Физиологические барьеры [Поверхностные]

Большинство патогенов обезвреживается на первом уровне защиты иммунной системы, к кото­рому принадлежат кожные покровы, слизистые оболочки дыхательной, моче­половой систем и желудочно-кишечного тракта.

Физиологические барьеры тесно взаимосвязаны с факторами врожденной резистентности, поскольку тут достигается высокая концентрация лизоцима, лактоферрина, содержатся дендритные клетки и мак­рофаги. Кроме этого, на слизистые поступают молекулы IgA, здесь могут появ­ляться иммунокомпетентные клетки, специфические антитела других классов. Поэтому на уровне физиологических барьеров происходит интеграция всех трех звеньев защиты, потенцирующих друг друга.

Кожные покровы

см. Защита кожи

Кожные покровы в неповрежденном состоянии являются непроницаемыми для большинства патогенов. При этом имеет значение наличие многослой­ного плоского ороговевающего эпителия с формированием слоя постоянно слущивающихся роговых чешуек, вместе с которыми с поверхности кожи удаляются многочисленные патогены. Большое значение имеет деятельность сальных желез, в состав их секрета входят полиненасыщенные жирные кис­лоты с антимикробными свойствами — формируется так называемая жирно- кислотная мантия, с нарушением функции которой связано развитие многих заболеваний кожи (в первую очередь грибковых). Так, при гормональном дис­балансе развивается себорея, характеризующаяся гиперпродукцией кожного сала нарушенного состава, что способствует активизации условно-патогенной микрофлоры и формированию акне. На поверхности кожи существуют много­численные непатогенные микроорганизмы, составляющие ощутимую конку­ренцию патогенным видам. Поскольку сапрофитных микробов гораздо боль­ше, нежели патогенных, время от времени попадающих на поверхность кожи, последние претерпевают значительные трудности при колонизации кожных покровов (конкуренция за рецепторы адгезии). Кроме этого, представители нормальной микрофлоры целенаправленно синтезируют вещества с повреж­дающим эффектом — так называемые бактериоцины. Следует отметить, что конечные продукты метаболизма сапрофитов могут быть вредными для па­тогенных микробов. Эти вещества вместе с секретом кожных желез формиру­ют низкий pH кожи, крайне неблагоприятный для размножения патогенных штаммов. Таким образом, нормальный биоценоз кожи является чрезвычайно мощным барьером, защищающим от патогенных микроорганизмов.

Слизистая оболочка

см. Мукозальный иммунитет

Верхние дыхательные пути

см. Защита легких

Верхние дыхательные пути имеют извилистый ход (особенно в начальных отделах), что создает условия для формирования турбулентностей воздушного потока и оседания взвешенных в нем частичек на слизистую оболочку. Последняя покрыта секретом слизистых желез, который находится в постоянном движении благодаря активности мерцательного эпителия (так называемый мукоцилиарный клиренс). Таким образом, микроорганизмы, осажденные на поверхность слизистой оболочки, быстро и эффективно удаляются — предот­вращается прикрепление патогенных микроорганизмов к поверхности слизис­той оболочки, а значит, формирование входных ворот инфекции. Если же такие барьерные механизмы преодолеваются, включаются рефлекторные акты — чи­хание и кашель, которые на фоне усиленной секреции способствуют удалению патогена в окружающую среду. Эпителий дыхательных путей постоянно само­обновляется, поверхностные клетки, к которым возможно прикрепление пато­генов, слущиваются и благодаря мукоцилиарному клиренсу удаляются наружу. В связи с высоким доступом кислорода к слизистой создаются чрезвычайно не­благоприятные условия для размножения анаэробных микроорганизмов. Следу­ет обратить внимание и на конкуренцию со стороны нормальной микрофлоры, колонизирующей верхние дыхательные пути. Легочный сурфактант не только противодействует поверхностному натяжению и способствует сохранению рас­правленного состояния альвеол, но и имеет противомикробные свойства — яв­ляется механическим барьером, а также ограничивает подвижность микроорга­низмов. Так, у новорожденных с гиалиновой пневмопатией существует повы­шенный риск развития пневмонии в связи с нарушением синтеза сурфактанта.

Желудочно-кишечный тракт

см. Защита ЖКТ

В секрете слюнных желез содержатся противомикробные вещества — тиоциа­наты. Проксимальные отделы желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) покрыты многослойным эпителием, имеющим значительную толщину, и лишь в дис­тальных отделах появляется однослойный эпителий, легко проницаемый для патогенов. Но вместе с уменьшением толщины защитного клеточного слоя рез­ко усиливается секреция слизи — гликопротеиновой решетчатой структуры, за­держивающей многие микрообъекты, в том числе микроорганизмы. Большин­ство патогенных микробов способны синтезировать муциназу для преодоления слизистого барьера, но при этом выигрывается время, за которое гидрофильная слизь обеспечивает быструю диффузию бактерицидных веществ (например, лизоцима, пероксидаз). Задержка продвижения микроорганизма и повышение содержания бактерицидных веществ способствуют эффективной элиминации инфекционного агента. Низкие значения pH желудочного сока достигаются благодаря высокому содержанию соляной кислоты, что является чрезвычайно неблагоприятной средой для большинства микроорганизмов, особенно име­ющих галофильные свойства (оптимальная среда — щелочная). В частности, подобными свойствами обладает холерный вибрион (оптимальное pH 7,6-8,0). Поэтому больные с нормальной кислотностью и моторикой желудка имеют низкий риск заболеть холерой, а у лиц с гипоацидными состояниями развитие болезни возможно и при минимальной инфицирующей дозе возбудителя. Предотвращает прикрепление микроорганизмов к слизистой моторика ЖКТ и секреторная активность желез. Пищеварительные ферменты также являют­ся агрессивными факторами для микробов. Выраженными бактерицидными свойствами обладает желчь благодаря высокому содержанию желчных кислот. Большое значение имеют конкурентные взаимоотношения с представителями нормальной микрофлоры пищеварительного тракта. Бактериоцины, синтезированные кишечными микроорганизмами, не только дают бактерицидный эф­фект, но и могут угнетать выработку факторов патогенности инфекционными агентами. В частности, нормальной микрофлорой синтезируются вещества, избирательно блокирующие синтез энтеротоксина патогенными штамма­ми Е. coli. Лишенный факторов агрессии патогенный микроорганизм гибнет, поскольку не выдерживает конкуренции за субстрат с сапрофитной микрофло­рой, которая располагает более эффективными путями метаболизма. Материал с сайта http://wiki-med.com

Мочеполовая система

Половые органы

Слизистую оболочку влагалища заселяют молочнокислые бактерии (палоч­ки Дедерлейна), а в поверхностном эпителии содержится большое количество гликогена. При физиологическом слущивании клеток эпителия гликоген ста­новится доступным микрофлоре и метаболизируется ею до молочной и пировиноградной кислот, что формирует низкие значения pH в половых путях. Кроме того, для предотвращения инфицирования половых путей имеют зна­чение свойства шейки матки (анатомический барьер и слизистая пробка), пе­ристальтические сокращения маточных труб и работа мерцательного эпите­лия, выстилающего их слизистую, а также циклическое отслоение функцио­нального слоя эндометрия (вместе с возможными патогенами, которые успели фиксироваться на его поверхности), наличие зародышевого эпителия, покры­вающего яичники. Но последние два фактора могут способствовать проник­новению патогена, поскольку при десквамации эндометрия оголяются сто ба­зальный слой и сосуды, а во время овуляции в месте доминантного фолликула нарушается целостность зародышевого эпителиального слоя.

Мочевыводящие пути

В мочевыводящих путях имеет значение слабокислая реакция мочи и ее нисходящее движение, что способствует элиминации и удалению патогенов в окружающую среду. Сложная система сфинктеров предупреждает возник­новение мочевых рефлюксов, что предотвращает восходящее распространение инфекции. Исходя из вышесказанного, логично заключить, что при наруше­нии уродинамики (из-за врожденных аномалий, уролитиаза) возникает по­вышенный риск развития инфекционных заболеваний мочевыводящих путей и пиелонефрита.

Мочевыводящие пути покрыты особым типом эпителия — переходным. В переходном эпителии эпителиоциты располагаются в один слой (т.е. каждая клетка контактирует с базальной мембраной), однако их ядра находятся в раз­ных плоскостях за счет неодинаковой высоты клеток. Таким образом, при ги­бели одной из клеток, контактирующих апикальной поверхностью с просветом мочевыводящих путей, базальная мембрана не оголяется, поскольку остается прикрытой более низкой клеткой, вершина которой не достигает просвета. За счет указанных особенностей создается довольно надежный барьер от инфек­ционных агентов всего из одного слоя клеток.