Строение и функции загадочной вилочковой железы — тимуса
«Жизненная сила» – именно так в переводе с греческого звучит название тимуса, одной из самых загадочных эндокринных желез. Тимус является важнейшим органом иммунной системы человека наряду с костным мозгом и выполняет роль своеобразной тренировочной базы. Его задача – вырастить лимфоциты, разделить их по группам, научить защищать организм и бороться с клетками-врагами, а потом выпустить в кровь – делать свою непосредственную работу.
Что такое тимус
Тимус (вилочковая, или зобная, железа) является частью эндокринной системы человека и одновременно входит в иммунную систему, так как напрямую участвует в формировании человеческого иммунитета начиная с внутриутробного развития ребенка.
Ученые причисляют вилочковую железу к так называемым органам лимфопоэза. Это те органы, которые обеспечивают созревание и дифференциацию лимфоидных клеток, а позже – превращение их в лимфоциты.
О том, что тимус – это главный строитель человеческого иммунитета, ученые узнали еще в 60-х годах прошлого века, с тех пор влияние зобной железы на жизненную силу человека изучается постоянно. Эксперименты российских ученых направлены во многом на изучение иммунитета у детей с врожденным нарушением функции тимуса.
Западные биологи и анатомы пытаются с помощью изучения тимуса найти лекарство, способное замедлять старение и излечивать опасные заболевания. Так, в 2014 году шотландские ученые из университета Эдинбурга в ходе опытов смогли увеличить размеры тимуса у взрослой мыши до молодого состояния и заново запустить противоинфекционную функцию органа.
Специалисты надеются, что в будущем это позволит им сделать важный шаг в лечении пациентов с иммунными нарушениями и возрастными генетическими заболеваниями.
Расположение органа
Где вилочковая железа находится, известно давно – в самом верху грудной клетки, так называемом верхнем средостении.
Это зона, ограниченная спереди грудиной и сзади – позвоночником. С задней стороны тимус прикрывает перикард (сердечная оболочка), с боков он окружен медиастинальной плевральной оболочкой.
Верхние отделы тимуса, расходясь в разные стороны, могут выступать за пределы грудины и даже достигать щитовидки.
Благодаря такому расположению и получил тимус (вилочковая железа) тайное значение – «точка счастья». Считалось, что древние воины, когда били себя в грудь, не просто клялись в верности и настраивали себя на боевой лад, но и активизировали тимус. Это давало людям заряд силы, энергии, повышало защитные силы организма, помогало преодолевать физические трудности.
Сегодня специалисты по акупунктуре – науке о биологически активных точках организма – считают, что повысить иммунитет и поддержать здоровье можно, если регулярно делать легкий массаж тимуса. Найти вилочковую железу довольно просто – надо приложить два пальчика чуть ниже ключичной ямки. Здесь и находится точка счастья. Достаточно легко постукивать по коже в этом месте 10-12 раз каждое утро (и пару раз в течение дня) 10-14 дней, и иммунные клетки заработают еще активнее.
А в период простуд терапевты советуют прогревать тимус – ходить в баню, делать легкий массаж с эфирными маслами. Но недолго – достаточно 5-10 дней в преддверии эпидемии гриппа и ОРВИ.
Внешний вид, строение и развитие тимуса
Вилочковая железа – это небольшой орган серо-розового цвета, с годами он желтеет и к старости сливается по цвету и структуре с окружающей жировой тканью.
Состоит тимус из двух долей, которые или тесно спаяны между собой, или просто очень плотно друг к другу прилегают. Нижние части этих долей широкие, а верхние узкие и немного расходятся в стороны. Такое сходство железы с двузубчатой вилкой и подарило тимусу его второе название.
Зобная железа – удивительный орган, который с течением жизни человека претерпевает очень сильные изменения, и в форме, и в размере, и в цвете. Тимус формируется у плода еще на 6-й неделе беременности будущей мамы, и малыш рождается на свет уже с готовой к работе вилочковой железой, наполненной Т-лимфоцитами. И уже через несколько лет начинается инволюция – тихое умирание зобной железы.
Размеры тимуса меняются с годами следующим образом:
- Вилочковая железа у детей сразу после рождения весит 13-15 гр, длина и ширина соответственно – 5 и 4 см.
- К пубертатному периоду наблюдается расцвет тимуса. В 6-15 лет он весит 20-37 гр, размер может достигать 16 см в длину.
- После 50 лет больше 90% от всего объема железы составляет жировая и соединительная ткань, это около 13-15 гр. Вес самого тимуса составляет 3-6 гр, к 70-80 годам он может полностью рассосаться или оставить небольшой след.
Вилочковая железа делится на 2 доли – правую и левую, плотно соединенные между собой. Они защищены плотной соединительной капсулой, внутри каждой части – корковое и мозговое вещество.
В корковом веществе сосредоточены все кровеносные сосуды, здесь синтезируются гормоны, в эту зону поднимаются Т-лимфоциты по мере своего созревания. В мозговом веществе иммунные клетки растут и крепнут.
Функции вилочковой железы
Вилочковая железа в организме человека выполняет 2 важнейшие функции:
- отвечает за пролиферацию, созревание и дифференциацию (распределение по группам) Т-лимфоцитов;
- продуцирует особые тимические гормоны, которые непосредственно влияют на функцию лимфоцитных клеток.
Клетки тимуса развиваются из своих лимфоцитных предшественников, которые исправно поставляет для вилочковой железы красный костный мозг. В процессе развития у Т-лимфоцитов появляются особые клеточные рецепторы и ко-рецепторы.
Рецепторы на лимфоцитных клетках могут выполнять разную функцию, в зависимости от этого клетки вилочковой железы делятся на группы:
- Т-хелперы (от англ. help – «помогать»). Эти лимфоциты распознают вражеские клетки и обеспечивают иммунный ответ организма.
- Т-киллеры (от англ. kill – «убивать»). Лимфоциты-убийцы обнаруживают клетку-врага (вирус, бактерию, перерожденную раковую клетку) и уничтожают ее.
- Т-супрессоры (от англ. suppress – пресекать, сдерживать). Группа лимфоцитов-супрессоров сохраняет толерантность организма к собственным антигенам и предотвращает аутоиммунные расстройства. Это такие заболевания, при которых клетки принимают своих собратьев за вражеских агентов, и организм начинает уничтожать сам себя.
Т-хелперы и Т-киллеры объединяют в одну большую группу эффекторных лимфоцитов. Супрессоры называют регуляторными лимфоцитами – они регулируют активность эффекторных иммунных клеток.
Гормоны тимуса и их функция
Зобная железа секретирует множество биологически активных веществ, основные из них – это тимические гормоны и нейропептиды.
Гормоны вилочковой железы – это:
- протимозин α;
- тимозин α1, α4, α5, α7, α11;
- тимозин β3, β4, β8, β9, β10;
- тимопоэтин;
- тимулин;
- тимический фактор Х;
- тимический гуморальный фактор.
Среди нейропептидов основные – это вазопрессин (антидиуретический гормон), нейрофизин, соматостатин, окситоцин, хромогранин А и др. Количество вазопрессина, которое синтезируется в зобной железе, очень небольшое (основной объем АДГ вырабатывается в гипоталамусе). Вещество создает иммунный ответ, а также вместе с окситоцином помогает Т-клеткам взрослеть и дифференцироваться. Точные функции остальных нейропептидов до конца не изучены.
Функцию тимусных гормонов можно представить в следующей таблице.
Гормон | Функция |
протимозин α | Служит предшественником тимозина α1 |
тимозин α1 | Отвечает за дифференциацию лимфоцитов-хелперов, влияет на работу гипоталамуса |
тимозин β4 | Отвечает за дифференцировку лимфоцитов на ранних этапах, тормозит различные воспалительные реакции в организме |
тимулин | Обеспечивает созревание и дифференцировку иммунных клеток |
тимопоэтин | Состоит из двух форм: тимопоэтин I отвечает за нервно-мышечную проводимость (гасит импульсы от нервов к мышцам), тимпоэтин II контролирует дифференцировку тимусных клеток |
тимический фактор Х | Восстанавливает необходимое число лимфоцитов в крови |
тимический гуморальный фактор | Обеспечивает активацию Т-лимфоцитов |
Вилочковая железа работает в полную силу всего несколько лет, а потом «выходит на пенсию» — именно с этим связано постепенное ослабление иммунной защиты в организме пожилых людей. Но бояться угасания тимуса не стоит – этот удивительный орган всего за 5 лет активной работы успевает накопить множество долгоживущих Т-лимфоцитов и вывести в кровь. И этого запаса человеку хватает на всю жизнь.