Становление гуморального иммунитета у эмбриона и плода происходит параллельно с развитием клеточных иммунных реакций. Лимфоциты В, несущие цепочки иммуноглобулинов на поверхности клеточных мембран, появляются на 10-11-й неделе развития эмбриона. Однако способность к образованию плазматических клеток и продукция ими антител в ответ на внутриутробное инфицирование отмечается у человеческого плода с 20-й недели беременности. Но в то же время способность к синтезу антител еще не означает, что плод в состоянии обеспечить самостоятельно гуморальную защиту против инфекции, так как иммунный ответ плода отличается от подобных реакций у взрослого. Известно, например, что врожденные вирусные инфекции характеризуются тенденцией к персистированию возбудителя даже в присутствии антител. Детальные исследования с применением современных методов позволили установить, что плод человека получает антитела от матери только через плаценту до рождения. При этом плацентарный барьер проницаем исключительно для антител, относящихся к классу иммуноглобулинов G. Антитела, представленные иммуноглобулинами А и М, не проникают через плаценту. Считают, что этот естественный дефицит компенсируется иммуноглобулинами материнского молока. В молозиве и грудном молоке содержатся иммуноглобулины всех основных классов (A, G), способные нейтрализовать действие вирусов, бактерий и токсинов. Секреторный IgA образуется непосредственно в грудной железе из 2-х молекул сывороточного IgA. Не случайно в крови кормящих женщин его содержание возрастает в 5 раз.
Антитела материнского молока проявляют свои защитные функции на поверхности слизистой оболочки кишечника, создавая защитный барьер против многих микробов и вирусов. Кроме того, установлено, что в кишечнике детей, находящихся на грудном вскармливании, преобладает бифидум-флора, обусловливающая защиту против патогенных энтеробактерий, в частности, шигелл. При искусственном вскармливании такого преобладания бифидобактерий не наблюдается.
В грудном молоке содержится также неспецифический микробный фактор – лизоцим, оказывающий выраженное бактериологическое действие по отношению к энтеробактериям и неположительной флоре. В больших концентрациях он обнаружен в испражнениях детей, находящихся только на грудном вскармливании. В грудном молоке содержится комплемент, а также большое количество клеток, обладающих выраженной иммунологической активностью (лимфоциты, макрофаги). Вот почему ребенок должен находиться на грудном вскармливании с первых минут после рождения. Это является и важным фактором нормального развития, и предупреждения инфекционных, в том числе «простудных», заболеваний.
Отдельные исследования подтверждают способность клеток эмбриона и плода синтезировать иммуноглобулины на ранних стадиях внутриутробной жизни. Установлено, что производство собственных иммуноглобулинов у плода начинается с синтеза IgM. Определяемые количества его в крови появляются после 13 недель развития. Концентрация его достигает 100 мг/л, что приблизительно составляет 1/10 содержания его в крови матери. Признаки синтеза IgM и IgE обнаружены на 10-11-й неделе, IgA – на 30-й неделе внутриутробной жизни. При этом концентрация IgA не превышает 30 мг/л (у взрослых – 1400–4200 мг/л), IgE – 30 мг/л (у взрослых – 30-400 мг/л). IgD вообще не обнаруживается. Содержаний IgM у новорожденных остается низким и, по данным разных исследователей, достигает уровня взрослых к 2–4 годам. Количество IgA в сыворотке крови новорожденного долго остается ниже нормы взрослого человека и достигает среднего уровня только к 8-15 годам. Новорожденный не имеет определяемых количеств секреторного IgA, содержание которого выравнивается с уровнем взрослых к 10–11 годам. IgD и IgE не обнаруживаются, как правило, у новорожденных и уровня взрослых достигают к 11–15 годам. Количество IgG у новорожденного соответствует содержанию его у матери или иногда даже несколько выше. Последнее объясняют собственной продукцией его клетками плода. В течение первого года жизни наступает заметное снижение содержания IgG (физиологическая гипогаммаглобулинемия) в результате катаболизации материнского глобулина, которая еще не компенсируется собственным производством этого белка [Анненкова И.Д. и др., 1982].
Физиологическая незрелость организма детей раннего возраста является причиной несовершенства их иммунологических реакций. Плазматические клетки, продуценты антител, появляются лишь через 2–6 месяцев после рождения. Соответственно этому происходит повышение содержания у-глобулина крови, который достигает значительного уровня к 5 месяцам. Вместе с тем несовершенство иммунологических реакций в раннем возрасте относительно. Показано, что дети адаптируются к среде через посредство антигенных стимуляций. У детей, в первые недели после рождения, могут вырабатываться антитела к некоторым антигенам. Дети, воспитывающиеся в коллективах, быстрее и интенсивнее реагируют на активную иммунизацию.
Состояние неспецифической иммунологической реактивности в раннем постнатальном возрасте существенно отличается от такового у взрослых. 3. М. Михайлова, Г.А. Михеева (1974) изучали у детей динамику показателей неспецифического иммунитета (пропердин, комплемент, фагоцитарная активность лейкоцитов, лизоцим) в процессе роста и развития организма. Было показано, что в раннем постнатальном возрасте отмечался высокий уровень этих показателей-выше, чем у детей старшего возраста и взрослых. Приведенные исследования дали основание полагать, что в ранние возрастные периоды преобладают в основном примитивные, недифференцированные механизмы реактивности, в частности, неспецифические иммунологические факторы, именно те, которые были представлены на ранних этапах филогенетического развития. В этом усматривается одно из проявлений биогенетического закона. Неспецифические иммунологические реакции предшествуют созреванию общих специфических иммунологических механизмов.
Низкая резистентность организма на ранних этапах постнатального онтогенеза определяется, кроме того, несовершенством гисто-гематических барьеров и, в частности, высокой проницаемостью гематоэнцефалического барьера. На ранних этапах постнатального онтогенеза выявлена весьма низкая способность к детоксикации лекарственных веществ и других, инородных для организма, химических веществ – ксенобиотиков. Это связано с несовершенством микросомального окисления, с низкой концентрацией в печени цитохрома С-450.
Физические упражнения как закаливающий фактор отнюдь не всегда приводят к повышению иммунной активности. Однократная чрезмерная физическая нагрузка вызывает изменения в деятельности системы иммунитета. При этом резко подавляется функция Т-клеток; реактивная способность Т-лимфоцитов на митогенный стимул (ФГА) снижается почти в 2 раза; миграция лейкоцитов под агаром – в 2,8 раза, в то время как количество бляшкообразующих клеток резко увеличивается. В меньшей степени угнетается фагоцитарная реакция нейтрофилов. При этом существенно изменяется поглотительная и переваривающая активность фагоцитов. Восстановление иммунологической компетенции до исходного уровня после чрезмерной физической нагрузки длится более 7 дней [Иванова Н. И., Талько В. В., 1982].
Активность гипофизадреналовой системы играет ведущую роль в реализации защитных реакций организма. Усиленная выработка катаболических гормонов АКТГ и кортикостероидов в период значительных физических напряжений подавляет деятельность иммунной системы [Летунов О. П., 1977]. При этом количество циркулирующих иммунокомпетентных клеток уменьшается.
В вилочковой железе, селезенке, лимфатических узлах – количество клеток составляет 60–70 % к исходному уровню. Лимфоцитопения в условиях стрессовых физических нагрузок, может быть, обусловлена торможением пролиферации лизосом клеток и увеличением миграции Т-лимфоцитов в костный мозг при участии их |3-адренергических рецепторов [Зимин Ю. И., 1978].
Кроме того, уменьшается уровень общего белка крови, изменяется соотношение альбуминов и глобулинов, снижается активность бактерицидных систем и инактивируются кортизон-чувствительные клетки-Т-хелперы или Т-усилители [Mantzouranis К., Borel Y., 1979]. Миграция зрелых Т-лимфоцитов в костный мозг приводит к изменению направления дифференцировки клеток-предшественников в сторону гранулоцитопоэза. Биологическое значение гранулоцитопоэза заключается, по мнению некоторых авторов, в компенсаторном повышении сопротивляемости организма к альтерирующему агенту [Зимин Ю. И., 1978]. В условиях физических нагрузок средней интенсивности он способствует нормализации показателей функциональной активности системы иммунитета. Повышается интенсивность фагоцитоза и переваривающая способность фагоцитов. Под влиянием умеренных физических нагрузок фагоцитоз возрастает не за счет увеличения пула активных клеток, а в результате активации их поглотительной и переваривающей способности. В этих условиях увеличивалась пролиферативная активность лимфоцитов в присутствии ФГА. Количество клеток, трансформирующихся в бласты, увеличилось почти в 2 раза. Происходили изменения иммунного ответа на тимусзависимый антиген (эритроциты барана), что свидетельствует о стимуляции бляшко- и антителообразования по сравнению с исходным уровнем. Повышается селезеночный индекс, что свидетельствует об активации пролиферативной способности клеток селезенки, индуцированной антигеном. Стимулирующий эффект адекватных физических нагрузок на иммунобиологическую активность опосредуется через рецепторы на цитоплазматических мембранах иммунокомпетентных клеток.
В частности, рецепторы к ацетилхолину играют важную роль в повышении уровня цГМФ в лимфоцитах, что является триггерным механизмом индукции пролиферации клеток, поскольку цГМФ и ионы кальция являются ключевым компонентом в передаче стимула от клеточной мембраны к ядру [Hadden J. et al., 1975]. В результате происходит стимуляция фосфорилирования негистонных белков хроматина, синтеза ДНК и РНК [Tsan М., McLentyre Р., 1974]. Доказано, что физические упражнения не только усиливают окислительно-восстановительный потенциал лимфоцитов, незначительно повышают активность гидролаз и генерирующих систем перекиси водорода, что способствует активации бактерицидных систем фагоцитирующих клеток [Шуст И. В., Губернаторов Н.А., 1975].
Существует представление, согласно которому чем меньше возраст организма, тем выше у него устойчивость к средовым факторам. Это сочетается с большей устойчивостью к средовым воздействиям и на ранних этапах филогенеза. Исследования показали, что способность переживать, т. е. сохранять жизнедеятельность, на ранних этапах постнатального онтогенеза выше, чем в более поздние возрастные периоды. Однако подобная способность сохранения жизнедеятельности близка к тому состоянию, которое возникает во время зимней спячки животных.
Вместе с тем следует различать устойчивость и выносливость организма к различным воздействиям внешней среды. Устойчивость организма – это способность сохранять и поддерживать гомеостаз при меняющихся условиях среды. Выносливость по отношению к взрослому организму есть не что иное, как способность переносить длительные нагрузки, сопротивляться действию физических нагрузок или внешним воздействиям. Выносливость в раннем возрасте – способность переживать, поддерживать жизнедеятельность, сопротивляться действию внешней среды в измененных условиях гомеостаза. У организма на ранних этапах постнатального онтогенеза устойчивость существенно ниже, чем у взрослых. И, напротив, выносливость, а именно способность поддерживать жизнедеятельность в измененных условиях гомеостаза, выше в раннем постнатальном возрасте [Розанова В.Д., 1968].
В наших исследованиях установлено, что организм на ранних этапах постнатального развития более чувствителен к стрессу, чем в последующие возрастные периоды. Вместе с тем выносливость к стрессу выше на ранних этапах развития. Помимо этого, чувствительность к стрессовым агентам увеличивается в критические периоды роста и развития, причем на ранних этапах развития таких критических этапов достаточно много. Частота их представленности уменьшается с возрастом ребенка. В процессе роста и развития ребенка происходит постепенная смена обобщенных, диффузных, генерализованных реакций, характерных для плода и новорожденного, а также для детей раннего возраста, на реакции локальные, ограниченные отдельными видами приспособлений, что свойственно взрослым. Данная особенность весьма характерна для проявления деятельности центральной нервной системы и скелетной мускулатуры.
Физиологические отправления вегетативной нервной системы у детей раннего возраста характеризуются сниженным тонусом как симпатической, так и парасимпатической нервной системы с преобладанием тонуса симпатической нервной системы. Это и обусловливает наличие более обобщенных реакций по сравнению с местными, локализованными. Инфекционный процесс в раннем постнатальном возрасте сопровождается явлениями общей интоксикации организма, бактериемией и септицемией. Детские инфекции в раннем возрасте (до 1 года) протекают в стертой (ареактивной) форме: превалирует картина общей интоксикации. Приведенные особенности являются следствием высокой проницаемости барьеров к токсинам и антигенам.
В настоящей книге будут рассматриваться вопросы закаливания в основном здоровых детей. При этом важно обратить внимание на понятие «здоровье», «практически здоровый ребенок». Понятие «здоровье» в значительной мере сопряжено с естественно-научной категорией «норма». Вместе с тем в медицине весьма трудно очертить границы нормы для взрослого человека, а тем более-для развивающегося ребенка. Многие функции нормального взрослого человека и ребенка определяются самыми различными индивидуальными возрастными, половыми, генетическими и другими особенностями. Например, максимальное артериальное давление крови у взрослых 90-100 мм рт. ст. для многих является гипотонией, но для некоторых людей – это норма. Для человека, эпизодически занимающегося спортом, переутомление при некоторых нагрузках считается нормальным, но переутомление при тех же нагрузках для тренированного спортсмена не нормально. Исследованиями определяются резкие колебания различных биохимических параметров в организме человека: колебания магния в плазме крови достигают 300 %, колебания содержания натрия в слюне составляют 400 %, а магния – 500 %. Величина порога вкусовой чувствительности определенных индивидов отличается более чем в 20 раз. Трудно усреднить показатели артериального давления, равного 100 и 120 мм рт. ст. Каждая из этих величин является своей нормой для определенных контингентов людей.
В настоящее время в литературе имеется достаточно много различных подходов к определению понятия «норма». Различаются нормы физиологические, биологические и социальные; приводятся определения нормы адаптивной, т. е. той, что возникает в процессе адаптации организма к средовым факторам – статической и динамической. Не всякое отклонение от нормы можно считать болезнью. В одних случаях незначительные отклонения от нормы действительно являются началом заболевания, в других – лишь вариантом нормы, в третьих свидетельствуют об адаптивных, приспособительных изменениях в организме развивающегося ребенка.
Немало трудностей стоит перед медициной при определении понятия «здоровье» для лиц различного возраста. Так, для взрослых молодых лиц понятие «практически здоровый человек» в общей форме, довольно однозначно соответствует определению ВОЗ: «Здоровье есть состояние полного физического, психического и социального благополучия». По отношению к детям самого раннего возраста данное определение не является полным. Трудно применить представление о психическом и социальном благополучии, например, по отношению к недоношенным новорожденным детям. Понятие «здоровье» в значительной степени близко к представлению о «мере», т. е. той величине, в пределах которой не изменяется качественное состояние организма. Вместе с тем в настоящее время существует представление о нескольких «уровнях» здоровья – от самого низкого, граничащего с заболеванием, до высокого, при котором представлена высокая адаптивная устойчивость организма к различным средовым факторам. Более сложной является данная проблема по отношению к растущему и развивающемуся организму, в особенности к организму раннего возраста. Применительно к растущему детскому организму понятие «здоровье» определяется как соответствие основных физиологических функций данному возрастному периоду [Змановский Ю.Ф., 1978].
На протяжении длительного периода времени состояние новорожденного организма, «уровни» его здоровья определялись различными понятиями (доношенность и недоношенность, зрелость и незрелость, физиологическая слабость и др.). Представления о зрелости и незрелости в общей биологии и медицине имеют определенные отличия. Впервые на особенности периода новорожденности у различных животных обратил внимание A. Portman (1955). Низкий уровень зрелости (рождение слепыми, без волосяного покрова) назван им «незрелорожденностью». Высокий уровень зрелости (способность продвигаться за матерью, покрытие шерстью) обозначен как «зрелорожденность». В современной возрастной физиологии и педиатрии также введены понятия «зрелости» и «незрелости» новорожденных детей. Эти понятия неразрывно связаны с представлениями о доношенности и недоношенности ребенка. В 1948 г. Первая сессия Всемирной ассамблеи здравоохранения приняла международное определение недоношенности – масса при рождении ниже 2500 г. В России, согласно рекомендации ВОЗ, недоношенными детьми считаются новорожденные, родившиеся между 28-й и 38-й неделями внутриутробного развития, с массой от 1000 до 2 500 г, с длиной тела от 37 до 46 см. Если сопоставить две классификации, оценивающие уровень зрелости, а потому и уровень здоровья, – A. Portman, с одной стороны, и классификацию на доношенных и недоношенных детей, с другой стороны, то можно отметить, что доношенные дети, по классификации A. Portman, соответствуют зрелым, а недоношенные – незрелым. Вместе с тем уровень зрелости, а потому уровень здоровья определяется не только длительностью самой беременности, но и характером ее течения. Длительность беременности создает лишь предпосылки к завершению или незавершению созревания органа или организма в целом, а характер течения беременности окончательно определяет возможность роста, развития организма во внутриутробном периоде. В этой связи, помимо антропометрических параметров новорожденного, определяют особенности функционирования органов и их систем, причем следует отметить, что уровень зрелости здоровых недоношенных детей существенно ниже, чем доношенных. Е. Ч. Новиковой (1967) приведены материалы о нервно-психическом развитии недоношенных детей, родившихся с массой тела от 1500 до 2 500 г. Недоношенные дети отстают в нервно-психическом развитии от доношенных сверстников, особенно в первые 3-и месяца жизни. В дальнейшем происходит постепенное выравнивание в уровне зрелости доношенных и недоношенных детей.