ИММУНИТЕТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ А.А. Оножеев
advertisement
А.А. Оножеев ИММУНИТЕТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ Улан-Удэ 2010 1 ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ МИНИСТЕРСТВА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА БУРЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. В.Р. ФИЛИППОВА А.А. Оножеев Иммунитет сельскохозяйственных животных Методическое пособие Улан-Удэ Издательство Бурятской государственной сельскохозяйственной академии 2010 2 УДК 48.73 О 59 Печатается по решению методического совета ФГОУ ВПО «Бурятская государственная сельскохозяйственная академия им. ВР.Филиппова» Рецензент Л-Д.В. Хибхенов – доктор биологических наук, профессор кафедры анатомии, гистологии и патоморфологии БГСХА А.А. Оножеев О 59 Иммунитет сельскохозяйственных животных Методическое пособие. – Улан-Удэ: Издательство государственной сельскохозяйственной академии. – 2010г. Бурятской В данном методическом пособии представлены основы специфической защиты организма сельскохозяйственных животных от воздействия болезнетворных микроорганизмов. Описаны механизмы гуморального и клеточного иммунного ответа, а также особенности становления колострального ответа. Предназначена для студентов ветеринарного и технологического факультетов. УДК 48.73 © Оножеев А.А., 2010 ©Бурятская государственная сельхозакадемия., 2010 3 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие …………………………………………………………..…………..5 Антигены и антитела……………………………………………………………...7 Иммунная система и ее функции……………………………………………..….8 Гуморальный иммунный ответ…………………………………………………12 Классы иммуноглобулинов…………………………………………………..…13 Клеточная основа иммунного ответа……………………………..…………….14 Первичный и вторичный иммунные ответы………………………….……….15 Секреторная иммунная система………………………………………………..15 Иммунологическая толерантность…………………………………….………16 Пассивный колостральный иммунитет…………………………………..……17 Регуляция иммунных реакций…………………………………………….……24 Иммунопрепараты………………………………………………………………26 Препараты для активной иммунизации………………………………………..27 Патологические иммунные реакции……………………………………………29 Иммунология размножения животных………………………………………...33 Теории иммунитета……………………………………………………………...33 Некоторые особенности иммунной реактивности в фило- и онтогенезе……34 Факторы, влияющие на реактивность и возможность их учета в работе ветеринарного врача……………………………………………………….….…39 Лимфатическая система…………………………………………………………39 Иммуннодефицитные состояния………………………..……….……………..46 Стресс и иммунитет………………………………………………………….…..46 Практическое значение иммунитета……………..…………………….……….47 Местные проявления анафилаксии……………..………………………………47 Литература……………………..…………………………………………………52 4 Предисловие Иммунитет (от лат. Immunitas – освобождение или избавление от чего – либо) иммунологическая реактивность или иммунология) изучает генетические, молекулярные и клеточные механизмы реагирования организма на различные вещества антигенной природы. Ими могут быть белки, полисахариды, нуклеопротеиды, микроорганизмы и генетически чужеродные клетки и ткани. Основоположники классической иммунологии Луи Пастер и И.И. Мечников рассматривали иммунитет как невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям. В 1945 году английский ученый П. Медавар доказал, что иммунитет предохраняет организм не только от возбудителей инфекционных болезней, но и от любых других генетически чужеродных для данного организма клеток и тканей. Исследованиями последних десятилетий было доказано, что иммунный механизм организма срабатывает на чужие клетки и ткани, если они отличаются только по одному гену гистосовместимости (по минимальному признаку). Под иммунитетом сегодня следует понимать способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих в себе признаки генетической чужеродности. Различают иммунитет: - врожденный видовой иммунитет, являющийся наследственным признаком данного вида животных (рогатый скот не более сапом, рожей свиней и др. заразными заболеваниями; лошадь не восприимчива у чуме собак и т.п.); - приобретенный, в свою очередь, может быть естественными и искусственными: - естественный вырабатывается в результате контакта с чужеродным началом антигенной природы в естественных условиях (после перенесенной чумы, рожи, оспы и др.). Разновидностью естественного иммунитета является иммунитет, обусловленный переходом антител матери с кровью (через плаценту) или с молоком в организм плода и новорожденного – колостральный. - искусственный (активный и пассивный): - активный искусственный – приобретенный иммунитет – связан с иммунизацией организма микробными телами (при проведении профилактических прививок) или с помощью убитых или ослабленных патогенных микробов. - пассивный достигается введением в неиммунизированный организм сыворотки, содержащей готовые антитела против микробов и их токсинов (например, противостолбнячная, противодифтерийная сыворотка и др.). Кроме того, выделяют следующие виды иммунитета: 5 1) антитоксический, направленный на нейтрализацию бактериальных токсинов, ядов змей, насекомых и т.д.; 2) антимикробный, проявляющийся фагоцитозом, выработкой антител, способствующих растворению, агглютинацией микроорганизмов, облегчающих их фагоцитоз; 3) противовирусный, заключающийся в выработке противовирусных антител, образовании в лимфоидных клетках особого белка – интерферона, подавляющего размножение вирусов; 4) противоопухолевый, заключающийся в уничтожении клеток, имеющих признаки эмбрионального тератогенного характера. В процессе усложнения организмов появились новые, более совершенные, специализированные защитные взаимосвязанные реакции клеточного и гуморального иммунитета. В осуществлении клеточного иммунитета решающая роль принадлежит Т-лимфоцитам. К ним относятся Т - супрессоры и Т – хелперы, клетки – помощники, основное назначение которых принять информацию о наличии чужеродного агента и сообщить эту информацию покоящимся неактивным Т-лимфоцитам. Последние под влиянием синтезируемого Тхелперами интерлейкина- 2 в считанные часы активируются, превращаясь в Т – киллеры, клетки-убийцы, разрушающие с помощью синтезируемых ими белков-ферментов объекты, несущие чужеродную информацию. Макрофаги, фагоцитирующие чужеродный объект, выполняют в реакциях клеточного иммунитета роль антигенпредставляющих клеток. Разрушив чужеродный объект, они объединяют освободившийся при этом чужеродный антиген с собственным антигеном совместимости, по которому клетки иммунной системы «узнают» друг друга и выносят этот комплекс на свою клеточную мембрану. Эту информацию и распознают Т-хелперы. Гуморальный иммунитет связан с деятельностью В – лимфоцитов – клеток, имеющих общую с Т-лимфоцитами клетку-предшественницу. Однако в отличие от Т-лимфоцитов, место образования некоторых хроршо известно – вилочковая железа (тимус), у птиц это сумка фабриция, красный костный мозг, В-лимфоциты формируются в других органах. Получив информацию о наличии в организме чужеродного антигена, стимулированные таким образом В-лимфоциты оседают в селезеночных лимфатических фолликулах или лимфатических узлах и начинают усиленно размножаться, образую плазматические клетки, функция которых сводится к выработке антител (иммуноглобулинов). Каждая плазматическая клетка вырабатывает антитела только против одной антигенной детерминанты. Если антиген имеет несколько различных детерминант, «работает» несколько клонов иммунокомпетентных клеток линии В. Этим достигается специфичность иммунного ответа. Следовательно, состояние организма отражает совокупность реактивности, резистентности и состояния иммунитета. 6 Антигены и антитела Антигены (от лат. Anti – против, genes – род, происхождение) – это вещества, несущие признаки генетической чужеродности и способные при их введении в организм вызывать развитие специфических иммунологических реакций. Антигенные свойства присущи не только белкам, но и сложным полисахаридам, а также некоторым искусственным высокополимерным соединениям. Все они должны характеризоваться чужеродностью, антигенностью, иммуногенностью и специфичностью. Чужеродность – основное и главное свойство антигенов. Антигенность – способность антигенов к синтезу антител (одни антигены обладают большей способностью к образованию антител, другие – меньшей). Иммуногенность – способность к формированию иммунного состояния (иммунитета) под влиянием в основном факторов микробного происхождения. Все полноценные антигены характеризуются специфичностью: способностью вступать в реакцию с соответствующими им антителами. Иммунологическая специфичность белковых антигенов определяется аминокислотным составом и последовательностью их расположения в полипептидной цепи; концевыми аминокислотами цепи; структурой белковой молекулы и антигенными детерминантами (поверхностно расположенными химическими группами), которыми определяется их иммунологическая специфичность. Различают несколько видов антигенной специфичности. Видовая специфичность связана с видовой особенностью животного. Групповая специфичность обусловлена различиями среди особей внутри одного вида (например, группа крови человека). Этидва вида получили название изоантигенов и представляют собой полисахаридные комплексы. Теперь они именуются аллотипами. Типоспецифичность в отличие от групповой специфичности связана с микроорганизмами, с их типовыми особенностями (пневмококки по своим полисахаридным антигенам делятся на многие типы). Гетероспецифичность и гетероантигены – антигенные комплексы (чаще всего антигенные детерминанты), общие для животных разных видов, иногда даже очень отдаленных друг от друга. Так, антиген Форсмана встречается в эритроцитах много видов животных (овец, лошадей, собак, кошек, мышей и даже кур). Функциональная специфичность обусловлена функциональным родством различных антигенов. У азных жиыотных белки, выполняющие одну и ту же функцию, имеют антигенное сходство (белки хрусталика, альбумины крови, инсулин и др.) Антитела – белки (иммуноглобулины), образующиеся в организме животного под влиянием парэнтерального введения антигена. Они обладают способностью специфически взаимодействовать с данным антигеном, и 7 благодаря этому качеству антитела являются одним из основных специфических факторов иммунного состояния животных. Различают пять классов иммуноглобулинов: IgG, IgM, IgA, IgE, IgA. Общее количество всех иммуноглобулинов в сыворотке крови составляет около 2,5%, т.е. более 1/3 всех белков крови. Синтезируются антитела в лимфоидных органах и циркулируют в крови. Секреторные антитела (секреторные иммуноглобулины класса А) выделяются слизистой оболочкой в просвет кишечника и дыхательных путей, где они осуществляют свою защитную функцию. Реакция специфического взаимодействия антител с антигенами проявляется в виде ряда феноменов: реакции агглютинации, преципитации, кольцепреципитации, иммунофлюоресценции; конкуренции с радиоактивным антигеном, лизиса, цитотоксичности, опсонизации и т.д. При электрофоретическом фракционировании сыворотки крови животных антитела мигрируют в составе гамма - глобулинов, поэтому их и относят к этому классу белков сыворотки крови. Число возможных антител велико (полагают, что их число не менее 10000). По международной классификации все сывороточные белки, ранее именовавшиеся гамма глобулинами, теперь называются иммуноглобулинами. Молекулярная масса иммуноглобулинов колеблется от 150000 до 900000. После иммунизации животных вначале появляются в крови антитела класса IgM, затем IgG и позже IgA. Большую массу иммуноглобулинов составляет IgG (70 – 80%), на долю IgA приходится 10 – 1,5%, на IgM – 5 – 10%, а IgE и Ig A – всего лишь около 0,2 %. После введения антигена впервые обнаруживаются в крови через 3 – 4 дня. В этот период (латентный) в организме происходят процессы восприятия антигенной стимуляции и ее реализация в виде синтеза иммуноглобулинов. После иммунизации в течение определенного времени синтез иммуноглобулинов сохраняется на высоком уровне, затем концентрация их постепенно убывает. Динамика накопления и исчезновения из крови антител после иммунизации зависит от ее кратности. В зависимости от этого различают первичный и вторичный иммунные ответы. Вторичный иммунный ответ развивается не только при повторной иммунизации, проводимой через 2 – 4 недели после первой. Способность к вторичному иммунному ответу сохраняется в течение длительного периода времени (месяцы и даже годы), благодаря иммунологической памяти. Иммунная система и ее функции Основным органом иммунитета является лимфоидная система, в которой различают центральные и периферические образования лимфоидного происхождения. К центральным лимфоидным органам относятся тимус, фабрициева сумка у птиц, пейеровы бляшки, миндалины и костный мозг. 8 Лимфатические узлы, селезенка и кровь представляют периферические лимфоидные образования. У млекопитающих животных тимус появляется на шестой неделе эмбрионального развития. Тимус (зобная, грудная, вилочковая железа) является центральным, первичным, лимфоидным органом, состоит их двух долей, разделенных на более мелкие дольки. В каждой дольке имеются корковый и мозговой слои. В корковом слое много малых лимфоцитов (тимоцитов), отличающихся высокой митотической активностью, а в мозговом слое тимоциты встречаются в меньшем количестве. Из эпителиальных клеток в мозговом слое тимуса местами образуются островки – тельца вилочковой железы. Лимфоциты коркового слоя прогрессивно дифференцируются в зрелые Т-лимфоциты и мигрируют в мозговой слой, а затем в кровь. На ряду с Тлимфоцитами из вилочковой железы выделяются в кровь гуморальные вещества (гормоноподобные), стимулирующие созревание Т-лимфоцитов. Лимфоциты в тимусе располагаются островками, и получили они название пакетов Кларка, в каждом из которых находятся 1-2 макрофага. Из высокой митотической активности в тимусе высоко содержание нуклеиновых кислот, больше, чем в других тканях. Тимус формируется на ранних стадиях утробного развития, и его масса увеличивается до периода половозрелости, а относительная масса его уменьшается с момента рождения. Однако орган полностью никогда не исчезает. При удалении вилочковой железы у молодняка развиваются тяжелые трофические расстройства, характеризующиеся истощением, замедлением роста дерматитами и диареей. Иммунные нарушения проявляются атрофией тимусзависимых зон селезенки и лимфатических узлов, ослаблением иммунных реакций. Сумка Фабрициуса (Фабрициева сумка) этот орган имеется только у птиц; располагается на дорзальной поверхности прямой кишки и с помощью протока связан с задней камерой клоаки. Развивается к 13-му дню эмбрионального развития у кур. Фабрициева сумка является онтогенетически вторым из первичных лимфоидных органов у птиц. Это полое образование соединяется с клоакой протоком, выстлано слизистой оболочкой в виде первичных и вторичных складок, на поверхности которых локализованы многочисленные лимфатические узелки. В них различают центральную – мозговую и периферическую – корковую зоны. В мозговом слое преобладают большие и средние лимфоциты, а в корковом- малые лимфоциты. Инволюция сумки начинается с 8-1 недели жизни цыплят; удаление ее сопровождается прекращением синтеза антител. Пейеровы бляшки (групповые лимфатические фолликулы) располагаются в подслизистом слое тонкого отдела кишечника и представляют собой совокупность отдельных зародышевых центров, окруженных скоплениями лимфоцитов. Эти лимфатические образования 9 отделены от просвета кишечника только эпителием, между клетками которого тоже встречаются лимфоциты. Костный мозг является одним из центральных органов иммунной системы, где из стволовых клеток формируется В-система лимфоидных клеток. Такое мнение подтверждается тем, что большинство лимфоцитов костно - мозгового происхождения относится к В-лимфоцитам. Периферические (вторичные) лимфоидные органы. Лимфатические узлы представляют собой встроенные в систему лимфатических сосудов фильтрующие станции из лимфоретикулярной ткани. У млекопитающих лимфатические узлы – многочисленные образования, локализованные в местах слияния лимфатических сосудов. Они располагаются по пути только лимфы и потому являются важнейшими барьерно - фильтрационными органами, в которых задерживаются и подвергаются фагоцитозу микроорганизмы и различные чужеродные частицы. Лимфатические узлы – периферические органы лимфоидного кроветворения и иммунной защиты. На антигенное воздействие в лимфоидной ткани узла образуются плазматические клетки и система эффекторных Т-клеток. Лимфоидная ткань узла представлена многочисленными клетками лимфоидного ряда, макрофагами с ретикулярными клетками и капиллярнососудистой сетью. В наружной зоне узла (корковое вещества) располагаются лимфатические фолликулы, а в центре узла – мозговое вещество. Зона между корковым и мозговым веществами, состоящая из диффузной лимфоидной ткани, именуется паракортикальной зоной. Лимфатические фолликулы коркового вещества из-за неравномерного распределения клеток разных типов при окрашивании имеют неоднородный характер. Светлые центры в фолликулах появляются под влиянием антигенного воздействия на организм животного. Эти светлые центры отсутствуют в лимфатических фолликулах животных в период их эмбрионального развития, а также у особей, выращенных в стерильных условиях. В центре фолликулов имеются особые дендритные клетки сложной отростчатой формы, на которых фиксируется комплекс антиген – антитела, где и осуществляется их контакт с В-лимфоцитами. В светлом центре располагаются свободные макрофаги, фагирующие продукты распада лимфоцитов, погибающих при массовом антигеном раздражении. В периферической зоне фолликулов сосредоточены преимущественно малые лимфоциты (В-клетки). Фолликулы лимфатического узла относятся к тимуснезависимым образованиям лимфоидной системы, микроструктура, которая зависит от фазы иммунного ответа. Паракортикальная зона заполнена Т-лимфоцитами и относится к тимусзависимым образованиям. В этой зоне располагаются макрофаги с многочисленными отростками. Полагают, что они индуцируют пролиферацию и дифференциацию Т-лимфоцитов в клетке Киллеры клеточного иммунитета. 10 Мозговые тяжи узла располагаются по ходу кровеносных сосудов в мозговом веществе и поддерживаются с помощью ретикулярных волокон. По ходу этих тяжей, от корковой зоны к воротам, происходит созревание плазматических клеток. Лимфа в лимфатическом узле циркулирует по лимфатическим синусам, в просвете которых находятся фиксированные клетки с отростками, свободные макрофаги и лимфоциты. В синусах происходит поглощение значительной части антигенов. Гемолимфотические узлы встречаются у животных в виде небольших желтых и красных узлов вдоль грудной, брюшной аорты и почечных сосудов, и по строению они сходны с обычными лимфатическими узлами. Предполагают, что в гемолимфатических узлах и после рождения сохраняется миелоидное кроветворение. Лимфоидные образования пищеварительного тракта в слизистой оболочке пищеварительного тракта на всем его протяжении имеются скопления лимфоидных элементов лимфоидных элементов в виде диффузной лимфоидной ткани, одиночных фолликул и группы фолликул. К наиболее крупным лимфоидным образованиям относится глоточное лимфоидное кольцо. Пейеровы бляшки – скопление лимфоидной ткани в подвздошной ткани в подвздошной, слепой и ободочных кишках. Лимфоидные фолликулы кишечной стенки по строению и клеточному составу схожи с фолликулами лимфатических узлов. В лимфоидных образованиях кишечника происходят иммунологические реакции, опосредованные Т- и В – лимфоцитами. Предполагают, что здесь образуются в значительном количестве плазматические клетки, которые и синтезируют иммуноглобулины типа А. Селезенка располагается на большой кривизне желудка, а у жвачных – на рубце. У разных видов животных она имеет разные формы и размеры. Характерный цвет селезенки (от красно-коричневого до сине-фиолетового) обусловлен наличием в ней значительной массы крови. Селезенка является также одним из основных лимфоидных органов, в котором синтезируются преимущественно антитела гуморального типа. Кроме того, в селезенке при участии макрофагов происходит разрушение эритроцитов («кладбище эритроцитов»), продукты распада которых (железо, белки) вновь используются в синтетических процессах. Основным в структуре селезенки является опорно - сократительный аппарат, состоящий из капсулы и системы трабекул. Межтрабекулярное пространство заполнено белой и красной пульпами. Белая пульпа представляет собой совокупность округлых светло-серых узелков, рассредоточенных по всему органу. Число этих узелков у крупного рогатого скота больше, чем у лошадей и свиней. Светлый центр узелка селезенки соответствует фолликулам лимфоузла и является тимусзависимым участком. Строение центра характеризует функциональное состояние узелка, и изменяется оно при инфекционных процессах. Узелок окружает маргинальная зона, состоящая из Т – и В – 11 лимфоцитов и макрофагов, где происходит, по видимому, кооперативное взаимодействие клеток разных типов в иммунном ответе. В результате такого взаимодействия В-лимфоциты пролиферируют и дифференцируются в плазматические клетки, которые накапливаются в тяжах красной пульпы. Красная пульпа занимает большую часть (до 70%) массы селезенки и располагается между узелками и трабекулами. Цвет пульпы обусловлен содержанием значительного количества эритроцитов. На ряду с ними в ретикулярной ткани органа содержатся плазматические клетки и макрофаги. Через красную пульпу проходят многочисленные сосуды (артериолы, капилляры, и венозные синусы). Между синусами красной пульпы располагаются селезеночные (пульпарные) тяжи, в которых много лимфоциов, и здесь происходит созревание плазматических клеток. Макрофаги же пульпы фагоцитируют поврежденные эритроциты, участвуют в обмене железы. Гуморальный иммунный ответ Организм животных реагирует на антигенное воздействие синтезом белков, специфически родственных антигенов, вызвавших их синтез. Эти специфические белки синтезируются лимфоидными клетками и получили название антител. Все белки, имеющие аналогичное молекулярное строение, типичное для антител, теперь именуются иммуноглобулинами. В связи с этим понятие «иммуноглобулины» и «гамма-глобулины» не следует рассматривать как синонимы, так как не все иммуноглобулины по электрофоретической подвижности относятся к определенной гаммаглобулиновой фракции. Иммуноглобулины представляют собой мономеры и полимеры белковой молекулы, состоящей из 4-х полипептидных цепей. Мономер же состоит из 2-х идентичных легких полипептидных цепей (L-цепи), образованных из 220 аминокислот с молекулярной массой около 250000, и двух идентичных тяжелых полипептидных цепей (Н – цепи), состоящих из 450 аминокислот с молекулярной массой около 50000. Все 4 полипептидные цепи образуют Yобразную молекулу с помощью дисульфидных мостиков. Анализ последовательности расположения аминокислот как в легких, так и в тяжелых полипептидных цепях иммуноглобулинов показал, что аминокислоты, связанные со свободными NH2 – группами полипептидной цепи, характеризуются разными последовательностями в различных антителах. Это и понятно, так как они синтезируются не одной клеткой, и даже не одним клоном иммуно - компетентных клеток. Безграничное разнообразие специфичности антител объясняется, таким образом, многочисленными различиями в строении N-концевой части полипептидных цепей иммуноглобулинов. В отличии от переменной N-концевой части, вторая часть компетентной цепи именуется постоянной частью, т.к. имеет относительно меньше вариантов в пределах вида животных. Постоянные части тяжелых цепей, 12 составляющие большую часть молекулы антитела, определяют свойства последних (антигенность). Классы иммуноглобулинов По номенклатуре принятой Всемирной организацией здравоохранения (1964), иммуноглобулины в зависимости от структуры постоянной части тяжелых цепей молекул антитела делятся на следующие классы: IgG (гаммацепь), IgM (мю – цепь). Кроме того, в пределах класса могут быть еще деления на подгруппы – IgG1, IgG2 или IgА1 и IgА2 и т.д. Сведения о свойствах различных классов иммуноглобулинов получены в основном в результате изучения их у человека и подопытных животных. В отношении же домашних животных данные об иммуноглобулинах пока еще недостаточно полны. Однако у большинства животных имеются те же классы иммуноглобулинов, что и у человека. Иммуноглобулин G относится к классическим антителам, обнаруживается в сыворотке крови всех млекопитающих и птиц, а также в их тканевой жидкости. Молекулы белка имеют относительно небольшой размер и вес (150000), и два активных центра. Иммуноглобулин участвует почти во всех реакциях, проводимых с участием антител. Он не проходит через плацентарный барьер животных. Иммуноглобулин Н – крупные 19 S-молекулы (мол. вес 900000), каждая из них имеет от 5 до 10 активных центров. Он отличается от других типов иммуноглобулинов по ряду свойств и является, по видимому – первым классом в эволюции антител (у акул он является единственным типом иммуноглобулинов). Иммуноглобулин М - локализуется в основном в сосудистом русле, в тканевой жидкости встречается в меньшем количестве. Он относится к классу иммуноглобулинов, которые первыми появляются после иммунизации и только через 2-3 дня синтезируются в другие виды иммуноглобулинов. Иммуноглобулин А является основным классом иммуноглобулина, содержащихся в различных секретах организма (слеза, слюна), а также в выделениях слизистых оболочек трахеи, бронхов, желез пищеварительного тракта. Таким образом, иммуноглобулин А покрывает слизистую оболочку перечисленных органов в виде иммунологической антисептической пленки. Устойчивость слизистой оболочки пищеварительного тракта к действию трипсина и пепсина обусловлена наличием в слюне и выделениях желез желудка и кишечника иммуноглобулина А. Кроме того, резистентность слизистой связывают с секреторным (транспортным) белком, который, соединяясь с молекулой иммуноглобулина, образует димер из двух молекул IgА. В содержимом кишечника и фекалиях были обнаружены антитела (копроантитела), которые исследованиями последних лет были отнесены к иммуноглобулинам класса А. Они характеризуются устойчивостью к 13 гидролизу и, по –видимому, выполняют защитную роль при кишечных инфекциях. Иммуноглобулин А содержится в молозиве большинства животных и является основным типом молозивного иммуноглобулина. Иммуноглобулин Д в обычных условиях содержится в сыворотке крови в очень низких концентрациях. В последние годы были получены данные, Д близка к молекуле IgG и чрезвычайно чувствительна к действию протеолитических ферментов. Предполагается, то молекулы иммуноглобулина Д содержат длинный шарнирный участок, более доступный действию ферментов. Иммуноглобулин Е относится к классу иммуноглобулинов, который синтезируется главным образом в слизисто-дыхательного и желудочнокишечного трактов, а также в региональных лимфатических узлах. В сыворотке же крови IgE содержится лишь в очень низкой концентрации. Значительная часть этого иммуноглобулина связана с тучными клетками кожи и базофилами. Предполагают, что главная функция IgE состоит в том, что он стимулирует выделение гистомина при аллергических явлениях. Молекулы IgE состоят из двух L и двух Н – цепей, связанных между собой дисульфидными связями. Клеточная основа иммунного ответа Циркулирующие в периферических лимфоидных органах, крови, лимфе и других тканях В – клетки, снабженные рецепторами, вступают в контакт с антигенами. В результате такого контакта происходят деление и дифференцирование этих клеток, конечным продуктом которых являются образование и формирование зрелой плазматической клетки. В зрелой плазматической клетке содержатся небольшой овальное эксцентрически расположенное ядро и резко базофильная (пиронинофильная) цитоплазма. Такая клетка и служит специально для синтеза и секреции антител. Предполагается, что секреция иммуноглобулинов осуществляется только клетками, происходящими из В-лимфоцитов. Однако реализация такого гуморального иммунного ответа в значительной степени стимулируется кооперацией В-клеток с другими клетками. У животных, лишенных Т-лимфоцитов, антитела против большинства антигенов не образовывались. При пересаживании и Т-В-клеток развивался нормальный иммунный ответ. Механизм кооперации между В-и Т – клетками повидимому, заключается в том, что соответствующий антиген связывается с рецепторами В-Т-клеток. Мостик, образовавшийся между В- и Т – лимфоцитами, способствует лучшей фиксации антигена, и, возможно, этим обусловливается выделение каких-то веществ Т-клетками для стимуляции Вклеток. В гуморальном, иммунном ответе важная роль отводится и макрофагам. Бесспорным является тот факт, что антигены вызывают более выраженный иммунный ответ, если они предварительно были фагированы макрофагами. 14 Изменения, возникающие на клеточном уровне вследствие антигенной стимуляции, можно проследить в периферических лимфоидных органах. В лимфоузлах антиген с током лимфы из коркового слоя через паракортикальную зону переносится в мозговой слой и по пути поглощается макрофагами, а также П – Т – клетками. Через день после иммунизации в корковом слое, в лимфоузлах появляются первые иммунобласты. На 5 – 6 дни иммунобласты регистрируются в паракортикальной зоне, а с 6-го дня не только иммунобласты, но уже плазматические клетки встречаются в мозговом слое узла. Со временем число плазматических клеток прогрессивно возрастает, и они полностью могут заполнить мякотные шнуры лимфатических узлов. В селезенке же первые иммунобласты появляются уже через день после инъекции антигена в периаритериальных зонах. Незрелые плазматические клетки здесь появляются с третьего дня. С четвертого дня они концентрируются уже в виде зрелых плазматических клеток в красной пульпе селезенки. Зародышевые центры возникают в периферических лимфоидных органах на пятый день после антигенной стимуляции. Первичный и вторичный иммунные ответы Сущность первичного иммунного ответа заключается в том, что после первого антигенногно воздействия в организме животных обнаруживают относительно мало антителообразующих клеток, а в крови соответственно низок титр антигена. Вначале обычно синтезируются IgM – антитела, которые вскоре почти полностью элиминируются. Зпатем в крови появляются IgG, концентрация которых, достигнув максимального уровня, постепенно тоже исчезает. Значительная часть образовавшихся при первичном иммунном ответе клеток годами может циркулировать в крови. При повторном (вторичном) введении в организм того же антигена эти иммунокомпетентные клетки немедленно дифференцируются в антителообразующие клетки. Такая иммунная реакция именуется вторичной (бустерной) и сопровождается образованием антител, большая часть которых относится к иммуноглобулинам класса G или А. Способность организма животных по-разному реагировать на повторное (многократное) введение одного и того же антигена называется иммунологической памятью. Клетки же, несущие такую информацию, соответственно именуются клетками памяти. К ним относят клетки типа В и Т. Секреторная иммунная система Еще в 1927году А.М. Безредка сформулировал положение о местном иммунитете – о способности слизистых оболочек продуцировать антитела. И только в 1967 году было установлено наличие секреторного 15 иммуноглобулина А. Эти же иммуноглобулины, обнаруженные в кале животных, получили название копроантител. Большая часть иммуноглобулинов, содержащихся в слизистых оболочках или секретах, состоит из двух молекул иммуноглобулина А, соответствующих своим аналогам в крови, и из одной дополнительной полипептидной цепи, именуемой секреторным компонентом (транспортная часть). Секреторный компонент синтезируется в эпителиальных клетках (мол. вес 50000) и связывается с молекулами иммуноглобулина А на слизистой оболочке. Секреторный компонент образуется избытком независимо от наличия антител, поэтому он встречается в различных секретах, а в молоке он представлен в виде гликопротеина А. Иммуноглобулин А синтезируется плазматическими клетками и их предшественниками в подслизистой оболочке. Около 80 % плазматических клеток, встречающихся в кишечнике, имеют рецепторы с IgA – структурой, т.е. являются продуцентами IgA. Пейеровы же бляшки синтезируют IgM. Скопление в подслизистой оболочке лимфоцитов, а затем возникновение плазматических клеток и появление секреторных антител обусловлены местным воздействием антигена: колонизацией слизистых оболочек микробами. Известно, что у животных – гиотобиотов лимфоидные образования в желудочно-кишечном тракте не устанавливаются. Но если заселить пищеварительный тракт не устанавливаются. Но если заселить пищеварительный тракт у гнотобиотов микробами, то уже в течение нескольких дней у них формируются лимфоидные образования, и образуются секретирующие IgA- плазматические клетки. В отличие от других иммуноглобулинов секреторный IgAхарактеризуется гораздо большей стойкостью к протеолитическим ферментам, значение которой трудно переоценить. Помимо секреторного иммуноглобулина А, выполняющего главную роль в механизме местной противоинфекционной защиты, в слизистых оболочках и их секретах встречаются также IgM и IgG, которые, повидимому, имеют здесь локальное образование. В молозиве сельскохозяйственных животных содержатся в основном иммуноглобулины класса IgA, а у жвачных – IgG. Иммунологическая толерантность Еще в 1945 году Р. Оуэн при изучении дизиготных телят – двоен установил, что в крови таких телят после рождения в течение всей последующей жизни циркулируют эритроциты обоих животных, т.е. какое-то количество эритроцитов в крови второго теленка Р. Оуэном такое явление было названо эритроцитарной мозаикой. Фактической датой открытия иммунологической толерантности считается 1953 год. В 1953 году М. Гашек и П. Медавар с сотрудниками независимо друг от друга установили, что эмбрионы на внедрение антигенов 16 реагируют таким образом, что развивающийся из них организм после рождения теряет способность отвечать выработкой антител на данные антигены и активно их отторгать. Таким образом, под иммунологической толерантностью следует понимать состояние ареактивности: отсутствие иммунологической реактивности против каких-либо определенных антигенов (веществ антигенной природы). Иммунологическая толерантность характеризуется следующими особенностями: - иммунологическая толерантность формируется под влиянием веществ антигенной природы; - толерантность отличается специфичностью, т.е. она сохраняется только в отношении тех антигенов, которыми была индуцирована; - толерантность характеризуется разной степенью ее выраженности. О высокой толерантности говорят, когда трансплантант не отторгается более 100 дней, частичной – до 60-90 дней и слабой – менее 60 дней. Состояние иммунологической толерантности зависит от ряда факторов. Иммунологическая толерантность может быть вызвана введением чрезмерно больших доз антигена (вакцин). Она также вызывается при многократном или постоянном поступлении в организм небольших количеств антигена. В первом случае говорят о толерантности зоны избыточности, а во втором – о толерантности зоны недостаточности. Особо важное практическое значение имеет толерантность, отмечающаяся у животных на ранних стадиях развития. Необходимо иметь в виду, что в этом плане иммунологически толерантными являются плоды и животные в период новорожденности, и это обстоятельство должно учитываться при проведении профилактических иммунизаций. Пассивный колостральный иммунитет Беременность – физиологическое состояние материнского организм, обусловленное развитием в его утробе себе подобных, и поэтому она сопровождается функциональными перестройками практически всех систем организма животного и усилением обменных процессов для поддержания матери и обеспечения прогрессирующего роста плода. В связи с этим несоблюдение научно обоснованных рекомендации по уходу и содержанию, кормлению животных может привести к нарушению нормального течения беременности. В начале беременности практически энергетическая потребность не возрастает, но требования к качественной стороне рациона повышается. По мере роста и развития плода матка увеличивается и опускается на дно брюшной полости, оттесняя кишечник. Заметно увеличивается объем циркулирующей крови (на 20-25 %), и в связи с этим возрастают нагрузки на сердечно-сосудистую систему беременных животных. 17 При нормальном течении беременности заметных отклонении в обмене веществ не должно быть. Рационы беременных животных должны содержать достаточное количество белков, углеводов, жиров, витаминов, микро- и макроэлементов, и при составлении их должно учитываться то, что потребность организма животных в питательных веществах особенно резко возрастает в последние два месяца беременности. Так, обмен веществ у нетелей к концу стельности возрастает на 1\3 по сравнению с обменом в неоплодотворенном состоянии. У овцематок на пятом месяце суягности среднесуточный прирост плода увеличивается почти в 3 раза по сравнению с четвертым месяцем. В это период происходит прогрессирующее нарастание сухого вещества в теле плода и интенсивная минерализация его костной ткани. С учетом этого рациона беременных животных в этот период необходимо обогащать кормами, богатыми протеином, витаминами и минеральными веществами (кальции, фосфор). Исключительно важное значение в профилактике болезней периода новорожденности имеет своевременный запуск стельных коров. Продолжительность сухостойного периода должна быть не менее 60 дней, и она вызвана не только тем, что в этот период происходит интенсивный рост и развитие плода, но и образованием и накоплением молозива в молочной железе беременных животных. У нетелей уже на пятом месяце стельности происходит заметное накопление глобулинов в молочной желез, когда, по существу, она лишена секреторной функции. Специальные наблюдения, проведенные нами по выявлению значения длительности сухостойного периода на качественный состав молозива, показала следующее. При обычной продолжительности сухостойного периода (два месяца) в молозиве первого удоя концентрация белков составляла 15-16%. При сухостое, длившемся 30 дней, содержание белков и в молозиве первого удоя уменьшилось в 2 раза. И, наконец, у коров, доившихся до самого отела, количество белков в молозиве было таким, как в обычном товарном молоке – до 3%. Соответственно низкими были и концентрации иммунных глобулинов в молозиве коров, продолжительность сухостойного периода которых была меньше двух месяцев. Отсюда следует конкретный вывод о том, что стельные коровы должны вовремя переводиться в группу сухостоя. В сухостойный период необходимо ограничить в рационе долю сочных и легко бродящих кормов и исключить из него недоброкачественный силос, имея в виду, что в составе даже доброкачественного силоса велико содержание различных органических кислот (до 0,6 л в дневной норме силоса). Поэтому при силосном типе кормления сухостойных коров резервная щелочность крови у них бывает очень низкой и она отрицательно сказывается на развитии плода. Установлено, что у телят, родившихся от таких коров, заметно снижается устойчивость к различного рода заболеваниям. По составу молоко животных первых дней лактации заметно отличается от молока более позднего периода и именуется оно молозивом (по латыни – 18 колострум). В молозиве почти в 2 раза больше сухих веществ и различных солей. Содержание белков в молозиве в 5 раз больше, чем в молоке. Богат и разнообразен его витаминный состав, в нем много лейкоцитов, значительно содержание ферментов и гормонов. И, наконец, в молозиве всех видов домашних животных велика концентрация иммунных глобулинов. Отсюда становится совершенно очевидным, что молозиво для новорожденных животных имеет исключительно важное значение (питательное и профилактическое) для их нормального развития. В период утробного развития питание плода сельскохозяйственных животных осуществляется через материнскую плаценту, т.е. все необходимое для его нормального роста и развития питательные вещества поступают из организма матери. Отсюда очевидно, что качество кормового рациона беременных животных оказывает существенное влияние на физиологическое состояние развивающегося плода. После рождения новорожденное животное оказывается в совершенно иных, чем в утробе матери, условиях, и оно нуждается в пище, которая была бы для него полноценной и легко усвояемой. Именно такой пищей и является молозиво сельскохозяйственных животных. В молозиве первого удоя очень высока концентрация белковых веществ (у коров до18%, овцематок до 20%), из которых у коров более 70%, овцематок более половины составляют иммунные глобулины. Однако следует иметь в виду, что содержание этих иммуноактивных белков в молозиве заметно уменьшается уже в течении первого дня лактации. Так, в молозиве коров третьего удоя, т.е. к концу первого дня после отела, уровень иммуноглобулинов снижается в 3 с лишним раза (до 3,2±0,24 г/%). А к пятому дню лактации остаются лишь следы этих иммуноглобулинов (0,10±0,01 г/%). Аналогичным образом уменьшается содержание этих иммунокомпетентных белков в молозиве и у других видов сельскохозяйственных животных. Опыты, проведенные с целью выяснения возможности колостральной иммунизации новорожденных животных, позволили установить следующее. У коров, иммунизированных в период стельности, содержание специфических паратифозных агглютининов в молозиве первого удоя устанавливалось в очень высоких концентрациях (от 1:6000 до 1:100000). Широкие колебания титра антител в молозиве разных животных, повидимому, обусловлены индивидуальными особенностями их иммунологической реактивности. С течением лактации специфических иммуноглобулинов в молоке быстро снижалась. В молоке этих же коров на десятый-пятнадцатый день лактации они выявлялись лишь в разведениях 1:50 и 1:100. Давно было известно, что молоко, в особенности молозиво, обладает антибактериальным и превентивным свойствами. Теперь можно уже с уверенностью утверждать что, эти свойства молока и молозива обусловлены наличием в них соответствующих специфических иммуноглобулинов (антител). 19 После рождения сельскохозяйственных животных проходят в своем развитии ряд периодов, из которых наиболее уязвимым, в смысле их устойчивости к негативным воздействиям среды, следует считать период новорожденности. В этом период развития они характеризуется рядом особенностей, главной из которых является относительная физиологическая незрелость систем, обеспечивающих защиту организма животных от болезнетворных факторов среды. Следует помнить, что в начале индивидуального развития и животных отмечается функциональная незрелость коры головного мозга. В этот период физиологические процессы у них регулируются за счет безусловных врожденных рефлексов. У новорожденных животных недостаточно развита пищеварительная система (преджелудки у жвачных). Из-за отсутствия свободной соляной кислоты низкая общая кислотность содержимого сычуга. В связи с этим, повидимому, создаются благоприятные условия для размножения болезнетворных микроорганизмов и этим, возможно, объясняется широкое распространение желудочно-кишечных расстройств среди животных данного периода развития. Основные морфологические преобразования рубца, сетки и книжки совершаются на третьем месяце жизни после рождения животного. В молочный период секреция слюнных желез зависит от способа выпойки молока животным выделяется больше слюны, которая способствует образованию рыхлого сгустка, легко поддающегося перевариванию. При быстрой же выпойке молока у животного выделяется мало слюны, переваривание молока ухудшается. Жвачный период у телят впервые проявляется в3-недельном возрасте. Однако при раннем приучении телят к растительным кормам жвачка устанавливается у 10-15 дневных телят. Рефлекс пищеводного желоба проявляется у телят до 2-месячного возраста, а затем он угасает. Способ выпойки молока телятам влияет на рефлекс смыкания губ пищеводного желоба. При выпойке молока телятам из сосковой поилки рефлекс смыкания пищеводного желоба проявляется активнее и сильнее. Очень важно иметь в виду, что при выпойке молока телятам из ведра, особенно проголодавшимся, молоко может оказаться в преджелудках вследствие размыкания пищеводного желоба и обусловить развитие соответствующих патологии. Поэтому выпойка молока телятам должна проводиться из сосковой поилки. У телят, родившихся физиологически незрелыми по разным причинам, легкие расправляются очень медленно ( в течение нескольких часов и даже суток), что является причиной их частичного спадания. В связи с этим задерживается переход эмбриональной формы кровообращения в постэмбриональную и увеличивается возможность возникновения и развития легочных патологии. Наши наблюдения показали, что телята и ягнята, облизанные матерью сразу же после рождения, вскоре встают и сосут. Новорожденные, по какойлибо причине удаленные от матери и не облизанные ею, встают гораздо позднее (через 3 и более часов). Процесс облизывания для новорожденных 20 имеет огромное значение для тонизирования скелетной мускулатуры, усиления кровообращения и активизации органов и систем. Установлено нами, что если овцематка не начала облизывание ягненка в течении первых 10минут после рождения (критический период), то она может не признать своего ягненка. Такое часто случается с первоокотками, и опытные чабаны знают об этом. Издавна было известно, что приплод от иммунных матерей обладает высокой устойчивостью к этому заболеванию. Вакцинацию стельных коров для профилактики паратифа молодняка за рубежом стали практиковать еще в 20-х годах. В дальнейшем вакцинацию беременных животных стали использовать и при других инфекционных заболеваниях. У коров, иммунизированных против паратифа, устанавливают высокое содержание агглютинирующих антител в сыворотке их крови (от1:600 до 1:5000), а в молозиве этих животных концентрация этих антител была еще более высокой (до1:110000 у отдельных особей). Более интересные данные были получены при внутривымянная вакцинация обуславливает формирование пассивного иммунитета у молодняка из-за более высокого уровня антител, выделяемых с иммунным молозивом. В опытах по многократному введению антигена (4-5) в молочную железу сухостойным коровам была выяснена возможность накопления в ней агглютинирующих антител в очень больших концентрациях. В молозиве этих животных паратифозные антитела устанавливались в разведении 1:10000. Следует помнить о том, что приобретенный через молозиво иммунитет у новорожденных является эффективным только в той среде, в которой содержалась мать. Поэтому при переводе телят в другие животноводческие объекты (например комплексы) повышается вероятность контакта животных с такими возбудителями заболевании, против которых у них отсутствует материнские антитела – иммуноглобулины. В связи с этим резко возрастает возможность их заболевания, что должно быть предупреждено строжайшим наблюдением ветеринарно-санитарных правил в этих новых условиях их содержания. Большинство животных при рождении имеют недоразвитый механизм теплорегуляции, поэтому температура тела у них в первые дни жизни бывает неустойчивой и зависит от температуры окружающей среды. В течении первых двух недель жизни температура тела у новорожденного в значительной степени находится в зависимости от интенсивности его обменных процессов (химическая теплорегуляция), другими словами, постоянство температуры тела животных в этот период развития во многом зависит от качества и количества получаемого ими материнского молозива. Со временем, по мере роста шерстного покрова и накопления подкожного жирового слоя, формируется физическая терморегуляция. Поэтому необходимо иметь в виду, что у новорожденных животных физиологические механизмы теплорегуляции еще не совершенны, и с учетом этого они должны содержаться в помещениях с соответствующим их физиологии микроклиматом. 21 Белки крови выполняют в организме животных весьма важные функции, и одной из важнейших функции, в частности глобулинов, является их участие в иммунных процессах. У новорожденных сельскохозяйственных животных, еще не накормленных материнским молозивом, содержание в их крови белковых веществ бывает незначительным из-за отсутствия у них иммуноглобулинов. Иммуноглобулины – это белковая фракция сыворотки крови, в которой содержатся антитела. Они появляются впервые в крови новорожденных сельскохозяйственных животных спустя некоторое время после скармливания материнского молозива и только на 2-3-и сутки жизни концентрация их достигает максимального уровня. Содержание этих белков сохраняется на высоком уровне сравнительно недолго. Со временем концентрация белков сыворотки крови у молодняка снижается из-за прогрессирующего падения уровня иммуноглобулинов, содержание которых ко второму месяцу жизни животных становится минимальным. Необходимо помнить, что у новорожденных животных, по какой-либо причине не получивших в течение первого дня жизни материнское молозиво, в сыворотке крови иммуноглобулины устанавливаются в очень низких концентрациях. У всех видов сельскохозяйственных животных при рождении иммуноглобулины не обнаруживаются. Отсутствие в крови новорожденных этих иммуноактивных белков объясняется тем, что иммуноглобулины, как высокомолекулярные белковые вещества, не проходят через плацентарный барьер материнского организма. У большинства сельскохозяйственных животных плод отделен 5-6 барьерами, препятствующими прохождению крови матери в организм плода. Таким образом, плацента является надежной преградой, препятствующей проникновению в организм плода микроорганизмов. Иммуноглобулины, так же как и антитела, впервые появляются в сыворотке крови новорожденных телят, ягнят и поросят спустя некоторое время 93-4 часа) после скармливания материнского молозива, и на 2-3 сутки их жизни концентрация этих иммуноактивных белков достигает максимального уровня. При своевременном и частном молозивном кормлении содержание иммуноглобулинов в крови новорожденных животных должно находиться на уровне 40-45% от общего количества белков крови. Первые дни жизни молодняка сельскохозяйственных животных характеризуется рядом физиологических особенностей, одной из которых является повышенная проницаемость слизистой оболочки кишечника, когда глобулины молозива всасываются в нативном виде. Механизм всасывания глобулинов молозива в натуральном виде в кишечнике новорожденных животных объясняется следующим образом. Во-первых, слизистая оболочка кишечника в этот период развития животных обладает высокой поглотительной (фагоцитарной) активностью, и на ней в начале отсутствует слизь. Во-вторых, в кишечном соке новорожденных животных еще относительно мала концентрация ферментов, и к тому же в молозиве 22 содержится ингибитор трипсина – вещество, подавляющее активность фермента. Таблица 1. Типы плацент Кровообращение матери и плода Виды животных Материнская плацента Хорион плода Эндо- Соед. Эпи- Маточн Эпи- Мезен- Эндотелии ткань телии просвет телии хима телии Эпителиохо- + + + + + + + Лошадь, риальная свинья, КРС, верблюд Синдесмох + + + + + + Овца, о-риальная коза, олень, косуля Эндотелиох + + + + Хищные о-риальная животные и приматы Гемохориал + + + ь-ная Гемоэндоте+ Кролики, лиохориальн морская ая свинка, крыса Способ передачи антител С молозивом С молозивом Диаплацен -тарно Диаплац ен-тарно Диаплац ен-тарно Поглотительная способность слизистой кишечника у новорожденных животных сохраняется в течение срока после рождения. У телят и ягнят высокая проницаемость кишечного тракта для иммуноглобулинов длится до двух суток, а у поросят – до 100 часов. Однако исследования, проведенные в последнее время, показали, что интенсивность всасывания иммуноглобулинов молозива заметно убывает уже в течение первого дня жизни. В связи с этим работники животноводства – специалисты, доярки и чабаны должны организовать кормление новорожденных животных так, чтобы они получали материнское молозиво как можно раньше после рождения – в течение первых двух часов жизни и часто, не менее 3-4 раз в сутки в первые два дня жизни. При организации кормления новорожденных телят необходимо учитывать одно очень важное обстоятельство, суть которого заключается в том, что теленок должен быть накормлен парным материнским молозивом, так как при охлаждении, как и при перегревании, молозиво теряет свои защитные свойства. Термические воздействия вызывают инактивацию биологически активных веществ молозива. 23 Регуляция иммунных реакций В организме животных еще до антигенного воздействия предшествуют клоны клеток, способные синтезировать самые разнообразные антитела (Р.В. петров, 1987). Таким образом, уже к моменту созревания иммунной системы в организме имеется совокупность клонов иммунокомпонентных клеток, обеспечивающих продукцию самых разнообразных молекул антител на антигенное воздействие самого различного происхождения. Отсюда следует, что возможности иммунной системы детермированы генетически. Несмотря на достаточно высокую степень автономности, иммунная система организма находится под сложным влиянием нервно-эндокринной системы. Особого внимания заслуживает влияние иммунную систему гипоталамуса, передней доли гипофиза и коры надпочечников (Г-ПДК-КН). Известно, что после введения в организм животного средних и больших доз кортизона и при длительных стрессовых воздействиях происходит обеднение лимфоидной ткани и уменьшение в крови числа малых лимфоцитов. Одновременно с этим отмечается уменьшение массы лимфоузлов, селезенки и тимуса. Синтез гуморальных антител может тормозить под влиянием гормона коры надпочечников. Кроме специфического воздействия на иммунную систему глюкокортикостероиды обусловливают и общее снижение белкового синтеза в организме животных. При этом необходимо иметь в виду, что предшествуя иммунизации гормональная стимуляция оказывает сильное иммунодепрессивное воздействие на иммунную систему вакцинированных животных. Антитела, синтезирующиеся в ходе многократно повторяющегося антигенного воздействия, в конце концов вызывают подавление ответной иммунной реакции против вызвавшего ее антигена. Высокие титры циркулирующего в крови иммуноглобулина обуславливают заметное торможение или даже полное угнетение иммунного ответа. Поэтому иммунизация новорожденных животных нередко оказывается безрезультатной. Другими словами, материнские колостральные антитела наряду с обеспечением иммунного состояния новорожденных могут подавлять формирование активного иммунного состояния на воздействие того или иного антигена. Механизм такого угнетающего действия колостральных антител на формирование у новорожденных активного иммунного состояния объясняют тем, что антигены при связывании с антителами (колостральными в данном случае) утрачивают свою иммуногенность. Между колостральными антителами и рецепторами иммунокомпонентных клеток идет конкуренция за антиген, введенный в организм этого животного. Предполагается также, что подавление иммунного ответа может быть вызвано повреждением иммунокомпетентных клеток комплексами антиген – антитело. Поэтому ревакцинацию животных рекомендуется проводить только после достижения титра антител 24 наивысшего уровня (пика). Другими словами, повторную иммунизацию обычно проводят по истечении 40 дней после первой. Отчетливая иммунная реакция, развивающаяся на повторное введение антигена через такой интервал, обусловливается благодаря образовавшимся за это время клеткам памяти. На состояние и функцию иммунной системы оказывает влияние полноценность кормовых рационов. Неполноценное, особенно по белку и незаменимым аминокислотам, кормление животных сопровождается угнетением у них иммунного ответа. Витаминная недостаточность может быть причиной формирования пониженной (слабой) иммунной реакции. Доказаны роль и значение витаминов А, В и С в становлении иммунного состояния у различных видов животных. Стрессовые факторы, так же как и неблагоприятные микроклиматические условия в помещениях, могут сказаться на эффективности вакцинации. Установлено благоприятное, стимулирующее влияние ультрафиолетовых лучей. Принцип усиления поствакцинального иммуногенеза был установлен французским иммунологом Г. Рамоном (1924), и им был введен термин «адъювант». Возможность неспецифической стимуляции иммунного ответа основана на способности различных веществ (адъювантов) усиливать синтез специфических антител. В качестве адъювантов используется гидрат окиси алюминия, алюминиевокалиевые квасцы, желатин, масла растительного и животного происхождения, сапонин, витамины В12 и адъювант Фрейнда в двух формах. В неполной форме адъюванта Фрейнда содержится минеральное масло и эмульгатор, а в полной – еще убитые туберкулезные бактерии. Адъюванты вводятся либо вместе с вакциной, либо одновременно с вакциной, но в разные участки туловища животного. Механизм действие адъювантов пока еще достаточно не выяснен. Предполагается, что адъюванты обусловливают депонирование антител. Не исключается возможность их стимулирующего действия на иммуногенез. Практическим ветеринарным специалистам важно знать о том, в какой мере различные антигены влияют друг на друга при формировании иммунного состояния. В начале нашего столетия Михаэлис установил, что иммунная реакция, развивающаяся на введении одного антигена, может угнетаться при введении различных антигенов, или с небольшим интервалом по времени, необходимо учитывать принцип конкуренции антигенов. При введении иммунопрофилактических мероприятии следует иметь в виду, что на иммунные процессы оказывают влияние антибиотики. Сущность отрицательного влияния антибиотиков на иммуногенез заключается, повидимому, в том, что они оказывают тормозящее воздействие на биосинтез белков в организме этих животных. Поэтому антибиотикотерапию следует проводить спустя несколько дней после вакцинации. 25 Иммунопрепараты Формирование иммунного состояния у животных осуществляется путем активной иммунизации (вакцинации), когда организм животного сам активно продуцирует специфические антитела (иммуноглобулины) против соответствующего антигена. При пассивной же иммунизации иммунный статус формируется благодаря введению в организм животного специфических иммуноглобулинов (антител против тех или иных инфекции). При проведении пассивной иммунизации необходимо иметь в виду следующее: иммунное состояние создается сразу же после введения соответствующих иммунопрепаратов (иммунная сыворотка, иммуноглобулины, молозиво); иммунный статус длится до 2-3- недель; возможность развития аллергической реакции при повторном введении иммунопрепарата. И, наконец, при пассивной иммунизации возможна частичная или полная нейтрализация впоследствии вводимых антигенов. Иммунные сыворотки – это сыворотки крови животных, подвергшихся массивным инъекциям соответствующего антигена, содержащие поэтому антитела в очень высоких титрах. Гипериммунные сыворотки обычно получают в условиях биофабрик от лошадей, рогатого скота и свиней. При необходимости повторного введения гипериммунных сывороток надо быть особенно осторожным из-за возможности развития у прививаемых животных аллергических реакции (сывороточная болезнь, или анафилаксия). Антитоксины. Это специфические иммуноглобулины, способные связывать и нейтрализовать токсины различного происхождения. Так имеются гипериммунные сыворотки, содержащие такого назначения антитела. Антитоксический иммунитет отличается высокой специфичностью. Следует помнить о том, что успех лечения во многом зависит от своевременности введения антитоксина, и для успешного достижения этой цели необходимо его вводить внутривенно. Эффективность действия антитоксинов ограничена 2-3- неделями. Гамма-глобулины. Антитела – иммуноглобулины, образующиеся в результате естественного преобладания или искусственной иммунизации, содержатся, как правило, только в гамма-глобулиновой фракции плазмы крови. В гамма-глобулиновых препаратах содержится широкая гамма антител, образовавшихся в результате естественного контакта животных с самыми различными антигенами. Поэтому гамма-глобулиновая фракция сыворотки крови с богатым спектром антибактериальных и антивирусных антител широко используется для терапии и профилактики болезней молодняка. Применение препаратов гамма-глобулина показано при кровопотерях, гипопротеинемиях, патологии печени, нефритах, протеинуриях и поражениях ионизирующими лучами. Препарат вводится подкожно или внутримышечно в дозах 0,5-2 мл/кг массы тела. Внутривенное введение препарата не рекомендуется. 26 Препараты для активной иммунизации Животное, переболевшее инфекционной болезнью, как правило, становится невосприимчивым к повторному заражению тем же возбудителем. На этом принципе основана активная иммунизация, сущность которой заключается в том, что в организм животного вводятся для достижения этой цели живые, ослабленные, инактивированные формы возбудителей болезни или продукты их обмена (вакцины). Живые вакцины – это ослабленные посредством культивирования или пассажей через организм невосприимчивых животных или слабовирулентные (вирулентные) штаммы возбудителя, которые на восприимчивых животных потеряли способность к контрактному заражению. В настоящее время живые вакцины приобретают все большую значимость из-за быстроты наступления у привитых животных иммунного состояния, его стабильности и длительности, возможности подавления эпизоотического процесса. Живые вакцины дают возможность перехода от индивидуальной вакцинации к массовым методам иммунизации – пероральной и аэрозольной вакцинации. В прошлом в ветеринарии широко применялись симультанные прививки, сущность которых состояла в том, что организм животного одновременно с вакциной вводилось определенное количество специфических иммуноглобулинов (антисыворотка) для обеспечения пассивного иммунитета до формирования активного иммунного состояния. В качестве живых вакцин используются аттенуированные (ослабленные) штаммы возбудителей инфекционных болезней. Речь в данном случае идет об искусственном снижении вирулентности возбудителя соответствующей их обработкой, но иммуногенные свойства у них при подобной обработке должны сохраняться полностью. Сущность ослабления их вирулентности сводится к тому, что в результате многократных пассажей возбудитель адаптируется к условиям. Совершенно отличающимся от обычных естественных условии его жизнедеятельности (репродукции). Пассажирование их осуществляется на искусственных питательных среда с различными ингибирующими добавками и как правило, в необычных температурных условиях. Обязательным условием такой аттенуации (ослабления) является сохранение иммуногенных свойств возбудителя. Инактивированные вакцины – это вакцины, состоящие из микроорганизмов, потерявших в результате обработки способность к размножению. Инактивированные вакцины в отличии от живых не обеспечивают формирование напряженного и длительного иммунного состояния. Но тем не менее они все еще используются, особенно в ветеринарной практике (например для борьбы с ящуров). 27 Эти вакцины имеют сложный состав, в который входят не только иммунизирующие компоненты, но и инактивирующие вещества, обладающие токсическим действием. В качестве инактивирующих веществ используются химические соединения, прошедшие проверку на пригодность в производстве вакцин. В настоящее время для изготовления вакцин в основном используются кристаллвиолет (кристаллический фиолетовый) и формалин. Формалин, в отличии от других дезинфектантов, характеризуется тем, что одновременно он инактивирует бактерии, и превращает токсические продукты их обмена в анатоксины. Кроме того, формалин обеспечивает длительное сохранение антигенной структуры возбудителей. Иммунизирующие свойства бактериальных и вирусных культур ослабляются или утрачиваются при прогревании в течение часа уже при температуре 56ºС, поэтому применение тепла в производстве вакцин не оправдало себя. Пока еще не нашли достаточного использования в производстве ветеринарных вакцин ультразвук, ультрафиолетовые лучи и ионизирующие излучения. Анатоксин (токсоид) – это очищенный и обезвреженный экзотоксин токсинообразующих микроорганизмов. Бактериальные экзотоксины обладают высокими иммуногенными свойствами и способны вызывать достаточно напряженный и длительный иммунитет. Применяют их в жидком, естественном для них виде или в виде комплексного соединения с алюминием. Антиген, осажденный на аллюминийфосфате, медленно высвобождается после подкожного введения и вызывает иммунное состояние как при многократном введении жидкого препарата. Аутовакцины – это вакцины, полученные из штаммов возбудителя, извлеченного из патологического материала животных определенного поголовья и используемые затем только на этом поголовье животных. Такие местные штаммы возбудителя инфекционной болезни в силу своей специфичности обуславливают формирование более напряженного иммунитета, чем вакцины фабричного (государственного) изготовления. Для приготовления аутовакцин обычно используют инактивированные формалином культуры бактерии, выделенных во время эпизоотии в данном хозяйстве. Их производство должно быть разрешено соответствующими государственными органами. Интерфероны – низкомолекулярные кишечные белки, ингибирующие образование чужеродных нуклеиновых кислот в живых клетках. Они синтезируются сенсибилизированными Т-лимфоцитами под влиянием антигена в присутствии макрофагов. Интерферон характеризуется неспецифическим действие, и оно заключается в нарушении транскрипции информационной РНК. Его синтез стимулируется как инактивированным, так и живым вирусом, и поэтому интерферон является весьма эффективным лечебно-профилактическим средством при вирусной инфекции. Интерферон, образовавшийся в клетках в результате контакта с инфекцией, защищает и 28 другие клетки, который, в свою очередь, при контакте с вирусом самостоятельно начинают продуцировать его, но при этом они остаются незараженными. Таким образом, интерферону принадлежит основная роль в борьбе с вирусной инфекцией. Патологические иммунные реакции При применении иммунопрепаратов могут иметь место побочные и вредные реакции. Часто эти реакции развиваются вследствие неправильного применения иммунопрепаратов или отклонения в реактивности у иммунизированных животных. Прививочные реакции необходимо отличать от послепрививочных осложнении – патологии, которые в норме не должны встречаться после прививок. Прививочные же реакции в этом отношении не только допустимы, но и желательны, и они не вызывают серьезных и продолжительных изменении в организме привитых животных. Прививочные реакции обычно проявляются в идее местных или общих реакции организма. Локальные реакции на месте введения иммунопрепарата включаются в виде тестоватых припухлостей, исчезающих, как правило, через две недели. Появление местных реакции при вакцинации является свидетельством эффективности этих прививок. Примерами таких прививочных реакции могут быть появление пустул при оспенных прививках, ограниченного струпа при вакцинации против трихофитии. Изменения же общего состояния организма после вакцинации проявляются в форме кратковременных лихорадочных реакции, некоторого снижения продуктивности (удой, привесы, яйценоскость) и беспокойным (возбужденным) состоянием привитого животного. Послепрививочные осложнения могут быть вызваны иммунопрепаратом (вакциной, сывороткой) патогенных микроорганизмов, в частности гнойной микрофлоры, в результате которых развиваются абсцессы. При проведении вакцинации, особенно массовой, возрастает возможность вспышки инфекционной патологии (чума и рожа свиней, оспа птиц и др.). имеются в виду те случаи, когда в стаде, подвергающемся иммунизации, есть животные находящиеся в латентной стадии заболевания. Вакцинация нагрузка в этом случае, когда в стаде, подвергающемся иммунизации, есть животные, находящиеся в латентной стадии заболевания. Вакцинация нагрузка в этом случае провоцирует вспышку этих инфекции. К числу послепрививочных осложнении следует отнести и аллергическую патологию. Такие состояния часто возникают при прививках животных вакцинации, содержащими антибиотики. Прорывы иммунитета – возникновение специфического заболевания у животного, иммунизированной против этой болезни. Такие прорывы иммунного состояния случаются часто при иммунизации вакциной, хранившейся без соблюдения правил, 29 предусмотренных в наставлении. Живые вакцины следует хранить обязательно в прохладном и защищенном от света месте (в холодильнике) иначе вакцина быстро теряет свою активность. Прорывы иммунитета могут иметь место при использовании вакцины из дефектных ампул. Вакцинный материал должен иметь нормальный вид и хорошо резуспензировать (равномерная суспензия без хлопьев). Специалисты должны знать о том, что среди вакцинированных животных встречаются и такие, у которых формируется слабое иммунное состояние (ослабленные, плохо упитанные животные и животные с новорожденной иммунной недостаточностью). Несоблюдение правил проведения иммунизации может явиться причиной прорыва иммунитета. К ним могут быть отнесены: недостаточная гомогенизация вакцин перед вакцинацией; использование вакцин с истекшим сроком годности; проведение прививок живыми вакцинами при одновременном испоьзовании кормов, содержащих антибиотики; неразрешенные комбинированные прививки. О всех случаях послепрививочных осложнении необходимо ставить в известность вышестоящие ветеринарные инстанции. Аллергические осложнения обычно непредсказуемы, но тем не менее при проведении вакцинации, особенно массовых, надо быть готовыми к тому, чтобы предотвратить такие осложнения. Симптоматическая терапия аллергических осложнении (анафилактических реакции) должна быть основана на своевременном применении антигистаминных средств и кортикостероидов (антигистаминовый препарат АН3 в сочетании с преднизолоном). Доза для крупного рогатого скота – 20 мл АН3 внутримышечно и по5-10 мл препарата преднизолона тоже внутримышечно Рекомендуется также применение сердечно-сосудистых средств. При острых аллергических реакциях (анафилактический шок) следует использовать адреналиновую терапию (0,1%-ный раствор адреналина в дозе 5-10 мл крупному рогатому скоту, 0,5-1,0 мл для свиней). Аллергические реакции. Иногда иммунобиологические реакции приобретают необычный, явно патологический характер и проявляется в виде реакции повышенной чувствительности всего организма или его отдельных систем. Состояние повышенной чувствительности (аллергическая реакция) развивается у сенсибилизированных животных. Сенсибилизация (чувствительность к повторному введению аллергена) достигается введением в организм животного полных антигенов, а также гаптенов (низкомолекулярные соединения), превращающихся при соединении с белком в полные антигены. Аллергические реакции в клинической практике проявляются в вида анафилаксии, сывороточной болезни, идиосинкразии, аутоаллергии, инфекционных и лекарственных аллергии, а также в форме местных проявлении аллергии. В зависимости от сроков клинического проявления аллергические реакции подразделяются на два типа: аллергия немедленного типа (секунды 30 и минуты после введения антигена) и аллергия замедленного типа, когда реакция развивается через 24-48 часов после инъекции аллергена. К аллергическим реакциям немедленного типа относится: анафилаксия, сывороточная болезнь, сенная лихорадка и аллергическая бронхиальная астма. Анафилаксия – греч. Anaphylaxis – отсутствие защиты , беззащитность – повышенная и качественно измененная чувствительность организма на повторное введение аллергена. Гиперчувствительность такого рода обуславливается наличием в организме этих животных иммуноглобулинов, обладающих стабильностью к связыванию с клетками – тучными клетками. Эти иммуноглобулины установлены в виде так называемых реагинов у людей, страдающих сенным насморком, астмой и другими спонтанными аллергиями. Реагины являются иммуноглобулинами, принадлежащими к классу Е, и они обнаружены у крупного рогатого скота и собак. В реакции анафилаксии участвуют также иммуноглобулины класса G. Однако их способность к связыванию с тучными клетками выражена слабее, чем у иммуноглобулинов Е, у которых способность к сохранению сенсибилизации длится неделями. Комплекс симптомов, развивающихся при анафилаксии, является следствием реакции антиген – антитело, происходящей на мембране клеток, в результате которой высвобождаются фармакологически высокоактивные соединения. К числу этих соединении относится гистамин и высвобождается он из гранул тучных клеток, а также из тромбоцитов и лейкоцитов. Гистамин повышает сократимость гладкой мускулатуры, увеличивает проницаемость сосудов расширяет капиллярную сеть. Наряду с гистамином из тучных клеток высвобождается гистамин (ингибитор свертывания крови) и серотонин. Клиническое проявление анафилаксии определяется также пролонгированным действием брадикинина и липопротеина (SPS-A) с гистаминоподобными свойствами. Брадикинин обусловливает сужение бронхиол, повышает проницаемость сосудов и вызывает гипотензивное состояние на почве расширения сосудистой системы. У крупного рогатого скота анафилактическая реакция проявляется следующими признаками: слезо- и слюнотечение, крапивница, отеки различных участков кожи и слизистых оболочек, кашель одышка. Температура тела у них понижается, уменьшается количество нейтрофилов, возрастает количество калия в крови. Тяжелый шок завершается, как правило, летальным исходом. При вскрытии обнаруживают отек легких и кроизлеяния в них, а также гиперемию печени, почек желудочно-кишечного тракта. Аналогичную картину шока можно наблюдать и у овец. К анафилактическому шоку чувствительны свиньи. У них шок проявляется быстрым снижением артериального давления, резким повышением содержания гистамина и летальным коллапсом. При более длительном течении шокового состояния у свиней наблюдается рвота, 31 одышка, цианоз и двигательные расстройства. В крови уменьшается количество лейкоцитов и тромбоцитов. При вскрытии устанавливают гиперемию и отечные изменения в легких и кишечнике. У лошадей анафилаксия сопровождается учащением дыхания и сердечной деятельности, усилением перистальтики кишечника, потоотделением. Морфологические изменения крови такие же, как и у свиней. Сывороточная болезнь развивается в результате введения животным какой-либо сыворотки (чаще всего иммунной, гипериммунной) и проявляется повышением температуры тела, появлением сыпей по телу, покраснением, припуханием и зудом на месте инъекции сыворотки. Кроме того, при сывороточной болезни воспаляются суставы, отекают веки и губы, развиваются воспалительные изменения в лимфатических узлах и почках. Сенная лихорадка (поллиноз) возникает при повторном попадании в дыхательные пути, на слизистую глаза и носа пыльцы растении во время их цветения и проявляются развитием в них воспалительной экссудации, а иногда даже повышением температуры тела. Бронхиальная астма характеризуется приступами удушья с резким затруднением выдоха (экспираторная одышка) из-за спазма бронхов. Аллергенами могут быть субстраты растительного и животного происхождения. Аллергия замедленного типа. Аллергические реакции замедленно типа развиваются в результате воздействия минимальных доз аллергена и осуществляется не антителами, а иммунными клетками тимусзависимых популяции (Т-лимфоцитами). К гиперчувствительности замедленного типа относятся инфекционные аллергические реакции, классическим примером которых являются туберкулиновые реакции. У животных, инфицированных туберкулезом, на месте введения аллергена развивается воспалительный процесс, характеризующийся вначале эмиграцией в очаг воспаления полиморфноядерных нейтрофилов, а затем лимфоцитов и моноцитов. Воспалительная припухлость достигает максимального размера через 48 часов, и в центре очага воспаления происходят некробиотические изменения. Аналогичные воспалительные изменения отмечается при внутрикожной инъекции аллергена при многих бактериальных, вирусных грибковых инфекциях, а также при паразитарных заболеваниях. Некоторые из этих реакции имеют диагностическое значение. Лекарственная аллергия. Медикаментозные средства, кроме гормональных, в большинстве своем являются никзкомолекулярными соединениями. Антигенные свойства они преобладают в том случае, если они сами или продукты их метаболизма соединяются с тканевыми белками. Образование подобных гаптенобелковых комплексом обуславливается наличием у лекарственных средств реакционноспособных амино- , нитро -, азо- и карбоминовых групп, а у белков – карбоксильных, гидроксильных, сульфгидрильных групп и аминокислотных радикалов. 32 Имеются сведения о том, что к лекарственным средствам особенно реактивны измененные белки организма. Необходимо иметь в виду, что антигенное воздействие могут оказать антибиотики. В частности, пенициллин и стрептомицин обладают высокими сенсибилизирующими свойствами. Иммунология размножения животных Оплодотворенная яйцевая клетка является соединением белков с различными свойствами. Известно, что сперматозоиды самцов, введенные в организм парэнтерально или в половые пути, вызывают иммунный ответ клеточного и гуморального характера. Однако в природе, несмотря на иммунологическую несовместимость матери и плода, происходит нормальный процесс роста и развития плода в утробе матери на всем протяжении плодоношения. Между организмом матери и плодом устанавливается иммунологическая толерантность – взаимотерпимость. Предполагают, что такая взаимозащита обусловлена барьерными способностями плаценты и плодных оболочек: через этот мощный барьер иммуноглобулины (антитела) матери не проходят в плод. Таким образом, при нормальном физиологическом развитии беременности плод находится в условиях строгой, надежной изоляции. Нарушение целостности этого барьера различного происхождения сопровождается иммунопатологическими нарушениями воспроизводительной способности самок сельскохозяйственных животных. Теории иммунитета В последние десятилетия исследования по выяснению роли антигена в синтезе антител проводились в направлении двух групп теории: селекционных и инструктивных. По мнению представителей селекционного направления, роль антигена сводится (подборе) уже предшествующих антител или в избирательной селекции – стимуляции клонов клеток, синтезирующих гомологичные антигену антитела. Н.Ерне (1957) считал, что крови всегда содержатся готовые модели антител, способные связаться с любым антигеном и что вслед за этим происходит синтез нового поколения специфических иммуноглобулинов. Теория Полинга (теория отпечатков) предполагала, что антиген является матрицей, на поверхности которой иммунные клетки продуцируют антитела с соответствующими свойствами, т.е. она основана на признании структурного сходства детерминированных групп антигена и антитела. Детерминантная группа антигена, по мнению Полинга, выполняет роль прямой матрицы – штампа, на котором иммуноглобулины приобретают соответствующую пространственную конфигурацию. 33 В 1949 году Бернет И Феннер выдвинули теорию непрямой матрицы (инструктивную теорию), согласно которой антиген не участвует в синтезе антител непосредственно, а косвенно – антиген стимулирует продукцию ферментов, регулирующих синтез специфических иммуноглобулинов. Позже Бернет (1964) предложил клонально-селекционную теорию, которая более полно объясняет основные механизмы иммунного процесса. Суть теории заключается в том, что синтез антител осуществляют особые линии мезинхимальных клеток (клоны) и что антиген избирательно стимулирует продукцию соответствующего ему антитела. Исследования, проведенные в этом направлении, полностью подтвердили клонированность лимфоидных клеток. Некоторые особенности иммунной реактивности в фило- и онтогенезе. Сложная система иммунной защиты организма возникла в результате длительного исторического развития животного мира. Эта система представлена кроветворно-лимфоидным комплексом. При этом, если кроветворная ткань выполняет функцию универсального гемопоэза, то выделившаяся из нее у млекопитающих лимфоидная ткань функционирует как самостоятельная иммунная система. Основная же функция иммунной системы – поддержание генетического гомеостаза (постоянства) соматических клеток путем распознавания, взаимодействия и элиминации из организма мутантных клеток и других чуждых ему субстанций, возникших эндогенно или попавших экзогенным путем. В эволюционном аспекте из клеточных элементов, выполняющих защитную роль на самых ранних этапах развития животного мира, первыми появились фагоциты. Поглощение ими микробов и других веществ, как отмечал И.И. Мечников, есть пищеварительная функция, возникшая с первой появившейся клеткой. У многоклеточных организмов наблюдается и другой механизм неспецифической защиты – аллогенная ингибиция. Суть заключается в том, что у животных, не имеющих еще иммунной системы, пересаженные клетки и ткани плохо приживаются и нередко отторгаются. Предполагают, что механизм такого отторжения связан со структурным и биохимическим несоответствием поверхностей пересаженных клеток донора с клетками реципиента. С появление у позвоночных кроветворных органов механизм защиты становится более совершенным. Кроме стволовых и гемопоэтических клеток, а также мобильных фагоцитов, возникает новый тип клеток фиксированные ретикулярные макрофаги, имеющие отростчатую форму и связанные друг с другом подобно сети. Они образуют плацдарм для развертывания иммунных реакций. На более поздних этапах филогенеза, начиная с миног, у животных возникает обособленный первичный лимфоидный орган- тимус. Он служит источником тимусзависимых лимфоцитов, ответственных за клеточный 34 иммунитет, - Т-лимфоциты. Этим лимфоцитам принадлежит ведущая роль в трансплантационном, противоопухолевом и противовирусном иммунитете, гиперчувствительности (аллергии) замедленного типа и в аутоиммунных процессах. У рыб, птиц и млекопитающих появляется и другой вид лимфоцитов, предшественников антителообразующих плазматических клеток – В-лимфоциты. Дифференцировка их осуществляется в фабрициевой сумке птиц и в неизвестном еще ее эквиваленте у млекопитающих. Влимфоциты выполняют главную роль в реакциях гуморального иммунитета имеющего важное значение в защите организма от большинства бактериальных инфекций, в развитии гиперчувствительности немедленного типа и некоторых аутоиммунных болезней. Кроме первичных лимфоидных органов – тимуса и эквивалента фабрициевой сумки, определяющих иммунную компетентность лимфоцитов, у млекопитающих образуются и вторичные лимфоидные органы – лимфоузлы, селезенка и скопления лимфоидной ткани, встречающиеся по всему организму. Лимфоциты, которые заселяют их, возникают из стволовых клеток кроветворной ткани под влиянием тимуса и фабрициевой сумки или ее эквивалента. Следовательно, вторичные лимфоидные органы состоят из смешанных популяций Т- и В-лимфоцитов. В этих органах происходят реакции клеточного и гуморального иммунитета. Главной функциональной фигурой лимфоидной ткани является иммунологически компетентная клетка – лимфоцит. Он служит клеткой – эффектором в реакциях гиперчувствительности замедленного типа, трансплантационном иммунитете, предшественником антителообразующих плазматических клеток и носителем иммунной памяти. Несомненно, что в онтогенезе, как и в филогенезе, способность организма к специфическому иммунному ответу непосредственно связана с развитием лимфоидной системы и ее основных клеточных элементов. При этом в работах ряда исследователей показано, что у млекопитающих иммунная реактивность начинает развиваться еще в эмбриональный период и окончательно оформляется лишь на определенном этапе физиологического созревания организма. На ранних стадиях развития организма его реактивность осуществляется на молекулярном и клеточном уровнях. При ее нарушениях или извращениях могут возникнуть наследственные заболевания. В это время организм эмбриона не дает патологических реакций на инфекцию или эти реакции слабо выражены. Иммунная реактивность эмбриона проявляется не в виде выработки защитных антител, аллергических реакций или специфической стимуляции фагоцитоза, а прежде всего в форме специфического изменения процессов роста и дифференцировки тканей эмбриона. Эта формообразовательная реакция, характерная для первичной иммунной реактивности, имеет огромное значение для регуляции тех процессов, которые происходят в эмбриогенезе. 35 Введение в эмбриональный организм чужеродных антигенов изменяет процесс дифференцировки тканей (клеток), предназначенных во взрослом состоянии для выработки защитных антител, вследствие чего этот организм после рождения может оказаться толерантным (нечувствительным) к вводившемуся антигену. В организме животных имеется врожденная толерантность к антигенам собственных тканей. Врожденная толерантность может возникнуть к чужеродным антигенам, в том числе и к инфекционным, способным проникать через плацентарный барьер в эмбриональный период. Такие новорожденные сами окажутся нечувствительными к данному возбудителю, но они будут являться источником инфекции для других. В противоположность этому желательным является получение толерантности к генетически чужеродным антигенам при трансплантации органов и тканей. Приобретенную толерантность (иммунный паралич) можно вызвать путем парентерального введения чрезмерно больших и реже малых доз антигена, а также многократного введения обычных доз антигена через короткие интервалы. В наших опытах при иммунизации кроликов спермой быков толерантность развивалась у большинства животных после шести-семи введений антигена. Появлению толерантности благоприятствуют незрелость лимфоидной ткани, ее гипоплазия под влиянием ионизирующего излучения и иммунодепрессоров, а также другие воздействия, приводящие к уменьшению количества иммунокомпетентных клеток. Важное значение в формировании первичной иммунологической реактивности, как уже отмечалось, принадлежит тимусу, который предопределяет тип дифференцировки стволовых клеток в лимфоциты, участвующие в иммунных реакциях клеточного типа. Вторичная иммунная реактивность у млекопитающих формируется значительно позже и максимальной величины достигает у взрослых организмов, в тканях которых морфогенетические процессы в основном завершены. Она проявляется совершенствованием и специфической стимуляцией фагоцитарной реакции и образованием гуморальных антител против различных вредных факторов. У плодов и новорожденных возможно образование небольшого количества неспецифических антител типа тяжелых иммуноглобулинов, но обычно им передаются материнские антитела (через плаценту или после рождения с молозивом и молоком). Такие пассивно перенесенные антитела служат для временной защиты организма от инфекций, под покровом которой развиваются механизмы активного иммунитета. С развитием реактивности организма меняется и характер течения инфекций. Так, на ранних стадиях заболевание протекает невыраженно и к концу эмбрионального периода приобретает признаки инфекции новорожденных. В то же время наблюдается некоторая рефрактерность к токсическим инфекциям и отсутствуют совсем аллергические болезни. 36 Зависимость возникновения болезней от возраста показана в работах многих отечественных исследователей. Возрастная реактивность обусловливает ряд особенностей в состоянии основных факторов иммунной защиты, определяет резистентность организма и патологию новорожденных. В раннем возрасте реактивность имеет форму приспособления организма к определенным условиям окружающей среды. В о же время новорожденный не способен отвечать на чрезвычайные раздражители, на которые организм отвечает приспособительными реакциями лишь в более поздние возрастные периоды. Возрастная реактивность новорожденных располагает весьма мощными, но еще недостаточно дифференцированными и созревшими иммунными приспособлениями. Относительная иммунная инертность плодов и новорожденных может быть преодолена при соответствующих условиях антигенной стимуляцией. Полученные в последнее десятилетие данные показывают, что иммунологический ответ на антигены в один и в тот же возрастной период зависит от вида животного, характера, дозы и кратности применяемого антигена. У плодов и новорожденных ягнят наблюдается образование антител к ферритину и яичному альбумину. В то же время они не способны вырабатывать антитела против ряда антигенов сальмонелл и дифтерийного анатоксина. Подобные закономерности в образовании антител ко многим антигенам отмечены и у новорожденных телят. Еще более резкое запаздывание созревания иммунной системы наблюдается у плодов и поросят раннего возраста. Это проявляется в том, что аутосинтез гамма-глобулинов и образование противосальмонеллезных антител у вакцинированных животных в первые 2-4 недели жизни происходят медленно. В связи с этим заслуживают внимания данные по изучению возрастной реактивности поросят при вакцинировании их против сальмонеллезной инфекции. Результаты исследований показали, что иммунизация поросят против сальмонелл в первые дни после рождения малоэффективна. Вакцинация их в возрасте 10-15 дней и старше вызывает заметную иммунную перестройку, предохраняющую от падежа. Несмотря на некоторую противоречивость данных, они свидетельствуют о том, что иммунная инертность плодов и новорожденных животных относительна, защитные механизмы начинают формироваться с первых дней жизни и достигают полного развития в зрелом возрасте. Окончательное формирование иммунной реактивности и развитие механизма активной адаптации многие исследователи связывают с развитием вторичных лимфоидных органов, появлением в них фолликулов с зародышевыми центрами, специализацией клеточных элементов, прежде всего лимфоцитов, и образованием плазматических клеток. 37 Вместе с тем следует отметить, что сопротивляемость организма к инфекционным возбудителям и другим вредным воздействиям связана не только с иммунной реактивностью, но и с неспецифическими факторами защиты – естественной резистентностью. Она в пределах вида зависит от генетических различий, особенностей метаболизма, температуры тела, состояния кожных и слизистых барьеров, наличие бактерицидных субстанций в кожных секретах, кислотности содержимого желудка, присутствия в крови, многих жидкостях и тканях фагоцитов, комплемента лизоцима, пропердина и других ингибиторов. Все эти факторы защиты являются неспецифическими с иммунологической точки зрения, так как активны по отношению к различным антигенам. Конечно, некоторые иммунные процессы могут усиливать отдельные показатели естественной резистентности к другим антигенам. Это усиление в значительной мере связано с появлением перекрестно реагирующих антител, которые прежде всего усиливают бактерицидную активность сыворотки крови и повышают фагоцитарный потенциал микро- и макрофагов. Однако всякий раз при тщательном анализе комплекса защитных процессов следует различать, что относится к иммунной реактивности специфической ответной реакции, а что связано с естественной резистентностью – неспецифическими защитными факторами. Факторы естественной защиты, как указывает Р.В. Петров, не могут быть названы неспецифической иммунной реактивностью, так как функцией иммунной системы являются распознавание генетических чужеродных субстанций и специфическое реагирование на них. Неспецифического иммунного ответа не существует. В то же время факторы естественной резистентности, например, кожа и слизистые оболочки, одинаково непроницаемы независимо от того попали на них микробы или нет. Бактерицидность их также не усиливается при повторном попадании микробов. Кислотность желудочного сока не является реакцией на попавшие микроорганизмы. Основная же роль ферментативной системы лизоцима - регулирование проницаемости тканевых мембран путем воздействия на их полисахаридные компоненты. Следовательно, поскольку оболочка ряда микроорганизмов содержит полисахаридные комплексы, то лизоцим разрушает их. Связующим звеном между естественной резистентностью и иммунной реактивностью являются фагоциты и система комплемента. Со времен И.И. Мечникова известно, что одни и те же фагоциты способны поглощать различные инородные частицы и расщеплять их до определенных субстанций. Микрофаги (нейтрофилы, эозинофилы) расщепляют антиген до простых веществ, лишенных антигенности. Макрофаги способны не только разрушать антиген, но и переводить его в иммуногенную форму, обусловливающую развитие специфических иммунных реакций. Непосредственное участие в специфических реакциях принимает и система комплемента. Она катализирует действие антител на клетки, 38 содержащие к ним антигены. Вместе с тем установлено, что выработка комплемента не является реакцией в ответ на антиген. Факторы, влияющие на реактивность и возможность их учета в работе ветеринарного врача. Реактивность и резистентность формируются на основе конституции организма, особенностей обмена веществ, состояния нервной, эндокринной, иммунной систем, системы соединительной ткани, а также зависят от возраста, пола, внешних условий. В ветеринарной практике существует система профилактических и лечебных мер с использованием вакцин и сывороток. В этом случае в организме животных вырабатываются антитела на антигенсодержащие вакцины в период от 7 до 14 дней. В сыворотке крови содержатся готовые антитела, полученные от животных , которые оказывают свое действие в течение 14 дней. При работе необходимо осуществлять полноценное кормление, уход, содержание, так как в процессе эволюции животные адаптировались в пределах оптимальных температур. Таким образом, повышение или понижение реактивности животных может способствовать наивысшей полноценности сельскохозяйственных животных. Лимфатическая система Наряду с кровеносными сосудами в организме существует система лимфатических сосудов, представляющая собой дополнительную дренажную систему. По ней в кровяное русло из тканей возвращаются вода, коллоидные растворы белков, эмульсии липидов, растворенные в воде кристаллы, продукты распада клеток и др. Основные функции лимфатической системы и элементы ее строения К основным функциям лимфатической системы относятся: 1. Поддержание постоянства объема и состава тканевой жидкости; 2. Обеспечение гуморальной связи между тканевой жидкостью всех органов, тканей и кровью; 3. Всасывание и перенос питательных веществ из пищеварительного канала в венозную систему; 4. Участие в иммунологических реакциях организма посредством доставки из лимфоидных органов лимфоцитов, клеток плазматического ряда, антител; 5. Участие в ответах организма на чрезвычайные воздействия посредством переноса в костный мозг и к месту повреждения мигрирующих из лимфоидных органов лимфоцитов, плазмоцитов и т.д. Лимфатическая система высших позвоночных состоит из лимфатических сосудов, лимфатических узлов и лимфатических протоков. Все ткани, кроме 39 костной, нервной и поверхностных слоев кожи, пронизаны сетью лимфатических капилляров. Они начинаются петлями или слепыми выростами и характеризуются наличием лакун в местах слияний. Диаметр капилляров колеблется от 10 до 100 мкм. Стенки их легко растягиваются, поэтому просвет капилляров при усиленном поступлении лимфы может увеличиваться в 2-3 раза. При этом возрастает и их всасывающая поверхность. В обычных условиях многие капилляры находятся в спавшемся состоянии. При слиянии нескольких капилляров образуется лимфатический сосуд. Здесь же находится и первый клапан. В стенках сосуда между эндотелием и соединительно-тканной оболочкой появляется мышечный слой, который по мере укрупнения сосуда утолщается. В дальнейшем по ходу сосудов в местах их сужения также находятся клапаны. Расстояние между ними составляет 28 мм, а в крупных сосудах – до 15 мм. Клапаны представляют собой парные, лежащие друг против друга складки полулунной формы. Они препятствуют обратному току лимфы, которая отжимает их створки от стенок сосудов. Из каждого органа или части тела выходят отводящие лимфатические сосуды, которые направляются к регионарным лимфатическим узлам. Сосуды, по которым лимфа поступает в узел, называют приносящими; сосуды, которые выходят из ворот узла, называют выносящими лимфатическими сосудами. Функциональное значение лимфатических сосудов многообразно: они участвуют в процессах лимфообразования, которое происходит в лимфатических капиллярах, выполняют дренажную функцию и лимфоотток. Лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических сосудов и составляют вместе с ними единую систему. У млекопитающих они имеют округлую или овальную форму, располагаются группами. Число их у собак около 60, свиньи – 190, быка – 300, человека – около 460. лимфатические узлы с одной стороны обычно вдавлены. В этом месте, называемом воротами, в узел входят артерии и симпатические нервные волокна, а выходят вены и выносящие лимфатические сосуды. Сосуды, приносящие лимфу, входят с противоположной, выпуклой стороны узла. В связи с таким расположением по ходу сосудов лимфатический узел представляется не только кроветворным органом, но и своеобразным фильтром для оттекающем от тканей лимфы на ее пути и венозное русло. Лимфатические узлы являются органами лимфоцитопоэза. В их корковым и мозговом веществе образуются В- и Т-лимфоциты и вырабатывается лейкоцитарный фактор, который стимулирует размножение клеток. Зрелые лимфоциты попадают в синусы узлов и из них выносятся с лимфой в отводящие сосуды. Узлы осуществляют также барьернофильтрационную функцию. В просветах их синусов задерживаются и захватываются макрофагами поступающие с током лимфы микробные тела и инородные частицы. Лимфатические узлы посредством лимфоцитов, выработки иммуноглобулинов, образования плазматических клеток участвуют в перераспределении жидкости и форменных элементов между кровью и лимфой. 40 На поперечных срезах узла различают периферическое, более плотное корковое вещество, которое состоит из кортикальной и паракортикальной зон, и центральное мозговое вещество. Большую часть первого составляет область заселения В-лимфоцитов, а паравертикальную, тимус-зависимую – Т-лимфоцитов. Лимфатические узлы имеют чувствительную и эфферентную адренэргическую и холинэргическую иннервацию. Рецепторный аппарат хорошо выражен в капсуле, трабекулах, сосудах, корковом и мозговом веществе. На пути от периферии к коллекторам лимфа проходит, как правило, несколько узлов. Основным коллектором лимфатической системы, по которому лимфа оттекает в венозное русло от таза, тазовых конечностей, стенок и органов брюшной полости, левой половины груди и расположенных в ней органов, а также грудной конечности, является грудной лимфатический проток. Начавшись в брюшной полости, проток проникает через аортальное отверстие диафрагмы в грудную полость и впадает в угол слияния подключичных вен. Вторым коллектором является шейный лимфатический проток, собирающий лимфу от головы и прилегающих областей. Он также впадает в венозную систему в месте слияния подключенных вен. Лимфа является производной крови. Кровь, тканевая жидкость лимфа вместе образуют внутреннюю среду организма. Лимфа высших животных значительно отличается от гидролимфы кишечнополостных (медузы, гребневики), циркулирующей в их кишечнососудистой системе и непосредственно связанной со средой обитания, а также гемолимфы, которая заполняет сосуды и межклеточные пространства членистоногих и моллюсков, не имеющих замкнутой системы кровообращения. У высших животных помимо лимфы существуют перилимфа и эндолимфа. Первая заполняет пространство между костью внутреннего уха и перепончатым лабиринтом, вторая составляет жидкое содержимое самого перепончатого лабиринта. Полости тела (плевральная, перитонеальная и другие), выставленные серозными оболочками, также содержат жидкость. Прямых анатомических связей этих полостей с лимфатическими сосудами не найдено. Полагают, что связь эта осуществляется посредством специальных приспособлений. Образование лимфы и тканевой жидкости впервые было объяснено в середине прошлого столетия К. Людвигом. Согласно его фильтрационной теории, лимфообразование является результатом разницы между гидростатическим давлением в кровяных капиллярах и тканях. Позже эта теория была дополнена Э. Старлингом, который считал, что кроме гидростатического давления важную роль играет разница в онкотическом давлении. Повышение гидростатического давления крови в капиллярах ведет к образованию лимфы, увеличение онкотического давления препятствует лимфообразованию. Из-за большой разницы давления крови в артериальном и венозном концах капилляров процесс фильтрации лимфы происходит в 41 артериальном конце, возвращается лимфа в кровь в венозном. Возврату лимфы способствует и повешенное онкотическое давление венозного конца капилляров. Функции лимфы, как и крови, направлены на поддержание относительного постоянства внутренней среды, т.е гомеостаза. С помощью лимфы осуществляется возврат белков из тканевых пространств в кровь, участие в перераспределении воды в организме, молокообразовании, пищеварении и обмене веществ. Посредством транспорта из лимфоидных органов макрофагов, лимфоцитов и антител лимфа участвует в иммунных реакциях организма. Она играет решающую роль во всасывании и транспорте жиров и жирорастворимых веществ в кишке. Функция лимфы состоит и в удалении из межклеточного пространства веществ, которые не реабсорбируются в кровеносных капиллярах. Способствуя удалению жидкости из тканевого пространства, лимфатическая система выполняет дренажную функцию. Лимфа представляет собой прозрачную или слабо опалесцирующую жидкость соленого вкуса щелочной реакции (рН 7,35-9,0). Содержание лимфы в разных органах различно; оно соответствует их функции. Наибольшее количество лимфы образуется в печени, что связано с транспортом синтезирующихся здесь белков. На 1 кг массы ее приходиться в печени 21-36 мл, сердце – 5-18, селезенке – 3-12, мышцах конечности – 2-3 мл. Находящаяся в тканях лимфа представляет собой депо жидкости, которая при необходимости используется для увеличения объема циркулирующей крови. У собак массой 10 кг через грудной проток за 1 сутки протекает 500-600 мл лимфы. В лимфе, полученной из грудного протока, находится около 60 % белка по сравнению с его концентрацией в плазме крови. Это низкое содержание белка обусловливает меньшую по сравнению с кровью вязкость лимфы более низкое колоидно-осмотическое давление. Различие в содержании белков определяет диффузное равновесие между плазмой крови и внутриклеточной жидкостью, поддерживаемой лимфой. Лимфа имеет вместе с тем несколько более высокую концентрацию хлоридов и бикарбонатов, чем плазма крови. Количество т состав белков лимфы зависят от проницаемости кровеносных капилляров, поэтому концентрация белков в лимфе разных органов различна. Лимфа содержит фибриноген и протромбин, поэтому она свертывается. Более продолжительное, чем у крови, свертывание объясняется недостатком тромбоцитов. После свертывания лимфы образуется рыхлый желтоватый сгусток. Выступающий из него жидкость называют сывороткой. На пути от тканей к венам лимфа проходит через биологические фильтры – лимфатические узлы. Здесь происходит задержка инородных частиц, микроорганизмов и их обезвреживание. Состав клеток лимфы не одинаков в разных участках лимфатического пути. В связи с этим различают периферическую, промежуточную и центральную лимфу. 42 К периферической относят лимфу, не прошедшую ни через один из узлов; к промежуточной – прошедшую через один-два узла; к центральной – лимфу, находящуюся в крупных лимфатических коллекторах, которые впадают в яремную вену и грудной лимфатический проток. В периферической лимфе клетки единичны, основную их массу составляют лимфоциты. В промежуточной лимфе число их возрастает в несколько раз. Здесь появляются нейтрофилы, эозинофилы, мало дифференцированные стволовые клетки. Больше всего форменных элементов в центральной лимфе. Так, в 1 мкл лимфы кошки содержится 1200 лимфоцитов, у кролика – 32600, у обезьян – 20400, у человека – от 2000 до 20 000. Экстремальные воздействия, такие, как травмы, ожоги, обильные кровопотери, сопровождаются интенсивным лимфообразование. Его повышение происходит и под действием некоторых веществ (экстракты из пиявок, пептиды, гистамин), называемых лимфогенными. Механизм их действия основан на увеличении проницаемости стенки капилляров. Кровь представляет собой жидкую ткань, осуществляющую в организме целый ряд функций, основными из которых являются: 1) Транспорт питательных веществ, метаболитов, веществ, подлежащих экскреции, газов, гормонов, клеток, не выполняющих дыхательные функции; 2) Перенос тепла, передача силы (например, для локомоции у дождевых червей); 3) Поддержание внутренней среды и другие. Объем крови у человека в среднем составляет 7-8% массы тела. Кровь состоит из жидкой части (плазмы) и взвешенных в ней кровяных клеток (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов). Объем клеток достигает 45% объема крови. Кровь – коллоидно-полимерный раствор. Растворителем в нем является вода, растворенными веществами – соли и низкомолекулярные вещества плазмы, коллоидным компонентом – белки и их комплексы. В течение всей жизни в организме поддерживается относительное постоянство объема и состава крови, несмотря на непрерывное разрушение и обновление кровяных клеток. Плазма крови – бесцветная жидкость, состоящая из 90-92% воды, 8-10% органических и минеральных веществ. Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины, фибриноген. Функция белков заключается в обеспечении распределения воды между кровью и тканевой жидкостью, участии в поддержании водно-солевого равновесия в организме, образовании иммунных тел, свертывании крови. Благодаря наличию белков плазма становится вязкой, в связи с этим форменные элементы равномерно распределены, а плазме и находится во взвешенном состоянии. Одним из основных источников энергии для клеток организма является глюкоза плазмы. Помимо этих веществ в плазме содержатся жиры, аммиак, молочная кислота и другие. Из неорганических веществ плазмы большое значение имеют ионы натрия, кальция, калия, магния, хлора и др. кроме различных ионов на 43 величину осмотического давления влияют и другие вещества, например белки. Осмотическое давление, зависящее от содержания белков в плазме, называется онкотическим. Белки способствуют удержанию воды внутри сосудистой системы. Ионы входят в состав всех кислот, и поэтому от их концентрации зависит кислотность раствора (рН – логарифм концентрации водородных ионов, взятый с обратным знаком). рН артериальной крови равен 7,4, венозной – несколько ниже. Поддержание постоянства рН крови и тканей обеспечивается наличием особых буферных систем. Из них наиболее важными являются: 1) Карбонатная система, в состав которой входят угольная кислота и ее соли; 2) Фосфатная система, деятельность которой связана с солями фосфорной кислоты; 3) Буферная система белков плазмы; 4) Буферная система гемоглобина. Последней принадлежит самая большая роль, так как на ее долю приходится около 75% буферной способности крови. Постоянство рН крови и тканей обеспечивается легкими, почками, потовыми железами. Регуляция физико-химических свойств крови осуществляется сложными нейрогуморальными механизмами. Эритроциты – красные кровяные клетки, их окраску определяет содержащееся в них вещество – гемоглобин. Гемоглобин состоит из белковой части – глобина – и небелковой - гемма, содержащего двухвалентное железо. Гемоглобин человека и животных различается только строением белковой части, которая для каждого вида животного специфична. Гемоглобин легко связывает и отщепляет кислород. Присоединяя кислород, гемоглобин переходит в окисленную форму – оксигемоглобин; 1 г гемоглобина может связать 1,34 мл кислорода. Эта реакция протекает в легких. При условии перехода всего гемоглобина в окисленную форму количество кислорода, которое может содержаться в 100 мл крови, называют кислородной емкостью крови. Отдавая кислород в капиллярах, оксигемоглобин превращается в восстановленный гемоглобин. В капиллярах тканей гемоглобин способен также образовывать непрочное соединение с углекислым газом. В капиллярах легких, где содержится СО значительно меньше, последний отделяется от гемоглобина. Лейкоциты – белые кровяные клетки, имеющие ядра разнообразной формы. Они неоднородны по своему строению и делятся на две группы: зернистые и незернистые. Между отдельными видами лейкоцитов существует определенное соотношение, называемое лейкоцитарной формулой. Важнейшая функция лейкоцитов – защитная. Они легко проникают через стенки сосудов к местам скопления инородных веществ, поглощают и отмершие клетки, освобождая от них организм. Тромбоциты, или кровяные пластинки, участвуют в свертывании крови. При нарушении целостности органов и тканей под влиянием находящихся в тромбоцитах и плазме крови веществ происходит превращение жидкого 44 белка плазмы - фибриногена – в гелеобразный фибрин. Вместе с кровяными клетками волокна этого белка образуют сгустки, которые задерживают и прекращают кровотечение. В свертывании крови принимает участие большое число различных факторов, к числу которых относятся ионы СА2+. Кровь не соприкасается непосредственно с клетками организма; посредниками между ними является тканевая жидкость, которая заполняет промежутки между клетками. Тканевая жидкость находится в постоянном движении и поступает вначале в лимфатические сосуды, а оттуда в кровь. Кровь вместе с лимфой и тканевой жидкостью составляют внутреннюю среду организма. Изменение состава крови тотчас же сказывается на составе тканевой жидкости. Постоянство состава внутренней среды является необходимым условием нормальной работы всех органов и тканей. Для поддержания постоянства внутренней среды в организме существует большое число органов, систем, процессов и механизмов. Среди них выделяются внешние и внутренние барьеры организма. Внешними барьерами являются кожа, печень, селезенка, почки, органы дыхания, пищеварение. Кожа выполняет множество важных функций, таких как защитная, дыхательная, абсорбционная, выделительная, пигментообразующая. Она принимает участие также в терморегуляции, в обменных процессах, сосудистых и нервно-рефлекторных реакциях. Помимо того, кожа играет роль своеобразного фильтра, препятствующего избыточному выделению воды из глубины на поверхность. В коже сосредоточено огромное количество нервных окончаний, посредством которых осуществляется связь организма с внешней средой. Посредством стимуляции определенных точек кожи (точки акупунктуры) можно направленно изменить деятельность висцеральных органов притуплять чувство боли. В обеспечении постоянства внутренней среды важнейшее значение принадлежит также селезенке и печени, являющимся в эмбриональной жизни органами кроветворения. В постнатальном периоде селезенка вырабатывает лимфоциты и моноциты, разрушает старые форменные элементы, служит хранилищем эритроцитов, которые выбрасываются в сосудистое русло при кровопотерях, мышечной работе, эмоциях. Она играет также важнейшую роль в процессе иммунитета. Печень является своеобразным депо антианемического фактора, витаминов, обезвреживает токсины и яды. В ней образуется вещества, участвующие в свертывании крови и в деятельности антисвертывающей системы. Структурной основой внутренних, или гистогематических, барьеров служит эндотелий капилляров. В каждом из органов гистогематические барьеры характеризуются избирательной проницаемостью, в результате чего клетки органа находятся в специфической, именно им присущей среде. Эта избирательность наиболее выражена в гематоэнцефалическом барьере. В сохранении постоянства внутренней среды огромное значение имеет способность организма защищаться от чужеродных тел и веществ. Эта защита осуществляется посредством иммунной системы. У млекопитающих 45 иммунная система представлена группой органов (селезенка, вилочковая железа, костный мозг, лимфатические узлы), а также специальными клетками, распределенными по всему организму. Часть из них постоянно находится в крови, лимфе, проникая во все ткани, элиминируя возникающие в результате мутаций или по другим причинам чуждые организму вещества и продукты. ИММУНОДЕФИЦИТНЫЕ СОСТОЯНИЯ Недостаточность работы иммунной системы приводит к тому, что организм оказывается не в состоянии адекватно реагировать на чужеродные антигены и подвержен инфекционным и опухолевым заболеваниям. Такие иммуннодефицитные состояния возникают в организме при уменьшении фагоцитирующих клеток (недостаточность фагоцитоза), при снижении синтеза компонентов комплемента (недостаточность системы комплемента), при ослаблении синтеза иммуноглобулинов (недостаточность гуморального иммунитета), при гипоплазии тимуса и подавления пролиферации лимфоцитов ингибиторами крови (недостаточность клеточного иммунитета) и, наконец, при дисфункции тимуса с одновременным нарушением синтеза иммуноглобулинов (комбинированная иммунная недостаточность). Наиболее широко в последние годы изучается вопрос недостаточности клеточного иммунитета, т.к. заболевание СПИД (катастрофа ХХ века) как раз связано с иммунодефицитом, возникающим в результате дефицита функции некоторых Т-лимфоцитов. Надо отметить, что во многих случаях дефекты иммунной системы остаются не диагностированными. СТРЕСС И ИММУНИТЕТ В процессе жизнедеятельности организм животного нередко подвергается воздействию чрезвычайных раздражителей, приводящих к перевозбуждению и чрезмерному физиологическому напряжению сил и заканчивается стрессовым состоянием. При этом существенные изменения происходят и в системе иммунологической защиты. Р.В. Петров (1984) показал, что при стрессовых ситуациях в организме развивается вторичный иммунодефицит, вследствие чего у нетренированного организма может произойти срыв, ведущий к неврозам и частым инфекционным заболеваниям. Установлено, что длительный стресс меняет иммунный статус организма циклически, и проявляется это следующим образом. На какое-то время иммунитет подавляется, и если напряженное состояние не затягивается, то иммунологическая реактивность организма восстанавливается. Если же стрессорное воздействие не прекращается, то в системе иммунитета происходят более глубокие сдвиги. Этот процесс зависит от величины и длительности стресса, от генетического статуса организма, природы антигена и т. д. 46 Для предотвращения стрессов нужна постоянная тренированность, строгий режим и соблюдение зоогигиенических условий содержания, полноценное кормление, витамины, белковая и минеральная корректировка кормов, предотвращение излишних перегруппировок и транспортировок животных, врачебных манипуляций и т.д. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ИММУНИТЕТА На учении об иммунитете, базируется специфическая диагностика, профилактика и терапия инфекционных болезней животных, являющихся важным звеном в общем комплексе противоэпизоотических мероприятий. Искусственная иммунизация - по существу направленное изменение защитных сил организма, создание в нем новых полезных свойств устойчивости. Основа специфической диагностики - серодиагностика, построена на принципе строгой специфичности соединения антигена и антитела. При помощи заведомо известного антитела можно обнаружить искомый антиген и, наоборот, с помощью антигена найти соответствующий ему антитело (серологические реакции). С помощью типоспецифических диагностических сывороток удается установить тип изучаемого возбудителя (эшерихии, сальмонеллы, лептоспиры и др.), что важно для анализа эпизоотического процесса и отбора соответствующего иммунного препарата. Широко применяется в ветеринарной практике аллергическая диагностика (бруцеллез, туберкулез, сап.) АЛЛЕРГИЧЕСКАЯ РЕАКТИВНОСТЬ АЛЛЕРГИЯ (Греч. allos - иной и ergon - действую) - повышенная чувствительность организма к действию веществ с антигенными свойствами. Вещества же, вызывающие в организме повышенную чувствительность называют АЛЛЕРГЕНАМИ. Ими могут быть различные вещества (чаще белкового происхождения) экзо- и эндогенного происхождения, а также лекарственные аллергены, поступающие в организм при подкожных, внутримышечных и других введениях. Кроме того, антигенными свойствами могут обладать некоторые вещества небелковой природы (высокомолекулярные полисахариды, липопротеиды) - это так называемые НЕПОЛНОЦЕННЫЕ АНТИГЕНЫ или ГАПГЕНЫ. Они не могут вызвать образование антител, но вступают в реакцию с антителами. Было установлено, что антигенные свойства могут приобрести эндогенные белки (белки самого организма), именуемые АУТОАНТИГЕНАМИ. Такие аутоантигены образуются в организме в результате изменения специфических свойств этих белков (денатурирование белков при ожогах или обморожении). В организме антиген задерживается не более 2-3 недель (реже месяцами), при этом, как результат антигенного воздействия в организме 47 животных синтезируются аллергические антитела - РЕАГИНЫ. Они хорошо фиксируются на клетках кожи, гладких мышцах, эпителии слизистых оболочек, тучных клетках, лейкоцитах, тромбоцитах и базофилах крови. Синтезируются реагины плазматическими клетками (В-лимфоцит), которые концентрируются в миндалинах, бронхиальных и забрюшных лимфоузлах. По проявлению различают аллергии немедленного (анафилаксия, сывороточная болезнь, аллергическая бронхиальная астма, сенная лихорадка, крапивница) и замедленного типа (бактериальная аллергия, лекарственные аллергии). Аллергическои реакции немедленного типа развиваются после вторичного введения того же аллергена очень быстро (через несколько секунд или часов), а замедленного типа - через 24-48 часов. В наиболее типичной форе аллергическая реакция немедленного типа развивается при анафилаксия. АНАФИЛАКСИЯ (от греч. ana – отрицание, philixs -защита) состояние повышенной чувствительности организма к повторному парентеральному введению аллергена - анафилактогена (чужеродного белкового вещества) после определенного, латентного (2-3 недели) периода. Анафилаксия развивается по трем последовательным процессам: 1) сенсибализация (подготовка), 2) анафилактический шок (разрешения), 3) десенсибилизация. СЕНСИБИЛИЗАЦИЯ (от лат. sensibilis - чувствительный) повышенная чувствительность к аллергену, наступающая в результате появления в организме специфических аллергических антител. Достигается сенсибилизация введением в организм ничтожно малых доз аллергена (сыворотка крови, яичный белок, эритроциты, экстракты органов животных и бактерий, ферменты и другие). После введения аллергена подкожно, внутримышечно, внутривенно у животных отмечается усиление фагоцитарной активности клеток ретикулоэндотелиальной системы, возникает плазматизация лимфоидных клеток и происходит образование в них антител. Пассивная сенсибилизация возникает при введении несенсибилизированному животному сыворотки крови, взятой от активно сенсибилизированного животного (морским свинкам 5-10 мл, кроликам 15-20 мл). Примерно через сутки после введения в организме возникает состояние повышенной чувствительности. АНАФИЛАКТИЧЕСКИЙ ШОК развивается у сенсибилизированных животных при повторном парентеральном введении (минуя пищеварительный тракт) аллергена в разрешающей дозе (превышают первую дозу в 10-100 раз) и через две-три недели после первичного введения (сенсибилизации). Шок развивается уже через 1-2 минуты. Степень проявления анафилактического шока зависит от индивидуальных особенностей организма, от функционального состояния высших отделов центральной нервной системы. Так, у животных, находящихся в состоянии наркоза или зимней спячки, воспроизвести анафилактический шок не удается. Снижается чувствительность к 48 анафилаксии при охлаждении животного, при удалении щитовидной железы, при блокаде ретикулоэндотелиальной системы. Анафилактический шок зависит от вида животного. Наиболее ярко он проявляется у морских свинок. Эти животные самые чувствительные к анафилаксии. После введения разрешающей дозы нормальной лошадиной сыворотки (как правило, в сердечную полость) уже через 1 - 2 минуты развиваются основные признаки анафилактического шока: беспокойство, фырканье, почесывание мордочки, дрожь, шерсть взъерошивается, дыхание поверхностное, учащенное, непроизвольные мочеиспускания и дефекация. Затем морская свинка начинает метаться, появляются судороги, задние конечности парализуются, животное падает на бок и гибнет (90 % случаев) от паралича дыхательного центра. При вскрытии павшей свинки устанавливают застой легких, эмфизему и ателектаз. Кроме того, отмечается застой крови в печени и селезенке. Своеобразно анафилактический шок протекает у кроликов. Вскоре после введения анафилактогена у животного отмечается беспокойство, появляется одышка, отделение мочи и кала, затем животное падает на бок и с явлениями судорог, параличей смерть наступает (в 20-25% случаев) от асфиксии. У собак, кошек и пушных зверей смерть от анафилактического шока наступает редко, но характерными признаками могут быть возбуждение, рвота, одышка, истечения из прямой кишки. У сельскохозяйственных животных - коз, овец, лошадей - симптомы анафилактического шока более сглажены, но отчетливо проявляются признаки парезов, параличей и снижение кровяного давления. При анафилактическом шоке во всех органах и системах организма возникают изменения функционального и морфологического характера. Наиболее заметные изменения выявляются в нервной системе, в характере обмена веществ и в гемодинамике (снижение кровяного давления, уменьшение объема циркулирующей крови, повышение проницаемости кровеносных сосудов, изменение биохимического состава крови и т.д.). У животных, перенесших анафилактический шок без смертельного исхода, довольно быстро восстанавливается функция органов и систем. АКТИАНАФИЛАКСИЯ и ДЕСЕНСИБИЛИЗАЦИЯ возникает у животных после перенесения анафилаксии без летального исхода. Организм животного в этом случае становится ареактивным к данному аллергену, а такое состояние получило название актианафилаксия. Различают 2 вида актианафилаксии: специфическая и неспецифическая. Специфическая актианафилаксия (десенсибилизация) развивается, если перед разрешающей дозой аллергена животному вводится подкожно небольшая (сенсибилизирующая) доза этого же аллергена. В последующем через 10-15 минут, при введении животному разрешающей дозы аллергена организм его становится нечувствителен к анафилаксии. В этом случае говорят нужно поставить «пробу» на аллерген. В практике ветеринарной медицины довольно часто приходится с лечебно-профилактической целью прибегать к 49 повторным инъекциям больным животным сыворотки крови. В таких случаях в целях предохранения животных от возможного развития у них анафилаксии осуществляют специфическую десенсибилизацию. Неспецифическая десенсибилизация, когда для снятия повышенной чувствительности к аллергену применяют сильнодействующие и антигистаминные препараты (наркотические вещества - эфир, хлороформ, хлоралгидрат, алкоголь, а также адреналин, хлористый кальций и т.д.). АЛЛЕРГИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ протекают в виде острых приступов и возникают у сенсибилизированных животных в то время, как в промежуточный период животные чувствуют себя вполне нормально. К аллергическим болезням относят сывороточную болезнь, сенную лихорадку и бронхиальную астму. СЫВОРОТОЧНАЯ БОЛЕЗНЬ наблюдается после введения животному какой-либо лечебной сыворотки, иногда антибиотиков. В отличие от анафилактического шока сывороточная болезнь может появиться после первичного введения сыворотки (например, противостолбнячной). При этой болезни наблюдается повышение температуры, сыпь и краснота по телу, зуд и припухание на месте введения сыворотки, отечность век, губ, воспаление суставов и почек. В механизме развития сывороточной болезни имеет значение - образование в организме антител (типа преципитинов) на введенный чужеродный белок. При соединения аллергена с антителом образуется иммунный комплекс, который оседает на эндотелии капилляров кожи, почек и других органов, повреждается эндотелий капилляров с увеличением их проницаемости. СЕННАЯ ЛИХОРАДКА (полиноз) или СЕННАЯ АСТМА возникает при попадании в дыхательные пути и конъюнктиву пыльцы растений во время их цветения (цветочная пыльца амброзии канадской, ржи, тимофеевки, астр и тд.). Клинически эта болезнь проявляется в виде раздражения и воспаления слизистой оболочки носа (ранит), слезотечением, иногда повышением температуры. БРОХИАЛЬНАЯ АСТМА характеризуется приступом удушья с резким затруднение фазы выдоха (экспираторная одышка), наступающим в результате спазма бронхов. Причиной служит цветочная пыльца, уличная и комнатная пыль, эпидермис животных и др., которые проникают в дыхательные пути и вызывают приступы бронхиальной астмы. В некоторых случая аллергия может развиваться при введении лекарственных веществ или химических соединений. Вступая в контакт с белками организма они способствуют образованию антител и могут стать аутоаллергенами. ИДИОСИНКРАЗИЯ - повышенная, измененная чувствительность организма к различным веществам антигенной и неантигенной природы (куриный белок, мед, молоко, земляника, йод, бром, хинин, антипирин). При приеме этих продуктов и лекарственных веществ у некоторых индивидуумов возникают различные расстройства. Проявляется идиосинкразия гиперемией слизистых оболочек, отеками, крапивницей, рвотой, повышением 50 температуры. МЕСТНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ АНАФИЛАКСИИ У сенсибилизированных животных помимо общих проявлений анафилаксии развиваются и местные ограниченные аллергические реакции. К ним относятся феномены АРТЮСА - САХАРОВА и ШВАРЦМАНА. ФЕНОМЕН АРТЮСА - САХАРОВА можно вызвать у кроликов, морских свинок, коз и лошадей. Если кролику вводить под кожу 0,5-1 мл лошадиной сыворотки многократно через 5-6 дней, то после 4-5 введения в точке введения развивается воспалительно-некротическая реакция кожи и подкожной клетчатки. Причиной развития некропроцесса является то, что с каждой последующей инъекцией сенсибилизация нарастает, а вместе с ней в месте введения происходит связывание комплемента, агрегация тромбоцитов с образованием капиллярных тромбов. Образовавшиеся тромбы состоят из эритроцитов, тромбоцитов и гранулоцитов, они то и являются причиной развития некроза кожи. ФЕНОМЕН ШВАРЦМАНА. Если кролику вначале внутрикожно ввести 0,25 мл фильтрата бульонной культуры кишечной палочки, а через 24 часа эту же культуру в дозе 0,1 -0,5 мл на 1 кг массы животного ввести внутривенно, то наблюдается либо гибель кролика, либо (при меньших дозах) на месте первого введения возникает геморрагический инфильтрат, переходящий в некроз. Феномен ШВАРЦМАНА можно воспроизвести и другими культурами (бруцеллеза, чумы, туберкулеза) и на других видах животных. ИНФЕКЦИОННАЯ АЛЛЕРГИЯ. При некоторых инфекционных и инвазионных заболеваниях у животных повышается чувствительность к вытяжкам и экстрактам из культур микробов или гельминтов. Это явление гиперергии широко используют для диагностики ряда заболеваний. В ветеринарной и медицинской практике с успехом используется аллергическая диагностика туберкулеза, бруцеллеза, сапа лошадей и некоторых других болезней. Важно то, что при каждом заболевания используется специфический антиген (аллерген). У больных животных на месте введения аллергена отмечается интенсивная воспалительная реакция. Кроме того, у таких животных кратковременное повышение температуры тела. Если реактивность организма резко понижена, несмотря на клиническое проявление данного заболевания, аллергическая реакция может отсутствовать. Это состояние организма называют аллергией. 51 Литература: Адо А.Д. Общая аллергология. – М.:Медицина, 1978. Бернет Ф. Клеточная иммунология. – М.: Мир, 1971. Блуда В.П., Баркаган З. С., Гольдберг Е. Д. Лабораторные методы Зильберг Л.А. Основы иммунологии. _ М.: Медгиз, 1958. Игнатьев Р.Р. Возрастная иммунобиологическая реактивность овец. – Новосибирск: наука, 1982. Петров Р.В. Иммунология и иммуногенетика. М.: Медицина, 1976 Петров Р.В. Иммунология. – М.:Медицина, 1987. Б.В. Петровского Актуальные проблемы гемостазиологии. / М., 1981. исследовании системы гемостаза. Томск 1980. Кассирский Г. А., Алексеев Г. А. Клиническая гематология. М., 1970 Коробков А. В., Чеснокова С. А. Атлас по нормальной физиологии. М 1987 Кудряшов Б. А. Биологические проблемы регуляции жидкого состояния крови и ее свертывания. М., 1975. Кузник Б. И., Скипетров В. П.. Форменные элементы крови, сосудистая стенка, гемостаз и тромбоз. М., 1974. Петров Р.В. Иммунология. М. 1983. Л. Проссера Проблемы и гипотезы в учении о свертывании крови. М., 1977. Т. 2. В.Н. Черниговского. Л., 1979 Физиология системы крови. /. Р. Шмидта, Ж. Тевса Физиология человека. /. М., 1985. Т. 1 К. Шмидт-Неельсен Физиология животных: Приспособление и среда. М., 1982. Т. 1. Е. М. Крепса Эволюционная физиология.. Л., 1983. Ч. 2. 52
