TJG Online
Anatomija un fizioloģija

Kaulu smadzeņu veidi: sarkanās un dzeltenās

Īsā atbilde

Kaulu smadzenes (medulla ossium) ir mīkstie audi kaulu iekšējos dobumos, kuros veidojas asins šūnas. Tās ir divu pamatveidu: sarkanās jeb asinsradi veicošās (medulla ossium rubra) un dzeltenās jeb taukaudiem bagātās (medulla ossium flava). Abas atrodas vienā un tajā pašā kaulu telpā un spēj pārvērsties viena par otru atkarībā no tā, cik daudz jaunu asins šūnu organismam tobrīd vajadzīgs.

Kaulu smadzenes aizpilda kaulu iekšējās tukšās vietas: garo kaulu vidusdaļas dobumu (cavitas medullaris) un sūkļveida kaulaudu (substantia spongiosa) šūniņas starp kaula šķērssijām. Tas nozīmē, ka tās nav viens kompakts orgāns, bet audi, kas izkaisīti pa visu skeletu un savienoti ar to pašu asinsvadu tīklu, kas baro kaulu.

Sarkano smadzeņu būtība ir divas savstarpēji atkarīgas daļas. Pirmā ir asinsrades jeb hematopoētiskās šūnas, kas nepārtraukti dalās un nobriest. Otrā ir stroma: taukšūnas, fibroblastiem radniecīgas šūnas, kaulaudu šūnas un blīvs plānsienu asinsvadu tīkls, ko sauc par sinusoīdiem. Stroma nav pasīvs pildījums, bet vide, kas ar saskares signāliem un izdalītām vielām nosaka, kura cilmes šūna sāks dalīties un par ko tā pārvērtīsies.

Nobriedusi asins šūna kaulu smadzenes pamet caur sinusoīdu sienu, un tieši šī siena darbojas kā sīts. Šūnai ir aktīvi jāizspiežas cauri, tāpēc asinsritē parasti nonāk tikai tās, kas sasniegušas vajadzīgo briedumu un elastību. Ja sīts darbojas nepareizi vai ja smadzeņu spiediens no iekšpuses ir pārāk liels, asinīs parādās nenobriedušas formas, un tieši tās ārstam ir svarīga pazīme.

Dzeltenās kaulu smadzenes ilgi uzskatīja par vienkāršu rezerves vietu, kurā asinsrade vienkārši beigusies. Mūsdienās ir skaidrs, ka kaula taukšūnas ir vielmaiņas ziņā aktīvas un ietekmē gan pašu asinsradi, gan kaulaudu atjaunošanos, tāpēc robeža starp abiem smadzeņu veidiem ir daudz kustīgāka, nekā to attēlo mācību grāmatas krāsainais zīmējums.

Divi kaulu smadzeņu veidi salīdzinājumā

Abus veidus atšķir pēc krāsas, sastāva un darba. Sarkano krāsu dod hemoglobīns nobriestošajos eritrocītu priekštečos, dzelteno krāsu dod taukšūnās uzkrātais tauku pigments. Svarīgākais ir tas, ka robeža starp tiem nav pastāvīga.

PazīmeSarkanās smadzenesDzeltenās smadzenes
Galvenais satursAsinsrades šūnas un sinusoīdiTaukšūnas ar nelielu stromas daļu
UzdevumsRažo eritrocītus, leikocītus, trombocītusEnerģijas rezerve un asinsrades rezerves telpa
Izvietojums pieaugušajamSkriemeļi, iegurnis, ribas, krūšu kauls, galvaskauss, garo kaulu galiRoku un kāju garo kaulu vidusdaļas
Spēja mainītiesVar pārvērsties dzeltenajās, ja pieprasījums krītVar atgriezties sarkanajās, ja pieprasījums aug

Kur sarkanās smadzenes saglabājas visu mūžu

Pieaugušam cilvēkam sarkanās smadzenes nav izkaisītas nejauši. Tās paliek tur, kur kauls ir sūkļveida un labi apasiņots, un tieši šo vietu saraksts izskaidro, kāpēc kaulu smadzeņu izmeklēšanai izvēlas noteiktas ķermeņa vietas.

  • Zarnkaula (os ilium) spārni, īpaši mugurpuses augšējais izcilnis, kas ir standarta biopsijas vieta.
  • Krūšu kauls (sternum), kas vēsturiski bija biežākā punkcijas vieta.
  • Skriemeļu ķermeņi (corpora vertebrarum), kuros sarkanās smadzenes saglabājas visilgāk.
  • Ribas (costae) un atslēgas kauls (clavicula).
  • Galvaskausa velves plakanie kauli.
  • Augšstilba kaula un augšdelma kaula augšējie gali, tas ir, epifīzes un metafīzes.

Kā mainās attiecība mūža laikā

Auglim asinsrade sākas nevis kaulos, bet dzeltenuma maisiņā, pēc tam pāriet uz aknām un liesu un tikai grūtniecības otrajā pusē pārceļas uz kauliem. Jaundzimušajam praktiski visas kaulu smadzenes ir sarkanas, jo aug gan ķermenis, gan asins tilpums.

Bērnībā un pusaudža gados sarkanās smadzenes pakāpeniski atkāpjas: process sākas plaukstu un pēdu kaulos un virzās uz ķermeņa centru, tāpēc pēdējās sarkanās paliek skriemeļos un iegurnī. Vecumdienās arī tur daļa asinsrades audu izzūd un to vietā nāk taukaudi, kas ir viens no iemesliem, kāpēc gados vecam cilvēkam pēc liela asins zuduma rādītāji atjaunojas lēnāk.

Šī pārmaiņa ir atgriezeniska. Hroniskā skābekļa trūkumā, ilgstošā asiņošanā vai smagā hemolīzē dzeltenās smadzenes atkal kļūst sarkanas, un ļoti izteiktos gadījumos asinsrade atsākas pat aknās un liesā, kas tad palielinās. Attēldiagnostikā to var kļūdaini noturēt par audzēja izplatību, ja neņem vērā klīnisko ainu.

Trešais stāvoklis, par kuru reti raksta

Bez sarkanajām un dzeltenajām smadzenēm apraksta arī želatīnveida jeb serozo transformāciju. Tā rodas smagā badošanās, izteiktā novājēšanā un dažos hroniskos izsīkuma stāvokļos: taukšūnas sarūk, asinsrades šūnu kļūst maz, un to vietu ieņem bāla, gļotveida starpšūnu viela.

Praktiskā nozīme ir tā, ka šāda atrade biopsijā liecina par smagu vispārēju organisma izsīkumu, nevis par pašu asinsrades orgānu slimību. Tas ir labs piemērs, cik precīzi kaulu smadzenes atspoguļo visa organisma stāvokli, nevis tikai savu.

Ko sarkanās smadzenes ražo

No vienas daudzspējīgas cilmes šūnas rodas visas asins šūnu līnijas. Ceļš uz katru no tām ir pakāpenisks, un katrā solī šūna zaudē daļu izvēles iespēju, toties iegūst savai līnijai raksturīgās iezīmes.

  1. Asinsrades cilmes šūna sadalās, saglabājot vienu meitas šūnu kā rezervi.
  2. Rodas mieloīdā vai limfoīdā priekšteča šūna, kas nosaka turpmāko virzienu.
  3. Mieloīdā līnija dod eritrocītus, trombocītus un lielāko daļu balto asins šūnu.
  4. Limfoīdā līnija dod B limfocītus, kas nobriest pašās kaulu smadzenēs, un T limfocītu priekštečus, kuri nobriest aizkrūts dziedzerī.
  5. Nobriedušās šūnas izspiežas cauri sinusoīda sienai un nonāk asinsritē.

Kas var noiet greizi

Kaulu smadzeņu slimības izpaužas nevis ar sāpēm kaulos, bet ar to, ka trūkst kādas asins šūnu grupas. Sarkano šūnu trūkums dod nespēku, elpas trūkumu un bālumu, balto asins šūnu trūkums dod atkārtotas un neparasti smagas infekcijas, bet trombocītu trūkums dod sīkus ādas asinsizplūdumus, deguna un smaganu asiņošanu.

Visbiežāk apspriestās problēmas ir asinsrades audu aizvietošana ar svešām šūnām (leikozes, limfomas, metastāzes), asinsrades apstāšanās (aplastiskā anēmija), nepareiza nobriešana (mielodisplastiskais sindroms) un stromas aizvietošana ar saistaudiem (mielofibroze). Ar šiem stāvokļiem nodarbojas hematologs, bērniem bērnu hematologs onkologs.

Pie ārsta jāvēršas, ja nespēks un elpas trūkums pieaug nedēļu laikā bez saprotama iemesla, ja zilumi parādās bez sitiena, ja asiņošanu ir grūti apturēt vai ja drudzis atkārtojas bez skaidras infekcijas. Steidzami jāmeklē palīdzība, ja augstam drudzim pievienojas smags vispārējs stāvoklis, jo balto asins šūnu trūkums var strauji pārvērsties dzīvībai bīstamā infekcijā.

Kā kaulu smadzenes izmeklē

Pirmais solis vienmēr ir parastā pilnā asinsaina ar leikocītu formulu un retikulocītiem. Tā parāda, kuras šūnu grupas trūkst un vai asinīs ir formas, kurām tur nevajadzētu būt.

Ja ar asins analīzi nepietiek, veic kaulu smadzeņu izmeklēšanu, parasti no zarnkaula mugurējā augšējā izciļņa vietējā atsāpināšanā. Aspirācijā ar adatu iegūst šķidru materiālu uztriepei, bet trepanobiopsijā izņem sīku kaula stabiņu, kas ļauj redzēt smadzeņu uzbūvi un blīvumu. Abas metodes bieži veic vienā reizē, jo tās sniedz atšķirīgu informāciju.

Attēldiagnostikā sarkanās un dzeltenās smadzenes atšķir magnētiskajā rezonansē: taukiem bagātās dzeltenās smadzenes T1 attēlā ir spilgtas, bet asinsrades audi tumšāki. Tieši tāpēc radiologs var pateikt, vai pieaugušam cilvēkam garo kaulu vidusdaļā notikusi atgriezeniska pārvēršanās sarkanajās smadzenēs.

Ar ko kaulu smadzenes sajauc

Latviski visbiežākā neskaidrība ir starp trim dažādiem orgāniem, kuru nosaukumos ir vārds „smadzenes". Tie atrodas dažādās vietās un pilda pilnīgi atšķirīgus uzdevumus, tāpēc sajaukšana var novest pie nopietniem pārpratumiem par to, kas pacientam tiek darīts.

  • Kaulu smadzenes ir mīkstie asinsradi veicošie audi kaulu iekšienē.
  • Muguras smadzenes (medulla spinalis) ir nervu audu valnis mugurkaula kanālā, kas vada signālus starp galvas smadzenēm un ķermeni.
  • Galvas smadzenes (encephalon) atrodas galvaskausa dobumā.
  • Kaulu smadzeņu punkcija adatu ievada kaulā un nervu sistēmu neskar, savukārt jostas punkcija ņem šķidrumu no mugurkaula kanāla zem muguras smadzeņu beigām.

Kaulu smadzeņu transplantācija un ziedošana

Kad pašas kaulu smadzenes vairs nespēj ražot veselas šūnas, iespējama asinsrades cilmes šūnu pārstādīšana. Mūsdienās cilmes šūnas biežāk iegūst nevis no kaula, bet no ziedotāja asinīm pēc tam, kad ar zālēm tās izspiestas no kaulu smadzenēm asinsritē, tāpēc pati procedūra ziedotājam parasti ir līdzīgāka ilgai asins nodošanai nekā operācijai.

Galvenais šķērslis nav šūnu iegūšana, bet saderība audu saderības sistēmā. Tieši tāpēc pastāv brīvprātīgo ziedotāju reģistri, un tieši tāpēc piemērotu nesaistītu ziedotāju dažkārt nevar atrast pat lielā reģistrā. Jautājumus par ziedošanas iespējām risina asinsdonoru un transplantācijas dienesti, nevis ģimenes ārsts.

Bieži uzdotie jautājumi

Kāpēc pieaugušam cilvēkam kaulu smadzenes vairs nav visur sarkanas?

Augošam bērnam vajag daudz vairāk jaunu asins šūnu attiecībā pret ķermeņa masu, tāpēc asinsrades audi aizņem gandrīz visu kaulu iekšpusi. Kad augšana beidzas, pietiek ar mazāku ražošanas jaudu, un liekā telpa tiek piepildīta ar taukaudiem. Šī rezerve nepazūd: vajadzības gadījumā daļa dzelteno smadzeņu atkal kļūst par sarkanajām.

Vai kaulu smadzeņu punkcija ir sāpīga?

Ādu un kaula apvalku atsāpina ar vietējo anestēziju, tāpēc adatas ievadīšana parasti ir panesama. Visnepatīkamākais brīdis ir īsa, spiediena vai vilkšanas sajūta materiāla iesūkšanas laikā, kuru nevar pilnībā novērst, jo pats kaula iekšējais dobums nav atsāpināms. Pēc procedūras vieta var būt jutīga dažas dienas.

Vai kaulu smadzenes var atjaunoties pēc ķīmijterapijas?

Jā, tieši uz to ārstēšana ir rēķināta: cilmes šūnu daļa parasti izdzīvo un pakāpeniski atjauno asinsradi, kas asins analīzēs redzams dažu nedēļu laikā. Atjaunošanās ātrums atšķiras atkarībā no zālēm, devas, vecuma un iepriekšējiem ārstēšanas kursiem. Šajā laikā organisms ir īpaši neaizsargāts pret infekcijām, tāpēc drudzis ir iemesls nekavējoties sazināties ar ārstējošo ārstu.

Vai dzeltenās kaulu smadzenes ir slikta pazīme?

Nē, pieaugušam cilvēkam tās ir pilnīgi normāla atrade roku un kāju garo kaulu vidusdaļās. Par novirzi domā tad, ja taukaudi ieņem vietu tur, kur vecumam atbilstoši vajadzētu būt asinsradei, un tas parādās kopā ar izmaiņām asins analīzēs. Pati par sevi magnētiskās rezonanses aina bez asins rādītājiem diagnozi nedod.

Kā saprast, vai nespēks nāk no asinīm?

No asins šūnu trūkuma radies nespēks parasti pieaug pakāpeniski, pievienojas elpas trūkums slodzē, ātra sirdsdarbība, bālums un dažkārt neparasta tieksme pēc ledus vai neēdamām lietām. Droši to var noskaidrot tikai ar asins analīzi, kuru izraksta ģimenes ārsts. Ja nespēkam pievienojas zilumi bez iemesla vai atkārtoti drudži, vizīte nav jāatliek.

Vai kaulu smadzeņu ziedošana kaitē ziedotājam?

Cilmes šūnas atjaunojas, un ziedotāja asinsrade pēc ziedošanas atgriežas sākotnējā līmenī. Iespējamās nepatīkamās izjūtas ir īslaicīgas: kaulu un muskuļu sāpes no šūnu mobilizācijas zālēm vai diskomforts punkcijas vietā, ja šūnas ņem no iegurņa kaula. Ziedotāju pirms tam rūpīgi izmeklē, un cilvēki ar noteiktām slimībām netiek pielaisti tieši viņu pašu drošības dēļ.

Avoti