Иммунная система представляет собой совокупность лимфоидных органов и скоплений лимфатических клеток в различных тканях организма. В цельную систему они связаны за счет кровеносной системы и сети лимфатических сосудов. Помимо защитных функций иммунная система играет значительную роль в поддержании гомеостаза – с лимфой выводятся продукты обмена и токсины из тканей.
К другим функциям лимфатической системы относят:
- Регуляция водного баланса в тканях. Через лимфатические сосуды проходит достаточно большой объем жидкости, при их повреждении возникают серьезные отеки;
- Поддержание гомеостаза;
- Продукция гормонов и гормоноподобных соединений.
Все органы иммунной системы делятся на центральные и периферические. Некоторые ученые относят скопления лимфоидной ткани к отдельной группе – системе лимфоэпителиальных образований. Но, по большому счету, они также относятся к периферическим органам.
Такое разделение носит несколько искусственный характер, так как все компоненты иммунной системы работают в тесной взаимосвязи и обеспечивают комплексную защиту человека от внешних и внутренних угроз (инфекций, ядов, регулярно появляющихся раковых клеток).
Центральные органы иммунной системы
К главным органам иммунной системы относят вилочковую железу и красный костный мозг. В них происходит генерация и созревание большей части функциональных клеток иммунной системы.
Костный мозг
Это орган в котором протекают процессы иммунопоэза – образования новых клеток иммунной системы. Они генерируются из миелоцитов – низкодифференцированных стволовых клеток, которыми богат красный костный мозг.
У взрослого человека большая часть костного мозга относится к желтому – не содержащему миелоцитов. Несмотря на это вес красного костного мозга составляет до 4% от общей массы тела. Он содержится в основном в плоских костях (грудина, ребра, таз), в меньших количествах его можно найти в губчатом веществе крупных трубчатых костей.
В процессе деление миелоциты дифференцируются в несколько клеточных линий, они становятся предшественниками:
- Лимфоцитов;
- Гранулоцитов;
- Моноцитов.
Другие клетки крови (эритроциты, тромбоциты) также возникают из клеток костного мозга, который является не только центральным органом иммунной системы, но и главным местом всего кроветворения.
Красный костный мозг – единственный орган человека, содержащий низкодифференцированные стволовые клетки. В последние годы такие подобные клетки были обнаружены в других органах, но степень их дифференциации значительно выше.
Тимус
В этом небольшом дольчатом органе происходит процесс созревания и «обучения» Т-лимфоцитов. Он состоит из двух частично сращенных долей. Нижняя их часть широкая, верхняя – сужена и образует характерную «вилку», что дало органу второе название – вилочковая железа.
Располагается тимус за грудиной, в верхнем средостении. Снаружи покрыт плотной соединительной тканью. От нее внутрь отходят тонкие перемычки, которые делят его на множество мелких долек. Во внутренней структуре выделяют два слоя:
- Корковое вещество. В нем находятся клетки создающие гемато-тимусный барьер, он защищает созревающие лимфоциты от негативного воздействия антигенов содержащихся в крови. Также богат лимфобластами, которые в процессе деления постепенно мигрируют вглубь железы и трансформируются в Т-лимфоциты. Выполняет и гормональную функцию – секретирует тимозин, тимопоэтин, другие гормоны, регулирующие созревание лимфоцитов и их активность;
- Мозговое вещество. В нем происходят процессы окончательного созревания Т-лимфоцитов, их «обучение» и дальнейшее выделение в кровоток уже зрелых клеток.
Основная функция тимуса – формирование и регуляция клеточного иммунитета. Помимо этого, гормоны этой железы влияют на работу нервной системы, обмен веществ. Наибольшего развития вилочковая железа достигает к началу полового созревания. Затем начинается ее постепенная атрофия. У пожилых людей масса тимуса заметно снижается – в 5-10 раз, что приводит к ослаблению иммунитета, повышению частоты раковых заболеваний в пожилом возрасте.
Периферические органы
Основная функция периферических компонентов иммунной системы – созревание В-лимфоцитов, обеспечение локальной защиты от инфекций и токсинов. Большинство периферических органов представлены большим количеством структурных единиц, которые распределены по всему организму.
Лимфатические узлы
В теле взрослого человека насчитывают до 600 лимфоузлов. Эти органы могут иметь размер от 0,5 до 50-60 мм. Располагаются они вдоль хода лимфатических сосудов, что связано с одной из основной их функций – фильтрацией лимфы, поступающей от различных органов и тканей.
Структура всех лимфоузлов практически идентична, независимо от размера и локализации. Снаружи они покрыты плотной соединительнотканной мембраной. От нее отходят перемычки, формирующие объемную опорную структуру лимфоузла.
В лимфатическом узле выделяется две зоны – корковую и мозговую. В корковом слое происходит процесс дозревания В-лимфоцитов. В мозговом – эти клетки превращаются в плазматические – выделяющие антитела.
Поступающая в узел лимфа приносит с собой антигены, под влиянием которых В-лимфоциты «обучаются» и начинают производить те или иные специфические антитела. При наличии серьезных инфекций, либо раковых заболеваний лимфоузлы могут заметно увеличиваться, что связано с активными процессами иммунного ответа, протекающими в них.
В некоторых областях тела лимфатические узлы образуют крупные скопления. К ним относят:
- Глоточное кольцо;
- Подключичные лимфоузлы;
- Паховые и бедренные;
- Внутригрудные;
- Подколенные и локтевые.
Такие скопления выполняют барьерную функцию, через них проходит лимфа, оттекающая от определенных участков тела. Такое анатомическое строение позволяет организму локализовать инфекционные либо раковые процессы препятствуя дальнейшему распространению возбудителей и значительно замедляя процессы метастазирования.
Поэтому увеличение региональных лимфоузлов зачастую является признаком протекания в организме серьезных инфекций либо развития раковых опухолей, поэтому требует обращения к врачу для проведения детальной диагностики и лечения.
Лимфатические сосуды
Формируются в результате слияния лимфатических капилляров. По ним происходит отток лимфы от тканей в кровеносную систему. Имеют трехслойное строение, также содержат клапаны, препятствующие обратному току лимфатической жидкости.
Эти сосуды пронизывают практически все ткани, но в некоторых частях организма их нет. Они отсутствуют в:
- Плаценте;
- Хрусталике;
- Эпидермисе кожи;
- Эпителии слизистых оболочек.
Именно в лимфатических капиллярах происходит формирование лимфы. За счет очень тонкой стенки и наличия в ней микроскопических «окошек» происходит первичная фильтрация межклеточной жидкости. Из нее удаляются излишки воды, продукты обмена, токсины, бактерии и вирусы. С током лимфы они поступают в лимфоузлы где происходит их распознавание и обезвреживание.
Перемещение жидкости по лимфатическим сосудам происходит за счет сокращения окружающих их мышц и вакуумного эффекта возникающего в процессе дыхания. Поэтому важно получать регулярные физические нагрузки. У людей, ведущих малоподвижный образ жизни, скорость тока лимфы значительно сокращается что крайне отрицательно сказывается на общем состоянии организма и функциях иммунной системы.
Селезенка
Один из крупных органов иммунной системы. Расположена в брюшной полости в области левого подреберья. Снаружи покрыта плотной капсулой, частично сращенной с брюшиной. Большую часть внутреннего объема занимает мягкая пористая ткань – пульпа.
В селезенке выделяют две зоны:
- Красная пульпа. В ней происходит депонирование и фильтрация проходящей через орган крови. Составляет до 80% объема органа. Особые макрофаги, локализованные в этой области, выявляют и поглощают поврежденные и «старые» эритроциты. При этом если на поверхности этих клеток будут находиться антигены – они будут переданы для анализа и выработки антител в лимфоциты локализованные в белой пульпе;
- Белая пульпа. Состоит из скоплений лимфоцитов, образующих небольшие узелки. В ней происходит процесс дозревания и размножения этих клеток в ответ на поступающие из кровотока антигены. Является основным местом презентации антигенов клеткам иммунной системы. Это происходит за счет ее мощной фильтрующей функции – проходящая через селезенку кровь очищается от антигенов, иммунных комплексов и «старых» клеток крови. Все они подвергаются фагоцитозу (поглощению макрофагами).
В промежутке между этими зонами расположена особая краевая область – маргинальная. В ней находятся специфические макрофаги, которые заметно отличаются от других разновидностей этих клеток, локализованных в селезенке. Они играют большую роль в создании антибактериального иммунитета.
В эту область мигрирует большинство плазматических клеток, которые образуются из активированных лимфоцитов белой пульпы. Они продуцируют большие объемы специфических иммуноглобулинов.
Затем полученные в процессе фильтрации антигены передаются Т- и В-клеткам, которые содержаться в этом органе, образуют плотные скопления (Т- и В-зависимые зоны). В результате развивается мощный иммунный ответ, особенно при проникновении в организм пневмококков и других бактерий способных формировать капсулы.
Пейеровы бляшки
Представляют собой плотные скопления небольших лимфатических фолликулов, локализованные в подслизистом слое тонкого кишечника. Наибольшее количество пейеровых бляшек находится в подвздошной кишке, в среднем 20-30 штук. Кроме них в тонком кишечнике находится большое количество одиночных лимфатических фолликулов, число которых достигает 5 тыс. и более.
Такая высокая концентрация фолликулов в кишечнике обусловлена огромным количеством антигенов, которые поступают с пищей и образуются в процессе ее переваривания.
Функции этих образований до сих пор до конца не изучены. Наиболее распространенная теория состоит в том, что пейеровы бляшки аналог обнаруженной у птиц сумки Фабрициуса – органа, в котором происходит созревание В-лимфоцитов.
Достоверно известно, что лимфоциты, содержащиеся в этих органах, быстро активируются поступающими с пищей антигенами, затем поступают в кровеносное русло и с током крови переносятся в центральные органы иммунной системы. Там они активно делятся и быстро увеличивают содержание в крови специфических иммуноглобулинов, направленных на подавление вызвавшего активацию клетки антигена.
При этом часть лимфоцитов может остаться в стенке кишечника и продуцировать иммуноглобулин А, который во многом обеспечивает защитные свойства эпителия тонкого кишечника.
Аппендикс
Является рудиментарным придатком слепой кишки. Его размеры и положение у разных людей могут сильно различаться. В большинстве случаев длина аппендикса составляет 5-20 см, диаметр – до 1 см. У предков человека этот орган выполнял пищеварительную функцию, но затем утратил ее.
Так как в стенке червеобразного отростка содержится множество скоплений лимфоидной ткани он является важным компонентом иммунной системы. Кроме того, он выступает в роли «инкубатора» для нормальной микрофлоры пищеварительного тракта и способствует ее быстрейшему восстановлению.