Содержание
Рассказать ВКонтакте Поделиться в Одноклассниках Поделиться в Facebook
Костный мозг – это один из главных органов кроветворения человека, ведь только он отвечает за обновление крови и стволовых клеток. Эта особенная ткань отвечает не только за гемопоэз (кроветворение), но и за иммунную систему. В статье вы найдете подробное описание костного мозга, его функции и возрастные особенности, а также возможные заболевания данного органа.
Что такое костный мозг
Костная ткань – это орган, который содержится во внутренних полостях крупных костей. Фиброзная ткань вмещает в себя большое количество незрелых стволовых клеток, которые по строению очень похожи на эмбриональные клетки и другие их виды. К примеру, те, которые отвечают за регенерацию кожи. Данная структура отвечает за движения, о которых человек не задумывается.
Стволовые клетки
Стволовые клетки считаются незрелыми, в процессе кроветворения развиваются лейкоциты, тромбоциты и эритроциты.
Эритроциты отвечают за передачу кислорода, а лейкоциты борются с телами, которые могут переносить инфекцию, а так же играют важную роль, удаляя отмершие клетки. Тромбоциты позволяют крови сворачиваться.
Они служат для формирования макрофагов, которые обеспечивают защиту и иммунитет человека.
С помощью костной ткани кровь очищается от чужеродных частиц, остатков отмерших клеток, микробов с помощью собственных лимфоцитов. Половина массы органа – кровеносные сосуды, где «дозревают» клетки, которые с потоком кровяных телец попадают в вены органа, а затем – кровеносную систему всего тела. Вышеописанные клетки еще называют гемопоэтическими, из них образуется кровь и макрофаги.
Где находится костный мозг у человека
Далее рассмотрим расположение и строение костного мозга у человека. Орган находится в костномозговых полостях и трубчатом веществе костей, то есть, внутри костей скелета человека. Трубчатое вещество находится между компактным веществом, которое более известно, как кость. Локализация органа – кости грудины, бедер, ребер, черепной коробке и позвоночнике.
Как выглядит
Далее следует описать строение органа, каков его внешний вид. Он выглядит как небольшая трубка внутри кости. Его защита – барьер иммунологической толерантности. Барьер необходим, чтобы отталкивать незрелые и созревающие клетки костного мозга. Из органа выделяются сосуды и центральная костномозговая полость. Все элементы строения защищены губчатым компактным веществом, остеоном.
Структура и виды костного мозга
Орган состоит из стромы и кроветворных элементов. Между ними есть определенная взаимосвязь. Зачатки гемопоэза формируются из зон эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Стволовые клетки производят форменные элементы. Вне костномозговой ткани встречаются созревшие формы.
Процесс контролируется гемопоэтическими соединениями. Орган является центральным и полипотентным периферическим лимфоидным органом тела человека. Выделяют такие разновидности: красную и желтую ткани. Рассмотрим функции красного костного мозга и функции желтого костного мозга.
Красный мозг
Так называемая красная костная ткань или ККМ находиться внутри трубчатых костей (диафизе), а так же в плоских костях и позвонках. Она представлена стромой и ретикулярной тканью. Орган считают фабрикой, которая образовывает из стволовых клеток другие элементы крови. Он принимает участие в иммунопоэзе – обмене питательных ценностей (белки, жиры, углеводы, минералы), костеобразовании.
ККМ проводит клетки крови по линиям гемопоэза. Его основная функция – это кроветворение (образование, созревание, вымывание элементов крови). Стоит отметить, что название клеток – колониеобразующие элементы(КОЭ) или колониеобразующие единицы (КОЕ). Еще в состав красного мозга входят три компонента – гемопоэтический, сосудистый и стромальный.
Желтый костный мозг
Желтая костная ткань или ЖКМ находится рядом с красной. Она выполняет резервную функцию, то есть, при сильном кровотечении данное вещество заполняет гемопоэтическими клетками место разрыва. Это помогает быстро восстановить свойства крови. В ее составе содержится большое скопление жировой ткани. Масса ЖКМ составляет около половины массы всей ткани.
Все остальное – ККМ. Основа органа – это рыхлая ретикулярная соединительная ткань. В ней присутствует скопление клеток. Желтая костная ткань заполняет пустые полости костей. Она считается резервом для ККМ. При кровопотерях создаются гемопоэтические элементы, которые помогают воссоздать ККМ. В ЖКМ есть участки миелоидной ткани, которые свойственные красному.
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.
Функции костного мозга
Главная функция костной ткани – кроветворение. Она поддерживает оптимальный уровень элементов крови. То есть, орган заменяет отмершие элементы на новые. Кровоснабжение осуществляется питающими артериями.
Они формируются в два комплекса капилляров – синусоидные и питающие. ЖКМ отличается отсутствием синусоидных капилляров. Кровь принимает из капилляров венулы, которые собраны в центральные вены.
В сам орган проникают нервные волокна вместе с кровеносными сосудами.
За что отвечает костный мозг
Основные функции костной ткани: обеспечение всех движений человеческого тела. Все происходит следующим образом: в нашем головном мозге формируется мысль, к примеру, поднять руку. Он передает эту мысль костному, тот быстро принимает ее и передает сигнал мышцам руки, которая далее и выполняет это действие. То есть, за все рефлекторные действия отвечает данный орган.
Возрастные особенности красного костного мозга
Масса данного органа составляет 2-3 кг. У эмбриона за кроветворение отвечает желточный мешок. С шестой недели эту функцию выполняет печень, а с третьего месяца – селезенка. Костная ткань формируется во втором месяце. С 12-ой недели развиваются кровеносные сосуды и синусоиды. Вокруг них формируется ретикулярная ткань. С этого момента КМ функционирует как кроветворный орган.
После рождения орган занимает все костномозговое пространство. Жировые клетки появляются в ККМ после рождения. В возрасте 3 лет, все кости ребенка заполнены ККМ. Спустя год, он перерождается в жировой (желтый). В возрасте 25 лет желтый мозг полностью заменяет красный в трубчатых и плоских костях. У пожилых людей орган приобретает желатиновую консистенцию.
Заболевания костного мозга
Далее рассмотрим список болезней данного органа, которые при своевременной диагностике поддаются лечению:
- Лейкоз – это рак белых кровяных клеток. Они влияют на все пять типов лимфоцитов. Тяжелый недуг распространяется на линию элементов, что приводит к разрушению производства других клеток. При поражении лейкозные элементы пациента нормально не функционируют или не борются с инфекциями.
- Миелодиспластический синдром или цитопения – это группа заболеваний. Характером данной группы является производство патологических аномальных ячеек органа. Это приводит к кровотечениям, анемии и заражению различными инфекциями. Если не лечить данные заболевания, они стремительно прогрессируют, приводя к острой миелоидной лейкемии. Миелопролиферативные заболевания распространяются по всей ткани. Орган перепроизводит зрелые ростки клеток, которые он выпускает в кровеносную систему, другими словами, это гиперплазия.
- Миелопролиферативные заболевания и другие. Для определения этих заболеваний у больного, их дальнейшего лечения применяют пункцию костной ткани. Это диагностический метод, с помощью которого врачи получают образец вашего органа из любой кости, где содержится орган. Для этого вводят специальную иглу. Затем материал отправляют на анализ, чтобы определить нарушение или отсутствие определенного количества элементов.
С помощью процедуры специалисты выясняют, можно ли взять человека в качестве донора, нужна ли ему пересадка клеток, и готов ли он к проведению трансплантации. Если анализы удовлетворительные, его отправляют на операцию, ход которой человек определяет самостоятельно. Перед трансплантацией проводят полное исследование состояния организма: сердца, легких почек и других органов.
Чувствительность к цитостатикам и излучению
Элементы, которые вырабатываются здоровым кроветворным органом, обладают повышенной чувствительностью к цитостатическим или ионизирующим излучениям.
Однако при химиотерапии или облучении страдают только злокачественные опухоли. Они либо исчезают, либо не размножаются. Передозировка этими средствами приводит к апластической анемии.
После проведения химиотерапии клеточные популяции возможно полностью восстановить за счет первичного резерва костной ткани.
Видео:
Что такое трансплантация костного мозга?
Внимание! Информация, представленная в статье, носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению, исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.
Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!
Крастный костный мозг,его барьерная и кроветворные функции
Костный мозг является основным кроветворным органом; общая масса его составляет 1,6—3,7 кг (в среднем 2,6 кг), половина ее приходится на активный красный мозг.
Красный костный мозг находится в губчатом веществе плоских костей, позвонков и метафизах длинных трубчатых костей, желтый — заключен в диафизах трубчатых костей.
По мере роста организма красный костный мозг в трубчатых костях постепенно превращается в жировой. Начинается этот процесс в возрасте 3—4 лет и заканчивается к 14—16 годам.
Костный мозг состоит из соединительнотканной основы — стромы, представленной ретикулярной тканью, паренхимы (клетки крови) и кровеносных сосудов.
Ретикулярная ткань костного мозга располагается между сосудами костного мозга и костными перекладинами (балками), покрытыми эндостом, который образует фиброзную капсулу.
Костный мозг богат кровеносными сосудами, проникающими из костей и образующими в нем замкнутую сеть, в которой мелкие артерии переходят непосредственно в венозные синусы (синусоиды).
Стенки синусоидов состоят из ретикулярной ткани.
В венозных синусах происходит образование клеток крови, которые, достигнув зрелости, поступают в периферическую кровь. Механизм этого процесса еще не изучен.
Незрелые клетки в норме задерживаются в костном мозге (по-видимому, эндотелием венозных синусов) и в периферическую кровь не поступают.
При патологических состояниях костного мозга эта функция либо усиливается (при лейкозах), либо ослабляется (при гиперспленизме).
В костном мозге проходит большое количество нервных волокон. Нервные окончания имеются не только в стенках сосудов, но и в ткани мозга.
Влияние нервной системы на кроветворение в настоящее время считается установленным фактом.
Так, раздражение симпатической части вегетативной нервной системы стимулирует созревание и выход клеток в кровь, а раздражение парасимпатической части угнетает эти процессы.
Основная функция костного мозга — кроветворная.
Помимо этого, костный мозг участвует в иммунобиологических и защитных процессах, костеобразовании, промежуточном, белковом, жировом, углеводном и минеральном обмене, выработке лецитина, белковых тел, депонировании фосфатидов, холестерина, аскорбиновой кислоты, а также в метаболизме железа. Кроме того, костный мозг выполняет роль депо крови: при необходимости он увеличивает количество циркулирующей крови на 60 %, уменьшаясь при этом на 20
31.Селезенка — периферический орган кроветворной и иммунной систем. Кроме выполнения кроветворной и защитной функций, она участвует в процессах гибели эритроцитов, вырабатывает вещества, угнетающие эритропоэз, депонирует кровь.
Развитие селезенки. Закладка селезенки происходит на 5-й неделе эмбриогенеза образованием плотного скопления мезенхимы. Последняя дифференцируется в ретикулярную ткань, прорастает кровеносными сосудами, заселяется стволовыми кроветворными клетками. На 5-м месяце эмбриогенеза в селезенке отмечаются процессы миелопоэза, которые к моменту рождения сменяются лимфоцитопоэзом.
Строение селезенки. Селезенка снаружи покрыта капсулой, состоящей из мезотелия, волокнистой соединительной ткани и гладких миоцитов. От капсулы внутрь отходят перекладины — трабекулы, анастомозирующие между собой.
В них также есть волокнистые структуры и гладкие миоциты. Капсула и трабекулы образуют опорно-сократительный аппарат селезенки. Он составляет 5-7% объема этого органа.
Между трабекулами находится пульпа (мякоть) селезенки, основу которой составляет ретикулярная ткань.
Стволовые кроветворные клетки определяются в селезенке в количестве, примерно, 3,5 в 105 клеток. Различают белую и красную пульпы селезенки.
Белая пульпа селезенки — это совокупность лимфоидной ткани, которая образована лимфатическими узелками (В-зависимые зоны) и лимфатическими периартериальными влагалищами (Т-зависимые зоны).
Белая пульпа при макроскопическом изучении срезов селезенки выглядит в виде светло-серых округлых образований, составляющих 1/5 часть органа и распределенных диффузно по площади среза.
Лимфатическое периартериальное влагалище окружает артерию после выхода ее из трабекулы. В его составе обнаруживаются антигенпредставляющие (дендритные) клетки, ретикулярные клетки, лимфоциты (преимущественно Т-хелперы), макрофаги, плазматические клетки.
Лимфатические первичные узелки по своему строению аналогичны таковым в лимфатических узлах.
Это округлое образование в виде скопления малых В-лимфоцитов, прошедших антигеннезависимую дифференцировку в костном мозге, которые находятся во взаимодействии с ретикулярными и дендритными клетками.
Вторичный узелок с герминативным центром и короной возникает при антигенной стимуляции и наличии Т-хелперов. В короне присутствуют В-лимфоциты, макрофаги, ретикулярные клетки, а в герминативном центре — В-лимфоциты на разных стадиях пролиферации и дифференцировки в плазматические клетки, Т-хелперы, дендритные клетки и макрофаги.
Краевая, или маргинальная, зона узелков окружена синусоидальными капиллярами, стенка которых пронизана щелевидными порами. В эту зону Т-лимфоциты мигрируют по гемокапиллярам из периартериальной зоны и поступают в синусоидные капилляры.
Красная пульпа — совокупность разнообразных тканевых и клеточных структур, составляющих всю оставшуюся массу селезенки, за исключением капсулы, трабекул и белой пульпы.
Основные структурные компоненты ее — ретикулярная ткань с клетками крови, а также кровеносные сосуды синусоидного типа, образующие причудливые лабиринты за счет разветвлений и анастомозов.
В ретикулярной ткани красной пульпы различают два типа ретикулярных клеток — малодифференцированные и клетки фагоцитирующие, в цитоплазме которых много фагосом и лизосом.
Между ретикулярными клетками располагаются клетки крови — эритроциты, зернистые и незернистые лейкоциты. Часть эритроцитов находится в состоянии дегенерации или полного распада. Такие эритроциты фагоцитируются макрофагами, переносящими затем железосодержащую часть гемоглобина в красный костный мозг для эритроцитопоэза.
Синусы в красной пульпе селезенки представляют часть сосудистого русла, начало которому дает селезеночная артерия. Далее следуют сегментарные, трабекулярные и пульпарные артерии. В пределах лимфоидных узелков пульпарные артерии называются центральными.
Затем идут кисточковые артериолы, артериальные гемокапилляры, венозные синусы, пульпарные венулы и вены, трабекулярные вены и т. д. В стенке кисточковых артериол есть утолщения, называемые гильзами, муфтами или эллипсоидами. Мышечные элементы здесь отсутствуют.
В эндотелиоцитах, выстилающих просвет гильз, обнаружены тонкие миофиламенты. Базальная мембрана очень пористая.
Основную массу утолщенных гильз составляют ретикулярные клетки, обладающие высокой фагоцитарной активностью. Полагают, что артериальные гильзы участвуют в фильтрации и обезвреживании артериальной крови, протекающей через селезенку.
Венозные синусы образуют значительную часть красной пульпы. Их диаметр 12-40 мкм. Стенка синусов выстлана эндотелиоцитами, между которыми имеются межклеточные щели размером до 2 мкм. Они лежат на прерывистой базальной мембране, содержащей большое количество отверстий диаметром 2-6 мкм.
В некоторых местах поры в базальной мембране совпадают с межклеточными щелями эндотелия. Благодаря этому устанавливается прямое сообщение между просветом синуса и ретикулярной тканью красной пульпы, и кровь из синуса может выходить в окружающую их ретикулярную строму.
Важное значение для регуляции кровотока через венозные синусы имеют мышечные сфинктеры в стенке синусов в месте их перехода в вены. Имеются также сфинктеры в артериальных капиллярах.
Сокращения этих двух типов мышечных сфинктеров регулирует кровенаполнение синусов. Отток крови из микроциркуляторного русла селезенки происходит по системе вен возрастающего калибра.
Особенностью трабекулярных вен являются отсутствие в их стенке мышечного слоя и сращение наружной оболочки с соединительной тканью трабекул.
Вследствие этого трабекулярные вены постоянно зияют, что облегчает отток крови.
Возрастные изменения селезенки. С возрастом в селезенке отмечаются явления атрофии белой и красной пульпы, уменьшается количество лимфатических фолликулов, разрастается соединительнотканная строма органа.
Реактивность и регенерация селезенки.
Гистологические особенности строения селезенки, ее кровоснабжения, наличие в ней большого количества крупных расширенных синусоидных капилляров, отсутствие мышечной оболочки в трабекулярных венах следует учитывать при боевой травме.
При повреждении селезенки многие сосуды пребывают в зияющем состоянии, и кровотечение при этом самопроизвольно не останавливается. Эти обстоятельства могут определить тактику хирургических вмешательств.
Ткани селезенки очень чувствительны к действию проникающей радиации, к интоксикациям и инфекциям. Вместе с тем они обладают высокой регенерационной способностью. Восстановление селезенки после травмы происходит в течение 3-4 недель за счет пролиферации клеток ретикулярной ткани и образования очагов лимфоидного кроветворения.
Кроветворная и иммунная системы чрезвычайно чувствительны к различным повреждающим воздействиям. При действии экстремальных факторов, тяжелых травмах и интоксикациях в органах происходят значительные изменения.
В костном мозге уменьшается число стволовых кроветворных клеток, опустошаются лимфоидные органы (тимус, селезенка, лимфатические узлы), угнетается кооперация Т- и В-лимфоцитов, изменяются хелперные и киллерные свойства Т-лимфоцитов, нарушается дифференцировка В-лимфоцитов
Строение костей человека
Всего в корзине на
Тело человека имеет неповторимое строение. Оно работает 24 часа в сутки на протяжении многих лет. Прямо сейчас ваше тело выполняет такое количество задач, что вам трудно это осознать. К счастью нашим органам не требуется понимания, чтобы функционировать. В этой статье мы рассмотрим одну из основных частей строения человека — кости.
Кости формируют скелет, задающий форму нашего тела. Они самовосстанавливающиеся и производят клетки крови, защищают внутренние органы и служат гигантской системой рычагов. Так же кости поддерживают баланс кальция в нашем организме.
В теле взрослого человека 206 костей. Каждая из них имеет белковую оболочку из белковых волокон, называемых каллогеном. Существует 2 вида костной ткани: кортикальный и губчатый — наружний и внутренний соответственно. Кортикальный слой обеспечивает внешнюю защиту, он составляет 80% от костной массы и является плотным, прочным веществом.
Кости покрыты волокнистой мембраной, называемой надкостницей. Она является своеобразным жилетом, который надевается на кость и служит креплением для сухожилий и мышц. Так же надкостница содержит капилляры, которые несут кровь к кости.
Губчатый слой имеет гораздо меньшую плотность. Он имеет иглообразную структуру с крошечными камерами, где находятся костный мозг и соединительная ткань. Там же производятся кровяные клетки. Хотя губчатый слой составляет всего 20%, он играет важнейшую роль в функционировании организма и является своего рода амортизатором внутри кости.
Костный мозг
Есть два типа костного мозга — красный и желтый. Красный костный мозг содержит стволовые клетки, который отвечают за восстановление и замену поврежденных клеток в организме. В красном костном мозге существует 2 типа стволовых клеток. Первый — гемопоэтический. Этот тип отвечает за ежедневное создание миллиарда новых клеток крови.
ГСК может создавать любые виде клеток крови: красные кровяные клетки, переносящие кислород по всему телу, белые кровяные клетки, борющиеся с инфекциями и бактериями и тромбоциты, заживляющие раны. Стволовые клетки костного мозга могут производить даже самих себя. Второй тип стволовых клеток — стромальный.
Он производит костную ткань, хрящи, жировые клетки и соединительную ткань.
Желтый костный мозг в основном состоит из жировой ткани. В процессе старения желтый костный мозг может быть найден в тех местах, где раньше находился красный костный мозг.
В момент, когда наш организм нуждается в большом количестве клеток крови, желтый может превратиться в красный костный мозг и производить необходимое количество клеток крови.
Соотношение типов костного мозга в костях примерное 50 на 50, но в некоторых костях красного костного мозга значительно больше, например в тазовой кости, позвонках и ребрах.
Особенности миелограммы костного мозга трубчатых костей — современные проблемы науки и образования (сетевое издание)
1
Николаева Л.П. 1
Черданцев Д.В. 1
Хват Н.С. 1
1 ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. Войно-Ясенецкого, Министерства здравоохранения РФ»
Исследование костного мозга – важнейшая задача для дальнейшего изучения микроокружения стволовых клеток. Возможности костного мозга еще недостаточно изучены.
Костный мозг трубчатых костей выполняет важную функцию в иммуногенезе. Желтый костный мозг дает нам все больше информации о своей значимости. Проведенные исследования показывают, что миелограмма костного мозга трубчатых костей имеет свои особенности, и это следует считать нормой для желтого костного мозга.
Можно предположить, что желтый и красный костный мозг имеют некоторое разделение функций. Функции желтого костного мозга незаслуженно отодвигались на задний план. Получая новые факты о функциях костного мозга, мы все больше продвигаемся по пути возможного управления стволовой клеткой.
В настоящее время мы стоим на пороге активного применения клеточных технологий в клинической практике.
костный мозг трубчатых костей
1. Егоров Е.Е., Чернов Д.Н., Акимов С.С. и др. Подавление функции теламеразы аналогами нуклеозидов // Биохимия. — 1997. — Т. 62. — С. 1516–1527.
2. Руководство по лабораторной гематологии /Б. Сисла; пер. с англ. / Под ред. А.И. Воробьева. – М.
: Практическая медицина, 2011. – 352 с.
3. Хэм А., Кормак Д. Гистология: пер. с англ. – М.: Мир, 1983. – Т. 2. – 254 с.
4. Jamshidi K., Swaim W.R. Bone marrow biopsy with unaltered architecture: A new biopsy device. J LabClinMed. 77:335, 1971
5. Singer S.J., Nicholson L. The fluid mosaic of the structure of cell membranes. AnnuRevBiochem 43:805, 1974
6. Wallace M.S.
Hematopoietic theory. In:Rodak B., ed. Hematology: Clinical Procedure and Applications,2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 2002; 73
Одной из основных ценностей нашего организма является костный мозг. Эта фабрика жизненно необходимых клеток крови работает постоянно. Являясь «третьим мозгом» в организме, он призван контролировать и сохранять нормальное функционирование человека.
Любое нарушение в работе этого уникального органа ведет к сложнейшим заболеваниям и осложнениям. Основным его компонентом являются ценные стволовые клетки, способные выполнять функции любой клетки организма. Именно поэтому они являются бесценными для лечения онкозаболеваний. Костный мозг выполняет множество жизненно важных функций в организме человека.
Это в первую очередь центральный орган гемопоэза и иммуногенеза [3]. К центральным органам кроветворения и иммунной защиты у человека относятся красный костный мозг и тимус. Костный мозг — один из органов кроветворения, продуцирующий клетки крови миелоидного ряда (эритроциты, зернистые лейкоциты).
Его основой является ретикулярная ткань, пронизанная большим количеством кровеносных сосудов, преимущественно капилляров, расширенных в виде синусоидов. В организме взрослого человека различают красный и желтый костный мозг.
Красный костный мозг является собственно кроветворной частью костного мозга, он заполняет ячейки губчатого вещества плоских костей, позвонков и эпифизов трубчатых костей. Желтый костный мозг находится в костномозговых полостях диафизов трубчатых костей. Он представляет собой перерожденную ретикулярную ткань, клетки которой содержат жировые включения.
Желтый костный мозг — важный резерв для красного костного мозга. При кровопотерях в него заселяются гемопоэтические элементы, и он превращается в красный костный мозг. Таким образом, желтый и красный костный мозг можно рассматривать как 2 функциональных состояния одного кроветворного органа.
Уникальной особенностью микроокружения костного мозга является присутствие там полипотентных стволовых клеток [6].
Костный мозг у человека появляется впервые на 2-м месяце внутриутробного периода в ключице эмбриона, затем на 3-4-м месяце он образуется в развивающихся плоских костях, а также в трубчатых костях конечностей — лопатках, тазовых костях, затылочной кости, ребрах, грудине, костях основания черепа и позвонках, а в начале 4-го месяца развивается также в трубчатых костях конечностей.
До 11-й недели это остеобластический костный мозг, который выполняет остеогенную функцию. В данный период костный мозг накапливает стволовые клетки, а клетки стромы с остеогенными потенциями создают микросреду, необходимую для дифференцировки стволовых кроветворных клеток.
У 12-14-недельного эмбриона человека происходят развитие и дифференцировка вокруг кровеносных сосудов гемопоэтических клеток.
У 20-28-недельного плода человека в связи с интенсивным разрастанием костного мозга отмечается усиленная резорбция костных перекладин остеокластами, в результате чего образуется костномозговой канал, а красный костный мозг получает возможность расти в направлении эпифизов.
К этому времени костный мозг начинает функционировать как основной кроветворный орган, причем большая часть образующихся в нем клеток относится к эритроидному ряду гемопоэза. У зародыша 36 недель развития в костном мозге диафиза трубчатых костей обнаруживаются жировые клетки. Одновременно появляются очаги кроветворения в эпифизах.
Изучение биологии стволовых клеток открывает огромные перспективы для развития медицины [1]. Количество костного мозга равно в среднем 4,6% веса тела, причем в норме у человека имеется приблизительно равное количество красного и желтого мозга. Так, у взрослого здорового человека весом 60 кг на костный мозг приходится около 2600 г.
Таким образом, активного — красного — костного мозга у него имеется около 1300 г, по данным некоторых авторов 1500 г [5]. Доминантное положение красного костного мозга над желтым является преувеличением. Желтый костный мозг имеет не меньшее значение для организма, чем красный костный мозг, а в свете новых тенденций в изучении стволовых клеток, возможно, и большее.
- Цель исследования
- Оценка особенностей миелограммы костного мозга трубчатых костей.
- Материалы и методы
Препараты для подсчета миелограммы делались из разных участков костного мозга трубчатых костей, чаще всего использовались ткани, прилежащие к эндосту.
В ходе микроскопического исследования производили дифференцированный подсчет клеток желтого костного мозга в предварительно окрашенных и зафиксированных мазках.
Красный костный мозг у взрослого человека располагается в ячейках губчатого вещества плоских и коротких костей, эпифизов длинных костей, желтый костный мозг заполняет костномозговые полости диафизов длинных (трубчатых) костей. У взрослого человека красный костный мозг содержится только в ячейках губчатого вещества плоских костей (грудине, крыльях подвздошных костей), в губчатых костях и эпифизах трубчатых костей. В диафизах, т. е. в костномозговых полостях, находится желтый костный мозг. В обычной медицинской практике необходимость в миелограмме появляется, как правило, в случае диагностики заболеваний крови и при лучевой терапии по разным показаниям. Клеточный состав костного мозга оценивается по результатам исследования пунктата грудины или подвздошной кости [2], полученного с помощью иглы И.А. Кассирского. Для диагностики гипопластических состояний, выявления лейкозных инфильтратов и раковых метастазов, а также миелодиспластического синдрома и некоторых видов костной патологии используют трепанобиопсию подвздошной кости, которую проводят с помощью специального троакара [4]. Потребности в получении костного мозга из трубчатых костей нет, тем более что пункция трубчатых костей невозможна из-за высокой прочности кортикального слоя. В процессе хирургической практики создаются ситуации, когда костный мозг трубчатых костей доступен без каких-либо специальных манипуляций (например, при ампутации нижних конечностей при критических ишемиях, травматических повреждениях, сопровождающихся необходимостью ампутации конечности). При оперативном вмешательстве на трубчатой кости во время ампутации забор костного мозга из конечности, которая подлежит удалению, становится процедурой доступной и легкой. Костный мозг, полученный из трубчатой кости, во время операции может быть использован для подсчета миелограмм.
Результаты исследования
Было исследовано 10 образцов костного мозга трубчатых костей, полученного при ампутации конечности. Высохшие на воздухе мазки фиксировались с использованием фиксатора Майн-Грюнвальда, далее фиксированные мазки окрашивались азур-эозином по Романовскому.
Окрашенные препараты микроскопировали с иммерсией при увеличении х 1000, используя микроскоп OlympusCX 41 (окуляр на 10, объектив на 100). Следует отметить, что состояние костного мозга во всех случаях разное.
Консистенция костного мозга варьирует от жидкого, как вода, до густого типа желе, но это состояние не связано с клеточным составом и не влияет на результаты миелограмм. Также характерен цвет костного мозга трубчатых костей: чаще он желтоватый из-за жирового компонента, который является необходимым составляющим компонентом для жизнеобеспечения костного мозга.
Утверждение, что костный мозг трубчатых костей перерождается в жировую ткань, является сомнительным, так как в процессе исследования костного мозга пациентов различного возраста выявлено, что даже у 25-летнего больного, которому произведена ампутация конечности в связи с отморожением стопы, костный мозг имеет такой же процент жировой ткани, как и у пожилых пациентов (старше 70 лет). При исследовании костного мозга определяется неоднородность по наличию «островков кроветворения». В одних случаях их нет вообще, у других присутствуют единичные. Костный мозг трубчатых костей крайне редко бывает красноватого цвета, что позволяет предположить низкий уровень кроветворной функции. При подсчете миелограммы желтого костного мозга следует отметить следующее: недифференцированные бласты, миелобласты и промиелоциты в пределах от 0,1% до 1,4%. Содержание миелоцитов возрастает от 8,0% до 31,4%. Количество метамиелоцитов, палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов в пределах нормы. В целом клетки нейтрофильного ряда количественно составляют от 64,0% до 78,6%. Крайне низкое число клеток эозинофильного ряда — от 0,1% до 3,0%. Содержание клеток эритроидного ряда незначительно снижено — от 7,0% до 18,0%. Лейко-эритробластное соотношение имеет свои особенности и равно от 5:1 до 10:1. Индекс созревания эритробластов равен 1,0. Отмечается полное отсутствие тромбоцитов и мегакариоцитов. Во всех исследованных образцах (10) отмечалась нормальная клеточность костномозгового материала, в 2 случаях клеточность была снижена. Состав костного мозга полиморфный. Тип эритропоэзанормобластический. Гранулоцитарный росток в норме или расширен. Созревание нейтрофилов не нарушено. Эритроидный росток во всех случаях угнетен. Белый росток гиперплазирован.
Заключение
Полученные данные следует считать нормой для желтого костного мозга. Исследование особенностей желтого костного мозга, взятого из бедренной кости (в случае ампутации конечности), может быть использовано для более полного понимания процессов иммуногенеза, происходящих в организме.
В последнее десятилетие резко повысился интерес к изучению стволовых клеток, что невозможно без тонкого изучения костного мозга, как красного, так и желтого в целом. Понимание процессов, происходящих в микроокружении стволовых клеток, находящихся в костном мозге, даст нам возможность влиять на функциональное состояние этих клеток и управлять ими.
Стромой костного мозга является ретикулярная соединительная ткань, образующая микроокружение для кроветворных клеток. В настоящее время к элементам микроокружения относят также остеогенные, жировые, адвентициальные, эндотелиальные клетки и макрофаги. В отношении желтого костного мозга количество жировых клеток больше, чем в красном костном мозге.
Увеличение жировой ткани в костном мозге трубчатых костей связано с необходимостью ее присутствия для нормального функционирования костного мозга и формирования особенного микроокружения стволовых клеток, находящихся в костномозговой полости.
Ретикулярные клетки благодаря своей отростчатой форме выполняют механическую функцию, секретируют компоненты основного вещества (преколлаген, гликозаминогликаны, проэластин и микрофибриллярный белок) и участвуют в создании кроветворного микроокружения, специфического для определенных направлений развивающихся гемопоэтических клеток, выделяя ростовые факторы.
Остеогенными клетками называют стволовые клетки опорных тканей, остеобласты и их предшественники. Остеогенные клетки входят в состав эндоста и могут быть в костномозговых полостях. Остеогенные клетки также способны вырабатывать ростовые факторы, индуцировать родоначальные гемопоэтические клетки в местах своего расположения к пролиферации и дифференцировке.
Наиболее интенсивно кроветворение происходит вблизи эндоста, где концентрация стволовых клеток примерно в 2-3 раза больше, чем в центре костномозговой полости. Данная работа показывает ценность костного мозга трубчатых костей. Как известно, работа всего организма организована таким образом, что необходим постоянный обмен веществами между всеми частями тела, органами и тканями.
Эту функцию выполняет кровь. Именно в костном мозге происходит постоянное обновление компонентов крови — процесс образования новых кровяных телец трех видов: эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Вторая уникальная характеристика костного мозга — это наличие в его составе стволовых клеток, способных превращаться в клетки любого органа или любой ткани, присущей данному организму.
Эта особенность в настоящее время активно изучается и используется в самых инновационных методиках лечения заболеваний, до недавнего времени считавшихся неизлечимыми (в первую очередь онкологических). Все заболевания костного мозга относятся к тяжелым, поскольку несут серьезную угрозу жизни.
Нарушения в составе крови снижают способность организма адекватно реагировать на угрозы, приходящие извне; усложняется поддержание внутренней стабильности организма; нарушается продуктивность происходящих процессов; возникают дефицит или чрезмерное накопление определенных веществ в органах и тканях; угнетаются иммунные и нервно-психические реакции.
Самые тяжелые заболевания для лечения — это рак, в том числе и крови. Трансплантация костного мозга и стволовых клеток представляет собой процедуру, позволяющую проводить лечение рака очень высокими дозами прежде всего химиотерапевтических средств, но иногда и радиоактивного излучения.
Поскольку такое лечение постоянно разрушает костный мозг, оно в принципе представляется неосуществимым, ведь организм утрачивает жизненно важную способность продуцировать клетки крови.
Однако, если после лечения в организм вновь ввести здоровый костный мозг (вещество, продуцирующее кровь) или стволовые клетки (клетки-предшественники в костном мозге, которые, развиваясь, превращаются в клетки крови), возможны замена костного мозга и восстановление его способности к кроветворению.
Поэтому пересадки костного мозга и стволовых клеток позволяют проводить терапию высокими дозами для излечения конкретного рака, когда более низкие дозы бессильны. Существуют три вида трансплантации: аутологическая, предусматривающая использование костного мозга или стволовых клеток самого пациента, аллогенная — от родственных доноров и от неродственных доноров.
Трансплантацию костного мозга можно назвать классической. Цель удаления костного мозга заключается в получении содержащихся в нем клеток-предшественников (стволовых клеток), которые в процессе развития превращаются затем в различные компоненты крови.
До начала любого интенсивного лечения костный мозг удаляют из костей пациента или донора, после чего замораживают и хранят до использования. Необходимость наличия донора является трудной задачей, но, если имеется альтернативный вариант получения костного мозга, нужно его использовать и развивать. В клинической практике иногда создаются ситуации, когда приходится ампутировать нижнюю конечность. Целесообразно в данной ситуации заканчивать ампутацию извлечением костного мозга из ампутированной конечности с последующей аутологичной клеточной терапией. Полученный костный мозг можно использовать для создания банка стволовых клеток. Трансплантации криоконсервированных стволовых клеток остаются одним из эффективных методов коррекции костномозговой недостаточности различной этиологии и различных заболеваний, список которых увеличивается с каждым годом. Проведенное исследование показывает один из путей реализации этой возможности. Данная работа выполнена при поддержке Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности.
Рецензенты:
Селедцов В.И., д.м.н., профессор, директор центра медицинских биотехнологий Балтийского федерального университета им. И. Канта, г. Калининград;
Булычева Т.И., д.м.н., профессор, ФГБУ ГНЦ МЗ РФ, г. Москва.
Библиографическая ссылка
Николаева Л.П., Черданцев Д.В., Хват Н.С. ОСОБЕННОСТИ МИЕЛОГРАММЫ КОСТНОГО МОЗГА ТРУБЧАТЫХ КОСТЕЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 4. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=21082 (дата обращения: 14.05.2022).
Костный мозг человека | это… Что такое Костный мозг человека?
Костный мозг — важнейший орган кроветворной системы, осуществляющий гемопоэз, или кроветворение — процесс создания новых клеток крови взамен погибающих и отмирающих.
Он также является одним из органов иммунопоэза.
Для иммунной системы человека костный мозг вместе с периферическими лимфоидными органами является функциональным аналогом так называемой фабрициевой сумки, имеющейся у птиц.
Костный мозг — единственная ткань взрослого организма, в норме содержащая большое количество незрелых, недифференцированных и низкодифференцированных клеток, так называемых стволовых клеток, близких по строению к эмбриональным клеткам. Все другие незрелые клетки, например незрелые клетки кожи, всё же имеют большую степень дифференцировки и зрелости, чем клетки костного мозга, и имеют уже заданную специализацию.
Красный костный мозг
Gray's Anatomy Клетки красного костного мозга.
Красный, или кроветворный, костный мозг у человека находится, в основном, внутри тазовых костей и, в меньшей степени, внутри эпифизов длинных трубчатых костей и, в ещё меньшей степени, внутри тел позвонков. Он состоит из фиброзной ткани стромы и собственно кроветворной ткани. В кроветворной ткани костного мозга выделяют три ростка, или три клеточных линии (англ. cell lines), три популяции клеток, являющиеся родоначальниками соответствующих клеток крови — лейкоцитарный, эритроцитарный и тромбоцитарный ростки. Все эти клеточные ростки имеют общих предков — так называемые полипотентные стволовые клетки-предшественники, которые при созревании и дифференцировке идут по одному из трёх путей развития.
Костный мозг в норме защищён барьером иммунологической толерантности от уничтожения незрелых и созревающих клеток собственными лимфоцитами организма. При нарушении иммунологической толерантности лимфоцитов к клеткам костного мозга развиваются аутоиммунные цитопении, в частности аутоиммунные тромбоцитопении, аутоиммунные лейкопении, и даже апластическая анемия.
Количество полипотентных стволовых клеток, то есть клеток, которые являются самыми первыми предшественниками в ряду кроветворных клеток, в костном мозге ограничено, и они не могут размножаться, сохраняя полипотентность, и тем самым восстанавливать численность.
Ибо при первом же делении полипотентная клетка выбирает путь развития, и её дочерние клетки становятся либо мультипотентными клетками, у которых выбор более ограничен (только в эритроцитарный или лейкоцитарный ростки), либо мегакариобластами и затем мегакариоцитами — клетками, от которых отшнуровываются тромбоциты.
Чувствительность к цитостатикам и излучению
Клетки нормального костного мозга, подобно другим незрелым клеткам — клеткам злокачественных опухолей, а также стволовым клеткам кожи и слизистых, — обладают повышенной по сравнению с другими, более зрелыми, клетками организма чувствительностью к ионизирующим излучениям и цитостатическим противоопухолевым химиопрепаратам.
Но чувствительность клеток костного мозга всё же ниже чувствительности клеток злокачественных опухолей, что и позволяет применять химиотерапию и облучение, уничтожая злокачественные опухоли или тормозя их размножение и метастазирование при сравнительно меньшем (хотя во многих случаях и весьма значительном) повреждении костного мозга.
Особенно высокой, более высокой, чем у клеток нормального костного мозга, чувствительностью к химиотерапии обладают лейкозные клетки.
Те цитотоксические химиопрепараты, которые уничтожают или повреждают полипотентные клетки, обладают кумулятивным, то есть накапливающимся, повреждающим воздействием на костномозговое кроветворение. Ибо они приводят к исчерпанию невозобновимого костномозгового резерва первичных клеток-предшественников.
Подобный кумулятивный угнетающий эффект на костномозговое кроветворение характерен, в частности, для бусульфана и производных нитрозомочевины.
Передозировка любого из цитостатических агентов, обладающих кумулятивным действием на клетки-предшественники, вызывает необратимую аплазию костного мозга — апластическую анемию.
Проведение пункции.
И напротив, химиопрепараты, в основном повреждающие или уничтожающие более поздние промежуточные стадии развития кроветворных клеток, например мультипотентные клетки, почти не обладают кумулятивным угнетающим действием на костномозговое кроветворение — после прекращения химиотерапевтического воздействия численность костномозговых клеточных популяций полностью или почти полностью восстанавливается за счёт костномозгового резерва первичных клеток-предшественников. Таким свойством — относительно мало уничтожать невозобновимую популяцию первичных полипотентных клеток — обладает большинство противоопухолевых препаратов, например, циклофосфамид, цитозин-арабинозид. Именно это позволяет применять эти лекарства при опухолях и лейкозах.
Загрузка...
