Transcript Lymphatic
1 Topics • Lymphatic System – Lymph – Lymphatic vessels – Lymphoid organs • Lymph nodes • Tonsils • Immune System – ส่วนประกอบ และ หน้าที่ – การจาแนกประเภทของ Immunity – Nonspecific defense mechanism – Specific defense mechanism • Humoral immunity 2 Lymphatic System ่ าหน้าทีเก็ ่ บ • เป็ น network ของท่อทีท ่ ยกว่าน้ าเหลือง - Lymph ของเหลวทีเรี จาก tissue ส่งกลับคืน bloodstream ่ ม ี circular loop แต่ม ี • ระบบทีไม่ capillaries ่ กทีสุ ่ ดและปลาย • Capillaries เป็ นท่อทีเล็ ่ ับ body fluid รวมกันเข้าเป็ น ปิ ด ซึงร Lymphatic vessel ขนาดใหญ่ เข้าที่ heart 3 4 Lymphatic Vessels • ขนาดเล็ก, ผนังบาง ส่วนประกอบ คล้าย vein, มีลน ิ ้ และอยู ่ใน loose connective tissue ระหว่างอวัยวะ , มี 2 vessels ใหญ่กอ ่ นเข้าหัวใจ คือ – Right lymphatic duct: ร ับ lymph จาก ส่วนบนด้านขวาของร่างกาย (head, neck, และ thorax) – Thoracic duct: ขนาดใหญ่ทสุ ี่ ด ร ับ ้ lymph จากเกือบทังหมดของร่ างกาย 5 ยกเว้นส่วนบนด้านขวา Connecti on ระหว่าง Lymph และ Blood circulatio n 6 7 8 Lymphoid Organs • อว ัยวะสาหร ับกรอง ขยะ (debris) ใน lymph ไม่ให้เข้าไปในเลือด มี ้ ่ ท่อเชือมต่ ่ ทังชนิ ดทีมี อ lymph vessels และ แบบแยกเป็ นอวัยวะ อิสระ – Lymph nodes – Tonsils – Spleen – Thymus 9 1. Lymph Nodes (Lymph glands) • Bean-shaped glands จานวนมาก มีเป็ นระยะตาม ความยาวของ lymphatic vessels • nodes ขนาดใหญ่อยู ่ท ี่ neck, armpit, thorax, และ groin • Lymph กลับเข้า bloodstream ต้อง ผ่านอย่างน้อย 1 node • กรอง microorganisms และ foreign 10 โครงสร ้างของ Lymph node • เปลือก - Capsule เป็ น fibrous connective tissue –ท่อนา lymph เข้าคือ Afferent lymphatic vessel • แผ่น Trabecula แบ่ง node ออกเป็ น Nodules • บริเวณรอบนอก เรียกว่า Cortex มี บริเวณกลาง nodule และ มีตาข่าย ของ Reticular fibers บรรจุ Lymphocytes เรียกว่า Germinal center 11 Structure ของ Lymph node 12 การทางานของ Lymph node • Filter ของ lymph หรือ ด ัก microorganisms และ foreign ่ ันตราย materials ทีอ – โดย lymph จะไหลอย่างช้า ๆ เป็ น โอกาสให้ WBC จานวนมาก สามารถ attack ได้ • ผลิต Lymphocytes (109 cells / day) โดย cell division ่ ่ 13 2. Tonsils • เป็ นกลุ่ม Lymphatic nodules • คลุมด้วย capsule • ไม่ม ี Afferent lymphatic vessel • แต่ม ี Efferent lymphatic vessel • tonsils มี 3 คู ่ – Pharyngeal tonsil อยู ่ดา้ นหลังของ pharynx หลังจมู ก – Palatine tonsil อยู ่ 14 ่ หน้าทีของ Tonsils • ผลิต lymphocytes ให้ lymph • ทาลาย microorganisms ในส่วนบน ของร่างกาย ก่อนเข้าสู ่ Digestive system และ Respiratory system • ผลิต Antibodies • Tonsil ที่ infected บ่อยๆ หมอแนะนา ให้ต ัดออก คือ Palatine tonsil • Pharyngeal tonsil (Adenoids) ถ้า บวมจะขัดขวางการหายใจ 15 3. Spleen ่ • Lymphoid organ ทีใหญ่ ทสุ ี่ ด ขนาดเท่ากาปั้ น ยาว 12 cm • อยู ่ใต้ diaphragm ด้านซ ้ายของตวั วางบนส่วน ของ stomach, kidney, และลาไส้ ใหญ่ • โครงสร ้างคล้ายของ lymph nodes • ไม่ม ี lymph vessel ผ่านเข้าออก จึงไม่จด ั เป็ น 16 filter ของ lymph โครงสร ้างของ Spleen • Capsule แทรกเข้าภายในแบ่ง spleen ออกเป็ นพู - Lobules • มี Splenic pulp ให้ lymph ได้สม ั ผัส กับ lymphocytes, monocytes และ ่ macrophages เพือการก าจัดสิง่ แปลกปลอมในเลือด 1) White pulp เป็ นกลุ่มของ lymphocytes ล้อมรอบ splenic artery 2) Red pulp เป็ น venous sinusoids ที่ บรรจุเลือดและผนังบุดว้ ย 17 Structure ของ Spleen 18 ่ หน้าทีของ Spleen 1. Filter ของ blood 2. ผลิต lymphocytes และ monocytes 3. Macrophage ช่วยกาจัด RBC ที่ หมดอายุ, platelets, ่ ที่ microorganisms และ ขยะอืนๆ ถู กทาลายหรือตายแล้ว และ สกัด เหล็กจาก hemoglobin ของ RBC 19 ่ ทีหมดอายุใช้งาน กลับสู ่ ่ กกระตุน 4. Lymphocytes ทีถู ้ ด้วย antigens พัฒนาเป็ น plasma cells ผลิต antibodies หรือเป็ น cells ที่ ่ เกียวข้ องก ับ immune reaction 5 . ผลิต RBC ระหว่างเป็ นตัวอ่อน และ เก็บ RBC และ platelets ในภาวะปกติ ่ ่ องการ เพือปล่ อยออกมาใช้เมือต้ ่ ป ริมาณเลือด 6. Blood reservoir เพือมี มาก ถ้าร่างกายขาดเลือดอย่าง 20 4. Thymus gland • เป็ นต่อมไร ้ท่อ, สีเทาชมพู , และแบน, อยู ่หลัง sternum บนสุด และเหนื อ หัวใจ • มี 2 lobes ยึดกันด้วย connective tissue • Capsule แทรกเข้าภายในแบ่ง gland เป็ น Lobules • Cortex มี T lymphocytes (T cells) มาก แต่สว ่ นมากจะ degenerate ่ ก่อนทีออกจาก thymus และมีเส้น เลือดเฉพาะ capillaries • Medulla มี lymphocytes จานวน 21 22 Tissue structure ของ Thymus Cx = Cortex M = Medulla H = Hassal’s corpuscle C = Capsule 23 Thymus Gland วัยเด็ก • ผลิต T lymphocytes • สร ้าง antibodies ในเด็กแรกเกิด • ช่วยในการผลิต antibodies ของที่ ่ อืน ่ ดในว ัยเด็กและหนุ่ มสาว • Active ทีสุ • ตอนเกิด thymus gland ขนาดใหญ่ 10 - 15 กร ัม และใหญ่ขนจนถึ ึ้ ง puberty ่ ่ ่ มว ัยและ สลาย เป็ น 24 • เริมเหี ยวเมื อเต็ ่ หน้าทีของ Thymus gland (ผู ใ้ หญ่) • ต่อสู ้ พิเศษต่อ foreign cells และ tissues เช่น bacteria และ virus • สร ้าง immunity system ถาวร ของ antibodies ่ าเป็ น • ผลิต hormone Thymosin ทีจ ต่อพัฒนาการ (differentiation) ของ T cells จากกาเนิ ด (stem 25 Phagocytic cell & bacteria Tlymphocy te & AIDS virus 26 27 Immune System • เป็ นระบบการป้ องกัน (defense) ของร่างกาย ของ Vertebrates ที่ มีประสิทธิภาพและประหยัด • ใช้พลังงานและวัตถุน้อย แต่ให้ผล ่ าเพาะมาก การตอบสนองทีจ (specific responses) ต่อ microorganism และ foreign matters 28 ส่วนประกอบของ Immune System • ประกอบด้วย Lymphatic tissues และ Lymphatic ่ อยู ่ทวร่ ่ ั างกาย organs ทีมี • Lymphatic tissues และ Lymphatic organs ่ ติดต่อสือสารก ันทาง ่ น cells ที่ Lymphocytes ซึงเป็ ้ 29 บางส่วนใน Functioning Immune System 30 Function ของ Immune System ่ ันตรายจาก • Protect ร่างกายต่อ สิงอ ภายนอก จัดเป็ น Killing capacity • ควบคุมไม่ให้ defensive cells ของ systemไม่กลับมาทาร ้ายต ัวเอง (Autoimmune) เพราะ immune มี ความสามารถในการจา จัดเป็ น Memory capacity • Functional units ของ immune system คือ 31ี Lymphocytes 2 ชนิ ด ที่ สร ้างมาให้ม การจาแนก Immunity หรือ Defense Mechanisms จาแนกได้หลายวิธ ี แต่ทุกวิธม ี ี ความสัมพันธ ์กัน 32 1. แบ่งตามการเกิด (Origins) 1.1 Innate or Natural Immunity – ปรากฏมีมาโดยกาเนิ ด – ส่วนมากเป็ น non-antigen-specific factors เช่น ผิวหนัง 1.2 Acquired Immunity ้ – พัฒนาขึนภายหลั งในสายวิวฒ ั นาการ เฉพาะใน vertebrate – มีความจาเพาะ - Specificity ้ – เกิดขึนหลั งได้ร ับ (expose / 33 immunization) Types ของ Acquired Immunity 1.2.1 Active Immunity : immunity: ที่ response ต่อ antigens – Natural active immunity: เกิดระหว่าง การเกิดโรคและอย่างถาวร เช่นหัด คาง ทู ม – Artificial active immunity: vaccines ่ วกระตุน ้ ให้สร ้าง ของโรคทีตายแล้ ่ immune ทีถาวร 1.2.2 Passive Immunity – Natural passive immunity: immune 34 จากแม่ให้ทารกในครรภ ์ 2. แบ่งตามวิธก ี ารได้ร ับ Acquired Immunity • Acquired immunity สามารถถ่าย จากคนหนึ่ งให้อก ี คนหนึ่ งได้ โดยถ่าย ในรู ป serum หรือ cells แบ่งเป็ น 2.1 Passive immunity: immunity ได ัร ับโดยตรง จากแม่ ให้ลูก หรือ การกินการฉี ด antibodies หรือ vaccine 2.2 Adoptive immunity: 35 3. แบ่งโดยกายภาพและสรีระ 3.1 Physical barriers การ ป้ องกันโดยกายภาพของ ส่วนประกอบของร่างกาย เช่น ่ ผิวหนัง, เยือเมื อก 3.2 Physiological reactions การป้ องกันโดยการ ทางานของร่างกายในการผลิต body products 36 4. แบ่งตามความจาเพาะต่อสิง่ แปลกปลอม • Nonspecific defense mechanism การป้ องกันไม่จาเพาะต่อ ่ สิงแปลกปลอม • Specific defense mechanism การป้ องกันจาเพาะต่อสิง่ 37 Relationship ระหว่าง Immunity แบบต่างๆ 38 39 Nonspecific Defense Mechanism ่ สามารถแยก • การป้ องก ันด่านแรกทีไม่ ชนิ ดของ foreign materials ได้ แต่ ให้ผลป้ องก ันได้ทน ั ที • แบ่งเป็ น 2 อย่าง คือ 1) External Physical Barrier : การ ป้ องกันทางกายภาพของผิวบุลาตวั หรือบุผนังอว ัยวะ การขับเมือก น้ าตา 2) Internal Physiological Reactions : การป้ องกันโดยการ 40 Nonsp ecific Defens e Mecha nism 41 42 Specific Defense : Acquired Immunity • สามารถแยกระหว่าง foreign substances (antigens) โดยการ ผลิต specific proteins (antibodies) มาทาลาย foreign substances เหล่านี ้ ่ ภายหลังเกิด nonspecific • เริม ่ นระยะ response ระยะหลังๆ ซึงเป็ 43 ่ ชวคราว ั มาก่อนแล้ว ตาราง แสดง Specifi c Defens e Mecha nism 44 Specific immune response แบ่ง ตาม Mode ของ Action เป็ น 2 แบบ • Humoral Immunity ่ ตโดย B – Antibodies ทีผลิ lymphocytes เข้าสู ่ blood และ lymph circulation • Cell-mediated Immunity ่ ไม่ ่ ใช่ antibodies ผลิต โดย – สารอืนที T lymphocyte ไม่ส่งเข้า blood และ lymph circulation กาจัด cells 45 แปลกปลอม หรือ virus โดยตรง 46 Humoral Immunity ่ • Antibody ใน serum ทีสามารถ ่ ่ อส เคลือนที ได้ ิ ระใน blood และ lymph ่ องก ับ B (Bursa of • เกียวข้ Fabrcius) lymphocytes หรือ B cells – B cells ร ับ antigens อย่างใดอย่าง หนึ่ ง จะพัฒนาเป็ น Plasma cells แล้ว ผลิต antibodies ่ กกระตุน – B cells ทีถู ้ ด้วย antigens ้ ได้ 47 แล้ว สามารถจา antigens นันๆ ้ • Immune หรือ Antibodies ทังหมด (หลายล้านชนิ ด) ไม่เหมือนก ัน แต่จะ มีความจาเพาะมาก เช่น – antibody ต่อ measles virus ไม่ทา ปฏิก ิรย ิ ากับ polio virus – antibody ต่อ Streptococcus ไม่ทา ปฏิก ิรย ิ ากับ Staphylococcus ่ • Antibody เพิมความสามารถของ ร่างกายในการจาแนก Self (body) 48 Specifi c Immu ne Respo nse 49 B-Lymphocytes & T-Lymphocytes • กาเนิ ดคล้ายก ัน จาก Stem cells ใน central lymphoid tissue (bone marrow & thymus) • migrate ตาม blood ไป peripheral lymphoid tissue (lymph node, spleen, tonsils, gut-associated lymphoid tissue) • ทัง้ B & T cells จะ differentiate & 50 51 52 Antibody : Ab • เป็ น Protein ที่ เรียกว่า Immunoglobulin • Ab ผลิตโดย Lymphocytes ที่ ตอบสนองต่อ antigens • Ab ทาปฏิก ิรย ิ าก ับ antigens (Ag) ให้เกิดกระบวนการที่ เรียกว่า ่ กรุก เพือ ่ Immunity ทาลายสิงบุ ป้ องก ันร่างกาย 53 Immunoglobulin ่ symmetry ประกอบด้วย 4 • รู ป Y-shape ที มี polypeptide chains : • 2 heavy chains (H) และ 2 light chains (L) Antigen recognition function Elimination function 54 • ก้านของ Y เรียกว่า Constant region ่ ยวกั ่ – หน้าทีเกี บการทาให้ antigenantibody complex ตกตะกอน (Elimination function) • ปลายแขนของ Y เรียกว่า Variable region ่ บของ antigens (Antigen – เป็ นทีจั recognition function) • ที่ heavy chains มี Hinge region ่ บเปลียนรู ่ บานพับทีขยั ปร่างได้ ทาให้ antibody สามารถจับก ับ antigen ได้ 55 กรณี ของ AIDS antibody • Antibodies ต่อ AIDS ไม่สามารถ ้ ป้ องก ันคนไข้จากเชือได้ เพราะ AIDS virus เข้าไปทาลายในเซลล ์ โดยตรง จึงหลบซ่อนจาก antibodies • Antibodies ต่อ AIDS ตรวจหา ได้ในเลือด บอกได้เว่าpositive 56 ้ ้ Class ของ Antibody • Antibody หรือ Immunoglobulin มี 5 classes ใหญ่ IgA = Immunoglobulin alpha, a IgD = Immunoglobulin delta, d IgE = Immunoglobulin 57 IgA • ต่อต้าน microorganisms ณ ทางเข้าสู ร ่ า่ งกาย –น้ าตา –น้ าลาย –secretion จาก intestinal tract –secretion จาก respiratory tract ้ 58 IgD • มีจานวนน้อย • เป็ น receptor สาหร ับ antigens ่ งไม่รู ้ • หน้าทีเฉพาะยั ่ • อาจเกียวก ับ การกระตุน ้ differentiation ของ lymphocytes โดย 59 IgE ่ ่ ยวก ับการแพ้ - Allergenic • หน้าทีเกี reaction ้ั • ได้ร ับ allergen ครงแรก --> ผลิต IgE จับที่ surface ของ mast cells ้ั อๆมา --> • ได้ร ับ allergen ครงต่ allergen จับ antibodies บน mast cells --> กระตุน ้ ให้ mast cells ปล่อย Histamine และ Inflammatory ่ permeability 60 substance --> เพิม IgE และ การ เกิด Aller gy 61 IgG • Most common type เป็ นชนิ ดเดียว ่ ดลอดเข้า tissue ได้ ทีเล็ • ผลิตหลัง B cells ถู กกระตุน ้ ด้วย ้ั นไป ้ antigens 2 ครงขึ ่ ่ งพบใน blood และอีกครึงหนึ ่ ่ง • ครึงหนึ พบใน interstitial fluid • ระหว่างหญิงมีครรภ ์ สามารถผ่าน จากแม่ไปหาลู กได้ โดยทาง placenta 62 IgM • โมเลกุลใหญ่ทสุ ี่ ด และ เป็ น Ab หลัก ในการต่อสู ้ • เป็ น Ab ที่ plasma cells ผลิตและ ่ าเลือด เมือถู ่ กกระตุน หลังเข้ ้ ด้วย Ag ้ั เพียงครงแรก ่ • เป็ น Ab ชนิ ดแรกทีไปถึ ง infection site 63 64 Cell-mediated Immunity • Immunity โดย T (thymus) lymphocytes หรือ T cells • ไม่ผลิต Antibody เข้าเลือด • มี memory ต่อ antigen cells • T cells ป้ องกันร่างกายโดย 1. ผลิตสารเคมีทาลาย viruses 2. ช ักนาให้ macrophages หรือ ่ าลาย host cells อืนท antigens 65 T cells มี 3 ชนิ ด • Helper T cells, • Suppressor T cells • Killer T cells 66 Helper T cells • กระตุน ้ พัฒนาการของ B cells • กระตุน ้ macrophage โดยผลิตสาร Lymphokines • จาเป็ นต่อการทางานของ Killer T cells และ Suppressor T cells • แต่ละ T cell สามารถกระตุน ้ B cells ได้หลายร ้อย cells โดย – B cells ต้องเผชิญกับ specific 67 Suppressor T cells • ถู กกระตุน ้ โดย helper T cells • หน้าที่ suppress / ควบคุม ่ ต่อ antigen – B cells และ T cells อืนๆ ่ – production ของ antibodies เมือมี มากเกินไป – autoimmune responses • Inhibit development ของ B cells ไม่ให้เป็ น plasma cells • Regulate activity ของ T cells เป็ น 68 feedback circuit ควบคุม activity Killer T cells • มี specific receptor สาหร ับ antigen • migrate จาก lymphoid tissue ่ การบุกรุก มาทีมี • secrete Lymphokines – ไปจับกับ phagocytes – ป้ องกัน reproduction ของ microorganisms, virus – จับและฆ่า antigen cells และ 69 Autoimmune diseases • ร่างกายไม่มท ี น -Tolerance กับ immune ของตัวเอง – cells ไม่ expose กับ fetal lymphocytes ระหว่างพัฒนาการ ของ embryo เช่น sympathic opthalmia – Mutation ใน B cells หรือ T cells -> mutant immunoglobulin ที่ 70 Immunodeficiency • การลดประสิทธิภาพของ immune sytem หรือ การทาลายความสามารถ ในการ response ต่อ antigens • เกิดโดย กาเนิ ด หรือ infections บางอย่าง • ลดจานวนหรือไม่ม ี B cells --> ง่ ายต่อ bacterial infection • ลดจานวนหรือไม่ม ี T cells --> ง่ าย 71 ต่อ viral infection, parasites, และ 72