ее составляющие являются единым целым, а основные защитники имеют и общую родословную.

Корни иммунной системы находятся в не совсем обычном месте: внутри костей. Да, да, именно отсюда она берет свое начало, развиваясь из костного мозга.

Закладывается он у эмбриона в конце второго месяца развития, и к тому моменту, когда ребенок появляется на свет, заполняет все полости костей. А многочисленные кровеносные сосуды, его пронизывающие, придают костному мозгу красный цвет. Костный мозг выполняет в организме очень важную и ответственную функцию – он производит клеточные элементы крови: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.

Но свой кроваво-красный цвет костный мозг сохраняет недолго. Практически сразу после рождения (в первые 6 месяцев) в костном мозге начинают зарождаться первые жировые клетки. А уже к 20–25 годам желтым костным мозгом оказываются фактически полностью заполненными все костномозговые полости диафизов длинных трубчатых костей.

Красный костный мозг – по сути, центральный орган иммунной системы человека. У взрослых людей он концентрируется в ячеистых структурах лопатки, костей таза и других плоских костях. Кроме того, он находится внутри губчатых костей – грудины, позвонков и т. д., а также в концевых участках трубчатых костей. Общий вес костного мозга достигает 1,5 килограмма.

Появляется красный мозг из миелоидной ткани, в которой находятся небольшие, диаметром 8–10 микрон, стволовые кроветворные клетки, которые, по сути, являются прародителями всех форменных элементов крови. Затем эти элементы током крови доставляются в органы иммунной системы, в которых происходит их дальнейшая специализация.

Прибыв на место, стволовая клетка продолжает свое развитие, которое может идти в одном из двух направлений.

Первый из них – это превращение в В-лимфоциты. Это их название связано со специальным органом у птиц, в котором эти клетки достигают состояния зрелости. Называется он сумкой Фабрициуса и состоит из участка лимфатической ткани в стенке клоаки. А сумка по латыни «bursa». По первой букве этого слова лимфоциты и получили свое наименование.

Аналогичный орган анатомы и физиологи пытались обнаружить и у человека. Но так и не нашли. По этой причине возникло предположение, что аналог «бурсы» находится в костном мозге. А возможно, он представлен лимфатическими узелками, находящимися в подвздошной кишке или в червеобразном отростке – аппендиксе.

Что же касается структуры и роли В-лимфоцитов в организме, то это маленькие клетки диаметром 8,5 микрона, с расположенным внутри ядром. Они являются основными участниками иммунологических реакций особого, так называемого гуморального типа, главная обязанность которого – своевременная и эффективная защита организма от различных микроорганизмов.

Стволовые клетки, оказавшись в органах иммунной системы, могут дифференцироваться и в иной тип клеток-защитниц – в Т-лимфоциты. Но для того, чтобы превратиться в Т-лимфоцит, стволовой клетке необходимо попасть в другой центральный орган иммунной системы – тимус, который нередко называют вилочковой железой. Это – мягкое образование светло-желтого цвета, которое находится в грудной полости, за верхней частью грудины. Состоит тимус из двух разных по форме и размеру частей, плотно прилегающих одна к другой.

В человеческом организме появляется он на первом месяце развития человеческого эмбриона. У появившегося на свет младенца вес тимуса достигает 12 граммов. С каждым годом его масса постепенно увеличивается, и у половозрелого человека тимус весит приблизительно 35–40 граммов.

И вдруг на пике развития в тимусе начинают происходить странные метаморфозы: он начинает терять вес, а его ткань заполняется жировыми клетками. Причем эти процессы происходят довольно быстро, и к 25 годам тимус весит уже около 25 граммов. В пожилом возрасте его масса еще меньше – примерно 15 граммов. А у стариков он вообще превращается в карлика весом около 6 граммов, то есть в два раза легче, чем у младенца.

Состоит тимус из следующих структурных элементов. Снаружи он покрыт соединительно-тканной капсулой. Отходящие вглубь от нее тяжи – септы – делят вил очковую железу на небольшие дольки. Под капсулой находится наружный корковый слой с огромным количеством делящихся лимфоцитов. Глубже располагаются еще два слоя: собственно корковое вещество тимуса и мозговое.

По мере того, как мелкие лимфоциты достигают зрелости, они перемещаются из коркового слоя в мозговой. Часть лимфоцитов в этом участке тимуса и гибнет. В то же время другие продолжают свое развитие и на различных стадиях, вплоть до полностью зрелых Т-клеток, выходят из тимуса в кровеносную и лимфатическую системы, по которым и циркулируют по всему организму.

Кроме лимфоцитов, в вил очковой железе в незначительном количестве присутствуют и другие клеточные элементы иммунной системы: клетки-пожиратели инородных элементов – макрофаги и нейтрофилы, занятые в аллергических реакциях организма – эозинофилы, и высокоспециализированные иммунные клетки, называемые тучными, которые участвуют в адаптивном иммунитете.

Итак, тимус – центральная структура иммунной системы, занятая производством Т-лимфоцитов, название которых, о чем нетрудно догадаться, происходит от первой буквы слова «тимус». Основная функция Т-лимфоцитов – «борьба» с чужеродными элементами и осуществление контроля над выработкой антител против болезнетворных агентов.

Следует иметь в виду, что количество лимфоцитов в вил очковой железе напрямую зависит от времени суток. Действительно, днем и ночью их в тимусе больше, а вечером и утром – меньше. Связано это с тем, что в утреннее и вечернее время они перемещаются в кровяное русло.

Любопытным является и тот факт, что клетки вилочковой железы полностью обновляются в течение всего лишь 4–6 дней.