Органы кроветворения
В органах кроветворения у взрослых происходит образование форменных элементов крови, хотя это не единственная их функция.
Вначале желательно ознакомиться с некоторой терминологией.
Гемоцитопоэз – образование всех форменных элементов крови.
Миелоцитопоэз – образование форменных элементов крови в красном костном мозге.
Лимфоцитопоэз – образование разновидностей лимфоцитов.
Общие признаки строения кроветворных органов
Наличие: 1. Ретикулярной стромы; 2. Клеток родоначальников – стволовых клеток; 3. Капилляров синусоидного типа.
Органы лимфопоэза. Различают центральные (тимус) и периферические (лимфатические узлы, селезёнка и неинкапсулированные скопления лимфоидной ткани) органы лимфоцитопоэза.
Тимус (вилочковая или зобная железа)
Развивается как производное эктодермы – многослойного эпителия жаберных карманов, между которыми в последующем заселяются лимфоциты.
Тимус имеет соединительнотканную капсулу, от которой отходят тяжи, разделяющие орган на хорошо выраженные дольки. По строению дольки состоят из 2-х частей: наружная – корковое вещество и внутренняя – мозговое вещество. Строма тимуса образована клетками эпителиальными по происхождению и ретикулярными по строению и называются – эпителио – ретикулярные ( Рис.13).
Рис. 13
1. Капсула
2 Долька вилочковой железы
а Корковое вещество
б Мозговое вещество
в Тельце Гассаля
3. Междольковая соединительно-тканная перегородка
В корковом веществе в промежутках между эпителио-ретикулярными клетками стромы располагаются скопления лимфоцитов, макрофаги и редко тучные клетки. Причём, на периферии – в основном незрелые формы лимфоцитов (лимфобласты, большие лимфоциты), а ближе к мозговому веществу – более зрелые формы (средние и малые лимфоциты).
В мозговом веществе, между клетками стромы, также располагаются лимфоциты, но в меньшем количестве, чем в корковой части. Характерно наличие в этой части дольки тимусных телец(тельца Гассаля), представляющие из себя слоистые эпителиальные образования (напоминающие о многочисленном эпителиальном происхождении). В паренхиме мозгового вещества кроме лимфоцитов, имеются эпителиоретикулоциты,а ближе к кровеносным сосудам имеются и тучные клетки.
Сосуды, снабжающие дольки тимуса, располагаются в виде петель и сплетений преимущественно на границе между корковым и мозговым веществами. От них отходят капилляры, направленные как к поверхности дольки, так и в сторону мозгового вещества.
С возрастом тимус подвергается обратному развитию (возрастная инволюция). При этом истончается корковое вещество в результате выселения лимфоцитов, разрастается соединительная ткань, с последующим превращением в жировую.
Кроме возрастной инволюции тимус может подвергнуться акцидентальной инволюции, которая, однако, является обратимым процессом. Она наступает при воздействии ряда факторов: голодания, тяжёлых травм, токсико-инфекционных заболеваний.
Функция тимуса. Следует отметить, что функционально наиболее активной является корковое вещество. В этой части дольки тимуса происходит образование Т–лимфоцитов, в процессе которого лимфоциты приобретают специфические рецепторы для распознавания всех, потенциально возможных, антигенов. В последующем Т–лимфоциты покидают корковое вещество и заселяются в периферические органы лимфоцитопоэза, где вступают в контакт со своими антигенами (если таковые имеются), определяя таким образом одно из начальных звеньев реакций гуморального иммунитета.
Возникает вопрос – почему Т–лимфоциты не реагируют на собственные антигены? Чтобы ответить на него следует знать, что в норме Т–лимфоциты в тимусе не вступают (не должны) в контакт с потенциальными антигенами (явление называемое – ранний контакт с антигенами). Если такое случается, то оно заканчивается гибелью этого варианта Т–лимфоцитов.
В отношении Т–лимфоцитов, нацеленных на собственные антигены, этот сложный процесс можно объяснить следующим образом. В период эмбрионального развития антигены собственных органов и тканей (за исключением некоторых) так или иначе, вступают в контакт (ранний) со «своими» Т–лимфоцитами (а они изначально имеются), что заканчивается их гибелью. Это означает, что в норме, после рождения, в организме не должны быть Т–лимфоциты, которые нацелены на свои антигены. Исключением являются органы (семенник, щитовидная железа и др.), развитие которых продолжается и после рождения.
В условиях нормы вновь (после рождения) возникшие собственные антигены обычно ограждены от попадания во внутреннюю среду организма, а следовательно от контакта «со своими» Т–лимфоцитами, барьерами (гемато-тестикулярный в семенниках). Несостоятельность их нередко приводит к аутоиммунным заболеваниям.
Кроме того, Т–лимфоциты в корковом веществе тимуса ограждены от преждевременного контакта с антигенами барьером, называемым – гемато-тимусный, т. е. капилляры коркового вещества имеют особенности строения, не допускающие в норме проникновение антигенов из крови в ткань тимуса.
Компоненты гемато-тимусного барьера:
1. Эндотелиальные клетки капилляров связаны плотными контактами и располагаются на плотной базальной мембране;
2. Стенка капилляров окружена дополнительно слоем эпителиальных клеток;
3. Между стенкой капилляров и слоем эпителиальных клеток находятся пространства (периваскулярные) с тканевой жидкостью и макрофагами.
Кроме кроветворной (образование Т–лимфоцитов) тимус выполняет и эндокринную функцию. Эпителио-ретикулярные клетки стромы вырабатывают гормон – тимопоэтин, регулирующий лимфоцитопоэз в целом (и в других органах). Конкретно, в тимусе тимопоэтин способствует дифференцировке стволовых и полустволовых клеток в сторону образования Т–лимфоцитов. Причём в корковом веществе тимуса образуются все разновидности Т–лимфоцитов (киллеры, хелперы, супрессоры). Таким образом, основное функциональное назначение тимуса – надзор над возможной интервенцией антигенов в организм.
Если у взрослого животного удалить тимус, то это не вызывает заметных последствий. Оно связано с тем, чтопосле рождения Т–лимфоциты, в основном, заселены в периферические органы лимфоцитопоэза. Однако удаление тимуса у новорождённых животных имеет большие последствия: резкое снижение иммунитета и полное отсутствие реакции отторжения (трансплантата).
Есть гормоны, влияющие на функциональную активность тимуса: 1. Гормоны щитовидной железы – стимулируют рост органа, 2. Половые гормоны – стимулируют процессы его инволюции. Тимус достигает наибольшего развития к периоду полового созревания (30-40 г.) а в дальнейшем (связь с продукцией половых гормонов) подвергается постепенной инволюции (обратному развитию).
Лимфатические узлы
Лимфатические узлы имеют овальную или бобовидную форму и располагаются по ходу лимфатических сосудов, чаще группами около органа или группы органов. К выпуклой стороне подходят приносящие лимфатические сосуды, а выносящие располагаются в области ворот (Рис.14).
Рис. 14
1. Приносящий лимфатический сосуд
2. Капсула
3. Трабекула
4. Лимфатический фолликул
5. Мозговые тяжи
6. Краевой синус
Снаружи лимфатические узлы покрыты соединительнотканной капсулой, от которой внутрь органа отходят соединительнотканные тяжи – трабекулы, несущие сосуды и нервы.
Лимфатический узел состоит из наружной части, называемой корковым веществом и внутренней части, ближе к воротам, называемой мозговым веществом.
Строма органа образована ретикулярной тканью, в ячейках которой располагаются скопления лимфоцитов (лимфоидная ткань). Между капсулой и трабекулами, а также скоплениями лимфоидной ткани располагаются синусы по которым течёт лимфа. Стенка синусов образована клетками, сходными с эндотелиальными и названными лимфатическим эндотелием. Базальная мембрана не обнаружена. Синусы содержат многочисленные свободные клетки, в основном лимфоциты, макрофаги, плазматические клетки.
Корковое вещество состоит из следующих компонентов: капсула, отходящие от неё трабекулы, между которыми скопления лимфоидной ткани округлой формы – лимфоидные фолликулы. В корковом веществе имеются синусы: 1. Краевой – между капсулой и лимфоидными фолликулами. В неё впадают приносящие лимфатические сосуды; 2. Промежуточный корковый – между трабекулами и лимфоидными фолликулами (Рис.15).
Скопления лимфоидной ткани в корковом веществе – лимфоидные фолликулы имеют характерный вид – периферическая часть более тёмная, а центральная – светлее окрашена, что зависит от расположения в них разновидностей лимфоцитов. По периферии фолликулов располагаются преимущественно малые (зрелые) лимфоциты с узким ободком цитоплазмы, а в центральной части – менее зрелые формы – лимфобласты, большие лимфоциты, с широкой, более обильной цитоплазмой.
Рис.15
1. Капсула
2. Трабекула
3. Краевой синус
4. Лимфатический фолликул
5. Реактивный центр
В этой части фолликулов нередко можно видеть фигуры митоза – делящиеся лимфоциты, из-за чего их называют центрами размножения или реактивными центрами. Их количество увеличивается при наличии в ближайших органах воспалительного процесса и не обнаруживаются у новорождённых.
Мозговое вещество имеет в своём составе трабекулы, скопления лимфоидной ткани между ними – мозговые тяжи и синусы. Синусы мозгового вещества: 1. Промежуточный мозговой – между трабекулами и мозговыми тяжами и 2. Центральный – у ворот узла.
Поскольку лимфатические узлы являются периферическим органом лимфоцитопоэза, сюда заселяются Т и В-лимфоциты (из тимуса и красного костного мозга). Однако они заселяются не хаотично, а в строго определённые участки, которые называются – Т – и В– зонами. Т–зона располагается в лимфоидной ткани на границе между фолликулами и мозговыми тяжами и называется – паракортикальная.
В-зона – это лимфоидные фолликулы в корковом веществе и мозговые тяжи в мозговом веществе. Надо полагать, что обнаруживаемые в центрах размножения фигуры митоза – это делящиеся В–лимфоциты.
В указанных зонах происходит контакт Т и В–лимфоцитов с антигенами (если таковые имеются), что и определяет начальный этап реакций гуморального иммунитета.
Это упрощенный вариант начала иммунологических реакций. Следует помнить, что первоначально с антигенами взаимодействуют макрофаги, которые (в лимфоузлах) называются – дендритные клетки. Они поглощают, а далее перерабатывают антиген и передают информацию о нём Т-хелперам.
Таким образом, основной клеточный состав скоплений лимфоидной ткани в лимфатических узлах (фолликулах и мозговых тяжах): разновидности лимфоцитов, макрофаги (дендритные клетки) и плазматические клетки, являющиеся производным В-лимфоцитов, активированных в результате взаимодействия с Т-лимфоцитами и макрофагами.
Функции лимфатических узлов:
1. Депо лимфы связано с синусами;
2. Образование новых лимфоцитов, как результат контакта Т- и В–лимфоцитов с антигенами;
3. 3ащитная, связана с макрофагами, при прохождении по синусам происходит очищение (путём фагоцитоза) лимфы от микробов, инородных частиц, антигенов.
Следует знать, что в лимфатические узлы током лимфы иногда заносятся и опухолевые клетки (при их наличии в ближайших органах). Они нередко «застревают» в петлях ретикулярной стромы, и на новом месте начинается их размножение, в результате чего увеличиваются лимфоузлы (метастазы).
Селезёнка
Селезёнка имеет соединительнотканную капсулу, от которой отходят тяжи – трабекулы. Снаружи капсула покрыта серозной оболочкой (мезотелием), а в составе соединительнотканной части имеются и гладкомышечные клетки. В составе трабекул, которые делят орган на нечётко ограниченные участки, располагаются сосуды (трабекулярные), сосуды, нервы и гладкомышечные клетки, принимающие участие в выполнении депонирующей функции органа.
Рис. 16
1. Оболочка
2. Трабекулы
4. Красная пульпа
5. Белая пульпа
а Реактивный центр
б Центральная артерия
В промежутках между трабекулами располагается пульпа селезёнки, которую делят на белую и красную. Строму органа составляет ретикулярная ткань (Рис.16).
Белая пульпа селезёнки образована очагами лимфоидной ткани округлой формы. Характерно наличие артериального сосуда (чаще расположенная эксцентрично) и называется –центральная артерия. В составе белой пульпы, в петлях ретикулярных клеток стромы имеются: скопления лимфоцитов и макрофаги.
В белую пульпу селезёнки также заселяются Т- и В-лимфоциты и вступают в контакт с антигенами. Следовательно в белой пульпе имеются Т- и В-зоны. Т-зона называется – периартериальная, т. е. это область лимфоидной ткани вокруг центральной артерии. В-зона занимает периферическую часть очага лимфоидной ткани и называется – мантийная. Средняя, просветлённая часть белой пульпы (реактивный центр) является местом размножения В-лимфоцитов, после контакта с антигенами и Т-лимфоцитами (аналогично реактивным центром лимфоузлов). Наконец, на периферии белой пульпы (краевая зона) встречаются и Т и В-лимфоциты (по-видимому, место их контакта).
Итак, функции белой пульпы:
1. Контакт Т- и В-лимфоцитов с антигенами;
2. Образование новых лимфоцитов.
Красная пульпа располагается в промежутках между трабекулами и очагами белой пульпы. Компоненты красной пульпы: 1. Строма из ретикулярной ткани, 2. Свободные клетки между ретикулярными, 3. Синусоидные капилляры (венозные синусы).
В понятие «свободные клетки» входят: все зрелые форменные элементы крови, макрофаги, плазматические клетки.
Функции селезёнки, связанные с красной пульпой:
1. Депо крови (падение артериального давления является сигналом
для сокращения гладкомышечных клеток в составе капсулы и трабекул),
2. Место гибели эритроцитов,
3. Защитная. Она выполняется макрофагами. В сущности селезёнка
является единственным органом, где очищается (фильтруется)
кровь от микробов (при сепсисе),
4. После контакта с антигенами и Т-лимфоцитами, вновь образованная популяция В-лимфоцитов мигрируют сюда и превращаются вплазматические клетки, продуцирующие антитела.
Кровообращение селезёнки. Отвечая на этот вопрос, следует перечислить сосуды селезёнки последовательно. В области ворот селезёночная артерия делится на трабекулярные (расположенные в трабекулах), далее сосуды вступают в красную пульпу – пульпарные артерии. В пределах очагов белой пульпы называются – центральные, которые при выходе из белой пульпы делятся на артериолы – кисточковые, далее следуют артериальные гемокапилляры, переходящие в венозные синусы, которые в свою очередь впадают в трабекулярные вены (вены безмышечного типа).