Теория и схема кроветворения. морфология клеток костного мозга
Содержание:
- Кровообращение
- Типы кроветворных тканей
- Классификация болезней кровеносной системы
- Эмбриональное кроветворение.
- Нормальные значения
- Синдромы при заболеваниях системы крови
- Стволовые клетки
- процессы
- Селезенка
- Что представляет собой процесс кроветворения и где он происходит
- Клеточный состав
- Красный костный мозг (medulla ossium rubra)
- Постэмбриональный гемопоэз
- Красный костный мозг (medulla ossium rubra)
- Систематизация
Кровообращение
Кровеносная система состоит из органов—сердца и системы каналов — артерий, вен, капилляров, несущих кровь как от сердца, так и к сердцу. Она обеспечивает питание всех органов и систем. По сосудам течет кровь и лимфа. Жидкости переносят полезные микроэлементы и кислород по тканям. При недостатке кислорода происходит асфиксия и смерть клеток.
Сердце – это мышечный полый орган, образован двумя желудочками и двумя предсердиями. Его называют четырехкамерным, отвечает за перекачивание крови по всем сосудам организма. Есть 2 круга кровообращения: большой и малый.
Рис. 6. Схема кровообращения
Большой круг кровообращения
Начинается в левом желудочке. При его сокращении артериальная кровь поступает в аорту и коронарные артерии сердца. В аорте разделяют нисходящую и восходящую части. Восходящая часть питает сонную и подключичную артерию, которые обеспечивают кровообращение в голове и верхних конечностях.
Нисходящая часть образует грудную и брюшную аорты. Их ответвления доносят кровь до нижних конечностей, органов малого таза, брюшины и грудины. Артериальная кровь, богатая кислородом, проходит по всему телу, доставляя клеткам органов и тканей необходимые для их деятельности питательные вещества и кислород, и через капиллярную систему превращается в венозную. По верхней полой вене венозная кровь поступает в правое предсердие. Нижняя полая вена собирает кровь от нижней части тела и непарных органов. Перекачивает ее в печень через воротную вену, где происходит обезвреживание ядовитых веществ, которые образуются в толстом кишечнике. В печени кровь очищается от вредных микроэлементов и попадает в правое предсердие в очищенном виде. Обе полые вены впадают в правое предсердие, на этом большой круг кровообращения заканчивается.
Малый круг кровообращения
Начинается в правом желудочке. Из него венозная кровь поступает в легочный ствол. Оттуда, по правой и левой легочной артерии проходит по сосудам легких, насыщается кислородом через капиллярную систему, превращаясь в артериальную, и по легочным венам возвращается в левое предсердие.
Лимфоотток происходит по лимфатическим узлам. Они равномерно распределены по всему организму. Лимфа состоит из лимфоцитов, редко встречаются эритроциты. Лимфоциты – это форма лейкоцитов, которая отвечает за иммунный ответ.
Движение лимфы по организму происходит за счет сокращения стенок сосудов, клапанов. Из-за этого обратный отток лимфы не происходит. Лимфатическая система не образует замкнутого круга. Самые крупные ее сосуды впадают в верхнюю полую вену. Система не затрагивает глаза, головной мозг, спинной мозг, хрящи, кожный эпителий.
Типы кроветворных тканей
Кроветворная ткань делится на 2 типа тканей:
Миелоидная ткань
Это тип кроветворной ткани, связанный с продукцией эритроцитов (эритропоэз), гранулированных лейкоцитов и мегакариоцитов. Фрагменты мегакариоцитов образуют тромбоциты (тромбоциты).
Миелоидная ткань расположена на уровне медуллярного канала и пространства трабекулярной кости длинных костей у молодых животных. У взрослых животных оно ограничено только на уровне эпифизов длинных костей.
На эмбриональной стадии эта ткань обнаруживается в печени и селезенке и может сохраняться даже в течение первых недель жизни. У людей миелоидная ткань обычно ограничивается костным мозгом ребер, грудины, позвонков и эпифизами длинных костей тела..
Лимфоидная ткань
Лимфоидная ткань также является кроветворной тканью. Эта ткань существует в очень хорошо определенных органах, которые имеют покрытие соединительной ткани. Он называется инкапсулированной лимфатической тканью, а органы, которые ее представляют, — это лимфатические узлы, селезенка и тимус.
Существует также неинкапсулированная лимфатическая ткань, которая образует защитный барьер в организме; в органах, подверженных загрязнению окружающей среды, таких как подслизистая оболочка кишечника, дыхательные пути, мочевыводящие пути и половые органы.
Классификация болезней кровеносной системы
Заболевания крови, список которых достаточно велик, можно разделить на группы по области их распространения:
- Анемия. Состояние патологически низкого уровня гемоглобина (это составляющая эритроцитов, переносящая кислород).
- Геморрагические диатезы – нарушение свертываемости.
- Гемобластозы (онкология, связанная с поражением кровяных клеток, лимфатических узлов или костного мозга).
- Другие заболевания, которые не относятся к трем вышеперечисленным.
Такая классификация является общей, она разделяет болезни по принципу того, каких клеток касаются патологические процессы. Каждая группа содержит многочисленные заболевания крови, список их внесен в Международную классификацию болезней.
Эмбриональное кроветворение.
Кроветворение во внутриутробном периоде
развития начинается рано. По мере роста
эмбриона и плода последовательно
меняется локализация гемопоэза в
различных органах.
Табл. 1. Развитие гемопоэтической системы
человека
(по Н.С. Кисляк, Р.В. Ленской, 1978).
Локализация кроветворения |
Период эмбриогенеза (недели) |
Желточный мешок |
3 – 4 |
Начало кроветворения в печени |
5 – 6 |
Появление больших лимфоцитов в тимусе |
9 – 10 |
Начало гемопоэза в селезенке |
Конец 12-й |
Появление гемопоэтических очагов в |
13 – 14 |
Лимфопоэз в лимфоузлах |
16 – 17 |
Появление циркулирующих малых |
17 |
Начало лимфопоэза в селезенке |
20 |
Начинается кроветворение в желточном
мешке на 3-й неделе развития человеческого
эмбриона. В начале оно сводится в основном
к эритропоэзу. Образование первичных
эритробластов (мегалобласты) происходит
внутри сосудов желточного мешка.
На 4-й неделе кроветворение появляется
в органах эмбриона. Из желточного мешка
гемопоэз перемещается в печень, которая
к 5-й недели гестации становится центром
кроветворения. С этого времени наряду
с эритроидными клетками начинают
образовываться первые гранулоциты и
мегакариоциты, при этом мегалобластический
тип кроветворения сменяется на
нормобластический. К 18-20-й неделе развития
человеческого плода кроветворная
активность в печени резко снижена, а к
концу внутриутробной жизни, как правило,
совсем прекращается.
В селезенке кроветворение начинается
с 12-й недели, образуются эритроциты,
гранулоциты, мегакариоциты. С 20-й недели
миелопоэз в селезенке сменяется
интенсивным лимфопоэзом.
Первые лимфоидные элементы появляются
на 9-10 неделе в строме тимуса, в процессе
их дифференцировки образуются
иммунокомпетентные клетки – Т-лимфоциты.
К 20-й неделе тимус по соотношению малых
и средних лимфоцитов сходен с тимусом
доношенного ребенка, к этому времени в
сыворотке крови плода начинают
обнаруживаться иммуноглобулины М и G.
Костный мозг закладывается в конце 3-го
месяца эмбрионального развития за счет
мезенхимальных периваскулярных
элементов, проникающих вместе с
кровеносными сосудами из периоста в
костномозговую полость. Гемопоэтические
очаги в костном мозге появляются с 13-14
недели внутриутробного развития в
диафизах бедренных и плечевых костей.
К 15-й неделе в этих локусах отмечается
обилие юных форм грануло-, эритро- и
мегакариоцитов. Костномозговое
кроветворение становится основным к
концу внутриутробного развития и на
протяжении всего постнатального периода.
Костный мозг в пренатальном периоде
красный. Его объем с возрастом плода
увеличивается в 2,5 раза и к рождению
составляет порядка 40 мл. и он присутствует
во всех костях. К концу гестации начинают
появляться в костном мозге конечностей
жировые клетки. После рождения в процессе
роста ребенка масса костного мозга
увеличивается и к 20 годам составляет в
среднем 3000 г, но на долю красного костного
мозга будет приходиться порядка 1200 г,
и он будет локализоваться в основном в
плоских костях и телах позвонков,
остальная часть будет замещена желтым
костным мозгом.
Основным отличие состава форменных
элементов крови плода является постоянное
нарастание числа эритроцитов, содержания
гемоглобина, количества лейкоцитов.
Если в первой половине внутриутробного
развития (до 6 месяцев) в крови обнаруживаются
много незрелых элементов (эритробластов,
миелобластов, промиелоцитов и миелоцитов),
то в последующие месяцы в периферической
крови плода содержатся преимущественно
зрелые элементы.
Изменяется и состав гемоглобина. Вначале
(9-12 нед) в мегалобластах находится
примитивный гемоглобин (HbP),
который заменятся фетальным (HbF).
Он становится основной формой в
пренатальном периоде. Хотя с 10-й недели
начинают появляться эритроциты с
гемоглобином взрослого типа (HbA),
доля его до 30 недели составляет лишь
10%. К рождению ребенка фетальный гемоглобин
составляет приблизительно 60%, а взрослый
– 40% всего гемоглобина эритроцитов
периферической крови
Важным физиологическим
свойством примитивного и фетального
гемоглобинов является их более высокое
сродство к кислороду, что имеет важное
значение во внутриутробном периоде для
обеспечения организма плода кислородом,
когда оксигенация крови плода в плаценте
относительно ограничена по сравнению
с оксигенацией крови после рождения в
связи с установлением легочного дыхания
Нормальные значения
Лабораторный подсчет NEU в клиническом анализе – это число клеток на 1 мл крови или 1 000 000 000 клеток на литр (в бланке анализа обозначается, как 10^9/л) и носит название абсолютного числа (абс.) нейтрофильных гранулоцитов. Норма абсолютного числа сегментоядерных (зрелых) у подростков старше 16 лет и у взрослых составляет 1,8-6,5 * 10^9/л.
Норма абс. палочкоядерных (незрелых) клеток – 0,04–0,30 * 10^9/л. Более простой подсчет – измерение относительного числа форменных нейтрофильных элементов в процентном соотношении к общему числу лейкоцитов. Начиная с 16-летнего возраста, референсные значения для зрелых нейтрофилов – 45-70%, незрелых – 1-6%.
В крови у детей количество зрелых и незрелых нейтрофильных гранулоцитов зависит от возраста.
Нормальные относительные показатели по возрасту (в %)
Возраст ребенка | После рождения | Младенец до года | 2-4 года | 4-8 лет | 8-12 лет | 12-14 лет | 14-16 лет |
Зрелые клетки | 48-72 | 15-46 | 33-56 | 33-59 | 43-59 | 44-60 | 44-65 |
Незрелые клетки | 4-11 | 1-6 | 1-5 | 1-5 | 0-5 | 0-4 | 1-5 |
Несущественная нейтрофилия допускается у женщин, вынашивающих ребенка. При беременности активизируется кроветворение, снижается иммунитет, биохимические процессы полностью перестраиваются.
В случае когда сегментоядерные нейтрофилы значительно повышены (в 1,5-2 раза), это значит, что в организме активно прогрессирует инфекция, угрожающая преждевременными родами или выкидышем.
Общие значения для беременных женщин
Отклонения от нормальных значений свидетельствуют о нарушениях. Высокие показатели чаще всего указывают на острые инфекционно-воспалительные процессы, связанные с бактериальной или грибковой активностью.
Низкий уровень зрелый нейтрофильных лейкоцитов требует наблюдения в динамике. Расшифровкой полученных из лаборатории результатов ОКА крови занимается врач, направивший на исследование.
Синдромы при заболеваниях системы крови
Симптомы заболевания крови разнообразны, поэтому они объединены в клинические синдромы. Виды синдромов:
- Интоксикационный. Включает в себя слабость, сердцебиение, одышку при физической нагрузке, резкую потерю веса, стойкую лихорадку с повышенной потливостью. Интоксикационный синдром проявляется кожным мучительным зудом.
- Плеторический. Проявляется шумом в ушах, жжением в пальцах, зудом кожи, ощущением бегания мурашек, болью в стопах, сердце, приливы крови к головному мозгу.
- Анемический. Включает в себя: повышенную утомляемость, обмороки, раздражительность, головные боли, головокружение, мелькание «мушек» перед глазами. А также выпадение волос, ломкость ногтей, сухость и бледность кожи.
- Язвенно-некротический. Характеризуется нарушением стула, поражением слизистых оболочек, болью в животе и горле, слюнотечением.
- Желтушный. Связан с повышением уровня билирубина на фоне гемолитических анемий. Проявляется желтушной окраской кожи.
- Остеоартропатический. Проявляется болями и припухлостью в суставах, костях, покраснением над ними кожи.
- Лимфоаденопатия. Синдром с увеличением лимфатических узлов паховой, подмышечной области, зоне шеи.
- Геморрагический. Связан с появлением кровоизлияний в кожу, суставы, мышцы. Появляются кишечные, носовые, маточные кровотечения, петехиальная сыпь.
- Иммунодефицитный. Частые инфекционные заболевания с осложнениями.
- Синдром белковой патологии. В крови увеличивается уровень парапротеинов. Это проявляется гипертонией, сонливостью, ретинопатией, кровоточивостью слизистых, нарушением работы почек и сердца.
- Сидеропенический. Связан с нехваткой железа. У человека извращается вкус и обоняние (хочется есть мел, известь, нравится запах ацетона, бензина, лака). Появляется слабость в мышцах, заеды в уголках рта, кожа сухая, бледная. Ногти становятся тонкими, ломкими и приобретают вогнутую форму.
- Лихорадочный. Стойкое увеличение температуры тела.
- Гепато-спленомегалия. Синдром характеризуется увеличением границ селезенки, печени. Это проявляется болью, тяжестью в верхней части брюшной полости.
Важно! При любом заболевании крови появляется сразу несколько синдромов
Стволовые клетки
Стволовые клетки обладают уникальными свойствами, так как способны самостоятельно обновляться. Есть несколько категории таких соединений:
- эмбриональные;
- соматические, которые образуются у взрослого человека;
- индуцированные.
Для всех категорий стволовых клеток имеются одинаковые свойства. Примечательно, что они недифференцированные и не имеют специализированных компонентов в своей структуре. Кроме того, они участвуют в процессах пролиферации, когда образуется большое количество клеток. У них есть способность к образованию зрелых элементов, к которым относятся форменные элементы крови.
При гемопоэзе схема кроветворения всегда протекает по одинаковым алгоритмам. Это необходимо для поддержания нормальной функции органов и систем. После рождения происходит постэмбриональный гемопоэз. Регуляция отличается от таковой в случае эмбриональной, имеющей место в утробе
В гистологии гемопоэз тоже имеет важное значение для определения нормальной функции крови. Он выполняет важнейшую функцию по физиологическому развитию кровяных клеток и поддержанию их уровня в допустимых пределах
Гемопоэтические нарушения могут свидетельствовать о появлении очагов патологии.
Продолжительность жизни каждого форменного элемента должна быть строго определенной, и за это тоже отвечает гемопоэз. Физиология процесса и новые теории изучаются до сих пор, но ключевые положения ученым уже известны
Особенно важно строение основных органов кроветворения. В случае возникновения патологии источник проблемы обнаружить несложно, если диагноз так или иначе связан с кроветворением
Вероятно угнетение тех или иных его механизмов.
Характерной особенностью является асимметричное деление, ведущее к формированию в каждой половой клетке по 2 дочерних. В них присутствуют родительские, которые в дальнейшем сохраняют свойства самообновления. Другие переходят в формы специализированных клеток. Стволовые же примечательны тем, что могут распознавать области повреждения и перемещаться туда. За счёт этого обеспечивается возможность обновления тканей.
процессы
миелопоэза
Он известен как процесс образования лейкоцитов, в том числе эозинофильных гранулоцитов, базофильных гранулоцитов, нейтрофильных гранулоцитов и моноцитов. Этот процесс полностью выполняется в костном мозге у нормального взрослого.
Каждому типу миелоидных клеток или клеток крови (среди прочего, эозинофилов, базофилов, нейтрофилов и моноцитов) соответствует свой генеративный процесс:
- Эритропоэз: образование эритроцитов.
- Тромбопоэз: образование тромбоцитов в крови.
- Гранулопоэз: образование полиморфноядерных гранулоцитов крови: нейтрофилы, базофилы и эозинофилы.
- Монопоэз: образование моноцитов.
лимфопоэз
Это процесс, при котором из гемопоэтических стволовых клеток образуются лимфоциты и клетки естественных киллеров (NK-клетки)..
Селезенка
Селезенка принимает активное участие в кроветворении в период эмбриогенеза и после рождения. В течение всей жизни она выполняет функции периферического лимфоидного органа. В нем выделяют участки красной и белой пульпы:
- Первая из них образована сетью синусоидов, заполненных макрофагами и эритроцитами.
- В белой пульпе находятся артерии с окружающей их лимфоидной тканью, заселенной Т-лимфоцитами. В-лимфоциты также располагаются в этой зоне, но более удаленно от артерий.
Селезенка одновременно является депо и местом разрушения красных кровяных телец, выполнивших свои функции или имеющих аномальную структуру. Кроме того, она является органом иммунной системы и участвует в элиминации из организма патогенных микробов и антигенов.
Что представляет собой процесс кроветворения и где он происходит
Сам по себе гемопоэз — это многоэтапная последовательность получения взрослых кровяных клеток из клеток, которые являются их предшественниками и в норме не встречаются в циркулирующей по сосудам крови. Зрелыми называются клетки, которые обычно обнаруживаются в нормальном анализе крови человека.
Человеческие клетки
Где же происходят все эти сложные процессы? Клетки предшественницы образуются в ряде органных структур человеческого тела.
- Основным коллектором кроветворных процессов является костный мозг. Все действо идет в полостях костей, где находится стромальное микроокружение. К частичкам такого окружения относятся клетки, выстилающие сосуды, фибробласты, костные клетки, жировые и многие другие. Все, что их окружает, состоит из белков, различных волокон, между которыми находится основное костное вещество. В строме есть адгезивная составляющая, которая как бы притягивает основные кроветворящие клетки. Самые «первые» структуры схемы гемопоэза находятся в костном мозге. Родоначальники лимфоцитов образуются здесь же, а дозревают потом в вилочковой железе и селезенке, а также в лимфоузлах.
- Селезенка – еще один немаловажный орган. Она состоит из красной и белой зон. В красной зоне складируются и разрушаются эритроциты, в белой зоне обитают т-лимфоциты. Склады в-лимфоцитов находятся по окружности от красной зоны.
- Вилочковая железа – основной «завод» по производству лимфоцитов. Туда попадают из костного мозга недозрелые клетки. В тимусе они очень быстро преобразуются, большая часть из них гибнет, а выжившие превращаются в хелперов и супрессоров и направляются к селезенке и лимфоузлам. Чем старше человек, тем меньше его вилочковая железа. Со временем она полностью редуцируется, становясь комком жира.
- Лимфоузлы – это так называемые иммунные ответчики, которые за счет предоставления антигена первые реагируют на изменения в иммунитете. По периферии узла находятся Т-лимфоциты, а в сердцевине – зрелые клетки.
- Пейеровы бляшки – аналог узлов, только расположены они по ходу кишечника.
Таким образом, практически все органы напрямую или косвенно связаны с кроветворением.
Клеточный состав
Далее обсудим клеточный состав костной ткани. Он представлен двумя группами – стромы и паренхимы. Вторая группа – это клетки ткани внутренней среды. В ретикулярную строму входят элементы, которые образуют внутренние ткани кровеносных сосудов, жировой ткани, остеобласты и фибробласты. Эндотелиальные клетки выполняют механическую и секреторную функцию. Они формируют окружение, которое необходимо для нормальной работы стволовых элементов. Факторы роста вырабатывает КМ с помощью остеогенных клеток. Они контролируют гемопоэз.
Максимальное скопление данных веществ можно наблюдать в эндосте. Рядом с ним происходят быстрое образование элементов. При проведении биопсии можно увидеть увеличение красных кроветворных ростков. Дифференцировку костного роста определяет количество жировых клеток. За стимуляцию гемопоэтина и стромальных элементов отвечает эндотелиальная выстилка. Они способствуют выведению потока крови по сосудам. Они участвуют при сокращении сосудистых стенок.
Красный костный мозг (medulla ossium rubra)
Красный костный мозг – центральный орган кроветворения, в котором находится самоподдерживающаяся популяция стволовых кроветворных клеток, осуществляется размножение и дифференцировка клеток миелоидного и лимфоидного рядов: эритроцитов, тромбоцитов, гранулоцитов, моноцитов, и предшественников Т- и В-лимфоцитов.
У взрослого человека красный костный мозг располагается в эпифизах трубчатых костей и в губчатом веществе плоских костей, имеет полужидкую консистенцию темно- красного цвета. Общая масса красного мозга составляет 4-5% от массы организма
Развитие.
Костный мозг у человека закладывается на втором месяце эмбрионального развития в ключице эмбриона. На 3-м месяце он образуется в плоских костях, ребрах, грудине, а на 4-м месяце в трубчатых костях. На 5-7 месяце красный костный мозг функционирует как основной кроветворный орган.
В возрасте 12-18 лет красный костный мозг в диафизах трубчатых костей замещается на желтый. В его состав входят многочисленные жировые клетки (адипоциты). В норме он не несет функции гемопоэза.
Однако в условиях большой кровопотери в нем могут появляться очаги миелоидного кроветворения. В пожилом возрасте красный и желтый костный мозг приобретает слизистую консистенцию и называется желатинозным костным мозгом.
Строение.
Трабекулы губчатых костей образуют опору для ретикулярной ткани, которая служит стромой для гемопоэтических клеток- стволовых, полустволовых, дифферонов эритроцитарного, тромбоцитарного, гранулоцитарного, моноцитарного и лимфоцитарного рядов (рис. 12-1).
Ретикулярная ткань образует микроокружение для развивающихся клеток крови, ее клетки секретируют компоненты основного вещества- гликозаминогликаны, преколлаген и др.. Постоянными элементами костного мозга являются жировые клетки и макрофаги. Последние богаты лизосомами, секретируют ряд биологически активных веществ (эритропоэтины, интерлейкины, простогландины и др.).
Макрофаги благодаря своим отросткам, проникающим через стенку синусов, улавливают из кровотока железосодержащие соединения, необходимые эритроидным клеткам для синтеза геминовой части гемоглобина. Для гемопоэтических клеток, образующих паренхиму органа, является характерным образование островков, в которых располагаются клетки того или другого гистогенетического ряда. Процессы пролиферации и созревания клеток крови наиболее интенсивно проходят вблизи эндооста.
Васкуляризация.
В кровоснабжении костного мозга принимают участие артерии, питающие кость. Артерии, проникшие в костномозговую полость, делятся на дистальную и проксимальную ветви. Отходящие от них артериолы переходят в капилляры, последние подразделяются на истинные и синусоидные.
В синусоидные капилляры переходит только часть истинных. Истинные капилляры имеют сплошной эндотелиальный слой, базальную мембрану и перициты, выполняют трофическую функцию.
Синусоидные капилляры располагаются преимущественно вблизи эндооста и выполняют функцию селекции зрелых клеток крови в кровоток. Диаметр синусоидных капилляров составляет 100-500 мкм. Выстилающий их эндотелий обладает выраженной фагоцитарной активностью, имеют фенестры. Базальная мембрана прерывистая или отсутствует. С эндотелием тесно связаны многочисленные макрофаги. Синусоидные капилляры переходят в венулы.
Иннервация.
В иннервации костного мозга участвуют нервы сосудистых сплетений и мышц. Нервы проникают в костный мозг вместе с кровеносными сосудами через каналы кости, ветвятся и оканчиваются свободно среди клеток костного мозга.
Постэмбриональный гемопоэз
Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови, который компенсирует физиологическое разрушение дифференцированных клеток. Он подразделяется на миелопоэз и лимфопоэз.
Миелопоэз происходит в миелоидной ткани, расположенной в эпифизах трубчатых и полостях многих губчатых костей. Здесь развиваются эритроциты, гранулоциты, моноциты, тромбоциты, а также предшественники лимфоцитов. В миелоидной ткани находятся стволовые клетки крови и соединительной ткани. Предшественники лимфоцитов постепенно мигрируют и заселяют тимус, селезенку, лимфоузлы и некоторые другие органы.
Лимфопоэз происходит в лимфоидной ткани, которая имеет несколько разновидностей, представленных в тимусе, селезенке, лимфоузлах. Она выполняет функции образования T- и B-лимфоцитов и иммуноцитов (например, плазмоцитов).
Миелоидная и лимфоидная ткани являются разновидностями соединительной ткани, т.е. относятся к тканям внутренней среды. В них представлены две основные клеточные линии — клетки ретикулярной ткани и гемопоэтические клетки.
Ретикулярные, а также жировые, тучные и остеогенные клетки вместе с межклеточным веществом формируют микроокружение для гемопоэтических элементов. Структуры микроокружения и гемопоэтические клетки функционируют в неразрывной связи друг с другом. Микроокружение оказывает воздействие на дифференцировку клеток крови (при контакте с их рецепторами или путем выделения специфических факторов).
Таким образом, для миелоидной и всех разновидностей лимфоидной ткани характерно наличие стромальных и гемопоэтических элементов, образующих единое функциональное целое.
СКК относятся к самоподдерживающейся популяции клеток. Они редко делятся. Выявление СКК стало возможным при применении метода образования клеточных колоний – потомков одной стволовой клетки.
Пролиферативную активность СКК регулируют колониестимулирующие факторы (КСФ), различные виды интерлейкинов (ИЛ-3 и др.).
Каждая СКК в эксперименте или лабораторном исследовании образует одну колонию и называется колониеобразующей единицей (сокращенно КОЕ, CFU).
Исследование клеточного состава колоний позволило выявить две линии их дифференцировки.
Одна линия дает начало мультипотентной клетке — родоначальнице гранулоцитарного, эритроцитарного, моноцитарного и мегакариоцитарного рядов гемопоэза (сокращенно КОЕ-ГЭММ).
Вторая линия дает начало мультипотентной клетке — родоначальнице лимфопоэза (КОЕ-Л).
Из мультипотентных клеток дифференцируются олигопотентные (КОЕ-ГМ) и унипотентные родоначальные клетки.
Методом колониеобразования определены родоначальные унипотентные клетки для моноцитов (КОЕ-М), нейтрофильных гранулоцитов (КОЕ-Гн), эозинофилов (КОЕ-Эо), базофилов (КОЕ-Б), эритроцитов (БОЕ-Э и КОЕ-Э), мегакариоцитов (КОЕ-МГЦ), из которых образуются клетки-предшественники. В лимфопоэтическом ряду выделяют унипотентные клетки — предшественницы для B-лимфоцитов и для T-лимфоцитов. Полипотентные (плюрипотентные и мультипотентные), олигопотентные и унипотентные клетки морфологически не различаются.
Все приведенные выше стадии развития клеток составляют четыре основных класса, или компартмента, гемопоэза:
- I класс — СКК — стволовые клетки крови (плюрипотентные, полипотентные);
- II класс — КОЕ-ГЭММ и КОЕ-Л — коммитированные мультипотентные клетки (миелопоэза или лимфопоэза);
- III класс — КОЕ-М, КОЕ-Б и т.д. — коммитированные олигопотентные и унипотентные клетки;
- IV класс — клетки-предшественники (бласты, напр.: эритробласт, мегакариобласт и т.д.).
Сразу отметим, что оставшиеся два класса гемопоэза составляют созревающие клетки (V класс) и зрелые клетки крови (VI класс).
Эритропоэз у млекопитающих и человека протекает в костном мозге в особых морфофункциональных ассоциациях, получивших название эритробластических островков.
Эритробластический островок состоит из макрофага, окруженного одним или несколькими кольцами эритроидных клеток, развивающихся из унипотентной КОЕ-Э, вступившей в контакт с макрофагом. КОЕ-Э и образующиеся из нее клетки (от проэритробласта до ретикулоцита) удерживаются в контакте с макрофагом его рецепторами.
У взрослого организма потребность в эритроцитах обычно обеспечивается за счет усиленного размножения эритробластов. Но всякий раз, когда потребность организма в эритроцитах возрастает (например, при потере крови), эритробласты начинают развиваться из предшественников, а последние — из стволовых клеток.
В норме из костного мозга в кровь поступают только эритроциты и ретикулоциты.
Красный костный мозг (medulla ossium rubra)
Красный костный мозг – центральный
орган кроветворения, в котором
находится самоподдерживающаяся
популяция стволовых кроветворных
клеток, осуществляется размножение
и дифференцировка клеток миелоидного
и лимфоидного рядов: эритроцитов,
тромбоцитов, гранулоцитов, моноцитов,
и предшественников Т- и В-лимфоцитов. У
взрослого человека красный костный
мозг располагается в эпифизах
трубчатых костей и в губчатом веществе
плоских костей, имеет полужидкую
консистенцию темно- красного цвета.
Общая масса красного мозга составляет
4-5% от массы организма
Развитие.
Костный мозг у человека закладывается
на втором месяце эмбрионального развития
в ключице эмбриона. На 3-м месяце он
образуется в плоских костях, ребрах,
грудине, а на 4-м месяце в трубчатых
костях. На 5-7 месяце красный костный
мозг функционирует как основной
кроветворный орган. В возрасте 12-18 лет
красный костный мозг в диафизах трубчатых
костей замещается на желтый. В его состав
входят многочисленные жировые клетки
(адипоциты). В норме он не несет функции
гемопоэза. Однако в условиях большой
кровопотери в нем могут появляться
очаги миелоидного кроветворения. В
пожилом возрасте красный и желтый
костный мозг приобретает слизистую
консистенцию и называется желатинозным
костным мозгом.
Строение.
Трабекулы губчатых костей образуют
опору для ретикулярной ткани, которая
служит стромой для гемопоэтических
клеток- стволовых, полустволовых,
дифферонов эритроцитарного, тромбоцитарного,
гранулоцитарного, моноцитарного и
лимфоцитарного рядов (рис. 12-1). Ретикулярная
ткань образует микроокружение для
развивающихся клеток крови, ее клетки
секретируют компоненты основного
вещества- гликозаминогликаны, преколлаген
и др.. Постоянными элементами костного
мозга являются жировые клетки и макрофаги.
Последние богаты лизосомами, секретируют
ряд биологически активных веществ
(эритропоэтины, интерлейкины, простогландины
и др.). Макрофаги благодаря своим
отросткам, проникающим через стенку
синусов, улавливают из кровотока
железосодержащие соединения, необходимые
эритроидным клеткам для синтеза геминовой
части гемоглобина. Для гемопоэтических
клеток, образующих паренхиму органа,
является характерным образование
островков, в которых располагаются
клетки того или другого гистогенетического
ряда. Процессы пролиферации и созревания
клеток крови наиболее интенсивно
проходят вблизи эндооста.
Васкуляризация.
В кровоснабжении костного мозга принимают
участие артерии, питающие кость. Артерии,
проникшие в костномозговую полость,
делятся на дистальную и проксимальную
ветви. Отходящие от них артериолы
переходят в капилляры, последние
подразделяются на истинные и синусоидные.
В синусоидные капилляры переходит
только часть истинных. Истинные капилляры
имеют сплошной эндотелиальный слой,
базальную мембрану и перициты, выполняют
трофическую функцию.
Рис. 12-1. Красный
костный мозг.
1. Ретикулярная
клетка.
2. Мегакариоцит.
3. Развивающиеся
клетки крови.
4. Синусоидный
капилляр.
5. Адипоцит.
(По И. В. Алмазаву,
Л. С. Сутулову).
Синусоидные капилляры располагаются
преимущественно вблизи эндооста и
выполняют функцию селекции зрелых
клеток крови в кровоток. Диаметр
синусоидных капилляров составляет
100-500 мкм. Выстилающий их эндотелий
обладает выраженной фагоцитарной
активностью, имеют фенестры. Базальная
мембрана прерывистая или отсутствует.
С эндотелием тесно связаны многочисленные
макрофаги. Синусоидные капилляры
переходят в венулы.
Иннервация.
В иннервации костного мозга участвуют
нервы сосудистых сплетений и мышц. Нервы
проникают в костный мозг вместе с
кровеносными сосудами через каналы
кости, ветвятся и оканчиваются свободно
среди клеток костного мозга.
Регенерация.
Красный костный мозг отличается высокой
физиологической и репаративной
регенераторной способностью.
Систематизация
Клиническая классификация подразделяет болезни крови человека по одной, наиболее характерной патологии, на четыре подгруппы:
- Анемии. Характерная патология—низкий гемоглобин в крови;
- Повышенная кровоточивость. У пациента наблюдают склонность к вторичным кровотечениям. После случайных небольших травм или самопроизвольно, развиваются кровоизлияния из-за нарушения свёртываемости крови;
- Опухолевые поражения костного мозга и лимфоидной ткани;
- Прочие патологии.
В каждой из подгрупп выделяют многообразие заболеваний в зависимости от клинических симптомов, поражения тех или иных бластных клеток;
Все симптомы болезни крови подразделяют на местные, учитывающие патологии какого- то одного органа кроветворения и системные. Некоторые болезни связанные с кровью имеют сходные клинические симптомы.