Лимфатические сосуды
Лимфатические сосуды проходят параллельно артериям и венам. В лимфе — молочно-белой субстанции, похожей на плазму крови, — переносятся иммунные клетки и различные белки, соли и жировые вещества. По мере приближения к тканям лимфатические сосуды, как и артериальные, начинают ветвиться до пористых лимфатических канальцев, или капилляров, укорененных в капиллярном русле. Капиллярное русло отвечает за отток лишней жидкости, омывающей ткани, и предохраняет клетки от размокания. Лимфа поступает обратно в кровь через два крупных сосуда, или протока, каждый из которых попадает в кровеносное русло из левой или правой подключичных вен. Наличие лимфы в кровотоке снижает концентрированность крови и позволяет иммунным клеткам перемещаться в разные участки тела.
Лимфатические капилляры лежат в капиллярном русле и дренируют тканевую жидкость, образуя лимфу. Эта лимфа перемещается по лимфатическим сосудам и узлам. Лимфа переносится лимфатическими протоками, которые открываются в системный кровоток через подключичную вену.
В отличие от сердечно-сосудистой системы, в лимфатической системе отсутствует лимфатическое сердце или насос. Сама лимфа перемещается за счет движения скелетных мышц, которые перекачивают ее по сосудистой сети. Это, кстати, лишний раз доказывает пользу упражнений. А клапаны внутри сосудов не дают лимфе течь в обратном направлении.
Лимфатические узлы
Внутри нашего тела рассредоточены скопления небольших бобовидных структур — лимфатических узлов, которые люди часто ошибочно принимают за железы. Эти цепочки узелков, похожие на бусины, являются местом, где живут лимфоциты, участвующие в адаптивной иммунной системе. Т- и В-клетки сидят здесь в засаде — готовые атаковать любые антигены или патогенные микроорганизмы, попавшие в кровоток. С этой целью Т- и В-клетки эффективно процеживают проходящую через них лимфу перед тем, как она попадет в кровеносное русло.
Лимфатические узлы дренируют жидкость из определенных областей тела. Например, лимфатические узлы, расположенные между шеей и ключицей (надключичные узлы), дренируют ткани и органы грудной полости. Набухшие лимфатические узлы — это первый признак инфицирования организма или наличия в определенной зоне патогена, вызывающего адаптивный иммунный ответ. При наличии проблем в организме лимфатические узлы активируются и увеличивают колонию иммунных клеток.
Костный мозг и тимус
Красный костный мозг и тимус относятся к первичным лимфоидным органам. Они являются прародителями лимфоцитов и учат их отличать «свое» от «не-своего». Для справки: вилочковая (тимус) и щитовидная железы — это две разные вещи. Щитовидная железа вырабатывает гормоны и находится внутри шеи, рядом с трахеей, а по форме своей похожа на бабочку. Вилочковая железа располагается в грудной полости чуть выше сердца и отвечает за рост Т-лимфоцитов.
Реакция на занозу
Давайте рассмотрим, как иммунная система реагирует на глубокую занозу. Заноза вызывает болевое ощущение и приводит к повреждению тканей. Инородное тело остается под кожей вместе с занесенными им бактериями.
Тучные клетки притягиваются к ране и начинают высвобождать гистамин. Под действием гистамина капилляры расширяются, пропуская жидкость. Нейтрофилы попадают в инфицированную ткань. Увеличение кровотока приводит к нагреванию и воспалению ткани. Фагоциты поглощают и переваривают бактерии, а дендритные клетки передают антиген лимфоцитам — для создания адаптивного иммунного ответа.
Первичный иммунный ответ
Первичный ответ со стороны иммунной системы — это развитие воспаления.
• Поврежденные клетки выделяют цитокины.
• Хемотаксис (химический сигнал, испускаемый клетками) привлекает гранулоциты. Первыми появляются нейтрофилы. Они поглощают бактерии, проникшие под кожу, и выделяют гранулы. Затем нейтрофилы умирают и накапливаются в виде гноя.
• К ране притягиваются местные иммунные клетки (макрофаги и тучные клетки). Тучные клетки выделяют гистамин, который усиливает приток крови к ране, из-за чего эта область нагревается, краснеет и воспаляется.
• Макрофаги поглощают бактерии в результате фагоцитоза и вычищают все, что осталось от нейтрофилов.
• Ближайший капилляр начинает разбухать. Его стенки приобретают пористую структуру, что облегчает прохождение иммунных клеток, тромбоцитов, плазмы и комплементарных белков.
• Натуральные клетки-киллеры атакуют все клетки, инфицированные вирусом (если таковые присутствуют).
Система комплемента
Это набор из более чем 30 белков, циркулирующих в крови. При повреждении тканей или появлении патологий белки активируются и связываются, для того чтобы прямо или опосредованно избавиться от свободно плавающих патогенов.
Прямая атака: белки образуют структуру под названием «мембраноатакующий комплекс» (МАК), который создает дыру на мембранной поверхности клетки-мишени. В результате туда поступают вода, ионы и небольшие молекулы, что в конечном счете приводит к разрыву клетки.
Непрямая атака: белки привлекают в область поражения гранулоциты, тучные клетки и фагоцитарные клетки, либо маркируют патогены для фагоцитоза.
Фагоцит с возможностями антигенпредставляющих клеток передает адаптивной иммунной системе информацию об инвазивном патогене.
Фагоцитоз
Макрофаги, дендритные клетки и нейтрофилы убивают бактерии и антигены посредством фагоцитоза.
1. Иммунная клетка связывается с бактерией.
2. Фагоцит заглатывает патоген, как удав. Мембрана фагоцита выпячивается до тех пор, пока чужеродный объект не будет полностью поглощен.
3. Бактерия изолируется в пузырьке внутри макрофага. Такую клетку называют фагосомой. К ней прикрепляется лизосома, которая устраивает для бактерии ядовитый душ, заливая ее цитотоксическими веществами до полного растворения.
4. Иммунные клетки с антигенпредставляющими функциями приклеивают небольшие частицы переваренной бактерии или антигена к белкам под названием ГКГС-II. Все это передается клеткам второго уровня (В- и Т-лимфоцитам), которые определяют тип патогена и принимают решение о подходящем иммунном ответе.
Обитель тромбоцитов
Процесс заживления ран запускают особые кровяные пластинки — тромбоциты. Тромбоциты не являются иммунными клетками, они защищают нас иначе — вырабатывая специальные сгустки, закупоривающие поврежденные участки кожи или кровеносных сосудов. Неоднородная поверхность тромбоцитов выполняет роль микроскопических конечностей (псевдоподиев). Они позволяют тромбоцитам цепляться за стенки сосудов и друг за друга.
Тромбоциты — это не клетки, а цитоплазматические фрагменты мегакариоцитов. Мегакариоциты образуются из гемопоэтических стволовых клеток костного мозга и имеют то же происхождение, что и тучные клетки, гранулоциты и моноциты (включая эритроциты). До того как миелоидная клетка-предшественник превратится в мегакариобласт (предшественник мегакариоцита), она должна получить от печени особый сигнал — фактор роста тромбопоэтин.
Образование болячки
Чтобы «запечатать» рану, активированные тромбоциты стимулируют сокращение кровеносных сосудов и приклеиваются к ране. Тромбоциты объединяются с белком плазмы (фибриногеном) и создают фибрин. В результате образуется желеобразная сетка из фиброзных нитей, которая запечатывает клетки крови и формирует своего рода пробку. После высыхания серозной жидкости эта пробка затвердевает и появляется болячка.
Из поврежденного капилляра просачиваются плазма и эритроциты.
Тромбоциты прикрепляются к ране и помогают крови свернуться.
Полноценное заживление начинается тогда, когда кровеносный сосуд заново открывается, а лейкоциты освобождают область от инфекционных агентов. Клетки фибробластов, находящиеся по соседству, производят новый коллаген для большей прочности заживающего участка. Когда края раны смыкаются, сгусток крови растворяется за счет фибринолизина, при котором ферменты расщепляют фибрин.
Иногда раны почему-то не заживают, особенно если они глубокие и некротические. В незаживающих ранах содержится огромное количество слипшихся мертвых клеток. Эти клетки умерли в результате некроза, поэтому фагоциты не получили сигнала для их зачистки, а процесс заживления застопорился. Похоже, при таких обстоятельствах живые и мертвые не могут сосуществовать. Заживление раны возобновится только после того, как поврежденная область очистится от мертвых тканей. Если этого не происходит, то возникает инфекция, которая активно распространяется.
Самое время вспомнить про личинок — этих живых дезинфекторов помещают в саму рану. Они питаются только мертвой тканью и обходят стороной все живое. Кроме того, антимикробные вещества, высвобождаемые личинками, служат источником бесперебойного питания, защищают их от бактерий и замедляют воспаление. Важный момент: перед началом личинкотерапии нужно убедиться, что эта рана относится к подходящему типу. Такое лечение подходит не всем ранам.
Личинкотерапия — это альтернативный способ лечения определенных типов незаживающих ран. Личинки удаляют мертвые ткани из раны, а также дезинфицируют ее.
Реакции гиперчувствительности
Не все чужеродные вещества вредны для организма. Иногда в нашей иммунной системе возникают сбои, в результате чего она начинает реагировать на малейшие изменения. Реакции гиперчувствительности возникают, когда иммунные клетки неадекватно реагируют на антигенный материал. Такой ответ вызывает ненужное воспаление, а его неспецифичность вызывает сопутствующие повреждения клеток и тканей. Выделяют четыре типа реакций гиперчувствительности.
Гиперчувствительность I типа
Тип I описывает классическую аллергическую реакцию на такие аллергены, как пыльца, пыль, загрязнение, укусы насекомых и некоторые продукты питания. Обычно такая реакция возникает сразу же. Иммуногенная реакция сводится к выработке антител IgE, которые стимулируют в тучных клетках и базофилах выработку гистамина. Это химическое вещество вызывает множество сопутствующих симптомов, которые можно нейтрализовать с помощью приема антигистаминных препаратов. При этом типе гиперчувствительности может возникать такая тяжелая реакция, как анафилаксия. Она обусловлена тем, что высвобожденный гистамин слетает с катушек и доводит наш организм до шокового состояния. Анафилаксия бывает летальной, поскольку она влияет на сердцебиение, сужает дыхательные пути и вызывает чрезмерное расширение кровеносных сосудов. Все это приводит к падению кровяного давления, из-за чего человек может потерять сознание. Одним из действенных способов оказания первой помощи при анафилаксии является инъекция адреналина.
Аллергены, выделяемые кожей или слюной кошек, могут вызывать реакцию гиперчувствительности I типа.
Гиперчувствительность II–IV типов
Три других типа гиперчувствительности могут сопровождаться аутоиммунными реакциями. Они возникают, когда адаптивные иммунные клетки не могут отличить «свое» от «не-своего» и начинают разрушать то, что должны были изначально защищать. Существует свыше 80 аутоиммунных заболеваний, включая целиакию и рассеянный склероз (РС).
При гиперчувствительности II типа В-клетки вырабатывают антитела, которые неправильно маркируют клетки для поглощения фагоцитами либо становятся неуправляемыми аутоиммунными антителами, атакуя «свои» рецепторы клеточной мембраны или внеклеточный материал.
В противоположность гиперчувствительности, иммунная система может переставать работать вообще. Иммунодефицит делает человека уязвимым не только для опасных условно-патогенных инфекций, но и для онкологических заболеваний. В норме наши иммунные клетки постоянно проверяют организм на наличие патогенов и устраняют любые клетки со следами мутации.
Иммунодефицит может возникнуть из-за генетического дефекта или какого-либо вторичного заражения. Такое случается после заражения вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), из-за неправильного питания или медикаментозного лечения (повреждающая костный мозг химиотерапия или пересадка органов с приемом курса сильнодействующих иммунодепрессантов). В случаях, когда прием препаратов может вызывать иммунодефицит, необходимо трезво оценить все возможные риски и терапевтическую пользу.
ВИЧ поражает Т-хелперы, дендритные клетки и макрофаги.
Реакции гиперчувствительности III типа сопровождаются дополнительными повреждениями в тканях. Они возникают из-за того, что комплексы «антиген — антитело» оседают в суставах, почках или кровеносных сосудах, вызывая их воспаление и разрушение.
Гиперчувствительность IV типа не связана с антителами; она клеточно опосредована активированными Т-клетками. Эта реакция возникает, когда неопасный чужеродный антиген изменяет клеточные белки. Т-клетки расценивают такие белки как атипичные и вызывают прицельную иммунную реакцию. Как правило, подобный тип реакции возникает через 24–72 часа после первого воздействия антигена.
Ребаундинг: профанация или панацея?
Ребаундинг — это особые упражнения в виде прыжков на мини-батуте. Безусловно, это весьма интересный способ поддерживать форму. Причем сторонники ребаундинга утверждают, что он якобы приносит «научно доказанную» пользу для здоровья, в разы превышающую пользу от традиционных видов физической нагрузки.
В 1980 году ученые из Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) опубликовали результаты исследований, проведенных на восьми мужчинах в возрасте от 19 до 26 лет. Эти исследования были направлены на изучение дезадаптации (потери мышечного тонуса) у космонавтов в условиях невесомости и микрогравитации. Ученые сравнили прыжки на батуте с другими видами упражнений с ударной нагрузкой на примере одних и тех же людей с интервалом в неделю. Для оценки использовались чувствительные акселерометры, которые измеряли объем потребляемого кислорода, частоту сердечных сокращений, а также динамическую нагрузку на различные суставы организма. По результатам исследования ребаундинг действительно оказался полезнее для организма. Такие упражнения меньше нагружали суставы, а расход кислорода и проработка мышц были эффективнее.
Ребаундинг считают необычайно простой тренировкой, которую могут выполнять даже люди без специальных навыков и те, кто считается «профнепригодными» для физических нагрузок. Всегда помните о безопасности и обязательно проконсультируйтесь с врачом перед началом занятий. Ребаундинг — это легкая и веселая форма кардиотренировок. «Прыжки для здоровья» включают мягкие подпрыгивания, при которых ноги не отрываются от мата. Для достижения максимального эффекта рекомендуется выполнять движение от пятки к носку. Эти легкие пружинящие движения, выполняемые в течение нескольких минут, помогают открывать и закрывать клапаны в лимфатических сосудах, что способствует току лимфы по организму. А изменения в силе гравитации, возникающие при выполнении пружинящих движений, способствуют вибрации лимфы. Считается, что все это улучшает иммунную функцию, поскольку предотвращает застой лимфы и загрязнение тканей продуктами распада.
На фоне этого и ряда других исследований зародилось целое направление в фитнесе. Его адепты уверены, что ребаундинг помогает улучшить здоровье глаз и сердечно-сосудистой системы; повысить проприорецепцию и плотность костей; помочь в профилактике диабета и СПИДа; провести внутренний массаж клеток и поспособствовать скорейшему излечению. Одно из самых смелых утверждений гласит, что ребаундинг якобы отлично стимулирует лимфатическую систему. И действительно: считается, что ребаундинг полезнее для лимфатической системы, чем бег трусцой, который к тому же влияет на суставы.
Нам еще предстоит выяснить, является ли ребаундинг панацеей от распространенных болезней и недугов, поскольку для этого требуются дополнительные исследования, которые смогли бы подтвердить пока что ничем не подкрепленные данные. К сожалению, существует слишком мало рецензируемых научных исследований или клинических испытаний, способных подтвердить или опровергнуть заявленную пользу ребаундинга. Но, похоже, в последние годы ситуация стала меняться. Очевидно, что ребаундингу нужно больше масштабных научных исследований, которые смогли бы определить истинную пользу данных упражнений для поддержания здоровья и предотвращения болезней.