Кафедра нормальной анатомии Тема Морфофункциональная характеристика иммунной системы

Кафедра нормальной анатомии Тема: Морфофункциональная характеристика иммунной системы, центральные и периферические органы иммунной системы Лектор: Кандидат медицинских наук, доцент Дюсембаева Асья Тулеубаевна

Цель: Изучить строение иммунной системы

Иммунология как наука началась с открытием Луи Пастера и работ Н. Н. Мечникова и на первых порах развивалась как инфекционная патология. В 50 -70 годы XX столетия больших успехов добилась теоретическая и клиническая иммунология. Однако глубокое изучение органов и структур, участвующих в иммунном процессе, было начато лишь в 70 годах прошлого столетия. Примерно в это время в морфологии появился термин «Иммунная система» . Иммунная система – это совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфоидных клеток тела. Лимфоидная система представляет собой морфологический синоним иммунной системы.

Гемопоэтическая ткань Центральной фигурой иммунной системы является лимфоцит. Ткань, в которой образуется клетки крови, называется гемопоэтической тканью. Она делится на: миелоидную и лимфоидную ткани. Миелоидная ткань в постнатальном онтогенезе располагается в полостях костей. Поэтому миелоидной тканью является костный мозг.

Костный мозг подразделяется на: красный и желтый. Красный костный мозг находится в губчатом веществе костей черепа, ребер, грудины, телах позвонков, в эпифизах трубчатых костей. Желтый костный мозг - в диафизах трубчатых костей. Красный костный мозг обязан своему цвету большому количеству эритроцитов, где они и вырабатываются. В желтом костном мозге не образуется никаких клеток крови, а их место занимают жировые клетки. Поэтому его и называют желтым костным мозгом. В эмбриогенезе костный мозг весь красный. После рождения красный костный мозг постепенно замещается желтым, но в определенных условиях часть желтого костного мозга может замещаться красным. Например: при длительных хронических кровопотерях, при гипоксии в условиях высокогорья.

Органы иммунной системы разделяются на центральные и периферические. К центральным органам относится – тимус (Тлимфоциты) и костный мозг (Влимфоциты). К периферическим органам миндалины, лимфатические узлы, селезенка, лимфоидные узелки дыхательных, пищеварительных (пейеровы бляшки, аппендикс) и мочеполовых путей.

Разбросанные по всему организму лимфоидные органы объединяются в единую иммунную систему по нескольким принципам: 1. Все они имеют общность происхождения. 2. В строении их обязательно присутствует лимфоидная ткань. 3. Общая функция- защита организма от всего чужеродного (микробов, вирусов, инородных белков, токсинов). 4. Для всех органов иммунной системы характерна ранняя закладка в эмбриогенезе, быстрое созревание и ранняя инволюция в постнатальном онтогенезе.

Центральные органы иммуногенеза имеют свои особенности, отличающие их от периферических: 1. В центральных органах из стволовых клеток костного мозга образуются лимфоциты различных популяций- В тимусе- Т -лимфоциты, в костном мозге- Влимфоциты. 2. Центральные органы находятся в хорошо защищенных местах. Костный мозг – в костях. Тимус – в грудной клетке. 3. В центральных органах лимфоидная ткань не образует бляшек и лимфоидных узелков.

Периферические органы иммуногенеза в отличие от центральных характеризуются следующими особенностями: Образованы лимфоидными узелками. По мере созревания лимфоидного узелка в центре В- зоны образуется светлый центр, так называемый герминативный центр размножения. Располагаются на путях возможного проникновения в организм чужеродных веществ, микроорганизмов и на путях миграции чужеродных веществ, образовавшихся в самом организме. Таким образом, развитие органов иммунной системы подчинено ряду закономерностей: 1. Все иммунные образования рано формируются в эмбриогенезе. 2. К моменту рождения все лимфоидные структуры в основном сформированы. Это очень важный момент, т. к. сразу после рождения ребенок остается один на один с внешней средой. Иммунная система должна быть в полной боевой готовности 3. Число и размеры лимфоидных образований в стенках внутренних органов после рождения быстро увеличиваются. В детском и подростковом возрасте достигает максимума. 4. Эти показатели уменьшаются в пожилом и старческом возрасте, что ведет к снижению защитных возможностей организма, его сопротивляемости чужеродным веществам.

Тимус - вилочковая железа, зобная железа Тимус является центральным органом иммунной системы. Он находится в верхнем отделе переднего средостения непосредственно за грудиной. В тимусе стволовые клетки, поступающие сюда из костного мозга с током крови, превращаются в Т-лимфоциты, ответственные за реакцию клеточного иммунитета. В дальнейшем Т-лимфоциты поступают в кровь и лимфу, покидают тимус и заселяют тимусзависимые зоны периферических органов иммуной системы (селезёнку, лимфатические узлы). Соединительная ткань образует перегородки, которые разделяют тимус на дольки. Септы распространяются только до границы коркового и мозгового вещества долек, поэтому в центральной части паренхима органа едина и мозговое вещество одной дольки переходит в мозговое вещество другой дольки. Паренхима тимуса представлена сетью эпителиальных клеток, между которыми находятся Т-лимфоциты, находящиеся на разных уровнях зрелости. Тимоциты сконцентрированы вдоль септ в корковом веществе, поэтому оно более темноокрашенно, чем мозговое. Мозговое вещество содержит тельца Гассаля, которые представляют собой концентрические пласты эпителиальных клеток.

костный мозг К центральным органам иммунной системы относят костный мозг, вырабатывающий В-лимфоциты, которые являются предшественниками антителообразующих клеток: плазмоцитов и лимфоцитов. С повышенной активностью они поступают в бурсозависимые зоны лимфатических узлов и селезёнки. В-лимфоциты выполняют функцию гуморального иммунитета, в котором основная роль принадлежит крови, лимфе, секретам желез, содержащим вещества (антитела).

Периферические органы иммунной системы Это прежде всего лимфоэпителиальное кольцо Пирогова – Вальдейера. Миндалины, образующие глоточное лимфоидное кольцо окружают вход из ротовой и полости носа в глотку: это парные небные миндалины, парные трубные. Непарные: язычная и глоточная. Каждая миндалина – это крупное скопление лимфоидной ткани, первым встречающееся с пищей и вдыхаемым воздухом. На поверхности миндалин при их соприкосновении с генетически чужеродными веществами происходит первое узнавание «чужого» благодаря чему миндалины оказываются первыми органами иммуногенеза, испытывающими антигенное воздействие на организм. В криптах миндалин задерживаются частицы пыли, слущенный эпителий. Здесь не только задерживаются, но и размножаются микроорганизмы, являющиеся источником непрерывного антигенного воздействия на эпителиальный покров миндалин. В ответ лимфоидная ткань миндалин при соприкосновении с антигенами продуцируют антитела. Всё это свидетельствует о том, что лишение миндалин организма без должных медицинских показаний не безразлично для иммунитета.

Многочисленные лимфоидные образования залегают в слизистых оболочках на протяжении всей пищеварительной трубки на близком расстоянии друг от друга. Сравнить их можно со сторожевыми постами, находящимся в стенках всех органов пищеварительной трубки под эпителием (глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишка). Они готовы оказать иммунную защиту в любой момент в случае антигенного воздействия на поверхность слизистой оболочки или в её толще. Лимфоидные узелки имеются и в толще слизистой оболочки и под слизистой основы практически всех полых внутренних органов. Именно слизистая оболочка первой взаимодействует с попадающими в организм веществами (пища, воздух, содержащий чужеродные частицы, продукты метаболизма). Легочная миндалина, кишечная миндалина (аппендикс). Многочисленные одиночные лимфоидные узелки расположены в органах мочевой и половой систем (мочевой пузырь, матка). Лимфоидные узелки, лимфоидные бляшки, одиночные лимфоидные узелки следуют рассматривать как первую линию иммунной защиты.

Те чужеродные вещества, которые «ускользнули» от иммунного контроля в стенках этих органов, попадают в ток лимфы и в кровоток. Оказавшись в просвете лимфатических капилляров, эти чужеродные вещества с током лимфы по лимфатическим сосудам следуют к регионарным для этих органов лимфатическим узлам. Лимфоузлы относятся ко второй линии иммунной защиты. В лимфатических узлах лимфа и находящиеся в ней вещества подвергаются иммунному контролю, чужеродные вещества задерживаются в петлях ретикулярной ткани, уничтожаются или откладываются в паренхиме лимфатических узлов. Для лимфы, образующейся в стенках тонкой кишки, второй линией иммунной защиты являются многочисленные брыжеечные лимфатические узлы. Лимфа от верхней конечности оттекает в подмышечные лимфатические узлы и т. д.

Селезенка- орган иммунной системы. Через селезенку человека ежеминутно протекает 700 -800 мл крови. Селезенку можно назвать фильтром кровеносной системы. Это единственный орган, лимфоидные образования которого (лимфоидные узелки, муфты, эллипсоиды) окружают конечные разветвления кровеносных сосудов и осуществляют иммунный контроль крови, протекающей по селезеночным сосудам из аорты в воротную вену. Селезенка является главным источником антител при внутривенном введении антигена. Частичная или полная утрата селезенки отнюдь не безразлична для организма, как это считалось раннее, а ведет к значительному повреждению иммунной системы. В организме человека за сутки образуются 10. 000 бластных клеток. Это потенциально раковые клетки. Они проходят через селезенку, где уничтожаются. Следовательно, селезенку правомочно считать третьей линией иммунной защиты.

Эволюция формировала систему иммунитета около 500 миллионнов лет. Этот шедевр природы восхищает гармонией и целесообразностью. Логика подсказывает, что система иммунитета защищает нас от инфекционных агентов: бактерий, вирусов и простейших, т. е. защищает организм от всего чужеродного. Но, в то же время стало понятным, что иммунная система необходима, в первую очередь, для защиты от своего, ставшего чужим, т. к. ежедневно в нашем организме возникают миллионы мутантных клеток, которые могут стать источником смертельных опухолей. Таким образом изучение строения иммунной системы и закономерностей иммунного ответа открывает возможности совершенствования существующих терапевтических схем, лечению онкологических заболеваний, а также позволяет делать прогрессивные шаги в области трансплантологии.

Расположение центральных и периферических органов иммунной системы в теле человека 1 - костный мозг; 2 — миндалины лимфоидного глоточного кольца; 3 — тимус; 4 — лимфатические узлы (подмышечные); 5 — селезенка; 6 — лимфоидная (пейерова) бляшка; 7 — аппендикс; 8 — лимфоидные узелки.

Миндалины – расположены в области корня языка, зева и носовой части глотки. Они представляют собой диффузные скопления лимфоидной ткани, содержащие небольших размеров более плотные клеточные массы – лимфоидные узелки

Глоточная миндалина (tonsilla pharyngealis), которая также называется аденоидной, залегает в верхней части задней стенки глотки и в области свода глотки. Слизистая оболочка, покрывающая глоточную миндалину, образует множественные поперечные складки, в борозды между которыми открываются выводные протоки глоточных желез. Под эпителием слизистой оболочки в диффузной по своему характеру лимфоидной ткани сосредоточены лимфоидные узелки.

Небная миндалина (tonsilla palatina) парная. Она располагается в миндаликовой ямке, представляющей собой небольшое углубление между небно-глоточной и небно-язычной складками полости рта, и прикрепляется к ней своим латеральным краем. На свободной медиальной поверхности располагается до 20 крипт, представляющих собой углубления в слизистой оболочке. В рабочей ткани небной миндалины содержатся лимфоидные узелки. Лимфоциты свободно перемещаются из толщи миндалины в ее слизистую оболочку и на свободную поверхность. Форма небной миндалины обусловила само название органа, так как напоминает миндальный орех.

Язычная миндалина (tonsilla lingualis) находится под эпителием слизистой оболочки корня языка. Лимфоидные узелки язычной миндалины имеют светлые центры и образуют около 80– 90 бугорков на поверхности корня языка, приподнимая его слизистую оболочку. Между бугорками располагаются крипты, в которые открываются выводные протоки слизистых желез языка.

Трубная миндалина (tonsilla tubaria) парная. Она располагается позади устья глоточного отверстия слуховой трубы в слизистой оболочке носовой части глотки. В месте ее залегания образуется трубный валик. Количество лимфоидных узелков в лимфоидной ткани трубной миндалины незначительно.

Лимфоидные узелки червеобразного отростка (noduli lymphatici aggregati appendicis vermiformis) находятся в слизистой оболочке и подслизистой основе стенки аппендикса и образуют практически единый слой. Групповые лимфоидные узелки состоят из одиночных лимфоидных узелков, располагающихся, как правило, в 2– 3 ряда. Общее число одиночных узелков достигает 500. В возрасте 16– 18 лет количество узелков уменьшается, что объясняется возрастными изменениями, а после 60 лет узелки становятся единичными. На рисунке поперечный срез червеобразного отростка

Лимфоидные бляшки тонкой кишки (Peyer's patches) - овальные узелковые скопления лимфоидной ткани, располагающиеся в толще слизистой оболочки и в подслизистой основе тонкой кишки.

Одиночные лимфоидные узелки имеются в толще слизистой оболочки и подслизистой основы органов пищеварительной системы, а также в стенках мочеточников, мочевого пузыря.

Схема строения лимфоидного узелка в стенке тонкой кишки. 1 — мантия лимфоидного узелка; 2 — центр размножения лимфоидного узелка; 3— мышечная пластинка слизистой оболочки; 4 — слизистая оболочка кишки; 5 — ворсинки кишки.

Строение лимфатического узла 1 — приносящий лимфатический сосуд; 2 — выносящие лимфатические сосуды; 3 — корковое вещество; 4 — артерия; 5 — вена; 6 — капсула; 7 — мозговое вещество; 8 — ворота лимфатического узла; 9 — трабекулы; 10 — паракортикальная зона; 11 — промежуточный мозговой синус; 12 — промежуточный корковый синус; 13 — лимфатический узелок

Врождённый иммунитет Приобретённый иммунитет Столкновение с инфекцией приводит к немедленной максимальной реакции Клеточные и гуморальные звенья Реакция неспецифична Между контактом с инфекцией и максимальным ответом латентный период Обнаруживается практически у всех форм жизни Специфическая реакция, привязанная к чужеродному антигену Не обладает иммунологической памятью Столкновение с чужеродным агентом приводит к иммунологической памяти

Тимус является эпителиальным органом, развивается из энтодермы. Закладка тимуса у человека происходит в конце первого месяца внутриутробного развития из эпителия глоточной кишки, в области главным образом III и IV пар жаберных карманов в виде тяжей многослойного эпителия. Сразу после образования зачатка тимуса начинается его колонизация клетками костного мозга. Помимо предшественников тимоцитов в орган мигрируют макрофаги и дендритные клетки. Все эти клетки имеют мезенхимное происхождение. Таким образом, тимус как самостоятельный орган формируется из трех зародышевых листков: эктодермы, мезодермы и эндодермы Дистальная часть зачатков III пары, утолщаясь, образует тело тимуса, а проксимальная вытягивается, подобно выводному протоку экзокринной железы. В дальнейшем тимус обособляется отжаберного кармана. Правый и левый зачатки сближаются и срастаются

Загадки тимуса На рисунке схематически изображена возрастная инволюция тимуса. При сохранении размеров органа объем истинно тимической ткани (зеленый цвет) прогрессивно снижается в первые годы жизни и почти полностью замещается жировой тканью (желтый цвет) к 50 годам. Вместе с тем не вызывают сомнения объективные данные, свидетельствующие об очень быстрой возрастной инволюции тимуса, то есть об утрате тимуса с возрастом. В течение первых 50 лет жизни ежегодно теряется по 3% истинно тимической ткани, которая постепенно замещается жировой и соединительной тканью. Соответственно снижается и продукция Тлимфоцитов. Самая высокая продукция Т-лимфоцитов сохраняется до двух лет, а затем быстро падает. Возрастная инволюция тимуса происходит не только у человека.

Различия между детским и взрослым организмом: После рождения и в течение всей жизни человека костный мозг является единственным кроветворным органом. У ребенка красный (активный) костный мозг располагается во всех костях скелета, а с 3 -4 -летнего возраста начинается постепенное его замещение на жировой, и у взрослого человека красный костный мозг располагается в губчатых костях скелета и эпифизах трубчатых костей. Схематическое изображение структурной организации костного мозга: 1 - синусоиды, 2 - центральная вена, 3 - артерия, 4 - кость, 5 - гемопоэтическая ткань.

Иммунитет (от лат. immunitas – освобождать от чего-либо) – это физиологическая функция, которая обуславливает невосприимчивость организма к чужеродным антигенам. Иммунитет человека делает его невосприимчивым по отношению ко многим бактериям, вирусам, грибкам, гельминтам, простейшим, различным ядам животных. Кроме того, иммунитет обеспечивает защиту организма от раковых клеток.

Также различают клеточный и гуморальный иммунитет. Клеточный иммунитет направлен на уничтожение чужеродных клеток и тканей и обусловлен действием Т-киллеров. Типичным примером клеточного иммунитета является реакция отторжения чужеродных органов и тканей, в частности кожи, пересаженной от человека человеку. Гуморальный иммунитет обеспечивается образованием АТ и обусловлен в основном функцией Влимфоцитов.