Articles

imunitní a lymfatický systém

pokračování shora… Lymfatický systém také transportuje mastné kyseliny ze střev do oběhového systému.

anatomie imunitního a lymfatického systému

červená kostní dřeň a leukocyty

červená kostní dřeň je vysoce vaskulární tkáň nacházející se v mezerách mezi trabekuly houbovité kosti. Většinou se vyskytuje na koncích dlouhých kostí a v plochých kostech těla. Červená kostní dřeň je hematopoetická tkáň obsahující mnoho kmenových buněk, které produkují krevní buňky. Všechny leukocyty nebo bílé krvinky imunitního systému jsou produkovány červenou kostní dřeně. Leukocyty mohou být dále členěny do 2 skupin na základě typu kmenových buněk, které je vyrábí: myeloidní kmenové buňky a lymfoidní kmenové buňky.

myeloidní kmenové buňky

myeloidní kmenové buňky produkují monocyty a granulární leukocyty-eozinofily—bazofily a neutrofily.

monocyty jsou agranulární leukocyty, které mohou tvořit 2 typy buněk: makrofágy a dendritické buňky.

  1. makrofágy. Monocyty reagují pomalu na infekci a jakmile jsou přítomny v místě infekce, vyvinou se do makrofágů. Makrofágy jsou fagocyty schopné konzumovat patogeny, zničené buňky a trosky fagocytózou. Jako takový, mají roli jak v prevenci infekce, tak v čištění následků infekce.
  2. dendritické buňky. Monocyty se také vyvíjejí do dendritických buněk ve zdravých tkáních kůže a sliznic. Dendritické buňky jsou zodpovědné za detekci patogenních antigenů, které se používají k aktivaci T buněk a B buněk.

granulární leukocyty zahrnují následující:

  1. eosinofily. Eozinofily jsou granulární leukocyty, které snižují alergický zánět a pomáhají tělu bojovat proti parazitům.
  2. bazofily. Bazofily jsou granulární leukocyty, které vyvolávají zánět uvolněním chemických látek heparin a histamin. Bazofily jsou aktivní při vzniku zánětu během alergických reakcí a parazitárních infekcí.
  3. neutrofily. Neutrofily jsou granulární leukocyty, které působí jako první respondenti na místo infekce. Neutrofily používají chemotaxi k detekci chemických látek produkovaných infekčními činidly a rychle se pohybují na místo infekce. Jakmile tam, neutrofily přijímají patogeny prostřednictvím fagocytózy a uvolňují chemikálie, které zachycují a zabíjejí patogeny.

Lymfoidní Kmenové Buňky,

Lymfoidní kmenové buňky produkují T-lymfocyty a B lymfocyty.

  • T lymfocyty. T lymfocyty, také běžně známé jako T buňky, jsou buňky zapojené do boje proti specifickým patogenům v těle. T buňky mohou působit jako pomocníci jiných imunitních buněk nebo přímo napadat patogeny. Po infekci, paměťové T-buňky přetrvávají v organismu zajistit rychlejší reakce na následné infekce patogeny exprimujících stejný antigen.
  • B lymfocyty. B lymfocyty, také běžně známé jako B buňky, jsou také buňky zapojené do boje proti specifickým patogenům v těle. Jakmile jsou B buňky aktivovány kontaktem s patogenem, tvoří plazmatické buňky, které produkují protilátky. Protilátky pak neutralizují patogeny, dokud je jiné imunitní buňky nemohou zničit. Po infekci, paměťové B buňky přetrvávají v těle, aby rychle produkovat protilátky proti následné infekci patogeny exprimujících stejný antigen.
  • Přírodní zabijácké buňky. Přírodní zabíječské buňky, také známé jako NK buňky, jsou lymfocyty, které jsou schopné reagovat na širokou škálu patogenů a rakovinných buněk. NK buňky cestují v krvi a nacházejí se v lymfatických uzlinách, slezině a červené kostní dřeni, kde bojují s většinou typů infekcí.

lymfatické kapiláry

jak krev prochází tkáněmi těla, vstupuje do tenkostěnných kapilár, aby usnadnila difúzi živin, plynů a odpadů. Krevní plazma také difunduje přes tenké kapilární stěny a proniká do prostorů mezi buňkami tkání. Část této plazmy difunduje zpět do krve kapilár, ale značná část se zapouští do tkání jako intersticiální tekutina. Aby se zabránilo hromadění přebytečných tekutin, do tkání se rozšiřují malé slepé cévy zvané lymfatické kapiláry, které absorbují tekutiny a vracejí je do oběhu.

lymfa

intersticiální tekutina zachycená lymfatickými kapilárami je známá jako lymfa. Lymfatické velmi podobá plazmě našel v žilách: je to směs asi 90% vody a 10% rozpuštěných látek, jako jsou proteiny, buněčné odpadní produkty, rozpuštěné plyny, a hormony. Lymfa může také obsahovat bakteriální buňky, které jsou zachyceny z nemocných tkání a bílých krvinek, které bojují proti těmto patogenům. U pacientů s rakovinou v pozdním stádiu lymfa často obsahuje rakovinné buňky, které metastázovaly z nádorů a mohou tvořit nové nádory v lymfatickém systému. Zvláštní typ lymfy, známý jako chyle, je produkován v zažívacím systému, protože lymfa absorbuje triglyceridy ze střevních klků. Vzhledem k přítomnosti triglyceridů má chyle mléčně bílé zbarvení.

lymfatické cévy

lymfatické kapiláry se spojují do větších lymfatických cév a přenášejí lymfu tělem. Struktura lymfatických cév se velmi podobá struktuře žil: oba mají tenké stěny a mnoho zpětných ventilů kvůli jejich společné funkci přenášení tekutin pod nízkým tlakem. Lymfa je transportována lymfatickými cévami pumpou kosterního svalstva—kontrakce kosterních svalů stahují cévy a tlačí tekutinu dopředu. Zpětné ventily zabraňují proudění tekutiny zpět směrem k lymfatickým kapilárám.

lymfatické uzliny

lymfatické uzliny jsou malé orgány lymfatického systému ve tvaru ledvin. Existuje několik stovek lymfatických uzlin se většinou vyskytuje po celém hrudníku a břicha těla, s nejvyšší koncentrací v axilární (podpaží) a tříselné (třísla) regionů. Vnější část každé lymfatické uzliny je vyrobena z husté vláknité kapsle pojivové tkáně. Uvnitř kapsle je lymfatická uzlina naplněna retikulární tkání obsahující mnoho lymfocytů a makrofágů. Lymfatické uzliny fungují jako filtry lymfy, které vstupují z několika aferentních lymfatických cév. Retikulární vlákna lymfatických uzlin působí jako síť, která zachycuje veškeré zbytky nebo buňky, které jsou přítomny v lymfy. Makrofágy a lymfocyty napadají a zabíjejí všechny mikroby zachycené v retikulárních vláknech. Eferentní lymfatické cévy pak přenášejí filtrovanou lymfu z lymfatické uzliny a směrem k lymfatickým kanálkům.

Lymfatické cévy

Všechny lymfatické cévy těla nést lymfy směrem k 2 lymfatické kanálky: hrudní kanál a pravého lymfatického potrubí. Tyto kanály slouží k návratu lymfy zpět do žilního krevního zásobení, takže může být cirkulována jako plazma.

  • hrudní kanál. Hrudní kanál spojuje lymfatické cévy nohou, břicha, levé paže a levé strany hlavy, krku a hrudníku s levou brachiocefalickou žílou.
  • pravý lymfatický kanál. Pravý lymfatický kanál spojuje lymfatické cévy pravé paže a pravé strany hlavy, krku a hrudníku s pravou brachiocefalickou žílou.

Lymfatické Uzliny

Mimo systém lymfatických cév a lymfatických uzlin, tam jsou masy non-encapsulated lymfatická tkáň známá jako lymfatické uzliny. Lymfatické uzliny jsou spojeny se sliznicemi těla, kde pracují na ochraně těla před patogeny vstupujícími do těla otevřenými tělními dutinami.

  • mandle. V těle je 5 mandlí—2 lingvální, 2 palatinové a 1 faryngální. Lingvální mandle jsou umístěny u zadního kořene jazyka v blízkosti hltanu. Palatinové mandle jsou v zadní oblasti úst v blízkosti hltanu. Hltanu hltanu, také známý jako adenoidní, se nachází v nosohltanu na zadním konci nosní dutiny. Mandle obsahují mnoho T A B buněk, které chrání tělo před inhalačními nebo požitými látkami. Mandle se často zanícují v reakci na infekci.
  • Peyerovy záplaty. Peyerovy náplasti jsou malé masy lymfatické tkáně, které se nacházejí v ileu tenkého střeva. Peyerovy náplasti obsahují T A B buňky, které monitorují obsah střevního lumenu pro patogeny. Jakmile jsou detekovány antigeny patogenu, T A B buňky se šíří a připravují tělo na boj s možnou infekcí.
  • slezina. Slezina je zploštělý, oválný orgán umístěný v levém horním kvadrantu břicha laterálně k žaludku. Slezina je tvořena hustou vláknitou kapslí pojivové tkáně naplněnou oblastmi známými jako červená a bílá buničina. Červená buničina, která tvoří většinu sleziny, je tak pojmenována, protože obsahuje mnoho dutin, které filtrují krev. Červená buničina obsahuje retikulární tkáně, jejichž vlákna filtrují opotřebované nebo poškozené červené krvinky z krve. Makrofágy v červené buničině tráví a recyklují hemoglobin zachycených červených krvinek. Červená buničina také ukládá mnoho krevních destiček, které mají být uvolněny v reakci na ztrátu krve. Bílá buničina se nachází v červené buničině obklopující arterioly sleziny. Je vyroben z lymfatické tkáně a obsahuje mnoho T buněk, B buněk a makrofágů k potlačení infekcí.
  • Thymus. Brzlík je malý trojúhelníkový orgán, který se nachází těsně za hrudní kostí a před srdcem. Brzlík je většinou tvořen žlázovým epitelem a hematopoetickými pojivovými tkáněmi. Brzlík produkuje a trénuje T buňky během vývoje plodu a dětství. T buňky vytvořené v brzlíku a červené kostní dřeni dozrávají, vyvíjejí se a reprodukují se v brzlíku po celé dětství. Drtivá většina T buněk nepřežije svůj trénink v brzlíku a je zničena makrofágy. Přežívající T buňky se šíří po celém těle do dalších lymfatických tkání, aby bojovaly s infekcemi. V době, kdy člověk dosáhne puberty, je imunitní systém zralý a role brzlíku je snížena. Po pubertě je neaktivní brzlík pomalu nahrazen tukovou tkání.

Imunitní a Lymfatický Systém Fyziologie

Lymfatický Oběh

Jednou z hlavních funkcí lymfatického systému je pohyb intersticiální tekutiny z tkání do oběhového systému. Jako žilách oběhového systému, lymfatické kapiláry a cévy pohyb lymfatických s velmi malým tlakem na pomoc s oběhu. Na pomoc pohyb lymfy směrem k lymfatickým kanálky, je série mnoha jednosměrné ventily našel v průběhu lymfatických cév. Tyto zpětné chlopně umožňují míze pohybovat se směrem k lymfatickým kanálům a zavírat se, když se lymfa pokouší odtékat z kanálků. V končetinách kontrakce kosterního svalstva vytlačuje stěny lymfatických cév, aby tlačila lymfu přes chlopně a směrem k hrudníku. V kufru se membrána během inhalace tlačí dolů do břicha. Tento zvýšený břišní tlak tlačí lymfu do méně tlakového hrudníku. Tlakový gradient se během výdechu obrátí, ale zpětné ventily zabraňují tlačení lymfy dozadu.

Transport Mastných Kyselin

Další hlavní funkcí lymfatického systému je transport mastných kyselin z trávicího systému. Trávicí systém rozkládá velké makromolekuly sacharidů, bílkovin a lipidů na menší živiny, které mohou být absorbovány klky střevní stěny. Většina těchto živin je absorbována přímo do krevního řečiště, ale většina mastných kyselin, stavebních kamenů tuků, je absorbována lymfatickým systémem.

ve vilách tenkého střeva jsou lymfatické kapiláry nazývané laktace. Laktáty jsou schopny absorbovat mastné kyseliny ze střevního epitelu a transportovat je spolu s lymfou. Mastné kyseliny přeměňují lymfu na bílou mléčnou látku zvanou chyle. Chyle je transportován lymfatickými cévami do hrudního kanálu, kde vstupuje do krevního řečiště a cestuje do jater, aby se metabolizoval.

Druhy Imunity

tělo využívá mnoho různých typů imunity k ochraně před infekci z zdánlivě nekonečné nabídky patogenů. Tyto obrany mohou být vnější a zabraňují vstupu patogenů do těla. Naopak, vnitřní obrana bojuje proti patogenům, které již vstoupily do těla. Mezi vnitřní obranou jsou některé specifické pouze pro jeden patogen nebo mohou být vrozené a bránit se proti mnoha patogenům. Některé z těchto specifických obranných prostředků lze získat, aby se preventivně zabránilo infekci dříve, než patogen vstoupí do těla.

tělo má mnoho vrozených způsobů, jak se bránit proti širokému spektru patogenů. Tyto obrany mohou být vnější nebo vnitřní obrany.

vnější obrana zahrnuje následující:

  • potahy a obložení těla neustále zabraňují infekcím dříve, než začnou tím, že brání vstupu patogenů do těla. Epidermální buňky neustále rostou, umírají a vylučují, aby poskytly obnovenou fyzickou bariéru patogenům.
  • sekrety, jako je MAZ, cerumen, hlen, slzy a sliny, se používají k zachycení, pohybu a někdy dokonce k zabíjení bakterií, které se usazují na těle nebo v těle. Žaludeční kyselina působí jako chemická bariéra, která zabíjí mikroby nalezené na potravinách vstupujících do těla. Moč a kyselé vaginální sekrece také pomáhají zabíjet a odstraňovat patogeny, které se pokoušejí vstoupit do těla.
  • flóry přirozeně se vyskytující prospěšné bakterie, které žijí na a v našich tělech poskytovat vrstvu ochrany před škodlivými mikroby, které se bude snažit kolonizovat naše těla pro sebe.

vnitřní obrana zahrnuje horečku, zánět, přirozené zabíječské buňky a fagocyty. Pojďme prozkoumat vnitřní obranu podrobněji.

horečka

v reakci na infekci může tělo zahájit horečku zvýšením své vnitřní teploty mimo normální homeostatické rozmezí. Horečky pomáhají urychlit systém reakce těla na infekci a současně zpomalují reprodukci patogenu.

zánět

tělo může také zahájit zánět v oblasti těla, aby zastavilo šíření infekce. Záněty jsou výsledkem lokalizované vazodilatace, která umožňuje další průtok krve do infikované oblasti. Extra průtok krve urychluje příchod leukocytů v boji proti infekci. Zvětšená krevní céva umožňuje tekutině a buňkám vytékat z krevní cévy a způsobit otok a pohyb leukocytů do tkáně v boji proti infekci.

přírodní zabijácké buňky

přírodní zabijácké (NK) buňky jsou speciální lymfocyty, které jsou schopny rozpoznat a zabít buňky infikované virem a nádorové buňky. NK buňky kontrolují povrchové markery na povrchu buněk těla a hledají buňky, kterým chybí správný počet markerů v důsledku nemoci. NK buňky pak tyto buňky zabíjejí dříve, než mohou šířit infekci nebo rakovinu.

fagocyty

termín fagocyty znamená „jíst buňku“ a označuje skupinu buněčných typů včetně neutrofilů a makrofágů. Fagocyt pohltí patogeny svou buněčnou membránou před použitím trávicích enzymů k usmrcení a rozpuštění buňky na její chemické části. Fagocyty jsou schopny rozpoznat a konzumovat mnoho různých typů buněk, včetně mrtvých nebo poškozených buněk těla.

specifická imunita zprostředkovaná buňkami

když patogen infikuje tělo, často se setkává s makrofágy a dendritickými buňkami vrozeného imunitního systému. Tyto buňky se mohou stát buňkami prezentujícími antigen (APC) konzumací a zpracováním patogenních antigenů. APC putují do lymfatického systému nesoucího tyto antigeny, které mají být prezentovány T buňkám a B buňkám specifického imunitního systému.

neaktivní T buňky se nacházejí v lymfatické tkáni čekající na infekci patogenem. Některé T buňky mají antigenní receptory, které rozpoznávají patogen, ale nereprodukují se, dokud nejsou spuštěny APC. Aktivované T buňky začíná reprodukci velmi rychle tvořit armádu aktivních T-buněk, které se šíří přes tělo a bojovat proti patogenu. Cytotoxické T buňky se přímo připojují a zabíjejí patogeny a buňky infikované virem pomocí silných toxinů. Pomocné T buňky pomáhají v imunitní odpovědi stimulací odpovědi B buněk a makrofágů.

po potlačení infekce zůstávají paměťové T buňky v lymfatické tkáni a čekají na novou infekci buňkami představujícími stejný antigen. Odpověď paměťových T buněk na antigen je mnohem rychlejší než odpověď neaktivních T buněk, které bojovaly s první infekcí. Zvýšení rychlosti reakce T buněk vede k imunitě-znovuzavedení stejného patogenu je potlačeno tak rychle, že existuje jen málo nebo žádné příznaky. Tato imunita může trvat roky nebo dokonce celý život.

Protilátkami zprostředkovaná Specifická Imunita

Během infekce, obrněných Transportérů, že cestování do lymfatického systému, aby stimulovat T buňky také stimulovat B buňky. B buňky jsou lymfocyty, které se nacházejí v lymfatické tkání v těle, které produkují protilátky pro boj s patogeny (místo cestování přes tělo sami). Jakmile je B buňka kontaktována APC, zpracovává antigen za vzniku komplexu MHC-antigen. Pomocné T buňky přítomné v lymfatickém systému se vážou na komplex MHC-antigen, aby stimulovaly B buňku, aby se stala aktivní. Aktivní B buňka začíná reprodukovat a produkovat 2 typy buněk: plazmatické buňky a paměťové B buňky.

  1. plazmatické buňky se stávají továrnami na protilátky produkujícími tisíce protilátek.
  2. Paměťové B buňky jsou umístěny v lymfatickém systému, kde pomáhají zajistit imunitu tím, že připravuje pro pozdější infekci stejný antigen-prezentující buňky.

protilátky jsou proteiny, které jsou specifické pro určitý antigen na buňce nebo viru a vážou se na něj. Jakmile se protilátky připevní k buňce nebo viru, ztěžují jejich cíli pohyb, reprodukci a infikování buněk. Protilátky také usnadňují a přitahují fagocyty ke konzumaci patogenu.

Získaná Imunita

ve většině případů, imunita je vyvíjen v průběhu života hromaděním paměťové T a B buněk po infekci. Existuje několik způsobů, jak lze imunitu získat bez expozice patogenu. Imunizace je proces zavádění antigeny viru nebo bakterie, do těla tak, že paměťové T a B buňky jsou produkovány, aby se zabránilo skutečné infekce. Většina imunizací zahrnuje injekci bakterií nebo virů, které byly inaktivovány nebo oslabeny. Novorozenci mohou také získat určitou dočasnou imunitu před infekcí díky protilátkám, které jsou přenášeny od jejich matky. Některé protilátky jsou schopny překročit placentu z matčiny krve a vstoupit do krevního oběhu dítěte. Jiné protilátky procházejí mateřským mlékem, aby chránily dítě.