Иммунный комплекс органов. Красный костный мозг.

Кровеносная система состоит из органов кроветворения и циркулирующей крови. Различают центральные (красный костный мозг, тимус) и периферические (селезенка, лимфатические узлы, миндалины, лимфатические фолликулы кишечника) органы кроветворения.

Гемопоэз

Гемопоэзом называют образование форменных элементов крови.

К форменным элементам относятся:

  • эритроциты – эритропоэз;
  • лейкоциты – лейкопоэз;
  • тромбоциты – тромбоцитопоэз. 

Процесс протекает в красном костном мозге. Гемопоэз регулируется нейроэндокринной системой, различными поэтинами (включая эритропоэтины) и микросредой красного костного мозга. 

Основные функции костного мозга – гематопоэз, выработка антител, участие в росте костей и функция депо крови. До 4 лет у человека только красный, а после 14-16 лет и красный, и белый костный мозг.

Количество циркулирующей крови

Объем циркулирующей крови относится к показателям гемодинамики. Количество жидкости в крови зависит от количества воды и электролитов в организме. Циркулирующая кровь находится в системе кровообращения, часть крови откладывается в так называемых депо-органах – печени, селезенке, костном мозге и т. д. 

На распределение крови в организме существенно влияет деятельность мышц, селезенки, печени и других органов. Старые клетки крови фагоцитируются макрофагами в селезенке, лимфатических узлах, печени и других органах.

Функции кровеносной системы

Основные функции кровеносной системы:

  1. Дыхательная  функция. Транспорт гемоглобина. Количественные и качественные изменения гемоглобина вызывают гипоксию крови и нарушения образования АТФ в тканях;
  2. Кровоостанавливающая  функция. Если кровеносный сосуд поврежден, тромбоциты, система свертывания крови и антикоагулянт образуют сгусток, что помогает остановить кровотечение;
  3. Функция защиты. В основном продуцируется нейтрофилами и моноцитами (неспецифические механизмы защиты клеток), лимфоцитами и специфическими иммунными органами. Гуморальный (образование антител) и клеточный (образование сенсибилизированных Т-лимфоцитов) иммунные ответы возникают в определенных иммунных органах;
  4. Участие в  регуляции кислотно-щелочного баланса организма  (буферная система гемоглобина) и транспорта СО2 (HbCO2).

Иммунный комплекс органов. Красный костный мозг.Гемопоэз

Органы и ткани кровеносной системы очень тесно связаны друг с другом, поэтому патологический процесс в этой системе никогда не бывает локальным. В зависимости от вида и локализации патологического процесса в основном нарушается одна из функций системы крови. Например:

  • повреждение эритроцитов в основном влияет на дыхательную функцию (транспорт 02 и CO 2);
  • повреждение лейкоцитов – на защитную функцию крови;
  • свертывание или изменения в системе свертывания – ухудшает способность коагуляции.

Аномалии клеток крови могут быть вызваны повреждением первичных кроветворных органов (затем развивается так называемое заболевание крови), а также заболеваниями других органов, такими как инфекционные заболевания, сердечно-сосудистые заболевания. В этом случае изменение кроветворения является ответом на ненормальное раздражение. 

  • В процессе инфекционного заболевания повышается защитная функция лейкоцитов – возникает лейкоцитоз, усиливается фагоцитоз;
  • При гипоксии активируется транспортная функция крови – развивается эритроцитоз.

То, как реагирует система крови, зависит от ее функциональных и морфологических характеристик.

Кроветворные ткани характеризуются выраженной  митотической активностью, поэтому эти ткани очень чувствительны к действию мутагенных факторов (химические мутагены, ионизирующее излучение, вирусы) и цитостатических препаратов, а также к дефициту пластических материалов (Fe, витамин B12, фолиевая кислота, белок). 

Иммунный комплекс органов. Красный костный мозг.Функции кровеносной системы

Воздействие этих факторов может привести к лейкемии, анемии, лейкопении, тромбоцитопении. Также могут образовываться мутантные клоны лимфоцитов, которые продуцируют антитела против собственных клеток крови организма, вызывая аутоиммунную анемию, лейкопению или тромбоцитопению.

Структура, метаболизм, пролиферация и дифференциация клеток крови (как и других клеток в организме)  определяются генетически. Последствиями нарушения генетической регуляции являются заболевания крови – лейкемия, корпускулярная гемолитическая анемия, наследственная нейтропения.

Эритропоэтины, лейкопоэтины и тромбоцитопоэтины участвуют  в регуляции образования клеток крови. При отсутствии этих факторов возможно развитие анемии, лейкопении, тромбоцитопении.

Патогенные агенты (экзогенные и эндогенные химические вещества, лекарства, бактерии, вирусы), которые могут попасть в кровоток, могут вызывать гибель клеток крови (например, гемолиз) как напрямую, так и в форме аутоиммунной реакции. Аутоиммунный ответ развивается, когда патогенный агент изменяет антигенную структуру клеток крови или высвобождает антигены, выделенные из иммунной системы.

Повреждение сосудов вызывает  кровотечение, что приводит к уменьшению общего объема крови и нарушению всех функций крови.

Продолжение статьи

Особенности миелограммы костного мозга трубчатых костей — современные проблемы науки и образования (сетевое издание)

1

Николаева Л.П. 1

Черданцев Д.В. 1

Хват Н.С. 1
1 ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. Войно-Ясенецкого, Министерства здравоохранения РФ»
Исследование костного мозга – важнейшая задача для дальнейшего изучения микроокружения стволовых клеток. Возможности костного мозга еще недостаточно изучены.

Костный мозг трубчатых костей выполняет важную функцию в иммуногенезе. Желтый костный мозг дает нам все больше информации о своей значимости. Проведенные исследования показывают, что миелограмма костного мозга трубчатых костей имеет свои особенности, и это следует считать нормой для желтого костного мозга.

Можно предположить, что желтый и красный костный мозг имеют некоторое разделение функций. Функции желтого костного мозга незаслуженно отодвигались на задний план. Получая новые факты о функциях костного мозга, мы все больше продвигаемся по пути возможного управления стволовой клеткой.

В настоящее время мы стоим на пороге активного применения клеточных технологий в клинической практике.

костный мозг трубчатых костей

1. Егоров Е.Е., Чернов Д.Н., Акимов С.С. и др. Подавление функции теламеразы аналогами нуклеозидов // Биохимия. — 1997. — Т. 62. — С. 1516–1527.
2. Руководство по лабораторной гематологии /Б. Сисла; пер. с англ. / Под ред. А.И. Воробьева. – М.

: Практическая медицина, 2011. – 352 с.
3. Хэм А., Кормак Д. Гистология: пер. с англ. – М.: Мир, 1983. – Т. 2. – 254 с.
4. Jamshidi K., Swaim W.R. Bone marrow biopsy with unaltered architecture: A new biopsy device. J LabClinMed. 77:335, 1971
5. Singer S.J., Nicholson L. The fluid mosaic of the structure of cell membranes. AnnuRevBiochem 43:805, 1974
6. Wallace M.S.

Hematopoietic theory. In:Rodak B., ed. Hematology: Clinical Procedure and Applications,2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 2002; 73

Одной из основных ценностей нашего организма является костный мозг. Эта фабрика жизненно необходимых клеток крови работает постоянно. Являясь «третьим мозгом» в организме, он призван контролировать и сохранять нормальное функционирование человека.

Любое нарушение в работе этого уникального органа ведет к сложнейшим заболеваниям и осложнениям. Основным его компонентом являются ценные стволовые клетки, способные выполнять функции любой клетки организма. Именно поэтому они являются бесценными для лечения онкозаболеваний. Костный мозг выполняет множество жизненно важных функций в организме человека.

Это в первую очередь центральный орган гемопоэза и иммуногенеза [3]. К центральным органам кроветворения и иммунной защиты у человека относятся красный костный мозг и тимус. Костный мозг — один из органов кроветворения, продуцирующий клетки крови миелоидного ряда (эритроциты, зернистые лейкоциты).

Его основой является ретикулярная ткань, пронизанная большим количеством кровеносных сосудов, преимущественно капилляров, расширенных в виде синусоидов. В организме взрослого человека различают красный и желтый костный мозг.

Красный костный мозг является собственно кроветворной частью костного мозга, он заполняет ячейки губчатого вещества плоских костей, позвонков и эпифизов трубчатых костей. Желтый костный мозг находится в костномозговых полостях диафизов трубчатых костей. Он представляет собой перерожденную ретикулярную ткань, клетки которой содержат жировые включения.

Желтый костный мозг — важный резерв для красного костного мозга. При кровопотерях в него заселяются гемопоэтические элементы, и он превращается в красный костный мозг. Таким образом, желтый и красный костный мозг можно рассматривать как 2 функциональных состояния одного кроветворного органа.

Уникальной особенностью микроокружения костного мозга является присутствие там полипотентных стволовых клеток [6].

Костный мозг у человека появляется впервые на 2-м месяце внутриутробного периода в ключице эмбриона, затем на 3-4-м месяце он образуется в развивающихся плоских костях, а также в трубчатых костях конечностей — лопатках, тазовых костях, затылочной кости, ребрах, грудине, костях основания черепа и позвонках, а в начале 4-го месяца развивается также в трубчатых костях конечностей.

До 11-й недели это остеобластический костный мозг, который выполняет остеогенную функцию. В данный период костный мозг накапливает стволовые клетки, а клетки стромы с остеогенными потенциями создают микросреду, необходимую для дифференцировки стволовых кроветворных клеток.

У 12-14-недельного эмбриона человека происходят развитие и дифференцировка вокруг кровеносных сосудов гемопоэтических клеток.

У 20-28-недельного плода человека в связи с интенсивным разрастанием костного мозга отмечается усиленная резорбция костных перекладин остеокластами, в результате чего образуется костномозговой канал, а красный костный мозг получает возможность расти в направлении эпифизов.

К этому времени костный мозг начинает функционировать как основной кроветворный орган, причем большая часть образующихся в нем клеток относится к эритроидному ряду гемопоэза. У зародыша 36 недель развития в костном мозге диафиза трубчатых костей обнаруживаются жировые клетки. Одновременно появляются очаги кроветворения в эпифизах.

Изучение биологии стволовых клеток открывает огромные перспективы для развития медицины [1]. Количество костного мозга равно в среднем 4,6% веса тела, причем в норме у человека имеется приблизительно равное количество красного и желтого мозга. Так, у взрослого здорового человека весом 60 кг на костный мозг приходится около 2600 г.

Таким образом, активного — красного — костного мозга у него имеется около 1300 г, по данным некоторых авторов 1500 г [5]. Доминантное положение красного костного мозга над желтым является преувеличением. Желтый костный мозг имеет не меньшее значение для организма, чем красный костный мозг, а в свете новых тенденций в изучении стволовых клеток, возможно, и большее.

  • Цель исследования
  • Оценка особенностей миелограммы костного мозга трубчатых костей.
  • Материалы и методы

Препараты для подсчета миелограммы делались из разных участков костного мозга трубчатых костей, чаще всего использовались ткани, прилежащие к эндосту.

В ходе микроскопического исследования производили дифференцированный подсчет клеток желтого костного мозга в предварительно окрашенных и зафиксированных мазках.

Красный костный мозг у взрослого человека располагается в ячейках губчатого вещества плоских и коротких костей, эпифизов длинных костей, желтый костный мозг заполняет костномозговые полости диафизов длинных (трубчатых) костей. У взрослого человека красный костный мозг содержится только в ячейках губчатого вещества плоских костей (грудине, крыльях подвздошных костей), в губчатых костях и эпифизах трубчатых костей. В диафизах, т. е. в костномозговых полостях, находится желтый костный мозг. В обычной медицинской практике необходимость в миелограмме появляется, как правило, в случае диагностики заболеваний крови и при лучевой терапии по разным показаниям. Клеточный состав костного мозга оценивается по результатам исследования пунктата грудины или подвздошной кости [2], полученного с помощью иглы И.А. Кассирского. Для диагностики гипопластических состояний, выявления лейкозных инфильтратов и раковых метастазов, а также миелодиспластического синдрома и некоторых видов костной патологии используют трепанобиопсию подвздошной кости, которую проводят с помощью специального троакара [4]. Потребности в получении костного мозга из трубчатых костей нет, тем более что пункция трубчатых костей невозможна из-за высокой прочности кортикального слоя. В процессе хирургической практики создаются ситуации, когда костный мозг трубчатых костей доступен без каких-либо специальных манипуляций (например, при ампутации нижних конечностей при критических ишемиях, травматических повреждениях, сопровождающихся необходимостью ампутации конечности). При оперативном вмешательстве на трубчатой кости во время ампутации забор костного мозга из конечности, которая подлежит удалению, становится процедурой доступной и легкой. Костный мозг, полученный из трубчатой кости, во время операции может быть использован для подсчета миелограмм.

Читайте также:  Фторокорт - инструкция по применению, отзывы, аналоги и формы выпуска (мазь или крем 0,1%) гормонального лекарства для лечения экземы, нейродермита, псориаза у взрослых, детей и при беременности

Результаты исследования

Было исследовано 10 образцов костного мозга трубчатых костей, полученного при ампутации конечности. Высохшие на воздухе мазки фиксировались с использованием фиксатора Майн-Грюнвальда, далее фиксированные мазки окрашивались азур-эозином по Романовскому.

Окрашенные препараты микроскопировали с иммерсией при увеличении х 1000, используя микроскоп OlympusCX 41 (окуляр на 10, объектив на 100). Следует отметить, что состояние костного мозга во всех случаях разное.

Консистенция костного мозга варьирует от жидкого, как вода, до густого типа желе, но это состояние не связано с клеточным составом и не влияет на результаты миелограмм. Также характерен цвет костного мозга трубчатых костей: чаще он желтоватый из-за жирового компонента, который является необходимым составляющим компонентом для жизнеобеспечения костного мозга.

Утверждение, что костный мозг трубчатых костей перерождается в жировую ткань, является сомнительным, так как в процессе исследования костного мозга пациентов различного возраста выявлено, что даже у 25-летнего больного, которому произведена ампутация конечности в связи с отморожением стопы, костный мозг имеет такой же процент жировой ткани, как и у пожилых пациентов (старше 70 лет). При исследовании костного мозга определяется неоднородность по наличию «островков кроветворения». В одних случаях их нет вообще, у других присутствуют единичные. Костный мозг трубчатых костей крайне редко бывает красноватого цвета, что позволяет предположить низкий уровень кроветворной функции. При подсчете миелограммы желтого костного мозга следует отметить следующее: недифференцированные бласты, миелобласты и промиелоциты в пределах от 0,1% до 1,4%. Содержание миелоцитов возрастает от 8,0% до 31,4%. Количество метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов в пределах нормы. В целом клетки нейтрофильного ряда количественно составляют от 64,0%  до 78,6%. Крайне низкое число клеток эозинофильного ряда — от 0,1% до 3,0%. Содержание клеток эритроидного ряда незначительно снижено — от 7,0% до 18,0%. Лейко-эритробластное соотношение имеет свои особенности и равно от 5:1 до 10:1. Индекс созревания эритробластов равен 1,0. Отмечается полное отсутствие  тромбоцитов и мегакариоцитов. Во всех исследованных образцах (10) отмечалась нормальная клеточность костномозгового материала, в 2 случаях клеточность была снижена. Состав костного мозга полиморфный. Тип эритропоэзанормобластический. Гранулоцитарный росток в норме или расширен. Созревание нейтрофилов не нарушено. Эритроидный росток во всех случаях угнетен. Белый росток гиперплазирован.

Заключение

Полученные данные следует считать нормой для желтого костного мозга. Исследование особенностей желтого костного мозга, взятого из бедренной кости (в случае ампутации конечности), может быть использовано для более полного понимания процессов иммуногенеза, происходящих в организме.

В последнее десятилетие резко повысился интерес к изучению стволовых клеток, что невозможно без тонкого изучения костного мозга, как красного, так и желтого в целом. Понимание процессов, происходящих в микроокружении стволовых клеток, находящихся в костном мозге, даст нам возможность влиять на функциональное состояние этих клеток и управлять ими.

Стромой костного мозга является ретикулярная соединительная ткань, образующая микроокружение для кроветворных клеток. В настоящее время к элементам микроокружения относят также остеогенные, жировые, адвентициальные, эндотелиальные клетки и макрофаги. В отношении желтого костного мозга количество жировых клеток больше, чем в красном костном мозге.

Увеличение жировой ткани в костном мозге трубчатых костей связано с необходимостью ее присутствия для нормального функционирования костного мозга и формирования особенного микроокружения стволовых клеток, находящихся в костномозговой полости.

Ретикулярные клетки благодаря своей отростчатой форме выполняют механическую функцию, секретируют компоненты основного вещества (преколлаген, гликозаминогликаны, проэластин и микрофибриллярный белок) и участвуют в создании кроветворного микроокружения, специфического для определенных направлений развивающихся гемопоэтических клеток, выделяя ростовые факторы.

Остеогенными клетками называют стволовые клетки опорных тканей, остеобласты и их предшественники. Остеогенные клетки входят в состав эндоста и могут быть в костномозговых полостях. Остеогенные клетки также способны вырабатывать ростовые факторы, индуцировать родоначальные гемопоэтические клетки в местах своего расположения к пролиферации и дифференцировке.

Наиболее интенсивно кроветворение происходит вблизи эндоста, где концентрация стволовых клеток примерно в 2-3 раза больше, чем в центре костномозговой полости. Данная работа показывает ценность костного мозга трубчатых костей. Как известно, работа всего организма организована таким образом, что необходим постоянный обмен веществами между всеми частями тела, органами и тканями.

Эту функцию выполняет кровь. Именно в костном мозге происходит постоянное обновление компонентов крови — процесс образования новых кровяных телец трех видов: эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Вторая уникальная характеристика костного мозга — это наличие в его составе стволовых клеток, способных превращаться в клетки любого органа или любой ткани, присущей данному организму.

Эта особенность в настоящее время активно изучается и используется в самых инновационных методиках лечения заболеваний, до недавнего времени считавшихся неизлечимыми (в первую очередь онкологических). Все заболевания костного мозга относятся к тяжелым, поскольку несут серьезную угрозу жизни.

Нарушения в составе крови снижают способность организма адекватно реагировать на угрозы, приходящие извне; усложняется поддержание внутренней стабильности организма; нарушается продуктивность происходящих процессов; возникают дефицит или чрезмерное накопление определенных веществ в органах и тканях; угнетаются иммунные и нервно-психические реакции.

Самые тяжелые заболевания для лечения — это рак, в том числе и крови. Трансплантация костного мозга и стволовых клеток представляет собой процедуру, позволяющую проводить лечение рака очень высокими дозами прежде всего химиотерапевтических средств, но иногда и радиоактивного излучения.

Поскольку такое лечение постоянно разрушает костный мозг, оно в принципе представляется неосуществимым, ведь организм утрачивает жизненно важную способность продуцировать клетки крови.

Однако, если после лечения в организм вновь ввести здоровый костный мозг (вещество, продуцирующее кровь) или стволовые клетки (клетки-предшественники в костном мозге, которые, развиваясь, превращаются в клетки крови), возможны замена костного мозга и восстановление его способности к кроветворению.

Поэтому пересадки костного мозга и стволовых клеток позволяют проводить терапию высокими дозами для излечения конкретного рака, когда более низкие дозы бессильны. Существуют три вида трансплантации: аутологическая, предусматривающая использование костного мозга или стволовых клеток самого пациента, аллогенная — от родственных доноров и от неродственных доноров.

Трансплантацию костного мозга можно назвать классической. Цель удаления костного мозга заключается в получении содержащихся в нем клеток-предшественников (стволовых клеток), которые в процессе развития превращаются затем в различные компоненты крови.

До начала любого интенсивного лечения костный мозг удаляют из костей пациента или донора, после чего замораживают и хранят до использования. Необходимость наличия донора является трудной задачей, но, если имеется альтернативный вариант получения костного мозга, нужно его использовать и развивать. В клинической практике иногда создаются ситуации, когда приходится ампутировать нижнюю конечность. Целесообразно в данной ситуации заканчивать ампутацию извлечением костного мозга из ампутированной конечности с последующей аутологичной клеточной терапией. Полученный костный мозг можно использовать для создания банка стволовых клеток. Трансплантации криоконсервированных стволовых клеток остаются одним из эффективных методов коррекции костномозговой недостаточности различной этиологии и различных заболеваний, список которых увеличивается с каждым годом. Проведенное исследование показывает один из путей реализации этой возможности. Данная работа выполнена при поддержке Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности.

Рецензенты:

Селедцов В.И., д.м.н., профессор, директор центра медицинских биотехнологий Балтийского федерального университета им. И. Канта, г. Калининград;

Булычева Т.И., д.м.н., профессор, ФГБУ ГНЦ МЗ РФ, г. Москва.

Библиографическая ссылка

Николаева Л.П., Черданцев Д.В., Хват Н.С. ОСОБЕННОСТИ МИЕЛОГРАММЫ КОСТНОГО МОЗГА ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 4. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=21082 (дата обращения: 14.05.2022). Иммунный комплекс органов. Красный костный мозг.

Медицина и Здоровье на портале EUROLAB | Медицинский справочник болезней и их лечение, консультации врача, клиники

Костный мозг — важнейший орган кроветворной системы, осуществляющий гемопоэз, или кроветворение — процесс создания новых клеток крови взамен погибающих и отмирающих.

Он также является одним из органов иммунопоэза.

Для иммунной системы человека костный мозг вместе с периферическими лимфоидными органами является функциональным аналогом так называемой фабрициевой сумки, имеющейся у птиц.

Различают красный костный мозг (medulla ossium rubra) с преобладанием кроветворной миелоидной ткани и жёлтый с преобладанием жировой ткани.

Красный костный мозг сохраняется в течение всей жизни в плоских костях (ребрах, грудине, костях черепа, таза), а также в позвонках и эпифазах трубчатых костей. У человека он составляет около 1,5% массы тела.

С возрастом кроветворная ткань в полостях трубчатых костей замещается жировой и костный мозг в них становится жёлтым.

Развитие костного мозга Костный мозг у человека появляется впервые на 2-м месяце внутриутробного периода в ключице эмбриона, затем на 3-4 -м месяце он образуется в развивающихся плоских костях, а также в трубчатых костях конечностей — лопатках, тазовых костях, затылочной кости, ребрах, грудине, костях основания черепа и позвонках, а в начале 4-го месяца развивается также в трубчатых костях конечностей. До 11-й недели это остеобластический костный мозг, который выполняет остеогенную функцию. В данный период костный мозг накапливает стволовые клетки, а клетки стромы с остеогенными потенциями создают микросреду, необходимую для дифференцировки стволовых кроветворных клеток. У 12-14-недельного эмбриона человека происходят развитие и дифференцировка вокруг кровеносных сосудов гемопоэтических клеток. У 20-28-недельного плода человека в связи с интенсивным разрастанием костного мозга отмечается усиленная резорбция костных перекладин остеокластами, в результате чего образуется костномозговой канал, а красный костный мозг получает возможность расти в направлении эпифизов. К этому времени костный мозг начинает функционировать как основной кроветворный орган, причем большая часть образующихся в нем клеток относится к эритроидному ряду гемопоэза. У зародыша 36 нед. развития в костном мозге диафиза трубчатых костей обнаруживаются жировые клетки. Одновременно появляются очаги кроветворения в эпифизах.

Читайте также:  Урогенитальный хламидиоз. Cиндром Райтера. Возбудитель урогенитального хламидиоза.

Строение красного костного мозга

Костный мозг — единственная ткань взрослого организма, в норме состоящая из незрелых, недифференцированных и низкодифференцированных клеток, так называемые стволовые клетки, близких по строению к эмбриональным клеткам.

Все другие незрелые клетки, например незрелые клетки кожи, все же имеют большую степень дифференцировки и зрелости, чем клетки костного мозга, и имеют уже заданную специализацию.

Красный, или кроветворный, костный мозг у человека находится в основном внутри тазовых костей и, в меньшей степени, внутри эпифизов длинных трубчатых костей и в ещё меньшей степени внутри тел позвонков. Он состоит из фиброзной ткани стромы и собственно кроветворной ткани. В кроветворной ткани костного мозга выделяют три ростка, или три клеточных линии (англ.

cell lines), три популяции клеток, являющиеся родоначальниками соответствующих клеток крови — лейкоцитарный, эритроцитарный и тромбоцитарный ростки. Все эти клеточные ростки имеют общих предков — так называемые плюрипотентные стволовые клетки-предшественники, которые при созревании и дифференцировке идут по одному из трех путей развития.

Костный мозг в норме защищен барьером иммунологической толерантности от уничтожения незрелых и созревающих клеток собственными лимфоцитами организма.

При нарушении иммунологической толерантности лимфоцитов к клеткам костного мозга развиваются аутоиммунные цитопении, в частности аутоиммунные тромбоцитопении, аутоиммунные лейкопении, и даже апластическая анемия.

Количество полипотентных стволовых клеток, то есть клеток, которые являются самыми первыми предшественниками в ряду кроветворных клеток, в костном мозге ограничено, и они не могут размножаться, сохраняя плюрипотентность, и тем самым восстанавливать численность.

Ибо при первом же делении плюрипотентная клетка выбирает путь развития, и ее дочерние клетки становятся либо мультипотентными клетками, у которых выбор более ограничен (только в эритроцитарный или лейкоцитарный ростки), либо мегакариобластами и затем мегакариоцитами — клетками, от которых отшнуровываются тромбоциты.

Масса костного мозга 1,6-3,7 кг, что составляет 3-6% от массы тела. Красный костный мозг имеет темно-красный цвет. Консистенция его полужидкая. Это позволяет делать из него тонкие мазки, изучение которых имеет большое диагностическое значение в клинике.

Он содержит стволовые кроветворные клетки (СКК) и диффероны гемопоэтических клеток эритроидного, гранулоцитарного и мегакариоцитарного ряда, а также предшественники В- и Т-лимфоцитов. Стромой костного мозга является ретикулярная соединительная ткань, образующая микроокружение для кроветворных клеток.

В настоящее время к элементам микроокружения относят также остеогенные, жировые, адвентициальные, эндотелиальные клетки и макрофаги.

Ретикулярные клетки благодаря своей отростчатой форме выполняют механическую функцию, секретируют компоненты основного вещества — преколлаген, гликозаминогликаны, проэластин и микрофибриллярный белок и участвуют в создании кроветворного микроокружения, специфического для определенных направлений развивающихся гемопоэтических клеток, выделяя ростовые факторы.

Остеогенными клетками называют стволовые клетки опорных тканей, остеобласты и их предшественники. Остеогенные клетки входят в состав эндоста и могут быть в костномозговых полостях.

Остеогенные клетки также способны вырабатывать ростовые факторы, индуцировать родоначальные гемопоэтические клетки в местах своего расположения к пролиферации и дифференцировке.

Наиболее интенсивно кроветворение происходит вблизи эндоста, где концентрация стволовых клеток примерно в 3 раза больше, чем в центре костномозговой полости.

Адипоциты (жировые клетки) являются постоянными элементами костного мозга.

Адвентициальные клетки сопровождают кровеносные сосуды и покрывают более 50% наружной поверхности синусоидных капилляров. Под влиянием гемопоэтинов (эритропоэтин) и других факторов они способны сокращаться, что способствует миграции клеток в кровоток.

Эндотелиальные клетки сосудов костного мозга принимают участие в организации стромы и процессов кроветворения, синтезируют коллаген IV типа, гемопоэтины.

Эндотелиоциты, образующие стенки синусоидных капилляров, непосредственно контактируют с гемопоэтическими и стромальными клетками благодаря прерывистой базальной мембране. Эндотелиоциты способны к сократительным движениям, которые способствуют выталкиванию клеток крови в синусоидные капилляры.

После прохождения клеток в кровоток поры в эндотелии закрываются. Эндотелиоциты выделяют колониестимулирующие факторы (КСФ) и белок фибронектин, обеспечивающий прилипание клеток друг к другу и субстрату.

Макрофаги в костном мозге представлены неоднородными по структуре и функциональным свойствам клетками, но всегда богатыми лизосомами и фагосомами.

Некоторые из популяций макрофагов секретируют ряд биологически активных веществ (эритропоэтин, колониестимулирующие факторы, интерлейкины, простагландины, интерферон и др.).

Макрофаги при помощи своих отростков, проникающих через стенки синусов, улавливают из кровотока железосодержащее соединение (трансферрин) и далее передают его развивающимся эритроидным клеткам для построения геминовой части гемоглобина.

  • Межклеточное вещество — В костном мозге это вещество содержит коллаген II, III и IV типа, гликопротеины, протеогликаны и др.
  • Гемопоэтические клетки или кроветворные диффероны составляют паренхиму красного костного мозга.
  • Рассмотрим подробнее образование эритроцитов, гранулоцитов и тромбоцитов в красном костном мозге.
  • Эритроцитопоэз Эритропоэз у млекопитающих и человека протекает в костном мозге в особых морфофункциональных ассоциациях, получивших название эритробластических островков.

Эритробластический островок состоит из макрофага, окруженного эритроидными клетками. Эритроидные клетки развиваются из колониеобразующей эритроидной клетки (КОЕ-Э), вступившей в контакт с макрофагом костного мозга. КОЕэ и образующиеся из нее клетки — от проэритробласта до ретикулоцита — удерживаются в контакте с макрофагом его рецепторами — сиалоадгезинами.

Макрофаги служат своего рода «кормильцами» для эритробластов, способствуют накоплению в непосредственной близости от эритробластов и поступлению в них эритропоэтина, витаминов кроветворения (витамина D3), молекул ферритина.

Макрофаги островков фагоцитируют ядра, вытолкнутые эритробластами при их созревании и способны повторно присоединять КОЕэ и формировать вокруг себя новый очаг эритропоэза. По мере созревания эритробласты отделяются от островков и после удаления ядра (энуклеации) проникают через стенку венозных синусов в кровоток.

Стенки синусов состоят из эндотелиальных уплощенных клеток, пронизанных щелевидными отверстиями, или порами, в которые проникают форменные элементы крови и плазма. Среди эндотелиальных клеток есть фиксированные макрофаги.

Гранулоцитопоэз Гранулоцитопоэтические клетки также образуют островки, главным образом по периферии костномозговой полости.

Незрелые клетки гранулоцитарных рядов окружены протеогликанами.

В процессе созревания гранулоциты депонируются в красном костном мозге, где их насчитывается примерно в 3 раза больше, чем эритроцитов, и в 20 раз больше, чем гранулоцитов в периферической крови.

Тромбоцитопоэз «Гиганты красного костного мозга дают карликов крови» — Мегакариобласты и мегакариоциты располагаются в тесном контакте с синусами так, что периферическая часть их цитоплазмы проникает в просвет сосуда через поры. Отделение фрагментов цитоплазмы в виде тромбоцитов (кровяных пластинок) происходит непосредственно в кровяное русло.

Лимфоцитопоэз и моноцитопоэз Среди островков клеток миелоидного ряда встречаются небольшие скопления костномозговых лимфоцитов и моноцитов, которые окружают кровеносный сосуд.

В обычных физиологических условиях через стенку синусов костного мозга проникают лишь созревшие форменные элементы крови. Миелоциты и эритробласты попадают в кровь только при патологических состояниях организма.

Причины такой избирательной проницаемости стенки сосудов остаются недостаточно ясными, но факт проникновения незрелых клеток в кровяное русло всегда служит верным признаком расстройства костномозгового кроветворения.

Васкуляризация. Иннервация. Возрастные изменения. Регенерация. Васкуляризация. Костный мозг снабжается кровью посредством сосудов, проникающих через надкостницу в специальные отверстия в компактном веществе кости.

Войдя в костный мозг, артерии разветвляются на восходящую и нисходящую ветви, от которых радиально отходят артериолы. Сначала они переходят в узкие капилляры (2-4 мкм), а затем в области эндоста продолжаются в широкие тонкостенные с щелевидными порами синусы (диаметром 10-14 мкм). Из синусов кровь собирается в центральную венулу.

Постоянное зияние синусов и наличие щелей в эндотелиальном пласте обусловливаются тем, что в синусах гидростатическое давление несколько повышено, так как диаметр выносящей вены меньше по сравнению с диаметром артерии.

К базальной мембране с наружной стороны прилежат адвентициальные клетки, которые, однако, не образуют сплошного слоя, что создает благоприятные условия для миграции клеток костного мозга в кровь. Меньшая часть крови проходит со стороны периоста в каналы остеонов, а затем в эндост и синус.

По мере контакта с костной тканью кровь обогащается минеральными солями и регуляторами кроветворения. Кровеносные сосуды составляют половину (50%) массы костного мозга, из них 30% приходится на синусы.

В костном мозге разных костей человека артерии имеют толстую среднюю и адвентициальную оболочки, многочисленные тонкостенные вены, причем артерии и вены редко идут вместе, чаще врозь. Капилляры бывают двух типов: узкие 6-20 мкм и широкие синусоидные (или синусы) диаметром 200-500 мкм.

Узкие капилляры выполняют трофическую функцию, широкие являются местом дозревания эритроцитов и выхода в кровоток разных клеток крови. Капилляры выстланы эндотелиоцитами, лежащими на прерывистой базальной мембране.

Иннервация. В иннервации участвуют нервы сосудистых сплетений, нервы мышц и специальные нервные проводники к костному мозгу. Нервы проникают в костный мозг вместе с кровеносными сосудами через костные каналы.

Далее покидают их и продолжаются как самостоятельные веточки в паренхиме в пределах ячеек губчатого вещества кости.

Они ветвятся на тонкие волоконца, которые либо вновь вступают в контакт с костномозговыми сосудами и оканчиваются на их стенках, либо заканчиваются свободно среди клеток костного мозга.

Возрастные изменения. Красный костный мозг в детском возрасте заполняет эпифизы и диафизы трубчатых костей и находится в губчатом веществе плоских костей. Примерно в 12-18 лет красный костный мозг в диафизах замещается желтым.

В старческом возрасте костный мозг (желтый и красный) приобретает слизистую консистенцию и тогда называется желатинозным костным мозгом.

Следует отметить, что этот вид костного мозга может встречаться и в более раннем возрасте, например при развитии костей черепа и лица.

Регенерация. Красный костный мозг обладает высокой физиологической и репаративной регенерационной способностью.

Читайте также:  Экология. Методы и подходы экологии.

Источником образования гемопоэтических клеток являются стволовые клетки, находящиеся в тесном взаимодействии с ретикулярной стромальной тканью.

Скорость регенерации костного мозга в значительной мере связана с микроокружением и специальными ростстимулирующими факторами гемопоэза.

Чувствительность к цитостатикам и излучению Клетки нормального костного мозга, подобно другим незрелым клеткам — клеткам злокачественных опухолей, а также стволовым клеткам кожи и слизистых, — обладают повышенной по сравнению с другими, более зрелыми, клетками организма чувствительностью к ионизирующим излучениям и цитостатическим противоопухолевым химиопрепаратам. Но чувствительность клеток костного мозга все же ниже чувствительности клеток злокачественных опухолей, что и позволяет применять химиотерапию и облучение, уничтожая злокачественные опухоли или тормозя их размножение и метастазирование при сравнительно меньшем (хотя во многих случаях и весьма значительном) повреждении костного мозга. Особенно высокой, более высокой, чем у клеток нормального костного мозга, чувствительностью к химиотерапии обладают лейкозные клетки. Те цитотоксические химиопрепараты, которые уничтожают или повреждают полипотентные клетки, обладают кумулятивным, то есть накапливающимся, повреждающим воздействием на костномозговое кроветворение. Ибо они приводят к исчерпанию невозобновимого костномозгового резерва первичных клеток-предшественников. Подобный кумулятивный угнетающий эффект на костномозговое кроветворение характерен, в частности, для бусульфана и производных нитрозомочевины.

Передозировка любого из цитостатических агентов, обладающих кумулятивным действием на клетки-предшественники, вызывает необратимую аплазию костного мозга — апластическую анемию.

И напротив, химиопрепараты, в основном повреждающие или уничтожающие более поздние промежуточные стадии развития кроветворных клеток, например мультипотентные клетки, почти не обладают кумулятивным угнетающим действием на костномозговое кроветворение — после прекращения химиотерапевтического воздействия численность костномозговых клеточных популяций полностью или почти полностью восстанавливается за счет костномозгового резерва первичных клеток-предшественников. Таким свойством — относительно мало уничтожать невозобновимую популяцию первичных полипотентных клеток — обладает большинство противоопухолевых препаратов, например, циклофосфамид, цитозин-арабинозид. Именно это позволяет применять эти лекарства при опухолях и лейкозах.

История исследований костного мозга В 1963 году полномасштабное исследование красного костного мозга провела исследовательская группа кафедры гистологии и эмбриологии Педиатрического факультета РГМУ под руководством М.И.Пекарского.

  1. Гематолог
  2. Онколог
  3. Иммунолог

Пункция костного мозга

Иммунограмма

Основные органы иммунной системы

  • Важные органы нашего организма, которые принимают прямое участие в функционировании нашей иммунной системы.
  • Костный мозг
  • Костный мозг — красный и желтый. Красный цвет является основным кроветворным иммунным органом, который заполняет губчатую ткань
  • плоских и коротких костей и шишковидную железу длинных костей. Наибольшее его количество в молодом возрасте, когда он заполняет

дифтерию трубчатых костей.

Желтый цвет встречается в трубчатых костях взрослых животных и людей. Он состоит из дегенерированной

  1. ретикулярной ткани, клетки которой являются жировыми. Между красным и желтым костным мозгом нет резкой границы, потому что в красном
  2. костном мозге некоторые клетки являются жировыми. Между стромой и сосудами красного костного мозга расположены кроветворные клетки:
  3. стволовые и полустебельные, а также разные стадии созревания. эритробласты, миелоциты, гранулоциты, лимфобласты, В-лимфоциты, макрофаги
  4. и др. Кроветворные клетки накапливаются на островках, и среди них есть небольшие скопления лимфоцитов костного мозга , называемые нулевыми
  5. лимфоцитами, а также моноциты.
  6. Тимус

Тимус — центральный орган лимфоцитопоэза и иммуногенеза. Он имеет фрагментарную структуру, каждый фрагмент имеет кору и сердцевину.

Кора головного мозга пронизана Т-лимфоцитами. В субкапсулярной зоне коры частицы находятся крупные лимфоидные клетки (лимфобласты),

которые под действием гормона тимозина разрастаются и делятся. Эти Т-лимфобласты, предшественники Т-лимфоцитов, происходят из костного мозга.

Т-лимфоциты, происходящие из Т-лимфобластов, попадают в кровотокбез прохождения ядра частиц. Другой тип Т-лимфоцитов находится в ядре.

  • Два типа Т-лимфоцитов отличаются друг от друга своими рецепторами и маркерами. Лимфоциты из коры и ядра тимуса попадают в периферические
  • лимфопоэтические органы — лимфатические узлы и селезенку , где созревают в 3 подклассах: антиген-реактивные киллеры, помощники и супрессоры.
  • Но только те лимфоциты, которые «обучены» отличать «свои» от «других», попадают в кровоток. Лимфоциты, которые приобрели рецепторы собственных

антигенов, обычно погибают в тимусе. Но когда по неизвестным причинам эти Т-лимфоциты попадают в кровоток, возникает аутоиммунная реакция.

Тимус играет важную роль в процессах кроветворения, формируя тимус-зависимые лимфоциты (Т-лимфоциты), а также в отборе, регуляции, пролифераци

и и дифференцировке лимфоцитов в периферических лимфоидных органах, что осуществляется гормоном тимозин.

Только в молодом возрасте у птиц хорошо развит вилочковая железа. В период полового созревания вилочковая железа птиц сокращается вдвое.

Но зато у них есть еще один похожий орган — так называемый тканевый мешок.

Мешок Фабрициуса

Располагается между дорсальной стенкой клоаки и позвоночником. Структурно мешок Фабрициуса напоминает вилочковую железу. Это сферический мешок,

стенка которого похожа на стенку толстой кишки , в которой его слизистая оболочка образует высокие складки, в которых плотно упакованы В-лимфоциты и

В-иммунобласты. Пропил бурсы расположен аналогично соединительной ткани, окружающей фрагменты тимуса, и определяет его структурное сходство с тимусом.

Функция тканевого мешка — контролировать активность гуморальной части иммунной системы, проявляющуюся в выработке антител, тогда как тимус контролирует

лимфоидную систему, которая обеспечивает клеточный иммунный ответ.

Заболевания костного мозга. Исследование и виды заболеваний костного мозга

содержание

Костный мозг не имеет прямого отношения к нервной системе человека. Однако важность его настолько велика, что отразилась в названии. Внутреннее содержимое костей — это жизненно важный орган, называемый «мозгом», что подчёркивает высокую функциональную значимость костного вещества.

Как известно, работа всего организма организована таким образом, что необходим постоянный обмен веществами между всеми частями тела, органами и тканями. Эту функцию выполняет кровь.

Именно в костном мозге происходит постоянное обновление компонентов крови — процесс образования новых кровяных телец трёх видов: эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов.

Вторая уникальная характеристика костного мозга — это наличие в его составе стволовых клеток, способных превращаться в клетки любого органа или любой ткани, присущей данному организму. Эта особенность в настоящее время активно изучается и используется в самых инновационных методиках лечения заболеваний, до недавнего времени считавшихся неизлечимыми (в первую очередь, онкологических).

Вес тканей костного мозга во всём организме — около трёх килограмм. Больше всего их в костях таза, грудины, рёбрах, черепе и позвоночнике. Ткань представляет собой мягкую губчатую субстанцию. Содержимое костей — это два вида костного мозга: красный и жёлтый. Красный костный мозг несёт всю функциональную нагрузку по синтезу крови.

Желтый — это вспомогательное вещество. Ткань костного мозга функционально очень лабильна и отзывается усилением выработки тех или иных компонентов крови в ответ на происходящие в организме процессы (инфекции, кровотечения, соматические нарушения).

Печень, селезёнка и лимфатические узлы — это вспомогательные органы кроветворения, также участвующие в поддержании оптимального состава крови.

2.Исследование костного мозга

К сожалению, количество стволовых клеток в костном мозге человека ограничено и не может восполняться. Однако их вполне хватает на всю жизнь, если мозг остаётся здоровым.

При нарушениях в составе крови и подозрении на заболевания самого костного мозга проводится глубокое исследование состава красного костного вещества. Забор материала на анализ производится путём пункции при помощи короткой толстой иглы. Прокол у взрослых делается в области грудины, у детей — в бедренной кости или пятке.

Процедура эта достаточно болезненная, хотя и безопасная (применяется местная анестезия). Исследование костного мозга всегда назначается при лейкозах, менингите, подозрении на гематологические заболевания. Исследование материала нужно проводить достаточно быстро, только в этом случае результат будет достоверным и информативным.

3.Заболевания костного мозга

Все заболевания костного мозга относятся к тяжёлым, поскольку несут серьёзную угрозу жизни.

Нарушения в составе крови снижают способность организма адекватно реагировать на угрозы, приходящие извне; усложняется поддержание внутренней стабильности организма; нарушается продуктивность происходящих процессов; возникает дефицит или чрезмерное накопление определённых веществ в органах и тканях; угнетаются иммунные и нервно-психические реакции.

По симптоматике и характеру нарушений выделяют основные заболевания костного мозга:

Апластическая анемия диагностируется, если происходит прекращение функционирования стволовых клеток. Поскольку они не обладают способностью к восстановлению и воспроизводству самих себя, позднее выявление этого заболевания очень опасно. Со временем красный костный мозг полностью замещается жировыми тканями.

Причиной такого опасного заболевания, как правило, являются паразиты. Продукты жизнедеятельности гельминтов приводят к интоксикации, угнетающей стволовые клетки костного мозга; Железодефицитная анемия возникает при остром дефиците железа в организме.

Причиной такого состояния могут стать большие кровопотери, плохое питание, а также болезни желудочно-кишечного тракта, при которых железо не усваивается, даже если пища разнообразна и включает железосодержащие продукты (яблоки, мясо, яйца, рыбу, печень, ягоды); Лучевая болезнь.

Заболевание возникает в результате облучениями большими дозами радиоактивного и иных опасных излучений. Стволовые клетки мозга подвергаются столь серьёзному разрушительному воздействию, что это может стать началом опаснейших трудноизлечимых заболеваний.

Экстренные меры здесь должны быть направлены на нейтрализацию воздействия и выведение из организма радиоактивных веществ; Острый лейкоз — нарушение иммунологического контроля над появляющимися время от времени клетками с мутациями.

В норме иммунные механизмы вовремя выявляют образование клеток с опасными злокачественными нарушениями и уничтожают их, не давая возможности приступить к самовоспроизводству.

Если появляются достаточно устойчивые раковые клетки или их образование под действием каких-то факторов слишком ускоряется, иммунные механизмы не справляются и позволяют клеткам-мутантам начать бесконтрольный рост и размножение. В результате здоровые клетки крови и костного мозга постепенно вытесняются больными, что очень опасно. Происходят нарушения во всех процессах жизнедеятельности, поскольку кровь уже не может в полной мере выполнять свои функции. Лишь своевременная диагностика и лечение дают больному шанс на выздоровление.

Костный мозг — это жизненно важный орган. Любые нарушения в его работе несут серьезную угрозу для всего организма. При малейшем подозрении на заболевание костного мозга нельзя медлить с обращением к врачу, поскольку чаще всего прогноз для таких больных напрямую зависит от стадии заболевания, на которой начато лечение.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector