Кістковий мозок. Ембріональний розвиток кісткового мозку.Червоний кістковий мозок.
Кістковий мозок (medulla osseum, bone marrow) - центральний кровотворний орган, у якому перебуває популяція, що самопідтримується, стовбурних кровотворних кліток (СКК) і утворяться клітини як мієлоїдного, так і лімфоїдного ряду.
Розвиток
Кістковий мозок у людини з'являється вперше на 2-м місяці внутрішньоутробного періоду в ключиці ембріону, потім на 3-4 -м місяці він утвориться в плоских кістках, що розвиваються, а також у трубчастих кістках кінцівок - лопатках, тазових костях, потиличної кістки, ребрах, грудині, костях основи черепа й хребцях, а на початку 4-го місяця розвивається також у трубчастих кістках кінцівок. До 11-й тижня це остеобластичний кістковий мозок, що виконує остеогенну функцію. У даний період кістковий мозок накопичує стовбурні клітини, а клітини строми з остеогенними потенціями створюють мікросередовище, необхідну для диференціровки стовбурних кровотворних клітин. В 12-14-тижневого ембріона людини відбуваються розвиток і диференціровка навколо кровоносних судин гемопоетичних клітин. В 20-28-тижневого плоду людини у зв'язку з інтенсивним розростанням кісткового мозку відзначається посилена резорбція кісткових поперечин остеокластами, у результаті чого утвориться кістково-мозговой канал, а червоний кістковий мозок одержує можливість рости в напрямку епіфізів. До цього часу кістковий мозок починає функціонувати як основний кровотворний орган, причому більша частина кліттн, що утворяться в ньому, відноситься до еритроїдного ряду гемопоезу.
У зародку 36 тижнів розвитку в кістковому мозку діафизу трубчастих кісток виявляються жирові клітини. Одночасно з'являються вогнища кровотворення в епіфізах.
Кістковий мозок класифікується на червоний та жовтий
Червоний кістковий мозок
Червоний кістковий мозок (medulla ossіum rubra) є кровотворною частиною кісткового мозку. Він заповнює губчату речовину плоских і трубчастих кісток і в дорослому організмі становить у середньому близько 4 - 5% загальної маси тіла. Червоний кістковий мозок має темно-червоний колір і напіврідку консистенцію, що дозволяє легко приготувати з нього тонкі мазки на склі. Він містить стовбурні кровотворні клітини (СКК) і дифферон гемпотич кліток эритроидного, гранулоцитарного й мегакариоцитарного ряду, а також попередники В- і Т-лимфоцитів. Стромою кісткового мозку є ретикулярна сполучна тканина, що утворить мікрооточення для кровотворних кліток. У цей час до елементів мікрооточення відносять також остеогенні, жирові, адвентиційні, ендотеліальні клітини й макрофаги.
Ретикулярні клітини завдяки своїй відростчастій формі виконують механічну функцію, секретують компоненти основної речовини - преколлаген, глікозаміноглікани, проеластин і мікрофибрилярний білок і беруть участь у створенні кровотворного мікрооточення, специфічного для певних напрямків що розвиваються гемопоетичних кліток, виділяючи ростові фактори.
Остеогенними клітинами називають стовбурні клітини опорних тканин, остеобласти і їхні попередники. Остеогенні клітини входять до складу ендосту й можуть бути в костномозкових порожнинах. Остеогенні клітини також здатні виробляти ростові факторів, индукувати родоначальні гемопоетичні клітини в місцях свого розташування до проліферації й диференціровки. Найбільш інтенсивне кровотворення відбувається поблизу ендосту, де концентрація стовбурних кліток приблизно в 3 рази більше, ніж у центрі костномозкової порожнини.
Адипоцити(жирові клітини) є постійними елементами кісткового мозку.
Адвентиційні клітини супроводжують кровоносні судини й покривають більше 50% зовнішньої поверхні синусоїдних капілярів. Під впливом гемопоетинів (еритропоетин) і інших факторів, вони здатні скорочуватися, що сприяє міграції кліток у кровоток.
Ендотеліальні клітин судин кісткового мозку беруть участь в організації строми й процесів кровотворення, синтезують коллаген ІV типу, гемопоетини. Ендотеліоцити, що утворюють стінки синусоїдних капілярів, безпосередньо контактують із гемопоетичними й стромальными клітинами завдяки переривчастій базальній мембрані. Ендотеліоцити здатні до скорочувальних рухів, які сприяють виштовхуванню клітин крові в синусоїдні капіляри. Після проходження клітин у кровоток пори в ендотелії закриваються. Ендотеліоцити виділяють колонієстимулюючі фактори (КСФ) і білок фібронектин, що забезпечує прилипання клітин одна до одної й субстрату.
Макрофаги в кістковому мозку представлені неоднорідними за структурою й функціональними властивостями клітинами, але завжди збагаченими лізосомами й фагосомами. Деякі з популяцій макрофагів секретують ряд біологічно активних речовин (еритропоетин, колонієстимулюючі фактори, інтерлейкіни, простагландини, інтерферон і ін.). Макрофаги за допомогою своїх відростків, що проникають через стінки синусів, уловлюють із кровотока залізовмісне з'єднання (трансферрин) і далі передають його що розвиваються еритроїдним клітинам для побудови гемінової частини гемоглобіну.
Міжклітинна речовина - у кістковому мозку ця речовина містить коллаген ІІ, ІІІ й ІV типу, гликопротеїни, протеоглікани й ін.
Гемопоетичні клітини або кровотворні диферони становлять паренхіму червоного кісткового мозку.
121. Червоний кістковий мозок .Кровотворні диферони. Жовтий кістковий мозок
Гемопоетичні клітини або кровотворні диферони становлять паренхіму червоного кісткового мозку.
Еритропоез у ссавців і людини протікає в кістковому мозку в особливих морфофункціональних асоціаціях, що одержали назву еритробластичних острівців.
Еритробластичний острівець складається з макрофагу, оточеного еритроїдними клітинами. Еритроїдні клітини розвиваються з колонієутворюючої еритроїдної клітини (КОЕ-Е), що вступила в контакт із макрофагом кісткового мозку. КОЕ-Е й клітини, що утворюються з неї - від проеритробласту до ретикулоциту - утримуються в контакті з макрофагом його рецепторами - сиалоадгезинами.
Макрофаги служать свого роду "годувальниками" для еритробластів, сприяють нагромадженню в безпосередній близькості від еритробластів і надходженню в них еритропоетину, вітамінів кровотворення (вітаміну D3), молекул ферритина. Макрофаги острівців фагоцитують ядра, виштовхнуті еритробластами при їхньому дозріванні й здатні повторно приєднувати КОЕ- Е й формувати навколо себе нове вогнище еритропоезу.
У міру дозрівання еритробласти відділяються від острівців і після видалення ядра (енуклеації) проникають через стінку венозних синусів у кровоток. Стінки синусів складаються з ендотеліальних сплощених кліток, пронизаних щільовидними отворами, або порами, у які проникають формені елементи крові й плазма. Серед ендотеліальних кліток є фіксовані макрофаги.
Гранулоцитопоез
Гранулоцитопоетичні клітини також утворюють острівці, головним чином по периферії костномозкової порожнини. Незрілі клітини гранулоцитарних рядів оточені протеогліканами. У процесі дозрівання гранулоцити депонуються в червоному кістковому мозку, де їх налічується приблизно в 3 рази більше, ніж еритроцитів, і в 20 разів більше, ніж гранулоцитів у периферичній крові.
Тромбоцитопоез
"Гіганти червоного кісткового мозку дають карликів крові" - Мегакаріобласти й мегакаріоцити розташовуються в тісному контакті із синусами так, що периферична частина їхньої цитоплазми проникає в просвіт судини через пори. Відділення фрагментів цитоплазми у вигляді тромбоцитів (кров'яних пластинок) відбувається безпосередньо в кров'яне русло.
Лимфоцитопоез і моноцитопоез
Серед острівців кліток мієлоїдного ряду зустрічаються невеликі скупчення костномозкових лімфоцитів і моноцитів, які оточують кровоносну судину.
У звичайних фізіологічних умовах через стінку синусів кісткового мозку проникають лише дозрілі формені елементи крові. Мієлоцити й еритробласти попадають у кров тільки при патологічних станах організму. Причини такої виборчої проникності стінки судин залишаються недостатньо ясними, але факт проникнення незрілих кліток у кров'яне русло завжди служить вірною ознакою розладу костномозкоового кровотворення.
Жовтий кістковий мозок
Жовтий кістковий мозок (medulla ossіum flava) у дорослих перебуває в діафізах трубчастих кісток. У його складі перебувають численні жирові клітини (адипоцити).
Завдяки наявності в жирових клітках пігментів типу ліпохромів кістковий мозок у діафізах має жовтий колір, що й визначає його назву. У звичайних умовах жовтий кістковий мозок не здійснює кровотворної функції, але у випадку більших крововтрат або при деяких патологічних станах організму в ньому з'являються вогнища мієлопоезу за рахунок диференціровки принесених сюди із кров'ю стовбурних і напівстовбурних клітин крові.
Різкої межі між жовтим і червоним кістковим мозком не існує. Невелика кількість адипоцитів постійно зустрічається й у червоному кістковому мозку. Співвідношення жовтого й червоного кісткового мозку може мінятися залежно від віку, умов харчування, нервових, ендокринних і інших факторів.
122.Червоний кістковий мозок. Васкулярізація, інервація
Васкулярізація кісткового мозку.
Кістковий мозок забезпечується кров'ю за допомогою судин, що проникають через окістя в спеціальні отвори в компактній речовині кістки. Увійшовши в кістковий мозок, артерії розгалуджуються на висхідну й спадну галузі, від яких радіально відходять артеріоли. Спочатку вони переходять у вузькі капіляри (2-4 мкм), а потім в області ендосту тривають у широкі тонкостінні із щільоподібними порами синуси (діаметром 10-14 мкм). Із синусів кров збирається в центральну венулу. Постійне зіяння синусів і наявність щілин в ендотеліальноу шарі обумовлюються тим, що в синусах гідростатичний тиск трохи підвищений, тому що діаметр вени, що виносить, менше в порівнянні з діаметром артерії. До базальної мембрани із зовнішньої сторони прилежать адвентиційні клітини, які, однак, не утворюють суцільного шару, що створює сприятливі умови для міграції кліток кісткового мозку в кров. Менша частина крові проходить із боку періосту в канали остеонів, а потім в ендост і синус. По мірі контакту з кістковою тканиною кров збагачується мінеральними солями й регуляторами кровотворення.
Кровоносні судини становлять половину (50%) маси кісткового мозку, з них 30% доводиться на синуси. У кістковому мозку різних костей людини артерії мають товсту середню й адвентиційну оболонки, численні тонкостінні вени, причому артерії й вени рідко йдуть разом, частіше нарізно. Капіляри бувають двох типів: вузькі 6-20 мкм і широкі синусоїдні (або синуси) діаметром 200-500 мкм. Вузькі капіляри виконують трофічну функцію, широкі є місцем дозрівання еритроцитів і виходу в кровоток різних клітин крові. Капіляри вистелені ендотеліоцитами, що лежать на переривчастій базальній мембрані.
У кровопостачанні кісткового мозку беруть участь артерії, що кровоснабжають кістку. Тому характерно множинність його кровопостачання. Артерії проникають у костномозговую порожнина й діляться на дві галузі: дистальну й проксимальну. Ці гілочки спірально закручуються навколо центральної вени кісткового мозку. Артерії розділяються на артеріоли, що відрізняються невеликим діаметром, для них характерне відсутність прекапілярних сфінктерів. Капіляри кісткового мозку діляться на щирі капіляри, що виникають у результаті дихотомічного розподілу артеріол, та синусоїдні капіляри, що продовжують щирі капіляри. Синусоїдні капіляри лежать здебільшого поблизу ендосту кістки й виконують функцію селекції зрілих клітин крові й виділення їх у кровоток, а також беруть участь у заключних етапах дозрівання клітин крові, здійснюючи вплив на них через молекули клітинної адгезії
Іннервація. В іннервації беруть участь нерви судинних сплетень, нерви м'язів і спеціальні нервові провідники до кісткового мозку. Нерви проникають у кістковий мозок разом із кровоносними судинами через кісткові канали. Далі залишають їх і тривають як самостійні гілочки в паренхімі в межах осередків губчатої речовини кістки. Вони розгалужуються на тонкі волоконця, які або знову вступають у контакт із костномозковими судинами й кінчаються на їхніх стінках, або закінчуються вільно серед клітин кісткового мозку.
Вікові зміни. Червоний кістковий мозок у дитячому віці заповнює епіфізи й діафізи трубчастих кісток і перебуває в губчатій речовині плоских кісток. Приблизно в 12-18 років червоний кістковий мозок у діафизах заміщується жовтим. У похилому віці кістковий мозок (жовтий і червоний) набуває слизуватої консистенції й тоді називається желатинозним кістковим мозком. Слід зазначити, що цей вид кісткового мозку може зустрічатися й у більше ранньому віці, наприклад при розвитку кісток черепа й обличчя.
Регенерація. Червоний кістковий мозок володіє високої фізіологічної й репаративной регенераційною здатністю. Джерелом утворення гемопоэтических кліток є стовбурні клітини, що перебувають у тісній взаємодії з ретикулярної стромальной тканиною. Швидкість регенерації кісткового мозку значною мірою пов'язана з мікрооточенням і спеціальними ростстимулюючими факторами гемопоезу.