Механизмы регуляции вегетативных функций организма
Шрифт:
Таким образом, основным механизмом регуляции эритропоэза является гуморальный механизм с участием специфического гормона эритропоэтина, направляющего дифференцировку стволовых кроветворных клеток по эритроидному ряду. Этот механизм функционирует при стабильной эритрокинетике и при любых возмущениях, нарушающих равновесие между напряжением кислорода в крови и потребностями в нем со стороны тканей организма. Возможно, в такой регуляции наряду со специфическими стимуляторами принимают участие и гуморальные ингибиторы эритропоэза. В настоящее время вопрос о месте их образования, химической природе и механизме действия на эритропоэз еще далек
Система красной крови, осуществляющая газотранспортную функцию, в целостном организме включается как элемент в более сложную функциональную систему — систему регуляции «меры недостатка кислорода в организме» (А. Г. Дембо, 1957). В последнюю входят также системы кровообращения (кровоток и депо крови), дыхания и утилизации кислорода тканями. Компенсация недостатка кислорода может осуществляться как за счет увеличения интенсивности работы систем кровообращения и дыхания, так и за счет усиленного эритропоэза. Включение в реакцию первых двух систем характеризуется большими энергетическими затратами, но осуществляется очень быстро и поэтому может сыграть решающую роль в сохранении жизни организма в остром периоде развившейся недостаточности кислорода. Усиление эритропоэза наступает более медленно, но при длительном недостатке кислорода, эта реакция энергетически более выгодна для сохранения жизнедеятельности. Использование различных элементов такой функциональной системы в определенных соотношениях делает организм более устойчивым к условиям среды.
Регуляция количества лейкоцитов
Клетки белой крови выполняют в организме защитные функции путем фагоцитоза (гранулоциты, в основном нейтрофилы и моноциты), детоксикации продуктов белковой природы (эозинофилы) и участвуя в иммунологических реакциях (лимфоциты). У здорового человека количество лейкоцитов составляет 5—8 тыс. в 1 мкл крови (5—8Г/л), между различными формами лейкоцитов имеются достаточно постоянные соотношения (лейкоцитарная формула).
Для всех лейкоцитов родоначальником является стволовая кроветворная клетка, но уже на уровне ранних предшественников (частично детерминированные полипотентные клетки-предшественники) происходит ограничение одного из путей дифференцировки клеток (по миелоидному или лимфоидному типу).
Гранулоциты и моноциты образуются в костном мозге. Срок их жизни колеблется в пределах 6-12 суток, при этом в системе циркуляции они находятся несколько часов. Значительная часть гранулоцитов и моноцитов депонируется в капиллярной сети легких, печени, селезенки, самого костного мозга.
Лимфоциты занимают особое место в системе крови, они участвуют в иммунологических реакциях и поддерживают регенерацию тканей. К органам лимфопоэза относятся: костный мозг, вилочковая железа, лимфоидная ткань кишечника (центральные лимфоидные органы), лимфатические узлы, селезенка (периферические лимфоидные органы). Различают несколько субпопуляций лимфоцитов. В 60-х годах XX в. введено деление лимфоцитов на Т- и В-лимфоциты.
Образование Т-лимфоцитов происходит в тимусе (вилочковая железа) путем дифференцировки клеток-предшественников, мигрирующих из костного мозга. Дифференцировка осуществляется под влиянием специфического индуктора — гормона тимозина. Из тимуса Т-лимфоциты мигрируют в периферические лимфоидные органы: лимфатические узлы, селезенку.
В-лимфоциты у млекопитающих подвергаются первичной дифференцировке в лимфоидных органах, являющихся аналогом фабрициевой сумки птиц (возможно
Под влиянием чужеродных антигенов (специфический гуморальный индуктор) Т-лимфоциты дифференцируются в эффекторные сенсибилизированные лимфоциты, способные распознавать и связывать антиген, разрушать чужеродные клетки, а В-лимфоциты — в плазматические клетки, продуцирующие иммуноглобулины (антитела) и осуществляющие специфические иммунологические реакции гуморального типа. Для процесса дифференцировки В-лимфоцитов в антителопродуцирующие клетки необходимо взаимодействие Т- и В-клеток при участии макрофагов, а также стромальных клеток, создающих необходимое микроокружение.
Между лимфоцитами крови, тканей (печень, селезенка) и лимфатическими узлами происходит постоянный обмен.
На долю лимфоидной ткани приходится до 1 % от общей массы тела. Продукция лимфоцитов составляет до 3 млн. в ч/кг массы тела. Среди лимфоцитов выделяют коротко- (3—7 дней) и длительноживущие (100— 200 и более дней) формы.
Регуляция системы клеток белой крови заключается в поддержании нормального общего количества лейкоцитов и определенных соотношений их форм у здорового человека; в усилении продукции лейкоцитов в ответ на воздействие различных факторов, способных нарушить или нарушающих защитные силы организма.
В первые часы после различных воздействий изменение числа лейкоцитов имеет перераспределительный характер. Лейкоциты из пристеночного слоя вовлекаются в циркуляцию, вымываются из резервов — капиллярных депо, в том числе и из самих кроветворных органов. В последующем стимулируется лейкопоэз.
Главным механизмом регуляции лейкопоэза в настоящее время, как и при регуляции эритропоэза, признается действие гуморальных стимуляторов гормональной природы — лейкопоэтинов. Предполагают, что лейкопоэтины могут быть специфическими, т. е. обладать направленным действием в отношении каждого ряда лейкоцитов: нейтрофилопоэтины, базофилопоэтины, моноцитопоэтины и т.п.
Лейкопоэтины освобождаются, вероятно, различными органами (легкими, селезенкой, печенью, стромальными элементами костного мозга и др.) в условиях интенсивного клеточного распада и повышают пролиферацию и дифференцировку предшественников лейкоцитов. Тот факт, что лейкопоэтины вырабатываются клетками многих органов, не противоречит представлению о их специфичности. Гранулоциты и моноциты участвуют в защите организма от бактериальной инфекции, поэтому можно допустить, что многие клетки сохраняют способность вырабатывать гуморальные стимуляторы лейкопоэза с целью мобилизации защитных сил организма.
Химическая природа лейкопоэтинов точно не установлена, возможно, что, как и эритропоэтин, они относятся к гликопротеидам.
Наряду со специфическими факторами гормональной природы лейкопоэз могут усиливать и продукты распада самих лейкоцитов при непосредственном действии их на кроветворную ткань.
Перераспределительные реакции могут регулироваться нервным и гуморальным путями. Болевое раздражение, например, может через симпатический отдел вегетативной нервной системы вызывать сосудодвигательные реакции и способствовать перераспределению циркулирующего и пристеночного пулов лейкоцитов в сосудах и освобождать кровяные депо от резервов клеточных элементов.