Все что нужно знать о костном мозге человека

Кроветворная система представляет собой систему органов организма, которая отвечает за постоянство состава крови. Общеизвестным фактом является то, что в человеческом организме происходит постоянное разрушение форменных элементов. Ну, так вот, именно кроветворные органы регулярно пополняют их, обеспечивая нормальный процесс кроветворения. Основными компонентами кроветворной системы принято считать лимфатические узлы, селезенку и, конечно же, костный мозг. Именно о костном мозге мы и поговорим с Вами прямо сейчас.

Что это такое?

Костный мозг – это самый важный орган кроветворной системы, который принимает неотъемлемое участие в процессе создания новых клеток крови взамен тех, которые погибли. Располагается он в губчатом веществе костей, а также в костномозговых полостях. Этот же орган важен и для иммунопоэза, т.е. для созревания клеток иммунной системы. Возложены на него и функции костеобразования. Его принято считать единственной тканью взрослого организма, которая в нормальном состоянии содержит огромное количество недифференцированных, низкодифференцированных, а также незрелых клеток, именуемых стволовыми клетками, которые своим строением походят на эмбриональные клетки. Данные клетки нельзя сравнить с другими клетками человеческого организма, так как они являются уникальными.

Стволовые клетки – общие сведения

Стволовые клетки представляют собой группу особых клеток живых организмов, каждой из которых свойственно впоследствии изменяться особым способом. Данные клетки могут делиться ассиметрично, вследствие чего формируется клетка, которая очень сильно напоминает материнскую, а также новая клетка, которой также свойственно видоизменяться. Именно эти клетки несут ответственность за беспрерывный процесс клеточного обновления. Увы, с возрастом темпы клеточного обмена значительно замедляются. В итоге, естественное восстановление органов человеческого организма происходит намного медленнее. Стволовые клетки на сегодняшний день используются для лечения целого ряда патологических состояний. В их список можно занести как хроническую сердечную недостаточность, так и инсульт, ишемическую болезнь сердца, стенокардию и другие.

Эмбриология

В период развития эмбриона данный орган впервые появляется только на 2-ом месяце. В этот период он не принимает активного участия в процессе кроветворения. На 3-ем месяце его можно наблюдать в ребрах, грудине, позвонках, лопатках и некоторых других частях эмбриона. Только на 5-ом месяце костный мозг начинает обеспечивать костномозговое кроветворение. Первоначально орган состоит исключительно из капилляров и мезенхимальных клеток. Чуть позднее в ткани возникают первичные клетки лимфоидного характера, количество которых постепенно увеличивается и в конечном итоге они начинают преобладать. Не наблюдаются поначалу и зернистые миелоциты, а также эритроциты. Они возникают только в середине эмбрионального развития. Если эритроциты образуются исключительно внутри сосудов, то лейкоциты формируются вне них.

Красный и желтый костный мозг

Современные специалисты в организме каждого взрослого человека выделяют красный костный мозг, который представлен деятельной кроветворной тканью, и желтый мозг, в состав которого входят исключительно жировые клетки. Красному свойственно заполнять промежутки между костными перекладинами губчатого вещества плоских костей, а также эпифизов (расширенных концов) трубчатых костей. Ему присущ темно-красный окрас и полужидкая консистенция. В его состав входит строма (основа) и клетки кроветворной ткани.
Строма состоит из ретикулярной ткани, которая в свою очередь содержит в своем составе огромное количество кровеносных сосудов. Именно строма отвечает как за развитие, так и за жизнедеятельность кости. Что же касается клеток кроветворной ткани, то в их список можно занести как миелоциты, так и миелобласты, промиелоциты, макрофаги, монобласты, мегакариобласты и т.п. Желтому мозгу свойственно заполнять костномозговые полости диафизов (средних частей) трубчатых костей. Какие-либо элементы, которые бы могли принимать участие в образовании крови, в нем отсутствуют. Свое название он получил за счет наличия в жировых клетках пигментов типа липохромов, которым присущ как раз таки желтый окрас. В случае если человек по каким-либо причинам теряет большое количество крови, тогда на месте желтого мозга чаще всего возникает красный. Отметим, что четкой границы между ними не существует. Более того соотношение между ними может меняться в зависимости как от условий труда, так и от эндокринных факторов, возраста, образа жизни и некоторых других факторов.

Масса и клеточный состав

Масса данного органа варьирует в пределах от 1,6 до 3,7 кг, что составляет 3 – 6 % от общей массы человеческого тела. Что касается клеточного состава, то он представлен 2-мя группами клеток, а именно клетками стромы, которых не так уж много, а также клетками паренхимы (основной ткани внутренней среды) наряду со зрелыми клетками крови. В ретикулярную строму входят эндотелиальные клетки, т.е. клетки, которые образуют внутреннюю оболочку кровеносных сосудов, фибробласты, клетки жировой ткани, а также остеобласты. Важно отметить, что при проведении определенных исследований можно увидеть только некоторые из имеющихся клеток. Так, к примеру, гистологическое исследование дает возможность увидеть жировые клетки, однако с его помощью никак не удается разглядеть фибробласты.

Структурные элементы паренхимы

В состав паренхимы входят многочисленные структурные элементы.
Вот список некоторых из них:

• Нейтрофильный промиелоцит: диаметр клетки составляет около 25 мкм, в ядре отмечается скопление большого количества ядрышек;
• Эозинофильный метамиелоцит: клетке присущи характерные контуры ядра и зернистость;
• Миелобласты: их принято считать родоначальниками как эозинофилов, так и нейтрофилов, а также базофилов;
• Лимфоциты: ядру присуща округлая форма, диаметр клетки составляет 8 – 9 мкм;
• Остеокласты: представители класса макрофагов;
• Тучные тканевые клетки: им присуща зернистость красно-фиолетового цвета;
• Мегакариоциты: гигантские клетки размером от 60 до 120 мкм.

Это далеко не весь список структурных элементов. На самом деле их гораздо больше.

Чувствительность к цитостатикам и излучению

В нормальном состоянии клетки данного органа крайне чувствительно реагируют как на излучение, так и на воздействие на них цитостатических противоопухолевых медикаментов. При этом их чувствительность немного ниже чувствительности клеток раковых опухолей, что дает возможность использовать как облучение, так и химиотерапию в борьбе со злокачественными новообразованиями в данной области. Особенно остро реагируют на химиопрепараты лейкозные клетки. Данный факт следует учитывать, дыба не спровоцировать развитие апластической анемии (заболевания системы крови, характеризующегося сниженной продукцией костным мозгом гранулоцитов, эритроцитов и тромбоцитов). Избежать развития данного недуга поможет адекватная терапия раковых заболеваний.

Иннервация и регенерация

В иннервации принимают участие нервы мышц и сосудистых сплетений, а также специальные нервные проводники к данному органу. Нервы проникают в него одновременно с кровеносными сосудами непосредственно через костные каналы. Все нервы ветвятся на тонкие волокна, которые в свою очередь находятся в тесном контакте с костномозговыми сосудами и оканчиваются на сосудистых стенках либо свободно блуждают среди клеток самого органа. Если говорить о регенерационной способности, то она является достаточно высокой. Скорость регенерации данного органа определяется несколькими факторами, среди которых можно выделить микроокружение и факторы кроветворения, которым свойственно стимулировать рост. Источником формирования гемопоэтических клеток принято считать стволовые клетки.

Возрастные изменения

В детском возрасте данный орган заполняет губчатое вещество плоских костей, а также эпифизы и диафизы трубчатых костей. В возрасте 12 – 18 лет красный костный мозг в диафизах полностью замещается желтым мозгом. У старых людей консистенция мозга становится слизистой, вследствие чего данный орган начинают именовать «желатинозным». В некоторых случаях «желатинозный мозг» отмечается у людей гораздо раньше.

Патологические состояния

Костный мозг также как и все остальные органы человеческого организма может подвергнуться негативному воздействию тех или иных неблагоприятных факторов.
В результате, человек может столкнуться со следующего рода патологическими состояниями:

1. Гиперемия: данное состояние может носить как активный, так и пассивный характер. Под данным явлением подразумевают переполнение кровью сосудов кровеносной системы данного органа. Активная гиперемия во всех случаях является следствием патологических причин. Что же касается застойной формы данного недуга, то она возникает при местном либо общем затруднении кровотока.

2. Амилоидоз: представляет собой нарушение белкового обмена, характеризующееся образованием и отложением в тканях амилоида, т.е. специфического белково-полисахаридного комплекса. Данное патологическое состояние может наблюдаться как в виде местного процесса, так и в форме частичного проявления общего амилоидоза. При развитии местного процесса наблюдаются исключительно узловатые уплотнения. Во втором же случае в патологический процесс вовлекаются только стенки сосудов, причем увидеть данное явление можно исключительно под микроскопом.

3. Малокровие: во всех случаях развивается при острой анемии. Анемия всего организма чаще всего наблюдается после тяжелых артериальных кровотечений. Мозг при этом наделен бледно-красным окрасом.

4. Первичные опухоли: чаще всего это множественные миеломы (злокачественные поражения клеток красного мозга) и миелосаркомы (злокачественные поражения мозговой ткани). В обоих случаях отмечаются существенные изменения в периферической крови, не заметить которые просто невозможно.

5. Кровоизлияния: могут возникнуть как при местных очагах инфекции, так и при местных процессах воспалительного характера. Они же могут быть следствием опухолей, переломов, интоксикации организма, а также общих патологий типа геморрагических диатезов (нарушений, характеризующихся чрезмерной кровоточивостью).
Сепсис (тяжелый инфекционный недуг, возникающий в результате попадания в кровь и ткани гноеродных микроорганизмов) – еще одна распространенная причина кровоизлияний в данный орган.

6. Поражение паразитами: в большинстве случаев данный орган поражается простейшими. Их удается выявить как в эритроцитах, так и в эритробластах (промежуточных формах развития эритроцитов). Эти клетки крови могут попасть в данный орган из кровяного русла. В некоторых случаях они развиваются прямо в костном мозге.

7. Пигментация: чаще всего развивается на фоне кровоизлияний. Пигментация может возникнуть и при гемосидерозе (чрезмерном отложении железа в тканях организма). В первом случае данное состояние удается заметить даже невооруженным взглядом.

8. Отек: является следствием увеличения жидкости в костной ткани. Причин скопления большого количества жидкости в данной области достаточно много. Чаще всего это травматические повреждения костных балок либо хрящей суставов.

9. Рак: чаще всего заболевание считается вторичным и возникает на фоне рака молочной железы, легких либо простаты. Первичный рак данного органа встречается в медицинской практике крайне редко и характеризуется формированием раковых клеток непосредственно в данном органе. К числу симптомов, которые наблюдаются при раке костного мозга, можно причислить общую слабость, головокружение, боли в области кости, ограничение свободы движения и другие.

К каким врачам следует обращаться для обследования?

Чтобы полностью обследовать костный мозг, необходимо получить консультацию гематолога, онколога и иммунолога.

Методы диагностики

Чтобы выявить ту или иную патологию данного органа современные специалисты используют следующие методы исследования, а именно:
1. Пункцию костного мозга;
2. Трепанобиопсию;
3. Миелограмму;
4. Иммунограмму.

1. Пункция: при помощи этого метода исследования удается получить всю необходимую информацию обо всей системе кроветворения. Пункцию берут с использованием иглы Кассирского из грудины данного органа. Отметим, что данная игла совершенно безопасна, так как снабжена предохранительным щитком. Первоначально специалист устанавливает щиток на необходимую глубину и только после этого вводится сама игла. Мозг забирают шприцем емкостью от 10 до 20 мл. Во время процедуры больной должен лежать на спине. Что касается анестезирующих препаратов, то их вводят далеко не всем пациентам.

2. Трепанобиопсия: данный метод исследования используется только в том случае, если при помощи пункции специалистам не удалось получить необходимый им материал. При его проведении специалистам удается извлечь кусочек костной ткани при помощи иглы-троакары. Толщина такой иглы достигает 3 мм, а вот ее длина составляет 6 см. Концу иглы присуще спиралевидное очертание. Вращая ее, специалистам удается срезать кусочек костной ткани длиной от 6 до 10 мм. Прокол в данном случае осуществляют в гребешок подвздошной кости, чаще всего левой.

3. Миелограмма: данный метод исследования позволяет полностью изучить клеточный состав мозговой ткани, которая была взята у больного методом пункции. Данный метод диагностики позволяет оценить как количественный, так и качественный состав клеток. Материал исследуется под микроскопом, в результате чего пациентам удается поставить точный диагноз, особенно если речь идет о заболеваниях системы кроветворения.

4. Иммунограмма: анализ крови, позволяющий исследовать все компоненты иммунной системы. В ходе проведения анализа учитывается количество как макрофагов, так и лейкоцитов, эритроцитов, а также фагоцитов. Кроме этого специалисты получают необходимые сведения об их процентном соотношении и функциональной активности. Иммунограмма дает возможность получить все сведения и о «веществах», которые вырабатываются данными клетками. Кровь для исследования берут из пальца либо из вены в локтевом сгибе.

Пересадка костного мозга

Данную процедуру принято считать одной из самых новых. Ее проведение необходимо для исцеления больных, которые ранее считались неизлечимыми. Впервые трансплантация была проведена в 1968 году. С тех пор при помощи данного вмешательства лечат как множественные миеломы, так и рак груди, яичников, крови, серьезные нарушения иммунитета и т.п. Каждый год при помощи пересадки удается спасти жизни тысячи людей.

Важно понять, для чего именно необходима данная процедура?
Так, к примеру, у больных с теми или иными иммунными нарушениями стволовые клетки данного органа работают неправильно. Они или синтезируют огромное количество незрелых либо дефектных клеток крови, или значительно уменьшают их продукцию. Не до конца созревшие клетки заполняют мозг и кровеносные сосуды, при этом вытесняя из общего кровотока полноценные клетки. Более того, незрелые клетки очень часто проникают в другие органы и ткани человеческого организма. Чтобы разрушить эти клетки специалистам приходится назначать своим пациентам радиотерапию либо химиотерапию. Такой подход приводит к тому, что разрушению подвергаются не только дефектные, но еще и совершенно здоровые клетки. Выполнив же пересадку костного мозга, специалисты увеличивают шансы на полное исцеление их пациентов в десятки раз.

Виды пересадки

В ходе данной процедуры происходит полное разрушение больного мозга, после чего в кровеносное русло больного вводят здоровый костный мозг, взятый от донора. При успешной пересадке мозг мигрирует в полости, расположенные в больших костях, после чего приживается в них и постепенно начинает синтезировать полноценные кровяные клетки. Если в ходе проведения этой процедуры используется мозг, взятый от донора, тогда речь идет об аллогенной трансплантации. Если для пересадки берут мозг близнеца, тогда ее именуют сингенной, так как здоровый мозг в таких случаях является идентичным мозгу больного.

Очень важно первоначально установить совместимость донора и пациента. Для этого проводят многочисленные анализы крови. Если совместимость незначительная, ждать успеха от такой медицинской манипуляции можно только в единичных случаях. Во всех же остальных случаях наблюдается реакция отторжения либо реакция под названием трансплантат против хозяина. В обоих случаях ситуация опасна для жизни пациента. Бывает и такое, когда больной становится донором сам для себя. В данном случае речь идет об аутологичной пересадке. Такая манипуляция возможна только в том случае, если заболевание, при котором отмечается поражение данного органа, находится в стадии ремиссии. У таких больных для начала извлекают мозг, после чего его «очищают» от больных клеток, а затем трансплантируют.

Подготовка к пересадке и сама процедура

Успешный результат такого вмешательства возможен только в том случае, если пациент на момент процедуры будет «достаточно здоров». Специалистами берется во внимание и общее физическое состояние больного, его возраст, пол, стадии болезни, а также диагноз. Перед процедурой в обязательном порядке исследуют и общее состояние всех внутренних органов. Очень важна в данном случае эмоциональная и психологическая поддержка, так что некоторым больным рекомендуют посетить психотерапевта. Непосредственно перед манипуляцией в течение нескольких дней больного подвергают химиотерапии, в ходе которой происходит разрушение его мозга. Пациенту вводят и катетер, необходимый для введения в дальнейшем продуктов крови и медикаментов. Чаще всего не обходится и без препаратов против тошноты, так как данный симптом беспокоит всех больных, находящихся на лечении химиопрепаратами. Через 1 – 2 дня после введения данных препаратов осуществляют саму пересадку. Костный мозг вводят внутривенно. Вся процедура напоминает переливание крови и проводится в палате, в которой находится больной. Во время трансплантации специалисты проверяют, нет ли у пациента болей в груди, озноба либо лихорадки. После самой процедуры остается только надеяться на лучшее.

Возможные осложнения после пересадки

• реакции отторжения;
• инфекции;
• проблемы с печенью;
• язвы в ротовой полости;
• слабость и раздражительность;
• кровотечения;
• различные психические нарушения.

Жизнь после пересадки

Чтобы организм смог привыкнуть к новому костному мозгу, может понадобиться около года. Примерно столько времени нужно данному органу, чтобы он начал работать также как Ваш собственный. Все это время пациент должен четко следовать всем правилам здорового образа жизни и рекомендациям врача. Вне всякого сомнения, переживания о том, что заболевание снова вернется, беспокоят практически каждого. Справиться с трудностями нелегко, однако надо верить в собственные силы и стремиться к счастливому будущему.

Клетки костного мозга способны избавить от инфаркта миокарда

Специалистами из кардиологической клиники университета Дюссельдорфа было проведено оперативное вмешательство немцу, который перенес инфаркт миокарда. В ходе этого уникального хирургического вмешательства в сосуды его сердца были введены стволовые клетки мозга, которые предварительно были взяты из костей его же таза. Уже через 10 недель врачи отметили, что размеры участка повреждения сердца уменьшились ровно в 3 раза. Само же сердце начало функционировать гораздо лучше. Профессор Бодо Экхард Страуэр заявил во всеуслышание о том, что стволовые клетки трансформировались в мышечные и заменили отмершие клетки сердца. Он утверждает, что данный метод терапии инфаркта миокарда может стать одним из самых эффективных. Его эффективность обусловлена тем, что ДНК как стволовых, так и всех остальных клеток является одинаковой, именно поэтому нет никакого риска отторжения пересаженных клеток. Именно эти клетки можно трансплантировать даже тем больным, которые находятся в ожидании пересадки сердца.