Барьерные функции. Барьерные функции организма Внешние и внутренние барьеры организма

Барьерные функции - это совокупность биохимических и физико-химических процессов на мембране клетки, регулирующих поступление различных веществ из окружающей межклеточной жидкости в клетку.

Барьерные функции обеспечивают постоянство внутренней среды организма, которую составляют у высших животных и человека кровь и лимфа. Барьерные функции осуществляются так называемыми гисто-гематическими барьерами. Они выполняют две основные функции: 1) регуляцию физико-химического постоянства и качественных биологических особенностей межклеточной жидкости; 2) защиту клеток различных органов и тканей от воздействия вредных веществ, проникающих в организм. Среди гисто-гематических барьеров наиболее важным и изученным является гемато-энцефалический барьер. Он регулирует поступление жизненно важных веществ из крови в нервную ткань и цереброспинальную жидкость и защищает ее от проникновения чужеродных веществ.

Барьерные функции - состояние и деятельность особых физиологических механизмов - барьеров; основной функцией которых является поддержание относительного постоянства состава и свойств внутренней среды организма (крови и тканевой жидкости). Условно различают барьеры внешние (кожа, слизистые оболочки, дыхательный, пищеварительный и выделительный аппараты) и внутренние (по терминологии разных авторов: гисто-гематические, гемато-паренхиматозные, гистиоцитарные, тканевые), расположенные между кровью и тканевой (межклеточной) жидкостью органов и тканей. Через внутренние барьеры в тканевую жидкость избирательно поступают необходимые для питания клеток вещества и выводятся продукты клеточного метаболизма.

Каждый орган имеет свой специализированный барьер, функциональная характеристика которого определяется морфологическими и физиологическими особенностями данного органа. Барьеры регулируют обмен веществ между кровью и тканевыми элементами (регулирующая функция) и предохраняют органы от поступления искусственно введенных в организм чужеродных веществ, а также ядовитых продуктов метаболизма, образующихся при некоторых патологических состояниях организма (защитная функция). От барьерных функций зависит в значительной степени чувствительность органов и тканей к бактериям, ядам и токсинам. Проявлением защитной функции барьеров объясняется неравномерное распределение введенных в кровь различных химических и биологически активных веществ, отсутствие эффекта при лечении некоторыми лекарственными препаратами.

Состояние любого органа, его трофика и влияние, которое оказывают на него другие органы и физиологические системы, находятся в тесной связи с барьерными механизмами. Увеличение проницаемости соответствующих барьеров делает любой орган более восприимчивым, а ее уменьшение - менее чувствительным, менее восприимчивым к веществам, циркулирующим в крови или введенным в нее с той или иной экспериментальной или терапевтической целью.

Уменьшение сопротивляемости отдельных барьеров по отношению к различным патогенным агентам, находящимся в крови, может явиться причиной заболевания того или иного органа. Под влиянием различных факторов (физиологических, физических, химических, инфекционных и т. д.) проницаемость барьеров изменяется - повышается в одних случаях и снижается в других. Это свойство барьеров может быть использовано для целенаправленного воздействия на отдельные органы или весь организм. Большая пластичность барьерных механизмов, их приспособляемость к условиям внешней и внутренней среды имеют важное значение для нормального существования организма, сохранения определенного уровня физиологических функций, предохранения от инфекций, интоксикаций, функциональных и органических нарушений.

Анатомическим субстратом внутренних барьеров является в основном эндотелий капилляров и прекапилляров, строение которого различно в разных органах. Физиологическая активность барьеров зависит как от проницаемости стенки сосудов, так и от многообразных нейро-эндокринно-гуморальных влияний, регулирующих взаимоотношения между организмом и окружающей его средой, с одной стороны, и между кровью и тканевой жидкостью - с другой.

Проблема барьерной функции широко разрабатывается в СССР (работы Л. С. Штерн и сотр., А. А. Богомольца, Н. Д. Стражеско, Б. Н. Могильницкого, А. И. Смирновой-Замковой, Г.Н. Кассиля, Н.Н. Зайко, Я.Л. Рапопорта и др.). Предложен ряд методов исследования барьерных функций (введение различных красителей, прижизненная микроскопия, микросжигание, радиоизотопная индикация, электронная микроскопия и т. д.). В большинстве случаев для суждения о барьерной функции применяется метод количественного определения в органах и тканях введенного в кровь индикатора, что не всегда является специфическим показателем функционального состояния барьеров, а во многих случаях зависит от интенсивности межуточного обмена.

Среди внутренних барьеров наиболее подробно изучен гемато-энцефалический барьер - физиологический механизм, регулирующий обмен веществ между кровью и ЦНС, а также защищающий головной и спинной мозг от чужеродных веществ, введенных в кровь, или от продуктов нарушенного тканевого метаболизма, образовавшихся в самом организме. Новым разделом науки является изучение внутриклеточных барьеров, начатое в советских и зарубежных лабораториях.

Гематоофтальмический барьер . Жидкость передней камеры глаза значительно отличается по составу от кровяной плазмы: белок, ферменты и антитела в камерной влаге отсутствуют или содержатся в незначительном количестве. В отношении электролитов разница концентрации их в камерной влаге и в крови не может быть объяснена простой фильтрацией или диализом. Анализ данных о проникновении различных веществ в жидкости глаза, а также исследования с применением радиоактивных изотопов позволяют сделать вывод, что между кровью и жидкостями глаза существует активная регулирующая и защитная биологическая мембрана (гематоофтальмический барьер), выполняющая барьерную функцию.

Гистологические исследования дают основание полагать, что анатомическим субстратом гематоофтальмического барьера является эндотелий сосудов, обладающий весьма активными свойствами. Заметное влияние на функцию гематоофтальмического барьера оказывает тройничный нерв, а также вегетативная нервная система. Возможность условнорефлекторного изменения проницаемости сосудов переднего отрезка глазного яблока свидетельствует о существовании контроля над функцией гематоофтальмического барьера со стороны коры головного мозга.

Барьерная функция

способность организма человека и животных посредством особых физиологических механизмов, т. н. барьеров, защищать свою внутреннюю среду (кровь, лимфу, тканевую жидкость) от внешних воздействий и сохранять относительное постоянство её состава, химических, физических и биологических свойств (см. Гомеостаз). Условно различают внешние барьеры (кожа, слизистые оболочки, дыхательный, выделительный и пищеварительный аппараты) и внутренние - Гисто-гематические барьеры , расположенные между кровью и тканевой (внеклеточной) жидкостью органов и тканей. Среди внешних барьеров особенно важен печёночный барьер, обезвреживающий ядовитые соединения, образующиеся в кишечнике и поступающие из него в кровь. Б. ф. определяет в значительной степени жизнедеятельность органов и тканей, их чувствительность к бактериям, ядам, токсинам, продуктам нарушенного обмена веществ, чужеродным веществам, лекарствам. Пластичность внешних и внутренних барьеров, их приспособляемость к меняющимся условиям среды важны для нормального существования организма, предохранения его от заболеваний, интоксикаций и т.д. Наиболее подробно изучены: Гемато-энцефалический барьер (между кровью и мозгом), гемато-офтальмический (между кровью и тканями глаза), плацентарный (между организмом матери и плодом) и др. Большую роль в развитии учения о Б. ф. сыграли работы советских учёных (Л. С. Штерн, А. А. Богомольца, Б. Н. Могильницкого, А. И. Смирновой-Замковой и др.).

Лит.: Штерн Л. С., Непосредственная питательная среда органов и тканей, М., 1960; Развитие и регуляция гистогематических барьеров. Сб., под ред. Л. С. Штерн, М., 1967.

Г. Н. Кассиль.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Барьерная функция" в других словарях:

БАРЬЕРНАЯ ФУНКЦИЯ - БАРЬЕРНАЯ ФУНКЦИЯ. Барьерами являются приспособления, ограждающие организм или его отдельные органы от окружающей среды и делающие его, таким образом, до известной степени независимым от происходящих в ней перемен. Различают двоякого рода… … Большая медицинская энциклопедия

Барьерная функция - вспомогательная функция, используемая при решении некоторых задач математического программирования. Стремится к минус бесконечности (∞) при приближении к границе области допустимых значений изнутри. При переходе от задачи… … Экономико-математический словарь

барьерная функция - Вспомогательная функция, используемая при решении некоторых задач математического программирования. Стремится к минус бесконечности (??) при приближении к границе области допустимых значений изнутри. При переходе от задачи максимизации к задаче… … Справочник технического переводчика

Ф. тканей и органов, заключающаяся в защите организма или отдельных его частей от воздействия изменений окружающей среды и в сохранении относительного постоянства состава, физико химических и биологических свойств внутренней среды организма … Большой медицинский словарь

I Грудной ребёнок ребенок в возрасте до одного года. Выделяют период новорожденности, продолжающийся 4 нед. после рождения (см. Новорожденный (Новорождённый)) и грудной возраст (от 4 нед. до 1 года). В грудном возрасте ребенок растет и… … Медицинская энциклопедия

I Печень (hepar) непарный орган брюшной полости, самая крупная железа в организме человека, выполняющая разнообразные функции. В печени происходит обезвреживание токсических веществ, поступающих в нее с кровью из желудочно кишечного тракта; в ней … Медицинская энциклопедия

Эта статья об органе половой системы человека. О других значениях термина «влагалище» см. Влагалище (значения). Запрос «Вагина» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Влагалище … Википедия

Барьерные функции - физиологические механизмы (барьеры), обеспечивающие защиту организма и отдельных его частей от изменений окружающей среды и сохранение необходимого для их нормальной жизнедеятельности постоянства состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости).

Условно различают внешние и внутренние барьеры. К внешним барьерам относят кожу, органы дыхания, пищеварения, почки, а также слизистые оболочки рта, носа, глаз, половых органов. Кожа предохраняет организм от механических, радиационных и химических воздействий, препятствует проникновению в него микроорганизмов, ядовитых веществ, способствует выведению некоторых продуктов метаболизма. В органах дыхания, помимо обмена газов, происходит очистка вдыхаемого воздуха от пыли и мелкодисперсных вредных веществ. На протяжении пищеварительного тракта осуществляются специфическая обработка попадающих в него пищевых веществ, удаление не использованных организмом продуктов, а также газов, образующихся в кишечнике при брожении. В печени обезвреживаются чужеродные ядовитые соединения, поступающие с пищей или образующиеся в процессе пищеварения. За счет функции почек обеспечиваются постоянство состава крови, выведение из организма конечных продуктов обмена веществ.

Внутренние барьеры регулируют поступление из крови в органы и ткани необходимых для их деятельности веществ и своевременное выведение конечных продуктов клеточного метаболизма, обеспечивают постоянство оптимального состава тканевой (внеклеточной) жидкости. Одновременно они препятствуют поступлению из крови в органы и ткани чужеродных и ядовитых веществ.

Внутренние барьеры получили различные названия: тканевых, гематопаренхиматозных, сосудисто-тканевых и т.д. Наибольшее распространение получил термин «гистогематический барьер». Особенностью гистогематического барьера является его избирательная (селективная) проницаемость, т.е. способность пропускать одни вещества и задерживать другие. Особо важное значение для жизнедеятельности организма имеют специализированные барьеры. К ним относят гематоэнцефалический барьер (между кровью и центральной нервной системой), гематоофтальмический барьер (между кровью и внутриглазной жидкостью),

гематолабиринтный барьер (между кровью и эндолимфой лабиринта), барьер между кровью и половыми железами. К гистогематическим барьерам относят также барьеры между кровью и жидкими средами организма (цереброспинальной жидкостью, лимфой, плевральной и синовиальной жидкостями) - так называемый гематоликворный, гематолимфатический, гематоплевральный, гематосиновиальный барьеры. Барьерными свойствами, защищающими развивающийся плод, обладает и плацента.

Основными структурными элементами гистогематических барьеров являются эндотелий кровеносных сосудов, базальная мембрана, в состав которой входит большое количество нейтральных мукополисахаридов, основное аморфное вещество, волокна и т.д. Структура гистогематических барьеров определяется в значительной степени особенностями строения органа и варьирует в зависимости от морфологических и физиологических особенностей органа и ткани.

В основе Б. ф. лежат процессы диализа, ультрафильтрации, осмоса, а также изменение электрических свойств, растворимости в липидах, тканевого сродства или метаболической активности клеточных элементов.

Важное значение в функции некоторых гистогематических барьеров придается ферментному барьеру, например, в стенках микрососудов мозга и окружающей их соединительнотканной стромы (гематоэнцефалический барьер) - обнаружена высокая активность ферментов - холинэстеразы, карбоангидразы, ДОФА-декарбоксилазы и др. Эти ферменты, расщепляя некоторые биологически активные вещества, препятствуют их проникновению в мозг.

Функциональное состояние гистогематического барьера определяется соотношением концентраций того или иного вещества в органе и омывающей его крови. Эта величина получила название коэффициента проницаемости, или коэффициента распределения.

Б. ф. меняются в зависимости от возраста, пола, нервных, гуморальных и гормональных взаимоотношений в организме, тонуса вегетативной нервной системы, многочисленных внешних и внутренних воздействий. В частности, воздействие на организм ионизирующего излучения вызывает снижение защитной функции гистогематических барьеров,

причем степень снижения и обратимость функциональных изменений зависят от величины поглощенной дозы. На проницаемость гистогематических барьеров влияют также механические и термические воздействия. Отмечено избирательное изменение проницаемости клеточных мембран гистогематических барьеров при введении в организм психотропных препаратов, этанола.

Различные патологические состояния могут нарушать проницаемость гистогематических барьеров. например, при

Барьерные функции организма — функции защиты, осуществляемые особыми физиологическими механизмами (барьерами). Барьеры защищают организм от вредного воздействия окружающей среды, препятствуют проникновению в него бактерий, вирусов и вредных веществ, а также способствуют сохранению постоянного состава и свойств крови, лимфы, тканевой жидкости. Как и другие приспособительные и защитные функции организма (например, иммунитет), барьерной функции организма выработались в процессе эволюции по мере совершенствования многоклеточных организмов.
Условно различают внешние и внутренние барьеры. К внешним барьерам относят кожу, дыхательную систему, пищеварительную систему в том числе печень, а также почки. Кожа предохраняет организм от воздействия физических и химических изменений окружающей среды, участвует в регуляции тепла в организме. Каждый барьер препятствует проникновению в организм бактерий, токсинов, ядов и способствует выведению из него некоторых продуктов обмена веществ, например, с потом. В дыхательной системе, помимо обмена газов, вдыхаемый воздух очищается от пыли и вредных веществ, находящихся в атмосфере, главным образом при помощи эпителия, выстилающего слизистую оболочку полости носа и бронхов и имеющего специфическое строение. Поступающие в пищеварительную систему пищевые вещества преобразуются в желудке и кишечнике, становятся пригодными для усвоения организмом; неиспользованные продукты пищеварения, а также газы, образующиеся в кишечнике, выводятся из организма. Важную барьерную роль играет печень: она обезвреживает попавшие в кровь чужеродные для организма ядовитые соединения, поступившие с пищей или образовавшиеся в полости кишечника. Почки регулируют постоянство состава крови, освобождают ее от конечных продуктов обмена веществ. К внешним барьерам относятся также слизистые оболочки полости рта, глаз, половых органов.
Внутренние барьеры, находящиеся между кровью и тканями, называются гистогематическими. Основную барьерную функцию осуществляют стенки кровеносных капилляров. Защитные функции выполняют также соединительная ткань, лимфатические образования, некоторые специальные клетки органов и тканей. Существуют специализированные барьерные образования между кровью и центральной нервной системой (так называемые гематоэнцефалический барьер), между кровью и тканями глаза (гематоофтальмический барьер), между кровью и половыми железами. Чрезвычайно важная функция - защита развивающегося плода - принадлежит плацентарному барьеру между организмами матери и плода. Барьерные функции осуществляют также оболочки клеток и внутриклеточные образования, состоящие из сложной трехслойной мембраны, предназначенные для защиты особенно важных элементов клетки.
Внутренние, гистогематические барьеры органа определяют его функциональное состояние, способность противостоять вредным влияниям. Они задерживают переход чужеродного вещества из крови в ткани (защитная функция), регулируют состав и свойства непосредственно питательной среды органа, то есть создают наилучшие условия для его жизнедеятельности, что очень важно и для всего организма. Так, при значительном повышении концентрации того или другого вещества в крови содержание его в тканях органа может не измениться или возрасти незначительно. И, наоборот, количество необходимого для
тканей органа вещества в них увеличивается, несмотря на постоянную или даже низкую его концентрацию в крови. Барьеры активно отбирают из крови необходимые для жизнедеятельности органов и тканей вещества и выводят из них продукты обмена.
Физиологические процессы, протекающие как в здоровом, так и в больном организме, регуляция функций и питание органа, взаимодействие между отдельными органами в целостном организме связаны с состоянием гистогематических барьеров. Снижение сопротивляемости барьеров (увеличение проницаемости) делает орган более восприимчивым, а повышение ее - менее чувствительным к химическим соединениям, образовавшимся в процессе обмена веществ в организме или введенным в него с лечебной целью.
Особенно велика роль барьеров в защите организма от возбудителей различных заболеваний и вырабатываемых ими токсинов. Циркулируя в крови, бактерии, вирусы, ядовитые вещества могут явиться во многих случаях причиной возникновения патологического процесса, что нередко связано со снижением сопротивляемости барьеров. В то же время лечение образовавшегося патологического очага во многих случаях затруднено из-за высокой сопротивляемости барьера заболевшего органа по отношению к тому или другому препарату.
Гистогематические барьеры отличаются высокой приспособляемостью к составу и свойствам внутренней среды организма. Это имеет важное значение для поддержания ее постоянства,сохранения здоровья, защиты от болезней.
Состояние гистогематических барьеров меняется в зависимости от возраста, нервных и гормональных влияний, при возбуждении и торможении центральных нервных образований, под влиянием бессонницы, голодания, наркоза, при некоторых заболеваниях, алкоголизме. Иногда прибегают с лечебной целью к искусственному повышению или снижению сопротивляемости барьеров. Для этого в кровь вводят некоторые химические препараты, воздействуют рентгеновскими, ультрафиолетовыми, инфракрасными лучами. При лечении некоторых заболеваний головного мозга лекарственные вещества вводят в обход гематоэнцефалического барьера непосредственно в спинномозговую жидкость.