2 курс / Гистология / курс_лекции_гистол_ТГМУ

71

ЛЕКЦИЯ № 7. МЕЗЕНХИМА. КРОВЬ И ЛИМФА.

Как отмечалось в лекции по эмбриологии, мезенхима образуется на третьей неделе эмбриогенеза. Источником её развития является в основном мезодерма. Из дерматома образуется дерматомная мезенхима (источник развития дермы кожи и подкожной клетчатки). Склеротом формирует склеротомную мезенхиму (из неё развиваются костная и хрящевая ткани). Спланхнотом дает спланхнотомную мезенхиму – источник образования ряда тканей: крови и сосудов, соединительных тканей внутренних органов, гладкой мышечной ткани. Часть мезенхими развивается из нейроэктодермы ганглиозных пластинок – эктомезенхима. Мезенхима является источником развития хрящевых и костных тканей черепа, соединительной ткани пульпы зуба, дентинобластов, соединительной ткани головы. Часть мезенхимы образуется из энтодермы – энтомезенхима. Мезенхимные клетки обладают выраженной подвижностью, в процессе образования мезенхимы мигрируют между зародышевыми листками и заполняют все пространство между ними. Мезенхимные

72

клетки отростчатые, соединяются друг с другом отростками в «ложный» синцитий. Между клетками есть слизистое межклеточное вещество из тканевой жидкости и тонких фибрилл.

Функции: 1. Защитная, трофическая, опорная, регуляторная функция в теле зародыша. 2. Мезенхима является эмбриональным зачатком, из которого образуются ткани внутренней среды, или соединительные ткани, а также гладкая мышечная ткань.

Общая морфофункциональная характеристика тканей внутренней среды

1.Общий источник развития – мезенхима.

2.Все эти ткани состоят из двух типов тканевых элементов – клеток и межклеточного вещества.

3.Клетки аполярны (не имеют полюсов).

4.Ткани в подавляющем большинстве полидифферонные.

5.В подавляющем большинстве случаев богато васкуляризованы (существует афоризм: «нет соединительной ткани без сосудов и нет сосудов без соединительной ткани»).

6.Как правило, все ткани мезенхимного происхождения хорошо регенерируют, т.к. это камбиальные обновляющиеся ткани.

7.Ткани мезенхимного происхождения выполняют похожие функции: барьернозащитную, трофическую, опорную, регуляторную, пластическую (участие в воспалении, регенерации, компенсаторно – приспособительных реакциях).

Классификация тканей мезенхимного происхождения

Мезенхима Гладкая мышечная ткань

Общая морфофункциональная характеристика тканей внутренней среды

1.Общий источник развития – мезенхима. 2. Все эти ткани состоят из двух типов тканевых элементов – клеток и межклеточного вещества. 3. Клетки аполярны (не имеют полюсов). 4. Ткани в подавляющем большинстве полидифферонные. 5. В подавляющем большинстве случаев богато васкуляризованы (существует афоризм: «нет соединительной ткани без сосудов и нет сосудов без соединительной ткани»). 6. Как правило, все ткани мезенхимного происхождения хорошо регенерируют, т.к. это камбиальные обновляющие ткани. 7. Ткани мезенхимного происхождения выполняют похожие функции: барьерно-защитную, трофическую, опорную, регуляторную, пластическую (участие в воспалении, регенерации, компенсаторно – приспособительных реакциях.

73

КРОВЬ И ЛИМФА. Кровь и лимфа, как и все образующиеся из мезенхимы ткани, состоят из клеток и межклеточного вещества. Клетки крови называются форменными элементами. Межклеточное вещество представлено плазмой, находится в жидком состоянии. Соотношение форменных элементов и плазмы равно 40/60, это соотношение называется гематокритом и в клинике является показателем степени сгущения или разжижения крови.

Кровь входит в состав так называемой функциональной системы крови, которая помимо самой крови включает органы кроветворения и кроверазрушения.

Функции крови: 1. Транспортная функция. Включает в себя целый ряд частных функций: а) трофическая функция заключается в транспорте питательных веществ из мест всасывания и накопления к клеткам и тканям; б) дыхательная функция – перенос кислорода из легких к клеткам и тканям и углекислого газа от тканей к легким; в) экскреторная функция заключается в переносе конечных продуктов из тканей к органам выделения (кожа, почки) и участие в их выведении из организма с потом

и мочой (пот и моча являются своеобразными фильтратами плазмы крови); г) регуляторная функция состоит в том, что с кровью транспортируются гормоны, медиаторы, цитокрины и другие биологически активные вещества. Регулирующие функции клеток, тканей и органов; д) терморегуляционная функция заключается в переносе тепла, его распределении между органами и выделении во внешнюю среду. Кровью транспортируются также микроорганизмы и их токсины. 2. Защитная функция. Клетки крови участвуют в иммунных и воспалительных реакциях. 3. Гомеостатическая функция заключается в сохранении и поддержании постоянства внутренней среды: метаболического, энерегетического, кислотно-щелочного, осмотического, температурного, антигенного и т.д. равновесия.

Плазма. Это своеобразное межклеточное вещество жидкой консистенции. Состав плазмы: 90% воды; 9% органических веществ (белки, альбумины, глобулины, фибриноген, компоненты комплемента, липиды, углеводы); 1% минеральных веществ. Белки крови создают её вязкость, онкотическое давление, обеспечивает коагуляцию крови и лимфы, выполняют защитные и транспортные функции. При коагуляции крови фибриноген переходит в нерастворимый белок фибрин, оставшаяся жидкая часть плазмы называется сывороткой крови. В сыворотке находятся антитела, поэтому донорская сыворотка очень часто используется с лечебной целью.

Форменные элементы крови: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.

Эритроциты. Это безъядерные красные кровяные клетки, постклеточные структуры (рис.12.) Большинство эритроцитов имеет форму двояковогнутого диска (дискоциты), которые преобладают в крови. Эта форма характерна для молодых и зрелых полноценных эритроцитов. Могут встречаться также сферические эритроциты – сфероциты, эритроциты с зазубренными краями – эхиноциты, серповидные эритроциты, дрепаноциты (капевидные эритроциты), стоматоциты (куполообраной формы), планоциты (плоские эритроциты) и др. Сферическая форма характерна для стареющих эритроцитов, а также при врожденном сфероцитозе. Серповидные эритроциты наблюдаются при серповидноклеточной анемии, обусловленной аномалией гемоглобина. Изменение формы эритроцитов называется пойкилоцитозом. Эритроциты имеют диаметр 7-8 мкм и толщину 2 мкм. Такие эритроциты называются нормоцитами. В крови содержится также небольшое количество макроцитов (с диаметром до 10 мкм), гигантоцитов (диаметр 12 и более мкм), микроциты (с диаметром 6 мкм). Появление в крови эритроцитов различной величины называется анизоцитозом.

Количество эритроцитов в крови у мужчин составляет 4,5 – 5,3 х 10 12/л, у женщин 4-4,5 х 10 12/л. Снижение числа эритроцитов называется эритропенией или малокровием, тогда как увеличение – эритроцитозом.

74

Эритроцит ограничен плазмолеммой толщиной 20 нм, которая обладает избирательной проницаемостью для веществ. Снаружи плазмолемма покрыта гликокаликсом, который содержит антигены А и В, определяющие группы крови.

Основную массу эритроцита составляет гемоглобин. При электронной микроскопии он выявляется в виде очень плотных гранул размером 4-5 нм, а в световом микроскопе обеспечивает оксифилию цитоплазмы. Кроме гемоглобина в цитоплазме находятся до 60% воды, глюкоза (основной источник энергии), АТФ и ферменты, в основном гликолитические и пентозофосфатные пути. Могут также встречаться единичные мелкие мембранные пузырьки. Другие органеллы в эритроците отсутствуют, он утрачивает их в процессе дифференцировки.

Гемоглобин – дыхательный пигмент. Состоит из белка глобина и железосодержащей части – гема. Гем легко присоединяет кислород, в результате гемоглобин привращается в оксигемоглобин. Это происходит в капиллярах легкого, где высокое парциальное давление кислорода (100 мм рт.ст.). В гипотонической среде эритроциты накапливают воду и разрушаются (гемолиз). В гипертонической среде они, наоборот, отдают воду и сморщиваются (плазмолиз).

сегментоядерные нейтрофильный лейкоцит (гранулоцит), 5-эозинофильный гранулоцит, 6- базофильный гранулоцит, 7- кровяные пластинки (тромбоциты).

75

Рис.. Схема образования микросфероцитов при старении путем кренирования и инвагинации. Кренирование дискоцитов сопровждается отделением от них участков цетоплазмы, окружающих цитолеммой. Образующиеся эхиноциты постепенно уменьшается в размерах и превращаются в микросфероциты. При инвагинации вначале образуется стоматоцит куполообразной формы, а затем участки его цитоплазмы впячиваются вглубь. Постепенное уменьшение размеров стоматоцитов также ведет к возникновению микросфероцита, несколько отличающегося по строению и форме .

Наряду со зрелыми эритроцитами в крови могут быть незрелые эритроциты – ретикулоциты. Они имеют сферическую форму, в их цитоплазме выявляются остатки органелл: небольшое число свободных рибосом, митохондрий, центриоль, элементы комплекса Гольджи. В норме число ретикулоцитов равно 1-2% от всех эритроцитов, повышено у новорожденных (до 6-7%) и детей первого года жизни. Их количество возрастает также при кровотечении, массивном гемолизе и при подъеме на высоту.

Время жизни эритроцитов в крови составляет 100-120 суток, после чего они разрушаются в селезенке, печени или красном костном мозге. При этом в красном мозге железо захватывается особым видом макрофагов (клетками – кормилками), которые передают его вновь образующимся эритроцитам.

Функции эритроцитов: 1. Дыхательная – перенос кислорода в ткани и углекислого газа от тканей в легкие. 2. Регуляторная и транспортная функции – перенос на поверхности различных биологически активных, токсических веществ, защитных факторов: аминокислот, токсинов, антигенов, антител и др. На поверхности эритроцитов часто может происходить реакция антиген – антитело, поэтому они пассивно участвуют в защитных реакциях.

Тромбоциты (кровяные пластинки). Тромбоциты (рис.15,16) представляют собой свободно циркулирующие в крови безъядерные фрагменты цитоплазмы гигантских клеток красного костного мозга – мегакариоцитов. Размер тромбоцитов 2-3 мкм, их количество в крови составляет 200-300 х 10 9/л. Каждая пластинка состоит из двух частей: хромомера, или грануломера (интенсивно окрашенная часть), и гиаломера (прозрачная часть). Хромомер находится в центре тромбоцита и содержит гранулы, остатки органелл (митохондрии, ЭПС), а также включения гликогена. В тромбоцитах есть также цитоскелет, представленный микротрубочками, актиновыми филаментами и промежуточными виментиновыми филаментами. При образовании тромба в тромбоцитах также быстро образуются и миозиновые филаменты, которые взаимодействуют с актиновыми филаментами и вызывают сжатие (ретракцию) тромба. На поверхности тромбоцитов имеется сильно развитый гликокаликс с большим содержанием рецепторов к различным активаторам и факторам свертывания крови.

76

Функции тромбоцитов: 1. Участвуют в свертывании крови и остановке кровотечения. Тромбоциты одновременно с образованием тромба, стимулируют регенерацию поврежденных тканей. 2. Обеспечение нормального функционирования сосудистой стенки, в первую очередь, сосудистого эндотелия.

Продолжительность жизни тромбоцитов равна 5-10 суткам. После этого они фагоцитируют макрофагами (в основном в селезенке и легких). В крови в норме циркулируют 2/3 всез тромбоцитов, остальные депонированы в красной пульпе селезенки. Нарушение функции тромбоцитов может проявляться как в гипокоагуляции, так и в гиперкоагуляции крови. В первом случае это ведет к повышенной кровоточивости и наблюдается при тромоцитопении и тромбоцитопатии. Гиперкоагуляция проявляется тромбозами – закрытием просвета сосудов в органах тромбами, что приводит к некрозу и гибели части органа.

ЛЕЙКОЦИТЫ. Лейкоциты – это белые клетки крови. В крови их содержится 3-8 х 109/л. Они делятся на две группы: зернистые, или гранулоциты, и незернистые, или агранулоциты.

Зернистые лейкоциты имеют в цитоплазме окрашенные гранулы и сегментированные ядра. В зависимости от окраски гранул различают эозинофильные (синоним окси-, ацидофильные), нейтрофильные и базофильные лейкоциты. Эозинофильные лейкоциты содержат в основном гранулы, окрашивающиеся кислыми красителями в красный цвет. Нейтрофильные гранулоциты имеют и оксифильные, и базофильные, или азурофильные гранулы. Базофильные лейкоциты содержат в цитоплазме гранулы, воспринимающие основные красители. Нейтрофильные лейкоциты в

периферической крови могут иметь разную зависмости от этого есть юные (бобовидное ядро), палочкоядерные (ядро в виде

изогнутой палочки), сегментоядерные (ядра имеют 4-5 сегментов) нейтрофильные лейкоциты. Основная функция гранулоцитов – участие в защитных реакциях организма, фагоцитоз.

Незернистые лейкоциты (агранулоциты) делятся на две группы: лимфоциты и моноциты. Их функцией является также защитная, участие в иммунных реакциях.

Нейтрофильные лейкоциты. Это наиболее распространеный вид лейкоцитов. Их содержание в крови равно 60-75%. Это округлые клетки размером около 10 мкм, в мазке - до 12-15 мкм. Способны к амёбовидному движению, поэтому их форма может

77

меняться.

Плазмолемма нейтрофилов содержит развитый глококаликс с рецепторами ко многим медиаторам, гормонам, цитокинам и другим биологически активным веществам. Цитоплазма клеток слабо оксифильна. В ней содержаться гранулы трех видов (рис.17). 1). Первичные гранулы окрашиваются основными красителями (например, азуром) и называются азурофильными. Представляют собой типичные лизосомы. Они содержат гидролитические ферменты, переваривающие бактерии. 2). Вторичные, оксифильные или специфические гранулы, состаляют до 80% всех гранул. В них содержатся ферменты: лизоцим, щелочная фосфатаза, коллагеназа, пероксидаза, белок фагоцитин с бактерицидным свойствами, лектоферрин, катионные белки, адгезивные белки. 3). Третичные (коллагеназные) гранулы открыты в последнее время. Содержат желатиназу, расщепляющую межклеточное вещество, прежде всего компоненты базальной мембраны, а также лизоцим и адгезивные белки. Полагают, что адгезивные белки гранул обеспечивают прикрепление нейтрофилов в эндотелию сосудов, а желатиназа, расщепляя компоненты базальной мембраны, способствуют миграции через неё клеток. Следовательно, третичные гранулы обеспечивают миграцию нейтрофилов в ткани. В цитоплазме нейтрофилов кроме гранул находятся митохондрии, ЭПС, комплекс Гольджи, но эти органеллы слабо развиты. Ядра нейтрофилов содержат гетерохроматин, поэтому гипербазофильны. Форма ядер зависит от степени зрелости нейтрофилов. Юные нейтрофилы имеют ядро в виде почки или боба. Палочкоядерные нейтрофильные лейкоциты содержат ядро в виде изогнутой палочки. Сегментоядерные – в виде нескольких сегментов. У женщин ядра нейтрофилов содержат инактивированную вторую Х-хромосому в виде барабанной палочки. Продолжительность жизни нейтрофилов около 8 суток. Свои основные функции они выполняют в тканях, а не в крови (в которой находятся от 1 до 10ч.), поэтому есть тканевые и сосудистый пул нейтрофилов.

Функции: 1. Фагоцитоз. И.И.Мечников назвал их микрофагами. Нейтрофилы фагоцитируют в основном мелкие частицы и микроорганизмы в отличие от макрофагов, способных к фагоцитозу более крупных частиц. 2. Осуществление нефагоцитарного типа бактериоцидности путем секреции бактериоцидных факторов, в т.ч. ферментов, бактериостатических и бактериоцидных белков, активных метаболитов кислорода. 3. Поддержание тканевого гомеостаза. Основной формой существования этих клеток является тканевой нейтрофил. После миграции в ткани, в основном в РВНСТ, нейтрофилы регулируют функции других клеток и межклеточного вещества путем секреции медиаторов и ферментов. 4. Разрушение раковых клеток – участие в противоопухолевой защите организма. 5. Секреторная и регуляторная функции – выделение медиаторов, регулирующих другие клетки, состояние межклеточного вещества, иммунные реакции, репаративные

79

Функции: 1. Участие в аллергических реакциях: захват комплекса антиген – антитело, а также медиаторов аллергических реакций и их разрушение. Осуществляют поглощение и разрушение гистамина, лейкотриенов, выделяющихся в аллергических реакциях и таким образом, контролируют силу этих реакций, выполняют дезинтоксикационную функцию. 2. Регуляторная функция. Вырабатываемые и секретируемые эозинофилами медиаторы регулируют функции других клеток, участвующих в имунных процессах: базофилов, тучных клеток, Т-и В-лимфоцитов; контролируют заживление ран. 3. Захват и разрушение токсинов, выделяемых микроорганизмами. 4. Фагоцитируют бактерии, но в меньшей степени, чем нейтрофилы. Благодаря этой функции участвуют в воспалении. 5. Защита организма от паразитов и опухолевых клеток: эозинофилы с помощью комплемента связываются с паразитом (опухолевой клеткой), при помощи белков – перфоринов повреждают оболочку паразитов, проникают внутрь их, вызывая гибель. Одновременно перфорин повреждает ДНК от паразита.

Содержание эозинофилов повышается при паразитарных и аллергических заболеваниях (эозинофилия). При аллергических реакциях продукты дегрануляции эозинофилов могут играть патогенную роль: так, при бронхиальной астме они вызывают сокращение гладких миоцитов бронхов малого калибра, а также действуют повреждающе на клетки бронхиального и альвеолярного эпителия.

Базофильные лейкоциты, или базофилы. Имеют размеры 8-10 мкм.

Количество их в крови 0,5 – 1%, т.е. это самая малочисленная разновидность гранулоцитов (рис.19). В периферической крови базофилы циркулируют до 1 суток, а затем перемещаются в ткани. Их размеры примерно равны размерам нейтрофилов (10-12 мкм). Клетки имеют слабодольчатое плотное ядро, которое, однако, содержат больше эухроматина, чем нейтрофилы и эозинофилы. В цитоплазме содержатся органеллы общего значения, элементы цитоскелета, отдельные пузырьки и гранулы двух типов: 1. Базофильные, специфические гранулы, содержат гепарин, хондроитинсульфат, гистамин, ферменты (протеазы, пероксидаза и др.). Размеры гранул до 1 – 2 мкм. 2. Азурофильные гранулы немногочисленны, являются лизосомами. При действии стресс – факторов происходит дегрануляция базофилов. При этом гепарин препятствует свертыванию крови, серотонин и гистамин повышают проницаемость капилляров, стимулируют сокращением гладких миоцитов.

Функции: 1. Участие в аллергических реакциях – инактивация комплекса антиген - антитело. 2. Регуляция проницаемости капиляров. Гистамин может вызвать отёк ткани, сдавливание сосудов, это снижает концентрацию антигена, препятствует распространению антигена в организме. 3. Фагоцитоз бактерий и других антигенов. 4. Стимулируя сокращение гладких миоцитов полых органов, например, кишечника, гистамин базофилов способствует механическому удалению из организма паразитов.

80

Рис. . Ультраструктура базофильного лейкоцита (по Ю.И.Афанасьеву и соавт.) а – общий вид: 1- ядро; 2- гранулы; 3 – эндоплазматическая сеть х 10000, б – гранулы различной электронной плотности

(а,б,в). х 20 000.

При некоторых заболеваниях (кожная базофильная гиперчувствительность и др.) количество базофилов в тканях может резко увеличиваться, что сопровождает их усиленной дегрануляцией. Клинически это проявляется крапивницей с сильным кожным зудом, аллергическим ринитом, приступами бронхиальной астмы, а в тяжелых случаях – анафилактическим шоком.

Незернистые лейкоциты.

Моноциты. Это самые крупные клетки крови. В крови их 6-8 % от всех лейкоцитов Моноциты крови – фактически незрелые клетки, находящиеся на пути из костного мозга в ткани. В тканях моноциты дифференцируются в подвижные макрофаги. Их размеры в мазке составляет около 20 мкм. Цитоплазма слабобазифильна. В цитоплазме моноцитов могут быть мелкие азурофильные гранулы – лизосомы, содержится много вакуолей, развитая гранулярная и агранулярная ЭПС, свободные рибосомы и полисомы, митохондрии, комплекс Гольджи (рис.20). Хорошо развит цитоскелет, что обеспечивает подвижность клеток. Имеются включения глиногена. Клетки имеют крупное, эксцентрично лежащее бобовидное, иногда дольчатое светлое ядро с небольшими ядрышками и пылевидным гетерохроматином. Макрофаги способны к выраженному фагоцитозу. Сами моноциты также могут фагоцитировать, но в меньшей степени, чем макрофаги.

Моноциты относятся к системе мононуклеарных фагоцитов (СМФ). Кроме них в эту систему входят производные моноцитов – макрофаги, локализации: гистиоциты рыхлой волокнистой соединительной ткани, клетки Купфера печени, остеокласты костной ткани, макрофаги селезенки, красного костного мозга, лимфоузлов, микроглия нервной ткани, клетки Лангерганса эпидермиса, альвеолярные, перитониальные макрофаги. Клетки СМФ участвуют в фагоцитозе и иммунных реакциях, захватывают антигены, перерабатывают их (процессинг) и передают в высокоиммунной форме лимфоцитам (презентация), выделяют медиаторы, стимулирующие иммунные реакции, самостоятельно осуществляют разрушение чужеродных и опухолевых клеток (киллинг).