机体的保护机制
尽管环境中存在着许多对机体有致伤作用的理化因素,但由于人类通过亿万年的进化,体内发展了极强的保护机制,各方面的作用协同形成强大的抵抗力(resistance),使机体的组织细胞不会受到损伤。
(一)健康的心理和精神的保护作用
正常情况下在生长发育过程中受到良好教育、生活在崇尚勤奋正直与友爱和谐的家庭、工作在充满正气和积极向上的社会环境、热爱思想和重视各种有益经历、遭遇过艰难和厄运的个体,一般都拥有健康的心理和精神。健康的心理和精神是生命力的内涵,是个体完善而坚强防御体系的重要组成部分,使个体表现出有很强的抗挫折能力和有良好的社会适应能力。
健康的心理和精神活动主要是由大脑皮质正常的功能活动产生的,对体内各功能系统的活动产生良性影响,对于提高整体抗损伤的能力具有重要的作用。
(二)机体各功能系统的保护机制
1.皮肤的作用 皮肤是机体的一道防御屏障,主要作用有:①皮肤及分泌的杀菌和抑菌物质如不饱和脂肪酸和乳酸等,可阻挡异物和抑制病原体侵入。②作为机体免疫系统的重要组成部分,参与某些免疫应答活动。寄居在皮肤表面的正常菌群,通过分泌某些杀菌和抑菌的物质对病原体产生抵御作用。③丰富的感觉神经末梢构成能敏锐地感受不同刺激的感受器,使机体能反射性地对某些有害刺激迅速做出防御性的反应。④抗摩擦和抗渗透以及防止体液丢失。⑤黑色素细胞合成的黑色素,可保护机体不受过多的紫外线损伤。此外,长时期进行劳动或运动的个体,在某些皮肤部位形成的“茧”也具有耐损伤的作用。
2.免疫系统的作用 免疫系统通过细胞和体液免疫机制,执行免疫功能,主要是保护机体免受病原体的侵害,在整体的防御和保护机制中具有重要的作用(见机体的免疫功能)。
3.体内潜能的作用 当机体遭遇突发的自然灾害、恐怖袭击、剧痛、失血、缺氧和病原体感染的刺激时,整体功能瞬时进入紧急状态:中枢神经系统的兴奋性提高,大脑皮质处于高度的警觉状态,思维冷静、对事态迅速做出准确的判断;视觉更加敏锐;交感-肾上腺髓质系统和下丘脑-腺垂体-肾上腺皮质功能轴的活动迅速增强,肾上腺素和去甲肾上腺素,促肾上腺皮质激素和糖皮素激素分泌增多以调动体内的各种潜能;循环和呼吸系统活动增加,心输出量和肺通气量增加;免疫系统和止血功能活跃;糖和脂肪的分解加速,产能增多,整体抗损伤的能力增强,以利于度过危急时期(见机体对紧急事件的反应及机制)。
4.防止酸碱过多的作用 体液中酸碱过多会对机体的功能造成损害。在血浆和组织液中存在对强酸和强碱具有转化作用的缓冲对,其中NaHCO3/H2CO3的含量最大,缓冲作用最强。血液缓冲系统的反应最为迅速,一旦有酸性或碱性物质入血,缓冲物质就立即与其反应,将强酸或强碱中和转变成弱酸或弱碱,避免酸碱过多对机体功能的损害。肺和肾脏在维持体内酸碱平衡中亦具有重要作用。
5.各种屏障的作用 细胞膜的屏障作用对于保持细胞内液理化性质的相对稳定是重要的。此外,胸膜、腹膜、心包膜、脑脊膜和血-脑屏障、血-胸腺屏障、气-血屏障、胃黏膜屏障、胎盘屏障、血-睾屏障和肾小球的滤过屏障等,具有保护、减小摩擦和防止有害物质侵入某器官或维持其所处环境理化性质稳定的作用。
6.细胞凋亡(apoptosis)的作用 细胞凋亡是一种由基因控制的自主性死亡过程。在生理或病理条件下,细胞受到凋亡信息的触发并经有关的信息传递后,无功能的细胞、对机体有害的细胞和突变的细胞便按一定的程序缓慢死亡。通过这种方式维持了组织细胞生长的平衡,并控制细胞增殖和防止肿瘤的发生。
7.体内的抗氧化防御作用 存在于体液和细胞内的抗氧化防御机制有活性氧和自由基(free radical)的清除系统及非酶性抗氧化剂两部分。前者有超氧化物歧化酶(superoxide dis-mutase)、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶等,后者有维生素C和维生素E以及胡萝卜素。这些物质具有保护细胞膜结构免受氧化剂损伤和保护其正常功能的作用。
8.组织的再生和修复作用 再生是机体修复自身丢失部分的一种能力。血细胞衰老后被清除的同时,又不断从造血器官进行补充。机体受损伤引起的刺激因素促进再生。神经干细胞在特定的环境中可增殖分化为神经细胞、神经胶质细胞和少突胶质细胞,以替换正常凋亡的细胞,并在一定程度上可参与神经组织受损后的修复。体内其他的组织受损后,都有不同程度的再生和修复能力。
9.镇痛作用 当机体受到伤害性刺激时,激活体内的镇痛系统,使某些痛信息向大脑皮质传导的过程中被削弱,进而减轻疼痛对整体功能的影响。
10.呼吸道的作用 存在于呼吸道内的纤毛运动可将分泌物和黏附在纤毛上皮表面的异物和病原体排除;气管黏膜内的杯状细胞能分泌黏蛋白,同管壁内腺体分泌物在上皮表面共同构成一道黏液屏障,黏附吸入空气中的异物,溶解吸入的SO2和CO2等有害气体,使之随黏液排出体外;在鼻黏膜的感受器受到激惹性刺激时,可引起喷嚏反射以清除鼻腔中的刺激物;呼吸道黏膜的感受器受到刺激时,引起咳嗽反射以清除呼吸道内的分泌物和进入其内的异物;突然吸入冷空气或有害气体时,可发生屏气反射,引起呼吸暂停,以避免不利因素对呼吸道的持续作用。(https://www.daowen.com)
11.消化管和肝的作用 消化管内腺体分泌的液体和消化管黏膜共同构成一道屏障,以防止病原体的侵入。例如:唾液中的溶菌酶可使链球菌溶解,其中的干扰素(interferon)和免疫球蛋白(immunoglobulin)具有强烈的抗病毒增殖和免疫调节的功能;胃液中的盐酸具有杀菌和抑菌的作用;胃黏液形成的凝胶层和黏膜上皮细胞分泌的HCO-3一起,构成黏液-碳酸氢盐屏障,以及胃黏膜上皮细胞的腔面膜和相邻细胞间的紧密连接构成的生理屏障,具有防止食物中的机械因素和化学因素(乙醇、强酸和强碱等)对胃黏膜的损伤;胰液和胆汁中的HCO-3,中和进入小肠内的胃酸,使小肠内环境呈弱碱性,避免了胃酸对小肠黏膜的侵蚀。肝具有强大的防御和免疫功能。肝血窦细胞具有吞噬病原体和清除异物的功能。通过氧化、还原、水解和结合等反应,肝能将体内代谢产生的和外来的有毒物质的毒性减低或消除,同时增高这些物质的溶解度,使之易于从胆汁或尿中排出体外。
12.肾和泌尿生殖道的作用 肾通过生成尿,排出体内的代谢产物、进入体内的异物以及多余的水和Na+等,以维持内环境理化性质的相对稳定。泌尿生殖道黏膜产生的溶菌酶和抗菌肽,分布于黏膜表面形成抵御病原体的化学屏障。
13.止血作用 机体的组织受损而伴发出血时,止血机制被激活,通过受损血管反射性收缩、血小板聚集在受损血管处和血液凝固所形成的止血栓,可减少或制止出血。
14.机体某些组织的过滤作用 存在于体循环静脉血中的少量血栓和小气泡以及其他体积比血细胞大的物体,经过肺循环时能被肺毛细血管扣留下,减少在脑和心等重要器官造成栓塞的危险。
进入淋巴液的病原体经过淋巴结时,可被淋巴结扣留或其中的巨噬细胞吞噬,以防止病原体扩散到身体其他部位。脾脏也具有相同的过滤作用。
肾小球滤过膜对血浆中的物质具有高度选择性滤过作用,有利于机体对有用物质的保留和代谢产物的排出。
心脏房室结部位,由于其自身的结构和功能特征,可限制高频率的室上性冲动通过,这对于保证心室的正常射血功能是很重要的。
15.其他方面的作用
(1)皮下脂肪和细胞外液等,皮下脂肪、肌肉、结缔组织和骨骼等,具有支持、保护内脏器官的功能。脑脊液具有很强的缓冲功能,使脑组织能抵抗一定程度的撞击而不出现损伤。关节囊中的液体具有润滑和减少摩擦的作用。
(2)眼角膜是保护眼球免受伤害性刺激的一道屏障。泪腺在受到刺激时(如角膜异物、化学物刺激等或情绪激动)分泌增加,具有冲洗和稀释刺激物的作用。在悲痛时,机体处于应激状态,体内可能产生的一些有害物质,部分亦可通过泪液排出。
(3)雌激素促使阴道上皮增厚和糖原含量增多,在乳酸杆菌的作用下,糖原分解产生的乳酸增多,使阴道分泌物呈酸性而具有较强的抗病原体的作用。
(4)体内的抑癌基因可抑制细胞的过度生长和增殖,进而遏制癌肿的形成。
(5)疲劳对机体亦有保护作用。通常情况下,机体工作一段时间后,表现为整体效率和对外界反应能力的降低。疲劳的信号使机体停止工作而进入休整,可避免过度疲劳对机体功能造成的损害。尤其是对中枢神经系统,疲劳的发生和发展可对抗神经元的过度兴奋,因而具有重要的保护作用。
除上面已介绍的,在体内可能还存在某些具有对抗环境中损伤因素的其他物质和潜能,各种保护机制构成机体对内、外环境中损伤因素的抵抗能力,使整体保持健康的状态。随着自然和社会环境的变化,还将产生新的损伤因素,这些因素在作为促进人类发展动力的过程中,必然会刺激机体产生和发展新的抗损伤机制和具有更加完善强大的适应环境的能力。