Центральные и периферические органы иммунной системы

Филогенез иммунной системы. Онтогенез иммунной системы

Одноклеточные:

Многоклеточные:

Кораллы – отторжение трансплантата, распознавание «чужого»

Губки – специфическая агрегация, распознавание «своего»

Вторичнополосатые:

Иглокожие – наличие фагоцитоза, образование агглютининов, цитокинов

Оболочники – наличие стволовых клеток, лимфоцитов

Членистоногие — наличие системы комплемента (альтернативный путь активации)

Молюски – нет отторжения

Позвоночные:

Бесчелюстные – скопление лимфоцитов, антительный ответ

Хрящевые рыбы – Селезенка, тимус, Т-, В – лимфоциты, комплемент (классический путь активации)

Костные рыбы – Т-, В – лимфоциты, NK-клетки, цитокины

Амфибии – лимфатические узлы, костный мозг, иммуноглобулиныM,G

Рептилии – Т-лимфоциты, ИммуноглобулиныM,G

Птицы – бурса, зародышевые клетки, иммуноглобулины M,G,A

Млекопитающие – разнообразие иммуноглобулинов

Онтогенез иммунной системы

1 этап.8-12 неделя от зачатия человека. В этот период начинается дифференцировка всех органов и компонентов иммунной системы,

До 3-х месячного возраста ребенка недостаток собственных иммуноглобулинов компенсируется антителами матери, которые поступают в его организм вместе с молоком

2 этап.3-6 месяцев. Ослабление пассивного иммунитета. В этот период проходит вакцинация детей

3 этап.2 год жизни ребенка. Количество лимфоидных узелков возрастает в десятки раз. В столкновениях с чужеродными микроорганизмами интенсивно формируется система местного иммунитета.

4 этап.4-6 год.Развитие иммунной системы продолжается завершением формирования системы местного иммунитета.

5 этап.Подростковый возраст. Повышение секреции половых гормонов ведет к подавлению клеточного звена иммунитета и стимуляции гуморального иммунитета.

6 этап.Пожилой возраст. Наблюдается падение иммунного ответа вследствие подавления иммунитета. Количественное выражение Т- и В-клеток практически не меняется, но падает их активность. Все это приводит враспространенным заболеваниям этого возраста.

ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

1. Центральные органы иммунной системы.

1. Костный мозг. Функции и иммунные клетки костного мозга

2. Тимус. Функции и иммунные клетки тимуса. Дифференцировка Т-лимфоцитов

2. Периферические органы иммунной системы

1. Селезенка. Функции и иммунокомпетентные клетки селезенки

2. Лимфатические узлы. Функции и иммунокомпетентные клетки лимфатических узлов

3. Печень. Функции и иммунокомпетентные клетки печени

4. Лимфоидная ткань слизистых оболочек. Функции и иммунокомпетентные клетки лимфоидной ткани слизистых оболочек

1. Центральные органыкостный мозг и тимус. Развитие лимфоцитов в центральных органах происходит без воздействия чужеродных антигенов. Этот этап развития лимфоцитов является антиген-независимым.

1. Костный мозг. Созревшие в костном мозге клетки-предшественницы Т-лимфоцитов через кровоток попадают в тимус для дальнейшей дифференцировки. В отличие от Т-лимфоцитов, местом дальнейшего созревания В-лимфоцитов у млекопитающих является костный мозг. Созревшие В-лимфоциты выходят в кровь, засе-ляют лимфоидные органы, участвуют в рециркуляции, проявляя способность к распозна-ванию конкретного антигена. Распознавание антигена служит одним из сигналов активации В-лимфоцитов и их дальнейшей дифференцировки в плазматические клетки, продуцирующие и секретирующие антитела (иммуноглобулины). Иммуноглобулины продуцируются в костном мозге и в периферических органах иммунной системы, откуда поступают в кровоток

Иммунные функции костного мозга:

1. В костном мозге плоских костей – грудине, ребрах, крыльях подвздошной кости, костях черепа и позвонках происходит гемопоэз (кроветворение) — образование и дифференцировка всех клеток крови на основе популяции стволовой клетки)

2. Антигеннезависимая дифференцировка В-лимфоцитов. Источник развития — стволовая клетка.

Иммунокомпетентные клетки костного мозга:(имеющие специальные рецепторы – маркеры, способные различать разные классы чужеродных структур):

1. Клетки-предшественники для различных популяций лимфоцитов и макрофагов. С током крови они попадают в другие органы иммунной системы, где дозревают. Развитие многих клеток иммунной системы завершается в костном мозге.

2. Тимус.Тимус располагается непосредственно за грудиной. Тимус представляет собой парный дольчатый орган. В каждой дольке имеется корковое и мозговое вещество.

В наружном, корковом, слое располагаются незрелые размножающиеся клетки – лимфобласты, от которых происходят Т-лимфоциты (тимоциты).

В мозговом слое долек тимуса звездчатые эпителиальные клетки преобладают над лимфоцитами. Здесь же встречаются тельца Гассаля (тимические тельца)

Проникая из костного мозга в тимус, стволовая клетка под влиянием гормонов превращается сначала в так называемый тимоцит (клетку – предшественницу Т-лимфоцита), а затем, проникая в селезенку или лимфатические узлы, превращается в зрелый, иммунологически активный Т-лимфоцит.

Иммунные функции тимуса:

1. Контроль процесса миграции пре-Т-лимфоцитов из красного костного мозга в тимус.

2. Контроль миграции созревающих лимфоцитов из тимуса в Т-зависимые зоны лимфоузлов, селезенки, периферических органов.

3. Антигеннезависимая дифференцировка Т-лимфоцитов с образованием их субклассов (пре-Т-киллеры, пре-Т-хелперы, пре-Т-супрессоры).

4. Отбор и уничтожение опасных Т-лимфоцитов, агрессивных в отношении белков собственного организма

Иммунокомпетентные клетки тимуса:

1. Т-киллеры (убийцы), уничтожают чужеродную клетку

2. Т-хелперы (помощники), регуляторная функция, усиливают иммунологическую реактивность

3. Т-супрессоры (подавители), напротив, снижают иммунологическую реактивность

2. Звездчатые эпителиальные клетки

3. Тельца Гассаля (тимические тельца)

2. Периферические органыселезёнка, лимфатические узлы, печень, лимфоидная ткань слизистых оболочек.Развитие лимфоцитов в периферических органах происходит под воздействием чужеродных антигенов. Этот этап развития лимфоцитов является антиген-зависимым.

1. Селезенка. В селезенке различают белую и красную пульпу. В основе пульпы лежит ретикулярная ткань, образующая её строму.

В красной пульпенаходяться моноциты, которые дифференцируются в макрофаги.

Белая пульпа селезенки представляет собой совокупность лимфоидной ткани. Лимфоидные узелки представляют собой скопления Т- и В-лимфоцитов, плазмоцитов и макрофагов в петлях ретикулярной ткани, окруженные капсулой из уплощенных ретикулярных клеток.

В каждом лимфоидном узелке различают 4 зоны: периартериальную, центр размножения, мантийную и краевую.

Периартериальная зона заселена Т-лимфоцитами (это Т-зона селезенки). В этой зоне располагаются клетки, которые своими микроскопическими отростками полотно контактируют с лимфоцитами. Эти клетки адсорбируют на своей поверхности антигены, поступающие сюда с кровотоком, и передают Т-лимфоцитам информацию о состоянии микроокружения, стимулируя их бласттрансформацию и пролиферацию.

Центр размножения содержит пролиферирующие В-лимфоциты (это В-зона селезенки) и дифференцирующиеся плазмоциты.

Мантийная зона состоит из плотно расположенных малых В-лимфоцитов и небольшого количества Т-лимфоцитов, а также содержит плазмоциты и макрофаги.

Краевая зона содержит Т- и В-лимфоциты и единичные макрофаги.

Иммунные функции селезенки:

1. В селезенке осуществляется синтез иммуноглобулинов классов М и J в ответ на попадание антигена в кровь или лимфу.

2. В селезенке происходят разрушение и переработка чужеродных для организма веществ, поврежденных клеток крови и чужеродных белков.

Иммунокомпетентные клетки селезенки:

1. Моноциты, которые дифференцируются в макрофаги

2. Т- и В-лимфоциты

3. Плазмоциты, которые дифференцируются из В-лимфоцитов

4. Иммуноглобулины классов М и J

2. Лимфатические узлы-множественные симметрично расположенные инкапсули-рованные периферические лимфоидные органы бобовидной формы размером от 0,5 до 1,5 см в длину (при отсутствии воспаления).

B-клеточная зона. Корковое вещество разделено соединительнотканнымитрабе-кулами на радиальные секторы и содержит лимфоидные фолликулы. Строма фолликулов содержит фолликулярные дендритные клетки (ФДК), форми-рующие особое микроокружение, в котором происходит уникальный для B-лимфоцитов процесс соматическогогипермутагенеза вариабельных сегментов генов иммуноглобули-нов и отбор наиболее аффинных вариантов антител («созревание аффинности антител»).

T-клеточная зона. В паракортикальной (T-зависимой) зоне лимфатического узла расположены T-лимфоциты и интердигитальные ДК (они отличаются от ФДК) костномозгового происхождения, которые презентируют антигены T-лимфоцитам. Через стенку посткапиллярных венул с высоким эндотелием происходит миграция лимфоцитов из крови в лимфатический узел.

Мозговые тяжи.Под паракортикальной зоной расположены мозговые тяжи, содержащие макрофаги. При активном иммунном ответе в этих тяжах можно видеть множество зрелых B-лимфоцитов (плазматических клеток). Тяжи впадают в синус мозгового вещества, из которого выходит эфферентный лимфатический сосуд.

Иммунные функции лимфатических узлов:

1. Барьерная – они первыми реагируют на контакт с повреждающим агентом;

2.Фильтрационная – в них осуществляется задержка проникающих с током лимфы микробов, инородных частиц, опухолевых клеток;

3. Иммунная – связана с выработкой в лимфатических узлах иммуноглобулинов и лимфоцитов;

4. Синтетическая – синтез специального лейкоцитарного фактора, который стимулирует размножение клеток крови;

Иммунокомпетентные клетки лимфатических узлов:

2. В и Т- лимфоциты

3. Плазматические клетки

4. Дендритные клетки

Гепатоциты формируют паренхиму печени

Купферовские клетки — макрофаги печени — составляют около 15% от общего числа клеток печени и 80% всех макрофагов организма. Плотность макрофагов выше в перипортальных областях.

Читайте также:  Диета 10 стол, что можно и нельзя, таблица, меню на каждый день по певзнеру, рецепты для приготовлен

Эндотелиальные клеткисинусоидов печени не имеют базальной мембраны Они формируютмонослой с просветами, через которые лимфоциты могут непосредственно контактировать с гепатоцитами. Кроме того, эндотелиальные клетки экпрессируют раз-личные рецепторы-«мусорщики»

Лимфоидная система печени, кроме лимфоцитов, содержит анатомический отдел циркуляции лимфы — пространства Диссе. Эти пространства с одной стороны непосред-ственно контактируют с кровью синусоидов печени, а с другой — с гепатоцитами.

Звёздчатые клетки (клетки Ито) расположены в пространствах Диссе. Они содержат жировые вакуоли с витамином А, а также характерные для гладкомышечных клеток а-актин и десмин. Звёздчатые клетки могут трансформироваться в миофибробласты.

Иммунные функции печени:

1. В печени происходит лимфопоэз в эмбриональном периоде

2. Печень синтезирует белки острой фазы (СРБ, МСЛ и др.),

3. Печень синтезирует белки системы комплемента;

Иммунокомпетентные клетки печени:

1. Разные субпопуляции лимфоцитов, в том числе уникальные лимфоциты, сочетающие признаки T- и NK-клеток (NKT-клетки).

4. Лимфоидная ткань слизистых оболочек (в кишечнике и миндалинах)

Иммунные функции лимфоидной ткани:

1. Распознавательная – информация о чужеродном агенте следует в центральные органы иммунитета: тимус и костный мозг;

2. Защитная – на слизистой оболочке миндалин и кишечника (в аппендиксе) расположены Т-лимфоциты и В-лимфоциты, лизоцим и другие вещества, обеспечивающие защиту.

Иммунокомпетентные клетки лимфоидной ткани: Пейеровы бляшки.Основная функция пейеровых бляшек — поддержание иммуногенеза B-лимфоцитов и их дифференцировка в плазматические клетки, продуцирующие антитела — секреторные IgA.

Последнее изменение этой страницы: 2018-06-01; просмотров: 436.

Филогенез и онтогенез иммунной системы

Роль иммунной системы в организме человека сводится к основной важной функции защиты, которая обеспечивает постоянство внутренней среды и оборону от вредоносных частиц, таких как бактерии и вирусы, паразиты, грибы, разнообразные инородные тела. Защита иммунной системы обусловлена способностью к различию собственных структур от чужеродных и соответственному их своевременному удалению.

Эволюция иммунного звена

Если проследить весь этап развития и формирования иммунной системы с истоков времен, получится, что защитная функция появилась очень давно, еще на ранней отметке в графе эволюции. Однако лишь в 1902 году Мечниковым и Зильбером было основано учение об иммунитете. В ходе филогенеза были сформированы три основные формы защитного ответа:

  • Фагоцитоз – процесс заглатывания и уничтожения инородного агента фагоцитом – особой клеткой иммунной системы. Этот вид обороны относится к неспецифическим факторам защиты и обеспечивает эффективное удаление чужака;
  • Клеточный, который относится к специфическому звену иммунитета и основан на узнавании и удалении чужеродных частиц посредством Т-лимфоцитарных клеток;
  • Гуморальный, который осуществляется В-лимфоцитами, а точнее их иммуноглобулинами или антителами, позволяющими связывать чужеродные антигены, запоминать и уничтожать их.

Рассматривая все иммунные реакции с точки зрения эволюции, стоить отметить, что самая древняя из защитных реакций – это фагоцитоз. Он встречается у самых низших представителей животного мира – одноклеточных и находится у самых развитых – многоклеточных, для которых это лишь один из способов неспецифического уничтожения чужеродных антигенов.

Филогенез иммунного ответа прошел 3 этапа образования:

  • Квазииммунный, который наблюдается уже у низших представителей природного мира – кишечнополостных. Также этот вид защиты имеется и у млекопитающих. Направлен он на разграничение организмом собственных и чужих клеток. Такой иммунный ответ слаб, в плане тот, что иммунные клетки не вырабатываются и запоминания чужака не происходит. Поэтому повторное его появление в организме не вызовет моментальной реакции;
  • Примитивный клеточный, обнаруженный у кольчатых червей, а также среди иглокожих. Такой вид защиты осуществляется целомоцитами – специальными клетками вторичной полости тела, которые способны к уничтожению чужеродного материала. Этот этап сопровождается появлением иммунологической памяти;
  • Интегральный клеточный и гуморальный, связанный с появлением характерных специфических клеточных и гуморальных реакций на вредоносные агенты, наличием особых органов иммунного звена и образованием антител. Этот тип иммунной защиты характерен для высших форм жизни – для позвоночных, в том числе и людей.

Онтогенез иммунной системы

У различных видов животных с учетом филогенетических изменений в иммунной системе имеются свои особенности в осуществлении защитной функции. Например, у амфибий обнаруживают органы – предшественники иммунной системы млекопитающих, а для низших позвоночных, таких как рыбы и амфибии, характерно выделение тимусом антител, чего не встречается у млекопитающих и птиц.

Для птиц характерно наличие особого иммунного органа, не встречающегося больше ни у кого – фабрициевой сумки. Этот орган является местом образования В-лимфоцитов у птиц. Органы иммунной системы млекопитающих подразделяются на два больших класса – центральные и периферические и насчитывают общую иммунную массу около 2 кг:

  • Центральные включают вилочковую железу, по-другому тимус и костный мозг. Это важнейшие образование защитной системы, без которых не было бы возможности к существованию, так как иммунных клеток вовсе и не было бы. При чем Т и В – лимфоциты развиваются параллельно в двух органах, обеспечивая функциональное различие анатомического строения органов иммунной системы;
  • Периферические объединяют в себе селезенку и лимфоузлы, аппендикс, лимфоидную ткань миндалин и лимфы, слизистой оболочки кишечника и бронхов, мочеполовых путей.

Каждый орган оборонной системы человеческого тела имеет свои специфические особенности онтогенеза, то есть индивидуального развития:

  • Закладка тимуса, другое название которого вилочковая железа, происходит еще на первом месяце внутриутробного развития. В итоге этот орган растет и развивается вместе с ребенком. К возрасту 15 лет он доходит до пика своего развития, в этот момент его вес составляет 30 г. Этот возраст становится точкой невозврата, после которой начинается инволюция или обратное развитие органа. Тимус – это участник выработки главных иммунных веществ, к которых относятся защитные клетки, гормоны и биологически активные вещества. Заболевания тимуса сопровождаются иммунологической недостаточностью, проявляющейся в виде сниженного уровня защиты;
  • Начало формирования костного мозга сопряжено с 12 неделей развития плода в утробе матери. Костный мозг занимается важнейшей задачей – обеспечением всего организма стволовыми клетками. Это особые структурные образования, единые предшественники всего, из которых позже развиваются Т- и В-лимфоциты, а также остальные клетки системы защиты, к которым относятся моноциты, нейтрофилы и макрофаги;
  • Селезенка, являющаяся периферическим органом иммунного звена, является не чем иным, как кладбищем эритроцитов, отживших свое красных кровяных телец. Помимо утилизирующей роли, селезенка дифференцирует лимфоциты и участвует в образовании антител. К тому же, селезенка образует особое биологически активное вещество – тафтсин, направленное на стимуляцию иммунных клеток к усиленному образованию и дифференцировке;
  • Лимфоидная ткань, расположенная по ходу всех кровеносных сосудов, образует зоны повышенного скопления – лимфатические узлы. По своей сути они являются не чем иным, как биологическими фильтрами. Лимфоузлы располагаются в различных участках тела, поэтому выделяют немало групп этих биофильтров. Среди них имеются подмышечные и паховые, подчелюстные и позадиушные, над – и подключичные узлы. Роль этих узлов сводится к регионарной защите против вредоносных антигенов. В норме, лимфоузлы недоступны при пальпации, то есть при прощупывании. При наличии воспалительного процесса в организме или заболеваниях иммунной системы, лимфатические узлы увеличиваются в размере и могут достигать габаритов яйца;
  • Участки лимфоидной ткани в аппендиксе имеются уже на 3 месяце развития, что указывает на несомненную роль червеобразного отростка в формировании иммунного ответа. Начиная с 4 месяца у плода начинают появляться группы фолликулов, которые в количественном и массовом числе постепенно увеличиваются. На 17 неделе в аппендиксе можно определить нахождение В — и Т-клеток. В возрасте до 22 лет масса иммунных фолликулов червеобразного отростка постепенно увеличивается, а после 28 лет начинает медленно уменьшаться, достигая к 40 годам атрофии, то есть истощения;
  • Самыми маленькими по занимаемой площади, но не по значению, являются лимфоцитарные клетки, которые рассеянны по всему кровеносному руслу. Эти маленькие защитники циркулируют по системе крови. Именно они и осуществляют защитную функцию.
Читайте также:  Отделение урологии в Краснодаре

Оплодотворение как иммунная реакция

Интересным является факт, отнесения оплодотворения к иммунной реакции. Взаимодействия яйцеклетки и сперматозоида очень напоминает связь антител с антигенами. Ведь по сути, проникающий в женский организм сперматозоид – чужеродная клетка. Каким же образом возможно зачатие и образование эмбриона? И почему иммунная система не воспринимает сперму как антиген, уничтожая ее?

Филогенез и онтогенез в иммунной системе, идут рука об руку и формируют необходимые механизмы развития, предотвращающие удаление иммунными клетками сперматозоидов. Это необходимо для сохранения всего живого, так как при восприятии иммунитетом спермы в качестве вредоносной частицы, неминуемо произойдет ее уничтожение и род попросту не будет продолжаться. Чтобы этого не происходило, в иммунной системе происходят следующие перестройки:

  • Местные защитные факторы слизистой оболочки женских половых органов, к которым относят IgА, лизоцим и множество иных ферментов, снижают свою активность и достаточно умеренно отвечают на вторжение мужских половых клеток;
  • Системные иммунореактивные факторы, включающие антитела сыворотки и Т-киллеры, более спокойны и медлительны в женской половой системе ввиду ее изолированности от общего кровотока;
  • Сама мужская семенная жидкость содержит ряд веществ, подавляющих иммунный ответ.

Все это позволяет не допускать всецелого уничтожения половых клеток мужчин и воспринимать плод, как чужеродную частицу, блокируя ее имплантацию. К тому же женская иммунная система на необходимый момент оплодотворения подавляется с помощью Т-супрессоров и специально синтезируемых веществ. Это позволяет новому антигену, то есть эмбриону, не подвергаться сильной атаке со стороны иммунного ответа.

Сам плод и плацента участвуют в синтезе веществ, подавляющих отторжение ребенка. Кроме того, организм беременной перестраивает свою цитокиновую регуляцию иммунных реакций, что ведет к запуску избирательной супрессии против чужеродных веществ, избегая восприятие плода, как чужака. В связи с этим беременные женщины имеют слабый уровень иммунной защиты.

В этот момент система обороны находится в смятении. Она должна быть достаточно слаба, чтобы не уничтожить инородное тело в виде плода, но достаточно сильна, чтобы защищать мать и ребенка от действительно вредоносных частиц и не дать им заболеть. Вследствие этого иммунитет беременной требует максимального внимания и заботы, а также осторожности.

Видео

Лекции Пашкова. Цель изучения биологии в медицинском вузе

Филогенез иммунной системы.

Эволюция живого мира состояла в образовании таких форм жизни, которые активно взаимодействуют с другими живыми организмами. Биологические организмы существуют в биотическом окружении. Они взаимодействуют с другими организмами, в биоценозе существует круговорот.

Абиотические факторы менее сильно воздействуют на организм. Эволюция живой материи привела к возникновению динамической системы взаимозависимых организмов, не могут существовать без биотического взаимодействия. Такие взаимодействия проявляются в питании и обмене веществ. Существует тенденция к усложнению связей. Современные многоклеточные организмы во многом утратили возможность синтезировать даже простые органические вещества, но научились добывать их в готовом виде. Это консументы (в том числе человек). Жизнь основана на питании продуктами биосинтеза, создание которых осуществляется продуцентами (зеленые растения). Жизнь консументов напрямую зависит от биологической продуктивности растений и от развитости растениеводства. Растениеводство- источник пищи и сырья для промышленности (в том числе фармацевтической промышленности). 40% лекарственных средств в мировой фармацевтической промышленности растительного происхождения, снижение продуктивности растений приводит к голоданию, недоеданию, ухудшению качества жизни, снижению производства и уровня общественного здоровья. Важнейший фактор, понижающий урожайность растений – микроорганизмы, грибы, бактерии. Они приспособлены к паразитизму на разных растениях, животных и человеке. Пандемия гриппа – «испанки» унесла жизни 20 млн. человек. Жертвы микробного паразитизма — все живые организмы, в том числе и сами микробы.

Почему земле до сих пор не населена одними микроорганизмами?

Почему жестокий антагонизм между живыми существами не привел к гибели живой материи еще на заре эволюции?

Почему эволюция не остановилась?

Ответы на эти и многие другие вопросы дает иммунология.

Иммунитет – невосприимчивость, устойчивость, резистентность, толерантность – способность организма противостоять агрессии со стороны других биологических видов.

1902 г. Мечников и Зильбер основали учение об иммунитете.

«Иммунитет – это совокупность всех наследственных полученных и индивидуально приобретенных организмом свойств, которые препятствуют проникновению и размножению микроорганизмов, вирусов и других патогенных объектов и действию выделяемых ими продуктов».

Наследственный иммунитет – свойства невосприимчивости, полученные от предков. Он определяется генотипом.

Индивидуальный иммунитет — приобретенный иммунитет, который вырабатывается на протяжении жизни организма.

Выделяют следующие группы факторов иммунитета:

Лимфоидные факторы – наследственная способность организмов создавать иммунитет.

Конституциональные – имеют общебиологическое значение. Они присутствуют у всех организмов независимо от таксономического положения.

У беспозвоночных и позвоночных существует система фагоцитоза. У растений и простейших подобная система отсутствует. Растения защищены только наследственными свойствами. Грибы и вирусы тоже не защищены. Только у позвоночных существует приобретенная невосприимчивость благодаря наличию лимфоидной системы. При этом защитные функции лимфатической системы осуществляются специфической активностью антител и иммуноглобулинов.

Антигены – любые вещества, удовлетворяющие требованиям:

— вступают в реакцию с молекулой комплементарного иммуноглобулина.

Наибольшей антигенной активностью обладают белки, меньшей – полисахариды и нуклеиновые кислоты. Существует большое количество антител.

Антитела вырабатываются комплексом органов:

— пейеровы бляшки тонкого кишечника;

— сумка Фабрициуса (у птиц).

Изучение иммунитета производится на растениях. Восприимчивость генетически детерминирована (доминантные и рецессивные признаки). Более 50 лет изучается иммунитет иммуногенетикой.
Эндокринная система.

В любом организме вырабатываются соединения, разносящиеся по всему организму, имеющие интегративную роль. У растений есть фитогормоны, контролирующие рост, развитие плодов, цветов, развитие пазушных почек, деление камбия и др. Фитогормоны есть у одноклеточных водорослей.

Гормоны появились у многоклеточных организмов, когда возникли специальные эндокринные клетки. Однако химические соединения, играющие роль гормонов, были и раньше. Тироксин, трийодтиронин (щитовидная железа) обнаружены у цианобактерий. Гормональная регуляция у насекомых изучена плохо.

В 1965 году Вильсон выделил инсулин из морской звезды.

Оказалось, что дать определение гормону очень трудно.

Гормон – это специфическое химическое вещество, выделяемое особыми клетками в определенном участке тела, которое поступает в кровь и затем оказывает специфическое действие на определенные клетки или органы-мишени, расположенные в других областях тела, что приводит к координации функций всего организма в целом.

Известно большое количество гормонов млекопитающих. Они делятся на 3 основные группы.

Феромоны. Выделяются во внешнюю среду. С их помощью животные принимают и передают информацию. У человека запах 14 — окситететрадекановой кислоты четко различают только женщины, достигшие половой зрелости.

Наиболее просто организованные многоклеточные организмы – например, губки тоже имеют подобие эндокринной системы. Губки состоят из 2 слоев – энтодермой и экзодермой, между ними располагается мезенхима, в которой содержатся макромолекулярные соединения, характерные для соединительной ткани более высокоорганизованных организмов. В мезенхиме есть мигрирующие клетки, некоторые клетки способны секретировать серотонии, ацетилхолин. Нервная система у губок отсутствует. Вещества, синтезируемые в мезенхиме, служат для связи отдельных частей организма. Координация осуществляется за счет перемещения клеток по мезенхиме. Есть также и перенос веществ между клетками. Заложена основа химической сигнализации, которая характерна для остальных животных. Самостоятельных эндокринных клеток нет.

У кишечнополостных имеется примитивная нервная система. Первоначально нервные клетки выполняли нейросекреторную функцию. Трофическую функцию, осуществляли контроль роста, развития организма. Затем нервные клетки стали вытягиваться и образовали длинные отростки. Секрет выделялся около органа-мишени, без переноса (т.к. не было крови). Эндокринный механизм возник раньше проводникового. Нервные клетки были эндокринными, а потом получили и проводниковые свойства. Нейросекреторные клетки был первыми секреторными клетками.

Первичноротые и вторичноротые вырабатывают одинаковые стероидные и пептидные гормоны. Принято считать, что в процессе эволюции из одних полипептидных гормонов могут возникнуть новые (мутации, дупликации генов). Дупликации менее подавляются естественным отбором, чем мутации. Многие гормоны могу синтезироваться не в одной железе, а в нескольких. Например, инсулин вырабатывается в поджелудочной железе, подчелюстной железе, 12-перстной кишке и других органах. Существует зависимость генов, контролирующих синтез гормонов от положения.
Дыхательная система.

Читайте также:  Ферезол цена, инструкция по применению, отзывы, аналоги

Большинство животных – аэробы. Диффузия газов из атмосферы посредством водного раствора осуществляется при дыхании. Элементы кожного и водного дыхания сохраняются даже в высших позвоночных животных. В ходе эволюции у животных возникли разнообразные дыхательные приспособления – производные кожи и пищеварительной трубки. Жабры и легкие – производные глотки.

Онтофилогенетическая обусловленность пороков развития.

  1. Биогенетический закон.
  2. Преобразование онтогенезов.
  3. Пороки развития.

Эволюционные преобразования связаны не только с образованием и вымиранием видов, но и преобразованием онтогенеза. Онтогенез – феномен, без которого эволюция была бы невозможна или остановилась на предживом уровне. На основе перестроек онтогенеза происходят любые филогенетические преобразования. Геккель, Мюллер: « Онтогения есть краткое повторение филогении» — биогенетический закон. Из него вытекают 2 правила.

  1. правило рекапитуляции – учение о повторении в развитии ныне живущих организмов строения их предков.
  2. Правило ценогенеза- учения о нарушениях развития, мешающих повторению развития.

Ученые сравнивали развитие позвоночных и беспозвоночных, зародышей высших и низших животных. Сравнивали стадии развития яйца. Период до и непосредственно после оплодотворения соответствует одноклеточному организму. Дробление – это превращение одноклеточного организма в многоклеточный. Стадия бластулы сравнима с первичным многоклеточным организмом, гаструла сравнима с кишечнополостным организмом. Зародыши высших позвоночных (в том числе и человека) повторяют признаки низших животных, от которых произошли. Например, зачатки жаберных щелей у человека быстро зарастают, роль органов дыхания за ними никогда не сохраняется. Появление жабр говорит о сохранении признаков далекой рыбоподобной формы – предшественника. Плавательные перепонки, хватательный рефлекс в раннем периоде дифференцировки рук, сосательный рефлекс.

Явление повторения в развитии высших форм признаков предков, живших в прошлом и имевших более простое строение – рекапитуляция.

Отношение к теории менялось. Теория Геккеля не может претендовать на роль всеобщего биологического правила, т.к. филогенетические изменения иногда происходят путем добавления новых терминальных, конечных стадий, причем время онтогенеза сохраняется. Закон рекапитуляции справедлив, когда эволюционные изменения связаны с терминальными стадиями.

Параллельно с этими учеными Карл Бэр тоже обратил внимание на параллельность процессов филогенеза и онтогенеза.

1828 год – «Закон зародышевого сходства». К.Бэр истолковал это явление совсем иначе: « сходство между зародышами разных групп больше, чем между взрослыми особями этих групп». Зародыш проходит ряд стадий, отражающих план тех разнообразных групп, к которым он принадлежит. Причем в определенном порядке от более общих к более подчиненным группам. Общие признаки появляются раньше, чем специальные признаки. Видоспецифические признаки проявляются позднее, чем признаки класса, типа и т.д.

Концепция содержит элементы рекапитуляции, но более общебиологическая. Получила большее признание, чем теория Геккеля и Мюллера.

В преобразовании онтогенеза принимают участие разные процессы.

Эмбриональные адаптации. Онтогенез состоит из ряда определенных стадий, каждая из которых протекает в определенной среде. Все стадии проходят под генетическим контролем и под действием естественного отбора. Последовательные стадии между собой связаны, все вместе они составляют онтогенез. В ходе онтогенеза формируются определенные признаки, которые используются в детском возрасте, затем исчезают – ценогенетические признаки. Ценогенезы – приспособительные изменения зародыша/личинки к специфическим условиям зародышевого, личиночного развития.

Например, качественные изменения у человека – амнион, аллантоис, хорион, желточный мешок, плацента. Это провизорные органы, выполняющие разные функции, со временем эти функции начинают выполняться другими органами и системами. Внезародышевые органы не принимают участия в формировании тела зародыша, но без них его развитие было бы невозможно.

Филэмбриогенезы. Филэмбриогенез – такой способ эволюции онтогенеза, который состоит в изменении процессов морфогенеза, связанных с адаптацией взрослых организмов. Ученее о филэмбриогенезах было разработано Северцовым в 1910 году. Основное положение – первичность онтогенетических изменений по отношению к филогенетическим. Путем филэмбриогенеза происходят преобразования и взрослых, и промежуточных, и начальных стадий. В зависимости от стадий выявлены типы филэмбриогенеза:

Посредством филэмбриогенезов происходит и усложнение, и упрощение строения и функций (например, паразитизм – более упрощенное строение, соответствующее условиям среды).

Архаллаксисы – изменения, происходящие на ранних стадиях эмбрионального развития. Выражаются в изменении дифференцировки эмбриональных зачатков, изменении массы зачатков, сдвиге места и времени закладки органов (гетеротопии и гетерохронии), изменении начального развития зачатков. Считается, что архаллаксисы происходят на ранних этапах. Отделение половых клеток от соматических произошло в колониальных организмах путем архаллаксиса. Другой пример – у растений – изменение строения, мутовок, увеличивается количество симметричных органов; появление волосяного покрова у млекопитающих. Рекапитуляции проявляются только при закладке органов, потом зародыши идут в развитии по другому пути. Изменения приводят к крупным преобразованиям онтогенеза и являются основным источником прогрессивного развития природы и эволюции взрослых организмов.

Девиация (от латинского – «отклонение») – изменение развития признаков в результате резкого отклонения от первоначального направления на средних этапах эмбриогенеза. Например, формирование роговых чешуек у рептилий. Вначале развитие в точности повторяет развитие плакоидной чешуи рыб, но потом происходит отклонение. Однодольный зародыш растения появился в результате замещения двух боковых точек роста одной верхушечной. Точно также – возникновение среднего уха, появление сложных коренных зубов млекопитающих. Рекапитулирует значительная часть признаков предковых форм. На основе девиации происходят существенные эволюционные изменения.

Анаболия (от греческого – «подъем») – добавление, надставка новых стадий развития в конце морфогенеза какого-либо органа. Например, эволюция почки. Сначала формируется предпочка, далее – первичная почка, вторичная почка. При эволюции путем анаболии более ранние стадии не изменяются, а предшествующая стадия новой стадии рекапитулирует.

Процесс морфогенеза довольно устойчив. Всяческое изменение приводит к снижению жизнеспособности. Анаболии возникают чаще архаллаксиса и девиаций. С генетической точки зрения, все 3 способа эволюции онтогенеза объясняются объемом наследственной информации

Автономность онтогенеза – независимость онтогенеза от колебаний внешней среды и генофонда. Между генами и окончательным фенотипом проходит весь онтогенез. Онтогенез – среда, устойчивая к любым помехам. Появляющиеся новые мутации чаще всего убираются, они могут изменить скорость биохимических реакций, количество производимого продукта, но фенотип не изменится. Изменение обмена веществ, фенотипа приводит к гибели клеток и вымиранию видов.
Онтофилогенетическая обусловленность пороков развития.
Любой процесс, происходящий в организме, имеет свой материальный субстрат, определяется нормой реакции и регулируется гомеостазом. Материальный субстрат гомеостаза – все видовые особенности (возраст, генотип, фенотип). В ходе исторического развития постепенно совершенствовались приспособительные ответы организма на все внешние раздражители. Эта закономерность повторяется при развитии зародыша. С момента образования зиготы могут возникать нарушения обмена веществ. Они могут приводить к дистрофическим изменениям, некрозу и гибели самого зародыша. С развитием генотипа появляются более сложные ответные реакции — расстройство кровообращения, иммунологические, воспалительные процессы и т.д.

Патологические процессы пренатального развития – отклонения развития от момента образования зиготы до родов. В клинике эмбриогенез делят на 4 периода:

Для каждого этапа характерны специфические виды патологий.

Аплазия (агенезия) – полное врожденное отсутствие органа или его части.

Гипоплазия – врожденное недоразвитие органа.

Гипотрофия – уменьшение массы органа или плода в целом.

Гипертрофия – увеличение массы органа или зародыша.

Гиперплазия – врожденное увеличение размеров органа.

Макросомия, гигантизм – увеличение длины и массы тела.

Гетеротопия – наличие клеток, тканей, участков и целых органов в нехарактерных местах.

Гетероплазия – нарушение дифференцировки отдельных типов тканей.

Эктопия – смещение органа.

Атрезия – отсутствие канала или отверстия.

Персистирование – сохранение эмбриональных структур, в норме исчезающих.

Стеноз – сужение канала или отверстия.

Гаметопатия – все виды поражения гамет, возникающие при ово — и сперматогенезе, обусловлены мутациями.

Бластопатии – нарушения, связанные с поражением бластоцисты, т.е. зародыша 15 дней после оплодотворения.

Результаты бластопатий:

    1. пустые зародышевые мешки;
    2. гипоплазия, аплазия внезародышевых органов (амниона, амниотической ножки и желточного мешка);
    3. внематочная беременность (имплантация зиготы в роге и возле внутреннего зева матки) или нарушение глубины имплантации;
    4. нарушение ориентации эмбриобласта;
    5. двойниковые пороки;
    6. сиреномелия (веретенообразное тело, ласты – см. рисунок);
    7. циклопия;
    8. мозаицизм.

Ссылка на основную публикацию
Цвет кала в зависимости от заболевания собаки Блог ветклиники; Беланта
Кал и моча черного цвета Человек, следящий за состоянием своего организма, часто обращает внимание на цвет мочи и кала. Именно...
Хромосомные мутации (хромосомные перестройки)
Хромосомные мутации это перестройки хромосом Основной предпосылкой для возникновения хромосомных перестроек является появление в клетке двунитевых разрывов ДНК, то есть...
Хроническая венозная недостаточность лечение обязательно! » Фармвестник
Закупорка сосудов: Основные причины и симптомы Закупорка сосудов или эмболия является опасным заболеванием, которое может привести к тяжелым последствиям для...
Цвет мочи — Анализ мочи — Расшифровка анализов онлайн
О чем говорит изменение цвета мочи и каким он должен быть в норме Цвет мочи – один из главных показателей...
Adblock detector