Імунітет: види, органи імунної системи, вакцини і сироватки

Імунітет — це здатність організму захищатися від генетично чужорідних тіл і речовин: мікроорганізмів, вірусів, їхніх токсинів, а також чужорідних або змінених власних клітин (зокрема пухлинних). Завдяки імунітету організм зберігає сталість внутрішнього середовища — гомеостаз. Без імунної системи будь-яка інфекція могла б стати смертельною.

Центральні органи імунної системи

До центральних органів належать червоний кістковий мозок і тимус (вилочкова залоза). Саме в них відбувається утворення й дозрівання клітин імунної системи.

• Червоний кістковий мозок — розташований у губчастій речовині кісток. Зі стовбурових клітин тут утворюються всі клітини крові, зокрема всі клітини імунної системи. Саме в червоному кістковому мозку дозрівають B-лімфоцити — головні клітини гуморального імунітету, що виробляють антитіла.

• Тимус (вилочкова залоза) — розташований за грудниною, у верхній частині грудної порожнини. У тимусі дозрівають T-лімфоцити, які відповідають за клітинний імунітет: вони розпізнають і знищують уражені клітини. Тимус найактивніший у дитинстві; з віком він зменшується (інволюція) і значною мірою заміщується жировою тканиною.

Периферичні органи імунної системи

Периферичні органи — це місця, де лімфоцити зустрічаються з антигенами й реалізують імунну відповідь. До них належать:

• Лімфатичні вузли — численні фільтри, розташовані вздовж лімфатичних судин. Вони затримують і знешкоджують мікроорганізми, що потрапили в лімфу. Саме тут лімфоцити активно зустрічаються з антигенами. Під час інфекції лімфатичні вузли збільшуються — це ознака активної імунної відповіді.

• Селезінка — найбільший лімфоїдний орган. Вона фільтрує кров, руйнує старі еритроцити, а також забезпечує зустріч лімфоцитів з антигенами, що циркулюють у крові.

• Мигдалики — скупчення лімфоїдної тканини в глотковому кільці (піднебінні, глотковий, язиковий мигдалики). Вони забезпечують захист на вході дихальних і травних шляхів.

• Лімфоїдні скупчення в стінці кишечника (Пейєрові бляшки) — захищають слизову оболонку кишечника від патогенів, що потрапляють із їжею.

Організм має дві лінії захисту: неспецифічний (вроджений) і специфічний (набутий). Неспецифічний захист діє проти будь-якого чужорідного агента, а специфічний спрямований проти конкретного антигену.

Неспецифічний захист

Неспецифічний захист — це перша лінія оборони. Він не потребує попередньої зустрічі з патогеном і діє однаково проти різних збудників.

• Бар'єри: шкіра (механічний бар'єр, кисле середовище поту), слизові оболонки (виділяють слиз, що затримує мікроби), хлоридна кислота шлунка (знищує більшість бактерій, що потрапили з їжею).

• Лізоцим — фермент, що міститься в слині, сльозах, слизу носової порожнини. Він руйнує клітинну стінку бактерій, спричиняючи їхню загибель.

• Фагоцити — клітини, що поглинають і перетравлюють чужорідні частинки. До них належать нейтрофіли (найчисленніші, першими прибувають до місця запалення) і макрофаги (більші, живуть довше, також виконують роль «презентаторів» антигену).

• Запалення — місцева реакція на пошкодження: почервоніння, набряк, біль, підвищення температури. Воно обмежує поширення інфекції й залучає імунні клітини.

• Підвищення загальної температури тіла (гарячка) — уповільнює розмноження багатьох мікроорганізмів і прискорює імунні реакції.

Інтерферони

Інтерферони — це білки, які виділяють клітини, уражені вірусом. Вони не знищують вірус безпосередньо, а роблять сусідні здорові клітини несприйнятливими до його розмноження. Інтерферони також активують природні клітини-кілери. Препарати інтерферону застосовують для лікування деяких вірусних інфекцій (наприклад, хронічного гепатиту B).

Специфічний захист

Специфічний імунітет спрямований проти конкретного антигену — речовини, яку організм розпізнає як чужорідну. Він забезпечується лімфоцитами й антитілами.

• B-лімфоцити — дозрівають у червоному кістковому мозку. Після зустрічі з антигеном вони перетворюються на плазматичні клітини, що виробляють антитіла (імуноглобуліни). Антитіла — це білки плазми крові, які специфічно зв'язують свій антиген, нейтралізуючи його або позначаючи для знищення фагоцитами.

• T-лімфоцити — дозрівають у тимусі. Вони розпізнають і знищують клітини, уражені вірусами або змінені (пухлинні). T-лімфоцити також керують імунною відповіддю, активуючи B-лімфоцити й макрофаги.

• Макрофаги — не лише фагоцити, а й «презентатори» антигену: вони поглинають мікроби, переробляють їхні білки й показують фрагменти антигену на своїй поверхні, щоб T-лімфоцити могли їх розпізнати.

Як саме розгортається імунна відповідь, що таке клітини пам'яті та як виникає алергія — це тема наступного юніта «Імунна відповідь: антиген — антитіло, алергія, імунодефіцити». Тут важливо запам'ятати, які клітини й речовини беруть участь у захисті.

Імунітет класифікують за походженням (вроджений чи набутий), за способом формування (природний чи штучний) і за механізмом дії (активний чи пасивний). Розуміння цих категорій — ключ до правильного розв'язання завдань НМТ.

Вроджений і набутий імунітет

• Вроджений (видовий, спадковий) імунітет — несприйнятливість, яку людина має від народження як представник виду. Наприклад, людина не хворіє на чуму собак або на курячу холеру. Цей імунітет передається у спадок і не потребує попереднього контакту зі збудником.

• Набутий імунітет — формується протягом життя після зустрічі з антигеном (через хворобу або вакцинацію) або після отримання готових антитіл (від матері або з лікувальною сироваткою).

Природний і штучний імунітет

Поділ на природний і штучний залежить від того, чи було медичне втручання.

• Природний — виникає без участі медиків: після перенесеної хвороби або через передачу антитіл від матері.

• Штучний — формується завдяки медичним заходам: вакцинації або введенню лікувальної сироватки.

Активний і пасивний імунітет

Поділ на активний і пасивний залежить від того, хто виробляє антитіла.

• Активний імунітет — антитіла виробляє сам організм після зустрічі з антигеном. Це довготривалий захист, бо формуються клітини пам'яті.

• Пасивний імунітет — організм отримує готові антитіла ззовні. Захист настає одразу, але триває недовго (тижні або кілька місяців), оскільки чужі антитіла поступово руйнуються.

Комбінована класифікація: чотири основні види

Запам'ятай ключові питання для визначення виду імунітету:

• Хто виробив антитіла? Сам організм → активний; отримав готові → пасивний.

• Чи було медичне втручання? Ні → природний; так (вакцинація, сироватка) → штучний.

Вакцини

Вакцина — це препарат, що містить антигени збудника: ослаблені (живі атенуйовані) або вбиті мікроорганізми, їхні частини, знешкоджені токсини (анатоксини). У сучасних вакцинах використовують також мРНК, за якою клітини організму самі синтезують антиген збудника. Вакцину вводять здоровим людям заздалегідь для профілактики інфекційної хвороби.

Після вакцинації організм сам виробляє антитіла й формує клітини пам'яті. Імунітет розвивається за 1–2 тижні й триває роками, іноді на все життя (потрібні повторні щеплення — ревакцинація).

Історія вакцинації

• 1796 рік — Едвард Дженнер уперше щепив хлопчика коров'ячою віспою й довів, що це захищає від натуральної віспи. Його вважають засновником вакцинації.

• 1881 рік — Луї Пастер створив вакцину проти сибірки, а 1885 року — вакцину проти сказу. Саме Пастер запропонував назву «вакцина» (від лат. vacca — корова) на честь досвіду Дженнера.

Лікувальні сироватки

Лікувальна сироватка — це препарат, що містить готові антитіла. Її отримують із крові тварин (зазвичай коней) або людей, яких попередньо імунізували (вакцинували) проти певної хвороби. Сироватку вводять уже хворим людям або тим, хто мав високий ризик зараження, для швидкого захисту.

• Протиправцева сироватка — вводиться при глибоких забруднених ранах, щоб запобігти правцю.

• Протидифтерійна сироватка — застосовується для лікування дифтерії.

• Сироватка проти отрути гадюки — нейтралізує зміїну отруту.

Важливо: лікувальна сироватка діє одразу, але не створює довготривалого імунітету. Чужі антитіла руйнуються організмом за кілька тижнів. Тому сироватка — засіб лікування й екстреної профілактики, а не завчасної (планової) профілактики, як вакцина.

Порівняння вакцини й лікувальної сироватки

Календар профілактичних щеплень

В Україні Календар профілактичних щеплень затверджує Міністерство охорони здоров'я. Він передбачає обов'язкові щеплення дітей проти:

• туберкульозу

• гепатиту B

• дифтерії, кашлюку, правця (комбінована вакцина)

• поліомієліту

• гемофільної інфекції типу b

• кору, епідемічного паротиту, краснухи (комбінована вакцина КПК)

Повторні щеплення (ревакцинація) проводять через певні проміжки часу, щоб підтримувати достатній рівень антитіл.

Колективний імунітет та інші заходи профілактики

Колективний імунітет — це явище, коли через високий відсоток щеплених людей у популяції збудник не може поширюватися. Завдяки цьому захищеними виявляються навіть ті, кому щеплення протипоказані (наприклад, через алергію або імунодефіцит). Чим більше людей вакциновано, тим важче інфекції циркулювати.

Інші заходи профілактики інфекційних хвороб: дотримання гігієни, ізоляція хворих, знезараження води й продуктів, контроль переносників (комах, гризунів).

Приклад 1. Вибір однієї відповіді

Людині з глибокою забрудненою раною ввели протиправцеву сироватку. Який вид імунітету вона отримала?

• А) штучний активний

• Б) штучний пасивний

• В) природний пасивний

• Г) природний активний

Розв'язання. Сироватка містить готові антитіла, отже, організм отримує їх ззовні — це пасивний імунітет. Введення сироватки — медичне втручання, тому імунітет штучний. Правильна відповідь — Б (штучний пасивний).

Чому інші варіанти неправильні: А (штучний активний) — це імунітет після вакцинації, коли організм сам виробляє антитіла; В (природний пасивний) — антитіла від матері, без медичного втручання; Г (природний активний) — після перенесеної хвороби.

Приклад 2. Логічні пари: ситуація — вид імунітету

Установи відповідність між ситуацією (1–4) і видом імунітету (А–Д).

• 1. Дитина перехворіла на кір.

• 2. Немовля отримує антитіла з грудним молоком.

• 3. Підлітку зробили щеплення проти кору.

• 4. Хворому ввели готові антитіла проти дифтерійного токсину.

• А — природний активний

• Б — природний пасивний

• В — штучний активний

• Г — штучний пасивний

• Д — вроджений (зайве)

Розв'язання. 1 — після хвороби, без медичного втручання, антитіла виробив сам організм → природний активний (А). 2 — антитіла від матері, без медичного втручання → природний пасивний (Б). 3 — щеплення (медичне втручання), організм сам виробляє антитіла → штучний активний (В). 4 — введення готових антитіл (медичне втручання) → штучний пасивний (Г). Вроджений імунітет (Д) — зайвий, бо жодна ситуація не описує несприйнятливість від народження.

Ключ: 1 → А, 2 → Б, 3 → В, 4 → Г.

Приклад 3. Логічні пари: орган або речовина — функція

Установи відповідність між органом або речовиною (1–4) і їхньою функцією (А–Д).

• 1. Тимус

• 2. Червоний кістковий мозок

• 3. Лізоцим

• 4. Інтерферон

• А — дозрівання T-лімфоцитів

• Б — утворення всіх клітин крові й дозрівання B-лімфоцитів

• В — руйнування клітинної стінки бактерій

• Г — захист клітин від розмноження вірусу

• Д — фільтрація лімфи (зайве)

Розв'язання. 1 — тимус забезпечує дозрівання T-лімфоцитів (А). 2 — червоний кістковий мозок утворює всі клітини крові, зокрема B-лімфоцити тут дозрівають (Б). 3 — лізоцим руйнує клітинну стінку бактерій (В). 4 — інтерферон захищає клітини від розмноження вірусу (Г). Д (фільтрація лімфи) — функція лімфатичних вузлів, тому вона зайва.

Ключ: 1 → А, 2 → Б, 3 → В, 4 → Г.

Приклад 4. Два твердження

Оціни правильність двох тверджень.

• I. Вакцина містить готові антитіла.

• II. Лікувальна сироватка забезпечує захист на багато років.

• А) правильне лише I

• Б) правильне лише II

• В) обидва правильні

• Г) обидва неправильні

Розв'язання. Твердження I: вакцина містить антигени, а не готові антитіла — неправильне. Твердження II: лікувальна сироватка діє тижні, а не роки — неправильне. Отже, обидва твердження неправильні. Правильна відповідь — Г.

Чому інші варіанти неправильні: А (правильне лише I) — помилка, бо I неправильне; Б (правильне лише II) — помилка, бо II неправильне; В (обидва правильні) — помилка, бо обидва неправильні.

• Вважають, що лікувальна сироватка формує довготривалий імунітет. Насправді вона діє швидко, але лише кілька тижнів, бо чужі антитіла руйнуються організмом.

• Плутають вакцину (містить антигени, стимулює активний імунітет) із сироваткою (містить готові антитіла, дає пасивний імунітет). Запам'ятай: вакцина — «навчає» організм, сироватка — «дає готову зброю».

• Вважають імунітет після перенесеної хвороби штучним. Насправді це природний активний імунітет, бо не було медичного втручання.

• Вважають антитіла з молоком матері активним імунітетом дитини. Насправді це природний пасивний імунітет: дитина отримує готові антитіла, а не виробляє їх сама.

• Відносять тимус і червоний кістковий мозок до периферичних органів, а лімфатичні вузли — до центральних. Насправді навпаки: центральні — червоний кістковий мозок і тимус, периферичні — лімфатичні вузли, селезінка, мигдалики.

• Вважають, що інтерферони безпосередньо вбивають віруси чи бактерії. Насправді інтерферони роблять сусідні клітини несприйнятливими до розмноження вірусу, але не знищують сам вірус.

• Думають, що щеплення лікує вже наявну хворобу. Насправді вакцинацію проводять здоровим людям для профілактики, а не для лікування. Лікувальна сироватка — це засіб для лікування або екстреної профілактики.

Тема 4.6 програми НМТ з біології вимагає: розрізняти види імунітету, порівнювати вроджений і набутий імунітет, лікувальну сироватку й вакцину, знати органи й клітини імунної системи та захисні речовини, обґрунтовувати профілактику інфекційних захворювань.

У демоваріанті НМТ-2026 окремого завдання з теми 4.6 немає. Оскільки зміст НМТ охоплює всю програму, тему можуть перевірити будь-якою з трьох форм завдань:

• Вибір однієї відповіді з чотирьох (А–Г) — 1 бал. Наприклад: «Який вид імунітету виникає після введення лікувальної сироватки?»

• Логічні пари (завдання 25–28) — до 4 балів. Формат: 1–4 → А–Д, одна буква зайва. По 1 балу за кожну правильно встановлену пару. Типові варіанти: «ситуація → вид імунітету», «орган → функція».

• Три групи — до 3 балів. Потрібно вибрати по одному варіанту з кожної групи.

У демоваріанті НМТ-2026 є також підтип «два твердження» (номери 8, 14, 20). Він зручний для порівняння вакцини й сироватки: наприклад, дають два твердження про їхні властивості й просять визначити, які з них правильні.

Стратегія для визначення виду імунітету в ситуаційному завданні:

• Крок 1. Хто виробив антитіла? Сам організм → активний; отримав готові ззовні → пасивний.

• Крок 2. Чи було медичне втручання? Ні → природний; так (вакцинація, сироватка) → штучний.

• Крок 3. Поєднай: природний активний, природний пасивний, штучний активний, штучний пасивний.

• Центральні органи імунної системи — червоний кістковий мозок (утворення клітин, дозрівання B-лімфоцитів) і тимус (дозрівання T-лімфоцитів). Периферичні — лімфатичні вузли, селезінка, мигдалики, лімфоїдні скупчення кишечника.

• Неспецифічний захист: бар'єри (шкіра, слизові, хлоридна кислота), лізоцим, фагоцити (нейтрофіли, макрофаги), інтерферони, запалення, гарячка.

• Специфічний захист: B-лімфоцити (виробляють антитіла), T-лімфоцити (знищують уражені клітини), антитіла (імуноглобуліни) — білки, що специфічно зв'язують антигени.

• Вроджений імунітет — від народження (видовий). Набутий — формується протягом життя.

• Активний імунітет — антитіла виробляє сам організм (довготривалий). Пасивний — отримує готові антитіла (швидкий, але короткий).

• Природний — без медичного втручання (хвороба, антитіла матері). Штучний — завдяки вакцинації або сироватці.

• Вакцина — антигени, профілактика, активний імунітет, довготривалий захист. Лікувальна сироватка — готові антитіла, лікування або екстрена профілактика, пасивний імунітет, короткий захист.

• Щеплення за Календарем МОЗ і колективний імунітет стримують поширення інфекційних хвороб.