Строение иммунной системы. центральные и периферические органы иммунной системы. миело- и лимфопоэз.
Цель работы - Изучить строение, функции иммунной системы человека, ее центральные и периферические органы, иммунопоэз и иммунокомпетентные клетки.
Иммунная система (лимфатическая система) – это совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфатических клеток тела.
Лимфоидные органы – это функциональные тканевые образования, в которых образуются и приобретают иммунную специфичность иммунные клетки.
Среди органов иммунной системы различают:
1. Центральные органы: красный костный мозг, вилочковая железа (тимус).
2. Периферические органы: лимфатические узлы, селезенка.
3. Система лимфоэпителиальных образований слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, дыхательных и мочеполовых путей: местноассоциированная лимфоидная ткань: бронхассоциированная (БАЛТ), кожноассоциированная (КАЛТ), кишечноассоциированная (КиЛТ, пейеровы бляшки).
Рис. 1. Иммунная система человека.
ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
Центральные органы иммунной системы расположены в хорошо защищенных от внешних воздействий местах. Это органы воспроизведения клеток иммунной системы, в которых происходит «рождение», размножение (пролиферация), дифференцирование и обучение иммунокомпетентных клеток (ИК-клеток).
Костный мозг является одновременно органом кроветворения и органом иммунной системы. Общая масса костного мозга равна 2,5-3 кг. Выделяют красный и желтый костный мозг:
Красный костный мозг (ККМ) – центральный орган кроветворения и иммуногенеза. Содержит самоподдерживающуюся популяцию стволовых клеток. Красный костный мозг находится в ячейках губчатого вещества плоских костей и в эпифизах трубчатых костей.
В красном костном мозгу происходят все стадии миелопоэза, т.е. образование: эритроцитов, гранулоцитов (нейтрофилов, эозинофилов, базофилов), моноцитов и тромбоцитов; а кроме того, здесь же происходят и многие события лимфопоэза, такие как: антигеннезависимое созревание В-лимфоцитов и образование предшественников Т-лимфоцитов, мигрирующих далее в тимус для окончательного антигеннезависимого созревания.
В каждом из этих 8 направлений миело- и лимфопоэза выделяют 6 классов клеток:
I. стволовые клетки крови,
II. полустволовые клетки,
III. унипотентные клетки,
IV. бласты,
V. созревающие клетки,
VI. зрелые клетки.
Основные клетки иммунной системы – иммунокомпетентные клетки – ИКК – это лимфоциты (Т и В), фагоциты, гранулоциты, моноциты, нормальные клетки, антигенпрезентирующие клетки.
Задание 1. Рассмотрите под микроскопом микропрепарат красного костного мозга. Зарисуйте и обозначьте основные структуры красного костного мозга.
Рис. 1. Красный костный мозг (Кортиев орган) – срез головы зародыша мыши
Окраска: гематоксилин-эозин
1 – гемопоэтические клетки;
2 – мегакариоциты;
3 – синусоидные капилляры;
4 – эндотелиоциты;
5 – костные балки.
Задание 2. Объясните приведенную схему образования клеток крови и иммунной системы.
Рис. 2. Образование клеток крови и иммунной системы.
Тимус (вилочковая железа) – центральный орган иммунной системы. В нём происходит дифференцировка Т-лимфоцитов из предшественников, поступающих из красного костного мозга. Расположен в грудной полости, позади верхней части грудины. Состоит из двух неодинаковых по форме и размеру долей, которые плотно прижаты друг к другу. Снаружи он покрыт капсулой из соединительной ткани, вглубь органа от нее отходят тяжи, перегородки, которые делят всю ткань железы на маленькие дольки. В вилочковой железе различают наружное (более темное) корковое вещество, где господствуют лимфоциты, и центральное (светлое) мозговое вещество, где располагаются железистые клетки. Клеточный состав тимуса полностью обновляется в среднем за 4 дня.
Задание 3. Рассмотрите под микроскопом микропрепарат тимуса. Зарисуйте и обозначьте основные структуры.
Рис. 3. Тимус ребенка.
Окраска: гематоксилин-эозин.
1 – капсула;
2 – перегородки;
3 – долька;
4 – корковое вещество;
5 – мозговое вещество.
ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
Периферические органы иммунной системы расположены на путях возможного внедрения в организм чужеродных веществ или на путях следования таких веществ, образовавшихся в самом организме. В этих органах локализуются ИК-клетки, прошедшие «обучение» в центральных органах иммунной системы и непосредственно осуществляющие иммунный надзор.
Лимфатические узлы – периферические органы иммунной системы, выполняющие роль биологических фильтров. Они располагаются по ходу лимфатических сосудов. В каждом узле выделяют корковое и мозговое вещество. В корковом веществе есть В-зависимые зоны и Т-зависимые зоны. В мозговом есть только Т-зависимые зоны.
Задание 4. Рассмотрите под микроскопом микропрепарат лимфатического узла. Зарисуйте и обозначьте основные структуры лимфатического узла.
Рис. 4 .Лимфатический узел.
Окраска гематоксилин-эозин.
1 – капсула;
2 – краевой синус;
3 – вторичные лимфатические узелки (корковое вещество);
4 – мозговое вещество.
Задание 5. Заполните таблицу «Расположение основных лимфатических узлов».
| Название узла | Расположение | Органы (области) от которых идет отток лимфы в лимфоузел |
Селезёнка – паренхиматозный зональный орган. Является самым крупным органом иммунной системы, кроме того, выполняет депонирующую функцию по отношению к крови. Располагается слева от желудка, в левом подреберье, на пути тока крови по главным магистральным сосудам. Ежедневно через нее проходит около 800 мл крови. Это мощный фильтр для чужеродных белков, погибших форменных элементов и микроорганизмов, попавших непосредственно в кровоток. Селезенка является главным источником антител при внутривенном введении антигена. Именно в селезенке раньше, чем в каком-либо ином органе, в ответ на введение антигенных частиц начинается синтез IgM.
Селезёнка покрыта капсулой из плотной соединительной ткани, которая содержит гладко-мышечные клетки, позволяющие ей при необходимости сокращаться. Паренхима представлена двумя функционально различными зонами: белой и красной пульпой. Белая пульпа составляет 20 %, представлена лимфоидной тканью. Здесь имеются В-зависимые и Т-зависимые зоны. Красная пульпа составляет 80 %. Она выполняет следующие функции:
- Депонирование зрелых форменных элементов крови.
- Контроль состояния и разрушения старых и повреждённых эритроцитов и тромбоцитов.
- Фагоцитоз инородных частиц.
- Обеспечение дозревания лимфоидных клеток и превращение моноцитов в макрофаги.
Задание 6. Рассмотрите под микроскопом микропрепарат селезенки. Зарисуйте и обозначьте основные структуры селезенки.
Рис. 6. Селезенка кошки.
Окраска: гематоксилин-эозин.
1 – лимфатический узелок;
2 – центральная артерия;
3 – периартериальная зона (содержит Т-клетки на разных стадиях антигензависимой дифференцировки);
4 – герминативный центр, или реактивная зона - светлая область в центре узелка (делящиеся В-иммунобласты);
5 – мантийная зона - область вокруг двух предыдущих зон с высокой концентрацией малых лимфоцитов (В-клетки памяти и проплазмоциты);
6 – краевая, или маргинальная зона - переходная область вокруг узелка (В- и Т-клетки).
СИСТЕМА ЛИМФОЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
Лимфоидные образования глотки - это 6 миндалин лимфоидного глоточного кольца. Каждая миндалина - это довольно крупное скопление лимфоидной ткани. Поверхность миндалин неровная, складки называются криптами. Они задерживают частички пищи, пыли и т.д. Микроорганизмы попадая сюда, могут размножаться, что служит сигналом для запуска иммунологических реакций.
Лимфоидные образования органов дыхания
В стенках органов дыхания, в которые вместе с воздухом попадают чужеродные частицы, имеется хорошо развитый аппарат иммунной защиты. Это скопления лимфоидной ткани расположенные в слизистой оболочке гортани, трахеи и бронхов под покровным эпителием, а также рассеянные в слизистой оболочке довольно многочисленные клетки лимфоидного ряда, получившие название лимфоидной ткани, ассоциированной с бронхами.
Скопления лимфоидной ткани (лимфоидные узелки) зависят от возраста, а также функционального состояния организма
Лимфоидные образования пищевода
В толще складок слизистой оболочки пищевода, а также между ними, в глубине его борозд расположены лимфоидные узелки. Находясь на пути пищевых масс и антигенного воздействия, лимфоидные узелки осуществляют контроль и защиту стенок органа от генетически чужеродного материала. Лимфоидные узелки формируют цепочки на всем протяжении органа, повторяя извилистый ход складок. Кроме того, в стенках пищевода присутствуют так называемые диффузно рассеянные клетки лимфоидного ряда, залегающие между цепочками.
Лимфоидные образования желудка
В слизистой оболочке желудка обнаруживаются лимфоциты, относящиеся к В- и Т- популяциям, плазматические клетки и макрофаги. На разных этапах онтогенеза скопления лимфоидных узелков в различных частях желудка колеблется.
Лимфоидные образования кишечника
Лимфоидные образования в стенках толстой и тонкой кишок имеют анатомические особенности. Строение и иммунологическая функция этих органов соответствуют физиологическому назначению тонкой и толстой кишок.
Лимфоидный аппарат включает в себя: лимфоидные (пейеровы бляшки), одиночные лимфоидные узелки, диффузно расположенные лимфоциты. У начала толстой кишки, располагается червеобразный отросток с его лимфоидными узелками.
Лимфоидные образования мочевыводящих путей
Лимфоидные скопления (узелки) в стенках мочевыводящих путей выполняют «сторожевые» функции по отношению к тем чужеродным веществам, которые попадают в них извне восходящим путем или образуются в верхних их отделах.
Задание 7.Сформулировать и записать в тетрадь ответы на вопросы:
1. Почему дети с недоразвитым тимусом погибают вскоре после рождения?
2. Почему старость называют естественным иммунодефицитом Т-системы?
3. Почему селезенку называют «кладбищем эритроцитов»?
4. Почему при поражении костного мозга в результате радиоактивного излучения нарушения происходят во всех популяциях лимфоидных клеток?
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2