Бар'єрні функціїорганізму- це функції захисту, які забезпечують здоров'я організму; вони здійснюються особливими фізіологічними механізмами (бар'єрами), що захищають організм від змін навколишнього середовища, що перешкоджають проникненню в нього бактерій, вірусів та шкідливих речовин, що сприяють збереженню постійного складу та властивостей крові, лімфи, тканинної рідини. Як і інші пристосувальні та захисні функції організму (напр., імунітет), Би. ф. о. виробилися у процесі еволюції у міру вдосконалення багатоклітинних організмів (див. Еволюційне вчення).
Умовно розрізняють бар'єри зовнішні та внутрішні. До зовнішніх бар'єрів відносять шкіру, дихальну систему, травну систему, у т. ч. печінку, а також нирки (див. Мочевидільна система). Шкіра оберігає тваринний організм від фіз. та хім. змін довкілля, бере участь у регуляції тепла в організмі (див. Терморегуляція). Шкірний бар'єрперешкоджає проникненню всередину організму бактерій, токсинів, отрут та сприяє виведенню з нього некрих продуктів, гол. обр. шляхом виділення їх через потові залозиз згодом (див. Потовиділення). У дихальної системи, Крім обміну газів (див. Дихання), відбувається очищення повітря, що вдихається від пилу і різних шкідливих речовин, що знаходяться в атмосфері, гол. обр. за участю епітелію, що вистилає слизову оболонку порожнини носа та бронхів і має специфічну. будову. Вступають у травну систему харчові речовиниперетворюються на шлунку і кишечнику, стають придатними засвоєння організмом; непридатні речовини, і навіть гази, що утворюються в кишечнику, виводяться з організму результаті перистальтики кишечника. У травній системі дуже важливу бар'єрну роль грає печінка, в якій знешкоджуються чужорідні для організму отруйні сполуки, що надійшли з їжею або утворилися в порожнині кишечника. Нирки регулюють сталість складу крові, звільняють її від кінцевих продуктів обміну речовин. До зовнішніх бар'єрів відносяться також слизові оболонки ротової порожнини, очей, статевих органів.
Внутрішні бар'єри, що знаходяться між кров'ю та тканинами, називаються гістогематичними бар'єрами. Основна бар'єрна функція здійснюється кровоносними капілярами. Існують також більш спеціалізовані бар'єрні утворення між кров'ю та центральною нервовою системою (мозком), між кров'ю та водянистою вологою ока, між кров'ю та ендолімфою лабіринту вуха (див. Вухо), між кров'ю та статевими залозами тощо.
Особливе місце займає плацентарний бар'єр між організмами матері та плоду - плацента, яка здійснює надзвичайно важливу функцію- захист плоду, що розвивається (див. Вагітність). за сучасним уявленням, До системи внутрішніх бар'єрів входять також бар'єри, що знаходяться всередині клітин.
Внутрішньоклітинні бар'єри складаються з особливих утворень- тришарових мембран, що входять до складу різних внутрішньоклітинних утворень (див. Клітина) та клітинної оболонки. Внутрішні, гістогематичні, бар'єри органу визначають функціональний стан кожного органу, його діяльність, здатність протистояти шкідливим впливам. Значення таких бар'єрів полягає у затримці переходу тієї чи іншої чужорідної речовини з крові в тканини (захисна функція) та в регуляції складу та властивостей безпосередньо живильного середовища органу, тобто створення найкращих умовдля життєдіяльності органу (регуляторна функція), що дуже важливо задля всього організму та її окремих елементів. Так, при значному підвищенні концентрації тієї чи іншої речовини в крові вміст її в тканинах органу може не змінитися або незначно підвищитися. В інших випадках кількість необхідної речовиниу тканинах органу збільшується, незважаючи на постійну чи навіть низьку його концентрацію в крові. Бар'єри активно відбирають із крові необхідні життєдіяльності органів прокуратури та тканин речовини і виводять їх продукти обміну речовин.
Фізіол. процеси, що протікають як у здоровому, так і в хворому організмі, регулювання функцій та харчування органу, співвідношення між окремими органами в цілісному організмі тісно пов'язані зі станом гістогематичних бар'єрів. Зниження опірності бар'єрів робить орган більш сприйнятливим, а підвищення - менш чутливим до хімічних. сполук, що утворилися в процесі обміну речовин в організмі або введених в організм з лік. метою. До внутрішніх захисних бар'єрів відносяться сполучна тканина, різні утворення лімфатичної тканини (див. Лімфатична система), лімфа та кров. Особливо велика їхня роль у звільненні організму від живих збудників різних захворювань.
Вирішальне значення у виникненні хвороб має порушення опірності як зовнішніх, так і внутрішніх бар'єрів по відношенню до різних мікробів, чужорідних речовин та шкідливих речовин, що утворюються при нормальному та особливо при порушеному обміні речовин. Циркулюючи в крові, вони можуть стати в багатьох випадках причиною виникнення патол, процесу в окремих органах і в цілому організмі. Велика пристосовність бар'єрів до умов навколишнього середовища, що постійно змінюються, і до внутрішнього середовища, що змінюється в процесі життєдіяльності (склад крові, тканинної рідини) грає важливу рольу життєдіяльності організму загалом.
Би. ф. о. змінюються в залежності від віку, нервових та гормональних змін, від тонусу нервової системи, від впливу численних зовнішніх та внутрішніх причин. Стан Би. ф. змінюється, напр., при порушенні зміни сну та неспання, при голодуванні, втомі, травмах, дії іонізуючої радіації тощо.
Печінка - це найбільша залоза в нашому організмі і один із найважливіших органів, без якого людина не може жити. Розташована у правому відділі черевної порожнини, вона має дольчатое будову і виступає своєрідним фільтром в людському організмі, який пропускає через себе кров, очищаючи її та знешкоджуючи. Вона виконує безліч життєво важливих функцій, регулює роботу інших органів прокуратури та систем, а бар'єрна роль печінки має ключове значення у життєдіяльності людського організму.
Роль печінки у нашому організмі важко переоцінити. Адже найбільша залоза травної системи, яку нерідко називають «другим серцем людини», виконує десятки різноманітних функцій, серед яких:
- Травна функція. Печінка є невід'ємною частиною травної системи. Саме в цьому життєво важливому органі людини відбувається вироблення жовчі, яка через сфінктер Одді надходить у дванадцятипалу кишкута виводиться з організму. За добу людська печінка здатна виділяти до 1,5 л жовчі, яка, своєю чергою, бере активну участь у процесах травлення.
- Бар'єрна (захисна) функція. Це одне з найважливіших завдань печінки. Будучи своєрідним фільтром у людському організмі, вона бере активну участь у деактивації та знешкодженні токсичних речовин, що надходять ззовні. Крім того, саме у клітинах цього органу відбувається переробка отруйних речовин (фенолу, індолу тощо), які утворюються як результат роботи мікрофлори кишечника.
- Метаболічна функція. Печінка бере активну участь в обміні білків, жирів, вуглеводів та вітамінів. Вона здатна виробляти резервний білок, перетворювати глікоген на глюкозу, розщеплювати ряд гормонів, а також синтезувати вітаміни А та В12.
- Функція кровотворення. Печінка – це "депо крові". Саме вона є основним джерелом збагачення та головним резервуаром крові, саме в ній виробляються речовини, які необхідні для нормального зсідання крові.
Крім того, печінка регулює рівень глюкози та ферментів у крові, здійснює синтез гормонів росту (особливо на стадії розвитку ембріона), підтримує нормальний баланс білків, жирів, вуглеводів, імуноглобулінів та ферментів у крові.
У чому полягає бар'єрна роль печінки?
Щогодини через печінку проходять десятки літрів крові, яку потрібно очистити. Саме тому бар'єрна роль життєво важливого органу в організмі людини полягає у виконанні наступних завдань:
- знешкодження токсичних речовин, які потрапляють в організм людини разом із їжею, ліками чи алкоголем;
- заковтування та знешкодження бактерій;
- зв'язування отрут та аміаку, які потрапляють у печінку внаслідок роботи мікрофлори кишечника;
- руйнування важких металів;
- виведення з організму продуктів розпаду білків та інших речовин.
Печінка виконує свою бар'єрну функцію у два етапи. На першому етапі, який називають «карантином», визначається ступінь шкідливості токсичних речовин та метод їх знешкодження. Наприклад, алкоголь перетворюється на оцтову кислоту, А аміак – у сечовину.
Цікаво, але навіть деякі отруйні речовини печінка може перетворювати на корисні для організму продукти.
На другому етапі відбувається виведення з організму шкідливих та токсичних речовин. Токсичні сполуки, які печінка не може перетворити на безпечні та корисні продукти, або виводяться разом з жовчю, або надходять у нирки та виводяться з організму разом із сечею.
Розташування печінки в організмі людини
Коли порушується бар'єрна функція печінки?
Захисна функція печінки грає ключову роль організмі людини. Однак іноді трапляється так, що під дією негативних факторів найбільша залоза травної системи виходить із ладу, а її бар'єрна функція порушується.
Найчастіше причинами порушення бар'єрної функції є:
- вплив хімічних, радіоактивних та отруйних речовин на організм людини;
- зловживання алкогольними напоями;
- вживання деяких лікарських препаратів, що мають надзвичайно сильний гепатотоксичний ефект;
- ожиріння та недостатня фізична активність;
- не правильне харчування;
- вірусна атака;
- захворювання (гепатит, фіброз, цироз, гепатоз тощо).
Ураження печінки в результаті прийому лікарських засобів – це один із найпоширеніших побічних ефектівсимптоми якого можуть проявитися навіть через 3 місяці після закінчення прийому медичних препаратів
Порушення захисної функціївиявляється у зниженні кількості та активності гепатоцитів, які розщеплюють, перетворюють та виводять токсичні речовини з організму людини.
Внаслідок цього відбувається порушення виведення жовчі, процесів травлення в кишечнику, збій роботи шлунка та інших органів травної системи.
Як визначити, що бар'єрну функцію печінки порушено?
Діагностувати порушення бар'єрної ролі печінки на ранніх стадіях дуже складно, оскільки цей орган позбавлений больових рецепторів. Однак оскільки печінка та її функції тісно пов'язані з іншими органами людини, вже на ранніх стадіях порушення захисної функції можлива поява таких позапечінкових симптомів:
- погіршення апетиту;
- розлад травлення (печія, нудота, блювання);
- швидка стомлюваність;
- розлад сну;
- свербіж шкіри.
Визначити порушення бар'єрної функції печінки на ранніх стадіях надзвичайно складно
Більше характерні симптомипорушення захисної функції найбільшої залози травної системи проявляються лише на пізніх стадіях. Як правило, на даному етапіхворого починають турбувати:
- гострі, тягнуть або ниючі боліу правому підребер'ї;
- пожовтіння чи блідість шкірних покривів;
- регулярні напади нудоти та блювання;
- поява червоних плям на долонях;
- специфічний запах із рота;
- випадання волосся та розлад статевої функції.
У разі появи перерахованих симптомівпотрібна термінова медична допомогата консультація лікаря-гепатолога.
Як відновити бар'єрну функцію печінки?
Щоб покращити та відновити бар'єрну функцію печінки, насамперед необхідно усунути негативні фактори, які спровокували її порушення. Після того як несприятливі факторибули усунені, для відновлення захисних функцій найбільшої залози в нашому організмі, печінкових клітин та ферментів лікарі-гепатологи рекомендують:
Використання препаратів-гепатопротекторів
Гепатопротектори – це препарати, які стимулюють та відновлюють клітини печінки, а також сприяють нормалізації її основних функцій.
У медицині розрізняють кілька груп гепатопротекторів:
- препарати рослинного походження(Гепабене, Карсіл, Сілібор, Легалон);
- препарати тваринного походження (Гепатосан, Сірепар);
- препарати, що містять у своєму складі фосфоліпіди (Есенціалі, Есслівер Форте, Фосфонціалі);
- препарати, у складі яких містяться амінокислоти та їх похідні (Гептрал, Гепа-Мерц, Гепасол).
Попри існуючу думку про те, що препарати-гепатопротектори абсолютно безпечні та нешкідливі для людського організму і їх можна приймати безконтрольно, лікарі-гепатологи стверджують, що при взаємодії з іншими лікарськими засобамидані препарати можуть мати гепатотоксичний ефект. Тому вибирати і приймати препарати-гепатопротектори можна тільки за рекомендацією лікаря.
Дотримання правильного харчування та дієти
Швидкі перекушування, незбалансоване харчування, надмірне вживання шкідливих продуктів, консервантів та напівфабрикатів – все це нерідко стає головною причиноюпорушення основних функцій печінки. Тому дотримання правильного харчування та дієти є головною умовою на шляху до відновлення нормальної роботи та захисної функції життєво важливого органу в людському організмі.
Насамперед йдеться про виключення з раціону шкідливих продуктів – жирної, гострої та смаженої їжі, копченості, прянощів, маринадів, кави, спецій.
Однак правильне харчування та дієта зовсім не позначають голодування. Дієтологи відзначають, що в даному випадкумова йде про здоровому харчуванні, в основі якого повинні бути такі корисні продукти, як овочі, ягоди та фрукти, сир та молочні продукти, нежирні сортим'яса, а також страви, виготовлені на пару.
Щоб відновити нормальну роботупечінки та її бар'єрну функцію, іноді достатньо виключити зі свого раціону шкідливі продуктита дотримуватися правильного харчування
Відмова від шкідливих звичок
Куріння та алкоголь – це найлютіші вороги нашої печінки. Регулярне вживання алкогольних напоївта тютюнопаління зменшують її здатність до знешкодження отрут і токсичних речовин, призводять до пошкодження клітин та тканин органу та нерідко стають головною причиною печінкової недостатності. Крім того, перелічені шкідливі звичкидуже часто провокують розвиток багатьох захворювань, серед яких алкогольний гепатоз, діабет та цироз.
Тому здоровий образжиття – це необхідна умовадля підтримки та збереження основних функцій печінки.
Таким чином, печінка – це не тільки орган, що виконує десятки різноманітних функцій, це потужний бар'єр у нашому організмі, який захищає його від шкідливої діїяк зовнішніх, так і внутрішніх факторів. Щодня перетворюючи токсичні речовини, печінка регулює роботу інших органів та систем в організмі людини. Однак потенціал печінки не безмежний, тому цей життєво важливий орган необхідно берегти і не випробувати, щоб зберегти його здоров'я до глибокої старості.
Печінка – одне із найважливіших органів людини, але які функції вона здійснює, знають дуже мало. Хтось чув, що печінка «чистить організм», хтось трохи знає про жовч.
Тим часом печінка – це справжній «універсальний солдат», який виконує понад 500 різних функцій у нашому організмі!
Умовно всі функції цього важливого і, до речі, найбільшого внутрішнього органу можна розділити на три великі «блоки»:
- зовнішня функція- Формування та виділення жовчі;
Внутрішня функція – обмін речовин та кровотворення;
Бар'єрна функція – захист організму від токсинів та інших шкідливих речовин.
Зовнішня функція. Важливу роль травленні відіграє жовч - без її участі більшість продуктів харчування не могли б бути перетравлені. А печінка – це «завод» із виробництва жовчі, який працює безупинно: протягом доби виділяється від 500 мл. до 1,2 л. жовчі. Коли процес травлення відсутня, вона накопичується в дуже концентрованому вигляді жовчному міхурі.
Внутрішня функція. Внутрішніх функцій печінки дуже багато: від обміну білків і вуглеводів до розщеплення гормонів, і згортання крові:
1. Обмін білків – завдяки ферментам печінка розщеплює, переробляє та перебудовує амінокислоти. А якщо в організм людини надходить недостатня кількість білка, печінка виділяє резервний білок на загальні потреби.
2. Обмін вуглеводів: печінка переробляє в глікоген глюкозу, молочну кислоту та речовини, що утворилися при розщепленні білків, жирів. Як тільки організм потребує глюкози, печінка перетворює запасений глікоген назад на глюкозу і «подає» в кров.
3. Обмін вітамінів – печінка виділяє жовчні кислоти, за рахунок яких відбувається транспортування жиророзчинних вітамініву кишечник. Певні вітаміни затримуються як «запасу» у печінці до дефіцитного періоду організму.
4. Обмін мікроелементів: печінка сприяє обміну марганцю та кобальту, цинку та міді.
5. Печінка розщеплює наступні гормони: тироксини, альдостерони- АТ Г та інсулін. Крім того, печінка виконує функцію стабілізатора гормонального балансу організму.
6. Печінка синтезує речовини, що впливають на процес згортання крові.
7. Печінка – це головне джерело збагачення крові, а також резерв крові, її депо.
Бар'єрна функція. Одне з ключових призначень – це «охорона» нашого організму. Важко собі уявити, але кожної миті організм безперервно піддається впливу токсинів, і печінка протягом усього життя безперебійно виконує функцію фільтра, відбиваючи ці атаки.
Хороша робота печінки – це запорука здоров'я всього організму. Але печінці як головному «трудоголіку» потрібна наша підтримка. Щоб допомогти процесу зміцнення та відновлення роботи клітин печінки, лікарі часто призначають курс гепатопротектора. Основну діючу речовину цього препарату одержують із печінки молодих тварин великого рогатої худоби.
Важливими складовими даного комбінованого гепатопротектора є холін, цистеїн, міо-інозитол, а також мікроелементи - магній, цинк, хром і селен - у комплексі вони сприяють транспорту та обміну жирів у печінці, впливають на вуглеводний обмін.
Сучасні гепатопротектори також регулюють рівень інсуліну у крові, підтримують енергетичний метаболізм, мають антиоксидантний ефект, сприяють збереженню та відновленню структури клітин, захищають печінку від впливу алкоголю, куріння, токсичних речовин.
БАР'ЄРНІ ФУНКЦІЇ- функції, що здійснюються особливими фізіологічними механізмами (бар'єрами) для захисту організму або окремих його частин від змін навколишнього середовища та збереження необхідного для нормальної життєдіяльності органів та тканин відносної сталості складу, фізико-хімічних та біологічних властивостей внутрішнього середовища(Крові, лімфи, тканинної рідини). Як і всі інші пристосувальні властивості організму, бар'єрні функції виробилися у процесі еволюції. У міру ускладнення, диференціювання і вдосконалення багатоклітинних організмів удосконалювалися бар'єрні функції, що регулюють обмін речовин між організмом і середовищем, а також сприяють запобіганню клітин органів і тканин від зіткнення з агентами, чужорідними речовинами, отрутами, токсинами, продуктами порушеного обміну, що ушкоджують їх. .
Умовно розрізняють бар'єри зовнішні та внутрішні. До зовнішніх бар'єрів відносять: 1) шкіру, що охороняє тваринний організм від фізичних та хімічних змін у навколишньому середовищі та бере участь у терморегуляції. Шкірний бар'єр перешкоджає проникненню бактерій, токсинів, отрут в організм та сприяє виведенню з нього деяких продуктів метаболізму; 2) дихальний апарат, який, крім своєї основної функції газообміну, затримує різні шкідливі речовини, що у атмосфері; 3) травний апарат, через який надходять необхідні поживні речовини. У ньому вони зазнають відповідних змін, втрачають антигенні властивостістаючи придатними для засвоєння та використання живими системами; 4) печінка, що знешкоджує ряд чужих організму отруйних сполук, що надійшли з їжею або утворилися в порожнині кишечника; 5) нирки, що регулюють сталість складу крові та звільняють її від кінцевих продуктів метаболізму. До зовнішніх бар'єрів багато авторів відносять також ретикулоендотеліальну систему, що бере участь у знешкодженні чужих та хвороботворних агентів.
Внутрішні бар'єри регулюють надходження з крові в органи та тканини необхідних енергетичних ресурсівта своєчасний відтік продуктів клітинного обміну речовин (очищення, кліренс), що забезпечує сталість складу, фізико-хімічних та біологічних властивостейтканинної (позаклітинної) рідини та збереження їх на певному оптимальному рівні. Одночасно вони перешкоджають надходженню з крові в органи та тканини чужорідних та отруйних речовин.
Основоположником вчення про бар'єрні функції є JI. С. Штерн, яка вперше на Міжнародному фізіологічному конгресі в Бостоні (1929) висловила припущення, що між кров'ю та тканинною рідиною знаходяться диференційовані захисно-регуляторні пристрої, названі нею гісто-гематичними бар'єрами. Кожен орган, за поданням Л. С. Штерн, має своє адекватне середовище (безпосереднє живильне середовище або мікросередовище), оскільки кров не приходить у зіткнення з клітинами органів. Функціональна характеристика окремих бар'єрів визначається фізіологічними та морфологічними особливостями відповідних органів та тканин. Особливістю кожного гісто-гематичного бар'єру є його вибіркова (селективна) проникність, тобто здатність пропускати одні речовини та затримувати інші.
У літературі внутрішні бар'єри отримали різні назви: тканинних, гемато-паренхіматозних (А. А. Богомолець та Н. Д. Стражеска), гістіоцитарних, судинно-тканинних (А. В. Лебединський), біологічних, фізіологічних і т. д. Однак найбільше поширений термін «гісто-гематичні бар'єри», хоча він не відображає їх провідної ролі у здійсненні обміну між загальним внутрішнім середовищем (кров'ю) та мікросередовищем органів і тканин. Вчення про бар'єрні функції не зводиться до проблеми біологічних мембран. Воно значно ширше, хоча одним із механізмів, що визначають функціональний стан бар'єрів, є проникність мембран (див. Проникність).
До гісто-гематичних бар'єрівможуть бути віднесені всі без винятку бар'єрні утворення між кров'ю та органами. Деякі автори визнають існування спеціалізованих бар'єрів, що мають особливо важливе значеннядля життєдіяльності організму. До них зазвичай відносять більш докладно вивчені гемато-енцефалічний бар'єр (між кров'ю та центральною нервовою системою), гемато-офтальмічний бар'єр (між кров'ю та водянистою вологою ока), гемато-лабіринтний бар'єр (між кров'ю та ендолімфою лабіринту), бар'єр залозами. До гісто-гематичних бар'єрів відносять також бар'єри між кров'ю та рідкими середовищами організму (цереброспінальною рідиною, лімфою, плевральною, синовіальної рідини). Вони отримали назву гемато-лікворного, гемато-лімфатичного, гемато-плеврального, гемато-синовіального бар'єрів. Плацентарний бар'єр (між матір'ю і плодом), хоча і не відноситься до гісто-гематичних бар'єрів, здійснює надзвичайно важливу функцію захисту плоду, що розвивається (див. Плацента).
Структура гісто-гематичних бар'єрів визначається в значною міроюбудовою органу, систему якого вони входять. Вона відрізняється деякими специфічними особливостями в різних органахта тканинах і варіює залежно від їх морфологічних та фізіологічних особливостей. Основним структурним елементом гісто-гематичних бар'єрів є кровоносні капіляри. Встановлено, що ендотелій капілярів у різних органахмає характерні морфологічні особливості. За формою ядра, будовою його оболонки, структурою та кількістю хроматину ендотеліальні клітини різних органів значно відрізняються одна від одної. Надзвичайно мінливі особливості ендотеліальних клітин, що складаються в процесі онтогенезу, є морфологічною основою виборчої проникності гісто-гематичних бар'єрів. Відмінності в механізмах здійснення бар'єрних функцій знаходять свій відбиток у структурних особливостях основної речовини (неклітинних утворень, що заповнюють простору між клітинами), здатного імпрегнуватися сріблом. Основна речовина утворює мембрани, що огортають макромолекули фібрилярного білка, оформленого у вигляді протофібрил, що становить опорний кістяк волокнистих структур.
Безпосередньо під ендотелією розташовується базальна мембранакапілярів, до складу якої входить велика кількістьнейтральних мукополісахаридів. Базальна мембрана, основна аморфна речовина та волокна становлять бар'єрний механізм, в якому головною реактивною та лабільною ланкою, на думку деяких дослідників, є основна речовина. А. А. Богомолець надавав велике значеннябар'єрної функції сполучної тканини, Що має також властивості депо, з якого організм черпає поживні речовини, необхідні для діяльності клітинних елементів.
Згідно з сучасними уявленнями, в систему гісто-гематичних бар'єрів включаються також внутрішньоклітинні бар'єри. Електронна мікроскопія дозволила проникнути до субмікроскопічної організації клітини і тим самим підійти до вивчення цих бар'єрів. Бар'єрні механізми клітини складаються з однотипних тришарових ліпопротеїнових мембран, які є основними. структурними елементамимітохондрій, системи каналів, ендоплазматичної мережі, апарату Гольджі та клітинної оболонки. Наявність цитоплазматичної мембрани дозволяє певною мірою зрозуміти вибірковість проникності гісто-гематичних бар'єрів (перенесення електронів, трансформацію енергії, ензиматичне розщеплення, транспорт іонів та метаболітів, кінетику деяких біосинтетичних процесів).
Дослідження показали, що хімічний склад, фізико-хімічної та біологічної властивості безпосереднього живильного середовища органів (тканинної рідини) обумовлені: 1) надходженням речовин з крові, що залежить від опірності гісто-гематичного бар'єру даного органуу напрямку кров -> тканини; 2) поглинанням та використанням складових частинтканинної рідини клітинами та неклітинними елементами в процесі проміжного обміну; 3) надходженням продуктів клітинного та тканинного обміну (метаболітів) у тканинну рідину; 4) видаленням метаболітів з тканинної рідини, тобто переходом їх із безпосереднього живильного середовища органу в кров через гісто-гематичний бар'єр даного органу (тканини -> кров).
Гісто-гематичний бар'єр органу визначає функціональний стан останнього, його діяльність, здатність протистояти шкідливим впливам. Значення бар'єру полягає у затримці переходу тієї чи іншої чужорідної речовини з крові та тканини (захисна функція) та у регуляції складу та властивостей безпосереднього живильного середовища органу, тобто створенні оптимальних умов для життєдіяльності його клітинних та неклітинних елементів (регуляторна функція), що особливо важливо для всього організму та його окремих частин. Здійснюючи регуляторну функцію, гісто-гематичні бар'єри сприяють збереженню органного та клітинного гомеостазу.
Функціональний стан кожного гісто-гематичного бар'єру характеризується математичною величиною, що відображає співвідношення концентрації тієї чи іншої речовини в органі та крові. Ця величина отримала назву коефіцієнта проникності. Однак фактично вона відповідає розподілу досліджуваної речовини між тканинами і кров'ю, оскільки вміст його в тканині залежить не тільки від надходження з крові в тканини або тканини в кров, але і від інтенсивності метаболізму клітин. Функціональний стан гісто-гематичних бар'єрів не може бути охарактеризовано лише лише його проникністю і, отже, коефіцієнт проникності правильніше розглядати як коефіцієнт розподілу. Функціональний стан гісто-гематичних бар'єрів обумовлено не тільки проникністю чи опірністю (резистентністю) їх до чужорідних чи властивих організму хімічних. сполукам, але в основному фізіологічною активністю, тобто здатністю створювати та підтримувати найбільш сприятливі умовидля нормальної життєдіяльності органів, тканин та організму в цілому.
Залежно від активності гісто-гематичних бар'єрів їх опірність (або проникність) по відношенню до тих чи інших речовин може підвищуватися або знижуватися, що веде до збільшення або зменшення величин коефіцієнтів розподілу. Так, наприклад, при значному підвищенні концентрації тієї чи іншої речовини в крові вміст її в органі може не змінитися або трохи підвищитися. При цьому величина коефіцієнта розподілу зменшується, що є показником високої активності відповідного гісто-гематичного бар'єру та водночас зниження його проникності. В інших випадках вміст речовини в органі наростає при постійній або низькій його концентрації у крові. Підвищений у разі коефіцієнт розподілу свідчить про зменшення активності бар'єру і водночас з його високу проникність.
Функціонуванням гісто-гематичних бар'єрів пояснюють всі явища, що запобігають, знижують, уповільнюють і навіть полегшують надходження речовин до органів і тканин і видалення їх продуктів проміжного обміну. Численні фізичні, хімічні та морфологічні концепції, запропоновані пояснення виборчої проникності гісто-гематичних бар'єрів, не вирішують проблеми бар'єрних функцій. В основі бар'єрних функцій лежать механізми діалізу, ультрафільтрації, осмосу, а також зміна електричних властивостей, розчинність у ліпідах, тканинної спорідненості або метаболічної активності клітинних елементів. Бар'єри активно відбирають із крові необхідні життєдіяльності органів прокуратури та тканин речовини і виводять із їхнього мікросередовища продукти обміну.
Одним із механізмів бар'єрних функцій є активний транспорт деяких електролітів через мембрани. Встановлено, що перехід біологічно активних речовин (метаболітів, медіаторів, ферментів, гормонів) через гісто-гематичні бар'єри залежить не тільки від величини молекул, розмірів пір у мембранах, електричного заряду, розчинності в ліпідах, але в основному від потреб органу, нервових та гуморальних впливів, гемодинаміки (швидкості кровотоку), мікроциркуляції, площі відкритих та резервних капілярів, наявності або відсутності функціональних та морфологічних порушень. Важливе значення для стану бар'єрів має наявність у них метаболічних структур, тобто тканинних елементів, здатних нейтралізувати, руйнувати або зв'язувати речовини, що містяться в крові. Таким чином, гісто-гематичні бар'єри можна розглядати як систему саморегулювання, що представляє одну з ланок комплексного нейро-гуморально-гормонального регуляторного апарату, що забезпечує стан гомеостазу (див.).
Гісто-гематичні бар'єри контролюють своєчасне надходження в безпосереднє живильне середовище органів і тканин адекватної гуморальної інформації про стан регуляторних метаболічних систем різних частинахорганізму. Проникаючи через гісто-гематичний бар'єр до органу, біологічно активні речовинироблять свою дію на ефекторні клітини та на специфічні хеморецептори, що веде до виникнення як місцевих, так і поширених (загальних) фізіологічних та біохімічних реакцій. Прикладом може бути дія речовин, що проникають з крові в різні за своєю будовою, хімічного складута функцій утворення центральної нервової системи через гематоенцефалічний бар'єр (див.). Доведено існування активної біологічної мембрани між кров'ю та рідинами ока, що регулює склад внутрішньоочних рідин. Цій біологічній мембрані було надано назву гемато-офтальмічного бар'єру (див.).
У деяких випадках механізми регуляції функцій виявляються недостатніми, і біологічно активні речовини, що накопичилися в крові, проникають, напр., в різні нервові структури, зазвичай захищені гемато-енцефалічним бар'єром, викликаючи ефекти, що відрізняються від звичайних. При цьому відбувається посилення компенсаторно діючої системи (наприклад, симпатичної при накопиченні парасимпатоміметичних речовин у крові і навпаки), що має найважливіше значення для відновлення порушеного гомеостазу.
Фізіологічні та біохімічні процеси, що протікають як у здоровому, так і хворому організмі, стан органу, його трофіка, регуляція функцій, взаємовідносини між окремими органами та фізіологічними системамитісно пов'язані зі станом гісто-гематичних бар'єрів. Порушення опірності бар'єрів по відношенню до різних чужорідних речовин і продуктів порушеного метаболізму, що циркулюють у крові, може стати в багатьох випадках причиною виникнення патологічного процесув окремих органах та в цілісному організмі. Нечутливість чи імунітет, як і спорідненість чи здатність органу захоплювати певні хімічні речовини, бактерії, токсини, що залежить в тій чи іншій мірі від стану відповідного гісто-гематичного бар'єру, оскільки обов'язковою передумовою безпосереднього впливу на клітинні елементи є проникнення діючого початку в мікросередовище органу.
Зниження опірності відповідного гісто-гематичного бар'єру робить орган більш сприйнятливим, а підвищення її - менш чутливим до хімічних сполук, що утворилися в процесі обміну або введені в організм з експериментальної або лікувальною метою.
Оцінка стану окремих гісто-гематичних бар'єрів в експерименті чи клініці вимагає всебічного дослідження тканинної рідини, що на сучасному рівні знань практично неможливе. Тому запропоновано велику кількість різноманітних методів, що дозволяють певною мірою як у лабораторному досвіді, так і при обстеженні хворих у клінічній практиці оцінити стан того чи іншого гісто-гематичного бар'єру. Найбільш поширеними в експерименті залишаються запропоновані для вивчення тканинної проникності класичні методивведення в кров барвників (колоїдних, напівколоїдних, кристалічних), туші, деяких складних хімічних сполук та радіоізотопних індикаторів з подальшим визначенням їх концентрації та розподілу в органах та тканинах. З цією метою використовуються методи світлової, прижиттєвої (вітальної), люмінесцентної та електронної мікроскопії, мікроспалювання, визначення радіоактивності тощо. Як в експерименті, так і в клініці застосовуються методи порівняльного дослідженняскладу припливає до органу (артеріальної) та відтікає від нього (венозної) крові. Для судження про захисну та регуляторну функції бар'єрів між кров'ю та рідкими середовищами організму (лімфою, цереброспінальною, плевральною, синовіальною рідинами) проводиться кількісне визначеннявластивих організму або введених ззовні речовин у крові та відповідних рідинах.
Для оцінки стану гісто-гематичних бар'єрів у напрямку тканини кроль випробувана речовина зазвичай вводиться в тканини (внутрішньошкірно, підшкірно, внутрішньом'язово) і визначається швидкість його всмоктування або при введенні індикаторів радіоізотопів - час напіввидалення.
Для оцінки бар'єрних функцій цілісного організму випробувана речовина вводиться внутрішньовенно і протягом певного часу досліджується його виділення з крові або запровадження радіоізотопних індикаторів - час напіввидалення.
Велика пластичність гісто-гематичних бар'єрів, їх лабільність і пристосованість до умов зовнішнього і внутрішнього середовища, що постійно змінюються, відіграють важливу роль у життєдіяльності організму. Бар'єрні функції змінюються залежно від віку, статі, нервових, гуморальних та гормональних взаємин в організмі, тонусу та реактивності вегетативної нервової системи, численних зовнішніх та внутрішніх впливів. Дослідження низки авторів показали, що функціональний стан гісто-гематичних бар'єрів різних органів може вибірково змінюватися при дії на організм різноманітних факторів (зміна сну та неспання, голодування, втома, травматичні ураження, дія іонізуючої радіації тощо).
Деякі містяться в крові і тканинах або введені ззовні біологічно активні речовини (наприклад, ацетилхолін, гістамін, кініни, особливо брадикінін, деякі ферменти, в першу чергу гіалуронідазу) у фізіологічних концентраціях знижують опірність гісто-гематичних бар'єрів крові в органи та тканини. Протилежну дію мають катехоламіни, солі кальцію, вітамін Р. При патологічних станахорганізму бар'єрні функції нерідко перебудовуються, опірність гісто-гематичних бар'єрів підвищується чи знижується. В одних випадках ця перебудова посилює, в інших послаблює перебіг захворювання. Зниження опірності гісто-гематичних бар'єрів робить органи більш сприйнятливими до отрути та інфекцій, за деякими даними, посилює пухлинний ріст. Навпаки, підвищення опірності може мати у випадках захисний чи компенсаторний характер. Враховуючи, що в більшості випадків гісто-гематичні бар'єри перешкоджають надходженню до органів, введених з лікувальною метою. лікарських речовинта антитіл важливе значення для клініки має проблема регулювання функціонального станубар'єрів. Встановлено, що опромінення (загальне або місцеве) різними ділянками світлового спектру (інфрачервоним та ультрафіолетовим), вплив ультракороткими, високочастотними хвилями, рентгенівськими променями, ультразвуком, електромагнітним полемнадвисокої частоти, а також введення в організм деяких гормонів (наприклад, кортизону), психотропних речовин, вітамінів і т. д. знижує опірність гісто-гематичних бар'єрів Всі ці методи можуть бути використані у клінічній практиці для цілеспрямованої зміни стану бар'єрних функцій. Штучне зниження опірності того чи іншого гістогематичного бар'єру шляхом різних фізичних або фармакологічних впливів може підвищити або розширити дію лікарських препаратів, що не проникають у мікросередовище органу, у той час як підвищення опірності служить цілям профілактики при інфекціях, інтоксикаціях, пухлинному зростанні. у певних випадках для безпосереднього впливу на уражений орган хімічної сполуки, лікарські засоби, лікувальні сироваткивводяться в обхід бар'єру (наприклад, в цереброспінальну рідину, плевральну та синовіальні порожнини і т. д.) або в орган живлення артерію.
Бібліогр.:Гісто-гематичні бар'єри, за ред. Л. С. Штерн, М., 1961; Кассиль Р. Н. Гемато-енцефалічний бар'єр, М., 1963; Проблеми гісто-гематичних бар'єрів, за ред. JI. С. Штерн, М., 1965; Розвиток та регуляція гісто-гематичних бар'єрів, під ред. Л. С. Штерн, М., 1967; Структура та функція гісто-гематичних бар'єрів, під ред. Я. А. Росіна, М., 1971; Фізіологія та патологія гісто-гематичних бар'єрів, під ред. JI. С. Штерн, М., 1968; Штерн Л. С. Безпосереднє живильне середовище органів і тканин, М., 1960; G e 1 1 h о г n E. et R e g n i e г J. La регтеаЫШе en phy-siologie et en pathologie g6n6rale, P., 1936.
Фізіологічні бар'єри організму - це один із механізмів резистентності, які служать для захисту організму або окремих його частин, запобігають порушенню сталості внутрішнього середовища при впливі на організм факторів, здатних зруйнувати цю сталість - фізичних, хімічних та біологічних властивостей крові, лімфи, тканинної рідини.
Умовно розрізняють зовнішніі внутрішнібар'єри.
До зовнішніх бар'єрів відносять:
1. Шкіру, що охороняє організм від фізичних та хімічних змін у навколишньому середовищі та бере участь у терморегуляції.
2. Зовнішні слизові оболонки, що мають потужний антибактеріальний захист, виділяючи лізоцим.
Дихальний апарат має потужний захист, постійно стикаючись з величезною кількістю мікробів і різних речовин навколишньої атмосфери. Механізми захисту: а) викид - кашель, чхання, переміщення віями епітелію; б) лізоцим; в) протимікробний білок - імуноглобулін А, секретований слизовими оболонками та органами імунітету (при нестачі імуноглобуліну А - запальні захворювання).
3. Травний бар'єр: а) викид мікробів та токсичних продуктів слизової оболонкою (при уремії); б) бактерицидна дія шлункового соку+ лізоцим та імуноглобулін А, потім лужна реакція 12-палої кишки – це перша лінія захисту.
Внутрішні бар'єри регулюють надходження з крові в органи та тканини необхідних енергетичних ресурсів та своєчасний відтік продуктів клітинного обміну речовин, що забезпечує сталість складу, фізико-хімічних та біологічних властивостей тканинної (позаклітинної) рідини та збереження їх на певному оптимальному рівні.
До гісто-гематичних бар'єрів можуть бути віднесені всі без винятку бар'єрні утворення між кров'ю та органами. З них найбільш спеціалізованим важливим є гемато-енцефалічний, гемато-офтальмічний, гемато-лабіринтний, гемато-плевральний, гемато-синовіальний та плацентарний. Структура гісто-гематичних бар'єрів визначається переважно будовою органу, до системи якого вони входять. Основним елементом гісто-гематичних бар'єрів є кровоносні капіляри. Ендотелій капілярів у різних органах має характерні морфологічні особливості. Відмінності у механізмах здійснення бар'єрної функції залежать від структурних особливостей основної речовини (неклітинних утворень, що заповнюють простір між клітинами). Основна речовина утворює мембрани, що огортають макромолекули фібрилярного білка, оформленого у вигляді протофібрил, що становить опорний кістяк волокнистих структур. Безпосередньо під ендотелією розташовується базальна мембрана капілярів, до складу якого входить велика кількість нейтральних мукополісахаридів. Базальна мембрана, основна аморфна речовина та волокна складають бар'єрний механізм, в якому головною реактивною та лабільною ланкою є основна речовина.
Гемато-енцефалічний бар'єр (ГЕБ) - фізіологічний механізм, вибірково регулюючий обмін речовин між кров'ю та центральною нервовою системою, перешкоджає проникненню в мозок чужорідних речовин та проміжних продуктів. Він забезпечує відносну незмінністьскладу, фізичних, хімічних та біологічних властивостей цереброспінальної рідини та адекватність мікросередовища окремих нервових елементів. Морфологічним субстратом гематоенцефалічних бар'єрів є анатомічні елементи, розташовані між кров'ю і нейтронами: ендотелій капілярів, без проміжків, накладаються як черепичний дах, трьох шарова базальна мембрана клітини глії, судинні сплетення, оболонки мозку, і природна основна речовина (комплекси). Особливу роль відводять клітинам нейроглії. Кінцеві периваскулярні (присоскові) ніжки астроцитів, прилеглі до зовнішньої поверхнікапілярів, можуть вибірково екстрагувати з кровотоку необхідні харчування речовини, стискаючи капіляри - уповільнюючи кровотік і повертають у кров продукти обміну. Проникність гематоенцефалічних бар'єрів у різних відділах неоднакова і може по-різному змінюватися. Встановлено, що у мозку є " безбар'єрні зони(аrea postrema, нейрогіпофіз, ніжка гіпофіза, епіфіз і сірий горбок), куди введені в кров речовини надходять майже безперешкодно. гіпоталамус) проникність гематоенцефалічних бар'єрів по відношенню до біогенних амінів, електролітів, деяких чужорідних речовин вище інших відділів, що і забезпечує своєчасне надходження гуморальної інформації у вищі вегетативні центри.
Проникність гематоенцефалічних барів змінюється при різних станахорганізму - під час менструації та вагітності, при зміні температури навколишнього середовища та тіла, порушенні харчування та авітамінозі, стомленні, безсонні, різних дисфункціях, травмах, нервових розладах. У процесі філогенезу нервові клітинистають більш чутливими до змін складу та властивостей навколишнього середовища. Висока лабільність нервової системи в дітей віком залежить від проникності гематоенцефалічний бар'єр.
Селективність (виборча) проникність гематоенцефалічних бар'єрів при переході з крові в спиномозкову рідину та ЦНС значно вища, ніж назад. Вивчення захисної функції гематоенцефалічних бар'єрів має особливе значення для виявлення патогенезу та терапії захворювань ЦНС. Зниження проникності бар'єру сприяє проникненню в центральну нервову системуяк чужорідних речовин, а й продуктів порушеного метаболізму; водночас підвищення опірності гематоенцефалічних бар'єрів частково чи повністю закриває шлях захисним антитілам, гормонам, метаболітам, медіаторам. У клініці запропоновано різні методипідвищення проникності гематоенцефалічних бар'єрів (перегрівання або переохолодження організму, вплив рентгенівськими променями, щеплення малярії), або введення препаратів безпосередньо в цереброспінальну рідину.
Імунітет. Патофізіологія імунітету(Лекція №VI).
1. Поняття про імунну систему, класифікація імунопатологічних процесів.
2. B-тип імунної відповіді.
3. T-тип імунної відповіді.
4. Феномени трансплантаційного імунітету.
5. Види імунологічної толерантності.
6. Форми та механізми первинних імунодефіцитів.
7. Механізми вторинних імунодефіцитів.
Імунна відповідь (immunitas – звільнення від податків) - це спосіб захисту організму від живих тіл і речовин, які мають ознаки чужорідної генетичної інформації.
Завданням імунної системи є збереження антигенно – структурного гомеостазу організму.
Генетичний контроль імунної відповіді опосередкований генами імунореактивності та головним комплексом гістосумісності. Внутрішньосистемне регулювання ґрунтується на ефектах лімфо- і монокінів і гуморальних факторівтимусу, інтерферонів та простагландинів, на активності супресорів та хелперів.
Зміна функціонального стану імунної системи (ІВ) при пошкодженні організму та розвиток хвороби вивчає розділ імунології та патофізіології. імунопатологія.
Класифікація імунопатологічних процесів:
I. Захисно-пристосувальніреакції ІВ:
1) B-типімунної відповіді(ІВ),
2) T-типімунної відповіді,
3) Імунологічна толерантність(ІТ).
ІІ. Патологічні реакціїІС - феномени алергії та аутоімуноагресії.
ІІІ. Імунологічна недостатність:
1) Первинні(Спадкові) імунодефіцити(ІД),
2) Вторинні(Придбані) імунодефіцити чи імунодепресія.