ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА

I. Функции

1) интегрирующая

2) регуляторная

II. Некоторые общие понятия эндокринологии

1) Функциональная структура системы

2) Эндокринные железы (железы внутренней секреции) человека и их классификация

а) определение

- органы, части органов или отдельные клетки, специализированные на выработке особых биологически активных веществ (гормонов) и выделяющие их во внутреннюю среду организма

б) классификации

1. Формальная

ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ

центральные периферические

нейросекреторные ядра эпифиз гипофиз гипофиззависимые гипофизнезависимые

гипоталамуса

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 - кора надпочечников

2 - эндокринная часть гонад

3 - щитовидная железа (фолликулярные клетки)

4 - щитовидная железа (парафолликулярные клетки)

5 - околощитовидные железы

6 - мозговое вещество надпочечников

7 - эндокринная часть поджелудочной железы

8 - тимус (вилочковая железа)

9 - диффузная эндокринная система

2. Генетическая

- нейроэктодермальные: нейро-секреторные ядра гипоталамуса, нейрогипофиз, эпифиз, парафолликулярные клетки щитовидной железы, мозговое вещество надпочечников, часть клеток диффузной эндокринной системы

- кожно-эктодермальные: аденогипофиз, тимус

- кишечно-энтодермальные: щитовидная железа (кроме парафолликулярных клеток), околощитовидные железы, эндокринная часть поджелудочной железы, часть клеток диффузной эндокринной системы

- производные целомического эпителия: корковое вещество надпочечников.

3) Гормоны и их классификация

а) определение

- особые биологически активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции и обладающие следующими свойствами: высокая физиологическая активность, специфичность действия, дистантность действия

б) классификация

- по масштабу действия:

= системные (действуют в масштабе всего организма; пр.: инсулин, тироксин и др.)

= тканевые (радиус действия, как правило, ограничен тканью, в которой они образуются; пр.: медиаторы воспаления - гистамин и др.)

= клеточные (синтезируются в одном компартменте клетки, а действую - в другом; пр.: циклические мононуклеотиды, эйкозаноиды)

- по химической природе

= производные аминокислот (тироксин, адреналин, норадреналин)

= пептидные гормоны (инсулин, глюкагон, адренокртикотропный гормон)

= производные холестерина (стероидные гормоны: половые гормоны, минералокортикоиды, глюкокортикоиды)

= производные ненасыщенных жирных кислот (эйкозаноиды)

= вещества нуклеиновой природы (циклические мононуклеотиды)

Примечание. Несмотря на огромное различие в химическом строении, гормоны разных химических групп имеют много общего в организации функциональной структуры. Так, в идеальном случае в молекуле гормона можно выделить адресный участок, или гаптон, отвечающий за прикрепление всей молекулы к месту специфического гормонального воздействия. Гаптон сам по себе никаким биологическим эффектом не обладает. Другой участок гормональной молекулы называется актоном. Именно актон вызывает физиологические эффекты гормона в клетке-мишени, но сам по себе без гаптона актон не может присоединяться к регулируемой клетке. И наконец, в состав гормональной молекулы может входить целый ряд участков, защищающих эту молекулу от воздействия разрушающих ферментов, усиливающих или ослабляющих гормональный эффект. Эти участки молекулы получили название акцессорных.

4) Механизмы действия гормонов

- механизмы действия гормонов включают в себя сложные комплексы биохимических и биофизических процессов, характеризующихся выраженной спецификой для конкретных гормонов.

- общим звеном механизмов действия гормонов является то, что они начинаются с образования комплекса “гормон-рецептор”; последний запускает последующий каскад реакций, многократно усиливая первичный сигнал (именно этим объясняется чрезвычайно высокая физиологическая активность гормонов).

- рецепторы представляют собой сложные белки, которые могут локализоваться в плазмалемме (мембранные рецепторы), цитоплазме (цитоплазматические рецепторы) и ядре (ядерные рецепторы).

- гормоны, взаимодействующие с рецепторами плазмалеммы, сравнительно быстро (мин - часы) реализуют свой физиологический эффект (пр.: пептидные гормоны); механизм действия опосредован промежуточными биологически активными агентами (ц-АМФ и ц-ГМФ), образующимися в плазмалемме и поступающими в цитоплазму, где они, изменяя хим. структуру определенных белков, запускают ту или иную цепь биохимических реакций.

- гормоны, взаимодействующие с ядерными рецепторами, реализуют свой физиологический эффект значительно медленнее (сут – месяцы; пр.: тироксин, стероидные гормоны); механизм действия связан с избирательной активацией определенных генов ядерной ДНК.

5) Общая морфологическая характеристика желез внутренней секреции

- не имеют выводных протоков

- не имеют железистых концевых отделов

- пронизаны капиллярами, внешне напоминающие синусоидные капилляры, но по строению стенки соответствующие капиллярам висцерального типа; для них характерны: непрерывная базальная мембрана, прерывистый эндотелий, большой диаметр; такие микрососуды обеспечивают замедленный кровоток и интенсивный обмен веществ и газов между кровью и тканью желез; несмотря на невысокую скорость линейного кровотока суммарный объем крови, протекающей через эндокринные железы может достигать больших величин (например, через щитовидную железу за 1 мин “прокачивается” 1\25 всей циркулирующей крови)

- клетки рабочей паренхимы могут быть организованы в виде фолликулов (пр.: щитовидная железа), тяжей (пр.: околощитовидные железы), неупорядоченных скоплений клеток (пр.: мозговое вещество надпочечников)

6) Морфофункциональная характеристика конкретных эндокринных желез

План разбора

1. Источник развития в эмбриогенезе

2. Анатомическая характеристика

3. Гистологическая характеристика

4. Гормоны и их физиологическая роль

5. Явления избыточной секреции гормонов

6. Явления недостаточной секреции гормонов

Нейросекреторные ядра гипоталамуса

1) Источник развития в эмбриогенезе

- нейроэктодерма

2) Морфологическая характеристика

- объемные скопления тел нейросекреторных нейронов в гипоталамической области промежуточного мозга

- нейросекреторные нейроны отличаются от обычных нервных клеток наличием в цитоплазме секреторных гранул, расположением комплекса Гольджи “напротив” устья аксона, по которому транспортируется нейросекрет, и существованием особого аксовазального контакта (специализированного окончания аксона на капилляре, посредством которого нейрон “выгружает” гормоны в кровь)

I группа нейросекреторных ядер гипоталамуса (крупноклеточные ядра: супраоптическое, паравентрикулярное)

- аксоны клеток данной группы ядер выходят за пределы гипоталамуса, направляются к гипофизу и заканчиваются в его задней доле; здесь они образуют специализированные контакты с кровеносными капиллярами

- гормоны: 1) вазопрессин (антидиуретический гормон)

= снижает интенсивность мочеобразования в почках

= поддерживает тонус гладкой мускулатуры сосудов

= принимает участие в нейрофизиологических механизмах долговременной памяти и некоторых поведенческих реакций

2) окситоцин

= вызывает сокращение гладкой мускулатуры матки и молочной железы (в женском организме), а также гладких миоцитов в стенке семяотводящих путей (в мужском организме)

- Нарушения, связанные с недостаточной секрецией

= дефицит вазопрессина (антидиуретического гормона) приводит к развитию несахарного диабета.

II группа нейросекреторных ядер гипоталамуса (мелкоклеточные: аркуатное. вентромедиальное)

- аксоны нейронов формируют контакты на капиллярах (первичная капиллярная сеть) вблизи самих ядер (в области срединного возвышения гипоталамуса)

- капилляры на выходе из ядер собираются в венулу, которая направляется к гипофизу и в его передней доле распадается на вторичную капиллярную сеть (венозную); назначение данной капиллярной сети заключается в доставке гормонов к секреторным клеткам передней доли гипофиза

- гормоны: рилизинг-гормоны; включают два семейства: одни стимулируют (либерины), другие тормозят (статины) секреторную деятельность клеток передней доли гипофиза.

Эпифиз

1) Источник развития в эмбриогенезе

- нейроэктодерма

2) Морфологическая характеристика

- шишковидный вырост промежуточного мозга

- покрыт соединительнотканной капсулой; имеет дольчатое строение

- паренхима железы состоит из крупых (светлых) и мелких (темных) железистых клеток (пинеалоцитов), а также глиальных клеток

- в зрелом возрасте в строме появляются округлые интенсивно окрашивающиеся слоистые структуры – эпифизарные конкреции (мозговой песок)

3) Гормоны и их физиологическая роль

а) гормоны: мелатонин, серотонин, гистамин, норадреналин, пептидные гормоны (антигонадотропный - вазотоцин и др.)

б) функции:

- является главным регулятором биоритмов (суточных, лунно-месячных и др.)

- играет важную роль в процессах становления половой системы в детском и подростковом возрасте

- принимает участие в регуляции психических процессов (сна, памяти и др.)

- участвует в регуляции пигментного обмена

- принимает участие в регуляции минерального метаболизма (в частности, обмена калия)

- принимает участие в регуляции иммунных реакций (поддерживает достаточно высокую активность иммунитета)

- гормоны эпифиза (главным образом, мелатонин) выступают в роли антиоксидантов (нейтрализуют свободные радикалы)

Гипофиз

1) Источники развития в эмбриогенезе

- кожная эктодерма (выпячиваине эпителия ротовой бухты - карман Ратке) — источник развития передней и средней доли

- нейроэктодерма - источник развития задней доли

2. Анатомическое и гистологическое строение

- бобовидное образование, располагающееся в специальной ямке одной из костей основания черепа

- состоит из двух частей: аденогипофиза (образованного передней, промежуточной и туберальной долями) и нейрогипофиза (образованного задней долей).

Функциональную морфологию, профиль гормонов и их физиологическую роль целесообразно рассмотреть для каждой доли гипофиза отдельно.

Передняя доля

а) Гистологическое строение

- клеточные тяжи, состоящие из различно окрашивающихся клеток (аденоцитов) - продуцентов различных гормонов

- классификация аденоцитов

АДЕНОЦИТЫ

хромофильные хромофобные

(собирательная группа: хромофильные

аденоциты, выделевшие секрет; кам-

биальные элементы)

ацидофильные базофильные

соматотропы лактотропы гонадотропы тиротропы кортикотропы

(СТГ) (ЛТГ) (ЛГ и ФСГ) (ТТГ) (АКТГ)

б) Гормоны и их физиологическая роль

- АКТГ (адренокортикотропный гормон) - регулирует деятельность коры надпочечников (точнее, клеток пучковой и сетчатой зон, клетки клубочковой зоны находятся под контролем ренин-ангиотензиновой системы)

- ТТГ (тиреотропный гормон) - регулирует работу фолликулярных клеток щитовидной железы

- СТГ (соматотропный гормон, гормон роста) - контролирует процессы роста и дифференцировку тканей, органов и организма в целом

- ГТГ (гонадотропные гормоны: лютеонизирующий и фолликулостимулирующий гормоны) - контролируют процесс полового созревания, регулируют деятельность половых желез (образование гамет, секрецию половых гормонов), молочных желез, играют важную роль в протекании овариально-ментструальных циклов в женском организме

- ЛТГ(лактотропный гормон; синоним: лютеотропный г.) - регуляция секреции молока молочными железами; пролонгирует функционирование желтого тела в яичнике.

в) Нарушения, связанные с недостаточной секрецией

- дефицит соматотропного гормона ведет к развитию гипофизарной карликовости

г) Изменения, вызванные избыточной секрецией

- выработка избыточных количеств соматотропного гормона приводит к гигантизму

- избыточная продукция тиреотропного гормона сопровождается развитием тиреотоксикоза (базедовой болезни).

Промежуточная (средняя) доля

а) Гистологическое строение

- клетки паренхимы организованы в виде трабекул; имеются также фолликулы (кистозные полости с коллоидом)

б) Гормоны и их физиологическая роль

- меланоцитстимулирующий гормон (интермедин) - контролирует пигментный обмен в покровах и сетчатке глаз

- липотропин - участие в регуляции метаболизма жиров.

Задняя доля

а) Гистологическое строение

- представлена множеством окончаний аксонов нейронов нейросекреторных ядер I группы, кровеносных капилляров, на которых они образуют аксовазальные контакты, а также вспомогательными клетками – питуицитами (особые отростчатые глиоциты, организованные в виде сети; выполняют опрную и трофическую функции)

б) Гормоны и их физиологическая роль

- собственных гормонов не вырабатывает, является депо для гормонов нейросекреторных ядер I группы - окситоцина и вазопрессина

Щитовидная железа

1) Источники развития в эмбриогенезе.

- кишечная энтодерма - дает начало всем клеткам паренхимы, кроме парафолликулярных

- нейроэктодерма - является источником парафолликулярных клеток.

Примечание. По происхождению в эмбриогенезе данная железа (также как и околощитовидные и тимус) относится к группе бронхиогенных желез — производных жаберных карманов.

2) Морфологическая характеристика

- непарный орган, имеющий форму щита или подковы, состоит из двух долей, соединенных перемычкой (располагается над гортанью)

- имеет полимерное строение, состоит из множества структурно-функциональных единиц - фолликулов

- фолликул представляет собой полый пузырек, заполненный гелеобразной субстанцией - коллоидом; стенка фолликула образована фолликулярными клетками, к которым снаружи местами примыкают (и частично “вклиниваются” между ними, но никогда не достигают коллоида) парафолликулярные клетки

- гормонопродуцирующими клетками паренхимы являются: фолликулярные (тироксин, трийодтиронин), парафолликулярные (кальцитонин), СИ-клетки (соматостатин), апудоциты (нейроамины – серотонин и др.).

- в состав паренхимы железы входят интерфолликулярные клетки, выполняющие роль камбиальных элементов

• морфология фолликулов в различных функциональных состояниях

а. Гиперфункция

= небольшие размеры фолликула

= высокий фолликулярный эпителий

= бледный коллоид

= много резорбционных вакуолей

б. Гипофункция

= большие размеры фолликула

= низкий фолликулярный эпителий

= интенсивно окрашенный коллоид

= мало резорбционных вакуолей (или отсутствуют)

в. Нормофункция.

В органе имеется гематотиреоидный барьер, отграничивающий полость фолликула (коллоид) от полости капилляра (кровь): эндотелий капилляра — базальная мембрана капилляра — базальная мембрана фолликула — фолликулярный эпителий с герметизирующими межклеточными (плотными) контактами.

3) Гормоны и их физиологическая роль

а) тироксин и трийодтиронин (вырабатываются фолликулярными клетками)

- регуляция энергетического обмена (мишенью для гормонов являются митохондрии всех клеток организма)

- участие в регуляции процессов роста и дифференцировки тканей и органов

- обеспечение баланса между процессами возбуждения и торможения в нервной системе

б) тиреокальцитонин (кальцитонин; вырабатывается парафолликулярными клетками)

- участие в регуляции фосфорно-кальциевого обмена (способствует отложению кальция в костной ткани, усиливает всасывания данного элемента в кишечнике и его реабсорбцию в канальцевом аппарате почки, снижает уровень кальция в крови)

4) Нарушения, связанные с недостаточной секрецией

а) дефицит тироксина и трийодтиронина приводит у взрослых людей к развитию микседемы, у детей - к кретинизму; симптомы микседемы: полнота, рыхлость тела, лунообразное лицо, заторможенность поведения, пониженная температура тела, нарушение детородной функции

5) Изменения, вызванные избыточной секрецией

а) избыток тироксина и трийодтиронина сопровождается развитием тиреотоксикоза (базедовой болезни); основные симптомы: увеличение размеров щитовидной железы, пучеглазие, повышенная раздражимость, учащенное сердцебиение, похудание.

Околощитовидные железы

1) Источник развития в эмбриогенезе

- кишечная энтодерма

2) Морфологическая характеристика

- 2-6 гороховидных образования, располагающихся на поверхности или в толще щитовидной железы; покрыты капсулой, имеют дольчатое строение

- паренхима образована переплетающимися между собой клеточными тяжами (клетки – паратироциты)

- классификация паратироцитов

ПАРАТИРОЦИТЫ

главные оксифильные

(функция неизвестна)

темные светлые

(активные) (неактивные)

3) Гормоны и их физиологическая роль

- паратгормон; принимает участие в регуляции фосфорно-кальциевого обмена (усиливает процесс “рассасывания” костной ткани, повышает концентрацию кальция в крови), антагонист тиреокальцитонина

4) Явления избыточной секреции

- избыток паратгормона приводит к вымыванию кальция из костей (при этом уровень его в крови увеличивается), повышению их ломкости; кроме того, в этих условиях отмечается отложение камней в почках.

5) Явления недостаточной секреции (гопипаратиреоз)

- дефицит паратгормона приводит к снижению уровня кальция в крови, повышению нервной и мышечной возбудимости, тоническим судорогам, нарушению свертываемости крови.

Надпочечники

1) Источники развития:

- целомический эпителий дает начало корковому веществу

- нейроэктодерма является источником развития мозгового вещества

2) Морфофункциональная характеристика

• анатомия: парный орган полулунной формы, состоящий из коркового и мозгового вещества, и располагающийся над верхним полюсом почки

Корковое вещество

- особенности строения: клетки паренхимы организованы в виде тяжей, формирующих морфофункциональные зоны (клубочковую, пучковую и сетчатую, каждая из которых секретирует определенную группу гормонов); на границе клубочковой и пучковой зон располагаются камбиальные элементы в виде самостоятельного слоя (суданофобный слой; камбиальные клетки также содержатся под капсулой органа); на границе коркового и мозгового вещества находится Х-зона — остаток (рудимент) фетальной коры, функционирующей только до рождения.

- гормоны и их физиологическая роль

а) минералокортикоиды (вырабатываются в клубочковой зоне; их продукция находится под контролем ренин-ангиотензиновой системы, а не АКТГ !).

= участие в регуляции водно-электролитного обмена

б) глюкокортикоиды (вырабатываются в пучковой зоне; синтез — по контролем АКТГ).

= участие в регуляции углеводного обмена (регулируют процесс превращения белков в углеводы)

= участие в регуляции липидного обмена (регулируют процесс расщепления жиров)

= участие в регуляции кровообращения (повышают чувствительность гладкой мускулатуры сосудов к норадреналину)

= участие в регуляции иммунных реакций

= обладают противовоспалительным действием

в) андроген-стероидный гормон (аналог мужских половых гормонов; (вырабатывается в сетчатой зоне; синтез — по контролем АКТГ).

= играет важную роль в регуляции становления половой системы в детском возрасте

= вырабатывается в порядке компенсации при недостаточности эндокринной функции половых желез.

Мозговое вещество

- особенности строения: гормонпродуцирующие клетки (хромаффинноциты) образуют неупорядоченное множество, пронизанное синусодными капиллярами; выделяют А- и Н- хромаффинноциты (различаются по ультраструктуре секреторных гранул, синтезируют адреналин и норадреналин соответственно), нейросекреторные клетки (вырабатывают нейроамины); имеются также ганглиозные клетки (вегетативные нейроны) и поддерживающие клетки

- особенность иннервации (снабжается преганглионарными симпатическими нервными волокнами)

- гормоны и их физиологическая роль

а) адреналин и норадреналин

= участвуют в регуляции кровообращения: расширяют сосуды головного и спинного мозга, сердца, скелетных мышц и сужают - внутренних органов

= усиливает сердечную деятельность (повышает частоту сокращений)

= участвует в регуляции углеводного обмена (усиливает процесс расщепления гликогена)

= вызывает сокращение селезенки

= расширяет зрачок

б) адреномедуллин (участвует в регуляции артериального давления)

в) энкефалины и другие нейропептиды

Диффузная эндокринная система

1) Источник развития:

- нейроэктодерма

- эмбриональные структуры, дающие начало эпителию соответствующих полых органов (все 3 зародышевых листка)

2) Морфологическая характеристика

- множество одноклеточных эндокринных желез в составе слизистых оболочек полых органов (пишеварительного тракта, воздухоносных путей, мочеточников и др.); при этом наибольшая концентрация этих клеток отмечается в желудочно-кишечном тракте, а в его пределах - в двенадцатиперстной кишке (которую образно называют “гипофизом” диффузной эндокринной системы); следует заметить, что по суммарной клеточной биомассе диффузная эндокринная система превосходит все прочие эндокринные структуры организма вместе взятые

- в зависимости от наличия или отсутствия непосредственного контакта с полостью органа эндокринные клетки подразделяются на клетки открытого и закрытого типов.

3) Гормоны и их физиологическая роль.

- вырабатывают две группы гормонов: нейроамины (серотонин и др.) и пептидные гормоны (гастрин, секретин и др.).

- с помощью гормонов, продуцируемых клетками диффузной эндокринной системы, прежде всего, осуществляется местная регуляция (совместно с нервным аппаратом) физиологических процессов, протекающих в ткани, органе, комплексе функционально связанных органов (например, гастро-дуоденальной системе - комплексе, включающем в себя желудок, проксимальный отдел тонкой кишки, печень и поджелудочную железу)

- кроме того, следует иметь в виду, что эти гормоны выполняют ряд функций в масштабе всего организма; системное действие гормонов обусловлено их тесными взаимосвязями с щитовидной железой, корой надпочечников, инсулярным аппаратом поджелудочной железы, а также некоторыми структурами ЦНС (в первую очередь, гипоталамусом)

- число открытых гормонов диффузной эндокринной системы превышает 50; рассмотрим некоторые наиболее изученные из них:

= секретин (вырабатывается S-клетками двенадцатиперстной и тощей кишки под действием ионов Н+ пищевой массы, поступившей из желудка; с током крови достигает поджелудочной железы, где стимулирует секрецию бикарбонатов и воды экзокринными структурами органа; в результате этого нейтрализуется кислая среда содержимого начального отдела кишечника и создаются оптимальные условия для работы пищеварительных ферментов)

= гастрин (вырабатывается G-клетками преддверия желудка под действием химических, механических (растяжение) и нервных стимулов; по внутриорганным путям микроциркуляции достигает желез фундального отдела желудка и стимулирует секрецию ими соляной кислоты и пепсина)

= холецистокинин (вырабатывается I-клетками двенадцатиперстной и тощей кишки под действием жирной пищи, поступившей из желудка; оказывает стимулирующее действие на гладкую мускулатуру желчного пузыря и железистую ткань экзокринной части поджелудочной железы).

СИСТЕМА КРОВИ

I. Функциональная структура системы

СИСТЕМА КРОВИ

кровь органы кроветворения

и иммунной защиты

ОРГАНЫ КРОВЕТВОРЕНИЯ И ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ

центральные периферические

вилочковая красный лимфатические миндалины селезенка лимфоидная

железа костный мозг узлы ткань слизис-

тых оболочек

Источники развития: мезенхима дает начало крови и лимфе, а также всем кроветворным органам, кроме тимуса, который раз­вивается из кожной эктодермы.

II. Функции крови:

— транспортная (перенос газов, метаболитов, конечных про­дуктов обмена, гормонов и др.);

— защитная (некоторые клетки крови способны к фагоцитозу, в плазме крови находятся антитела и др. гуморальные компоненты защитных систем организма);

— cвертывающая;

— источник всех жидких сред организма (лимфы, межклеточ­ной жидкости и др.).

III. Функции органов кроветворения:

— образование форменных элементов крови;

— утилизация продуктов распада клеток крови;

— защитная (фагоцитоз, иммунитет);

— поддержание генетического гомеостаза организма (обеспе­чивают генетическую “чистоту” организма, уничтожая клетки соб­ственного организма с искаженной вследствие мутаций антиген­ной структурой).

IV. Органы кроветворения и иммунной защиты

1. Основные представления о процессе кроветворения.

— В соответствии с современной теорией кроветворения (которая называется унитарной) все форменные элементы крови происходят из клеток одного вида — стволовых клеток крови (СКК), находящихся в красном костном мозге.

— Система гемопоэза включает 2 типа и 8 ростков:

ГЕМОПОЭЗ

МИЕЛОПОЭЗ ЛИМФОПОЭЗ

эритро- грануло- моно- тромбо- В- лимфоцитопоэз Т- лимфоцитопоэз

цитопоэз цитопоэз цитопоэз цитопоэз

образование образование образование

нейтрофилов эозинофилов базофилов

— Процесс кроветворения включает шесть этапов (стадий). Каждому этапу соответствует свой класс клеток: СКК, полу­стволовые клетки, унипотентные (коммитированные), клетки-бласты (морфологически идентифицируемые), созревающие (дифференцирующиеся) клетки, зрелые форменные элементы

— Первые пять классов (из перечисленных выше) называются клетками-предшественниками.

2. Кроветворные органы

1) Общая схема структурной организации

КРОВЕТВОРНЫЙ ОРГАН

строма паренхима

рыхлая сосуды нервы кроветворная ретикулярная

соединительная ткань ткань

ткань

Примечание. Особенностью гистологического строения кроветворных органов является наличие в составе их паренхимы ретикулярной (в слу­чае тимуса — ретикулоэпителиальной) соединительной ткани, входящей в состав микроокружения – особого клеточного комплекса, выпол­няющего ряд специальных функций: 1) трофика собственно кроветвор­ной ткани; 2) разграничение групп созревающих форменных элемен­тов, относящихся к различным дифферонам - линиям дифференцировки; 3) являются “химическими маяками” для рециркулирующих клеток крови (лимфо­цитов и др.). Постоянными элементами микроокружения являются макрофаги, липоциты, эндотелиоциты

• Особая конструкция микроциркуляторного русла: сосуществу­ют две капиллярные сети — из капилляров соматического типа (трофическая сеть) и из широких синусоидных (для выхода зрелых форменных элементов в кровь) (исключение составляет тимус — в нем встре­чаются только капилляры соматического типа).

• Наличие большого числа клеток-бластов (созревающие фор­менные элементы на разных стадиях развития).

2) Центральные органы кроветворения

• Общая морфофункциональная характеристика

- Наибольшая функциональная активность приходится на перинатальный период онтогенеза

- Имеют антиген-непроницаемый барьер

- Отмечается массовая гибель гемоцитов (отражение процесса отбраковки дефектных клекток)

- В них осуществляется антиген-независимый этап пролиферации и дифференцировки лимфоцитов.

- Выполняют регуляторные функции.

Красный костный мозг

• Локализация: между костными трабекулами губчатого веще­ства трубчатых и плоских костей.

• Особенности строения:

- сотообразная структура (за счет оби­лия жировых клеток)

- особые структуры микроциркуляторного русла – посткапиллярные синусы – места отбраковки дефектных гемоцитов

- антиген-непроницаемый барьер (см. рис.)

• Функции: кроветворная (все типы и ростки кроветворения), иммунная (место образования предшественников В- и Т-лимфоцитов; дифференцировка и дозревание Т-лимфоцитов происхо­дит в тимусе), регуляторная

Тимус (вилочковая железа)

• Локализация: за грудиной.

• Возрастная динамика: наибольшего развития достигает в дет­ском возрасте; после полового созревания претерпевает постепен­ную инволюцию. К старости почти полностью замещается жиро­вой тканью, но поскольку значительная часть Т-лимфоцитов пред­ставлена долгоживущими клетками, способными при встрече с антигеном к избирательной пролиферации, возрастная атрофия тимуса не приводит к катастрофическому снижению иммунитета.

• Особенности строения:

- покрыт соединительнотканной кап­сулой, отходящие от нее перегородки делят орган на дольки (ложные). В каж­дой дольке различают корковое и мозговое вещество. Паренхима долек образована предшественниками Т-лимфоцитов (мигриро­вавшими в тимус из красного костного мозга), Т-лимфоцитами на различных стадиях дифференцировки и ретикулоэпителиальной тканью. Характерной особенностью мозгового вещества является наличие слоистых эпителиальных телец Гассаля (функция неизвестна).

- антиген-непроницаемый барьер (см. рис.)

• Функции:

— кроветворная (является органом, где происходит антиген-независимая пролиферация и дифференцировка Т-лимфоцитов, предшественники которых мигрирую­т в орган из красного костного мозга);

— иммунная:

а) выступает в роли “банка данных” — хранилища инфор­мации об антигенах, с которыми контактировал организм на протяжении онтогенеза;

б) выполняют “цензорную” функцию (распознает и унич­тожает клетки собственного организма с искаженной — в результате соматических мутаций — антигенной структурой);

— эндокринная: секретирует ряд гормонов и гормоноподобных веществ (тимозин, тимулин и др.), стимулирующих размножение и дифференцировку Т-лим­фоцитов и регулирующих определенные звенья иммунного ответа.

3) Периферические кроветворные органы

Лимфатический узел

• Локализация: по ходу лимфатических сосудов.

• Особенности строения

- Орган бобовидной формы, с выпук­лой стороны к лимфатическому узлу подходят несколько прино­сящих лимфатических сосудов, на противоположной стороне на­ходятся ворота, через которые выходит выносящий лимфатиче­ский сосуд и вены, и входят артерия и нервы.

- Покрыт соедини­тельнотканной капсулой, от которой в глубь органа отходят трабекулы.

- В паренхиме различают корковое и мозговое вещество, первое образовано сферическими по форме лимфоидными фол­ликулами (узелками), представляющими собой плотные скопле­ния лимфоцитов, второе — мякотными шнурами — ветвящимися и анастомозирующими тяжами, состоящими из множества лим­фоцитов. Тканевый состав паренхимы: кроветворная ткань (В-лим-фоциты, плазмоциты, макрофаги и др.) и ретикулярная ткань.

- Топография Т- и В- зон (см. рис.)

- Пространства, по которым лимфа движется в пределах узла, на­зываются синусами (различают краевой, промежуточный корковый, промежуточный мозговой и центральный синусы). Синусы выстланы береговыми клетками – особыми эндотелиоподобными клетками, способными к фагоцитозу (предположительно представляют собой уплощенные ретикулярные клетки).

• Функции:

— кроветворная (образование лимфоцитов);

— защитная (фильтрация лимфы, фагоцитоз, участие в им­мунном ответе — в лимфатических узлах происходит антиген-зависимый этап пролиферацииии и дифференцировки лимфоцитов, а также плазматизация - процесс превраще­ния В-лимфоцитов в плазмоциты - продуценты антител).

Селезенка

• Локализация: в левом подреберье, по ходу кровеносных сосу­дов.

• Особенности строения: самый крупный периферический кро­ветворный орган. Покрыта брюшиной и капсулой из соединительной ткани с высоким содержанием гладких миоцитов (придают органу способность к сокращению). От капсулы в глубь органа от­ходят трабекулы, анастомозирующие между собой. В паренхиме различают белую и красную пульпу: первая представлена множе­ством лимфоидных фолликулов (узелков), вторая — кровеносны­ми сосудами, ретикулярной тканью и лежащими в узлах после­дней селезеночными тяжами — особыми клеточными ассоциатами, в состав которых входят эритроциты, тромбоциты, лейкоци­ты, макрофаги, плазмоциты и др. Считается, что именно в селе­зеночных тяжах происходит разрушение старых форменных эле­ментов крови, в первую очередь эритроцитов и кровяных пласти­нок.

- Топография Т- и В- зон (см. рис.)

- Внутриорганное сосудистое русло и особенности его организации (см. рис.)

Основные звенья: селезеночная артерия, трабекулярные артерии, пульпарные артерии, центральные артерии, кисточковые артерии, гильзовые артерии (снабжены мышечными сфинктерами), гемокапилляры*, венозные синусы, пульпарные вены, трабекулярные вены (безмышечного типа), селезеночная вена (* - большинство гемокапилляров переходят в венозные синусы, некоторая часть – открывается непосредственно в ретикулярную ткань)

• Функции: кроветворная (образование лимфоцитов), защит­ная (фагоцитоз, участие в им­мунном ответе - антиген-зависимый этап пролиферацииии и дифференцировки лимфоцитов), депонирующая (оперативное депо крови, накопление тромбоцитов), разрушение старых и поврежденных эритроцитов и кровяных пластинок.

Миндалина

• Локализация: в зависимости от топографии различают гло­точную (1), трубные (2), язычную (1) и нёбные (2) миндалины (всего – 6).

• Особенности строения: миндалина относится к так называе­мым лимфоэпителиальным органам и представляет собой скоп­ление лимфоидных фолликулов (узелков) вокруг пальцеобразно­го (или щелеобразного) врастания эпителия в подлежащую со­единительную ткань; имеет собственную капсулу.

• Функции: кроветворная (образование лимфоцитов), защит­ная (фагоцитоз, местный иммунитет).

V. Иммунитет

1. Некоторые исходные понятия.

— Антиген (АГ) — вещество, несущее чужеродную генетиче­скую информацию (белки и сложные полисахариды).

— Антитело (AT) — белок класса иммуноглобулинов, выраба­тывается плазматическими клетками, взаимодействует с компле­ментарным (соответствующим) АГ и нейтрализует его.

— Иммунокомпетентные клетки — клетки, принимающие непосредственное участие в механизмах иммунной (специфиче­ской) защиты. В зависимости от выполняемых функций их под­разделяют на 4 группы:

а) антиген-представляющие клетки — клетки, “узнающие” АГ и передающие информацию о его структуре следующему звену иммуногенеза – лимфоцитам и др.; к ним относятся: макрофаги, дендритные АГ-представляющие клетки, клетки Лангерганса и др.

б) эффекторные клетки (сами разрушающие АГ или выраба­тывающие AT, нейтрализующие АГ — соответственно Т-киллеры и плазматические клетки);

в) регуляторные клетки (лимфоциты-хелперы и лимфоциты-супрессоры);

г) клетки памяти.

2. Иммунитет — комплекс клеточных и гуморальных реакций, направленных на поддержание генетического гомеостаза и на специфическое узнавание и уничтожение инородных биологи­ческих объектов или продуктов реализации их генома, несу­щих чужеродную информацию.

1) Классификация типов иммунитета

- По происхождению

ИММУНИТЕТ

врожденный приобретенный

(пр.: у человека к

чуме крупного

рогатого скота)

естественный искусственный

пассивный активный пассивный активный

(путем передачи (в результате пере- (иммунизация; (вакцинация;

антител от матери несенного ифекци- в результате врезультате

к плоду через пла- онного заболевания; введения в ор- введения в ор-

центу; пр.: к кори) пр.: к краснухе) ганизм готовых ганизм ослаб-

антител; пр.: к ленных возбу-

дифтерии) дителей или

их компонен-

тов; пр.: к

столбняку)

- По физиологическому механизму:

ИММУНИТЕТ

клеточный гуморальный

(эволюционно более древний; (эволюционно более молодой;

ведущую роль играют Т-лимфоциты; ведущую роль играют В-лимфоциты;

эффекторное звено – Т-киллеры) эффекторное звено – антитела)

2) Принципиальная схема развития иммунного ответа.

• Предшественники Т- и В-лимфоцитов образуются из СКК в красном костном мозге, при этом первые из них мигрируют и претерпевают дальнейшие превращения в тимусе, в то время как вторые продолжают развитие в костном мозге. Достигнув опреде­ленной стадии дифференцировки, Т- и В-лимфоциты выходят в кровеносное русло, мигрируют в периферические кроветворные органы и сохраняются там до контакта с АГ. Число их разновидностей огромно (не менее 10 000), причем каждая разновидность лимфоцитов

может взаимодействовать только с определенным АГ (и снабжена соответ­ствующими поверхностными рецепторами). Такая “коллекция” лимфоцитов формируется на протяжении всего онтогенеза в результате мутационного процесса.

• “Запуск” гуморального иммунитета, как правило, происходит при проникновении в организм патогенных микробов. АГ микро­организма взаимодействует с антиген-представляющей клеткой (в роли которой чаще всего выступает макрофаг), которая имеет соответствующие ему рецепторы. Такие макрофаги погло­щают АГ, частично расщепляют его, “обнажая” антигенную де­терминанту (эпитоп - участок молекулы АГ, на которую будут вырабаты­ваться антитела). Далее антигенная детерминанта в комплексе со специальным белком встраивается в плазмалемму, причем таким образом, что ее поверхность, предназначенная для взаимодей­ствия с другими клетками, оказывается обращенной наружу. За­тем в контакт с макрофагом, имеющим на своей поверхности антигенную детерминанту, вступает Т-лимфоцит, что сопровож­дается его активацией. Активированный Т-лимфоцит выделяет вещества, которые стимулируют избирательное размножение В-лимфоцитов и их дифференцировку в плазматические клетки. Об­разовавшаяся популяция плазмоцитов приступает к выработке антител, способных реагировать и нейтрализовать данный АГ.

• Активация механизмов клеточного иммунитета, как прави­ло, происходит при попадании в организм чужеродных клеток (пересадка органов), инфицировании клеток вирусом и появле­нии опухолевых клеток. Первый этап иммунного ответа фактичес­ки аналогичен таковому в случае гуморального иммунитета и сво­дится к поглощению и модификации АГ макрофагом. Да­лее макрофаг с имеющейся на его поверхности антигенной детерминантой “выбирает” из множества Т-лимфоцитов те клетки, которые снабжены комплементарными рецепторами, и вступает во взаимодействие с ними. В результате этого контакта данная раз­новидность Т-лимфоцитов получает мощный стимул к размноже­нию и дифференцировке, в результате чего формируется популя­ция Т-киллеров, запрограммированных на “атаку” конкретного АГ.

• Как в случае гуморального, так и в случае клеточного имму­нитета в процессе размножения и дифференцировки лимфоцитов образуется некоторое количество соответственно В- и Т-клеток памяти, которые и составляют материальную основу “базы дан­ных” иммунной системы. Именно благодаря фиксации информа­ции об АГ, с которыми сталкивался организм на протяжении онтогенеза, при повторном контакте с ними ответная реакция иммунного аппарата развивается значительно быстрее и с боль­шей эффективностью.

• Регуляторные механизмы иммунитета исключительно слож­ны и многообразны и реализуются на разных уровнях структур­ной организации организма: генном, эпигеномном, тканевом и организменном. Следует специально отметить важную роль в регуляции иммунитета особых информационных молекул (цитокинов), посредством которых клетки обмениваются сигналами на всех этапах развития иммунного ответа.

• Принимая во внимание теснейшую взаимную связь между иммунной системой, с одной стороны, и нервной и эндокрин­ной системами, с другой, в настоящее время принято считать, что существует единая нейроэндокринно-иммунная регуляторная си­стема, обеспечивающая структурную и генетическую целостность организма и координацию всех его функциональных отправлений.