lymfoidorganens syfte är att ge immunitet för kroppen. Denna andra artikel i en sexdelad serie förklarar de primära och sekundära lymfoida organen och deras kliniska betydelse och struktur. Den levereras med en självbedömning som gör att du kan testa din kunskap efter att ha läst den
Abstrakt
den här artikeln är den andra i en sexdelad serie om lymfsystemet. Det diskuterar lymfoidorganens roll, som är att utveckla och ge immunitet för kroppen., De primära lymfoida organen är den röda benmärgen, där blod-och immunceller produceras och tymus, där T-lymfocyter mognar. Lymfkörtlarna och mjälten är de viktigaste sekundära lymfoidorganen; de filtrerar ut patogener och upprätthåller befolkningen av mogna lymfocyter.
citat: Nigam Y, Knight J (2020) lymfsystemet 2: struktur och funktion hos lymfoidorganen. Sjukskötersketider; 116: 11, 44-48.,
Författare: Yamni Nigam är professor i medicinsk vetenskap; John Knight är docent i biomedicinsk vetenskap, båda vid the College of Human-och hälsovetenskap, Swansea University.,
- den här artikeln har dubbelblind peer reviewed
- bläddra ner för att läsa artikeln eller ladda ner en utskriftsvänlig PDF här (om PDF misslyckas med att helt ladda ner försök igen med en annan webbläsare)
- Klicka här för att se andra artiklar i denna serie
- bedöma din kunskap och få CPD-bevis genom att ta sjuksköterskans självbedömningstest
introduktion
den här artikeln diskuterar stora lymfoida organ och deras roll i att utveckla och ge immunitet för kroppen., De lymfoida organen innefattar den röda benmärgen, tymus, mjälten och kluster av lymfkörtlar (Fig 1). De har många funktionella roller i kroppen, framför allt:
- produktion av blodkroppar, inklusive röda blodkroppar (erytrocyter), vita blodkroppar (leukocyter) och trombocyter (trombocyter);
- avlägsnande av skadade röda blodkroppar;
- mognad av immunceller;
- fånga främmande material.,
den röda benmärgen och tymus anses vara primära lymfoida organ, eftersom majoriteten av immunceller har sitt ursprung i dem.
den röda benmärgen
benmärgen är en mjuk, gelatinös vävnad som finns i den centrala håligheten hos långa ben som lårbenet och humerusen. Blodceller och immunceller härrör från benmärgen; de utvecklas från omogna stamceller (hemocytoblaster), som följer olika utvecklingsvägar för att bli antingen erytrocyter, leukocyter eller blodplättar., Stamceller förökar sig snabbt för att göra miljarder blodkroppar varje dag; denna process är känd som hematopoiesis och beskrivs i Fig 2.
för att säkerställa att det finns en kontinuerlig produktion och differentiering av blodkroppar för att ersätta dem som förlorats för att fungera eller ålder, är hematopoietiska stamceller närvarande genom vuxen ålder. I embryot görs blodceller initialt i äggula sac men, som utveckling av embryot fortsätter, tas denna funktion över av mjälten, lymfkörtlarna och leveren., Senare i graviditeten tar benmärgen över de flesta hematopoietiska funktioner så att hela skelettet vid födseln fylls med röd benmärg.
röd benmärg producerar alla erytrocyter, leukocyter och blodplättar. Dessa inkluderar myeloida stamceller (monocyter, makrofager, neutrofiler, basofiler, eosinofiler, erytrocyter, dendritiska celler och blodplättar) och lymfoida stamceller (T-lymfocyter, B-lymfocyter och naturliga mördarceller).,
vissa lymfoida celler (lymfocyter) börjar livet i den röda benmärgen och blir helt bildade i lymforganen, inklusive tymus, mjälte och lymfkörtlar. När puberteten uppnås och tillväxten saktar ner uppstår fysiologisk omvandling, förändring av röd benmärg till gul benmärg. Hela denna process är avslutad vid 25 års ålder, när röd benmärgsfördelning visar sitt vuxna mönster i benen.,
mönstret kännetecknas av:
- närvaron av röd benmärg i det axiella skelettet (kotkropparna, sakrala ben och mediala delar av höftbenen) och artikulära ändar av humerala och femorala ben;
- de mest distala delarna av skelettet fylls endast med gul benmärg, som huvudsakligen fungerar som en butik för fett, ger näring och upprätthåller den korrekta miljön för benet att fungera.,
under särskilda förhållanden, såsom allvarlig blodförlust eller feber, kan den gula märgen återgå till röd märg (Malkiewicz och Dziedzic 2012).
benmärgssjukdomar och transplantationer
någon sjukdom eller störning som utgör ett hot mot benmärgen kan påverka många kroppssystem, särskilt om det förhindrar att stamceller blir till väsentliga celler. De som är kända för att skada märgens produktiva förmåga och förstöra stamceller är:
- leukemi;
- Hodgkins lymfom;
- andra lymfom.,
ett växande antal sjukdomar kan behandlas med en benmärgstransplantation eller hematopoetisk stamcellsöverföring; detta uppnås ofta genom att skörda lämpliga donatorstamceller från höftbenets bakre iliac-kammar, där koncentrationen av röd benmärg är högst.
brässen
brässen är en bi-lobed, Rosa-grå organ som ligger strax ovanför hjärtat i mediastinum, där den vilar under bröstbenet (bröstbenet)., Strukturellt liknar tymus en liten slips, som gradvis atrofierar (krymper) med ålder. I pre-pubescents är thymus ett relativt stort och mycket aktivt organ som vanligtvis väger runt 40g, men hos en medelålders vuxen kan det ha krympt tillräckligt för att vara svårt att lokalisera., Vid 20 års ålder är tymus 50% mindre än den var vid födseln, och vid 60 års ålder har den krympt till en sjättedel av sin ursprungliga storlek (Bilder, 2016); Detta kallas tymisk involution
var och en av de två loberna i tymus är omgiven av en kapsel, inom vilken det finns många små lobules – typiskt mäter 2-3mm i bredd – som hålls samman av lös bindväv., Varje lobule består av folliklar som består av en ram av tyomsin-utsöndrande epitelceller och en population av T-lymfocyter; dessa celler kallas vanligen T-celler (”T” betecknar deras ursprung som mogna celler från tymus). Lobules har två olika områden:
- en tät yttre cortex som är rik på att aktivt dela T-celler;
- en inre medulla, som är mycket blekare i färg och fungerar som ett område av T-cellmognad.,
förutom att vara ett stort lymfoidorgan, är tymus också erkänd som en del av det endokrina systemet eftersom det utsöndrar en familj av hormoner som kollektivt kallas tymosin; detta är en grupp av flera strukturellt relaterade hormoner som utsöndras av de tymiska epitelcellerna. Dessa hormoner är viktigt för normal immunfunktion och många medlemmar av thymosin familj används terapeutiskt för att behandla cancer, infektioner och sjukdomar som multipel skleros (Severa et al, 2019).,
roll i T-cellmognad
T-celler har sitt ursprung som hematopoetiska stamceller från den röda benmärgen (Fig 2). En population av dessa hematopoetiska stamceller infiltrerar tymus, dela vidare inom de kortikala regionerna av lobulerna sedan migrera in i medullära regioner att mogna till aktiva T-celler; denna process av T-cellmognad styrs av hormonet tymosin., En del av dessa mogna T-celler migrerar kontinuerligt från tymus till blodet och andra lymfoida organ (mjälte och lymfkörtlar), där de spelar en viktig roll i kroppens specifika immunsvar (som kommer att diskuteras i detalj i del 3 i denna serie). Betydelsen av dessa celler är uppenbar hos patienter som har utarmat t-cellpopulationer, såsom de som är infekterade med HIV.
en av de viktigaste funktionerna i tymus programmerar T-celler för att känna igen ”själv” antigener genom en process som kallas tymisk utbildning., Denna process gör det möjligt för mogna T-celler att skilja främmande och därför potentiellt patogena material från antigener som hör till kroppen. Det har visats att avlägsnande av tymus kan leda till en ökning av autoimmuna sjukdomar, eftersom denna förmåga att känna igen sig själv minskar (Sherer et al, 1999).
klinisk signifikans
sjukdomar i tymus inkluderar tymisk cancer och myasthenia gravis (MG). MG uppstår när tymus producerar antikroppar som blockerar eller förstör muskelreceptorställena, vilket gör att musklerna blir svaga och lätt trötta., Det påverkar oftast muskler som styr ögon och ögonlock, vilket resulterar i slokande ögonlock och svårigheter att göra ansiktsuttryck; tugga, svälja och tala blir också svårt. MG kan påverka människor i alla åldrar, men vanligtvis börjar hos kvinnor i åldern <40 år och män i åldern> 60 år.
i de flesta fall av antingen MG eller tymisk cancer rekommenderas tymektomi., Patienter som har haft en tymektomi kan utveckla en immunbrist som kallas bra syndrom, vilket ökar deras mottaglighet för bakteriella, svamp-och virala opportunistiska patogener; detta tillstånd är dock relativt sällsynt.
mjälten
mjälten och lymfkörtlarna är två stora sekundära lymfoida organ som spelar nyckelroller i:
- filtrerar ut och förstör oönskade patogener;
- upprätthåller befolkningen av mogna lymfocyter (som är vita blodkroppar) för att möjliggöra det adaptiva immunsvaret att börja.,
När främmande antigener når dessa organ initierar de lymfocytaktivering och efterföljande klonal expansion och mognad av dessa viktiga vita blodkroppar. Mogna lymfocyter kan sedan lämna de sekundära organen för att komma in i cirkulationen eller resa till andra områden och rikta in sig på främmande antigener.
mjälten är det största lymfoida organet., Ligger i övre vänstra hypokondriac regionen i bukhålan, mellan membranet och fundus i magen, det fungerar främst som ett filter för blodet, föra den i nära kontakt med avskräcka fagocyter (vita blodkroppar i mjälten som kommer att söka och ” äta ” eventuella patogener i blodet) och lymfocyter.
på grund av dess omfattande vaskularisering är mjälten ett mörkt purplish ovalformat organ; hos vuxna är det ungefär 12cm långt, 7cm brett och väger runt 150g., Mjältens storlek kan dock variera med omständighet: det minskar i svält, efter tung träning och efter allvarlig blödning (Gujar et al, 2017), och nya undersökningar indikerar en ökning av storleken hos välmatade individer och under intag av mat (Garnitschnig et al, 2020).
mjälten (Fig 3) är innesluten i en tät, fibroelastisk kapsel som sticker ut i orgeln som trabeculae; dessa trabeculae utgör organets ram., Blod kommer in i mjälten från mjältartären och lämnar via mjältvenen, vilka båda är vid hilum; mjältvenen blir så småningom en biflod till leverportalvenen.
mjälten består av två regioner:
- Stroma – innefattande den täta yttre kapseln med dess trabeculae, vissa fibrer och fibroblaster (celler som utsöndrar bindväv kollagen);
- parenkym – består av två typer av interminglingvävnad som kallas vit massa och röd massa.,
vit massa är en massa av germinala centra för att dela B-lymfocyter (B-celler), omgiven av T-celler och tillbehörsceller, inklusive makrofager och dendritiska celler; dessa celler är anordnade som lymfatiska knölar runt grenar av mjältartären. När blodet strömmar in i mjälten via mjältartären, går det in i mindre, centrala artärer av den vita massan och når så småningom den röda massan. Den röda massan är en svampig vävnad som står för 75% av mjältvolymen (Pivkin et al, 2016); Den består av blodfyllda venösa bihålor och mjältband.,
Mjältband består av röda och vita blodkroppar och plasmaceller( antikroppsproducerande B-celler). därför fungerar den röda massan främst som ett filtreringssystem för blodet, medan den vita massan är där adaptiva t – och B-cellsvar är monterade. Färgen på den vita massan härrör från de tätt packade lymfocyterna och den röda massans färg beror på ett stort antal erytrocyter (Stewart och McKenzie, 2002).,
funktioner
mjälten har tre huvudfunktioner:
- för att montera ett immunsvar och ta bort mikroorganismer från cirkulationen;
- för att förstöra skadade och utslitna röda blodkroppar;
- för att lagra blodplättar (och blod).
mjältens huvudsakliga immunologiska funktion är att avlägsna mikroorganismer från cirkulationen. De lymfatiska knutarna är ordnade som ärmar runt blodkärlen, vilket ger blod i mjälten., Inom den vita massan är mjälten knölar som kallas Malpighian blodkroppar, som är rika på B-celler, så denna del av lymfoid vävnad är snabb att svara på främmande antigenstimulering genom att producera antikroppar. Väggarna i bihålorna i den röda massan innehåller också fagocyter som engagerar främmande partiklar och cellskräp, effektivt filtrerar och tar bort dem från cirkulationen.
i mjältens förstörelse av gamla och senescenta röda blodkroppar smälts de av fagocytiska makrofager i den röda massan. Hemoglobinet delas sedan upp i haem och globin., Globinet är uppdelat i dess ingående aminosyror, som kan användas vid syntesen av ett nytt protein. Haem består av en järnatom omgiven fyra icke-järn (pyrrol) ringar.
järnet avlägsnas och transporteras för att lagras som ferritin och återanvänds sedan för att skapa nytt hemoglobin i den röda benmärgen; makrofager omvandlar pyrrolringarna till det gröna pigmentet biliverdin och sedan till det gula pigmentbilirubinet. Båda transporteras till levern bunden till plasma albumin., Bilirubin, det mer giftiga pigmentet, konjugeras i levern för att bilda en mindre giftig förening som utsöndras i gallan.
den röda massan tjänar delvis till att lagra en stor reserv av kroppens blodplättar – upp till en tredjedel av den totala trombocyttillförseln. I vissa djur – särskilt atletiska däggdjur som hästar, vinthundar och rävar – mjälten är också en viktig reservoar av blod, som släpps i omlopp under tider av stress för att förbättra aerob prestanda., Hos människor bidrar mjälten emellertid endast en liten andel blodkroppar till aktiv cirkulation under fysiologisk stress; den totala lagrade blodvolymen tros vara endast 200-250ml (Bakovic et al, 2005). Kapseln i mjälten kan komma i kontakt efter blödning och släppa denna reserv i omlopp i kroppen.
mjälten spelar också en mindre roll i hematopoiesis: vanligtvis förekommer hos foster på upp till fem månaders graviditet, erytrocyter, tillsammans med benmärgen, produceras av mjälten.,
klinisk signifikans
eftersom mjälten är den största samlingen av lymfoid vävnad i kroppen, kan infektioner som orsakar proliferation av vita blodkroppar och antigenstimulering orsaka bakteriecentrum i organet att expandera, vilket resulterar i dess utvidgning (splenomegali). Detta händer i många sjukdomar-till exempel malaria, cirros och leukemi. Mjälten är vanligtvis inte palpabel, men en förstorad mjälte är palpabel under djup inspiration. Förstoring kan också orsakas av någon obstruktion i blodflödet, till exempel i leverportalvenen.,
avlägsnande
mjältens anatomiska position sammanfaller med vänster tionde revben. Med tanke på dess närhet till bukväggen är det ett av de vanligaste skadade organen i trubbigt buktrauma. Mjälten är ett bräckligt organ och, på grund av sin högt vaskulariserade natur, kommer varje skada som orsakar bristning snabbt att leda till allvarlig intraperitoneal blödning; död kan resultera på grund av massiv blodförlust och chock.
en måttlig mjältskada kan hanteras konservativt, men en omfattande bristning eller brusten mjälte kan behandlas genom fullständigt och snabbt avlägsnande (splenektomi)., Nuvarande data stöder emellertid framgångsrik icke-operativ hantering av många traumatiska mjältskador, i syfte att minska behovet av fullständigt avlägsnande (Armstrong et al, 2019).
patienter som behandlas för vissa maligna sjukdomar kan också kräva en partiell eller total splenektomi och även om andra strukturer som benmärg och lever kan ta över några av de funktioner som vanligtvis utförs av mjälten, kan sådana patienter ha ökad risk för infektion., Med en överväldigande post-splenektomi-infektion finns också en ökad risk för sepsis, vilket är förknippat med signifikant sjuklighet och dödlighet. Infektion är vanligtvis med inkapslade patogener, inklusive Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae och Neisseria meningitidis. Kliniska riktlinjer för att minska risken för infektion förespråkar utbildning om förebyggande av infektioner, vaccination och antibiotikaprofylax (Arnott et al., 2018).,
”svullna lymfkörtlar och feber är säkra tecken på att kroppen monterar ett effektivt immunsvar mot en kränkande patogen”
lymfkörtlar
lymfkörtlar varierar i storlek och form, men är vanligtvis bönformade strukturer som finns klustrade på specifika platser i hela kroppen. Även om deras storlek varierar, har varje nod en karakteristisk inre struktur (Fig 4).,
de centrala delarna av lymfkörteln är väsentliga för dess funktion; här finns det ett stort antal fasta makrofager, vilka fagocyterar främmande material såsom bakterier vid kontakt och populationer av B – och T-celler. Lymfkörtlar är avgörande för de flesta antikroppsmedierade immunsvar: när de fagocytiska makrofagerna fångar patogen material presenteras det materialet för lymfocyterna så att antikroppar kan genereras.,
varje lymfkörtel levereras av ett eller flera afferenta lymfkärl, som levererar rå, omodifierad lymf direkt från angränsande vävnader. En hälsosam, fullt fungerande nod tar bort majoriteten av patogener från lymfan innan vätskan lämnar via ett eller flera efferenta lymfatiska kärl. Förutom sin lymfatiska tillförsel levereras varje lymfkörtel med blod via en liten artär; artären levererar en mängd olika leukocyter, som befolkar de inre delarna av noden.,
När infektion är närvarande blir lymfkörtlarna alltmer metaboliskt aktiva och deras syrebehov ökar. En liten ven bär deoxygenerat blod bort från varje nod och returnerar det till de stora venerna. I tider av infektion kan detta venösa blod bära en mängd olika kemiska budbärare (cytokiner) som produceras av de bosatta leukocyterna i noderna. Dessa cytokiner fungerar som allmänna varningssignaler, varnar kroppen för det potentiella hotet och aktiverar en rad specifika immunreaktioner.,
struktur
strukturen hos en lymfkörtel är inte olik den hos mjälten. Varje lymfkörtel är uppdelad i flera regioner:
- fibrös kapsel – detta bildar en skyddande yttre mantel och har trabeculae som sträcker sig periodiskt in i noden, dela upp den i små fack;
- yttre cortex (nodulär cortex) – precis inuti kapselmarginalen består detta av många folliklar som är rika på B-celler., När patogener är närvarande, expanderar dessa folliklar för att avslöja framträdande germinala centra som innehåller aktivt delning, antikroppssekreterande B-celler;
- inre cortex – paracortex)-detta ligger strax under den yttre cortexen och är särskilt rik på T – celler, som också kontinuerligt cirkulerar i de flesta andra regioner i noden;
- Medulla-den centrala inre delen av noden som innehåller ett stort antal fasta fagocytiska makrofager., Dessa övervakar kontinuerligt lymfen för potentiellt patogen främmande material (en process som kallas immuno-övervakning), som de fagocyterar vid kontakt.
klinisk signifikans
under infektion börjar antikroppsproducerande B-celler föröka sig i de bakteriella centra, vilket gör att de drabbade lymfkörtlarna förstoras och blir palpabla och ömma. Några av de cytokiner som frigörs är pyrogena (vilket betyder att de orsakar feber) och verkar direkt på det termoregulatoriska centrumet i hypotalamus för att öka kroppstemperaturen., Eftersom majoriteten av mänskliga patogener delar optimalt vid cirka 37 ° C, tjänar denna ökning av kroppstemperaturen till att sakta ner bakteriereplikationen, vilket gör att infektionen kan hanteras mer effektivt av immunsystemet. Svullna lymfkörtlar och feber är båda säkra tecken på att kroppen monterar ett effektivt immunsvar mot den kränkande patogenen; detta kommer att diskuteras mer detaljerat i del 3 i denna serie.
andra lymfatiska komponenter
andra typer av lymfatisk vävnad finns också., Slemhinna-associerad lymfoid vävnad (MALT) är placerad för att skydda luftvägarna och mag-tarmkanalen från invasion av mikrober. Följande består av MALT:
- Gut-associerad lymfoid vävnad;
- Bronchus-associerad lymfoid vävnad;
- palatine, lingual och pharyngeal tonsiller.
tonsillerna är aggregat av lymfatisk vävnad Strategiskt placerad för att förhindra att främmande material och patogener kommer in i kroppen., Palatinmassillerna är i struphuvudet, de linguala tonsillerna i munhålan och svalgmassillerna (adenoider) ligger på baksidan av näshålan; som ett resultat av detta har tonsillerna själva hög risk för infektion och inflammation (tonsillit). Detta kommer också att diskuteras ytterligare i del 3.,> Blod och immunceller produceras inuti den röda benmärgen, under en process som kallas hematopoiesis
- testa dina kunskaper med omvårdnad gånger självbedömning efter att ha läst den här artikeln., Om du får 80% eller mer får du ett personligt certifikat som du kan ladda ner och lagra i din NT-portfölj som CPD-eller förnyelsebevis.
- ta Omvårdnadstiderna självbedömning för denna artikel
Arnott En et al (2018) Ett register för patienter med asplenia/hyposplenism minskar risken för infektioner med inkapslade organismer. Kliniska Infektionssjukdomar; 67: 4, 557-561.
Baković d et al (2005) effekt av mänsklig mjältkontraktion på variation i cirkulerande blodcellsantal. Klinisk och experimentell farmakologi och fysiologi; 32: 11, 944-951.
Bilder G (2016) Mänskliga Biologiska Aggin: Från Makromolekyler till organsystem. Wiley.
Garnitschnig l et al (2020) Postprandial dynamik mjältvolym hos friska frivilliga. Fysiologiska Rapporter; 8: 2, e14319.,
Gujar s et al (2017) en kadaverisk studie av Human mjälte och dess kliniska betydelse. National Journal of Clinical Anatomy; 6: 1, 35-41.
Małkiewicz En, Dziedzic M (2012) benmärg omställning: avbildning av fysiologiska förändringar i benmärgen. Polska Tidning Radiologi; 77: 4, 45-50.
Pivkin IV et al (2016) Biomekanik av röda blodkroppar i mänskliga mjälte och konsekvenser för fysiologi och sjukdomar. Proceedings of the National Academy of Sciences i Usa; 113: 28, 7804-7809.,
Severa m et al (2019) Tymosiner i multipel skleros och dess experimentella modeller: flytta från grundläggande till klinisk tillämpning. Multipel skleros och relaterade sjukdomar; 27: 52-60.
Sherer Y et al (1999) det dubbla förhållandet mellan tymektomi och autoimmunitet: kalejdoskopet av autoimmun sjukdom. I: Paul S (ed) autoimmuna reaktioner. Samtida Immunologi. Totowa, NJ: Humana Press.
Stewart ib, McKenzie DC (2002) den mänskliga mjälten under fysiologisk stress. Idrottsmedicin; 32: 6, 361-369.