Костный мозг

Костный мозг где находится? Костный мозг: функции, строение

Одной из самых важных тканей нашего организма является кровь. Именно она отвечает за снабжение кислородом, то есть питание всех клеток, органов и систем. Поэтому крайне важно вовремя пополнять запасы клеток, которые кровь образуют (эритроциты, тромбоциты, лейкоциты). Срок жизни каждой из перечисленных клеток достаточно мал и составляет от 5 дней (лейкоциты) до 100 суток (эритроциты). Это влечет за собой потребность в постоянном самообновлении крови. В организме есть органы, которые как раз эту функцию и выполняют.

Кроветворные органы человека

К главным структурам организма, которые выполняют функцию формирования новых клеток крови, относятся красный костный мозг и селезенка. Лимфатическая система также является одной из частей, для которой работает костный мозг. Где находится этот орган и что собой представляет, рассмотрим ниже.

Расположение костного мозга в организме

Локализация частей организма, формирующих клетки крови, достаточно точечная. Дело в том, что основные органы кроветворения — красный костный мозг и селезенка — по своей функциональности неодинаковы. Так, именно костный мозг является определяющим и основным в этом вопросе, поэтому очень важно его расположение, количество и нормальная работа для любого человеческого организма. Основными местами локализации костного мозга являются именно кости, однако не все из них, так как красный костный мозг содержит только часть костей, а остальные — желтый.

Развитие структуры костного мозга

Вся особенность формирования костного мозга у человека состоит в следующем:

  1. Костный мозг закладывается и развивается с самого начала эмбрионального формирования зародыша.
  2. На стадии эмбриона и затем у сформированного плода, а также после рождения в течение нескольких лет все кости организма являются продуцентами (производителями) клеток крови и лимфоцитов, то есть все их образует красный костный мозг, где находится основная масса молодых недифференцированных клеток.
  3. С течением времени он замещается на желтый в составе всех трубчатых крупных и мелких костей организма.

Таким образом, уже понятно, что костный мозг может быть двух форм: красный и желтый.

Характеристика желтого костного мозга

Он представляет собой жироподобное вещество желтоватого цвета, образованное клетками, продуцированными липоидной тканью организма. Никакого участия в образовании крови или формировании клеточных структур иммунитета не принимает. В ходе жизни замещает красный мозг во многих костях, к старости становясь основным наполнителем диафизов трубчатых костей. Общее массовое содержание в организме составляет примерно 2,5-3 кг. Это половина от всей массы костного мозга. Основная функция — это питание и придание костям эластичности. Кроме того, при больших телесных повреждениях и травмах желтый костный мозг может временно замещаться на красный для восстановления функции нормального кровообращения.

Строение красного костного мозга

Основной составляющей его частью является большая масса недифференцированных и неспециализированных клеток, называемых стволовыми. Это делает данную структуру уникальной и очень важной для жизни человека. Строение костного мозга включает в себя две основные ткани: ретикулярную (строму) и кроветворную.

Ткань, из которой формируются все элементы внутреннего состава красного мозга, называется ретикулярной стромой. Она заполняет все внутреннее пространство костей и содержит следующие элементы: большое количество кровеносных сосудов, придающих ей полужидкую консистенцию и красный цвет; клетки фибробласты (продуценты фибрина и фибриногена) эндотелиальные клетки. Наряду с ретикулярной тканью в красном костном мозге присутствуют кроветворные элементы — стволовые клетки. Именно они в процессе дифференцировки и специализации образуют эритроциты, лимфоциты, тромбоциты и другие кровяные и лимфатические составляющие.

Таким образом, в организме есть несколько мест, имеющих костный мозг, где находится главная кроветворная ткань — красная разновидность мозгового вещества.

  • Эпифазы коротких и длинных трубчатых костей.
  • Диафизы трубчатых остеонов.
  • Плоские кости.
  • Позвонки.

Такое расположение и локализация — норма для взрослого человека.

Клетки красного костного мозга

Кроветворная ткань содержит массу стволовых клеток, по составу и строению близких к эмбриональным, зародышевым. Это очень важные элементы, ведь все остальные клетки организма (а их миллиарды) являются узкоспециализированными и никогда не смогут заменить другие клетки в тканях или переспециализироваться. А вот стволовые это могут. Поэтому именно они являются той базой, которая дает начало всем форменным элементам крови и части структур лимфатической системы.

Клетки костного мозга образуют пять ростков гемопоэза, каждый из которых дает начало тому или иному элементу.

Эритроцитарный росток формирует эритроциты — красные клетки крови, выполняющие основную функцию транспорта кислорода по органам и тканям.

Гранулоцитарный росток образует клетки эозинофилы, нейтрофилы и базофилы, которые являются важными структурами иммунитета организма, а также составляют лейкоциты крови.

Лимфоцитарный росток дает начало лимфоцитам — основе лимфатической системы.

Моноцитарный росток образует моноциты — иммунные форменные элементы.

Мегакариоцитарный росток дает начало жизни тромбоцитов — одних из главных кровяных клеток, отвечающих за свертываемость.

Таким образом, функции красного костного мозга будут зависеть именно от строения клеток, его образующих. Все они являются жизненно важными структурами. Исчезновение хотя бы одного типа элементов приводит к тяжелым заболеваниям человека, требующим донорства стволовых клеток мозга.

Функции костного мозга

Особое строение и назначение внутренней составляющей плоских костей обуславливает их большое значение для организма. В связи с этим можно определить несколько направлений, в которых действует костный мозг. Функции его следующие:

  1. Является непрерывным поставщиком молодых, свежих клеток крови, обновление которых необходимо каждый день (эритроциты живут около суток, поэтому ежедневно отмирают миллионы этих структур, и необходима замена на новые).
  2. Формируют целый комплекс структур, противостоящих всем инородным частицам и телам в составе организма, то есть образуют иммунную систему.
  3. Контролируют собственные клеточные элементы и уничтожают ненужные (например, опухолевые).
  4. По максимуму ограничивают самоуничтожение клеток внутри организма, которое может быть вызвано патологическими процессами.

Несомненно, неоценимую пользу приносит костный мозг. Где находится еще структура, способная выполнять такие важные функции? Нигде. Аналогов в организме человека больше нет. Это и придает особую значимость и уникальность красному костному мозгу человека.

Селезенка

В начале мы упоминали о том, что не только костный мозг имеет значение в образовании крови. Да, непосредственное формирование большой массы ее клеток и дифференциация стволовых клеток характерны лишь для него. Однако есть и другие органы кроветворения, помогающие в этой функции костному мозгу.

Главный из них — селезенка. Рассмотрим ее основные функции:

  • Является эритроцитным депо организма, в случае необходимости (большие кровепотери, травмы и так далее) выбрасывает определенный объем этих клеток в общую кровяную массу.
  • Селезенка — это стражник, фильтратор, через который проходит большая масса крови. Именно она обезвреживает, устраняет инородные частицы, растворяет отмершие клетки. Она — незаменимый чистильщик нашего организма.
  • Образует моноциты — структуры ткани сердца.

Сама селезенка имеет небольшие размеры и вес около 150 граммов. Располагается над желудком, чуть левее от него.

Трансплантация костного мозга

К сожалению, жизнь преподносит человеку такие проблемы, избавиться от которых долгое время считалось вообще невозможным. Так, например, до 1968 года рак крови считался неизлечимым. То же самое относится к таким недугам, как апластические анемии, лимфомы, заболевания костного мозга. В этих случаях медицина нашла единственный выход — трансплантация костного мозга. Процедура достаточно молодая, сложная вследствие неполной изученности последствий и пока еще не всегда протекающая без осложнений. Но с каждым годом такие операции становятся все более распространенными и упрощенными в исполнении.

Трансплантация костного мозга может быть трех видов:

  1. Непосредственно костного вещества.
  2. Стволовых клеток.
  3. Пуповинной жидкости (крови).

Выбор типа зависит от вида заболевания. Сегодня широко применяются все три разновидности. Самая главная проблема, с которой сталкиваются специалисты, — это подборка донора для проведения операции. Существует целый ряд показателей, по которым он должен подходить, чтобы пересадка прошла успешно и для него, и для реципиента.

Подбор доноров костного мозга

Найти подходящего донора для трансплантации гомеопоэтических структур можно опираясь на несколько условий:

  • совпадение по группе крови (не всегда определяющее значение, но очень важное);
  • отсутствие у человека заболеваний тяжелого или хронического характера, а также инфекционных болезней;
  • отсутствие у донора психических расстройств и наследственных недугов.

Чаще всего отличными кандидатами на донорство становятся родные люди: сестры, братья, дети или родители. Но и в этом случае гарантированная совместимость по тканям наблюдается только в 25 процентах случаев. Очень сложно определить идеальный источник, который даст здоровый костный мозг (фото того, как он выглядит, можно посмотреть в статье). Поэтому приходится искать доноров среди посторонних людей. Такими людьми могут быть представители любых наций, стран и рас.

Виды трансплантации костного мозга

Существует два основных вида:

  • аутологичная трансплантация — когда стволовые клетки берутся у самого пациента заранее и блокируются в специальных условиях до операции;
  • аллогенная пересадка — материал забирается у доноров, к которым относятся все подходящие по условиям люди, включая родственников.

По современным данным мировое лидерство в базе доноров отводится Германии и США. В России доноров совсем мало, поэтому нашим пациентам пересаживают стволовые клетки представителей других наций.

Костномозговое кроветворение

Единственным кроветворным органом человека является костный мозг. Кроветворный костный мозг располагается в губчатых костях скелета и в эпифизах трубчатых костей. Кроветворный, или красный, костный мозг отличается обильной васкуляризацией. Его сосудистая сеть образуется двумя источниками: центральной артерией кости и множественными кортикальными артериями. Концевые капилляры этих двух сосудистых систем, соединяясь, образуют костномозговые синусы. Кроветворение происходит на костномозговых балках вне сосудистых синусов. Для проникновения в циркуляцию созревшие клетки крови должны преодолеть естественную преграду — стенку синуса, являющуюся барьером между кроветворным костным мозгом и циркуляцией.

Итак, единственным «домом» кроветворных клеток в организме человека является костный мозг. В том, что это так, убеждает весь опыт по пересадке костного мозга: введенные в вену кроветворные клетки донора в условиях приживления осаждаются и дают клоны кроветворных клеток только в костном мозге. Этот «эффект дома» обеспечивается так называемым стромалъным микроокружением кроветворного костного мозга. В морфологическом плане стромой костного мозга является выстилка костномозговых балок, на которой и располагаются островки кроветворных клеток. Состоит строма из клеток (фибробласты, жировые клетки, макрофаги и эндотелиальные клетки) и экстрацеллюлярного матрикса — продукта экскреции клеток стромы (фибронектин, коллаген, тромбоспондин, витронектин, ламинин, глюкозаминогликаны).

Экстрацеллюлярный матрикс обеспечивает прилипание кроветворных клеток, является средой их обитания. Стромальные клетки выделяют большое количество специфических регулирующих факторов, без которых невозможна пролиферация стволовых клеток, дальнейшая пролиферация, дифференцировка и функционирование их потомков. Индуктивная функция стромалъного микроокружения обеспечивается, по мнению одних авторов, клеточной кооперацией составляющих его элементов, по мнению других исследователей, ведущая роль в этом принадлежит фибробластам.

Кроветворение в костном мозге происходит островками, состоящими из клеток определенного вида. Рассмотрим и мы каждый росток кроветворения в отдельности.

В гранулоцитарном ростке способностью к делению обладают миелобласты, промиелоциты и миелоциты. В процессе созревания миелобласта в миелоцит клет-

ка проходит 4-6 митотических циклов, образует 16-64 миелоцита. Именно поэтому в костном мозге зрелых генераций закономерно больше, чем молодых.

Миелоцит обладает резервом «пролиферативной мощности». При обычном запросе на гранулоциты миелоцит до выхода из пролиферативного пула проходит 2 митотических цикла, но при повышенных требованиях (например, инфекция) число митозов в этой стадии дифференцировки может увеличиться до 4-х, что и создает дополнительную продукцию гранулоцитов. Кроме того, обычно часть миелоцитов выходит измитотического цикла в фазу временного покоя Go, создавая миелоцитарный костномозговой резерв. При повышении митотической стимуляции значительная часть этого резерва может снова вернуться в митотический цикл и, тем самым, быстро увеличить продукцию гранулоцитов.

Непролиферативный пул гранулоцитов имеет свои кинетические особенности: превратившись в палочко- и сегментоядерные элементы, они не спешат покинуть костный мозг, задерживаясь в нем на 5-7 дней. Зрелые гранулоциты костного мозга составляют так называемый гранулоцитарный костномозговой резерв, их число довольно значительно, в 2-3 раза превышает число молодых клеток и почти в 30 раз число циркулирующих. Этот резерв самый мощный и лабильный в организме. Быстрое развитие нейтрофилеза при бактериальных инфекциях (пневмония, аппендицит и др.) обусловлено быстрой мобилизацией костномозгового резерва. Нарастание сдвига формулы нейтрофи-лов периферической крови влево, особенно в сочетании с лейкопенией, является неблагоприятным прогностическим признаком, свидетельствующим об истощении этого резерва.

Основным событием эритропоэза является синтез гемоглобина, который начинается уже на стадии базофильного нормобласта. Количество гемоглобина контролирует синтез ДНК: чем больше гемоглобина в цитоплазме нормобласта, тем медленнее происходит синтез ДНК, который прекращается при содержании гемоглобина 27 пг в расчете на клетку. При нормобластическом эритро-поэзе содержание гемоглобина достигает 27 пг обычно на стадии оксифильно-го нормобласта, синтез ДНК прекращается, ядро становится пикнотичным, маленьким, выталкивается из клетки, после чего клетка переходит в следующую стадию — ретикулоцит. Таким образом полихроматофильные нормобласты — последняя генерация в эритропоэтическом ростке, способная к делению.

В нормальном эритропоэзе работает и другой механизм: в небольшом проценте клеток (около 5%) нарушается синхронизм в синтезе гемоглобина и ДНК, синтез ДНК происходит медленно, в результате чего клетка подходит к митозу

с содержанием гемоглобина, равным 27 пг, что блокирует митоз. Эти клетки не способны к дальнейшему нормальному развитию, обречены на гибель или образуют мегалоциты — гигантские эритроциты с резко укороченной продолжительностью жизни. Это явление получило название неэффективного эритропоэза, физиологическое значение его до конца неясно. Однако при дефиците витамина В12 и/или фолиевой кислоты удельный вес неэффективного эритропоэза резко увеличивается, красный росток становится мегалобластическим.

Тромбоцитопоэз отличается от образования других элементов крови. Мегака-риоцит — уникальная клетка, развивающаяся по эндомитотическому пути, т.е. митоз ядра не сопровождается разделением цитоплазмы. В результате такого эндо-митотического пути развития образуются клетки гигантского размера, многоядерные и полиплоидные (16-128 п), из их цитоплазмы образуются тромбоциты.

Итак, созрев в костном мозге, клетки должны проникнуть в циркуляцию. Как говорилось выше, кроветворение происходит вне костномозговых синусов, и, чтобы проникнуть внутрь, клетки крови должны преодолеть барьер в виде стенки сосудистого синуса. Эта преграда состоит из трех слоев: с внутренней стороны синуса — слой эндотелиальных клеток, затем базальная мембрана, к ним снаружи вплотную примыкают адвентициальные клетки и мегакариоциты. Под давлением растущих островков кроветворной ткани в эндотелиальных клетках временно образуются так называемые миграционные поры — узкие отверстия диаметром 1,0-1,2 мкм, через которые зрелые клетки проникают внутрь синусов. Для прохождения через такие узкие отверстия клетки должны обладать эластичной мембраной, способностью к деформации без повреждения и быстрому восстановлению формы. По-видимому, наличие этих свойств определяет зрелость клетки и избирательную способность к выходу ее из костного мозга. На пути к эн-дотелиальной стенке клеткам крови приходится проходить иногда и сквозь другие клеточные элементы, например, мегакариоциты. Такое прохождение одних клеточных элементов сквозь другие получило название эмпириополизиса. Физиологический смысл его пока еще изучен мало, не исключено, что в процессе эмпириополизиса клетки обмениваются некими сигналами, необходимыми для их метаболизма. Особое значение этот процесс имеет для эритропоэза. Зафиксировано, что в ряде случаев, именно во время эмпириополизиса оксифильных нормобластов через мегакариоциты и эндотелиальные клетки происходит их обезъядривание. Следует иметь ввиду, что образование тромбоцитов происходит внутри синусов при проникновении «псевдоподии» цитоплазмы мегакарио-цита через эндотелиальную стенку.

Судьба клеток, попавших в периферическую кровь, различна. Эритроциты осуществляют свои функции в циркуляции и заканчивают жизнь спустя 100-120 дней в ретикулогистиоцитарной системе преимущественно селезенки, подвергаясь фагоцитозу. Тромбоциты также живут и работают в русле крови.

Иная судьба у гранулоцитов и моноцитов. Функции этих клеток, основной из которых является фагоцитоз, связаны с пребыванием в тканях. По образному выражению Картрайта, они рождены в костном мозге, чтобы умереть в тканях. Периферическая кровь осуществляет их транспорт к тканям, пребывание их в циркуляции краткосрочно (от нескольких часов до 2-3 суток), выход из кровеносного русла случаен. В циркуляции гранулоцитов есть своя особенность: они разделены на 2 равных по объему пула — собственно циркулирующий и краевой пул,- между которыми происходит постоянный обмен.

Моноциты образуются из общего с гранулоцитами предшественника, но живут значительно дольше последних. Попадая в ткани, они превращаются в тканевые макрофаги, к которым, в частности, относятся свободные и фиксированные макрофаги лимфоузлов, селезенки и костного мозга, гистиоциты соединительной ткани, купферовские клетки печени, альвеолярные макрофаги легких, клетки Лангерганса кожи, остеокласты костной ткани, мик-роглия нервной ткани, дендритические клетки, плевральные и перитонеаль-ные макрофаги и др.

Т-лимфоциты окончательно созревают в тимусе. Зрелые Т- и В-лимфоциты расселяются соответственно по Т- и В-зависимым зонам лимфатических органов, периодически рециркулируют в крови и лимфе. Встретившись с антигеном, при взаимодействии с макрофагами и Т-хелперами, лимфоциты претерпевают процесс бласттрансформации, превращаются в иммунобласты, многократно делятся, созревают и превращаются в клетки-эффекторы иммунного ответа (Т-лимфоциты, которые осуществляют клеточный иммунитет, и плазматические клетки, обеспечивающие гуморальный иммунитет), а также клетки памяти. Продолжительность жизни В-лимфоцитов измеряется неделями, Т-лимфоцитов -месяцами, а клеток памяти — годами и десятками лет.

Таким образом клетки крови, образуясь в общем доме — костном мозге, имеют разную судьбу, различную длительность жизни и кинетику. При этом систему крови в целом характеризует большая лабильность при сохранении постоянства количественного и качественного состава ее отдельных звеньев. Это осуществляется путем четкой регуляции, основанной на принципах обратной связи: увеличение клеток в одном из звеньев гемопоэза приводит к адекватному сокращению их числа на предыдущем этапе. Регуляция пролиферации кле-

ток в костном мозге, их пребывания в костномозговом хранилище, выхода в циркуляцию, а оттуда в ткани происходит гуморальным путем.

В эритропоэзе универсальным регулятором является эритропоэтин, выделяемый почечной тканью, усиление его образования вызывается тканевой гипоксией. В тромбоцитопоэзе таким фактором является тромбопоэтин. В грануло-цитопоэзе регуляция изучена лучше, известны как стимуляторы пролиферации и активного функционирования лейкоцитов (колониестимулирующие факторы), так и ингибиторы их образования, выделение которых контролируется числом клеток в циркуляции.

Динамическое равновесие, характеризующее систему крови в целом, позволяет судить о её состоянии по исследованию количественного и качественного состава одного из звеньев. Наиболее доступным и простым для изучения является состав периферической крови (таблица 2). Без анализа крови не обходится ни одно обследование больного, ни один диагноз, это первый и необходимый шаг для оценки кроветворения. При обнаружении каких-либо изменений состава крови, наводящих на мысль о нарушении кроветворения, необходимо исследование пунктата костного мозга.

Костный мозг – где находится и какие функции выполняет?

Костный мозг – главный орган кроветворения в человеческом организме. Непосредственно в нем происходит образование форменных элементов крови из клеток-предшественников. Нарушение работы данной структуры чревато развитием заболеваний крови.

Где находится костный мозг?

Расположение костного мозга изучается еще на уроках биологии в школе, однако не каждый взрослый может точно дать ответ, где находится данная структура. Сам по себе костный мозг представляет собой мягкую ткань, которая локализуется внутри полостей трубчатых костей. У взрослых она является основной структурой, которая осуществляет гемопоэз – образование клеток крови. Масса костного мозга составляет примерно 4 % от общего веса человека.

Данная структура заполняет все полости внутри многих костей. Большое количество костного мозга сконцентрировано:

  • внутри позвонков;
  • в костях таза;
  • в бедренных костях;
  • в ребрах;
  • в ключицах;
  • в лопатках.

Костный мозг состоит из гемопоэтических клеток. На начальных стадиях образования скелета у зародыша клетки костного мозга подразделяются на клетки миелоидного ряда и лимфоидного. Из миелоидных после нескольких промежуточных этапов вырастают эритроциты, тромбоциты, гранулоциты и моноциты. Лимфоидный ряд клеток костного мозга дает начало лимфоцитам – еще одной подгруппе белых клеток крови.

Строение костного мозга

В зависимости от структуры и локализации принято выделять красный и желтый костный мозг. Красный состоит преимущественно из миелоидной ткани, а желтый образован из клеток жировой ткани, которая и определяет его окраску. Тромбоциты, эритроциты образуются в красном костном мозге, небольшая часть лейкоцитов – в желтом. Обе данные структуры содержат в составе большую, разветвленную сеть капилляров.

Формирование красного костного мозга начинается на втором месяце развития плода в ключице. Уже на 5–7 месяце эмбриогенеза этот орган кроветворения активен и является основной структурой, составляющей клетки крови. Сам по себе красный костный мозг можно охарактеризовать следующим образом:

  1. Масса полужидкой консистенции.
  2. Темно-красного цвета.
  3. Расположен в эпифизах трубчатых костей.

Желтый костный мозг находится в области диафизов большинства трубчатых костей. В его составе множество жировых клеток. В их цитоплазме присутствуют пигменты по типу липохромов, которые и придают желтую окраску костному мозгу. Это позволяет четко различать структуру уже по ее характерному цвету.

Костный мозг – функции

Роль данной структуры заключается в образовании клеток крови. Непосредственно этот процесс и определяет функции костного мозга. В нем возникает и постоянно поддерживается необходимое разнообразие исходных клеток, которые дают начало форменным элементам крови, являются предшественниками клеток иммунной системы. Их принято обозначать термином «костно-мозговые стволовые клетки крови». Однако выработкой клеток крови функции костного мозга не ограничиваются.

Функции красного костного мозга

Непосредственно из красного костного мозга стволовые клетки поступают в кровь. Данный процесс контролируется гипоталамо-гипофизо-адреналовой системой. Так, снижение концентрации адренокортикотропного гормона (АКТГ) ведет к ускорению темпа миграции стволовых клеток в кровяное русло, и, напротив – повышение синтеза гормона ведет к снижению выхода стволовых клеток.

Рассказывая о том, какие функции выполняет красный костный мозг, медики выделяют следующие:

  1. Образование и последующая дифференцировка кровяных клеток.
  2. Имунногенез – в красном костном мозге происходит антиген-независимая пролиферация В-лимфоцитов.

Желтый костный мозг – функции

Как установлено, в норме данная структура не участвует в гемопоэзе. В связи с этим часто можно услышать вопросы относительно того, за что отвечает желтый костный мозг в организме и зачем он нужен. Его роль заключается в выполнении миелопоэза, который происходит за счет дифференцировки стволовых и полустволовых клеток, которые проникают из крови. В результате при сильной кровопотере желтый костный мозг способен восполнять недостаток крови. Учитывая данные факты, выделяют следующие функции этой структуры:

  • область для поступления крови в моменты сильной кровопотери;
  • резервная функция – способность сохранять все полезные вещества.

Заболевания костного мозга – симптомы и диагностика

Любой тип патологии костного мозга относится к тяжелым заболеваниям. Неправильно работающие органы кроветворения вызывают нарушение состава крови, снижают способность организма правильно реагировать на угрозы и изменения внешней среды. Организму становится сложнее поддерживать происходящие в нем процессы обмена. В результате возникает дефицит или происходит чрезмерное накопление определенных соединений, веществ в тканях и органах. Наблюдается угнетение нервно-психических реакций, что отрицательно сказывается на состоянии пациента.

Все заболевания костного мозга относятся к тяжелым патологиям, поскольку несут серьезную угрозу здоровью и жизни человека. Органы кроветворения и иммунной системы могут подвергаться различным патологиям. Среди распространенных:

  1. Лейкозы – сопровождаются выработкой большого количества лейкоцитов, которые не созревают, из-за чего неспособны функционировать нормально. Бластные клетки накапливаются в крови, вытесняя нормальные клетки.
  2. Лучевая болезнь – возникает при облучении большими дозами радиоактивных или других опасных излучений.
  3. Апластическая анемия – заболевание, при котором костный мозг перестает производить достаточное количество клеток крови.

Заболевания костного мозга – симптомы

Поначалу заболевание не дает о себе знать. Однако сильное угнетение структуры, нарушение функции, вызывающее отек костного мозга, приводит к резкому изменению самочувствия пациента. Больные начинают отмечать ряд симптомов, которые усиливаются даже при незначительной двигательной активности. Среди признаков, указывающих на проблемы с костным мозгом, специалисты выделяют:

  • постоянные болезненные ощущения в костях;
  • сильная усталость и частые головокружения;
  • появление гематом, кровоточивость десен, носовые кровотечения;
  • мышечная слабость, сопровождающаяся чувством онемения;
  • чувство жажды;
  • болезненное мочеиспускание;
  • хрупкость костей, провоцирующая частые переломы;
  • снижение защитных сил организма.

Диагностика костного мозга

При подозрении на заболевания необходимо обследовать образец ткани мозга. При этом сама пункция костного мозга может проводиться с забором двух разных образцов:

  1. Аспират костного мозга – предполагает забор жидкости и клеток с помощью специальной иглы, которую вводят в мозг. В аспирате исследуют нормальные и патологические клетки.
  2. Пункционный биоптат – предполагает забор интактного участка с помощью специального устройства. С помощью данного метода исследуют наполненность костного мозга клетками, особенности расположения этих клеток в структуре мозга. Биопсия костного мозга проводится из подвздошной кости (подвздошного гребня).
  3. Исследование ретикулоцитов – подсчет количества ретикулоцитов (абсолютное и процентное содержание), а также определение концентрации гемоглобина в ретикулоцитах и фракций ретикулоцитов по степени зрелости.

Пересадка костного мозга

Тяжелые формы заболевания, сопровождающиеся онкологическими процессами, лечатся исключительно пересадкой костного мозга от здорового пациента. Донорство костного мозга распространено в западных странах, где при каждом крупном медицинском центре имеется свой банк доноров, готовых предоставить биоматериал для лечения больных. Пересадка выполняется при различных заболеваниях, среди которых:

  • лейкоз;
  • лимфома;
  • апластическая анемия;
  • врожденный иммунодефицит;
  • наследственные заболевания обмена веществ.

Сама трансплантация костного мозга может быть двух видов:

  1. Аутологичная – до начала химиотерапии у пациента забирают часть клеток костного мозга, которые вводят по окончании курса лечения.
  2. Аллогенная – предполагает переливание клеток донора с максимальной совместимостью. Первоначально проверку на совместимость проходят родственники пациента, братья и сестры. Родители в большинстве случаев совместимы только на 50 %. Если родственники несовместимы, осуществляется поиск донора по регистрам.

Органы человека: костный мозг

Костный мозг – это один из главных органов кроветворения человека, ведь только он отвечает за обновление крови и стволовых клеток. Эта особенная ткань отвечает не только за гемопоэз (кроветворение), но и за иммунную систему. В статье вы найдете подробное описание костного мозга, его функции и возрастные особенности, а также возможные заболевания данного органа.

Что такое костный мозг

Костная ткань – это орган, который содержится во внутренних полостях крупных костей. Фиброзная ткань вмещает в себя большое количество незрелых стволовых клеток, которые по строению очень похожи на эмбриональные клетки и другие их виды. К примеру, те, которые отвечают за регенерацию кожи. Данная структура отвечает за движения, о которых человек не задумывается.

Стволовые клетки считаются незрелыми, в процессе кроветворения развиваются лейкоциты, тромбоциты и эритроциты. Эритроциты отвечают за передачу кислорода, а лейкоциты борются с телами, которые могут переносить инфекцию, а так же играют важную роль, удаляя отмершие клетки. Тромбоциты позволяют крови сворачиваться. Они служат для формирования макрофагов, которые обеспечивают защиту и иммунитет человека.

С помощью костной ткани кровь очищается от чужеродных частиц, остатков отмерших клеток, микробов с помощью собственных лимфоцитов. Половина массы органа – кровеносные сосуды, где «дозревают» клетки, которые с потоком кровяных телец попадают в вены органа, а затем – кровеносную систему всего тела. Вышеописанные клетки еще называют гемопоэтическими, из них образуется кровь и макрофаги.

Где находится костный мозг у человека

Далее рассмотрим расположение и строение костного мозга у человека. Орган находится в костномозговых полостях и трубчатом веществе костей, то есть, внутри костей скелета человека. Трубчатое вещество находится между компактным веществом, которое более известно, как кость. Локализация органа – кости грудины, бедер, ребер, черепной коробке и позвоночнике.

Как выглядит

Далее следует описать строение органа, каков его внешний вид. Он выглядит как небольшая трубка внутри кости. Его защита – барьер иммунологической толерантности. Барьер необходим, чтобы отталкивать незрелые и созревающие клетки костного мозга. Из органа выделяются сосуды и центральная костномозговая полость. Все элементы строения защищены губчатым компактным веществом, остеоном.

Структура и виды костного мозга

Орган состоит из стромы и кроветворных элементов. Между ними есть определенная взаимосвязь. Зачатки гемопоэза формируются из зон эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Стволовые клетки производят форменные элементы. Вне костномозговой ткани встречаются созревшие формы. Процесс контролируется гемопоэтическими соединениями. Орган является центральным и полипотентным периферическим лимфоидным органом тела человека. Выделяют такие разновидности: красную и желтую ткани. Рассмотрим функции красного костного мозга и функции желтого костного мозга.

Красный мозг

Так называемая красная костная ткань или ККМ находиться внутри трубчатых костей (диафизе), а так же в плоских костях и позвонках. Она представлена стромой и ретикулярной тканью. Орган считают фабрикой, которая образовывает из стволовых клеток другие элементы крови. Он принимает участие в иммунопоэзе – обмене питательных ценностей (белки, жиры, углеводы, минералы), костеобразовании.

ККМ проводит клетки крови по линиям гемопоэза. Его основная функция – это кроветворение (образование, созревание, вымывание элементов крови). Стоит отметить, что название клеток – колониеобразующие элементы(КОЭ) или колониеобразующие единицы (КОЕ). Еще в состав красного мозга входят три компонента – гемопоэтический, сосудистый и стромальный.

Желтый костный мозг

Желтая костная ткань или ЖКМ находится рядом с красной. Она выполняет резервную функцию, то есть, при сильном кровотечении данное вещество заполняет гемопоэтическими клетками место разрыва. Это помогает быстро восстановить свойства крови. В ее составе содержится большое скопление жировой ткани. Масса ЖКМ составляет около половины массы всей ткани.

Все остальное – ККМ. Основа органа – это рыхлая ретикулярная соединительная ткань. В ней присутствует скопление клеток. Желтая костная ткань заполняет пустые полости костей. Она считается резервом для ККМ. При кровопотерях создаются гемопоэтические элементы, которые помогают воссоздать ККМ. В ЖКМ есть участки миелоидной ткани, которые свойственные красному.

Клеточный состав

Далее обсудим клеточный состав костной ткани. Он представлен двумя группами – стромы и паренхимы. Вторая группа – это клетки ткани внутренней среды. В ретикулярную строму входят элементы, которые образуют внутренние ткани кровеносных сосудов, жировой ткани, остеобласты и фибробласты. Эндотелиальные клетки выполняют механическую и секреторную функцию. Они формируют окружение, которое необходимо для нормальной работы стволовых элементов. Факторы роста вырабатывает КМ с помощью остеогенных клеток. Они контролируют гемопоэз.

Максимальное скопление данных веществ можно наблюдать в эндосте. Рядом с ним происходят быстрое образование элементов. При проведении биопсии можно увидеть увеличение красных кроветворных ростков. Дифференцировку костного роста определяет количество жировых клеток. За стимуляцию гемопоэтина и стромальных элементов отвечает эндотелиальная выстилка. Они способствуют выведению потока крови по сосудам. Они участвуют при сокращении сосудистых стенок.

Главная функция костной ткани – кроветворение. Она поддерживает оптимальный уровень элементов крови. То есть, орган заменяет отмершие элементы на новые. Кровоснабжение осуществляется питающими артериями. Они формируются в два комплекса капилляров – синусоидные и питающие. ЖКМ отличается отсутствием синусоидных капилляров. Кровь принимает из капилляров венулы, которые собраны в центральные вены. В сам орган проникают нервные волокна вместе с кровеносными сосудами.

Основные функции костной ткани: обеспечение всех движений человеческого тела. Все происходит следующим образом: в нашем головном мозге формируется мысль, к примеру, поднять руку. Он передает эту мысль костному, тот быстро принимает ее и передает сигнал мышцам руки, которая далее и выполняет это действие. То есть, за все рефлекторные действия отвечает данный орган.

Возрастные особенности красного костного мозга

Масса данного органа составляет 2-3 кг. У эмбриона за кроветворение отвечает желточный мешок. С шестой недели эту функцию выполняет печень, а с третьего месяца – селезенка. Костная ткань формируется во втором месяце. С 12-ой недели развиваются кровеносные сосуды и синусоиды. Вокруг них формируется ретикулярная ткань. С этого момента КМ функционирует как кроветворный орган.

После рождения орган занимает все костномозговое пространство. Жировые клетки появляются в ККМ после рождения. В возрасте 3 лет, все кости ребенка заполнены ККМ. Спустя год, он перерождается в жировой (желтый). В возрасте 25 лет желтый мозг полностью заменяет красный в трубчатых и плоских костях. У пожилых людей орган приобретает желатиновую консистенцию.

Заболевания костного мозга

Далее рассмотрим список болезней данного органа, которые при своевременной диагностике поддаются лечению:

  • Лейкоз – это рак белых кровяных клеток. Они влияют на все пять типов лимфоцитов. Тяжелый недуг распространяется на линию элементов, что приводит к разрушению производства других клеток. При поражении лейкозные элементы пациента нормально не функционируют или не борются с инфекциями.
  • Миелодиспластический синдром или цитопения – это группа заболеваний. Характером данной группы является производство патологических аномальных ячеек органа. Это приводит к кровотечениям, анемии и заражению различными инфекциями. Если не лечить данные заболевания, они стремительно прогрессируют, приводя к острой миелоидной лейкемии. Миелопролиферативные заболевания распространяются по всей ткани. Орган перепроизводит зрелые ростки клеток, которые он выпускает в кровеносную систему, другими словами, это гиперплазия.
  • Миелопролиферативные заболевания и другие. Для определения этих заболеваний у больного, их дальнейшего лечения применяют пункцию костной ткани. Это диагностический метод, с помощью которого врачи получают образец вашего органа из любой кости, где содержится орган. Для этого вводят специальную иглу. Затем материал отправляют на анализ, чтобы определить нарушение или отсутствие определенного количества элементов.

С помощью процедуры специалисты выясняют, можно ли взять человека в качестве донора, нужна ли ему пересадка клеток, и готов ли он к проведению трансплантации. Если анализы удовлетворительные, его отправляют на операцию, ход которой человек определяет самостоятельно. Перед трансплантацией проводят полное исследование состояния организма: сердца, легких почек и других органов.

Чувствительность к цитостатикам и излучению

Элементы, которые вырабатываются здоровым кроветворным органом, обладают повышенной чувствительностью к цитостатическим или ионизирующим излучениям. Однако при химиотерапии или облучении страдают только злокачественные опухоли. Они либо исчезают, либо не размножаются. Передозировка этими средствами приводит к апластической анемии. После проведения химиотерапии клеточные популяции возможно полностью восстановить за счет первичного резерва костной ткани.

Видео:

Что такое трансплантация костного мозга? Смотреть видео

Внимание! Информация, представленная в статье, носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению, исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента. Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим! Понравилась статья? Реклама на сайте

Функции и строение красного и желтого костного мозга у человека + 7 важных витаминов для его работы

Спросите любого взрослого или ребенка: какова задача человеческого скелета — почти каждый укажет на его опорно-двигательную функцию. Но у костей есть и еще одна не менее важная задача – производство кровяных клеток.

Точнее, процесс кроветворения происходит не в самих костных тканях, а в костном мозге – мягком губчатом веществе, который находится у человека внутри полых и некоторых плоских костей.

Кровь находится в постоянном химическом движении, как и все ткани организма, но именно она является наиболее интенсивно обновляющейся материей. Объясняется данная особенность не только ее «текучестью», но и потому что кровь является связующим звеном абсолютно всех остальных органов.

В человеческом организме ежечасно погибают и вновь рождаются 5 млрд. лейкоцитов, 10 млрд. эритроцитов и 20 млрд. тромбоцитов. Функция постоянного поддержания необходимого состава крови и лежит на костном мозге. Также он является центральным органом иммунной системы.

«Три мозга» человека

У каждого из нас есть три вида мозга — головной, спинной и костный. Первые два полностью соответствуют привычному в русском понимании названию, так как состоят из нейронов и отвечают за работу всей нервной системы, включая мышечные сокращения, моторику, рефлексы, мышление, память и способности слышать и говорить.

Костный мозг в прямом смысле слова мозгом не является (в английском языке его называют «marrow», в отличие от головного «brain»), так как в нем совершенно нет нейронов, и с работой нервной системы он связан не больше чем с работой всех остальных органов — опосредованно через производство кровяных клеток.

Общность названия «мозг» объясняется схожестью локализации всех трех органов – внутри костей или позвонков – так сама природа поместила эти ультра-важные «генераторы жизни» под надежную защиту.

Крастный костный мозг на латыни — medulla ossium rubra, а желтый — medulla ossium flava.

Строение и функции

В анатомии, гистологии и иммунологии костный мозг принято разделять на:

  • Красный – активный, непосредственно производящий стволовые клетки – матричные прототипы полноценных кровяных клеток. Главной функцией красного костного мозга и является кроветворение, в том числе и производство всех клеток имунной системы.
  • Желтый – скопление пассивных жировых клеток, однако, которые при необходимости могут преобразоваться в стволовые.

Таким образом желтый мозг играет роль гаранта или «резервного батальона» в деле гемопоэза: в случае недостатка стволовых клеток, по причине различных сбоев (заболевания, операции и проч.) он «перебрасывает в красный мозг» необходимое количество материала для их создания.

С его строением можете ознакомиться на фото:

Более подробно тут:

Сколько в нас костного мозга? Можно говорить примерно о 5-ти % всей массы тела, причем на долю красного и желтого составляющих приходится по половине.

Для наглядности: если вы весите около 60 кг, то чуть больше 3-х кг из них приходится на костный мозг. Звучит не очень впечатляюще…поначалу… Но добавим к этому, что приблизительно каждые два года в костном мозге генерируется масса клеток крови, равная массе нашего тела! В результате за 70 лет жизни в нас производится около 650 кг эритроцитов и 1000 кг лейкоцитов!

Становится понятно, что жизненная важность костного мозга — «фабрики кроветворения» — первостепенна, а любые количественные, качественные и пропорциональные нарушения в производстве клеток приводят к серьезным заболеваниям, из которых самое распространенное – малокровие.

У здорового человека главным «депо крови» является красный костный мозг, который расположен в большом количестве в тазовых и в трубчатых костях конечностей. Другими (запасными) очагами кроветворения являются селезенка и печень. Показательно, что в случае патологических нарушений нормального гемопоэза, эти органы берут на себя повышенную нагрузку по производству необходимых организму форменных элементов крови.

Его развитие у эмбриона

Библейский рассказ о сотворении Евы из ребра Адама – не литературная аллегория, и тем более не выдумки предков. Научно доказано, что у человеческого зародыша в возрасте 2-х месяцев начинается развитие костного мозга в ключице.

В ходе внутриутробного развития человека, накапливается и потенциал кроветворящего органа:

  1. на 2-м — 4-м месяцах: красный губчатый материал появляется в зарождающихся плоских костях (лопатках, затылочной и тазовой кости, черепной, в позвонках и ребрах);
  2. на 5-м месяце: костным мозгом наполняются трубчатые кости конечностей;
  3. первые 10 недель: костный мозг выполняет остеогенную (дословно: «создание костей») функцию. Параллельно в нем проходит накопление стволовых клеток – его главного наполнителя — для выполнения пожизненной программы кроветворения;
  4. 12-14 недели: дифференциация гемопоэза (кроветворения): «задается план» классификации клеток на эритроциты, лейкоциты и тромбоциты;
  5. 20-28 недели: образование костномозгового канала;
  6. 36 недель: в диафизе трубчатых костей появляются жировые клетки костного мозга – составляющая его желтой части.

7 типов продуктов, полезных для костного мозга

Полноценное полезное питание, богатое белками, железом, цинком, кобальтом очень важно для поддержания правильного функционирования костного мозга. Роль витаминов также неоспорима. Прежде всего, речь идет о витаминах группы В, С, D, E и А.

1. Витамин В 12. Он отвечает за созревание, образование и деление ядер эритроцитов, а также участвует в формировании других клеток крови. Его важность для организма доказывается хотя бы тем, что наших собственных запасов витамина В 12 может быть достаточно на срок до 5 лет (резерв расположен в печени).

Кроме того, это почти единственный витамин, который не разрушается под воздействием очень высоких температур (термическая обработка продуктов не изменяет процент содержания в них витамина В 12). При длительном дефиците этого витамина в костном мозге начинают производиться так называемые «мегалобласты» — гигантские эритроидные клетки – прародительницы гигантских эритроцитов.

Скорость их произведения на свет замедленна, а жизненный цикл укорочен – в результате в крови обнаруживается недостаток эритроцитов, и ставится диагноз «анемия». Естественным источником витамина В 12 являются продукты только животного происхождения, а именно:

  1. печень (особенно трески);
  2. селедка, жирные сорта рыб, все морепродукты;
  3. почки;
  4. нежирная говядина;
  5. нежирное молоко;
  6. куриные яйца.

2. Витамин В 9 (фолиевая кислота). Этот витамин обеспечивает синтез ДНК в костном мозге. Запасы его в нашем теле намного меньше, чем В 12, а потому уже через 1—6 месяца его нехватки нарушается синтез ДНК и деление эритроидных клеток. В результате, ускоряется разрушение эритроцитов, и возникает анемия. В сутки взрослый человек нуждается в 500—700 мкг фолацина (фолиевой кислоты). Источниками его являются, в основном, растительные и самые зеленые продукты. Так, фолиевой кислотой богаты:

  1. шпинат;
  2. крапива;
  3. петрушка, киндза, сельдерей, листовый салат;
  4. бобовые;
  5. дрожжи;
  6. зерновой хлеб;

Однако и в печени фолиевой кислоты достаточно, именно поэтому данный продукт универсален для костного мозга.

3. Витамин В6 (пиридоксин). Это своеобразный активизатор фермента АЛК-синтетазы, который производит гема в эритроидных клетках. Его низкое содержание также приводит к анемии, из-за нарушения синтеза и снижения гемоглобина. Для пополнения запасов витамина В6 употребляйте:

  1. зерна злаковых культур;
  2. все виды капусты,
  3. молоко;
  4. картофель.

4. Витамин D3. Этот элемент участвует в дифференциации стволовых клеток, а именно в их полном созревании до форм эритроцитов, лейкоцитов или тромбоцитов. Его источниками являются:

  1. печень трески и тунца;
  2. рыбий жир;
  3. сельдь;
  4. коровье молоко;
  5. сливочное масло;
  6. сметана, творог, сыр;
  7. яичный желток.

5. Витамин А (ретиноловая кислота). Он несет практически те же функции, что и витамин D3, и находится в тех же животных продуктах. Кроме того, много его в зеленых и желтых овощах и фруктах:

6. Витамин С. Благодаря ему сохраняется закономерность этапов эритропоэза, происходит метаболизм железа и фолиевой кислоты. Для поддержания необходимого уровня витамина С каждый день употребляйте:

  1. цитрусовые;
  2. зеленые листовые овощи;
  3. дыня;
  4. различные виды капусты;
  5. черная и красная смородина;
  6. сладкий перец;
  7. печеный картофель в мундире;
  8. земляника, яблоки, абрикосы, хурма, шиповник, облепиха, рябина,
  9. помидоры.

Характерно, что из продуктов животного происхождения аскорбиновая кислота содержится только в печени и почках различных животных.

7. Витамин Е (токоферол) и витамин РР (никотиновая кислота). Это своеобразные антиокислители. Они предотвращают мембрану эритроцитов от перекисного окисления, в результате которого усиливается их гемолиз (разрушение). Витамина Е много в:

  1. растительных маслах;
  2. крупах;
  3. зеленых бобах;
  4. горохе;
  5. хлебе;
  6. орехах (особенно грецких).

За пополнением витамина РР употребляйте:

  1. белое куриное мясо;
  2. почки и печень;
  3. сыр;
  4. яйца;
  5. арахис;
  6. грибы;
  7. зеленый горошек;
  8. картофель;
  9. томаты;
  10. бобовые;
  11. пивные дрожжи.

Большинство всех перечисленных витаминов содержится в лекарственных травах, поэтому спрашивайте в аптеке такие сборы, которые способствуют кроветворению.

Народные средства

В до-научной медицине, когда люди не имели понятия ни о клетках, ни о кровяных тельцах, ни о том, что они зарождаются в костном мозге, существовало множество народных средств для лечения малокровия.

Среди известных по сей день наиболее доступными являются:

  1. отвары из зеленых листьев (шпинат, крапива, малина). Необходимо принимать по четверти стакана 1-2 раза в день.
  2. сироп бузины;
  3. свежевыжатый сок граната или по два граната в день;
  4. сок свежей красной свеклы (на ночь свекла натирается, добавляется сахарный песок для дачи сока, наутро сырье отжимается и принимается по пол-стакана 1-2 раза в день).

Восстановление кроветворения после операций

Даже незначительное угнетение и нарушение функций костного мозга чревато осложнениями для организма. Это тем более учитывается в клиниках для разработки диетических столов, например, для онкобольных после пересадки костного мозга.

Другим случаем, когда требуется усиленное питание для кроветворения для его восстановления, является донорская сдача крови.

Основным элементом питания выступает свежая печень, особенно говяжья и в полусыром виде. Ее узкие полоски немного обжаривают на раскаленной сковороде прямо перед подачей, так чтобы внутри цвет не менялся. Ежедневно нужно съедать по 100-200 г. Для лучшего усвоения и вкуса добавьте сенной пажитник, шафран, куркуму.

Полезное видео

Советуем просмотреть данное видео:

Центральная роль в производстве кровяных клеток делает костный мозг органом первостепенной важности. Поддержание всех его функций в норме означает поддержание жизни в теле. Не надо вдаваться в глубокую этимологию, чтобы увидеть родство слов «кровь» и «человек» в древних языках (в латинском: «гемо» — кровь, «гомо» — люди).

Природа крови настолько сложна, что для ее обогащения требуются самые насыщенные кислотами, витаминами и жирами продукты. Богатое питание в целом и сезонное разнообразие блюд помогут вам поддерживать отличное состояние костного мозга – животворной кузницы вашего организма.