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Lymphatisches System

Abstract

Das lymphatische System setzt sich aus den lymphatischen Organen sowie dem Lymphgefäßsystem zusammen. Die lymphatischen Organe können nochmals in primäre und sekundäre lymphatische Organe unterteilt werden. In den primären lymphatischen Organen findet die Bildung, Entwicklung und Reifung der Immunzellen statt. Zu ihnen gehört das Knochenmark, das für die Blutzellbildung und Reifung der B-Lymphozyten verantwortlich ist, und der Thymus, in dem die Reifung der T-Lymphozyten abläuft. Die sekundären lymphatischen Organe stellen begrenzte Räume der Immunabwehr dar, in denen die reifen Lymphozyten Kontakt zu Antigenen aufnehmen und sich so zu Effektorzellen differenzieren. Zu ihnen gehört neben den Lymphknoten und dem Mucosa-assoziierten lymphatischen Gewebe auch die Milz, die zusätzlich für die Blutzellmauserung zuständig ist.

Beim Lymphgefäßsystem handelt es sich - neben dem Blutgefäßsystem - um ein zweites Transportsystem des Körpers. Es nimmt eine wichtige Rolle bei der Rückführung der interstitiellen Flüssigkeit in den Blutkreislauf, der Immunabwehr und im Nährstofftransport ein. Als immunologische Kontrollstationen sind die Lymphknoten in das Lymphgefäßsystem zwischengeschaltet. Auch klinisch ist das lymphatische System von großer Bedeutung, da es z.B. zu lymphatischen Metastasen im Rahmen von Tumorerkrankungen kommen kann.

Primäre lymphatische Organe

Als primäre lymphatische Organe bezeichnet man solche, in denen die Bildung und Reifung der Immunzellen stattfindet. Ziel ist die Produktion von immunkompetenten Lymphozyten, die in der Lage sind, Antigene zu erkennen und zu binden. Gegenüber den sekundären lymphatischen Organen nehmen die primären lymphatischen Organe daher eine übergeordnete Rolle ein; allerdings sind sie nicht an der direkten Immunabwehr beteiligt.
Zu den primären lymphatischen Organen zählen Knochenmark und Thymus.

Knochenmark

Das Knochenmark befindet sich als weiches Gewebe im Inneren aller Knochen. Es stellt das zentrale Organ der Hämatopoese dar. Daneben ist es aber auch für das Immunsystem ein wichtiger Ort. Als primäres lymphatisches Organ findet hier die Bildung der Immunzellen (Leukopoese) sowie die Reifung der B-Lymphozyten statt. Für detaillierte Informationen siehe: Knochenmark

Während die B-Zellen auch ihre Reifung im Knochenmark vollziehen, wandern die unreifen T-Lymphozyten zur Reifung in den Thymus aus!

Lymphozytenreifung: B-Lymphozyten - Knochenmark (Bone marrow), T-Lymphozyten - Thymus!

Thymus

Beim Thymus handelt es sich um ein recht kleines primäres lymphatisches Organ, das im oberen Mediastinum gelegen ist. Hier findet die Reifung der T-Vorläuferzellen zu reifen naiven T-Zellen statt.

Makroskopische Anatomie

Steckbrief

Aufbau und Form

Der Thymus ist ein lymphoepitheliales weiches Organ, das im Mediastinum liegt. Er weist eine bilobuläre Form mit zwei asymmetrischen Lappen (Lobi) auf, die kaudal spitz auslaufen. Umgeben wird der Thymus von einer bindegewebigen, zarten Kapsel, deren Ausläufer die Lappen in kleinere Läppchen (Lobuli) unterteilen.

  • Capsula (= Kapsel): Gefäßführende zarte Kapsel aus Bindegewebe
  • Lobi (= Lappen): Sind miteinander verbunden
    • Lobus dexter: Rechter Lappen
    • Lobus sinister: Linker Lappen
  • Lobuli (= Läppchen): Ausläufer der bindegewebigen Kapsel bilden gefäßführende Septen, die die Lobi in kleinere Lobuli untergliedern
  • Parenchym: Gliedert sich in eine dunklere, zellreiche Rinde (Kortex) und ein helleres, zellärmeres Mark (Medulla)

Altersinvolution des Thymus

Die Größe des Thymus verändert sich im Laufe des Lebens abhängig vom Lebensalter.

  1. Bis zur Pubertät: Maximale Ausdehnung des Organs (30g)
  2. Von Pubertät bis 5. Lebensdekade: Physiologische Rückbildung (= Altersinvolution) → Thymusgewebe durch Fettgewebe ersetzt
  3. Ab 5. Lebensdekade: Lediglich kleiner Rest Thymusgewebe bleibt bestehen → Differenzierung unreifer T-Zellen auch bis ins hohe Alter gewährleistet (18g)

Der Thymus ist ein Organ des Kindes- und Jugendalters, ein kleiner Rest bleibt allerdings bis ins hohe Alter bestehen!

Topographie

Der Thymus liegt im oberen Mediastinum und projiziert in das sog. "Thymusdreieck".

Topographie des Thymus
Ventrale Begrenzung
Dorsale Begrenzung
Laterale Begrenzung

Gefäßversorgung und Innervation

Durch seine Lage im oberen Mediastinum wird der Thymus vor allem durch die kranialen mediastinalen Leitungsbahnen versorgt.

Gefäßversorgung
Arteriell
Venös
Innervation

Parasympathisch

Sympathisch
  • Äste aus Ggll. cervicalia
Lymphabfluss
Lymphstationen

Mikroskopische Anatomie

Der Feinbau des Thymus ist durch die Gliederung des Parenchyms in Rinde und Mark gekennzeichnet. Während die Rinde von unreifen T-Lymphozyten (Thymozyten) dominiert wird, findet man im Mark vorwiegend Thymusepithel.

Physiologischerweise gibt es im Thymus keine B-Lymphozyten!

Funktion

Der Thymus ist ein primäres lymphatisches Organ, das für die Reifung der T-Lymphozyten zu immunkompetenten, selbsttoleranten Zellen zuständig ist. Aus dem Knochenmark migrieren die unreifen Vorläuferzellen in den Thymus und verbleiben dort zunächst als Thymozyten in der Rinde. Von dort aus durchlaufen sie mehrere Reifungsschritte und gelangen ins Thymusmark. Bei über 90% der Thymozyten stellt sich im Laufe dieses Reifungsprozesses heraus, dass der T-Zell-Rezeptor nicht richtig funktioniert oder aber die Zellen autoreaktiv sind. Diese Zellen gehen durch Apoptose zugrunde. Die immunkompetenten, selbsttoleranten naiven T-Zellen verlassen das Thymusmark über die Blutbahn in Richtung sekundärer lymphatischer Organe. Nähere Informationen siehe: Reifung der T-Lymphozyten.

Rolle des Thymus bei Myasthenia gravis
Bei der Myasthenia gravis handelt es sich um eine Autoimmunerkrankung, bei der Autoantikörper gegen die Acetylcholinrezeptoren der motorischen Endplatte gebildet werden. In der Folge kommt es bei den Patienten zu einer ausgeprägten Schwäche der Skelettmuskulatur, die je nach Ausprägung lebensbedrohlich werden kann. Bei 50-60% der Patienten ist der Thymus vergrößert oder es liegt ein Tumor des Thymus (Thymom) vor. Ursächlich für diesen Zusammenhang ist vermutlich, dass die Thymusepithelzellen Acetylcholin-ähnliche Antigene aufweisen, die die Ausbildung autoreaktiver Antikörper triggern könnten. Die operative Entfernung des Thymus (Thymektomie) bzw. des Thymoms bringt bei 50-80% der Patienten eine Besserung der Symptomatik bis hin zur Heilung. Der Grund hierfür ist bisher nicht eindeutig geklärt.

Entwicklung

Die Thymusanlage entwickelt sich aus dem Entoderm der dritten Schlundtasche .

DiGeorge-Syndrom
Beim DiGeorge-Syndrom handelt es sich um eine genetische Erkrankung, bei der es durch eine Mikrodeletion zu einer Hemmungsfehlbildung der 3. und 4. Schlundtasche kommt. Neben einer Reihe weiterer Fehlbildungen folgt daraus im schlimmsten Falle das vollständige Fehlen des Thymus (Thymusaplasie). Aufgrund der dadurch bedingten Störung in der T-Zell-Reifung kommt es zu einer massiven Immundefizienz. Unter sterilen Bedingungen ist ein Überleben heutzutage möglich. Eine Thymustransplantation kann die Patienten ggf. heilen.

Sekundäre lymphatische Organe

Als sekundäre lymphatische Organe bezeichnet man solche, die von den reifen, aber naiven B- bzw. T-Lymphozyten auf der Suche nach einem passenden Antigen aufgesucht werden. In ihnen erfolgt die Antigenpräsentation und -erkennung sowie die darauffolgende Differenzierung der naiven Zellen zu Effektorzellen. Sekundär lymphatische Organe stellen also einen umschriebenen Raum der Immunabwehr dar, in dem die spezifische Immunabwehr eingeleitet wird.
Zu den sekundär lymphatischen Organen gehören:

Grundlagen der sekundär lymphatischen Organe

Funktion

Die sekundären lymphatischen Organe stellen einen umschrieben Ort der spezifischen Immunabwehr dar. In ihnen findet die Antigenpräsentation und -erkennung sowie die Differenzierung der naiven T- bzw. B-Lymphozyten zu Effektorzellen statt. Dies erfolgt grob in mehreren Schritten:

  1. Migration (Einwanderung) der Lymphozyten
  2. Antigenerkennung und Differenzierung zur Effektorzelle (Näheres, siehe: Ablauf der Immunantwort)
  3. Emigration (Auswanderung) der differenzierten Effektorzellen: Über abführende Lymphgefäße verlassen die nun differenzierten reifen Effektorzellen die sekundären lymphatischen Organe, um zu den Infektionserregern zu gelangen und dort ihre spezifische Immunantwort auszuüben

Aufbau

Aufgrund der ähnlichen Funktion ist auch der Grundaufbau der sekundären lymphatischen Organe untereinander ähnlich.

Rezirkulation der Lymphozyten

Nach ihrer Reifung in den primären lymphatischen Organen wechseln die reifen, naiven Lymphozyten häufig zwischen Blutbahn und Peripherie hin und her. Dieser Vorgang läuft in mehreren Schritten ab.

  1. Verlassen der Blutbahn (Emigration)
  2. Aufenthalt im Gewebe
  3. Verlassen des Gewebes: Über die abführenden Lymphbahnen des Gewebes gelangen die Lymphozyten in die Hauptlymphstämme und erreichen über deren Mündung in den Venenwinkel die Blutbahn

Antigenzufuhr zu den sekundären lymphatischen Organen

Der unterschiedliche Bau der sekundären lymphatischen Organe lässt sich durch die verschiedenen Wege der Antigenzufuhr erklären.

Lymphgefäßsystem

Beim Lymphgefäßsystem handelt es sich - neben dem Blutgefäßsystem - um ein zweites Transportsystem des Körpers, das unterschiedliche Funktionen aufweist: Rückführung der interstitiellen Flüssigkeit in den Blutkreislauf, Immunabwehr und Nährstofftransport. Anders als beim Blutgefäßsystem handelt es sich beim Lymphgefäßsystem nicht um einen geschlossenen Kreislauf. Durch den blinden Beginn der Lymphkapillaren und ihren lückenhaften Wandbau können auch Stoffwechselprodukte sowie Mikroorganismen oder Fremdstoffe in die Lymphe gelangen. Als immunologische Kontrollstationen sind daher die Lymphknoten (sekundäre lymphatische Organe) in das Lymphgefäßsystem zwischengeschaltet.

Funktion

Das Lymphgefäßsystem besitzt im Wesentlichen drei Funktionen.

  1. Transportfunktion: Führt einen Teil der ultrafiltrierten interstitiellen Flüssigkeit in den Blutkreislauf zurück
  2. Abwehrfunktion
  3. Lipidtransport

Aufbau

Über die blind beginnenden Lymphkapillaren im Bereich des Interstitiums der Organe fließt die Lymphe in die größeren Lymphgefäße. Durch das Zusammenfließen mehrerer Lymphgefäße entstehen die großen Lymphstämme, in denen die Lymphe einer Körperregion gesammelt wird. Über zwei zentrale Lymphgänge, die in den linken und rechten Venenwinkel münden, wird sie dann dem Blutkreislauf wieder zugeführt.

  1. Lymphkapillaren: Erster und kleinster Abschnitt des Lymphgefäßsystems
  2. Lymphgefäße (Vasa lymphatica oder auch Lymphkollektor)
  3. Lymphstämme (Trunci lymphatici): Meist paarig angelegt und einzeln benannt
  4. Lymphgänge (Ductus lymphatici): Ductus thoracicus und Ductus lymphaticus dexter, die als letzter Abschnitt der Lymphstrombahn in den Venenwinkel münden

Auch Lymphgefäße besitzen Klappen, die den Transport der Lymphe erleichtern!

Topographie

Das Lymphgefäßsystem kann in ein oberflächliches und ein tiefes System eingeteilt werden. Das oberflächliche Lymphsystem führt seine Lymphe über Perforansgefäße dem tiefen Gefäßsystem zu. Hierzu müssen diese die oberflächliche Körperfaszie durchbrechen. Besonders ausgeprägt besteht die Verbindung zwischen oberflächlichem und tiefem System im Bereich des seitlichen Halses , in der Axilla sowie in der Inguinalregion . Hier befinden sich besonders viele Lymphknoten, um potentielle Pathogene vor dem Eintritt in das tiefe System möglichst effektiv zu filtern. Diese sollten bei der körperlichen Untersuchung immer mit untersucht werden, da sie Hinweise auf Infektionen geben können.

Übersicht über den Lymphabfluss

Der Lymphabfluss erfolgt von den kleinen, blind beginnenden Lymphkapillaren über die größeren Lymphsammelgefäße (Vasa lymphatica) in die meist paarig angelegten Lymphstämme. Von dort aus wird die Lymphe einer Körperregion den jeweiligen Lymphgängen (Ductus lymphaticus dexter und Ductus thoracicus) zugeführt. Als Hauptlymphgefäße münden diese im Venenwinkel in das venöse System des Blutkreislaufes. Antrieb für den Lymphfluss ist neben der autonom gesteuerten Kontraktion der Lymphgefäßmuskulatur auch die Muskelpumpe der Skelettmuskulatur und die arterielle Pulswelle. Im Brustbereich erleichtert auch die thorakale Druckveränderung im Rahmen der Atemexkursion den Lymphabfluss.

Lymphe

Überblick

Als Lymphe wird jener Teil der interstitiellen Flüssigkeit bezeichnet, der über das Lymphsystem wieder dem Blutkreislauf zugeführt wird.

Entstehung

  1. Filtration: Aus den Kapillaren des Blutgefäßsystems treten pro Tag mehrere Liter Flüssigkeit in das Interstitium über
  2. Resorption: Von diesen ca. 20 Litern Filtrat gelangt das meiste über die Mikrozirkulation (kapilläre Endstrombahn) wieder in den Blutkreislauf zurück
  3. Lymphentstehung: Nur ca. 10% (2-3l pro Tag) fließen über die offen beginnenden Lymphkapillaren in die Lymphstrombahn und werden dann als Lymphe bezeichnet
    • Aufgrund des lückenhaften Aufbaus der Lymphkapillaren können neben der interstitiellen Flüssigkeit auch gelöste Stoffwechselprodukte, Mikroorganismen oder Fremdkörper in das Lymphsystem aufgenommen werden.

Lymphödem
Ein Lymphödem kann bspw. infolge einer Lymphabflussstörung entstehen. Die Ursachen für eine solche Abflussstörung sind vielfältig. Am häufigsten kommt es durch eine Verengung oder das Fehlen von Lymphgefäßen im Rahmen von Tumoren, Operationen wie z.B. der Axilladissektion beim Mammakarzinom oder Bestrahlungstherapien zustande. Seltener ist eine angeborene Anlagestörung der Lymphgefäße oder ein Infektion ursächlich. Typischerweise sind die Extremitäten betroffen. Therapeutisch kann konservativ eine physikalische Entstauungstherapie oder eine Behandlung der Grunderkrankung im Vordergrund stehen. In selteneren Fällen ist auch ein operatives Vorgehen indiziert.

Wiederholungsfragen zum Kapitel Lymphatisches System

Primäre lymphatische Organe

Welche Organe zählen zu den primären lymphatischen Organen und was sind ihre Aufgaben?

In welchem anatomischen Raum befindet sich der Thymus und welche Arterie ist hauptsächlich für dessen Blutversorgung verantwortlich?

Wie ist der juvenile Thymus histologisch organisiert?

Sekundäre lymphatische Organe

Welche Organe zählen zu den sekundären lymphatischen Organen und nach welchen gemeinsamen histologischen Merkmalen sind diese aufgebaut?

Erkläre grob die Rezirkulation der Leukozyten! Welcher Abschnitt des Gefäßsystems ist in diesem Zusammenhang von besonderer Bedeutung?

Lymphgefäßsystem

Mit welchen Gefäßen weisen die Lymphgefäße histologische Ähnlichkeiten auf und warum?

Beschreibe die Abfolge der Abschnitte des Lymphgefäßsystems von der Peripherie bis zum Venenwinkel!

Lymphe

Woraus besteht die Lymphe?

Eine Sammlung von allgemeineren und offeneren Fragen zu den verschiedenen prüfungsrelevanten Themen findest du im Kapitel Beispielfragen aus dem mündlichen Physikum.