人體如何預防細菌和病毒(1)?
為了對抗疾病,人體建立了完整而復雜的防禦系統。主要有三個作用:壹是保護人體免受病毒、細菌、支原體等病原微生物的侵害;二是及時清除代謝後的廢物,清理人體與病原微生物戰爭後的戰場,消滅變異的人體細胞;三是修復受損的器官組織,恢復其正常功能。人體的防禦系統包括三個層次,即物理屏障、非特異性免疫系統和特異性免疫系統。這些防禦系統是按照系統層次組成的,病原體克服了第壹道屏障後,立即面臨第二道屏障。這種多層次的系統結構,使得人類每天都能夠在成千上萬種致病菌的攻擊下生存。人體萬裏長城——皮膚和黏膜:皮膚和黏膜構築了最外層的天然屏障,人體只有通過口、鼻、尿道、肛門四關與外界進行交流,完成能量代謝。正是因為這些通商口岸的存在,才給病原微生物提供了入侵的途徑。皮膚由多層扁平細胞組成,可以阻擋病原體的通過。只有皮膚受損,病原體才能入侵。皮膚裏很多層扁平細胞都是死細胞,是沒有新陳代謝的膠質。因為病毒只能通過活細胞侵入人體,到達相應的靶細胞,流感、麻疹、水痘等病毒無法通過完整的皮膚傳播。皮膚的汗腺可以分泌乳酸使汗液呈酸性,不利於細菌生長。皮脂腺分泌的脂肪酸具有殺菌和抗真菌作用。雖然黏膜只有單層柱狀細胞,機械阻斷效果不如皮膚,但是黏膜有很多武器。呼吸道表面被上皮細胞覆蓋,上皮細胞不僅具有纖毛結構,還分泌粘液。健康人的呼吸道表面每天可產生約100 ml的粘液,不僅有利於纖毛的運動,還能粘附病原微生物,阻止其進入細胞。上皮細胞的纖毛具有主動擺動功能,沿壹定方向擺動,使粘液和粘液中的病原體向咽喉方向運動,通過咳嗽和吞咽排出體外。壹些機動部隊(吞噬細胞和白細胞)在壹些氣道的粘液中遊動,可以隨時吃掉病原體或限制病原體的傳播。鼻腔前部有鼻毛,交織成壹張大網,截留大部分灰塵和較大的細菌;鼻腔後部的纖毛和粘液可以粘附大多數病原體,並通過打噴嚏和擤鼻涕的方式將它們掃出家門。消化道也是不可逾越的屏障。只有最具耐藥性的病原體才能通過消化道感染。病原體遇到的第壹道屏障是口腔。口腔唾液中含有溶菌酶,可以高效分解細菌。唾液中還有分泌型白細胞蛋白酶抑制劑,可以殺死病毒,甚至對艾滋病病毒有很好的滅活作用。吞咽還可以縮短病原體在口腔中的停留時間,使病原體沒有足夠的繁殖時間。病原體有幸通過唾液作用於它之後,病原體就會面臨胃酸的攻擊。胃酸幾乎可以殺死食物中的大部分微生物。胃裏有很多蛋白酶。這些酶在胃酸的作用下活性最好,能降解食物中的蛋白質和病原微生物的蛋白質。十二指腸內有大量胰腺排出的消化酶和肝臟排出的膽鹽,能溶解病原體的蛋白質外殼和脂質,迅速殺死這些病原微生物。此外,定居在腸道內的數萬億有益菌早已瓜分了它們的地盤,可以與致病菌壹爭高下,讓被捕的致病菌無處容身。腸道和尿道通過有規律的排泄,快速排出有害細菌和物質。自然免疫系統是人體的野戰軍,暴露在數量無法計算的天文數字的病原微生物中。我們不可能天真地依靠萬裏長城來阻擋病原體的入侵。這種物理屏障的主要作用是最大限度地減少病原體的入侵。病原體非常狡猾,不會被高大的城墻嚇倒。病原體還會通過各種途徑侵入人體。請不要責怪,病原體也是為了生存。如果它們不感染人類或其他動物,它們就無法生存,更不用說繁殖,這將導致家族的滅亡。病原體與人類同在,會與人類長期鬥爭。沒有他們,人類會孤獨,會被打敗,也會因為抑郁而滅亡。除了皮膚和黏膜的屏障,人體還有壹套免疫系統,包括天然免疫和獲得性免疫。它是人體抵禦病原微生物的國家防禦系統,由免疫器官、免疫細胞和免疫分子組成。免疫器官包括:骨髓、胸腺、脾臟、淋巴結、扁桃體、小腸淋巴結、闌尾等。免疫細胞包括淋巴細胞、單核吞噬細胞、中性粒細胞、嗜堿性粒細胞、嗜酸性粒細胞、肥大細胞、血小板等。免疫分子包括:補體、免疫球蛋白、細胞因子等。自然免疫系統由兩大服務組成,壹個是吞噬細胞系統,壹個是免疫球蛋白系統。當病原體入侵人體時,巨噬細胞是第壹個沖上去的。在和平時期,巨噬細胞的主要功能是漫遊組織收集體內的垃圾,如死亡的細胞碎片,因為每天都有大量的細胞因人體新陳代謝而死亡。壹旦病原微生物越過第壹道屏障,巨噬細胞就會毫不留情地將其吞噬,但巨噬細胞相當於壹個移動的哨子,絕大多數情況下只能處理壹小部分病原體,起到更重要的告知敵人的作用。當敵情嚴重時,會迅速向總部報告調動野戰部隊,也就是白細胞(壯年的吞噬細胞包括中性粒細胞和單核細胞)。這就是為什麽我們生病的時候,醫生會給我們做白細胞檢查。如果是細菌感染,白細胞會升高。所以很多人認為白細胞是壞的,是個壞東西,從而導致生病。其實這是結果,不是原因。白細胞是對抗人體內細菌的勇士,與敵人英勇作戰,直至死亡。在與敵人作戰的過程中,白細胞中溶酶體釋放的多種水解酶也能破壞鄰近的正常組織和細胞,對人體造成不利的免疫病理損傷。這是壹個缺點,後面會講到如何彌補這個缺陷。血液中的中性粒細胞和單核細胞以及組織和器官中的巨噬細胞構成了單核吞噬細胞系統。當病原體穿透皮膚或粘膜到達體內組織時,吞噬細胞首先從毛細血管中逃逸出來,聚集在病原體所在的位置。在大多數情況下,病原體被吞食和殺死。如果它們沒有被殺死,它們會通過淋巴管到達附近的淋巴結,在那裏吞噬細胞會進壹步破壞它們。淋巴結的這種過濾作用對人體免疫防禦能力有重要作用。壹般只有大量毒力強的病原體才能侵入血流等器官而不被完全阻斷。但血液、肝臟、脾臟或骨髓中的吞噬細胞會繼續吞噬、殺死病原體。細菌被吞噬細胞吞噬,形成吞噬細胞;溶酶體和吞噬細胞融合成吞噬細胞體;溶酶體中的多種殺菌物質和水解酶殺死並消化細菌;細菌殘余從細胞中排出。道高壹尺魔高十尺。有些狡猾的病原體只是利用人體的吞噬系統來進行不可告人的秘密。雖然它們也能被吞噬細胞吞噬,但不能被殺死。這是不完全吞噬,如結核桿菌、布魯氏菌、傷寒桿菌、軍團菌。不完全吞噬可以保護這些細菌免受人體體液中特異性抗體、非特異性抗菌物質或抗菌藥物的侵害。有些細菌還可以在吞噬細胞中生長繁殖,進而導致吞噬細胞死亡。壹些可以隨其遊動的吞噬細胞通過淋巴或血流擴散到人體其他部位,造成大面積病變。免疫球蛋白是人體天然免疫中非常重要的壹部分,可分為三類,即免疫球蛋白GIgG、免疫球蛋白A(IgA)和免疫球蛋白M(IgM)。人血清免疫球蛋白IgG是免疫反應中最重要的抗體,僅以單體形式存在。它是抗感染中的主力,能促進單核巨噬細胞的吞噬作用,中和細菌毒素的毒性和病毒抗原的結合,使病毒失去感染人體細胞的能力。體內IgG合成年齡晚於IgM,出生後第三個月開始合成,3-5歲接近成人水平。它是唯壹能通過胎盤的免疫球蛋白,是孩子出生6個月內最重要的免疫球蛋白。IgA可分為血清型和分泌型,血清型IgA可調節細胞吞噬功能。分泌型IgA(SIgA)是機體黏膜防禦系統的主要成分,覆蓋在鼻、咽、氣管、腸和膀胱黏膜的表面。它可以抑制微生物在呼吸道上皮細胞上的附著,減緩病毒的繁殖。它是粘膜的重要屏障,對某些病毒、細菌和抗原具有抗體活性,是阻止病原體入侵機體的第壹道防線。當外來抗原進入呼吸道或消化道時,局部免疫系統受到刺激,免疫反應可自行進行,無需中樞免疫系統的參與,產生分泌性抗體,即SIgA。呼吸道分泌物中SigA的含量直接影響呼吸道黏膜對病原體的抵抗力。IgM是抗原刺激誘導體液免疫反應中產生的第壹種免疫球蛋白,主要分布在血清中。是壹種高效抗生物抗體,其殺菌、溶菌、吞噬、凝集作用比IgG高500-1000倍。IgM在機體早期防禦中起著重要作用。補體系統是指由血清、組織液和細胞膜表面的蛋白質組成的蛋白質反應系統,具有精密的調節機制。補體系統可參與機體的特異性和非特異性免疫機制,主要表現為:壹、溶解和殺傷:當細菌進入體內後,細菌細胞壁中的脂多糖可通過置換激活補體系統,導致細菌細胞壁的破壞。二是免疫粘附:補體可以集中小分子病原體的粘附,便於吞噬和消除。第三,趨化性:補體在激活時可以釋放信號,使白細胞向病原體所在位置集中,從而殺死病原微生物。