Глава 5. Возрастные особенности иммунной системы

Органы иммунной системы очень рано закладываются в эмбриогенезе. Так, костный мозг начинает формироваться на 7 – 8-й неделе эмбрионального развития, закладка тимуса происходит на 4 – 5-й неделе пренатального онтогенеза, селезенки – на 5 – 6-й неделе, лимфатических узлов – на 7 – 8-й, нёбных и глоточных миндалин – на 9 – 14-й, лимфоидных бляшек тонкой кишки и лимфоидных узелков аппендикса – на 14 – 16-й, одиночных лимфоидных узелков слизистых оболочек внутренних органов – на 16 – 18-й, язычной миндалины – на 24 – 25-й, трубных миндалин – на 28 – 32-й неделе.

Морфологическая сформированность и функциональная зрелость органов иммунной системы наблюдается уже к моменту рождения. Так, красный костный мозг, содержащий стволовые клетки, миелоидную и лимфоидную ткани, к моменту рождения занимает все костно-мозговые полости. Тимус у новорожденного имеет такую же относительную массу, как у детей и подростков (0,3% массы тела). Кроме этого, у плода в последние месяцы развития отмечается наличие лимфоидных узелков в периферических лимфоидных органах (небные миндалины, аппендикс).

Своего максимального развития (в количественном отношении – масса, размеры, число лимфоидных узелков, наличие в них центров размножения) органы иммунной системы достигают в детском возрасте и подростков. Однако в тоже время для органов иммунной системы характерна их относительно ранняя возрастная инволюция. Начиная с юношеского, подросткового и даже детского возраста, как в центральных, так и периферических органах иммунной системы постепенно уменьшается количество лимфоидных узелков, в них исчезают центры размножения, уменьшается общее количество лимфоидной ткани. На месте лимфоидной ткани появляется жировая ткань, которая как бы вытесняет, замещает лимфоидную паренхиму. В этих органах по мере увеличения возраста человека разрастается соединительная ткань.

5.1. Возрастные особенности центральных органов иммунной системы.

К центральным органам иммунной системы относятся красный костный мозг и тимус (вилочковая железа).

У новорожденного красный костный мозг занимает все костномозговые полости. Отдельные жировые клетки в красном костном мозге впервые появляются после рождения (1-6 мес). После 4-5 лет красный костный мозг в диафизах трубчатых костей постепенно начинает замещаться желтым костным мозгом. К 20-25 годам желтый костный мозг полностью заполняет костномозговые полости диафизов трубчатых костей. В старческом возрасте желтый костный мозг может приобретать слизеподобную консистенцию (желатиновый костный мозг).

Тимус закладывается у эмбриона из эпителиальных клеток жаберных карманов очень рано (в конце 1-го месяца пренатального развития). На 7 – 8-й неделе стволовые, поступающие из костного мозга в кровь, заселяют тимус, где осуществляется дифференцировки Т-лимфоцитов (тимусзависимых). На 3-м месяце завершается подразделение тимуса на корковое и мозговое вещество.

К моменту рождения масса тимуса составляет в среднем 13,3 г (от 7,7 до 34,0 г). Верхняя граница тимуса у новорожденных располагается на 2-2,5 см выше рукоятки грудины. Правая доля тимуса лежит несколько выше левой: нижняя граница левой доли определяется на уровне 2 – 3-го реберного хряща, правой – на уровне 4 – 5-го реберного хряща. Корковый слой преобладает над мозговым. Большое количество тимических тел (Гассаля) свидетельствует о зрелости ткани к моменту рождения. Тельца тимуса размерами 35-40 мкм и более определяются уже у новорожденного ребенка – до 4-8 телец на срезе каждой дольки. В дальнейшем количество их и величина возрастают, к 8 годам достигая 140-320 мкм. После 30-50 лет редко встречаются мелкие тельца.

В течение первых 3 лет жизни ребенка тимус растет наиболее интенсивно, достигая в 6,5 лет массы 30 г. Тимус достигает максимальных размеров к периоду полового созревания. Так в 10-15 лет масса тимуса равна в среднем 37,5 г. После 16 лет масса тимуса постепенно уменьшается и в возрасте 16-20 лет его масса равна в среднем 25,5 г, а в 21-35 лет – 23,3 г. Масса вилочковой железы в 50-90 лет она равна 13,4 г. Лимфоидная ткань тимуса не исчезает полностью даже в старческом возрасте.

Тимус в детском и подростковом возрасте мягкий на ощупь, серо-розового цвета. До 10 лет корковое вещество преобладает над мозговым, хотя, начиная с 3-4 лет оно постепенно сужается и теряет четкость своей внутренней границы. К 5 годам размеры коркового и мозгового вещества по величине примерно равны. В дальнейшем в тимусе зона коркового вещества становится тоньше, преобладающим постепенно становится мозговое вещество.

С возрастом в тимусе появляется жировая ткань. Отдельные жировые клетки обнаруживаются в тимусе у детей в 2-3 года. В дальнейшем наблюдается разрастание соединительнотканной стромы в органе и увеличение количества жировой ткани. К 30-50 годам жизни жировая ткань замещает бóльшую часть паренхимы органа. В результате лимфоидная ткань (паренхима) сохраняется лишь в виде отдельных отростков (долек), разделенных жировой тканью. Так если у новорожденного соединительная ткань составляет только 7% массы тимуса, то в 20 лет она достигает 40% (в том числе и жировая), а у лиц старше 50 лет – до 90%. Функции железы связаны с развитием иммунитета в период новорожденности и в детском возрасте. В тимусе из стволовых клеток, поступивших с кровью из красного костного мозга, созревают и дифференцируются Т-лимфоциты, ответственные за реакции специфического (приобретенного) клеточного иммунитета. Иволютивные изменения железы связаны с началом выделения половых гормонов в пубертатный период.

5.2. Возрастные особенности периферических органов иммунной системы.

К периферическим органам иммунной системы относятся миндалины (язычная, глоточная, нёбная и трубная), аппендикс, лимфоидные (пейеровы) бляшки, селезенка и лимфатические узлы.

В диффузной лимфоидной ткани миндалин располагаются плотные скопления лимфоидной ткани округлой или овоидной формы и различных размеров – лимфоидные узелки. Так в парной нёбной миндалине наибольшее их количество наблюдается в возрасте от 2 до 16 лет. К 8-13 годам миндалины достигают наибольших размеров, которые сохраняются примерно до 30 лет. Разрастание соединительной ткани внутри нёбной миндалины особенно интенсивно происходит после 25-30 лет наряду с уменьшением количества лимфоидной ткани. После 40 лет лимфоидные узелки в лимфоидной ткани встречаются редко, размеры оставшихся узелков относительно невелики (0,2-0,4 мм).

Одним из важнейших моментов онтогенеза органов иммунной системы является процесс дифференцировки лимфоидной ткани, особенно появление в лимфоидных узелках центров размножения (герминативных, светлых центров). Интенсивное появление центров размножения в лимфоидных узелках наблюдается у детей, начиная с грудного возраста. Так, у детей 1-3 лет до 70% лимфоидных узелков в стенках тонкий кишки имеют центры размножения. Начиная с 8 – 18 лет число и размеры лимфоидных узелков постепенно уменьшаются, исчезают центры размножения. После 40 – 60 лет на месте лимфоидных узелков остается диффузная лимфоидная ткань, которая по мере увеличения возраста человека в значительной своей части замещается жировой тканью.

Глоточная миндалина достигает наибольших размеров к 12 годам, после 15 начинается ее атрофия и к 20-25 годам сохраняются лишь небольшие ее участки. Трубная миндалина достигает наибольших размеров в возрасте 4-7 лет.

Аппендикс (червеобразный отросток толстой кишки) у детей и подростков в своих стенках содержит 450-550 лимфоидных узелков. После 20-30 лет число узелков заметно уменьшается. У людей старше 60 лет лимфоидные узелки в стенке аппендикса встречаются редко, на их месте находится жировая ткань.

Лимфоидные (пейеровы) бляшки представляют собой узелковые скопления (5 или более узелков) лимфоидной ткани, расположенные в стенке тонкой кишки. Число бляшек, состоящих из пяти (и более узелков) у подростков 12-16 лет составляет от 122 до 316 (в среднем 224). Число крупных бляшек длиной более 4 см в этом возрасте варьирует от 9 до 12. Начиная с юношеского возраста количество всех лимфоидных бляшек уменьшается до 59-159, а пожилом и старческом возрасте – до 16-20. Число крупных бляшек (длиной 4 см и более) снижается до 6. По мере увеличения возраста человека в лимфоидных бляшках уменьшается число узелков, имеющих центр размножения. После 50-60 лет центры размножения в лимфоидных узелках встречаются редко. В 70 лет и более лимфоидные бляшки имеют вид диффузных скоплений лимфоидной ткани в толще слизистой оболочки тонкой кишки.

Селезенка закладывается на 5 – 6-й неделе эмбрионального развития. На 2 – 4-м месяце развития происходит тканевая дифференцировка селезенки, и появляются очаги гемопоэза. В конце 4-го и в течение 5-го месяца пренатального онтогенеза в селезенке уже обнаруживаются скопление лимфоцитов и формируются лимфоидные узелки, количество которых постепенно увеличивается. Перед рождением в лимфоидных узелках появляются центры размножения. К 8-му месяцу внутриутробного развития гемопоэз в селезенке уменьшается и в дальнейшем прекращается вообще, а интенсивность лимфоцитопоэза, наоборот, возрастает.

У новорожденного ребенка округлая селезенка массой около 8-9,5 г имеет дольчатое строение. На 3-м месяце постнатального развития масса селезенки увеличивается в среднем до 11-14 г, а к концу 1-го года жизни – до 24-28 г. У ребенка 5-6 лет по сравнению с годовалым масса селезенки удваивается и составляет в среднем 60 г, к 10 годам достигает 66-70 г, в 16-17 лет составляет 165-171 г. Масса селезенки у взрослого человека составляет у мужчины 192 г, у женщины – 153 г. В период второго детства (8-12 лет) селезенка приобретает форму и положение такие же, как у взрослого человека.

Лимфатические узлы развиваются из мезенхимы, начиная с 5-6 недели пренатального онтогенеза. Они закладываются в различных областях тела человека в различные периоды внутриутробного развития, вплоть до рождения и даже в ранний постнатальный период. Начиная с 19-й недели, в отдельных лимфатических узлах намечается граница между корковым и мозговым веществом. Лимфоидные узелки в лимфатических узлах начинают формироваться уже во внутриутробный период. Центры размножения в лимфоидных узелках появляются незадолго до рождения и вскоре после него.

К 10-12 годам заканчиваются основные возрастные формообразовательные процессы в лимфатических узлах. Уже в юношеском возрасте в лимфатических узлах наблюдаются возрастные изменения иволютивного типа (уменьшение количества лимфоидной ткани, происходит замена ее на жировую и соединительную ткань).

5.3. Возрастные особенности функционирования иммунной системы.

Плод не содержит антигенов и не вырабатывает антител. Он является иммуннотолерантным (защищен плацентой от антигенов матери). Ребенок является иммунноактивным только с 2-х недель после рождения (включается его собственный иммунный аппарат). Так как своих антител у ребенка ещё мало, то он их получает с молоком матери. В это время ребенка также «выручает» большое число лейкоцитов (до 30 тыс. в 1 мкл крови).

Интенсивное развитие иммунологического аппарата идет с 2-х до 10-и лет. Затем с 10-и до 20-и лет интенсивность иммунной защиты незначительно ослабевает. С 20 до 40 лет уровень иммунной защиты стабилизируется и после 40 лет начинает ослабевать.

Вопросы для самоконтроля.

  1. В какие сроки закладываются органы иммунной системы в эмбриогенезе?
  2. В чём заключаются возрастные особенности тимуса?
  3. Перечислите возрастные особенности функционирования иммунной системы.