Центральные органы иммунной системы
Центральные органы иммунной системы располагаются в местах, хорошо защищенных от внешнего воздействия. Костный мозг находится в толще костной ткани, тимус – в грудной клетке за грудиной.
Костный мозг – это орган кроветворения и центральный орган иммунной системы. Выделяют красный костный мозг и желтый костный мозг.
Красный костный мозг располагается в ячейках трубчатого вещества плоских и коротких костей, эпифизов длинных трубчатых костей, имеет темно-красный цвет, полужидкую консистенцию. Он состоит из сетей соединительнотканных волокон, в петлях которых располагаются различной зрелости клетки крови и иммунной системы. Красный костный мозг располагается вокруг артериол в виде тяжей цилиндрической формы, клеточных островков. Тяжи отделены друг от друга широкими кровеносными капиллярами – синусоидами. Созревшие клетки крови (эритроциты, лейкоциты) и В-лимфоциты, образовавшиеся из стволовых клеток в костном мозге, проникают в просветы синусоидов в кровь через щелевидные отверстия – поры, образующиеся в цитоплазме эндотелиальных клеток только в момент прохождения клеток. Незрелые клетки попадают в кровь только при заболеваниях костного мозга, крови, воспалительных процессов.
Желтый костный мозг заполняет костно-мозговые полости диафизов длинных (трубчатых) костей, представлен жировой тканью, которая заместила ретикулярную ткань. Желтый цвет жировых включений переродившейся ретикулярной мозговой ткани обусловил название мозга. Кровеобразующие элементы в желтом костном мозге отсутствуют. При больших кровопотерях желтый костный мозг может выполнять компенсирующую функцию.
Возрастные особенности костного мозга представляют собой определенные закономерности. У новорожденного красный костный мозг занимает все костномозговое пространство. Отдельные жировые клетки в красном костном мозге впервые появляются в первое полугодие. К 4–5 годам красный костный мозг в диафизе костей постепенно начинает заменяться желтым костным мозгом. К 20–25 годам желтый костный мозг полностью заполняет костномозговое пространство диафизов трубчатых костей.
Стволовые клетки, поступающие из костного мозга в кровь, заполняют тимус (вилочковая железа). В железистых клетках тимуса путем сложной дифференцировки образуются Т-лимфоциты (тимусзависимые). В самом костном мозге из стволовых клеток образуются В-лимфоциты (бурозависимые, не зависящие от тимуса). Обе группы лимфоцитов из тимуса и костного мозга с током крови поступают в периферические органы иммунной системы. Т-лимфоциты обеспечивают в организме клеточный иммунитет, производные В-лимфоцитов – плазматические клетки синтезируют и выделяют в кровь антитела (иммунноглобулин), которые вступают в соединение с соответствующими чужеродными веществами – антигенами и нейтрализуют их.
Тимус (вилочковая железа) , как и костный мозг, является центральным органом иммунной системы, в котором из стволовых клеток, поступающих из костного мозга с кровью, созревают и дифференцируются Т-лимфоциты, ответственные за реакции клеточного иммунитета.
Располагается тимус позади рукоятки и верхней части тела грудины между правой и левой средостенной плеврой и состоит из двух долей, тесно соприкасающихся друг с другом в срединной части. Каждая доля тимуса своей узкой частью выходит в область шеи в виде двузубной вилки, поэтому тимус раньше называли вилочковой железой. Тимус покрыт соединительнотканной капсулой, от которой в глубь капсулы отходят междольковые перегородки, разделяющие железу на мелкие дольки. В тимусе выделяют наружный корковый слой, более темный, и мозговой, более светлый.
Основная часть железы представлена сетью ретикулярных клеток и ретикулярных волокон, а также эпителиальными клетками звездчатой формы – эпителиоретикулоцитами, соединяющимися между собой при помощи отростков. Ретикулярные волокна образуют петли, в которых располагаются лимфоциты тимуса и плазматические клетки, макрофаги, лейкоциты, лимфоциты. В корковом веществе тимуса лимфоциты лежат более плотно, чем в мозговом слое. Поэтому на окрашенных препаратах корковое вещество выглядит более компактным, более темным.
В мозговом веществе тимуса имеются многоотростчатые, крупные, светлые эпителиальные клетки. В мозговом веществе располагаются также слоистые тимические тельца (тельца Гассаля), образованные концентрически лежащими, измененными, сильно уплотненными эпителиальными клетками.
Возрастные особенности тимуса состоят в том, что он достигает максимальных размеров у новорожденных, детей и подростков. Корковый слой преобладает над мозговым. Большое количество тимических телец указывает на зрелость ткани к моменту рождения. Постепенно с возрастом ткань тимуса заменяется соединительнотканными и жировыми клетками, но полностью не исчезает.
Периферические органы иммунной системы
1. Миндалины – нёбная и трубная (парные), язычная и глоточная (непарные) – образуют лимфоидное глоточное кольцо Пирогова – Валъдейера, расположены в области зева, корня языка и носовой части глотки. Миндалины представляют собой скопление лимфоидной ткани, содержащие лимфоидные узелки. Кроме миндалин лимфоидные узелки располагаются в толще слизистой оболочки органов пищеварения, органов дыхания, мочеполовых органов, выполняющие сторожевую функцию. Каждый узелок окружен редкой сеточкой из тонких ретикулярных волокон. Отдельные волокна проникают в глубь узелков. Лимфоидные (Пейеровы) бляшки представляют собой скопления лимфатической ткани, располагающихся в стенках тонкой кишки, имеют вид плоских образований (бляшек), преимущественно круглой или овальной формы, выступающих в просвет кишечника. Состоят лимфоидные бляшки из лимфоидных узелков и диффузной лимфоидной ткани.
2. Аппендикс (червеобразный отросток) располагается на границе тонкого и толстого кишечника, в своей слизистой стенке содержит большое количество лимфоидных узелков. Наибольшее количество лимфоидных узелков наблюдается в детском и подростковом возрасте. К старости количество лимфоидной ткани уменьшается.
3. Лимфатические узлы являются органами иммунной системы, служат биологическим фильтром на путях тока лимфы от органов и тканей к лимфатическим протокам и стволам, впадающим в крупные вены в нижних отделах шеи. Таким образом, лимфатические узлы выполняют двоякую функцию: лимфоидную и иммунную. Через лимфатические узлы протекает лимфа, являющаяся тканевой жидкостью, проникающей в лимфатические капилляры и содержащей растворенные и взвешенные продукты обмена веществ, в том числе частицы погибших клеток, пылевые частицы, различные микробы, опухолевые клетки и т. п. Лимфоциты распознают чужеродный характер этих частиц и уничтожают их с помощью макрофагов. Пылевые частицы, в том числе и табачная пыль из легких, оседают в лимфоидной ткани лимфатических узлов, затрудняя их функцию и вызывая воспаление. Лимфатические узлы собираются группами, состоящими из нескольких узлов. Каждый лимфатический узел имеет соединительнотканную капсулу, от которой внутрь проходят различной длины перекладины (трабекулы). В месте, где из лимфатического узла выходят выносящие лимфатические сосуды, узел имеет небольшое вдавление – ворота. Через ворота в узел входят артерии, нервы, выходят вены и лимфатические сосуды. В области ворот капсула утолщена (воротное утолщение). От воротного утолщения в паренхиму лимфатического узла также отходят трабекулы. Внутри лимфатического узла, между трабекулами, находится сеть из ретикулярных волокон и клеток. В петлях ретикулярной ткани располагаются клетки лимфоидной ткани (лимфоциты, плазматические клетки), макрофаги. В лимфатических узлах также выделяют корковый слой и мозговое вещество, состоящие из лимфоидных клеток разной величины и плотности расположения. Между лимфоидными узелками находится диффузная лимфоидная ткань – корковое плато с равномерным распределением клеток. Кнутри от лимфоидных узелков, непосредственно на границе с мозговым веществом, располагается полоса лимфоидной ткани, получившая название тимус зависимой паракортикалькой зоны (околокорковое вещество), содержащее преимущественно Т-лимфоциты. Паренхима мозгового вещества представлена тяжами лимфоидной ткани – мякотными тяжами, простирающимися от внутренних отделов коркового вещества до ворот лимфатического узла, соединяются друг с другом, образуя сложные переплетения, Мякотные тяжи являющиеся зоной скопления В-лимфоцитов. В мякотных тяжах находятся также плазматические клетки – макрофаги. В петлях ретикулярной сети задерживаются поступающие в лимфатический узел вместе с лимфой частицы погибших клеток, инородные частицы (угольная, табачная пыль в региональных для органов дыхания узлах), микробные тела, опухолевые частицы. Остатки разрушившихся клеток, попавшие в ток лимфы, уничтожаются, опухолевые клетки могут дать в лимфатическом узле начало вторичной опухоли (метастазы). В лимфатических узлах у людей, начиная с юношеского, зрелого возраста, особенно в пожилом и старческом возрасте, а также у курящих людей, у лиц, работающих без защиты на пыльном производстве, лимфоидную паренхиму замещает жировая ткань. В связи с этим, защитные функции лимфатических узлов, как и других органов иммунной системы, уменьшаются.
4. Селезенка располагается в брюшной полости, в области левого подреберья, на уровне от 9-го до 11-го ребра. Масса селезенки у взрослого человека составляет 150–200 г. Она имеет форму уплощенной и удлиненной полусферы. В ней выделяют диафрагмальную и висцеральную поверхности. Диафрагмальная поверхность выпуклая, висцеральная – вогнутая. На висцеральной поверхности имеется углубление – ворота, в которую поступают артерии и нервы, а выходит вена.
Селезенка покрыта со всех сторон брюшиной, которая плотно срастается с фиброзной капсулой, покрывающей селезенку. От капсулы внутрь селезенки отходят соединительнотканные перекладины (трабекулы), между которыми располагается паренхима селезенки – пульпа. Различают красную и белую пульпу. Красная пульпа занимает три четверти массы селезенки. В петлях ретикулярной ткани красной пульпы находятся эритроциты, лейкоциты, макрофаги. В красной пульпе находится также большое скопление ретикулярной ткани, которое располагается вокруг капилляров, состоит из ретикулярных волокон, макрофагов и лимфоцитов. Белая пульпа представляет собой лимфоидную ткань, состоящую из лимфоидных узелков, располагающихся эксцентрично по отношению к артериям. В лимфоидных узелках имеются клетки с центром размножения молодых клеток лимфоидного ряда, макрофаги. У новорожденных селезенка может быть овальной или треугольной формы, выражено дольчатое строение, располагается она на уровне 8-10 ребра (высокое положение) или опускается до 12-го ребра (низкое положение) в зависимости от состояния ребенка. Масса селезенки у новорожденного равна 5 г (к 5 годам – 60 г). В возрасте 8-12 лет селезенка занимает положение и приобретает массу, соответствующую взрослому человеку.
5. Лимфатическая система состоит из лимфатических капилляров, лимфатических сосудов, стволов и протоков. На путях следования лимфатических сосудов лежат лимфатические узлы, относящиеся к органам иммунной системы.
Функцией лимфатической системы является выведение из организма продуктов обмена веществ, растворенных и взвешенных в тканевой жидкости и пропущенных через биологический фильтр – лимфатические узлы. В лимфатические капилляры вместе с тканевой жидкостью проникают крупнодисперсные белки, частицы погибших клеток, попавшие в организм частицы пыли и табака, микробные тела и продукты их жизнедеятельности, которые не могут попасть в кровеносные капилляры и оседают в лимфатических узлах, задерживаются и уничтожаются с помощью макрофагов. Всасывающаяся в лимфатические капилляры тканевая жидкость вместе с содержащимися в ней веществами называется лимфой.
6. Лимфатические капилляры имеются во всех органах и тканях, кроме головного и спинного мозга, мозговых оболочек и глазного яблока, внутреннего уха и костного мозга, хрящей, эпителия кожи и слизистых оболочек, паренхимы селезенки и плаценты. Лимфатические капилляры имеют больший диаметр, чем кровеносные сосуды, соединяются между собой, образуя разветвленную сеть. Стенки лимфатических капилляров образованы одним слоем эндотелиальных клеток, у них отсутствует базальный слой. Благодаря этому эндотелий непосредственно контактирует с межклеточной жидкостью, что способствует легкому проникновению частиц между эндотелиальными клетками в просвет лимфатических капилляров. Капилляры, сливаясь между собой, дают начало лимфатическим сосудам, которые отличаются большим диаметром, наличием в своих стенках трех оболочек – эндотелия, мышечной и наружной (соединительнотканной), а также наличием клапанов, которые не допускают возврат протекающей лимфы. В подкожной клетчатке лежат поверхностные лимфатические сосуды, формирующиеся из лимфатических капилляров кожи и подкожной клетчатки. Лимфатические сосуды, идущие от внутренних органов и мышц, называются глубокими лимфатическими сосудами и идут рядом с кровеносными сосудами. Лежащие на путях тока лимфы лимфатические узлы прилежат к кровеносным сосудам, чаще к венам.
В зависимости от расположения лимфатических узлов и направления тока лимфы от органов выделены регионарные группы лимфатических узлов. К ним относятся: поднижнечелюстные, околоушные, подмышечные, паховые, поясничные, брыжеечные, чревные, яремные и другие региональные лимфатические узлы, от которых отходят выносящие лимфатические сосуды, направляющиеся к лежащим на пути оттока лимфы к другим лимфатическим узлам или лимфатическим протокам и стволам.
От правой верхней конечности лимфа собирается в правый подключичный ствол, от правой половины головы и шеи – в правый яремный ствол, от правой половины грудной полости и ее стенок – в правый лимфатический проток. Эти три крупных лимфатических сосуда вливаются в правый венозный угол, образованный слиянием правых подключичной и внутренней яремной вен. От левой верхней конечности и левой половины головы и шеи лимфа оттекает через левые подключичный и яремный стволы, впадающие в левый венозный угол – место слияния левых подключичной и внутренней яремной вен.
От нижней половины тела и от органов левой половины грудной полости и ее стенок лимфу собирает грудной лимфатический проток – самый крупный лимфатический сосуд. Грудной проток впадает в левый венозный угол.
Лимфатические сосуды нижней конечности тоже делятся на поверхностные и глубокие. Поверхностные сосуды формируются из лимфокапиллярных сетей кожи и подкожной клетчатки и направляются в подколенные и поверхностные паховые лимфатические узлы. Глубокие сосуды образуются из лимфокапиллярных сетей, расположенных в мышцах, суставах и связках. Они идут вместе с крупными кровеносными сосудами голени и бедра и направляются к глубоким паховым лимфатическим узлам. Поверхностные и глубокие сосуды соединяются между собой.
Паховые лимфатические узлы располагаются в области бедренного треугольника и принимают лимфу из лимфатических сосудов нижней конечности, наружных половых органов, кожи передней стенки живота, ягодичной области. Их выносящие лимфатические сосуды направляются к наружным подвздошным лимфатическим узлам, лежащим в полости таза. В полости таза и на его стенках также располагаются висцеральные (внутренностные) и париетальные (пристеночные) лимфатические узлы, принимающие лимфу от нижних конечностей, от наружных и внутренних подвздошных лимфатических узлов, от органов и тканей брюшной полости. Лимфатические узлы в брюшной полости также делятся на пристеночные и внутренностные, собирающие лимфу от внутренних органов, и направляет ее в грудной проток и правый лимфатический проток.
От тканей и органов головы и шеи лимфа оттекает в лимфатические узлы, располагающиеся группами на границе головы и шеи (затылочные, околоушные, заглоточные, поднижнечелюстные, подбородочные). Выносящие сосуды этих узлов направляются к лимфатическим узлам шеи, в которые также впадают лимфатические узлы от органов шеи. На шее различают поверхностные узлы, которые лежат наружной яремной вены, и глубокие, расположенные преимущественно возле внутренней яремной вены. Выносящие лимфатические сосуды этих узлов формируют яремный ствол, впадающий в соответствующий яремный узел.
В грудной полости, как и в брюшной, имеются пристеночные лимфатические узлы, расположенные на стенках полости, и внутренностные, лежащие в области органов. Пристеночные лимфатические узлы (окологрудинные, межреберные и другие) принимают лимфу от стенок грудной полости, диафрагмы, плевры, перикарда, грудной железы и диафрагмальной поверхности печени. Выносящие сосуды этих узлов направляются непосредственно в грудной проток или проходят через средостенные лимфатические узлы. Висцеральные лимфатические узлы (средостенные, пищеводные, трахеобронхиальные) принимают лимфу от органов грудной клетки. Лимфатические сосуды от легкого следуют к бронхолегочным узлам, которые расположены вокруг главных бронхов, вблизи легочных артерий и вен. Выносящие лимфатические сосуды бронхолегочных и трахеобронхиальных лимфатических узлов, к которым оттекает лимфа от легких и других узлов, направляются в грудной проток и правый лимфатический проток.
7.4. Иммунитет
Защитные факторы организма. В борьбе с инфекцией организм использует два фактора защиты: специфический и неспецифический иммунитет.
Специфический иммунитет
Специфические факторы защиты вырабатываются в организме, обусловливающие специфическую невосприимчивость организма к той инфекции, против которой они выработаны. Эту форму защиты называют иммунитетом. Специфичность иммунитета выражается в том, что он обусловливает защиту лишь против одной инфекции и совершенно не влияет на степень восприимчивости данного человека к другой инфекции. К неспецифическим факторам относятся клетки-пожиратели – фагоциты, располагающиеся в коже и слизистых оболочках, задерживающих проникновение инфекционных возбудителей в организм. Фагоциты находятся в крови, лимфатических узлах, костном мозге, селезенке.
Антитела и антигены. Иммунный процесс – это ответ организма на определенного рода раздражение, на проникновение чужеродного агента – антигена. Под термином "антиген" понимают проникновение в организм человека не свойственные ему соединения белковой природы, некоторые полисахариды и другие вещества смешанной природы. Антигенами могут быть живые тела (например, болезнетворные бактерии) и определенные химические вещества, находящиеся в растворенном состоянии.