Костный мозг является одновременно органом кроветворения и органом иммунной системы. Следует отметить, что гемоцитопоэз в костном мозге и строение миелоидной ткани в литературе описаны довольно подробно. В то же время в научной литературе очень мало данных о лимфоидной ткани в костном мозге, о ее структуре и лимфоцитопоэзе. Возможно, это связано с техническими трудностями. Дело в том, что крайне сложно получить гистологические срезы костного мозга с сохраненным взаиморасположением тканевых структур. Препараты мазков и суспензий костного мозга не сохраняют микротопографию и цитоархитек-тонику лимфоидной ткани, да и миелоидной тоже, хотя позволяют подсчитать число тех или иных клеток и даже описать их. Однако практически невозможно установить, где эти клетки располагались в костном мозге и какие клетки были их «соседями». Мы приведем ту информацию о лимфоидных структурах костного мозга, которую смогли получить в доступной научной литературе.
Выделяют красный костный мозг, имеющий темно-красный цвет и полужидкую консистенцию, и желтый (ожиревший).
У взрослого человека красный мозг располагается в ячейках губчатого вещества плоских и коротких костей, эпифизов трубчатых костей. Желтый костный мозг заполняет костномозговые полости диафизов длинных (трубчатых) костей. Общая масса костного мозга равна примерно 2,5-3 кг (4,5-4,7% массы тела). Около 50% его у взрослого человека принадлежит красному, остальное-желтому мозгу. Костный мозг, занимающий полости всех костей тела человека, отграничен от костной ткани выстилающим эти полости эндостом. Соединительнотканной стромой костного мозга является связанная с эндостом и кровеносными сосудами, в том числе широкими синусами, ретикулярная ткань (ретикулярные волокна и клетки), в петлях которой располагаются различной степени зрелости клетки крови и иммунной (лимфоидной) системы, их предшественники, а также жировые клетки. По функциональному назначению в красном костном мозге выделяют миелоидную ткань (образующую клетки крови), а также клетки лимфоидного ряда, совокупность которых в костномозговых полостях можно рассматривать как лимфоидную ткань костного мозга.
По данным Е. Osgood (1954), в костном мозге взрослого мужчины среди клеток лимфоидного ряда (лимфоидной ткани) находится 4-1011 лимфоцитов и 2-1010 плазмоцитов. Что касается относительного содержания в красном мозге взрослого человека ядерныхклеток, то М. Wintrobe (1967) приводит такие цифры: на долю лимфоцитов приходится 10%, а плазмоцитов - 0,4%.
В красном костном мозге содержатся полипотентные стволовые клетки - предшественники всех клеток крови и лимфы. Стволовые клетки способны образовывать колонии кроветворных и лимфоцитообразующих элементов, каждый из которых является клоном, возникшим из одной клетки. Полипотентная стволовая клетка называется колониеобразующей единицей (КОЕ). Стволовые клетки костного мозга могут мигрировать, поэтому они всегда обнаруживаются в периферической крови. В костном мозге, в его гемоцитопоэтической (миелоидной) ткани из стволовых клеток образуются клетки-предшественники, из которых путем деления и дифференцировки по трем направлениям образуются в конечном итоге поступающие в кровь ее форменные элементы - эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.
Здесь же, в красном костном мозге, из стволовых клеток формируются моноциты, относящиеся к макрофагальной системе (моноцитопоэз), и клетки иммунной системы - В-лимфоциты (лимфопоэз). Стволовые клетки выселяются также в тимус, где они дифференцируются в Т-лимфоциты.
Согласно исследованиям A. Rubinstein и F. Trobaugh (1973), проведенным с использованием метода замораживания препаратов, предполагаемые стволовые клетки похожи на лимфоциты, их диаметр составляет 8 мкм. В цитоплазме «кандидатов» в стволовые клетки имеются единичные канальцы зернистой эндоплазматической сети. Путь дифференцировки КОЕ определяется после того, как клетка-предшественница вступает на определенный путь дифференцировки, для чего она нуждается в специфических гликопротеидных факторах, которые контролируют ее выживание и дифференцировку путем воздействия на активность генов. На дифференцировку стволовых клеток, как установил В. И. Руталь (1988), влияют клетки эндоста или она осуществляется через межклеточные контакты или с помощью биологически активных веществ (колониеобразующего фактора, гликозаминогликанов, гликопротеида).
В настоящее время известны лишь 6 типов дифференцировки клеток крови и иммунной системы под влиянием специфических гликопротеидов.
Строму красного костного мозга образует ретикулярная ткань в виде ретикулярных волокон и клеток. Как пишут К. А. Зуфаров и К. Р. Тухтаев (1987), клетки стромы образуют микроокружение, играющее важную роль в пролиферации и дифференцировке В-лимфоцитов в костном мозге. К. А. Зуфаров и К. Р. Тухтаев установили, что наиболее часто в костном мозге встречаются фибробластоподобные ретикулярные клетки. Они обладают тонкими цитоплазматическими отростками, контактирующими с соседними клетками и дифференцирующимися форменными элементами крови. К стромальным клеткам эти авторы относят и эндотелиальные клетки синусоидных гемокапилляров костного мозга, часто контактирующие с ретикулярными клетками.
Ретикулярные клетки костного мозга отличаются полиморфизмом - от звездчатых многоотростчатых до уплощенных или веретенообразных вариантов. Крупные овоидные или почкообразные ядра богаты эухроматином. Лишь по периферии под нуклеолеммой расположен узкий ободок гетерохроматина, часто имеется одно ядрышко. В цитоплазме находятся множество свободных рибосом, небольшое количество элементов гранулярного эндоплазматического ретикулума, немного митохондрий и гранул гликогена. Степень выраженности комплекса Гольджи варьирует. Присутствие лизосом свидетельствует о фагоцитарной функции клеток. Тонкие пучки ретикулярных волокон находятся вблизи клеточной поверхности ретикулярных клеток, но они не инвагинируют в плазматическую мембрану подобно тому, как это наблюдается в селезенке или лимфатических узлах. В петлях ретикулярной ткани располагается миелоидная ткань - молодые и зрелые гемопоэтические элементы: эритроциты различной степени зрелости и их предшественники, клетки гранулоцитопоэтического ряда, «продуктом» зрелости которых являются сегментоядерные гранулоциты (нейтрофильные, эозинофильные и базофильныелейкоциты), а также элементы мегакариобластического ряда, формирующие кровяные пластинки. Между островками клеток гемопоэтического ряда располагаются небольшие скопления костномозговых лимфоцитов (В-лимфоцитов и их предшественников), концентрирующихся вокруг кровеносных сосудов. К. А. Лебедев и И. Д. Понякина (1990) также считают, что в очагах кроветворения костного мозга образуются и проходят полный цикл дифференцировки моноциты и все гранулоциты (а также эритроциты и тромбоциты). В этих очагах начинается также дифференцировка лимфоцитов. Именно в костном мозге происходит созревание В-клеток, превращающихся из стволовых клеток в малые лимфоциты, несущие поверхностные иммуноглобулины.
В костном мозге выделяют две группы клеточных элементов, различающихся по характеру пространственного распределения. К первой группе отнесены клетки эритро- и лимфобластического рядов. Распределены они в виде кластеров, скоплений: во всех случаях эритробластический ряд или в большинстве случаев - лимфобластический ряд. Клетки второй группы располагаются без видимой группировки и кластеров не образуют. Все эти элементы весьма динамичны, постоянно обновляются, различаясь как по функциональным свойствам, так и степени зрелости. По ряду морфологических признаков лимфоидные клетки молодого костного мозга сходны с лимфоцитами лимфатических узлов (форма, размеры, ядерно-плазменное отношение, тинкториальные особенности), но структура их ядра менее плотная. Лимфоидные клетки костного мозга при использовании вторичной люминесценции обладают ярко-красной цитоплазмой и неровным салатовым свечением ядра, точно отражающим место расположения хроматина. Т. М. Простакова (1973) также установила, что лимфоцитоподобные клетки костного мозга обычно имеют диаметр 7-10 мкм, их форма округлая, овальная, базофилия цитоплазмы выражена сильнее, чем у лимфоцитов.
В-лимфоциты, мигрирующие из костного мозга вместе с кровью, заселяют В-зависимые (тимуснезависимые) зоны периферических органов и структур иммунной системы (селезенку, лимфатические узлы, лимфоидные узелки стенок органов пищеварительной и др.), где из них дифференцируются эффекторные клетки - В-лимфоциты памяти и антителообразующие плазмоциты. Вообще лимфоциты в костном мозге встречаются в виде как единичных клеток, так и мономорфных скоплений. По данным М. Г. Оникашвили и Р. Г. Абушелишвили (1977), общее количество лимфоидных элементов костного мозга составляет 10,83 ± 0,32% (пределы колебания от 6,3 до 17,2%). С. М. Goss (1959), W. Bloom и D. W. Fawcett (1962), А. Я. Фриденштейн и Е. А. Лурия (1980) и другие авторы указывают, что лимфоциты и моноциты располагаются главным образом вокруг артерий.
Согласно данным П. М. Мажуги (1978) и И. И. Новикова (1983), кровеносные сосуды костного мозга являются ветвями артерий, питающих кость. Эти артерии разветвляются в костномозговой полости на узкие бедные мышечными элементами артерии, окруженные тонким соединительнотканным адвентицием. От артерий отходят артериолы, которые распадаются на тонкостенные артериальные и более широкие венозные капилляры, называемые синусоидами. На долю последних приходится примерно 30% объема костного мозга. Диаметр синусоидов колеблется от 100 до 500 мкм, а диаметр узких капилляров составляет 5-15 мкм. По электронно-микроскопическим данным, полученным И. И. Новиковым (1983), стенки синусоид костного мозга образованы клетками, по строению близкими и к ретикулоцитам, и к эндотелиоцитам. Мелкие и средние синусоидальные сосуды постоянно заполнены эритроцитами. В цитоплазме эндотелиальных клеток обнаружены временные поры, которые, по мнению А. Хэма и Д. Кормака (1983), существуют только во время прохождения через них в кровяное русло новообразованных клеток крови. Вероятно, через эти поры из костного мозга уходят и лимфоциты. Однако миграция клеток осуществляется преимущественно через зоны контакта между эндотелиальными клетками. Эндотелиальные клетки синусоидных сосудов не обладают фагоцитарной функцией. Фагоцитоз осуществляют макрофаги, находящиеся в строме костного мозга. Их псевдоподии, проникающие между эндотелиальными клетками, фагоцитируют витальные красители. С этим связано устаревшее представление о якобы фагоцитарной функции эндотелиоцитов синусоидных сосудов.
Развитие и возрастные изменения костного мозга. Костный мозг появляется у эмбриона человека в начале 3-го месяца внутриутробной жизни. Ретикулярная строма красного костного мозга развивается из мезенхимы тела зародыша, а стволовые кроветворные клетки - из внезародышевой мезенхимы желточного мешка, после чего они заселяют ретикулярную сторону. С 12-й недели эмбриогенеза в костном мозге усиленно развиваются кровеносные сосуды, в том числе и синусоиды. Вокруг кровеносных сосудов появляется ретикулярная ткань, формирующая первые островки кроветворения. С этого времени костный мозг начинает функционировать как кроветворный орган. Начиная с 20-й недели развития костный мозг усиленно растет в костномозговых полостях, особенно в сторону эпифизов. В результате костные перекладины в диафизах трубчатых костей резорбируются, в них формируется общая костномозговая полость. В период внутриутробной жизни в костном мозге преобладают недифференцированные клетки. Они обычно присутствуют у недоношенных детей, а также в первые месяцы жизни и значительно уменьшаются в числе с возрастом. Костный мозг детей содержит больше В- и пре-В-клеток, чем мозг взрослых; процент этих клеток с возрастом снижается.У новорожденного костный мозг занимает все костномозговые полости. Отдельные жировые клетки в красном мозге впервые появляются после рождения (1-6 мес). После 4-5 лет красный мозг в диафизах трубчатых костей постепенно замещается желтым костным мозгом. К 20-25 годам желтый мозг полностью заполняет костномозговые полости диафизов трубчатых костей. Что касается костномозговых полостей плоских костей, то в них жировые клетки составляют до 50% объема костного мозга. В старческом возрасте костный мозг приобретает слизеподобную консистенцию (так называемый желатиновый костный мозг). Желтый костный мозг представлен в основном жировой тканью, которая заместила ретикулярную. Наличие в переродившихся ретикулярных клетках желтых пигментов типа липохромов дало название этой части костного мозга. Кровеобразующие элементы в желтом мозге отсутствуют. Однако при больших кровопотерях на месте желтого костного мозга могут вновь появиться очаги кроветворения за счет стволовых клеток, поступивших сюда с кровью.
В составе крови человека имеется множество групп клеток, каждая из которых отвечает за собственную функцию. Часть из них необходима для доставки кислорода ко всем тканям организма. Другие способствуют остановке кровотечения. Третьи обеспечивают защиту организма от различных вредных веществ. Для того чтобы все эти клетки нормально функционировали, им необходимо постоянно обновляться. Для этого и существует красный костный мозг. Он является основным органом кроветворения. Именно там происходит образование и размножение клеток. Благодаря этому костный мозг обеспечивает 2 важнейших функции организма - кроветворение и иммунитет.
Красный костный мозг: строение органа
Костный мозг - это полужидкое вещество, имеющее тёмно-красный оттенок. Если собрать все его части воедино, то общая масса составит около 2-3 кг. Красный костный мозг человека распределён по всему организму. Большая его часть сосредоточена в тазу и ребрах. Также он имеется в длинных трубчатых костях (в конечностях). Кроме того, часть этого органа расположена в позвонках. Красный костный мозг состоит из 3 видов клеток. К ним относятся:
- Недифференцированные элементы. По своему составу они напоминают клетки эмбриона. Эти частицы не имеют определённого направления развития, в связи с чем их называют стволовыми клетками. Они не способны к самовоспроизведению, так как при делении образуют предшественников кроветворной или иммунной системы. По этой причине недифференцированные клетки находятся в ограниченном количестве. Они имеют огромное значение для современной медицины.
- Мультипотентные клетки. Эти элементы костного мозга являются низкодифференцированными. При их делении образуются лейкоцитарный или эритроцитарный росток кроветворения. Помимо этого, их дочерними клетками являются мегакариобласты - предшественники тромбоцитов.
- Зрелые ростки кроветворной системы. К ним относятся: эритро-, лимфо-, моно-, гранулоцитарные и макрофагальные клетки.
Развитие костного мозга
Красный костный мозг начинает своё развитие со 2-го месяца после зачатия. В этот период его можно обнаружить лишь в ключице зародыша. Через 1-1,5 месяца он начинает появляться во всех плоских костях плода. В этом периоде он выполняет остеогенную функцию. Другими словами, способствует образованию костной ткани у зародыша. На 12-14-й неделе развития кроветворные клетки начинают появляться вокруг сосудов плода. Приблизительно с 5-го месяца после зачатия многочисленные костные перекладины распадаются. В результате этого образуется костномозговой канал. Примерно на 28-й неделе развития этот орган становится кроветворным. В это же время его клетки заполняют трубчатые кости конечностей. У плода в основном развивается эритроидный росток кроветворения. У новорожденного в диафизах трубчатых костей появляются жировые клетки. В то же время эпифизы заполняются новыми очагами кроветворения.
Красный костный мозг: функции органа
Как уже говорилось, костный мозг является органом кроветворной и иммунной систем. Кроме того, именно он обеспечивает созревание стволовых клеток. Кроветворная функция костного мозга заключается в продукции предшественников эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Каждая из этих клеток имеет жизненно важное значение для нашего организма. Обеспечение иммунитета - тоже немаловажная функция. Благодаря ей организм человека может побороть все чужеродные частицы, которые ему угрожают. Клетки красного костного мозга, отвечающие за иммунитет, называются лимфоцитами и макрофагами. В последние годы изучение этого органа всё больше занимает умы учёных. Это связано с тем, что, помимо своих основных функций, он вырабатывает недифференцированные, или стволовые, клетки. Данное открытие стало большим прорывом в медицине, благодаря новым возможностям лечения тяжёлых заболеваний.
Обеспечение кроветворной функции организма
Красный росток костного мозга образуется при делении полипотентной клетки-предшественницы. В свою очередь, он может продолжить своё развитие как лейко- или эритроцитарная группа элементов крови. Также при делении клетки красного ростка образуются мегакариобласты. Они являются предшественниками тромбоцитов. Все эти клетки составляют кровь человека. Эритроциты необходимы для переноса кислорода ко всем тканям организма. Это очень важная функция крови, так как без неё наступает гипоксия, и человек может погибнуть. Лейкоциты являются белыми кровяными тельцами, которые необходимы для защиты организма от бактериальных и вирусных инфекций. Благодаря им в случае опасности в силу вступает защитный механизм - воспаление. Он направлен на уничтожение микробов и вытеснение их из организма. Тромбоциты нужны для остановки кровотечения.
Связь красного костного мозга с иммунитетом человека
Основной механизм защиты нашего организма от вредных агентов - это иммунная система. Красный костный мозг является одним из её центральных органов. Это связано с тем, что в нём созревают клетки гуморального иммунитета - В-лимфоциты. Их действие направлено на устранение инфекций в организме. Кроме того, они тесно связаны с другими клетками иммунной системы - Т-лимфоцитами. Эти элементы образуются в вилочковой железе. Их функция - обеспечение клеточного иммунитета. Помимо В-лимфоцитов, в красном костном мозге образуются макрофаги. Они нужны для захвата крупных чужеродных частиц и их уничтожения. При патологии костного мозга страдает вся иммунная система организма. Поэтому его защитная функция, как и кроветворная, является жизненно необходимой.
Диагностика патологий костного мозга
Заподозрить заболевания костного мозга можно по различным симптомам. Чаще всего при серьёзных патологиях этого органа дефекты заметны уже в период новорожденности. В некоторых случаях заболевания костного мозга являются приобретенными. Чаще всего они обнаруживаются по изменениям лабораторных анализов. Клиническими проявлениями патологий костного мозга могут быть слабость, потеря в весе, кровотечения, геморрагические высыпания на теле. При подозрении на заболевания костного мозга проводят ряд анализов. Они помогают уточнить диагноз. К этим анализам относятся коагулограмма, мазок крови, а также биопсия костного мозга. Обнаружить патологию могут врачи-гематологи или онкологи.
Заболевания красного костного мозга
К заболеваниям костного мозга относят различные виды анемий и лейкозов. Некоторые из них являются врождёнными и передаются по наследству, другие - возникают в процессе жизни. Например, В-12-дефицитная анемия чаще всего встречается у больных после резекции желудка. При этой патологии меняется состав не только крови (снижение гемоглобина, увеличение размеров эритроцитов), но и костного мозга. При окрашивании большая его часть становится синего цвета. Апластическая анемия - это заболевание, при котором угнетены все ростки кроветворения. При пункции костного мозга обнаруживается разрастание жировой ткани. Помимо анемий к патологиям кроветворения относятся гемобластозы. При них наблюдается опухолевое перерождение и усиленное размножение клеток костного мозга. Чаще всего встречаются лимфо- и миелолейкозы. При этих патологиях часть клеток усиленно размножается, вытесняя остальные ростки кроветворения. Эти заболевания могут быть острыми и хроническими.
Лечение патологий кроветворения
Выбор метода лечения зависит от самого заболевания, а также от его стадии. При В-12-дефицитной анемии применяют пожизненную заместительную терапию цианокобаламином. При угнетении всех ростков кроветворения требуется трансплантация костного мозга. Некоторые врождённые виды анемий до настоящего времени остаются неизлечимыми. Основным средством от гемобластозов является химиотерапия. В зависимости от вида лейкоза применяют определённую программу лечения. Препараты, входящие в состав химиотерапии, называются цитостатиками. Их действие направлено на подавление патологического роста опухолевых клеток крови. К сожалению, эти лекарства имеют множество побочных действий. В некоторых случаях врачи прибегают к трансплантации костного мозга. Обычно этот метод используются при тяжёлых заболеваниях кроветворения у детей.
Пересадка красного костного мозга
Как известно, красный костный мозг является единственным источником стволовых клеток. Этот вопрос уже несколько десятилетий активно изучается во всех странах мира. Пересадка костного мозга может спасти миллионы людей, страдающих тяжёлыми формами гемобластозов. Помимо этого, стволовые клетки используются в трансплантологии и пластической хирургии.
Препарат № 72. Кроветворение. Костный мозг млекопитающего животного (рис. 68, 69 и 70)
В кровеносной системе постоянно идет отмирание различных кровяных клеток, закончивших свой жизненный цикл. Количество клеток уменьшается и при случайных кровопотерях. В кроветворных органах образуются клетки крови, которые пополняют убыль, так как для нормального функционирования организма необходимо, чтобы в крови было определенное количество различных кровяных клеток. В селезенке и лимфатических узлах развиваются лимфоциты и моноциты, в красном костном мозгу взрослых млекопитающих - эритроциты и зернистые лейкоциты. На препарате красного костного мозга при внимательном изучении можно найти все основные стадии развития эритроцитов и зернистых лейкоцитов и таким образом составить себе ясное представление о морфологических превращениях кровяных клеток в процессе их развития, вплоть до образования зрелых кровяных клеток, выходящих уже в кровяной ток.
Выделяют кусочек костного мозга из бедренной кости кролика (или другого небольшого животного - собаки, кошки и т. д.) таким способом, как это описано выше (препарат № 13). Фиксируют его жидкостью Хелли, заливают в парафин, делают срезы толщиной 3-4 μ и окрашивают азур П-эозином. Препарат представляет собой срез через красный костный мозг.
При малом увеличении прежде всего бросаются в глаза крупные круглые жировые клетки с очень большими светлыми вакуолями различной величины. В живой клетке вакуоли заполнены жиром, а на фиксированном препарате вследствие обработки спиртом и ксилолом жир растворен. Ядро имеет вид
узкого темного образования, расположенного у самого края клетки.
Почти такой же размер, как жировые клетки, имеют мегакариоциты, обладающие оксифильной цитоплазмой и сегментированным ядром и подробно описанные выше (см, препарат № 15).
Вся остальная ткань костного мозга, называемая миэлоидвой, состоит из узкопетлистого ретикулярного синцития (см.
1 -кровяные клетки на различных стадиях развития, 2 - жировые клетки, 3- мегакаржжиты
препарат № 77), в петлях которого расположено очень много мелких клеток. Клетки эти лежат настолько плотно, что обычно мешают видеть ретикулярный синцитий.
При помощи иммерсионной системы можно увидеть, что эти клетки различного типа. Наиболее крупные из них (намного мельче жировых и мегакариоцитов) - гемоцитобласты. Они базофильны, и потому их цитоплазма окрашена в голубой цвет. Ядра этих клеток очень светлые, большие, круглые, содержат мало хроматина и одно или два ядрышка. По-видимому, из гемоцитобласти развиваются другие кровяные клетки.
Процесс образования эритроцитов называется эритропоэзом. В течение этого процесса клетки развиваются, много раз делятся, значительно изменяются от одной стадии к другой. На препарате можно найти различные стадии развития - от эритробласта до зрелого эритроцита.
Эритробласт представляет собой округлую клетку, несколько меньшую чём гемоцитобласт, с базофильной цитоплазмой, окрашенной в синий цвет, и круглым фиолетовым ядром, содержащим много глыбок хроматина. Ядрышко иногда заметно, иногда же оно маскируется глыбками хроматина.
Здесь же можно найти клетки, отличающиеся от предыдущих тем, что цитоплазма их вместо синего цвета оказывается фиолетовой, или же на синем фоне цитоплазмы появляются красные участки. Красноватый, тон указывает на возникшую оксифилию, которая зависит здесь от присутствия гемоглобина в цитоплазме. Эти клетки называются полихроматофильными эритробластамй. Ядра их круглые с большим количеством глыбок хроматина, среди которых ядрышки незаметны.
Наряду с полихроматофильными эритробластами встречаются нормобласты и зрелые эритроциты.
Нормобласты равны по величине нормальному эритроциту. Они обладают маленьким, плотным темноокрашенным, почти черным ядром; цитоплазма их насыщена гемоглобином и поэтому оксифильна - она окрашивается в ярко-розовый цвет эозином.
Зрелые эритроциты отличаются от нормобластов только тем, что не содержат ядер. Следует отметить, что эритроциты на данном препарате не всегда имеют круглую форму. Иногда они угловатые в связи с тем, что клетки сдавливаются соседними, так как обычно они расположены кучкой,
1 -гемоцитобласт, 2- проэритробласт, 3- полихроматофильный эритробласт, 4 - нормобласт, 5 -эритроцит
Процесс образования зернистых кровяных клеток, или гранулоцитов, называется гранулопоэзом. При очень внимательном рассмотрении препарата можно найти различные стадии развития нейтрофила и эозинофила.
Так, например, в большом количестве представлены промиэлоциты. Это крупные клетки, иногда даже крупнее гемоцитобласта. Ядра их светлые, круглые, с небольшим количеством
1 - гемоцитобласт, 2 - промиэлоцит, 3 - эозинофилывдй миэлоцит, 4 - нейтрофилъный миэлоцит, 5 - базофильный миэлоцит
хроматина, среди зерен которого легко различить одно или два ядрышка. Цитоплазма промиэлоцитов базофильна, окрашена в голубой цвет и в ней находятся мелкие азурофильные (вишневого цвета) зернышки, которые часто располагаются группами.
Несколько меньшего размера клетки-миэлоциты. Следует найти на препарате миэлоциты нейтрофильного и эозинофильного ряда.
Миэлоцит нейтрофильного ряда характеризуется густо окрашенным в фиолетовый цвет плотным ядром. Ядрышек здесь не видно. Форма ядра может быть круглой или подковообразной. Цитоплазма оксифильна, розового цвета с мелкими розовыми зернами, заполняющими всю клетку.
Миэлоцит эозинофильного ряда очень легко отличить от всех остальных клеток по наличию крупных кирпично-красных, зерен, окрашивающихся эозином. Зерна лежат плотно, цитоплазма ввиду этого почти не видна. Ядро у этих клеток, как и у предыдущих, темно-фиолетовое, круглое, бобовидное или подковообразное. Ядрышек нет.
Наряду с описанными формами клеток можно всегда найти некоторое количество зрелых неитрофилов и эозинофилов. Кроме того, встречаются малые и средние лимфоциты и моноциты.
Красный костный мозг – это место, где рождаются и развиваются лейкоциты, эритроциты, тромбоциты, после чего выходят в кровь и приступают к своим обязанностям, заменяя погибшие или отжившие клетки. Благодаря этой особенности костный мозг является очень важным органом кроветворной системы организма.
Основной задачей красного костного мозга является кроветворение. Вместе с другими органами кроветворной системы он принимает участие в поддержании стабильного числа клеток крови (лейкоцитов, тромбоцитов, эритроцитов). С этой функцией костный мозг справляется за счет того, что на замену отмершим или погибшим клеткам он продуцирует новые, молодые и здоровые клетки.
Костный мозг формироваться начинает ещё в ключице малыша через два месяца после оплодотворения. Месяц спустя он уже есть во всех плоских костях и начинает активно влиять на формирование костной ткани. К началу одиннадцатой неделе в нем начинают скапливаться стволовые клетки. Между 20-28 неделями у малыша образовывается костномозговой канал, который в течение этого времени превращается в кроветворный орган.
Костный мозг бывает красным и желтым. В кроветворении принимает участие красный костный мозг. Что касается желтого, то он состоит в основном из жировой ткани, и в формировании клеток крови не участвует. Хотя в экстремальных ситуациях способен взять на себя эту функцию.
Между красным и желтым мозгом разделения четкого нет. Объясняется это тем, что сразу после рождения желтый мозг медленно начинает вытеснять красный из костей. В результате уже к четырем-пяти годам все крупные полости трубчатых костей заполняются желтым мозгом. Поэтому с возрастом у человека функция кроветворения уменьшается, а потому кровяные клетки обновляются не так быстро, как в детстве.
Как формируются клетки крови
Красный костный мозг по виду является полужидкой субстанцией красного темного цвета, которая находится в пористой части костей скелета. Большая часть его располагается в костях ребер и таза. Помимо этого он есть в позвонках, длинных трубчатых костях.
Состоит красный костный мозг из кроветворной ткани и стромы (неоформленной соединительной ткани). При этом он полностью пронизан питающими и синусоидными капиллярами, через которые молодые сформировавшиеся клетки выходят в кровь. Также в костный мозг проникают нервные волокна, которые обеспечивают его связь с центральной нервной системой.
В красном костном мозгу находится три основных вида клеток, которые участвуют в кроветворении. К первому относят стволовые клетки, которые в ходе деления образуют клетки, из которых впоследствии будут сформированы эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.
Второй вид – это мультипотентные клетки. В ходе их деления образуются лейкоцитарный, а также эритроцитарный ростки кроветворения, из которых выходят лейкоциты и эритроциты. Каждый лейкоцит является важной частью иммунной системы: он защищает от патогенов, которые атакуют извне, также к его функциям относится уничтожение поврежденных клеток организма. Эритроциты обладают способностью насыщать ткани кислородом, забирать и выводить наружу углекислый газ. Среди их функций – участие в различных обменных процессах, транспортировка к клеткам некоторых питательных элементов.
Помимо этого, из дочерних клеток мультипотентных частиц появляются предшественники тромбоцитов. Их называют мегакариобласты.
К третьему виду относят зрелые ростки кроветворной системы. Из миелоидной стволовой клетки идут четыре ростка:
- Мегакариоцитарный – из него развиваются тромбоциты. Так называют клетки, которые являются частью свертывающей системы, и активизируются сразу, как только повреждаются ткани организма. Также среди их функций – участие в некоторых иммунных реакциях.
- Эритроидный – здесь образуются эритроциты.
- Гранулоцитарный – отсюда появляются лейкоциты, в составе которых есть ядро (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы).
- Моноцитарно-макрофагальный – образуются моноциты (безъядерные лейкоциты).
Также в красном костном мозгу находится лимфоидная стволовая клетка, которая дает лимфоцитарный росток. Он является ответственным за ранние этапы созревания лимфоцитов. Так называют ещё один вид лейкоцитов, что не имеет ядра.
После того как процесс формирования эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов в красном костном мозге заканчивается, они по мере необходимости по капиллярам поступают кровоток. При этом лейкоциты через какое-то время покидают кровеносные сосуды и расселяются вокруг них.
Некоторые В-лимфоциты после контакта с антигеном (белковыми соединениями, которые вызывают иммунный ответ организма) возвращаются в красный мозг. Дальше они преобразуются в плазматические клетки, которые отвечают за выработку антител. В дальнейшем, при повторном соприкосновении с антигенами, иммунитет будет готов с ними бороться.
Зачем нужна биопсия?
У здорового человека в крови незрелые клетки крови находятся в очень малом количестве, поскольку в кровь поступают лишь после полного созревания. Если анализ показал их присутствие в крови, это однозначно говорит о развитии в организме патологических процессов.
Как это происходит, можно рассмотреть на примере лейкоцитов. Если организм поражает болезнь, первыми начинают гибнуть самые зрелые из них. Если они не справились с задачей, в бой вступают более молодые клетки крови. В случае их гибели из костного мозга в кровь выходят незрелые лейкоциты и атакуют патогены. Поэтому если анализ показал присутствие до конца несозревших лейкоцитов в крови, это сигнализирует о серьезных патологических процессах в организме.
Поэтому при тяжелой форме анемии, при подозрении на развитие некоторых видов раковых опухолей, заболеваний крови, лейкоза, врачи назначают сделать процедуру, которая называется биопсия костного мозга. Затем, на основе полученных результатов врач сможет сделать заключение о характере заболевания.
Гистология костного мозга является самым точным методом для диагностики онкологического заболевания. Ошибка при биопсии возможна лишь в том случае, если были нарушены правила изъятия образца на анализ, а также, если на момент обследования злокачественные клетки только начали зарождаться. При этом гистология не только является единственным методом точно определить наличие злокачественных клеток на начальной стадии недуга, но и позволяет подобрать подходящий метод лечения.
Биопсия не является опасной процедурой, по времени занимает несколько минут. Проводят гистологию под местным обезболиванием. Вначале пациент ложится на спину, затем кожу грудины обрабатывают антисептиком. Затем с помощью иглы делают прокол на уровне грудины напротив третьего ребра посередине. После этого шприцом отсасывают небольшое количество костного мозга, затем вынимают иглу, наложив после этого стерильную повязку.
Мазок красного костного мозга из извлеченного материала готовят немедленно и сразу же приступают к подсчетам. Повышение или понижение количества клеточных элементов костного мозга является свидетельствованием о самых разных заболеваниях системы крови. Поэтому результаты гистологии должны изучить гематологи, терапевты, онкологи, неврологи.
Прежде чем поставить точный диагноз, также должны быть учтены данные других обследований, а также результаты анализов крови, которые были сданы пациентом. И лишь затем врач назначает лечение, придерживаться которого нужно обязательно.
Красный костный мозг - это центральный орган кроветворения, в котором из СКК развиваются эритроциты, нейтрофильные, эозинофильные и базофильные гранулоциты, моноциты, В-лимфоциты, предшественники Т-лимфоцитов и тромбоциты. В красном костном мозге происходит антигеннезависимая дифференцировка В-лимфоцитов.
Клетки микроокружения красного костного мозга представлены ретикулоцитами, макрофагами, остеогенными клетками и адипоцитами. Все клетки микроокружения редко делятся.
Развитие. ККМ закладывается в конце 1 месяца из мезенхимы. 1е клетки появляются в ключице эмбриона (2 мес), далее в плоских костях (3 мес), трубчатых (4 мес). ККМ уходит в эпифизы, а диафизы заполняются ЖКМ. На 5-6-м месяце окончательно формируется костномозговая полость (с помощью остеокластов) в диафизах трубчатых костей, и с этого момента красный костный мозг становится основным органом кроветворения.
У детей до 12-18 лет красный костный мозг локализуется в диафизах и эпифизах трубчатых костей и в плоских костях. После этого он остается только в эпифизах трубчатых костей и в плоских костях. Т.о. в эмбриогенезе ККМ развивается как ткань
Строение . ККМ состоит из компонентов:
Стромальный (ретикулярная ткань, ретикулярные волокна, которые соединяются с костными трабекулами, а с другой стороны подходят к кровеносным сосудам и образуют сеть, в стенке которых содержится гемопоэтический компонент – островок кроветворения)
Сосудистый (капилляры распадаются на посткапиллярые синусы в костно-мозговой полости снабжены сфинктерами – происходит выключение синусов из кровотока)
Гемопоэтический (миелопоэз, лимфопоэз)
Функция : образование клеток крови.
Регенерация . После удаления части красного костного мозга его ретикулярная строма восстанавливается за счет пролиферации оставшихся недифференцированных ретикулярных клеток, а гемопоэтические клетки - за счет вселения стволовых клеток.
Трансплантация . Возможна после удаления старого костного мозга с помощью облучения. При трансплантации следует учитывать группу крови, резус-фактор. Применяется при лимфомах.
116. Селезенка. Развитие, строение, функции. Особенности внутриорганного кровоснаюжения.
Развитие. Селезенка развивается на 5-й неделе эмбриогенеза в виде скопления мезенхимы в области корня брыжейки. Из периферических мезенхимных клеток формируется капсула зачатка селезенки, от которой отходят трабекулы. Клетки мезенхимы кнутри от капсулы образуют ретикулярную строму, в которую на 12-й неделе вселяются вначале макрофаги и стволовые клетки, дающие начало миелопоэзу, который достигает наибольшего развития на 5-м месяце эмбриогенеза и в его конце прекращается. На 3-м месяце эмбриогенеза разрастаются венозные синусы, разделяющие ретикулярную строму на островки. Вначале островки с гемопоэтическими клетками располагаются равномерно вокруг артерий, куда позже выселяются Т-лимфоциты (Т-зона). На 5-м месяце в пространство сбоку от Т-зоны вселяются В-лимфоциты, которых в это время в 3 раза больше, чем Т-лимфоцитов. Из В-лимфоцитов формируется В-зона. Одновременно с этим развивается красная пульпа, которая различима уже на 6-м месяце эмбриогенеза.
Строение. Селезенка снаружи покрыта брюшиной, выстланной мезотелием; под брюшиной располагается соединительнотканная капсула, от которой вглубь селезенки отходят трабекулы. В состав капсулы и трабекул входят коллагеновые и эластические волокна, соединительнотканные клетки и гладкие миоциты, которых больше всего в области ворот селезенки. Капсула и трабекулы образуют остов (скелет) селезенки. Стромой селезенки является ретикулярная ткань, состоящая из ретикулярных клеток и ретикулярных волокон. В селезенке имеются белая и красная пульпа (pulpa alba et pulpa rubra).
Белая пульпа селезенки. Белая пульпа составляет 20 % и представлена лимфатическими узелками (noduli lymphatici) и периартериальными лимфоидными влагалищами (vagina periarterialis lymphatica).
Лимфатические узелки имеют сферическую форму. В их состав входят Т- и В-лимфоциты, Т- и В-лимфобласты, свободные макрофаги, дендритные клетки и интердигитирующие клетки. Через периферическую часть лимфатических узелков проходит артерия лимфатического узелка (arteria lymphonoduli). От этой артерии радиально отходят многочисленные капилляры, впадающие в маргинальный синус лимфатического узелка. В лимфатическом узелке имеются 4 зоны:
1) периартериальная зона, или зона Т-лимфоцитов (zona periarterialis), расположенная вокруг артерии узелка;
2) светлый центр, или зона В-лимфоцитов (zona germinativa);
3) мантийная зона (смешанная зона Т- и В-лимфоцитов);
4) маргинальная зона Т- и В- лимфоцитов (zona marginalis).
Периартериапьная зона по составу клеток и по функции сходна с паракортикальной зоной лимфатических узлов, т. е. в ее состав входят Т-лимфоциты, Т-лимфобласты и интердигитирующие клетки. В этой зоне Т-лимфоциты, поступившие сюда с током крови из тимуса, подвергаются бласттрансформации, пролиферации и антигензависимой дифференцировке. В результате дифференцировки образуются эффекторные клетки: Т-хелперы, Т-супрессоры и Т-киллеры и клетки памяти. Затем эффекторные клетки и клетки памяти через стенку капилляров узелка проникают в капиллярное русло, по которому транспортируются в маргинальный кровеносный синус и далее в общий ток крови, откуда поступают в соединительную ткань для участия в иммунных реакциях.
Светлый центр - это зона В-лимфоцитов, которая аналогична светлому центру лимфатических узелков лимфатических узлов по клеточному составу и по функции, т. е. в ее состав входят В-лимфоциты и В-лимфобласты, макрофаги и дендритные клетки. В светлом центре В-лимфоциты, постудившие сюда из красного костного мозга, подвергаются бласттрансформации, пролиферации и антигензависимой дифференцировке, в результате которой образуются эффекторные клетки - плазмоциты и клетки памяти. Эти клетки затем поступают в ток крови через стенку капилляров лимфатического узелка, а из крови - в соединительную ткань, где участвуют в иммунных реакциях.
Мантийная зона располагается вокруг периартериальной зоны и светлого центра. Мантийная зона является смешанной, в ее состав входят Т- и В-лимфоциты, макрофаги, клетки памяти и ретикулярные клетки.
Маргинальная (краевая) зона располагается вокруг мантийной зоны и включает Т- и В-лимфоциты, т. е. относится к смешанным зонам. Эта зона имеет ширину около 100 мкм и находится на границе между белой и красной пульпой.
Периартериальные лимфоидные влагалища (vagina periarterialis lymphatica) имеют вытянутую форму, располагаются вокруг пульпарных артерий и состоят из двух слоев лимфоцитов: снаружи располагается слой Т-лимфоцитов, внутри - слой В-лимфоцитов.
Красная пульпа (pulpa rubra). Стромой красной пульпы также является ретикулярная ткань, в петлях которой имеются многочисленные кровеносные сосуды, преимущественно синусоидные капилляры, а также различные форменные элементы крови, среди которых преобладают эритроциты. Синусоидные капилляры отделяют друг от друга участки красной пульпы. Эти участки называются пульпарными тяжами. Для этих тяжей характерны плазмобласты, плазмоциты, форменные элементы крови, ретикулярные клетки.
Функции селезенки:
1) кроветворная функция, заключающаяся в антигензависимой дифференцировке Т- и В- лимфоцитов;
2) защитная функция (фагоцитоз и иммунная защита);
3) депонирование крови;
4) кроверазрушающая функция, т. е. разрушение старых эритроцитов и тромбоцитов. Эритроциты при этом утрачивают осмотическую устойчивость и подвергаются гемолизу. Освободившийся гемоглобин распадается на билирубин и гемосидерин. Билирубин поступает в печень, где используется для синтеза желчи, а гемосидерин соединяется с трансферрином плазмы. Это соединение захватывается из крови макрофагами красного костного мозга, которые снабжают железом развивающиеся эритроциты.
Кровоснабжение селезенки. В селезенку поступает селезеночная артерия (arteria lienalis), которая разветвляется на трабекулярные артерии. Трабекулярные артерии - это типичные артерии мышечного типа. Средняя оболочка их стенки состоит из гладких миоцитов и поэтому на препарате четко выделяется на фоне соединительной ткани трабекулы более интенсивной окраской. Трабекулярные артерии разветвляются на пульпарные, которые проходят по красной пульпе. Пульпарные артерии, достигнув лимфатических Узелков, проходят через эти узелки и называются артериями лимфатических узелков, или центральными артериями (arteria lymphonoduli sei arteria centralis). От этих артерий отходят многочисленные капилляры, которые пронизывают лимфатический узелок во всех направлениях.
После выхода из лимфатического узелка артерия разделяется на кисточковые артериолы (arteriola penicillaris). На их концах имеются утолщения, называемые гильзами или муфтами . Эти утолщения состоят из ретикулярных клеток и ретикулярных волокон и являются артериальными сфинктерами селезенки, при сокращении которых прекращается поступление артериальной крови в синусы селезенки. Та часть артериолы, которая проходит в пределах гильзы (муфты), называется эллипсоидной артериолой, от которой отходят многочисленные капилляры. Часть этих капилляров открывается в красную пульпу и относится к системе открытого кровообращения селезенки; другая часть капилляров открывается в синусоидные капилляры красной пульпы и относится к закрытой системе кровообращения селезенки.
Возрастные изменения селезенки. К старости в селезенке начинает разрастаться соединительная ткань капсулы и трабекул. При этом сокращается количество лимфоцитов в лимфатических узелках, уменьшаются размеры этих узелков и их количество, снижается функциональная активность селезенки.
Регенераторные возможности селезенки. После удаления 80 % массы селезенки происходит ее частичное восстановление. Строма регенерирует за счет деления ретикулярных клеток, а гемопоэтические клетки - за счет поступления В-лимфоцитов из красного костного мозга и Т-лимфоцитов из тимуса.
