Органами кроветворения являются а костный мозг тимус лимфатические узлы

Многие не представляют, откуда берётся кровь, что такое иммунитет и где он, собственно, находится. Реклама говорит нам, что иммунитет находится в кишечнике, но это не совсем верно. Чтобы развеять подобные заблуждения, а также чтобы дать вам, уважаемые читатели, чёткую и ясную картину того, как выглядит система органов кроветворения, я и задумал цикл статей про основы гематологии.

Важная оговорка: каждый компонент кроветворной системы я буду описывать очень упрощённо. Эта статья не является пособием для занятий по анатомии, она не подходит для подготовки к зачетам. Я старался писать в научно-популярном формате для примерного знакомства с кроветворной системой.

Что такое кроветворная система?

Наша кровь состоит из форменных элементов и плазмы. Плазма — это жидкая часть крови, она состоит из воды (более 95%) и сухого остатка (белки, витамины, углеводы, липопротеидные комплексы, неорганические вещества). К форменным элементам крови относят эритроциты, тромбоциты и лейкоциты.

Кроветворная система — это система органов, в которых создаются и созревают форменные элементы крови. Механизм образования белков плазмы или поддержания необходимого количества воды в плазме рассматривается за пределами кроветворной системы.

Кроветворную систему также иногда называют иммунной системой и это весьма верно, ведь главные клетки нашего иммунитета — лейкоциты — создаются в кроветворной системе.  Особенно часто это название встречается в учебниках по гистологии.

Классификация кроветворной системы

Кроветворная система делится на центральную и периферическую. К центральной кроветворной системе относят красный костный мозг и тимус. К периферической кроветворной системе относят селезёнку, лимфатические узлы и скопления лимфатической ткани — миндалины, аппендикс, Пейеровы бляшки, лимфатическую ткань на стенке бронхов.

Органы кроветворения (центральные)

Красный костный мозг

Прежде всего, давайте договоримся: красный костный мозг не имеет никакого отношения к головному мозгу или к спинному мозгу. Этот орган называется мозгом потому, что он является центром кроветворения, то есть самым главным компонентом кроветворной системы.

Красный костный мозг (medulla ossium rubra) — это скопление клеток крови и их предшественников разной степени зрелости.  Красный костный мозг — это множество стволовых клеток, то есть совершенно незрелых, из которых может получится любая клетка. Также в красном костном мозге имеются более зрелые клетки-предшественники форменных элементов крови.

Вы наверняка видели множество картинок, подобных этой:

Это — типичная схема кроветворения. В самом верху таблицы вы видите одну клетку — это стволовая клетка. Особенность стволовой клетки в том, что она может превратиться в любую кроветворную клетку. Её ещё называют «полипатентная», от латинских слов «поли» — «много» и «потенция» — «возможность». Следующая ступень, вторая — выбор между лимфатическим ростком и миелоцитарным ростком. Далее клетка будет становится всё более зрелой, и в конце (самая нижняя строчка) мы получим готовый форменный элемент крови — эритроцит, тромбоцит или лейкоцит.

Так вот, представьте, что таких клеток, как стволовая клетка в верхней части схемы, очень много. И клеток, в которые они дифференцируются (вторая и следующие ступени) тоже очень много. Все эти клетки разной степени зрелости (кроме Т-лимфоцитов, они отправляются в тимус), которые  собраны в одном месте. Это и есть красный костный мозг.

Возьмём обычную плоскую кость, например, грудину (sternum), я её обозначил цифрой 1. Распилим её поперёк и в центре разреза (2) мы увидим тёмно-малиновую мякоть — это и будет красный костный мозг, в котором находятся стволовые клетки и все их дозревающие потомки.

Посмотрите на отличную иллюстрацию из гистологического атласа В.Г. Елисеева. Это красный костный мозг под микроскопом. Не точь-в-точь с реальным изображением, но здесь очень наглядно показана структура. По сути, мы видим табличку, которую мы рассматривали парой абзацев выше, только в естественных условиях.

Гистологический препарат красного костного мозга примечателен разнообразием клеток. Здесь находится много клеток разной степени зрелости, разной формы и размера. Давайте рассмотрим иллюстрацию препарата красного костного мозга поподробнее:

1. Зрелый эритроцит;
2. Мегакариоцит. Огромная незрелая клетка, которая дозреет до тромбоцита;
3. Лимфобласт. Предшественник зрелого лимфоцита, 4-й уровень зрелости. Обратите внимание на очень крупное ядро — это очень характерно для всех незрелых клеток;
4. Базофильный метамиелоцит. Клетка 5-го уровня зрелости (то есть 5-я строчка в кроветворной таблице). Всего уровней зрелости 6, так что ей остался один шаг до зрелого базофила.

Макроскопически красный костный мозг — это тёмно-красная полужидкая масса.

Красный костный мозг находится, преимущественно, в плоских костях. Прежде всего, это таз (pelvis), грудина и череп (cranium), точнее, кости черепа. Красный костный мозг располагается ещё и в эпифизах трубчатых костей, но там его значительно меньше.

На этой картинке красным цветом выделены те участки костей, внутри которых содержится красный костный мозг.

Внутри кости располагаются синусы — небольшие углубления, через которые свежеприготовленные зрелые форменные элементы крови попадают в общий кровоток. В нормальном, здоровом организме через эти синусы проходят только зрелые эритроциты, тромбоциты и лейкоциты.

Тимус

Многие люди не знают, где находится тимус и что это вообще такое. Давайте попробуем разобраться.

Тимус, или вилочковая железа (thymus) является вторым центральным органом кроветворения. Помните, мы говорили, что все клетки крови зреют в красном костном мозге? Здесь есть небольшое исключение. Последние 3 стадии развития Т-лимфоцитов проходят в тимусе, собственно отсюда и буква «Т» в их названии. B-лимфоциты зреют в красном костном мозге до стадии готовности.

Итак,незрелые T-лимфоциты отправляются на «обучение» в тимус. Обучение заключается в том, что лимфоциты становятся способны распознавать и атаковать чужеродные организмы (бактерии, вирусы, раковые клетки). Также лимфоцит в тимусе учится отличать ткани собственного организма от чужеродных. Лимфоциты, которые принимают собственные органы за чужеродные, уничтожаются макрофагами здесь же, в тимусе. Это предохраняет нас от аутоиммунных заболеваний.

Удивительная особенность тимуса — этот орган раньше всех начинает стареть. Пик развития тимуса приходится на 3-5 лет. В этом возрасте тимус очень крупный, он имеет минимальное количество жировой ткани. Практически вся масса тимуса приходится на кроветворную ткань. Вот как располагается тимус (выделен зелёным) у 8-месячного ребёнка:

К подростковому возрасту годам тимус уже заметно уменьшается, это называется инволюцией тимуса. Тимус 15-летнего молодого человека (тимус выделен зелёным, лёгкие для сравнения размеров выделены красным) выглядит так:

Дело не только в изменении размеров. Значительно сильнее изменяется структура тимуса — кроветворная, ретикулярная и эпителиальная ткани превращаются в жировую ткань. У пожилых людей в тимусе остаётся всего лишь 1-3 % процента кроветворной ткани, всё остальное представляет собой уже очень небольшой комочек жировой ткани.

Теперь рассмотрим топографию тимуса. Вилочковая железа располагается в средостении (mediastinum). Средостение — это пространство в грудной полости между лёгкими (pulmones). Наверняка анатомы и хирурги будут сейчас кидать в меня тухлыми помидорами, потому что академически, конечно же, средостение — это пространство между правой и левой плевральными полостями. Но поскольку плевра покрывает каждое лёгкое, мы будем понимать под этим термином именно пространство между лёгкими.

Тимус выглядит как несимметричный железистый орган серо-розового цвета, который слегка расширен у основания и сужен в районе верхушки. Тимус покрывает оболочка из соединительной ткани. Как я уже говорил, у взрослых людей тимус замещается жировой тканью, и постепенно он меняет структуру и приобретает тёмно-жёлтый оттенок. Тимус состоит из двух долей — правой (lobus dexter) и левой (lobus sinister). .

Если мы разрежем тимус вдоль, мы увидим, что эта же соединительная ткань разделяет его доли на более мелкие дольки. В каждой дольке имеется внешняя часть — кора (cortex thymi) и внутренняя часть — мозговое вещество (medulla thymi).

Вы можете увидеть эти составные части, если рассмотрите препарат тимуса под микроскопом в малом увеличении:

Всё очень просто:

1. Перегородка, которая делит орган на дольки. Состоит из плотной соединительной ткани и отходит от капсулы;
2. Корковое вещество, то есть кора тимуса. Она более тёмная, потому что она очень плотно заселена Т-лимфоцитами;
3. Мозговое вещество, оно обычно располагается в центре дольки.

Когда мы проецируем границы органа на скелет, это называется скелетотопия. Как же показать тимус на скелете? Запомните главный ориентир — рукоятку грудины (manubrium sterni). Если вы забыли, где это находится, обязательно загляните сюда.  У взрослого человека 20-40 лет тимус располагается именно за рукояткой грудины. Если мы говорим о ребёнке 2-5 лет, его тимус значительно крупнее, его нижняя граница будет доходить до хряща третьего ребра или спуститься ещё ниже.

Теперь давайте обозначим и голотопию тимуса. Голотопия — это когда мы показываем и описываем расположение органа на целом теле человека. Тимус находится вот здесь:

Лексический минимум

В каждой статье я публикую небольшую подборку терминов, которые я использовал. Это будет полезно тем, кто решил не останавливаться на моих уроках по латинскому языку и продолжает расширять свой словарный запас. Я рекомендую выписывать каждый термин в тетрадь и подписывать перевод (который вы найдёте в самой статье, то есть в тексте выше).

• Medulla ossium rubra;
• Sternum;
• Pelvis;
• Thymus;
• Mediastinum;
• Pulmones;
• Lobus dexter;
• Lobus sinister;
• Cortex thymi;
• Medulla thymi;
• Manubrium sterni.

К органам кроветворения и иммунологической защиты причис­ляют: красный костный мозг, тимус, лимфатические узлы, селе­зенку, лимфатические узелки пищеварительного тракта и других органов. Их подразделяют на центральные—красный костный мозг, тимус и пока точно не идентифицированный у млекопитаю­щих аналог сумки Фабрициуса у птиц и периферические — селе­зенка, лимфатические узелки и узлы, где происходит под влиянием антигенов антигензависимое размножение лимфоцитов. В цен­тральных кроветворных органах, а именно в красном костном мозге, где имеются стволовые кроветворные клетки, происходит образование из них эритроцитов, тромбоцитов, моноцитов, гранулоцитов, В-лимфоцитов и предшественников Т-лимфоцитов. В тимусе же из предшественников Т-лимфоцитов образуются Т-лимфоциты, происходит антигеннезависимое размножение лимфоцитов в отличие от антигензависимого в периферических кроветворных органах.

Органы кроветворения и иммунологической защиты характиризуются общими морфофункциональными признаками: 1 — основа их образована ретикулярной тканью (за исключением тимуса, где основой служит особая эпителиальная ткань); 2 — вних происхо­дит образование клеток крови; 3 — депонируется кровь и лимфа;

4 — в них содержатся фагоцитирующие и иммунокомпетентные клетки, осуществляющие защитные функции и элиминацию ино­родных частиц, бактерий, погибших клеток из организма.

Красный костный мозг. Костный мозг появляется у человека впервые в ключице эмбриона на 2 месяце развития. У взрослого человека различают красный и желтый костный мозг. Желтый костный мозг у взрослого человека находится в диафизах трубча­тых костей. В его составе много жировых клеток и в обычных условиях в нем не происходит кроветворения — в этом его основ­ное различие с красным костным мозгом. В постнатальном периоде красный костный мозг является универсальным центральным

органом гемопоэза, содержащим стволовые кроветворные клетки. Во взрослом организме красный костный мозг содержится в губ­чатом веществе плоских костей, в эпифизах трубчатых костей. В красном костном мозге происходит миэлопоэз (эритропозз, гранулопоэз, тромбопоэз, монопоэз), а также, возможно, образуются В-лимфоциты и предшественники Т-лимфоцитов. В основе крас­ного костного мозга — ретикулярная ткань, а в ней артериолы, синусы, капилляры, жировые клетки, макрофаги, стволовые клетки, клетки миелоидного ряда на разных стадиях развития, мегакариоциты — гигантские клетки красного костного мозга, В-лимфоциты и предшественники Т-лимфоцитов. Кроветворные элементы красного костного мозга и его ретикулярная строма образуют “миелоидную” ткань или систему (отсюда патология “миелоидной” системы — означает патологию костномозгового кроветворения). В норме и периферическую кронь проникают лишь созревшие форменные элементы крови. При заболеваниях крови в кровяном русле появляются незрелые клетки (например, эритробласты). Костный мозг обладает высокой регенерационной способностью. После облучения, оперативного удаления он может восстанавливаться из стволовых клеток, находящихся в тесном взаимодействии с ретикулярной основой и специальными ростостимулирующими факторами гемопоэза и нервными регуляторными механизмами.

Тимус (вилочковая или зобная железа) — центральный орган лимфо- и иммунопоэза. Развивается тимус из эпителия глоточной кишки в области 3 и 4 пар жаберных карманов в конце первого эмбрионального месяца. На 7 неделе в эпителиальной строме появ­ляются первые лимфоциты. В эпителиальную закладку на 8—11 неделе врастает мезенхима с кровеносными сосудами, подразделяя орган на дольки. В Тимусе из костномозговых предшественников происходит антигеннезависимое образование Т-лимфоцитов. Образовавшиеся в тимусе Т-лимфоциты с током крови попадают в периферические органы кроветворения, где образуют Т-зависимые зоны. Там при встрече с антигеном Т-лимфоциты размножаются и дифференцируются (антигензависимое размножение) в Т-эффек-торные клетки, обеспечивая реакции клеточного иммунитета и регулируя гуморальный иммунитет (антигенреактивные киллеры, хелперы, супрессоры).

Тимус покрыт соединительнотканной капсулой, от которой отходит внутрь органа соединительнотканные прослойки с сосу­дами и нервами, делящие тимус на дольки. Основа долек — эпите­лиальная ткань, в петлях которой располагаются Т-лимфоциты. В дольке различают по периферии более темное корковое вещество с большей концентрацией лимфоцитов и лимфобластов, а в центре дольки более светло-окрашенное — мозговое вещество. В мозговом веществе лимфоцитов меньше. Эти лимфоциты отличны от лимфо­цитов коркового вещества. В мозговом веществе — рециркулирующий пул Т-лимфоцитов (могут входить и выходить из кровотока).

Также в мозговом веществе расположены слоистые эпителиальные тимические тельца (тельца Гассаля). Они представлены концен­трически расположенными эпителиоретикулоцитами с вакуолями, гранулами кератина и пучками фибрилл. Тимусом выделяется гор­мон тимозин, участвующий в регуляции пролиферации и дифференцировки лимфоцитов в периферических органах. Орган также выделяет в кровь ряд биологически активных факторов: инсулино-подобный (понижающий сахар крови), кальцитониноподобный (понижающий содержание кальция в крови) и фактор роста.

Тммус — что орган детского возраста. После 20-летнего воз­раста происходит возрастная необратимая инволюция тимуса: уменьшение долек за счет исчезновения лимфоцитов, разрастание жировой ткани. В детском возрасте при действии экстремальных факторов (голодание, инфекции, травмы, интоксикации) может наступить акцидентальная инволюция тимуса. Она характери-зуется быстрой массовой гибелью лимфоцитов, особенно коркового вещества, разрастанием эпителиальной стромы, появлением эпителиальных слоистых телец и в корковом веществе. Это явле­ние обратимое, железа восстанавливает свое строение при прекра­щении действия стрессового агента.

Лимфатические узлы — периферические кроветворные органы, располагающиеся по ходу лимфатических сосудов.Вних происхо­дит антигензависимоеразмножение лимфоцитов, а также они выполняют иммунологическую защиту, очищая лимфу от болез­нетворных и чужеродных агентов, и также депонируют лимфу. Первые закладки лимфатических узлов появляются на 2—3 ме­сяце внутриутробного развития из размножающихся вокруг крове­носных и лимфатических сосудов мезенхимных клеток. На 16 неделе появляются кроветворные клетки, образующие узелки и тяжи. В-лимфоциты появляются раньше Т-лимфоцитов.

Лимфатический узел с поверхности покрыт соединительнотканной капсулой. От нее внутрь органа отходят трабекулы. Основа лимфоузла — ретикулярная ткань. Орган подразделяют на перифе­рически расположенное корковое вещество и центрально располо­женное более светлое мозговое вещество. К корковому веществу относят совокупность лимфатических узелков и паракортикальную, расположенную между мозговым и корковым вещест­вом — Т-зону, где размножаются Т-лимфоциты. К мозговому веществу причисляют мозговые тяжи и синусы. Лимфатические узелки и мозговые тяжи являются В-зонами, где В-лимфоциты размножаются и трансформируются в плазмоциты, вырабатываю­щие антитела. Синусы лимфатического узла представляют собой пространства, ограниченные капсулой или трабекулой, с одной сто­роны, и узелками или мозговыми тяжами, с другой. Синусы выстланы эндотелиоретикулярными клетками со щелями, через которые в синус поступают лимфоциты. Синусы выполняют роль фильтров, в которых фагоцитирующими макрофагами, располагающимися между эндотелиоретикулоцитами синуса, задерживается большая часть антигенов. Кроме этого синусы обогащают лимфу незернистыми лейкоцитами. Синусы лимфатического узла подразделяют на подкапсульный или краевой (между капсулой и узелками), вокругузелковые корковые синусы (между трабекулами и узелками), мозговые синусы (между мозговыми тяжами и трабекулами), которые впадают в воротный синус.

Лимфатические узлы очень чувствительны к различным внеш­ним и внутренним факторам, что отражается наих строении. Осо­бенно это отражается на морфологии лимфатических узелков. Так, в разных физиологических состояниях появляются или исчезают в центреих светлые образования — герминативные центры или центры размножения. Это связано с тем, что располагающиеся здесь лимфобласты могут находиться в различных стадиях деле­ния. Эту часть узелка часто называют еще реактивным центром, так как, например, при микробных интоксикациях они реагируют появлением там множества фагоцитирующих элементов.

Селезенка — периферический кроветворный орган, где про­исходит антигензависимое размножение лимфоцитов и активное участие в реакциях клеточного и гуморального иммунитета с обра­зованием антител. В селезенке обезвреживаются антигены, незадержанные в лимфатических узлах, погибают старые и нежизнес­пособные тромбоциты и эритроциты, вырабатывается вещество, угнетающее эритропоэз в красном костном мозге. Селезенка, так же как и лимфатические узлы с ретикулярной тканью и лимфоци­тами, относится к лимфоидной ткани или лимфоидной системе органов. Закладывается селезенка на 5 неделе эмбрионального раз­вития, как скопление мезенхимных клеток в толще дорзальной брыжейки, пронизанное кровеносными сосудами. Мезенхима в дальнейшем трансформируется в ретикулярную ткань, которая заселяется стволовыми клетками, появляются макрофаги. На 12 неделе эмбрионального развития появляются В-лимфоциты. В эмбриональном периоде до 6 месяца селезенка является универ­сальным кроветворным органом, но к моменту рождения человека усиливаются процессы лимфопоэза.

Соединительнотканная капсула селезенки с поверхности покрыта мезотелием. В капсуле много гладкомышечных клеток. Внутрь органа от капсулы отходят трабекулы, в которых распола­гаются трабекулярные артерии (мышечного типа), и трабекуляр­ные вены (безмышечного типа). Основа органа—ретикулярная ткань. В селезенке различают белую и красную пульпу. Белая пульпа — это совокупность лимфатических узелков с эксцен­трично расположенной в них артерией узелка или центральной артерией.

В лимфатических узелках имеется четыре зоны: периартериальная — Т-зона /— Т-лимфоциты/, центр размножения узелка — В-зона /В-лимфоциты/, мантийная зона и краевая или маргиналь­ная зона. В последних двух зонах присутствуют Т- и В-лимфо­циты. Красная пульпа состоит из ретикулярной ткани, с расположенными в ней эритроцитами и другими форменными элементами крови, многочисленных кровеносных сосудов, а также селезеночных или пульпарных тяжей, где происходит плазмоцитогенез.

Кровоснабжение селезенки. В ворота селезенки входит селезе­ночная артерия, распадающаяся на трабекулярные артерии, даю­щие начало пульпарным артериям. Последние окружаются лимфо­цитами и образуют артерии узелка или центральные артерии. Выйдя из узелка, они разветвляются в виде кисточки на кисточковые артериолы, дистальные концы которых образуют эллипсоид­ные артериолы, снабженные сфинктером — муфтой из ретикуляр­ных волокон и клеток. Эллипсоидные артериолы распадаются на артериальные гемокапилляры. Большая частьих в красной пульпе впадает в венозные синусы (закрытое кровоснабжение) —путь быстрой циркуляции. Некоторые капилляры могут открываться прямо в ретикулярную ткань (открытое кровообращение) — более медленный путь, обеспечивающий лучший, контакт клеток крови с макрофагами. С синусов начинается венозная система селезенки:

пульпарные вены — трабекулярные вены — селезеночная вена. Синусы выстланы эндотелиальными клетками, расположенными на прерывистой базальной мембране. Между эндотелиоцитами рас­положены щели, через которые кровь может при растяжении сину­сов проходить в строму. В местах перехода синусов в сосуды имеются подобия мышечных сфинктеров, которые регулируют накопление крови в синусах, концентрацию в них клеточных эле­ментов.