Костный мозг: строение, функции и значение¶
Костный мозг — мягкая ткань, заполняющая полости костей скелета человека и других позвоночных животных. Он относится к органам кроветворения и иммунной системы: в нём образуются клетки крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты), происходит созревание иммунных клеток, а также хранятся и делятся стволовые клетки. У взрослого человека костный мозг составляет около 4—5 % массы тела, то есть примерно 2,5—3 кг.
¶Строение
Костный мозг располагается в двух видах костной ткани: губчатом веществе и внутри трубчатых костей. По структуре и функциям различают два типа костного мозга:
| Тип | Расположение | Основная функция |
|---|---|---|
| Красный костный мозг | Губчатое вещество плоских костей (таз, грудина, рёбра, череп), эпифизы трубчатых костей | Кроветворение |
| Жёлтый костный мозг | Средняя полость трубчатых костей (бедро, плечо) | Жировая (энергетическая) ткань |
Красный костный мозг пронизан густой сетью кровеносных синусоидных капилляров, через которые зрелые клетки крови попадают в общий кровоток. Основу ткани составляют кроветворные стволовые клетки (гемопоэтические), стромальные клетки-поддержки, жировые клетки и разнообразные зрелые клетки крови на разных стадиях созревания.
У новорождённого ребёнка красный костный мозг заполняет почти все полости костей. С возрастом часть губчатого вещества замещается жёлтым мозгом; к периоду полового созревания жёлтый костный мозг занимает примерно половину объёма костномозговой полости, а к старости — до 70 %. При массивной кровопотере или хронической анемии жёлтый мозг способен обратно превращаться в красный и включаться в кроветворение.
¶Функции
¶Кроветворение (гемопоэз)
Основная функция красного костного мозга — производство клеток крови. Процесс начинается с малочисленных гемопоэтических стволовых клеток, которые делятся и дифференцируются по нескольким линиям:
- Эритроцитарная линия — образование эритроцитов, переносящих кислород. За сутки в костном мозге взрослого человека продуцируется около 200 млрд эритроцитов.
- Лейкоцитарная линия — образование нейтрофилов, лимфоцитов, моноцитов, эозинофилов и базофилов, участвующих в иммунном ответе.
- Тромбоцитарная линия — образование тромбоцитов, обеспечивающих свёртывание крови.
Полный цикл созревания клеток крови занимает от нескольких дней (нейтрофилы) до нескольких месяцев (эритроциты).
¶Иммунная функция
В костном мозге происходит созревание В-лимфоцитов — ключевых клеток адаптивного иммунитета, отвечающих за выработку антител. Здесь же формируются некоторые другие иммунные клетки. Костный мозг считается периферическим лимфоидным органом.
¶Резервная функция
Жёлтый костный мозг служит энергетическим резервом (жировая ткань) и при необходимости может трансформироваться в красный, усиливая кроветворение при кровопотере, инфекциях или недостатке кислорода.
¶Поддержка стволовых клеток
Костный мозг — основное «депо» взрослых стволовых клеток, в том числе мезенхимальных, способных дифференцироваться в костную, хрящевую и жировую ткань. Это свойство используется в регенеративной медицине.
¶Кроветворение у детей и взрослых
У детей до 4—5 лет красный костный мозг расположен во всех костях скелета. Затем начинается постепенная замена его жёлтым мозгом, процесс завершается к 18—25 годам. У взрослого человека основные очаги кроветворения сосредоточены в костях таза, грудины, рёбер, позвонков, черепных костях и проксимальных отделах бедренной и плечевой костей.
¶Медицинское значение
¶Трансплантация костного мозга
Пересадка костного мозга (аллогенная трансплантация гемопоэтических стволовых клеток) применяется при лейкемиях, апластических анемиях, тяжёлых иммунодефицитах, некоторых наследственных болезнях крови. Донором может стать родственник или неродственный донор с совместимым комплексом HLA. Существуют также методы аутологичной трансплантации, когда пациенту пересаживают его собственные клетки, извлечённые заранее.
¶Забор костного мозга
Для трансплантации клетки извлекают пункцией из подвздошной кости под общей анестезией. Альтернативный метод — мобилизация стволовых клеток из костного мозга в периферическую кровь с помощью факторов роста с последующим сепарированием их из крови донора.
¶Заболевания
Патологии костного мозга проявляются нарушениями состава крови. К основным заболеваниям относятся:
- лейкозы — злокачественные опухоли кроветворной ткани;
- миелодиспластические синдромы — нарушение созревания клеток крови;
- апластическая анемия — угнетение кроветворения;
- множественная миелома — опухоль плазматических клеток;
- лимфомы с костномозговым вовлечением;
- метастазы опухолей в костный мозг.
Для диагностики используют трепанобиопсию (пункцию гребня подвздошной кости) с последующим гистологическим исследованием.
¶Костный мозг в медицинских исследованиях
Костномозговая жидкость (не путать с ликвором) и клетки костного мозга исследуются при подозрении на гематологические заболевания. В онкологии оценивают степень инфильтрации костного мозга опухолевыми клетками — это влияет на стадию и тактику лечения.
¶Интересные факты
- Костный мозг вырабатывает около 500 млрд клеток крови в сутки.
- Термин «костный мозг» в русском языке закрепился в XVIII веке; латинское название — medulla ossium.
- В медицине термин «костный мозг» иногда ошибочно отождествляют с веществом позвоночного канала (спинным мозгом), хотя это совершенно разные органы.
Источники:
- Гистология: учебник / под ред. Ю. А. Лапина. — М.: ГЭОТАР-Медиа.
- Гематология: национальное руководство / под ред. В. Н. Серов, О. А. Рукавицын. — М.: ГЭОТАР-Медиа.
- Клинические рекомендации Российской ассоциации гематологов.
- Биологическая энциклопедический словарь (Medulla ossium).