Одна из самых загадочных желез внутренней секреции - вилочковая, или тимус.
По своей важности не уступает многим другим, однако изучена недостаточно хорошо.
Закладка вилочковой железы происходит на шестой неделе внутриутробного развития. После рождения на протяжении всего периода детства и отрочества тимус растет и увеличивается в размере.
У взрослых строение тимуса изменяется, интенсивность роста замедляется, и постепенно железистая ткань замещается жировыми клетками, почти полностью атрофируясь к концу жизни. Тимус является ведущим органом иммунной системы, функции его описаны ниже.
Свое название вилочковая железа получила из-за характерного вида, напоминающего двузубую вилку.
Она представляет собой небольшой дольчатый орган розоватого цвета, прилежащий к трахее.
Верхняя часть более тонкая, а нижняя расширенная. На рентгенограмме изображение тимуса частично прикрыто тенью сердца.
Размеры железы варьируют в зависимости от возраста, у малышей они составляют примерно пять на четыре сантиметра. Увеличение (тимомегалия) может наблюдаться при воздействии неблагоприятных факторов (алкоголь, никотин, лекарства и пр.) как внутриутробно, так и после рождения.
К изменению размеров тимуса могут приводить:
- Резус-конфликт, или гемолитическая болезнь новорожденных;
- асфиксии в родах;
- недоношенность;
- частые и длительные инфекционные болезни;
- опухоли;
- рахит и нарушения в питании;
- оперативные вмешательства.
Младенцы с тимомегалией требуют внимательного наблюдения педиатром из-за высокого риска синдрома внезапной смерти.
Вилочковая железа: расположение в теле человека
Тимус находится практически в центре грудной клетки, передней поверхностью прилегая к грудине, а вытянутыми верхними концами достигая щитовидной железы.
У детей нижний край достигает 3-4 ребра и располагается вплотную к перикарду, у взрослых за счет уменьшения размеров - второго межреберья.
Тимолипома
Позади тимуса проходят крупные сосуды. Расположение железы исследуют при помощи рентгенограммы грудной клетки, ультразвукового сканирования или магнитно-резонансной томографии.
Строение органа
Правая и левая доли вилочковой железы соединяются между собой соединительнотканной прослойкой, но могут быть сращены довольно плотно. Сверху тимус покрывает плотная фиброзная капсула, от которой внутрь тела железы проходят тяжи (септальные перегородки) из соединительной ткани.
С их помощью паренхима железы подразделяется на мелкие неполные дольки, имеющие корковый и мозговой слои.
Строение тимуса
Лимфоотток, кровоснабжение и иннервация
Несмотря на свое непосредственное отношение к лимфатической системе организма, вилочковая железа имеет особенности кровоснабжения и лимфооттока. Этот орган не имеет приносящих лимфатических сосудов и не фильтрует лимфу, в отличие от лимфоузлов средостения.
Лимфоотток осуществляется по немногочисленным капиллярам, берущим свое начало в стенке кровеносных сосудов. Тимус обильно кровоснабжается. От рядом проходящих щитовидных, верхней грудной артерий и аорты отходят более мелкие, а затем многочисленные артериолы, питающие железу.
Структура тимуса
Артериолы делятся на:
- дольковые - снабжающие одну из долей железы;
- междольковые;
- внутридольковые - расположенные в септальных перегородках.
Особенность строения сосудов, питающих вилочковую железу, заключается в более плотном базальном слое, не позволяющем проникать через барьер крупным белковым образованиям - антигенам. Артериолы внутри органа распадаются до капилляров, плавно переходящих в венулы - мелкие сосуды, уносящие из органа венозную кровь.
Иннервация осуществляется за счет симпатической и парасимпатической систем, нервные стволы идут вдоль кровеносных сосудов, образуя сплетения, окруженные волокнистой соединительной тканью.
Болезни тимуса встречаются редко, поэтому многие даже не знают, и какие функции она выполняет.
Какие заболевания позволяет выявить узи вилочковой железы, расскажем .
О причинах увеличения вилочковой железы у детей вы можете почитать . Стоит ли переживать?
Строение тканей
Более темный слой внутри каждой дольки носит название коркового и состоит из наружной и внутренней зон, образованных плотным скоплением клеток - Т-лимфоцитов.
Они отделены от капсулы тимуса эпителиальными ретикулоцитами, настолько плотно спрессованными, что полностью изолируют корковое вещество снаружи. Эти клетки имеют отростки, которыми они соединяются с нижележащими клетками, образуя своеобразные ячейки. В них и располагаются лимфоциты, количество которых огромно.
Ткани тимуса
Переходная зона между темным и светлым веществом носит название кортико-медуллярной. Граница эта условна и обозначает переход более дифференцированных тимоцитов в мозговой слой.
Мозговое вещество - светлый слой органа, состоит из эпителиоретикулоцитов и небольшого количества лимфоцитов. Происхождение их различно - основная часть образована в самом тимусе, а незначительное количество привнесено током крови из других лимфоцитарных органов. Ретикулоциты мозгового вещества образуют круговые скопления, называемые тельцами Гассаля.
Кроме двух основных видов клеток, паренхима вилочковой железы богата звездчатыми клетками, продуцирующими гормоны, дендритами, осуществляющими отбор лимфоцитов, и макрофагами, защищающими железу от попадания чужеродных агентов.
Известно, что тимус наиболее важен для детей, ведь он тренирует иммунитет. претерпевает некоторые изменения.
Дополнительную информацию о вилочковой железе вы можете почитать . Функции у взрослых и детей.
Тимус: функции
До сих пор не умолкают споры, к какой системе организма отнести тимус: эндокринной, иммунной или гемопоэтической (кроветворной).
Внутриутробно и в первые дни после рождения вилочковая железа участвует в продукции клеток крови, но постепенно эта функция теряет свою актуальность и на первый план выходит иммунологическая.
В нее входит:
- размножение лимфоидных клеток;
- дифференцировка тимоцитов;
- селекция зрелых лимфоцитов на пригодность к использованию.
Поступающие в тимус из костного мозга клетки еще не имеют специфичности, и задача вилочковой железы - «научить» тимоциты распознавать свои и чужие антигены. Дифференцировка идет по направлениям: подавляющие клетки (супрессоры), уничтожающие (киллеры) и помогающие (хелперы). Даже зрелые тимоциты проходят тщательный отбор. Те, у которых слабое различение своих собственных антигенов, отбраковываются. Такие клетки уничтожаются, не выходя из тимуса в кровоток с целью предупреждения развития аутоиммунных процессов.
Еще одной важной функцией тимуса является синтез гормонов: тимулина, тимопоэтина и тимозина. Все они участвуют в формировании иммунитета, и при нарушении их выработки значительно снижаются защитные силы организма, возникают аутоиммунные заболевания, значительно повышается риск онкопатологий. Тимозин оказывает влияние на формирование опорно-двигательного аппарата за счет регуляции минерального обмена (кальция и фосфора), тимулин участвует в эндокринных процессах.
Недостаточная выработка любого гормона вилочковой железы вызывает иммунодефицит и способствует тяжелым инфекционным процессам.
Гормоны тимуса оказывают влияние на половое созревание и опосредованно на уровень андрогенов, эстрогена и прогестерона. Участвует тимус и в углеводном обмене, в нем вырабатывается вещество, действие которого напоминает инсулин, за счет чего понижается уровень сахара в крови.
Вилочковая железа - важный орган, значение которого порой недооценивают. При изменении иммунного статуса, частых простудных заболеваниях, активизации условно-патогенной флоры рекомендуется провести полноценное обследование с учетом не только клеточного иммунитета, но и функции тимуса.
Видео на тему
Тимус, или вилочковая железа – Центральный орган лимфопоэза и иммунной защиты.
Развитие . Источником развития тимуса является многослойный эпителий, выстилающий III и частично IV пары жаберных карманов.
Исследованиями Ш. Д. Галустян (1949) показано, что культивирование эпителия тимуса приводит к образованию структуры, сходной с эпидермисом. В поверхностных клетках телец Гассаля найден антиген, характерный для клеток базального слоя эпидермиса, а в более глубоких клетках слоистых телец обнаружены антигены, экспрессируемые клетками шиповатого, зернистого и рогового слоев эпидермиса. Эпителий в виде парных тяжей, окружённых мезенхимой, опускается вдоль трахеи. В дальнейшем оба тяжа формируют единый орган.
Из мезенхимы образуется капсула, от которой внутрь эпителиальной закладки врастают соединительнотканные тяжи с кровеносными сосудами и делят её на дольки. Следовательно, строму тимуса образует соединительная ткань. Строму же его долек составляет эпителиальная ткань, в которую из желточного мешка, а позднее из печени и красного костного мозга мигрируют СКК. Под влиянием тимусного микроокружения они дифференцируются в Т-лимфоциты, образующие в совокупности паренхиму органа.
Строение . На гистологических срезах тимус выглядит в виде долек, разделённых соединительнотканными прослойками. Дольки состоят из мозгового и коркового вещества. Строма долек представлена эпителиальными клетки - эпителиоретикулоцитами, среди которых различают: 1) пограничные клетки субкапсулярной зоны (плоские с отростками); 2) несекреторные опорные клетки глубокой коры (звёздчатые); 3) секреторные клетки мозгового вещества; 4) клетки телец Гассаля
Эпителиальные клетки, расположенные на периферии долек, отделены от соединительнотканных прослоек базальной мембраной. Они довольно плотно прилежат друг к другу и связаны между собой десмосомами, а с базальной мембраной – полудесмосомами.
Пограничные эпителиоретикулоциты субкапсулярной зоны имеют многочисленные отростки и инвагинаты, в которых, как в колыбели, располагаются до 20 лимфоцитов, поэтому эти клетки получили название клеток-˝нянек˝, или ˝кормилок˝.
Несекреторные опорные эпителиоретикулоциты коркового вещества долек, контактируя между собой своими отростками, образуют своеобразный остов, в петлях которого находятся многочисленные лимфоциты. Плазмолемма этих клеток содержит на своей поверхности главный комплекс гистосовместимости, взаимодействуя с которым, лимфоциты приобретают способность узнавать «свои» маркеры, что лежит в основе межклеточных взаимодействий иммунокомпетентных клеток и считывания ими антигенной информации.
Секреторные клетки мозгового вещества в цитоплазме содержат гормоноподобные БАВ: α–тимозин, тимулин и тимопоэтины, под влиянием которых осуществляется антигеннезависимая пролиферация лимфоцитов и превращение их в иммунокомпетентные Т-лимфоциты.
Клетки телец Гассаля располагаются в мозговом веществе в виде напластований с элементами ороговения.
Эпителиоретикулоциты представляют, таким образом, своеобразное микроокружение для образующихся в тимусе Т-лимфоцитов. Кроме этого, к вспомогательным клеткам относятся макрофаги и интердигитирующие клетки (моноцитарного происхождения), дендритные и миоидные клетки, а также нейроэндокринные клетки, которые происходят из нервного гребня.
Наиболее активная пролиферация Т-лимфоцитов происходит в корковом веществе долек тимуса, в то время как в мозговом веществе их существенно меньше и они представляют преимущественно рециркулирующий пул («хоминг»- домой).
Установлено, что в молодых, активно пролиферирующих клетках эпителия кожи и ее производных содержится тимический гормональный фактор, активизирующий дифференцировку Т-лимфрцитов.
Поступление питательных и биологически активных веществ к клеткам микроокружения и Т-лимфобластическому дифферону коркового вещества долек тимуса осуществляется диффузно со стороны кровеносных сосудов, располагающихся в соединительнотканных прослойках между дольками. Лейкоциты коркового вещества тимуса отграничены от крови гематотимусным барьером, предохраняющим их от избытка антигенов. Не смотря на это, здесь, как и в ККМ, осуществляется селекция Т-лимфоцитов, в результате которой значительная их часть (до 95%) погибает и лишь около 5% клеток мигрируют в кровоток и заселяют тимусзависимые зоны периферических кроветворных органов: лимфоузлов, селезёнки и лимфатических образований, ассоциированных со слизистыми оболочками кишечника. При этом мигрировать в кровоток могут только те лимфоциты, которые прошли «обучение» в тимусе и приобрели специфические рецепторы к антигенам. Те же лимфоциты, которые имеют рецепторы к собственным антигенам, подвергаются апоптозу. В мозговом веществе вокруг гемокапилляров нет барьера. Посткапиллярные венулы здесь выстланы высоким призматическим эндотелием, через который происходит рециркуляция лимфоцитов.
С возрастом тимус подвергается инволютивным процессам (возрастная инволюция), но это может наблюдаться на любом этапе его развития под влиянием интоксикаций, облучения, голодания, тяжёлых травм и др. стрессовых воздействий (акцидентальная инволюция). Имеется предположение, что Т-лимфоциты киллеры, супрессоры и хелперы образуются из самостоятельных предшественников.
Детский орган, который выполняет иммунную функцию и кроветворную - тимус. Почему его называют детским? Что с ним происходит в старческом возрасте? И какое это имеет клиническое значение? Ответы на эти и многие другие вопросы вы найдете в данной статье.
Роль тимуса в организме человека
Тимус выполняет функцию кроветворную. Что это значит? Он занимается дифференцировкой и обучением (иммунологическим) Т-лимфоцитов. Немаловажен тот факт, что "память" лимфоцитов очень долгая, и поэтому ребенок, переболевший той же ветрянкой, в 99% случаев не заболеет ей повторно. Это называется постоянным иммунитетом. Кроме пролиферации и дифференцировки Т-лимфоцитов, тимус участвует в клонирование иммунных клеток. Кстати, хотелось бы отметить, что снижение иммунитета к тимусу имеет непосредственное отношение. Снижение т-лимфоцитов влечет за собой целый каскад реакций, которые понижают иммунитет. И это многое объясняет в педиатрии, когда, например, на фоне какого-то банального заболевания возникает вторичная инфекция или вторичное заболевание.
Помимо этого тимус вырабатывает целый ряд гормонов. К ним можно отнести: тимусный гуморальный фактор, тималин, тимозин, а также тимопоэтин. Эти гормоны также выполняют иммунную функцию.
Тимус: гистология, строение, функции
Тимус - это типичный паренхиматозный орган (в нем выделяют строму и паренхиму). Если смотреть на внешний вид гистологического строения тимуса, можно отметить, что орган дольчатый.
В каждой дольке различают темную и светлую зону. Если говорить научным языком, это корковое и мозговое вещество. Как уже было сказано, тимус выполняет иммунную функцию. Поэтому его по праву можно назвать оплотом детской иммунной системы. Чтобы этот оплот не пал от первого попавшегося чужеродного белка-антигена, нужно создать какую-то защитную функцию для него. И природа создала эту защитную функцию, назвав ее гематотимусный барьер.
Краткая характеристика гистологии тимусного барьера
Данный барьер представлен сетью синусоидных капилляров и подкапсульным эпителием. В состав этого барьера входят эпителиальные клетки капилляров. То есть антигены, которые вырабатываются патогенными организмами, сразу попадают в кровь, оттуда разносятся по всему организму человека. Тимус не является исключением, куда могут попасть эти антигены. Как они туда попадут? Они туда могут попасть по микроциркуляторному руслу, то есть по капиллярам. На фото ниже показана гистология препарата из тимуса, хорошо просматриваются сосуды в строме.
Внутри капилляр выстлан Они покрыты базальной мембраной капилляра. Между этой базальной мембраной и наружной находится периваскулярное пространство. В этом пространстве присутствуют макрофаги, которое способны фагоцитировать (поглощать) патогенные микроорганизмы, антигены и так далее. За наружной мембраной находятся сотни лимфоцитов и ретикулоэпителиальных клеток, которые защищают микроциркуляторное русло тимуса от попадания антигенов и патогенных микроорганизмов.
Корковое вещество тимуса
Корковое вещество состоит из ряда структур, например, это клетки лимфоидного ряда, макрофагального, эпителиальные, опорные, "Няньки", звездчатые. Теперь давайте рассмотрим эти клетки поподробнее.
- Звездчатые клетки - секретируют тимусные пептидные гормоны - тимозин или тимопоэтин, регулируют процесс роста, созревания и дифференцировки Т-клеток.
- Клетки лимфоидного ряда - к ним относятся те Т-лимфоциты, которые еще не созрели.
- Опорные клетки - необходимы для создания некого каркаса. Большинство опорных клеток участвует в поддержании гематотимусного барьера.
- Клетки "Няньки" - имеют в своей структуре углубления (инвагинации), в которых развиваются Т-лимфоциты.
- Эпителиальные клетки - это основная масса клеток коркового вещества тимуса.
- Клетки макрофагального ряда - это типичные макрофаги, у которых есть функция фагоцитоза. Также являются участниками гематотимусного барьера.
Развитие Т-лимфоцитов на гистологическом препарате
Если смотреть на препарат с периферии, тогда здесь можно найти T-лимфобласты, которые делятся. Они находятся непосредственно под самой капсулой тимуса. Если от капсулы идти в направлении мозгового вещества, то можно увидеть уже созревающие, а также вполне созревшие Т-лимфоциты. Весь цикл развития Т-лимфоцитов занимает приблизительно 20 суток. В процессе развития у них появляется Т-клеточный рецептор.
После того как лимфоциты созрели, они взаимодействуют с эпителиальными клетками. Здесь идет отбор по принципу: пригоден или непригоден. Далее происходит дифференцировка лимфоцитов. Одни станут Т-хелперами, а другие Т-киллерами.
Для чего это нужно? Каждый Т-лимфоцит взаимодействует с разными антигенами.
Подходя к мозговому веществу, уже созревшие Т-лимфоциты, которые прошли дифференцировку, проверяются по принципу опасности. Что это значит? Может ли данный лимфоцит навредить организму человека? Если этот лимфоцит представляет опасность, то с ним происходит апоптоз. То есть разрушение лимфоцита. В мозговом веществе находятся уже созревшие, либо созревающие Т-лимфоциты. Эти Т-клетки в дальнейшем попадают в кровяное русло, где расходятся по всему организму.
Мозговое вещество вилочковой железы представлено защитными клетками, структурами макрофагального ряда и эпителиальными. Кроме того, здесь есть лимфатические сосуды, кровеносные сосуды и тельца Гассаля.
Развитие
Очень интересна гистология развития тимуса. Оба дивертикула начинаются из 3 И оба этих тяжа прорастают в средостение, чаще всего переднее. Очень редко строма вилочковой железы образована дополнительными тяжами из 4 пары жаберных дуг. Из стволовых клеток крови образуются лимфоциты, которые в дальнейшем будут мигрировать из печени в кровяное русло, а затем в тимус плода. Этот процесс происходит на ранних этапах внутриутробного развития.
Разбор гистологического препарата
Краткая гистология тимуса заключается в следующем: так как это классический паренхиматозный орган, то рассматривает лаборант сначала строму (каркас органа), а потом паренхиму. Осмотр препарата сначала делают на большом увеличение, чтобы рассмотреть и сориентироваться в органе. После чего переходят на крупное увеличение для осмотра тканей. Окрашивают препарат чаще всего гематоксилин-эозином.
Строма вилочковой железы
Снаружи органа находится соединительнотканная капсула. Она охватывает орган со всех сторон, придавая форму. Внутрь органа от соединительнотканной капсулы проходят соединительнотканные перегородки, их еще называют септы, которые делят орган на дольки. Стоит отметить, что и соединительнотканная капсула, и соединительнотканные перегородки состоят из плотной оформленной соединительной ткани.
Приток или же отток крови к органу осуществляется посредством сосудов. Эти сосуды проходят также в элементах стромы. Отличить артерию от вены очень просто. Во первых, проще всего, это сделать по толщине мышечного слоя. У артерии слой мышечной ткани намного толще, нежели у вены. Во вторых, сосудистая оболочка у вены значительно тоньше, чем у артерии. Ниже на фото гистологию тимуса можно увидеть на препарате.
Чтобы рассмотреть элементы стромы внутри дольки, нужно перейти на большое увеличение. Так лаборант может увидеть ретикулярные эпителиоциты. По своей природе эти клетки являются эпителиальными, имеют отростки, которыми связываются между собой. Таким образом, клетки удерживают каркас тимуса изнутри, так как плотно соединены с элементами паренхимы.
Сами клетки ретикулоэпителиальной ткани лаборант чаще всего не увидит, так как они спрятаны многочисленными слоями паренхимы. Тимоциты настолько плотно прилегают друг к другу, что перекрывают клетки стромы. Но в единичном порядке все-таки можно увидеть между тимоцитами в светлых просветах оксифильноакрашенные клетки. У этих клеток крупные ядра, которые расположены в хаотичном порядке.
Паренхима вилочковой железы
Паренхиму тимуса нужно рассматривать в отдельно взятой дольке. Поэтому лаборант после осмотра стромы возвращается на маленькое увеличение. Когда лаборант вернулся на исходную позицию, он видит резкий контраст. Этот контраст свидетельствует о том, что каждая долька состоит из коркового и мозгового вещества.
Корковое вещество
Стоит отметить, что паренхима вилочковой железы представлена лимфоцитами. В корковом веществе, которое на препарате окрашивается в фиолетовый цвет (базофильная окраска), лимфоциты близко расположены относительно друг друга. Кроме элементов стромы и лимфоцитов, в корковом веществе лаборант больше ничего не увидит.
Мозговое вещество
В мозговом веществе преобладает оксифильная окраска, а не базофильная, как в корковом. Это объясняется тем, что резко уменьшается число лимфоцитов, и они реже расположены относительно друг друга. Среди лимфоцитов в мозговом веществе можно заметить тимусные тельца. Эти структуры в учебниках очень часто именуют тельцами Гассаля.
Тельца Гассаля на препарате образованы закрученными структурами. На самом деле это обычные отмершие, ороговевающие фрагменты стромы - те самые эпителиоретикулоциты. Тельца Гассаля - это оксифильноакрашенные элементы мозговой части тимуса.
Очень часто студенты дифференцируют препарат тимуса в гистологии по тельцам Гассаля. Они являются характерной особенностью препарата, расположены всегда исключительно в мозговом веществе. Ниже на фото представлены эти тимусные тельца.
Если в тельцах отсутствуют закрученные красные структуры, то тельца Гассаля выглядят просто белыми пятнами. Иногда их сравнивают с пустотами (артефактами) препарата, которые часто образуются во время его приготовления. Помимо сходства с артефактами, тимусные тельца сходны с сосудами. В таком случае лаборант смотрит на наличие мышечного слоя и наличие эритроцитов (если последние отсутствуют, то это тимусное тельце).
Инволюция тимуса
Как говорилось в начале статьи, тимус - это детская железа. Конечно, это не совсем так, но наличие органа не всегда означает то, что он функционирует.
Когда ребенок достигает годовалого возраста, то в этот момент наступает пик выработки лимфоцитов, соответственно, и работы железы. После постепенно тимус замещается на жировую ткань. К двадцати годам половина тимуса состоит из жировой и лимфоидной ткани. А к пятидесяти годам практически весь орган представлен жировой тканью. Такая инволюция связана с тем, что Т-лимфоциты имеют пожизненную память, которая сопровождает человеческий организм всю его жизнь. По мере того как Т-лимфоцитов в крови становится достаточно, тимус просто остается органом, "поддерживающим" постоянство Т-лимфоцитов в крови.
Инволюция гистологии тимуса может произойти намного быстрее из-за провоцирующих факторов. Этими факторами могут быть острые инфекционные заболевания, хронические заболевания, радиация и т.д. Благодаря этим факторам в крови существенно повышается уровень кортизона и гормонов стероидной природы, они оказывают разрушение незрелых Т-лимфоцитов, тем самым уничтожая сами тимоциты, замещая их на жировую ткань.
Энциклопедичный YouTube
-
1 / 5
Вилочковая железа - небольшой орган розовато-серого цвета, мягкой консистенции, поверхность её дольчатая. У новорождённых его размеры составляют в среднем 5 см в длину, 4 см в ширину и 6 мм в толщину, масса - около 15 граммов. Рост органа продолжается до начала полового созревания (в это время его размеры максимальны - до 7,5-16 см в длину, а масса достигает 20-37 граммов). С возрастом тимус подвергается атрофии и в старческом возрасте едва отличим от окружающей его жировой ткани средостения; в 75 лет средняя масса тимуса составляет всего 6 граммов. По мере инволюции он утрачивает белый цвет и за счёт увеличения в нём доли стромы и жировых клеток становится более жёлтым.
Топография
Тимус расположен в верхней части грудной клетки, сразу за грудиной (верхнее средостение). Спереди к нему прилежит рукоятка и тело грудины до уровня IV реберного хряща; сзади - верхняя часть перикарда, покрывающего начальные отделы аорты и лёгочного ствола , дуга аорты, левая плечеголовная вена; с боков - медиастинальная плевра .
Строение
У человека тимус состоит из двух долей, которые могут быть сращены или же просто плотно прилегать друг к другу. Нижняя часть каждой доли широкая, а верхняя узкая; таким образом, верхний полюс может напоминать двузубую вилочку (отсюда и название).
Орган покрыт капсулой из плотной соединительной ткани, от которой в глубину отходят перемычки, делящие его на дольки.
У животных (зобная железа) развита у плодов и молодых животных. Она состоит из непарного грудного отдела, лежащего впереди сердца, и парного шейного отдела, проходящего в виде выростов по бокам трахеи. С возрастом железа начинает рассасываться, а затем исчезает.
Кровоснабжение, лимфоотток и иннервация
Кровоснабжение тимуса происходит из тимических, или тимусных ветвей внутренней грудной артерии, (rami thymici arteriae thoracicae internae ), тимических ветвей дуги аорты и плечеголовного ствола и ветвей верхней и нижней щитовидных артерий. Венозный отток осуществляется по ветвям внутренних грудных и плечеголовных вен.
Лимфа от органа оттекает в трахеобронхиальные и парастернальные лимфатические узлы.
Иннервирована вилочковая железа ветвями правого и левого блуждающих нервов , а также симпатическими нервами, происходящими из верхнего грудного и звездчатого узлов симпатического ствола , находящимися в составе нервных сплетений, которые окружают питающие орган сосуды.
Гистология
Строма тимуса имеет эпителиальное происхождение, происходит из эпителия передней части первичной кишки. Два тяжа (дивертикула) берут начало из третьей жаберной дуги и прорастают в переднее средостение . Иногда строма тимуса формируется также добавочными тяжами из четвёртой пары жаберных дуг. Лимфоциты происходят из стволовых клеток крови, мигрирующих в тимус из печени на ранних стадиях внутриутробного развития. Первоначально в ткани тимуса происходит пролиферация различных клеток крови, но вскоре его функция сводится к образованию Т-лимфоцитов. Вилочковая железа имеет дольчатое строение, в ткани дольки различают корковое и мозговое вещество. Корковое вещество расположено на периферии дольки и в гистологическом микропрепарате выглядит тёмным (в нём много лимфоцитов - клеток с крупными ядрами). В корковом веществе расположены артериолы и кровеносные капилляры, имеющие гемато-тимусный барьер , препятствующий заносу антигенов из крови.
Корковое вещество содержит клетки:
- эпителиального происхождения:
- опорные клетки: формируют «каркас» ткани, образуют гемато-тимусный барьер;
- звездчатые клетки: секретируют растворимые тимические (или тимусные) гормоны - тимопоэтин , тимозин и другие, регулирующие процессы роста, созревания и дифференцировки Т-клеток и функциональную активность зрелых клеток иммунной системы.
- клетки-«няньки»: имеют инвагинации, в которых развиваются лимфоциты;
- гематопоэтические клетки:
- лимфоидного ряда: созревающие T-лимфоциты;
- макрофагального ряда: типичные макрофаги , дендритные и интердигитирующие клетки.
Непосредственно под капсулой в клеточном составе преобладают делящиеся Т-лимфобласты. Глубже находятся созревающие Т-лимфоциты, постепенно мигрирующие к мозговому веществу. Процесс созревания занимает примерно 20 суток. В ходе созревания их происходит реаранжировка генов и формирование гена, кодирующего TCR (Т-клеточный рецептор).
Далее они претерпевают положительную селекцию: во взаимодействии с эпителиальными клетками отбираются «функционально пригодные» лимфоциты, которые способны взаимодействовать с HLA ; в ходе развития лимфоцит дифференцируется в хелпер или киллер , то есть на его поверхности остаётся либо CD4, либо CD8. Далее в контакте с эпителиальными клетками стромы отбираются клетки, способные к функциональному взаимодействию: CD8+ лимфоциты, способные к рецепции HLA I, и CD4+ лимфоциты, способные к рецепции HLA II.
Следующий этап - отрицательная селекция лимфоцитов - протекает на границе с мозговым веществом. Дендритные и интердигитирующие клетки - клетки моноцитарного происхождения - отбирают лимфоциты, способные к взаимодействию с антигенами собственного организма, и запускают их апоптоз .
В мозговом веществе в основном содержатся дозревающие Т-лимфоциты. Отсюда они мигрируют в кровоток венул с высоким эндотелием и расселяются по организму. Предполагается также наличие здесь зрелых рециркулирующих Т-лимфоцитов.
Клеточный состав мозгового вещества представлен опорными эпителиальными клетками, звездчатыми клетками, макрофагами. Имеются также выносящие лимфатические сосуды и тельца Гассаля .
Функции
Вырабатывает гормоны: тимозин, тимулин, тимопоэтин , инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1), тимусный гуморальный фактор - все они являются белками (полипептидами). При гипофункции тимуса - снижается иммунитет, так как снижается количество Т-лимфоцитов в крови.
Рядом исследований продемонстрирован мнемотропный эффект пептидов тимуса: показано активирующее влияние интраназального введения тактивина и тимозина фракции 5 на процесс формирования условного рефлекса активного избегания, их стресспротекторные свойства и ноотропный эффект от введения в экспериментах на крысах. Влияние пептидов тимуса на функциональную активность центральной нервной системы также заключается в снижении тревожности и увеличении исследовательской активности крыс.
Развитие
Размеры тимуса максимальны в детском возрасте, но после начала полового созревания тимус подвергается значительной атрофии и инволюции . Дополнительное уменьшение размеров тимуса происходит при старении организма, с чем отчасти связывают понижение иммунитета у пожилых людей.
Регуляция
Заболевания тимуса
- Миастения - может быть самостоятельным заболеванием, но часто ассоциирована с тимомой
Тимус является лимфоэпителиальным органом, расположенным в средостении, он достигает максимального развития в молодости. Тогда как другие лимфоидные органы развиваются исключительно из мезенхимы (мезодермы), тимус имеет двойное эмбриональное происхождение. Его лимфоциты развиваются в костном мозге из клеток мезенхим -ного происхождения, они вселяются в эпителиальный зачаток, развившийся из энтодермы третьего и четвертого глоточных карманов.
Тимус покрыт соединительнотканной капсулой, которая внедряется в паренхиму и разделяет ее на неполные дольки, поэтому корковое и мозговое вещество соседних долек связаны друг с другом. Каждая долька содержит расположенную на ее периферии темную зону - корковое вещество и центрально лежащую светлоокрашенную зону - мозговое вещество.
Корковое вещество состоит из крупной популяции клеток-предшественников Т-лимфоцитов (известных как тимоциты), эпителиоретикулярных клеток, образующих сеть, и макрофагов. Поскольку корковое вещество содержит больше малых лимфоцитов, чем мозговое вещество, оно окрашивается в более темный цвет. Эпителиоретикулярные клетки имеют звездчатую форму и светлоокрашенные овальные ядра. Обычно они связаны с аналогичными соседними клетками посредством десмосом.
На эпителиальное происхождение этих клеток указывают пучки промежуточных кератиновых филаментов (тонофибриллы) в их цитоплазме. Субпопуляция эпителиоретикулярных клеток, расположенных в корковом веществе, представлена тимусными клетками-няньками, которые в своей цитоплазме содержат многочисленные (20-100) созревающие лимфоциты.
Мозговое вещество содержит эпители ретикулярные клетки, многочисленные дифференцированные Т-лимфоциты и тимусные тельца, или тельца Гассаля - структуры с неизвестной функцией, характерные для этого участка органа. Эти тельца состоят из концентрически расположенных уплощенных эпителиоретикулярных клеток, которые заполнены кератиновыми филаментами. Иногда они подвергаются обызвествлению.
Кровоснабжение тимуса
Артериолы и капилляры в тимусе окружены отростками эпителиоретикулярных клеток. Капилляры тимуса образованы нефенестрированным эндотелием и содержат очень толстую базальную пластинку, что делает эти кровеносные сосуды особенно непроницаемыми для белков. Вследствие этого большая часть циркулирующих в крови антигенов не попадают в корковое вещество тимуса, поскольку этому препятствует так называемый гематотимусный барьер.
Участок тимуса. Корковое вещество можно узнать по его темной окраске, мозговое вещество - по его светлой окраске и наличию телец Гассаля, которые встречаются только в мозговом веществе. Окраска: парарозанилин - толуидиновый синий.
В тимусе отсутствуют приносящие лимфатические сосуды, и он, в отличие от лимфатических узлов, не является фильтром для лимфы. Малочисленные лимфатические сосуды, которые встречаются в тимусе, все являются выносящими; они располагаются в стенках кровеносных сосудов и в соединительной ткани, образующей перегородки (септы) и капсулу.
Роль тимуса в дифференцировке Т-клеток
В тимусе происходят терминальная дифференцировка и селекция Т-лимфоцитов. Масса тимуса относительно массы тела максимальна сразу же после рождения; он достигает своих наибольших размеров при половом созревании, после чего подвергается инволюции, тем не менее он продолжает вырабатывать лимфоциты до старости.
Коммитированные предшественники Т-клеток , дающие начало Т-лимфоцитам, не содержат Т-клеточных рецепторов на своей поверхности и имеют фенотип CD4 и CD8. Впервые они появляются в печени у зародыша на ранних этапах плодного развития, в дальнейшем мигрируют из костного мозга в тимус как у плода, так и у взрослого. Проникнув в тимус, предшественники Т-клеток заселяют корковое вещество, где они делятся митозом.
В корковом веществе они распознают аутоантигены, связанные с молекулами МНС I и II классов, которые присутствуют на поверхности эпителиальных клеток, макрофагов и дендритных клеток. Созревание и селекция Т-лимфоцитов в тимусе являются очень сложными процессами, которые включают позитивную и негативную селекцию Т-клеток. Часть этих процессов, как предполагают, происходит внутри клеток-нянек. Вкратце, тимоциты, Т-клеточные рецепторы которых не способны связывать или, напротив, слишком сильно связывают аутоантигены (около 95% их общего числа), подвергаются индуцированной гибели механизмом апоптоза и удаляются макрофагами. Остающиеся Т-клетки выживают и мигрируют в мозговое вещество.
Миграция зависит от влияния хемокинов и от взаимодействия тимоцитов с межклеточным веществом тимуса. Зрелые CD4 или CD8 Т-клетки, содержащие Т-клеточные рецепторы на своей поверхности, покидают тимус, проникают в кровоток, проходя через стенки вен мозгового вещества, и распределяются по всему организму.
Процессы секреции в тимусе
Тимус вырабатывает несколько белков, которые действуют как факторы роста, стимулирующие пролиферацию и дифференцировку Т-лимфоцитов. По-видимому, они являются паракринными факторами, воздействующими на тимус. Идентифицированы, по крайней мере, четыре гормона: тимозин-а, тимопоэтин, тимулин и тимусный гуморальный фактор.
- Лимфоцитопоэз. Дифференцировка лимфоцитов
- Моноцитопоэз. Дифференцировка моноцитов
- Тромбоцитопоэз. Дифференцировка тромбоцитов
- Строение лимфоидной ткани. Гистология, функции
- Строение миндалин. Гистология, функции
- Строение тимуса. Гистология, функции
- Строение лимфатического узла.
Тимус. Развитие тимуса. Строение тимуса
Гистология, функции
- Строение селезенки. Гистология, функции
- Строение пищеварительного тракта. Гистология, функции
- Строение языка. Гистология, функции сосочков языка
Вилочковая железа
Вилочковая железа , она же тимус, представляет собой важный орган, отвечающий за качество иммунной системы человека или животного. Она закладывается в организме эмбриона на 7 неделе, и является первым органом эндокринной и лимфоидной системы.
Свое название железа получила за внешний вид, напоминающий вилку с двумя зубцами. Состоит из двух частей, разделенных на доли. Части железы могут быть сращенными, но могут быть просто плотно прижатыми. Они не всегда симметричны, одна часть железы может быть больше. Железа покрыта соединительной тканью.
Все, что нужно знать о тимусе
Располагается она в грудной клетке, в верхней ее части, и разделяется на кору (внешний слой) и мозговой слой. Корковый слой состоит из эпителиальных и гематопоэтических клеток. В эпителиальных клетках вырабатывается ряд гормонов, опорные клетки, и клетки, благодаря которым происходит созревание лимфоцитов. Гематопоэтические клетки также отвечают за рост Т-лимфоцитов и макрофагов.
Обе части железы содержат большое количество Т – лимфоцитов. Клетки этой группы отвечают за распознавание посторонних организмов и их устранение. Также в тимус попадают незрелые костномозговые клетки, которые предшествуют образованию Т-лимфоцитов. При созревании некоторая часть Т-лимфоцитов способна побороть не только вирусные клетки, но и здоровые. Чтобы этого не случилось, в мозговом слое тимуса эта часть лимфоцитов погибает. Остальные Т-лимфоциты, способные распознавать вирус, по кровотоку отправляются к месту воспаления.
Железа имеет ярко-розовый цвет у новорожденного, но после наступления полового созревания желтеет. Уникальность этой железы заключается в том, что у младенца она весит 15 г в норме, потом начинается активный рост в периоде детства и отрочества. После 18 лет железа постепенно уменьшается в размерах, и к старости совершенно исчезает, оставив после себя только соединительную ткань.
Функции железы состоят в обучении, формировании и перемещении иммунных Т-клеток. В течении первого года жизни ребенка вилочковая железа берет на себя все функции защиты организма. Постепенно, с развитием и ростом остальных органов, часть задач вилочковой железы распределяется на них.
Вилочковая железа вырабатывает ряд гормонов, необходимых для нормальной работы организма. К ним относятся тималин, тимозин, ИФР-1, тимопоэтин. Тимозин отвечает за рост скелета, за поддержание высокого уровня иммунитета, участвует в работе гипоталамуса и гипофиза.
До сих пор ведутся споры о том, к каким системам отнести вилочковую железу, и в чем именно состоит ее главная задача. На протяжении последний лет ее относят к эндокринной или лимфоидной системе. Чтобы отследить функции вилочковой железы, проводились эксперименты по ее удалению у животных. Результат всегда был одинаков – животные были подвержены инфекциям, отмечалась задержка развития костной ткани, деформация скелета.
Нарушения в работе вилочковой железы в раннем возрасте ведут к потере сопротивляемости бактериям и вирусам. Такой ребенок постоянно болеет, подвержен вирусным инфекциям. Защитные функции организма снижаются при увеличении вилочковой железы. Поставить такой диагноз можно, сделав рентген грудной области. Увеличенная железа выглядит темным пятном на фоне легких. При серьезных поражениях железы ее удаляют. Но чаще врачи советуют укреплять иммунитет медикаментозным способом.
- эпителиального происхождения: