lektsy_Gistologia

20

дифференцировка и морфогенез » ключевые процессы развития многоклеточного организма.

Периоды пренатального развития

В пренатальном развитии человека выделяют начальный, зародышевый и плодный периоды.

Ранний эмбриогенез (начальнй и зародышеый периоды). Различают следующие стадии:

1.Зигота.

2.Дробление – образование многоклеточного зародыша. Морула – клетки тотипотентны. Бластоциста – утрата тотипотентности; клетки детерминированы к образованию зародышевых или внезародышевых структур.

3.Гаструляция – образование зародышевых листков. Гаструла – наличие зародышевых листков и стволовых клеток.

4.Органогенез – формирование зачатков органов из клеточных клонов.

Оплодотворение

Оплодотворение – слияние мужской и женской гамет, приводящее к образованию зиготы. При оплодотворении взаимодействуют мужская и женская гаплоидные гаметы; при этом сливаются их ядра (пронуклеусы), объединяются хромосомы, и возникает первая диплоидная клетка нового организма – зигота. Начало оплодотворения – момент слияния мембран сперматозоида и яйцевой клетки, окончание оплодотворения – момент объединения материала мужского и женского пронуклеусов.

Сперматозоид, Головка содержит ядро и акросому. В шейке присутствует центриоль. Промежуточный отдел заполнен митохондриями, формирующими митохондриальную спираль. В осевой части промежуточного отдела и практически вдоль всего хвоста располагается аксонема. В хвосте снаружи от неё локализуются наружные плотные фибриллы и фибриллярный футляр.

•Хемотаксис — направленная миграция сперматозоидов по градиенту химических веществ, выделяемых овулировавшей яйцеклеткой. Хемоаттрактанты попадают в маточную трубу в составе фолликулярной жидкости лопнувшего фолликула, а также секретируются яйцеклеткой и фолликулярными клетками corona radiata.

•Капацитация. Процесс, при котором сперматозоид приобретает способность к оплодотворению яйцеклетки называется капацитацией. Только после капацитации сперматозоиды смогут связаться с прозрачной оболочкой, осуществить акросомную реакцию, проникнуть в яйцеклетку и оплодотворить её. Для успешной капацитации сперматозоиды должны примерно 7 часов находиться в женских половых путях. При капацитации усиливается фосфорилирование остатков тирозина мембранных и

21

цитозольных белков сперматозоида, благодаря чему повышается его двигательная активность и готовность к акросомной реакции.

Яйцеклетка. Большинство яйцеклеток в яичниках находится на стадии поздней диплотены профазы первого деления мейоза. При разрыве зрелого фолликула (овуляция) из яичника в брюшную полость выбрасывается овоцит второго порядка. Его окружают прозрачная оболочка (zona pellucida) и лучистый венец (corona radiata). Между прозрачной оболочкой и плазмолеммой яйцеклетки находится первое полярное тельце.

Способность к оплодотворению: для успешного оплодотворения яйцеклетка должна встретиться со сперматозоидом в течение одних суток после овуляции.

События, предшествующие оплодотворению. Для того, чтобы произошло оплодотворение, сперматозоид должен последовательно преодолеть три барьера: лучистый венец, прозрачную оболочку и, наконец, плазматическую мембрану яйцеклетки, при слиянии которой с плазмолеммой сперматозоида и начинается собственно оплодотворение.

•Лучистый венец. Сперматозоид легко проникает через лучистый венец между рыхло расположенными фолликулярными клетками и достигает прозрачной оболочки.

•Прозрачная оболочка – существенный барьер на пути сперматозоида. При взаимодействии сперматозоида с прозрачной оболочкой последовательно происходят следующие события: связывание сперматозоида с его рецептором и акросомная реакция; расщепление компонентов оболочки ферментами акросомы и проникновение сперматозоида через

образовавшийся в оболочке канал к плазматической мембране яйцеклетки. Акросомная реакция – экзоцитоз содержимого акросомы для локального разрушения прозрачной оболочки и преодоления сперматозоидом этого барьера. Акросомная реакция – разновидность экзоцитоза. В результате акросомной реакции в прозрачной оболочке образуется узкий канал, через который проходит сперматозоид; плазматические мембраны сперматозоида и яйцеклетки вступают в соприкосновение и сливаются.

События после оплодотворения. В ходе собственно оплодотворения и сразу после него в зиготе и окружающих ее структурах происходит ряд процессов (уменьшение объема зиготы, формирование перивителлинового пространства, кортикальная реакция, модификация прозрачной оболочки). Назначение этих процессов – предупреждение полиспермии и создание гомеостатической среды для концептуса.

Дробление

Дробление – митотическое деление диплоидных клеток без увеличения их суммарного объема – стадия развития, наступающая после оплодотворения. Зигота находится в ампуле маточной трубы и примерно через 30 часов после оплодотворения совершает первое дробление, в результате которого образуется два бластомера. По мере увеличения числа бластомеров концептус перемещается по маточной трубе и к 3-м суткам достигает стадии морулы. До этого бластомеры

22

расположены рыхло, но вскоре концептус уплотняется (компактизация), поверхность соприкосновения бластомеров увеличивается, объем межклеточного пространства уменьшается. Сближение бластомеров в ходе компактизации – необходимое условие для образования между бластомерами специализированных межклеточных контактов (щелевые и плотные контакты). До формирования контактов в плазматическую мембрану бластомеров начинает встраиваться увоморулин – белок адгезии клеток.

Морула – группа клеток, возникших в ходе нескольких делений дробления и заключенных внутри прозрачной оболочки.

Бластоциста возникает с появлением бластоцеля (заполненной жидкостью полости) к четвертым суткам после оплодотворения. Бластоцисту составляют трофобласт и внутренняя клеточная масса (эмбриобласт).

Гаструляция и образование зародышевых листков

Внутренняя клеточная масса (эмбриобласт) расслаивается на гипобласт и эпибласт. Гипобласт – первичная энтодерма. Формирование гипобласта происходит по каудально-краниальному градиенту. Обращенные к бластоцелю клетки вентральной части внутренней клеточной массы обособляются в тонкий слой – гипобластКлетки гипобласта выселяются из внутренней клеточной массы вследствие слабого адгезионного взаимодействия между ними. Судьба клеток гипобласта не связана с их локализацией во внутренней клеточной массе, где они

ра сположены беспорядочно. Пр он зв одны е ги п об л а ста.

Эпибласт – первичная эктодерма. Оставшиеся после образования гипобласта клетки внутренней клеточной массы формируют эпибласт. Из него развивается зародыш, а также амниотическая эктодерма.

Первичная полоска и образование первичных зародышевых листков.

Зародышевый диск – основная структура, участвующая в гаструляции. В эпибласте зародышевого диска к каудально-краниальном направлении формируется первичная полоска, обеспечивающая процесс гаструляции. Через первичную полоску мигрируют клетки, участвующие в образовании первичных зародышевых листков.

1.Зародышевая энтодерма происходит из части эпибласта, расположенной кпереди от первичной полоски.

2.Зародышевая и внезародышевая мезодерма. Через заднюю часть первичной полоски мигрируют клетки эпибласта, образующие мезодерму. Сначала перемещаются клетки будущей внезародышевой мезодермы, а затем клетки для мезодермы зародыша.

3.Хорда – производное мезодермы. Хорду формируют мезодермальные клетки, расположенные вдоль срединной линии зародыша. Они мигрируют через головной конец первичной полоски в области гензеновского узелка по направлению к будущей головной части зародыша.

4.Эктодерма зародыша образуется за счет не выселяющихся из эпибласта клеток.

23

Нейруляция

Нейральная, или первичная эмбриональная индукция – образование нервной пластинки из дорсальной эктодермы. Нервная пластинка – утолщенная часть дорсальной эктодермы, возникшая в результате первичной эмбриональной индукции, происходящей по кранио-каудальному градиенту. Вскоре после образования края нервной пластинки приподнимаются, и формируются нервные валики. Между валиками расположен нервный желобок. Позднее края нервных валиков смыкаются по срединной линии, и образуется замкнутая нервная трубка. После смыкания валиков и образования нервной трубки часть эктодермы, расположенная между нейральной и ненейральной (кожной) эктодермой, формирует новую структуру – нервный гребень.

Нейрогенные плакоды – утолщения эктодермы, расположенные латерально по обе стороны от формирующейся нервной трубки в краниальном отделе зародыша. Производные нейрогенных плакод: нейроны обонятельной выстилки, нейроны вестибулярного и слухового ганглиев, а также чувствительные нейроны коленчатого, каменистого, узловатого и тройничного ганглиев черепных нервов.

Мезодерма и сомиты

Клетки зародышевой мезодермы выселяются из эпибласта; формируется пресомитная (дорсальная) мезодерма, из которой возникают сомиты – симметричные парные структуры по бокам от хорды и нервной трубки. Из мезодермы также образуются нефротом {промежуточная мезодерма) и латеральная мезодерма.

Склеротом. Под влиянием хорды и нервной трубки клетки вентро-медиальной области сомитов (склеротом) интенсивно размножаются и выселяются из сомита, окружая хорду и вентральную часть нервной трубки. Выселившиеся клетки дифференцируются в хрящевые и образуют позвонки, ребра и лопатки.

Миотом и дерматом. В оставшейся дорсо-латеральной части сомита выделяют миотом (внутренний слой клеток, образующий впоследствии скелетную мускулатуру) и дерматом (наружный слой, зачаток соединительнотканной части кожи).

Нефротом. Латеральнее сомитов скопления клеток формируют промежуточную мезодерму (нефротом) – зачаток органов мочевыделительной и и половой систем.

Латеральная мезодерма. Расположенная латеральнее нефротома мезодерма (мезодерма латеральной пластинки) расщеплена на два листка – дорсальный и вентральный.

1.Дорсальный листок – соматическая мезодерма (из нее образуются серозные оболочки).

2.Вентральный (висцеральный) листок – спланхническая мезодерма (из нее образуются сердце, кора надпочечников, строма гонад, соединительная и гладкомышечная ткани внутренних органов и кровеносных сосудов).

24

Органогенез

На 4-й неделе завершается нейруляция, и начинается активная закладка органов – органогенез. На этом сроке появляются зачатки конечностей и закладываются основные системы органов, но процесс их роста и становления функций продолжается в плодном и постнатальном периодах.

Ткани

Ткань в иерархической организации живой материи

Ткань — исторически (филогенетически) сложившаяся система гистологических элементов, объединённых общностью происхождения, строения и выполняемыми функциями в организме.

Структурно-функциональные единицы ткани, образующие органы и организм в целом:

Клетка Высокоплоидные многоядерные структуры (скелетное мышечное волокно -

симпласт, синцитиотрофобласт, сперматогенный синцитий) Внеклеточный матрикс (межклеточное вещество) – волокна, основное

вещество

Современная классификация тканей:

Эпителиальная Соединительная (ткани внутренней среды) Мышечная Нервная

Ткань — филогенетически сложившаяся система гистологических элементов, объединённых общей структурой, функцией и происхождением. Структурнофункциональные единицы, образующие ткани, – гистологические элементы.

Гистологические элементы

Гистологические элементы подразделяют на две основные категории – клеточные (клетка, симпласт, синцитий) и неклеточные (компоненты межклеточного вещества).

1.Клетка – главный гистологический элемент.

2.Симпласт и синцитий образуются из отдельных клеток.

3.Тканевый (внеклеточный) матрикс (межклеточное вещество) (ВКМ) состоит из основного вещества и содержащихся в нём волокон (коллагеновые, эластические и ретикулиновые). Структуры ВКМ построены из молекул, вырабатываемых и секретируемых клетками. В свою очередь, компоненты ВКМ влияют на клетки (например, контролируют их пролиферацию и дифференцировку).

Популяции клеток

Популяция – группа клеток одного или нескольких типов, которая может быть охарактеризована в понятиях пространства и времени.

25

Сообщества клеток — клеточный тип, дифферон, клон.

1.Клеточный тип — сумма фенотипов. Каждый клеточный тип и его фенотипы характеризуются экспрессией конкретных полипептидов, в большинстве случаев различных между разными клеточными типами. В организме человека насчитывают более 200 клеточных типов.

2.Дифферон (гистогенетический ряд) — совокупность клеточных форм, составляющих ту или иную линию дифференцировки. Стволовые клетки

— самоподдерживающаяся популяция клеток, способных дифференцироваться в нескольких направлениях и формировать различные клеточные типы. Стволовые клетки обладают высокими пролиферативными потенциями, но, как правило, делятся редко.

3.Клон – группа клеток, происходящая от одной родоначальной клеткипредшественницы.

Леблоновские клеточные популяции

1.Статическая популяция. Её составляет гомогенная группа клеток, не проявляющих митотической активности (например, нейроны).

3.Обновляющаяся популяция. Характеризуется множественными митозами и быстрой гибелью клеток. При этом количество вновь образованных клеток слегка превышает клеточные потери (эпидермис, эпителий кишки, клетки тканей внутренней среды).

Адгезия клеток

Адгезия – способность клеток прикрепляться друг к. другу или к компонентам внеклеточного матрикса. Клеточную адгезию реализуют специальные гликопротеины — молекулы адгезии. Прикрепление клеток к компонентам внеклеточного матрикса осуществляют точечные (фокальные) адгезионные контакты, а прикрепление клеток друг к другу — межклеточные контакты.

Роль адгезии.в межклеточной коммуникации: конец миграции клеток — начало адгезии. Молекулы адгезии. Различают две группы молекул адгезии: семейство кадгерина и надсемейство иммуноглобулинов. Прикрепление клеток к молекулам внеклеточного матрккса реализуют точечные (фокальные) адгезионные контакты. Структура адгезионного контакта. Нарушения клеточной адгезии.

Межклеточные контакты

1.Адгезионные межклеточные контакты. К адгезионным относятся промежуточный контакт, десмосома, полудесмосома.

2.Плотные контакты.

3.Проводящие (коммуникационные) контакты (щелевые контакты и синапсы). Щелевой контакт обеспечивает ионное и метаболическое сопряжение клеток. Синапс обеспечивает передачу сигналов с одной клетки на другую.

26

Гистогенез и гибель клеток

Запрограммированная гибель клеток. Гибель клеток, выполнивших свою функцию. Некроз. Апоптоз. Дегенерация.

Регенерация Физиологическая регенерация. Репаративная регенерация.

Классификация тканей

Ткани организма человека принято делить на четыре типа: эпителиальная, внутренней среды, мышечная, нервная.

Эпителиальные ткани и железы

Общая характеристика эпителиальной ткани:

¾Развивается из всех трёх зародышевых листков

¾Эпителии покровные (пограничные) и железистые

¾Клетки располагаются на базальной мембране

¾Связаны межклеточными контактами

¾Пространственная организация (пласт, тяж, сеть, островок, фолликул, трубочка)

¾Отсутствуют кровеносные сосуды

¾Полярная дифференцировка

¾Незначительные межклеточные пространства

¾Чувствительная и двигательная иннервация

¾Высокий регенераторный потенциал

Пограничный эпителий пласт клеток формирующий покровы или выстилку на границе между внутренней и внешней средой. Происхождение – из всех зародышевых листков. Примеры:

¾Эпидермис кожи, эпителий роговицы глаза из эктодермы

¾Эпителий желудка, кишечника, трахеи, бронхов из энтодермы

¾Мезотелий, эпителий почки, матки, яйцевода из мезодермы

Функции:

¾Барьерная (эпидермис кожи)

¾Защитная (эпителий трахеи)

¾Транспорт газов (эпителий альвеол лёгких)

¾Секреция (муцин из слизистых клеток эпителия желудка)

¾Абсорбция (каёмчатые клетки кишечника путём эндоцитоза, пиноцитоза)

Цитоскелет эпителиальной клетки: Микротрубочки (24 нм)

¾Входят в состав аксонемы, базального тельца, центриоли Промежуточные филаменты (8-11 нм)

¾Создают внутриклеточный каркас

¾Стабилизируют адгезионные межклеточные контакты

¾Состоят из цитокератинов

27

Микрофиламенты (6 нм)

¾Взаимодействуют с молекулами точечного адгезионного контакта

¾Эндоцитоз и экзоцитоз

¾Стабилизация локальных выпячиваний клеточной мембраны (микроворсинки)

Виды полярной дифференцировки Микроворсинки, реснички, стереоцилии, киноцилии. Строение, примеры локализации

Наличие межклеточных контактов

•Адгезионные контакты – десмосома, полудесмосома, промежуточный контакт. Роль в организации различных эпителиев

•Замыкающие контакты – плотный контакт. Роль в организации различных эпителиев

•Коммуникационные контакты – щелевой контакт, химический синапс). Роль в организации различных эпителиев.

Базальная мембрана

¾Коллаген IV типа образует трёхмерную сеть lamina lucida и lamina densa

¾Гликопротеины: фибронектин, ламинин, энтактин взаимодействуют с интегринами

¾Коллаген VII типа образует якорные волокна, скрепляет БМ с подлежащей тканью

¾Соединительнотканная пластинка толщиной 20-200 нм

¾Образуется за счёт эпителия и подлежащей соединительной ткани

¾Проницаема для питательных веществ и продуктов метаболизма

¾Объединяет клетки в пласт, поддерживает их фенотип и клеточную активность: адгезия, поляризация, миграция

Пространственная организация эпителиев:

¾Фолликул

¾Островок

¾Тяж

¾пласт

Классификация эпителиальных пластов (покровные эпителии):

¾Слойность. Многослойные и однослойные

¾Рядность. Однорядные и многорядные

¾Форма клеток

Строение многослойного плоского неороговевающего эпителия. Примеры Строение многослойного плоского ороговевающего эпителия. Примеры Строение переходного эпителия. Примеры

28

Эпителиальные железы

Эндокринные и зкзокринные, различия в развитии и структурной организации Экзокринные железы Классификации строению секреторного отдела и выводного протока:

¾Простые и сложные, примеры

¾Разветвленные и неразветвленные, примеры

¾Альвеолярные и трубчатые, примеры Классификации экзокринных желез по способу выведения секрета:

¾Мерокриновые (эккриновые) железы, строение и примеры

¾Апокриновые железы, строение и примеры

¾Голокриновые железы, строение и примеры

Соединительные ткани

Система тканей внутренней среды: кровь, соединительные ткани, скелетные ткани. Характерные черты:

•мезенкимное происхождение

•большое количество межклеточного вещества

•разнообразие клеточных типов.

Межклеточное вещество

Межклеточное вещество состоит из основного вещества и волокон. Основное вещество:

¾Гликозаминогликаны (гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат, дерматансульфат, кератансульфат, гепарансульфат). SО42- и COOсвязывают воду.

¾Протеогликаны

¾Гликопротеины (фибронектин, ламинини, хондронектин, остеокальцин, остеопонтин)

Волокна Различают коллагеновые, эластические и ретикулиновые волокна.

А) Коллагеновые волокна Коллаген синтезируется фибро-, хондро-, остео-, одонтобластами, ретикулярными к гладкомышечными клетками.

Внутриклеточный этап синтеза

Трансляция в гранулярной эндоплазматической сети (гидроксилирование пролина и лизина (кофактор витамии С), образование спиралей из трёх α-цепей → гликозилирование в комплексе Гольджи → секреция молекул проколлагена

Внеклеточный этап синтеза

Концевые участки молекулы проколлагена отщепляются при помощи проколлагеновой пептидазы, и образуется тропоколлаген → сборка тропоколлагена конец в конец и сторона к стороне (лизил осидаза) в фибриллы (периодичность 67 нм)

29

Распределение основных типов коллагена:

Ткани и органы

Тип

IКожа, сухожилия, кости, роговица, фасции, артерии, печень, дентин, при регенерации замещает коллаген III (синдром Элерса-Данло, дефект пептидил пролин гидроксилазы)

II Хрящи, межпозвонковые диски, хондросаркома, стекловидное тело,

IIIСредняя оболочка сосудов, матка, ретикулиновые волокна в печени селезёнке, первым образуется при заживление ран (келлоидные рубцы, синдром Элерса-Данло)

IV Базальные мембраны (синдром Олпорта )

Б) Эластические волокна:

Эластин образуют фибробласты, хондробласты, ГМК. Формирует окончатые эластические мембраны кровеносных сосудов.

•Эластическое волокно – ветвящаяся нить диаметром 0,2–1,0 мкм. Состоит из двух компонентов: аморфного эластина и образующего микрофибриллы фибриллина.

•Эластин содержит десмозин и изодесмозин, обеспечивающие упругость.

•После формирования каркаса из фибриллинов эластин организуется в волокно, так что микрофибриллы оказываются как внутри, так и снаружи волокна.

•Синдром Марфана — следствие мутации гена фибриллина — высокий рост, астеническое телосложение, длинные тонкие пальцы.

Клетки Резиденты — фибробласты, хондробласты, остеобласты, ретикулярные клетки, адипоциты, тучные клетки, макрофаги, пигментные клетки

Клетки-иммигранты — лейкоциты (нейтрофилы, эозинофилы, лимфоциты). Активированный В-лимфоцит называют плазматической клеткой. Она вырабатывает антитела.

Функциональные группы:

¾Механоциты (синтез молекул внеклеточного вещества)

¾Адипоциты (накопление и метаболизм жира)

¾Клетки с защитными функциями

Фибробласты и фиброциты

•Фибробласты сохраняют способность к пролиферации и миграции

фибронектин, гликозаминогликаны, протеогликаны)

¾Продукция цитокинов при воспалении (GM-CSF, M-CSF, G-CSF)

¾Заживление ран (коллагеназа)

¾Сухожильные клетки

¾Уплощённые фибробласты капсулы механорецепторов (тельце Пачини)

¾Перикриптальные фибробласты

¾Миофибробласты

Фиброцит (сухожильная клетка) – старый фибробласт. Он медленно синтезирует компоненты межклеточного вещества, не способен делитьсь и мигрировать.

Тучные клетки

¾Происходят из стволовой клетки костного мозга

¾Локализуются в коже, слизистой оболочке органов дыхательной и пищеварительной систем, брюшной полости и вокруг кровеносных

сосудов ¾ Участвуют воспалительных и аллергических реакциях

гиперчувствительности немедленного типа При дегрануляции секретируют:

(а) Гистамин (б) Гепарин

(в) Лейкотриены C4 D4 (компоненты медленно реагирующей субстанции анафилаксии)

(в) Ферменты (триптаза, кислые гидролазы, химаза)

(г) Хемоаттрактанты (фактор хемотаксиса эозинофилов, нейтрофилов)

пролиферацию эндотелиальных клеток и их транспортную функцию. При регенерации сосудов перициты дифференцируются в ГМК. Возможно перициты регулируют просвет капилляра.

Адипоциты

Адипоцит – жировая клетка. Большую часть клетки занимает капля жира. Она оттесняет цитоплазму и ядро клетки на периферию. Жир состоит из глицеридов. Глицериды – это эфиры высший жирный кислот и глицерина. При расщеплении глицеридов свободные жирные кислоты диффундируют в плазму крови, а затем используются многими тканями как один из основных источников энергии.

Классификация волокнистой соединительной ткани

Рыхлая, плотная (оформленная или неоформленная). Рыхлая СТ образует соединительно-тканную часть органов – строму, В ней проходят сосуды и нервы. Плотная неоформленная содержится в дерме и надкостнице. Плотная оформленная СТ образует связки, сухожилия, фасции, капсулы внутренних органов, твердую мозговую оболочку, склеру.

СТ со специальными свойствами Мезенхима – соединительная ткань эмбриона.

Ретикулярная ткань

Образует строму кроветворных органов. Состоит из ретикулярных клеток, и ретикулиновых волокон. Вместе клетки и волокна образуют трехмерную сеть. В ячейках этой сети располагаются синусоидные капилляры, макрофаги и кроветворные клетки.

Макрофаги

К макрофагам относят: Гистиоциты Перитонеальные Альвеолярные Остеокласты Клетки фон Купффера Клетки Лангерханса Клетки Хофбауэра Клетки микроглии ЦНС Гигантские клетки инородных тел.

•Макрофаги — профессиональные фагоциты.

•Участие в реакциях воспаления, активированный макрофаг секретирует более 60 факторов

•Бактерицидная активность (активируются липополисахаридами оболочки Грам-негативных бактерий)

•Макрофаги — антиген-представляющие клетки

•Противоопухолевая активность

•Реорганизация тканей и заживление ран

•Регуляция гемопоэза и функций клеток крови

Перициты

Перицит снаружи прилежит к эндотелиальным клеткам капилляров и венул. Перициты не образуют сплошного слоя, а располагаются разрозненно. Перициты находятся в расщеплении базальной мембраны эндотелия. Между перицитом и

Жировая ткань

Это скопление жировых клеток, разделенных рыхлой волокнистой соединительной тканью. Различают белую и бурую ж.тк. Бурая жировая ткань хорошо развита у новорожденные детей. У взрослого человека небольшое количество бурой жировой ткани располагается в средостении и под кожей между лопатками.

Жир запасенной белой жировой ткани используется при голодании как источник энергии для других тканей.

Жир запасенный бурой жировой ткани сжигается самими жировыми клетками. Выделяемое при этом тепло согревает кровь, а следовательно и весь организм.

¾Бурая жировая ткань участвует в терморегуляции у новорожденных (цитохромы митохондрий определяют цвет ткани).

¾Белая жировая ткань отвечает за синтез и хранение нейтральных липидов (каротин придаёт жёлтый цвет).

Хрящевая ткань

Хрящ у плода выполняет формообразующую, а в сформированном организме — опорную функции. Хрящ необходим для образовании костной ткани путём

32

энхондрального остеогенеза. Хрящевая ткань состоит из хрящевых клеток (хондроцитов) и межклеточного вещества — хрящевого матрикса. Различают гиалиновый, эластический и волокнистый хрящи. Хрящи, как и покровные эпителии, не содержат кровеносных сосудов. Хрящевая ткань состоит из хрящевых клеток (хондроцитов) и межклеточного вещества — хрящевого матрикса. Основные свойства хряща — прочность и упругость — определяются молекулярной организацией хрящевого матрикса.

1.Гиалиновый (в рёбрах, суставах, стенке воздухоносных путей)

2.Эластический (в состав ушной раковины, слуховой (евстахиевой) трубы, надгортанника, рожковидных и клиновидных хрящей гортани)

3.Волокнистый (в межпозвонковых и суставных дисках, симфизе лонного

сочленения, а также в некоторых сухожилиях и связках) Надхрящница: плотная волокнистая неоформленная соединительная ткань.

Наружный слой (волокнистый, коллаген I типа) и клеточный (внутренний) слой, содержащий хондрогенные клетки. Кровеносные сосуды надхрящницы осуществляют питание хряща.

Гистогенез

Мезенхима – хондрогенные клетки – хондробласты – хондроциты. Гистогенез хряща стимулируют тироксин, тестостерон и соматотропин, а угнетают кортизол, гидрокортизон и эстрадиол.

Рост хряща

Интерстициальный за счёт пролиферации хондроцитов и увеличения объёма матрикса.

Аппозиционный рост — наложение слоёв новообразованной хрящевой ткани по периферии хряща за счёт дифференцировки хрящевых клеток из хондрогенных клеток надхрящницы.

Хрящевые клетки

Дифферон хрящевых клеток: клетки мезенхимы → хондрогенные клетки → хондробласты → хондроциты (образуют изогенные группы, окружённые территориальным матриксом)

Хрящевой матрикс

¾основное вещество: протеогликаны (хондроитин сульфат, кератан сульфат) и гликопротеины (хондронектин, хондрокальцин). Главная функция протеогликанов — связывание воды в хрящевом матриксе и обеспечение диффузии. Основа протеогликана — гиалуроновая кислота. Чем длиннее молекулы хондроитинсульфата в составе протеогликана, тем больше воды структурирует протеогликан, что определяет упругость хряща.

¾волокна. Коллаген типа II, образующий коллагеновые волокна, составляет до 40% сухого веса хряща. Тип IX сшивает коллагеновые волокна.

Гормональное влияние

¾Гормон роста в печени конвертируется в соматомедин С, который стимулирует рост хряща

33

¾Йодсодержащие гормоны (трийодтиронин и тироксин) и тестостерон стимулируют рост хряща

¾Эстрадиол, глюкокортикоиды (кортизон, гидрокортизон) подавляют рост

хряща Регенерация эффективна в детском возрасте, у взрослых регенерация ограничена

(возможно образование рубцовой ткани Суставной хрящ представлен гиалиновой хрящевой тканью, не имеет

надхрящницы, поэтому этот хрящ не способен к регенерации. Суставной хрящ состоит из трёх нечётко разграниченных зон — наружной, средней и внутренней.

Костная ткань

Кости формируют скелет организма, защищают и поддерживают жизненно важные органы, выполняют функцию депо кальция и фосфора, содержит миелоидную ткань (красный костный мозг).

Первичная (грубоволокнистая) костная ткань

присутствует у плода. У взрослого она сохраняется в местах прикрепления сухожилий к костям, вблизи черепных швов, в зубных альвеолах, в костном лабиринте внутреннего уха.

Вторичная (пластинчатая) костная ткань

¾Губчатое вещество (эпифиз трубчатых костей)

¾Компактное вещество (диафиз трубчатых костей)

Костный матрикс

¾основное вещество: протеогликаны (хондроитин сульфат, кератан сульфат) и гликопротеины (остеонектин, остеокальцин, остеопонтин)

¾волокна (коллаген I типа)

¾75% неорганический компонент (кристаллы гидроксиапатита кальция, цитрат ион, карбонат ион)

Костные клетки

Дифферон созидающей линии костных клеток: клетки мезенхимы → остеогенные клетки → остеобласты → остеоциты. Разрушающая линия клеток — моноциты → остеокласты (макрофаги).

Остеобласты — неделящиеся отростчатые клетки, кубической, полигональной или цилиндрической формы. Остеобласты активно синтезируют и секретируют вещества костного матрикса. Хорошо развиты гранулярная эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи, присутствует множество секреторных гранул, содержащих проколлаген. При помощи отростков остеобласты устанавливают контакты с соседними остеобластами и остеоцитами.

Остеоциты — зрелые неделящиеся клетки, расположенные в костных полостях, или лакунах. Тонкие отростки остеоцитов расположены в канальцах. Остеоциты поддерживают структурную целостность минерализованного матрикса, участвуют в регуляции обмена Ca2+ в организме.

34

Лакунарно-канальцевая система — система сообщающихся между собой канальцев и лакун, заполнена тканевой жидкостью, через которую осуществляется обмен между остеоцитами и кровью.

Остеокласт. Моноциты сливаются и образуют большие многоядерные (до 50 ядер) клетки. В остеокласте различают гофрированную каёмку, светлую, везикулярную и базальную зоны. Гофрированная каёмка — многочисленные цитоплазматические выросты, направленные к поверхности кости. Через мембрану выростов из остеокласта выделяется большое количество H+ и Cl–, что создаёт и поддерживает в замкнутом пространстве лакуны кислую среду, оптимальную для растворения солей кальция костного матрикса (pH 4.5). Образование H+ в цитоплазме клетки катализируется карбоангидразой II. Везикулярная зона содержит многочисленные лизосомы, ферменты которых (кислые гидролазы, коллагеназы, катепсин K) разрушают органическую часть костного матрикса. В базальной зоне присутствуют ядра, множество митохондрий, рибосомы и полирибосомы, элементы гранулярной эндоплазматической сети, выраженный комплекс Гольджи.

Гистогенез костной ткани

Остеоид (неминерализованный костный матрикс) состоит из коллагена, протеогликанов и гликопротеинов. Для минерализации остеобласты секретируют:

¾остеокальцин (кальций-связывающий белок)

¾щелочную фосфатазу, которая гидролизует соединения, содержащие фосфор и кальций

¾матриксные пузырьки, концентрирующие ионы кальция и фосфора Внутримембранный (прямой) остеогенез и энхондральный (непрямой) остеогенез.

Эпифизарная хрящевая пластинка

Участвует в удлинении трубчатых костей. Состоит из зон — резервной, размножения, гипертрофии клеток и созревания хряща, кальцификации хряща и окостенения. Соматомедин С усиливает синтез белка в хондроцитах. Андрогены и эстрогены: ранее половое развитие вызывает преждевременное закрытие ЭП (низкорослость). Гипоплазия гонад приводит к замедлению закрытия ЭП (непропорциональные длинные конечности)

астинчатая костная ткань

Образована костными пластинками. Формирует губчатое и компактное вещество кости. Костная пластинка — слой костного матрикса толщиной 3–7 мкм. Между соседними пластинками в лакунах расположены остеоциты, а в толще пластинки в костных канальцах проходят их отростки. Коллагеновые волокна в пределах пластинки ориентированы упорядоченно и лежат под углом к волокнам соседней пластинки, что обеспечивает значительную прочность пластинчатой кости.

Остеон — совокупность 4–20 концентрических костных пластинок. В центре остеона расположен хаверсов канал (канал остеона), заполненный рыхлой волокнистой соединительной тканью с кровеносными сосудами и нервными волокнами. В компактном веществе между остеонами находятся вставочные

35

костные пластинки. Наружные (покрывающие кость) и внутренние (выстилающие полость кости) общие (генеральные) костные пластинки лежат параллельно друг другу.

Гормональная регуляция обмена кальция

Кальцитонин (гормон С-клеток щитовидной железы) взаимодействует со своим рецептором, связанным с G-белком в мембране остеокластов. Эффект — замедление резорбции кости → снижение концентрации кальция в крови.

Паратиреоидный гормон (гормон паращитовидных желёз) взаимодействует со своим рецептором, связанным с G-белком в мембране остеобластов. Остеобласты секретируют M-CSF (колониестимулмрующий фактор макрофагов) → дифференцировка моноцитов в макрофаги. Остеобласты секретируют RANKL, который взаимодействует с RANK → дифференцировка макрофагов в остеокласты → усиление резорбции кости → повышение уровня кальция в крови.

Витамин D действует на остеобласты, стимулируя секрецию интерлейкина 1 (IL-1). IL-1 активирует остеокласты → усиление резорбции кости → повышение уровня кальция в крови.

Остеомаляция — патология скелета, возникающая при недостаточной минерализации органического матрикса костей. У детей это рахит, вызванный дефицитом витамина D. У взрослых — нарушения метаболизма кальция, фосфора и витамина D.

Сращение переломов

Образование гематомы — фактор роста фибробластов (из эндотелия), трансформирующий фактор роста бета (из тромбоцитов) → дифференцировка остеогенных клеток надкостницы в остеобласты.

Формирование костной мозоли

¾остеобласты образуют грубоволокнистую костную ткань

¾появление гиалинового хряща в наружной части костной мозоли

¾энхондральный остеогенез. При этом сначала образуется губчатая кость, позднее перестраивающаяся в компактную костную ткань.

Полное срастание перелома путём соединения фрагментов кости вновь образованной пластинчатой костной тканью (компактная кость).

Кровь

Кровь — у взрослого общий объём циркулирующей крови около 5 л; 1 л в селезёнке

Функции Состав — плазма (жидкое межклеточное вещество) и клетки (форменные элементы)

Плазма — белки

¾Альбумины (осмотическое давление)

¾Бета глобулины (транспорт гормонов, ионов металлов, липидов)

36

¾Гамма глобулины (иммуноглобулины)

¾Фибриноген (коагуляция

Клетки Эритроциты Лимфоциты Моноциты Нейтрофилы Эозинофилы Базофилы Тромбоциты. Общая характеристика, количественные показатели

Эритроциты: 4,5-6,5×1012/л у мужчин; 3,9-5,6×1012/л у женщин

¾Безъядерная клетка

¾Двояковогнутый диск

¾Содержит гемоглобин и карбоангидразу

¾Отсутствуют митохондрии

¾Жизнеобеспечение путём гликолиза

¾Продолжительность жизни 100-120 суток

¾Спектрин поддерживает форму эритроцита. Сфероцитоз (эллиптоцитоз) мутация гена спектрина

¾Анкирин прикрепляет спектрин к белку 3 полосы

¾Белок полосы 3 анионный транспортёр (обмен НСО3на Cl-)

¾Гликофорины содержат агглютиногены А и В системы групп крови АВО.

Тип О универсальный донор, тип АВ унивесальный реципиент

Функции

Основная — газообмен: Одна молекула гемоглобина транспортирует 4 молекулы О2 (оксигемоглобин)

СО2 транспортируется в плазме как НСО3-

СО связывается с Нb в 200 раз легче (карбоксигемоглобин)

Гибель и разрушение эритроцитов

¾Деградированный белок полосы 3 антиген стареющих клеток

¾Макрофаги селезёнки, печени, красного костного мозга фагоцитируют эритроциты, закончившие жизненный цикл

¾При разрушении Hb освобождаются:

(1)глобин (расщепляется в лизосомах)

(2)ионы железа (трансферрин переносит ионы железа в красный костный мозг и печень)

(3)билирубин (водонерастворимый) в комплексе с альбумином транспортируется в печень. В гепатоцитах билирубин связывается с глюкуроновой кислотой (жёлчный пигмент)

Лейкоциты Численность: 3,2-9,8×109/л; при острых бактериальных инфекциях в крови

увеличивается число нейтрофилов (нейтрофильный лейкоцитоз). При вирусных и хронических инфекциях — увеличение числа лимфоцитов (лимфоцитоз), при паразитарных инфекциях — эозинофилия.

Подвижность. Путём диапедеза клетки проникают через эндотелий а) гранулоциты (зернистые): нейтрофилы, эозинофилы, базофилы. Содержат специфические и азурофильные гранулы — лизосомы.

37

б) агранулоциты (незернистые): моноциты, лимфоциты, NK-клетки. Содержат азурофильные гранулы.

Нейтрофилы — 45–70%

Пулы нейтрофилов Циркулирующий (6-10 часов) Пограничный (3-8 дней) Резервный

Рецепторы Fc-фрагменту IgG Белкам комплемента Бактериальным полисахаридам

Хемоаттрактанты

¾Продукты распада бактериальных белков

¾Фактор хемотаксиса нейтрофила (тучные клетки)

¾Метаболиты арахидоновой кислоты (простагландины, тромбаксаны, лейкотриены

Функция

Врождённый естественный иммунитет вместе с макрофагами и NK-клетками Фагоцитоз и переваривание микроорганизмов:

¾Ферменты специфических гранул (лизоцим, лактоферрин, щелочная фосфатаза)

¾Ферменты азурофильных гранул (кислые гидролазы, миелопероксидаза) (катализирует образование хлорноватистой кислоты HOCl)

¾Оксидаза респираторного взрыва — образование перекиси водорода Н2О2, супероксида О2- и гидроксильного радикала ОН-

Эозинофилы — 1–5%

¾Диаметр в мазке крови — 14 мкм

¾Сегментоядерные (2 сегмента, соединённых перемычкой)

¾Палочкоядерные (подковообразное ядро)

¾В цитоплазме мало азурофильных гранул, специфические крупные гранулы содержат кристаллоид

Содержимое специфических гранул Главный щелочной белок

(антипаразитарный) Гистаминаза Катионный белок эозинофилов Рецепторы Fc-фрагмента IgЕ Белкам комплемента

Хемоаттрактанты Паразитарные факторы Фактор хемотаксиса эозинофила (тучные клетки) Гистамин (тучные клетки)

Функция

¾Уничтожение паразитов (шистосомоз, трихинолиоз, аскаридоз).

¾Участие в аллергических реакциях. Подавление активности тучных клеток, инактивация гистамина, медленно реагирующего фактора анафилаксии

¾Фагоцитоз

Базофилы — 0-1%

¾Диаметр в мазке крови — 10 мкм

¾Ядро S-образной формы

¾Палочкоядерные (подковообразное ядро)

38

¾В цитоплазме мало азурофильных гранул, преобладают специфические базофильные гранулы

Содержимое специфических гранул Гепарин Гистамин Фактор хемотаксиса эозинофилов Сульфатированные протеогликаны

Рецепторы Fc-фрагмента IgЕ

Функция

Участвуют воспалительных и аллергических реакциях гиперчувствительности немедленного типа (анафилактический шок)

Моноциты — 2-9%

¾Диаметр в мазке крови — 15 мкм

¾Ядро бобовидной формы

¾В цитоплазме азурофильные гранулы (лизосомы)

Содержимое гранул Кислые гидролазы Арилсульфатаза Кислая фосфатаза Пероксидаза Рецепторы Fc-фрагмента IgG Белкам комплемента Бактериальным полисахаридам

Функция

Врождённый естественный иммунитет вместе с нейтрофилами и NK-клетками Дифференцировка в макрофаги разных тканей и органов система мононуклеарных фагоцитов

Лимфоциты — 20–45%

¾Диаметр в мазке крови — 8 мкм

¾Ядро округлой формы

¾Небольшой объём цитоплазмы, образующий узкий ободок вокруг ядра

¾В цитоплазме азурофильные гранулы

Продолжительность жизни От нескольких месяцев до нескольких лет Рецепторы В-лимфоцитов — IgМ, IgD Т-лимфоцитов — рецептор Т-лимфоцитов NK-клеток — бактериальным полисахаридам

Функциональная классификация

¾В-лимфоциты и плазматические клетки (10%)

¾Т-лимфоциты: Т-киллеры, Т-хелперы, Т-супрессоры (80%)

¾NK-клетки (5-10%)

Функция

¾В-лимфоциты и Т-лимфоциты — приобретённый специфический иммунитет

¾NK-клетки вместе с нейтрофилами и макрофагами — врождённый естественный иммунитет

Тромбоциты (кровяные пластинки) — 150-440×109/л

¾Диаметр в мазке крови — 5 мкм

¾Имеет форму овального диска

¾В центральной части (грануломер) — α, δ, λ гранулы

39

¾Периферическая часть (гиаломер) содержит микротрубочки (поддержание формы), сократительные белки (сокращение тромбоцитов), краевые мембранные канальцы (облегчает экзоцитоз), плотная тубулярная система (циклооксигеназа).

Гранулы

¾α гранулы содержат: фибриноген, тромбопластин, фактор фон Виллебранда, тромбоцитарный фактор роста (PDGF), трансформирующий фактор роста β (TGF β). Регенерация сосудистой стенки, агрегация тромбоцитов, коагуляция.

¾δ гранулы содержат Pi, АДФ, АТФ, Ca2+, серотонин и гистамин. Вазоконстрикция, адгезия и агрегация тромбоцитов.

¾λ гранулы содержат лизосомальные ферменты. Участвуют в растворении

тромба.

Мембранные рецепторы (гликопротеины) — адгезия и агрегация Гликокаликс — содержит Ca2+ и АДФ, усиливают адгезию и агрегацию. Функция — поддержание гемостаза

Кроветворение

Пренатальный гемопоэз

¾Мезобластическая стадия (первичные эритробласты). Во внезародышевой мезодерме желточного мешка в течение 3-й недели формируются скопления мезенхимных клеток — кровяные островки. первые клетки крови — первичные эритробласты.

¾Гепатоспленотимическая стадия. В печени кроветворение начинается на 5– 6 неделе развития. Здесь образуются эритроциты, гранулоциты и тромбоциты. В вилочковой железе первые лимфоциты появляются на 7–8 неделе.

¾Миелоидная стадия. В течение 5-го месяца развития гемопоэз начинается

вкостном мозге, а к 7-му месяцу костный мозг становится главным органом гемопоэза.

Постнатальный гемопоэз Красный костный мозг. Присутствует в: позвонках, грудине, рёбрах, костях

черепа, таза, эпифизах трубчатых костей. Состоит из стромы (1%), миелоидного ряда (гранулоциты, 65%), эритроидного ряда (20%), лимфоидного ряда (14%). Миелоид:эритроид = 3:1 (5:1). Строма костного мозга: ретикулярная ткань, синусоидные капилляры, макрофаги, жировые клетки. Функции: кроветворение, удаление из кровотока старых и дефектных клеток крови (макрофаги), дифференцировка плазматических клеток, синтезирующих АТ.

Стволовая кроветворная клетка (СКК)

1.(CFU-blast) морфологически сходна с малым лимфоцитом

2.способна к дифференцировке во все клетки крови

3.может выходить в кровоток