Термины и определения

Лимфатическая система,

или лимфоидная система, — это система органов позвоночных, которая является частью иммунной системы и дополняет кровеносную систему. Она состоит из большой сети лимфатических сосудов, лимфатических узлов, лимфоидных органов, лимфатической ткани и лимфы. Лимфа — это прозрачная жидкость, переносимая лимфатическими сосудами обратно в сердце для повторной циркуляции. Латинское слово для лимфы, Lympha, относится к божеству пресной воды, «Lympha».

В отличие от кровеносной системы, которая является закрытой системой, лимфатическая система открыта. Человеческая кровеносная система обрабатывает в среднем 20 литров крови в день посредством капиллярной фильтрации, которая удаляет плазму из крови. Примерно 17 литров отфильтрованной крови реабсорбируется непосредственно в кровеносные сосуды, в то время как оставшиеся три литра остаются в интерстициальной жидкости. Одной из основных функций лимфатической системы является обеспечение дополнительного пути возврата в кровь для излишних трех литров.

Другая основная функция — иммунная защита. Лимфа очень похожа на плазму крови, поскольку содержит отходы и клеточный детрит вместе с бактериями и белками. Клетки лимфы в основном лимфоциты. Ассоциированные лимфоидные органы состоят из лимфоидной ткани и являются местами либо продукции лимфоцитов, либо активации лимфоцитов. К ним относятся лимфатические узлы (где находится самая высокая концентрация лимфоцитов), селезенка, тимус и миндалины. Лимфоциты изначально генерируются в костном мозге. Лимфоидные органы также содержат другие типы клеток, такие как стромальные клетки для поддержки. Лимфоидная ткань также связана со слизистыми оболочками, такими как лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистой оболочкой (MALT).

Жидкость из циркулирующей крови просачивается в ткани тела посредством капиллярного действия, перенося питательные вещества к клеткам. Жидкость омывает ткани как интерстициальная жидкость, собирая отходы, бактерии и поврежденные клетки, а затем стекает как лимфа в лимфатические капилляры и лимфатические сосуды. Эти сосуды переносят лимфу по всему телу, проходя через многочисленные лимфатические узлы, которые отфильтровывают нежелательные материалы, такие как бактерии и поврежденные клетки. Затем лимфа попадает в гораздо более крупные лимфатические сосуды, известные как лимфатические протоки. Правый лимфатический проток дренирует правую сторону области, а гораздо более крупный левый лимфатический проток, известный как грудной проток, дренирует левую сторону тела. Протоки впадают в подключичные вены, чтобы вернуться в кровообращение. Лимфа перемещается по системе за счет мышечных сокращений. У некоторых позвоночных имеется лимфатическое сердце, которое перекачивает лимфу в вены.

Лимфатическая система была впервые описана в 17 веке независимо друг от друга Олаусом Рудбеком и Томасом Бартолином.

Структура

Анатомия лимфатической системы, показывающая первичные и вторичные лимфоидные органы.

Лимфатическая система состоит из проводящей сети лимфатических сосудов, лимфоидных органов, лимфоидных тканей и циркулирующей лимфы.[1]

Первичные лимфоидные органы

Первичные (или центральные) лимфоидные органы генерируют лимфоциты из незрелых клеток-предшественников. Тимус и костный мозг представляют собой первичные лимфоидные органы, участвующие в производстве и раннем клональном отборе тканей лимфоцитов.

Костный мозг

Костный мозг отвечает как за создание предшественников Т-клеток, так и за производство и созревание В-клеток, которые являются важными типами клеток иммунной системы. Из костного мозга В-клетки немедленно присоединяются к кровеносной системе и перемещаются во вторичные лимфоидные органы в поисках патогенов. Т-клетки, с другой стороны, перемещаются из костного мозга в тимус, где они развиваются дальше и созревают. Затем зрелые Т-клетки присоединяются к В-клеткам в поисках патогенов. Остальные 95% Т-клеток начинают процесс апоптоза, формы запрограммированной гибели клеток.

Тимус

Тимус увеличивается в размерах с рождения в ответ на постнатальную антигенную стимуляцию. Он наиболее активен в неонатальный и предподростковый периоды. Тимус расположен между нижней частью шеи и верхней частью грудной клетки. В период полового созревания, к раннему подростковому возрасту, тимус начинает атрофироваться и регрессировать, при этом жировая ткань в основном заменяет тимическую строму. Однако остаточный Т-клеточный лимфопоэз продолжается на протяжении всей взрослой жизни, обеспечивая некоторый иммунный ответ. Тимус — это место, где Т-лимфоциты созревают и становятся иммунокомпетентными. Потеря или отсутствие тимуса приводит к тяжелому иммунодефициту и последующей высокой восприимчивости к инфекции. У большинства видов тимус состоит из долек, разделенных перегородками, которые состоят из эпителия, который часто считается эпителиальным органом. Т-клетки созревают из тимоцитов, размножаются и проходят процесс отбора в корковом веществе тимуса, прежде чем попасть в мозговое вещество для взаимодействия с эпителиальными клетками.

Исследования костистых рыб показали накопление Т-клеток в тимусе и селезенке лимфоидных тканей лосося и показали, что в нелимфоидных тканях Т-клеток не так много.

Тимус обеспечивает индуктивную среду для развития Т-клеток из гемопоэтических клеток-предшественников. Кроме того, стромальные клетки тимуса позволяют выбирать функциональный и аутотолерантный репертуар Т-клеток. Поэтому одной из важнейших функций тимуса является индукция центральной толерантности. Однако тимус — это не то место, где происходит борьба с инфекцией, поскольку Т-клетки еще не стали иммунокомпетентными.

Вторичные лимфоидные органы

Вторичные (или периферические) лимфоидные органы, которые включают лимфатические узлы и селезенку, поддерживают зрелые наивные лимфоциты и инициируют адаптивный иммунный ответ. Вторичные лимфоидные органы являются местами активации лимфоцитов антигенами. Активация приводит к клональной экспансии и созреванию аффинности. Зрелые лимфоциты рециркулируют между кровью и вторичными лимфоидными органами, пока не встретят свой специфический антиген.

Селезенка

Основными функциями селезенки являются:

для производства иммунных клеток для борьбы с антигенами

для удаления твердых частиц и старых клеток крови, в основном эритроцитов

для выработки клеток крови во время внутриутробного развития.

Селезенка синтезирует антитела в своей белой пульпе и удаляет покрытые антителами бактерии и покрытые антителами клетки крови посредством кровообращения и лимфоузлов. Белая пульпа селезенки обеспечивает иммунную функцию благодаря лимфоцитам, которые там размещены. Селезенка также состоит из красной пульпы, которая отвечает за избавление от старых эритроцитов, а также патогенов. Это осуществляется макрофагами, присутствующими в красной пульпе. Исследование, опубликованное в 2009 году с использованием мышей, показало, что селезенка содержит в своем резерве половину моноцитов организма в красной пульпе. Эти моноциты, перемещаясь в поврежденную ткань (например, сердце), превращаются в дендритные клетки и макрофаги, способствуя заживлению тканей. Селезенка является центром активности системы мононуклеарных фагоцитов и может считаться аналогом большого лимфатического узла, поскольку ее отсутствие вызывает предрасположенность к определенным инфекциям. Примечательно, что селезенка важна для множества функций. Селезенка удаляет патогены и старые эритроциты из крови (красная пульпа) и производит лимфоциты для иммунного ответа (белая пульпа). Селезенка также отвечает за переработку некоторых компонентов эритроцитов и удаление других. Например, гемоглобин расщепляется на аминокислоты, которые используются повторно.

Исследования на костистых рыбах показали, что высокая концентрация Т-клеток обнаружена в белой пульпе селезенки.

Как и тимус, селезенка имеет только эфферентные лимфатические сосуды. И короткие желудочные артерии, и селезеночная артерия снабжают ее кровью. Герминативные центры снабжаются артериолами, называемыми перицилиарными корешками.

У человека до пятого месяца внутриутробного развития селезенка вырабатывает красные кровяные клетки; после рождения костный мозг несет исключительную ответственность за кроветворение. Как основной лимфоидный орган и центральный игрок в ретикулоэндотелиальной системе, селезенка сохраняет способность вырабатывать лимфоциты. Селезенка хранит красные кровяные клетки и лимфоциты. Она может хранить достаточно клеток крови, чтобы помочь в чрезвычайной ситуации. До 25% лимфоцитов могут храниться в любой момент времени.

Лимфатические узлы

Основная статья: Лимфатический узел

Дополнительная информация: Список лимфатических узлов человеческого тела.

Лимфатический узел, показывающий афферентные и эфферентные лимфатические сосуды.

Регионарные лимфатические узлы

Лимфатический узел представляет собой организованное скопление лимфоидной ткани, через которое лимфа проходит на своем пути обратно в кровь. Лимфатические узлы расположены с интервалами вдоль лимфатической системы. Несколько афферентных лимфатических сосудов приносят лимфу, которая просачивается через вещество лимфатического узла, а затем выводится эфферентным лимфатическим сосудом. Из почти 800 лимфатических узлов в организме человека около 300 расположены в голове и шее. Многие из них сгруппированы в кластеры в разных областях, например, в подмышечной и брюшной областях. Кластеры лимфатических узлов обычно находятся на проксимальных концах конечностей (пах, подмышки) и на шее, где лимфа собирается из областей тела, которые, вероятно, подвергаются заражению патогенами из-за травм. Лимфатические узлы особенно многочисленны в средостении, в груди, шее, тазу, подмышечной впадине, паховой области и в сочетании с кровеносными сосудами кишечника.

Вещество лимфатического узла состоит из лимфоидных фолликулов во внешней части, называемой корой. Внутренняя часть узла называется мозговым веществом, которое окружено корой со всех сторон, за исключением части, известной как ворота. Ворота представляют собой углубление на поверхности лимфатического узла, из-за чего в остальном сферический лимфатический узел имеет форму боба или яйцевидную форму. Эфферентный лимфатический сосуд напрямую выходит из лимфатического узла в воротах. Артерии и вены, снабжающие лимфатический узел кровью, входят и выходят через ворота. Область лимфатического узла, называемая паракортексом, непосредственно окружает мозговое вещество. В отличие от коры, которая имеет в основном незрелые Т-клетки, или тимоциты, паракортекс имеет смесь незрелых и зрелых Т-клеток. Лимфоциты попадают в лимфатические узлы через специализированные высокоэндотелиальные венулы, обнаруженные в паракортексе.

Лимфатический фолликул — это плотное скопление лимфоцитов, количество, размер и конфигурация которых изменяются в соответствии с функциональным состоянием лимфатического узла. Например, фолликулы значительно расширяются при встрече с чужеродным антигеном. Отбор В-клеток, или В-лимфоцитов, происходит в зародышевом центре лимфатических узлов.

Вторичная лимфоидная ткань обеспечивает среду для взаимодействия чужеродных или измененных собственных молекул (антигенов) с лимфоцитами. Примерами служат лимфатические узлы и лимфоидные фолликулы в миндаликах, пейеровых бляшках, селезенке, аденоидах, коже и т. д., которые связаны с лимфоидной тканью, ассоциированной со слизистой оболочкой (MALT).

В стенке желудочно-кишечного тракта аппендикс имеет слизистую оболочку, напоминающую слизистую оболочку толстой кишки, но здесь она сильно инфильтрирована лимфоцитами.

Третичные лимфоидные органы

Третичные лимфоидные органы (ТЛО) представляют собой аномальные структуры, похожие на лимфатические узлы, которые образуются в периферических тканях в местах хронического воспаления, таких как хроническая инфекция, пересаженные органы, подвергающиеся отторжению трансплантата, некоторые виды рака, а также аутоиммунные и связанные с аутоиммунными заболевания. ТЛО регулируются иначе, чем нормальный процесс, при котором лимфоидные ткани формируются во время онтогенеза, будучи зависимыми от цитокинов и гемопоэтических клеток, но все еще дренируют интерстициальную жидкость и транспортируют лимфоциты в ответ на те же химические посредники и градиенты. ТЛО обычно содержат гораздо меньше лимфоцитов и берут на себя иммунную роль только при столкновении с антигенами, которые приводят к воспалению. Они достигают этого путем импорта лимфоцитов из крови и лимфы. ТЛО часто имеют активный зародышевый центр, окруженный сетью фолликулярных дендритных клеток (ФДК).

Считается, что TLO играют важную роль в иммунном ответе на рак и могут иметь возможные последствия в иммунотерапии. Они наблюдались при ряде типов рака, таких как меланома, немелкоклеточный рак легких и колоректальный рак, а также глиома. Пациенты с TLO в непосредственной близости от опухолей, как правило, имеют лучший прогноз, хотя для некоторых видов рака верно обратное. TLO, которые содержат активный зародышевый центр, как правило, имеют лучший прогноз, чем те, у которых TLO без зародышевого центра. Причиной того, что эти пациенты, как правило, живут дольше, считается иммунный ответ против опухоли, который опосредован TLO. TLO также могут способствовать противоопухолевому ответу, когда пациенты проходят лечение иммунотерапией. TLO упоминаются поразному, в том числе как третичные лимфоидные структуры (TLS) и эктопические лимфоидные структуры (ELS). Когда они связаны с колоректальным раком, их часто называют лимфоидной реакцией, подобной болезни Крона.

Другая лимфоидная ткань

Лимфоидная ткань, связанная с лимфатической системой, связана с иммунными функциями по защите организма от инфекций и распространения опухолей. Она состоит из соединительной ткани, образованной ретикулярными волокнами, с различными типами лейкоцитов (белых кровяных клеток), в основном лимфоцитов, запутанных в ней, через которые проходит лимфа.[32] Области лимфоидной ткани, которые плотно упакованы лимфоцитами, известны как лимфоидные фолликулы. Лимфоидная ткань, может быть, либо структурно хорошо организована как лимфатические узлы, либо может состоять из свободно организованных лимфоидных фолликулов, известных как лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистой оболочкой (MALT).

Центральная нервная система также имеет лимфатические сосуды. Поиск Т-клеточных ворот в мозговые оболочки и из них выявил функциональные менингеальные лимфатические сосуды, выстилающие синусы твердой мозговой оболочки, анатомически интегрированные в оболочку, окружающую мозг.

Лимфатические сосуды

Лимфатические капилляры в тканевых пространствах

Лимфатические сосуды, также называемые лимфатическими сосудами, представляют собой тонкостенные сосуды, которые проводят лимфу между различными частями тела. Они включают трубчатые сосуды лимфатических капилляров и более крупные собирающие сосуды – правый лимфатический проток и грудной проток (левый лимфатический проток). Лимфатические капилляры в основном отвечают за всасывание интерстициальной жидкости из тканей, в то время как лимфатические сосуды продвигают всасываемую жидкость вперед в более крупные собирающие протоки, где она в конечном итоге возвращается в кровоток через одну из подключичных вен.

Ткани лимфатической системы отвечают за поддержание баланса жидкостей организма. Ее сеть капилляров и собирающих лимфатических сосудов работает для эффективного дренирования и транспортировки экстравазированной жидкости вместе с белками и антигенами обратно в кровеносную систему. Многочисленные внутрипросветные клапаны в сосудах обеспечивают однонаправленный поток лимфы без рефлюкса. Для достижения этого однонаправленного потока используются две системы клапанов, первичная и вторичная. Капилляры имеют слепые концы, а клапаны на концах капилляров используют специализированные соединения вместе с якорными нитями, чтобы обеспечить однонаправленный поток к первичным сосудам. Когда интерстициальная жидкость увеличивается, это вызывает отек, который растягивает коллагеновые волокна, закрепленные на прилегающей соединительной ткани, в свою очередь открывая однонаправленные клапаны на концах этих капилляров, облегчая вход и последующий дренаж избытка лимфатической жидкости. Однако собирающие лимфатические сосуды способствуют продвижению лимфы посредством комбинированного действия внутрипросветных клапанов и лимфатических мышечных клеток.

Развитие лимфосистемы

Лимфатические ткани начинают развиваться к концу пятой недели эмбрионального развития.

Лимфатические сосуды развиваются из лимфатических мешков, которые возникают из развивающихся вен, происходящих из мезодермы.

Первыми появляются парные яремные лимфатические мешки, расположенные в месте слияния внутренней яремной и подключичной вен.

Из яремных лимфатических мешков лимфатические капиллярные сплетения распространяются на грудную клетку, верхние конечности, шею и голову.

Некоторые из сплетений увеличиваются и образуют лимфатические сосуды в своих областях. Каждый яремный лимфатический мешок сохраняет по крайней мере одну связь со своей яремной веной, левая из которых развивается в верхнюю часть грудного протока.

Селезенка развивается из мезенхимальных клеток между слоями дорсальной брыжейки желудка.

Тимус возникает как вырост третьего глоточного кармана.

Функции .

Лимфатическая система имеет множество взаимосвязанных функций.

Он отвечает за удаление интерстициальной жидкости из тканей.

Он поглощает и транспортирует жирные кислоты и жиры в виде хилуса из пищеварительной системы.

Он транспортирует лейкоциты в лимфатические узлы и из них в кости.

Лимфа переносит антигенпрезентирующие клетки, такие как дендритные клетки, в лимфатические узлы, где стимулируется иммунный ответ.

Поглощение жира

Питательные вещества из пищи всасываются через кишечные ворсинки (на снимке они значительно увеличены) в кровь и лимфу. Длинноцепочечные жирные кислоты (и другие липиды с похожей жирорастворимостью, как некоторые лекарства) всасываются в лимфу и перемещаются в ней, заключенные в хиломикроны. Они перемещаются через грудной проток лимфатической системы и, наконец, попадают в кровь через левую подключичную вену, таким образом, полностью минуя метаболизм первого прохода печени.

Лимфатические сосуды, называемые млечными, находятся в начале желудочно-кишечного тракта, преимущественно в тонком кишечнике. В то время как большинство других питательных веществ, всасываемых тонким кишечником, передаются в портальную венозную систему для дренирования через портальную вену в печень для переработки, жиры (липиды) передаются в лимфатическую систему для транспортировки в кровоток через грудной проток. Обогащенная лимфа, возникающая в лимфатических сосудах тонкого кишечника, называется хилусом. Питательные вещества, которые высвобождаются в кровеносную систему, перерабатываются печенью, пройдя через системный кровоток.

Иммунная функция

Лимфатическая система играет важную роль в иммунной системе организма, являясь основным местом расположения клеток, связанных с адаптивной иммунной системой, включая Т-клетки и В-клетки.

Клетки лимфатической системы реагируют на антигены, представленные или обнаруженные клетками напрямую или другими дендритными клетками.

При распознавании антигена запускается иммунологический каскад, включающий активацию и привлечение все большего количества клеток, выработку антител и цитокинов, а также привлечение других иммунологических клеток, таких как макрофаги.

Лимфатические заболевания

Изучение лимфатического дренажа различных органов важно для диагностики, прогнозирования и лечения рака. Лимфатическая система, из-за своей близости ко многим тканям тела, отвечает за перенос раковых клеток между различными частями тела в процессе, называемом метастазированием. Промежуточные лимфатические узлы могут захватывать раковые клетки. Если им не удается уничтожить раковые клетки, узлы могут стать местами вторичных опухолей.

• Увеличенные лимфатические узлы
• Лимфаденопатия

Лимфаденопатия относится к одному или нескольким увеличенным лимфатическим узлам. Небольшие группы или отдельные увеличенные лимфатические узлы обычно реагируют в ответ на инфекцию или воспаление. Это называется локальной лимфаденопатией. Когда задействовано много лимфатических узлов в разных областях тела, это называется генерализованной лимфаденопатией. Генерализованная лимфаденопатия может быть вызвана инфекциями, такими как инфекционный мононуклеоз, туберкулез и ВИЧ, заболеваниями соединительной ткани, такими как СКВ и ревматоидный артрит, и раковыми заболеваниями, включая как рак ткани внутри лимфатических узлов, обсуждаемый ниже, так и метастазы раковых клеток из других частей тела, которые прибыли через лимфатическую систему.

• Лимфедема

Лимфедема — это отек, вызванный накоплением лимфы, который может возникнуть, если лимфатическая система повреждена или имеет пороки развития. Обычно он поражает конечности, хотя лицо, шея и живот также могут быть затронуты. В экстремальном состоянии, называемом слоновостью, отек прогрессирует до такой степени, что кожа становится толстой и выглядит как кожа на конечностях слона.

В большинстве случаев причины неизвестны, но иногда в анамнезе имеется тяжелая инфекция, обычно вызванная паразитарным заболеванием, например, лимфатическим филяриатозом.

Лимфедема может также возникнуть после хирургического удаления лимфатических узлов в подмышечной впадине (что приводит к опуханию руки из-за плохого лимфодренажа) или паха (что приводит к опуханию ноги). Традиционное лечение заключается в лимфодренаже и ношении компрессионного белья.

ИМЕЮТСЯ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ. НЕОБХОДИМО ПРОКОНСУЛЬТИРОВАТЬСЯ СО СПЕЦИАЛИСТОМ.