wielkość czcionki

Wiedza

Szpik kostny – co warto wiedzieć

Szpik kostny – co warto wiedzieć
Szpik kostny i zawarte w nim komórki macierzyste wytwarzają niezbędne dla zdrowia i życia komórki krwi: czerwone krwinki (erytrocyty), białe krwinki (leukocyty) oraz płytki krwi ( trombocyty ). Te ostatnie odpowiadają głównie za procesy krzepnięcia.

Krwinki czerwone – erytrocyty – zawierają specyficzne białko – hemoglobinę.
Hemoglobina jest idealnym biochemicznym „magnesem” wiążącym i transportującym tlen. Dzięki hemoglobinie – czerwone krwinki wychwytują tlen z płuc i transportują do komórek mięśni, (w tym do mięśnia sercowego), do mózgu, wątroby, nerek i innych najważniejszych narządów i organów ciała człowieka. Ta dostawa tlenu drogą krwi umożliwia „spalanie” substancji energetycznych i wytworzenie energii niezbędnej dla ruchu organizmu, pracy serca i mózgu oraz wszelkich innych energochłonnych procesów życiowych.

Krwinki białe – leukocyty
Rolą leukocytów jest zwalczanie zarazków (wirusów, bakterii, grzybów, pasożytów, toksyn oraz rozpoznawanie i niszczenie nieprawidłowych komórek (w tym nowotworowych) powstających w organizmie.

Megakariocyty i trombocyty
Megakariocyty to duże komórki szpiku kostnego, o średnicy około 50-100 μm, które wytwarzają tzw. płytki krwi – trombocyty. Trombocyty są najmniejszymi komórkami krwi wpływającymi na jej krzepliwość, co odpowiada np. za hamowanie krwawienia w przypadku uszkodzenia naczyń krwionośnych.

Regeneracja szpiku kostnego
Produkcja komórek krwi przez szpik kostny jest procesem złożonym, nie wolnym od chorób i patologii, co niekiedy stwarza sytuacje wymagające regeneracji komórek krwiotwórczych. Samoodtwarzaniu się komórek wytwórczych szpiku służą tzw. komórki macierzyste krwi . Ich obecność jest niezwykle ważna, chociaż stanowią jedynie ok. 0,1% wszystkich obecnych w szpiku kostnym komórek. Komórki macierzyste ponadto mają zdolność samoregeneracji i różnicowania dając początek kolejnym generacjom komórek, z których powstają następnie dojrzałe krwinki. Przyjmuje się, że liczba >2x10^6 komórek macierzystych liczona na kilogram masy ciała jest w stanie odtworzyć utracony z powodu choroby, czy napromieniowania substancjami radioaktywnymi szpik i trwale zapewnić nam niezbędną produkcję krwinek.

Trzeba wiedzieć, że szpik kostny występuje w dwóch postaciach:

  • szpiku kostnego czerwonego – intensywnie wytwarzającego komórki i inne składniki morfotyczne krwi. W terminologii medycznej określane to jest jako aktywność hematologiczna.
  • szpiku kostnego żółtego – przerośniętego tłuszczem i nieaktywnego hematologicznie, który zawiera nieliczne młodociane czerwone krwinki mogące np. w przypadku głębokiej anemii być zastąpione szpikiem czerwonym.

SZPIK KOSTNY U DZIECI I U DOROSŁYCH
Już w życiu płodowym zaczyna się wytwarzanie krwinek. Płód ludzki dopiero pod koniec swojego rozwoju wykształca kości i szpik kostny. Dlatego wcześniej inne narządy płodu zastępczo wytwarzają komórki krwi. Głównie są to czerwone krwinki dostarczające szybko rozwijającemu się nowemu organizmowi tlenu i energii, gdyż przed zarazkami i toksynami jest on chroniony przez system odpornościowy matki. Obecnie uważa się, że komórki krwiotwórcze pęcherzyka żółtkowego nie zapoczątkowują hematopoezy wewnątrz zarodkowej i pojawia się ona pierwotnie w rejonach AGM (aorta, gonady, mesonephros), czyli w miejscu gdzie tworzone są też zawiązki aorty, gonad i nerek. Następnie, w okresie płodowym, czynności krwiotwórcze przejmuje wątroba i wreszcie pod koniec tego okresu – szpik kostny płodu.

U niemowląt i małych dzieci czerwony szpik kostny wypełnia prawie wszystkie kości
Odpowiada to wysokiemu zapotrzebowaniu szybko rosnących niemowląt i małych dzieci na energię i niezbędny dla jej wyzwolenia tlen transportowany w organizmie przez czerwone krwinki. Jak już wiemy czerwony szpik kostny intensywnie produkuje te krwinki (erytrocyty) i inne składniki morfotyczne krwi. Nieaktywnego krwiotwórczo szpiku żółtego jest bardzo niewiele.

Granica pokwitania
Do okresu pokwitania dziewcząt i chłopców niemal cały szpik kostny w obrębie szkieletu jest szpikiem czerwonym - krwiotwórczo aktywnym, chociaż już od 7 roku życia ulega stopniowemu zanikowi, czyli inwolucji.

U dorosłych zmienia się zasadniczo skład szpiku kostnego
Po przekroczeniu bariery pokwitania ilość czerwonego szpiku się zmniejsza, coraz więcej powstaje szpiku żółtego. W dużym uproszczeniu - szpik żółty powstaje ze szpiku czerwonego, w którym rozrastają się komórki tłuszczowe. Szpik żółty jak już podkreśliliśmy jest hematologicznie nieczynny, czyli nie wytwarza komórek krwi. U osób dorosłych około 50% to tzw. szpik żółty.

Rozmieszczenie szpiku aktywnego i nieaktywnego w kościach u dorosłych
Po 18 roku życia szpik czerwony występuje już tylko w obrębie: kręgosłupa, żeber, mostka, czaszki, miednicy i proksymalnych przynasad kości ramiennych i udowych. Z upływem lat zanika jednak coraz bardziej, tak, że u osób coraz bardziej zaawansowanych wiekowo występuje głównie w kościach płaskich. Natomiast nieaktywny krwiotwórczo szpik kostny żółty, wypełnia coraz bardziej jamy szpikowe innych kości. Ale uwaga! U dorosłych szpik żółty może w sytuacjach nagłej potrzeby systemowej, przekształcać się w szpik czerwony.

FUNKCJE ZDROWEGO SZPIKU

Gdy szpik kostny jest zdrowy…
Jama szpikowa kości wypełniona jest gęstą, bogatą siecią cienkościennych naczyń włosowatych. Ta rozbudowana sieć naczyń włosowatych jest specyficznym wytworem tkanki łącznej wypełniającym wnętrze kości. W dogodnych miejscach tej sieci naczyniowej zwanej podścieliskiem zagnieżdżają się komórki obecne w szpiku: osteoblasty, osteoklasty oraz komórki macierzyste (hemocytoblasty); erytroblasty, mieloblasty, megakariocyty oraz komórki tłuszczowe – produkujące tłuszcz. Rolą podścieliska, zwanego też zrębem szpiku kostnego jest nie tylko mechaniczne podtrzymywanie komórek produkujących poszczególne linie szpikowe, lecz również fizjologiczne wspomaganie ich rozwoju. Toteż jej stan jest warunkiem poprawnej aktywności komórek krwiotwórczych (hematopoetycznych) i innych.

Rola czerwonego szpiku kostnego
W obrazie mikroskopowym szpiku kostnego zwracają uwagę tzw. wyspy krwiotwórcze – tj. zgrupowania komórek krwiotwórczych otoczone przez zatoki naczyniowe, do których uwalniane są młode krwinki. Te skupiska komórek to najbardziej aktywna tkanka krwiotwórcza nazywana komórkami pnia szpiku kostnego. Krwiotwórcze komórki macierzyste, mające zdolność różnicowania się muszą wytworzyć 11 głównych linii komórkowych. To różnicowanie się jest procesem stopniowym. W pierwszym etapie powstają komórki macierzyste mielopoezy i limfopoezy. Następnie z mielopoetycznych komórek macierzystych powstają linie komórkowe: erytropetyczna, megakariopoetyczna, neutrofilopetyczna, makrofagopoetyczna, eozynofilopoetyczna, bazofilopoetyczna, mastocytwoa. Z limfopoetycznych komórek macierzystych powstają linie limfocytów T, limfocytów i limfocytów NK – naturalne komórki cytotoksyczne. Jeden rodzaj komórek, tj. komórki dendrytyczne, wyłamuje się z podziału na mielo- i limfopoezę; komórki te są wytwarzane zarówno w obrębie mielopoezy (komórki dendrytyczne typu I, wytwarzane w obrębie makrofagopoezy), jak i limfopoezy (komórki dendrytyczne typu II, wytwarzane w obrębie limopoezy T).

Autoregulacja produkcji krwinek
Protoplastą wszystkich krwinek są wspomniane na wstępie pierwotne macierzyste komórki krwi W cyklu przemian dojrzewają one w szpiku czerwonym. Z tych komórek pnia szpiku wykształcają się stopniowo wszystkie podstawowe komórki krwi – czerwone krwinki (erytrocyty), białe krwinki (limfocyty), płytki krwi oraz inne linie komórkowe. Pod wpływem specyficznych czynników, w tym np. tzw. czynników wzrostu - powstają te, a nie inne komórki. Również same komórki krwiotwórcze pnia muszą się nieustannie samoodtwarzać, aby zachować odpowiednią równowagę ilościową. Proces uwalniania komórek ze szpiku do krwi jest regulowany przez komórki śródbłonka naczyń szpiku, które tworząc barierę szpik-krew, uwalniają tylko dojrzałe komórki. Bariera ta nie działa w wątrobie i śledzionie, do których hematopoeza jest przeniesiona w warunkach chorobowych; wówczas we krwi pojawiają się także komórki niedojrzałe.

Jak powstają i działają czerwone krwinki?
U dorosłego szpik kostny czerwony jest głównym miejscem wytwarzania czerwonych krwinek (erytrocytów). U płodu i niekiedy u niemowląt może to być również wątroba lub śledziona. Głównym zadaniem czerwonych krwinek jest dostarczenie tlenu z płuc do tkanek oraz pomoc w wydaleniu dwutlenku węgla i metabolitów tkankowych. Prawidłowa liczba erytrocytów we krwi wynosi:

  • u dorosłych mężczyzn – 4,6- 6,2 mln/ na mikrolitr
  • u dorosłych kobiet – 4,2- 5,4 mln/ na mikrolitr

Jak powstają białe krwinki?
Szpik czerwony jest również miejscem powstawania małych ziarnistych krwinek białych – tzw. granulocytów; zaś limfocyty powstają i dojrzewają w śledzionie oraz grasicy i w narządach chłonnych. Wspomnieliśmy też na wstępie, że rolą tych białych krwinek (leukocytów) jest zwalczanie drobnoustrojów, toksyn i innych ciał obcych będących intruzami w ustroju - określanymi jako antygeny. Polem ich walki z zarazkami, pasożytami, toksynami i zdegenerowanymi komórkami jest krwioobieg oraz tzw. limfa (specjalny płyn któremu biały kolor nadają krwinki białe) oraz narządy limfatyczne (śledziona, grasica, migdałki i węzły chłonne). Przypomnijmy, że system limfatyczny jest fizjologiczną „oczyszczalnią” drenującą organizm z wspomnianych antygenów. W układzie limfatycznym aktywnie ze sobą współdziałają dwa typy limfocytów, typ B i typ T. Przykładowo limfocyty (komórki) typu B są odpowiedzialne za tzw. odporność humoralną – czyli wytwarzanie przeciwciał wykrywających i niszczących dany typ antygenu - związek chemiczny, obce białko występujące na powierzchni zarazka czy komórki nowotworowej, itp. Ponadto limfocyty te reagują na obecność antygenów – mnożąc się poprzez intensywne dzielenie się i dojrzewanie. Limfocyty (komórki) typu T są odpowiedzialne za tzw. odporność komórkową. W praktyce atakują i niszczą komórki nowotworowe i komórki zainfekowane wirusami. Powinniśmy więc być zaniepokojeni, gdy liczba białych komórek krwi spada poniżej 1 000/μl! Tak wysoce obniżona ich liczba wobec pożądanej normy - może grozić poważną infekcją, a czasem sepsą. Z kolei nadmiernie podwyższona liczba leukocytów może sugerować infekcję, białaczkę lub uszkodzenie tkanki (ranę, oparzenie, itp.). Pożądana dla zdrowia liczba krwinek białych oscyluje od 4100 do 10900/μl. Ale uwaga! Zaburzyć normę może również intensywny wysiłek fizyczny, ciąża, stres, przewlekłe schorzenia.

Skład komórkowy szpiku określa stan jego zdrowia
Skład szpiku kostnego jest ważną wskazówką dla lekarza badającego przyczyny zaburzeń w układzie krwiotwórczym. Zdrowy szpik - widoczny np. w rozmazach biopsyjnych pod mikroskopem - zawiera zwykle: 60% białych krwinek w postaci granulocytów i ich prekursorów, 20% prekursorów czerwonych krwinek (erytrocytów), 10% limfocytów, monocytów i ich prekursorów, 10% niezidentyfikowanych komórek. Znaczące zaburzenie tych proporcji wskazuje na możliwość patologicznego zaburzenia czynności krwiotwórczych szpiku kostnego

powrót do góry