2. Ткань как система клеток и их производных. Стволовые клетки и их свойства. Понятие о клеточных популяциях и дифферонах.

Создание клеточной теории и ее дальнейшее развитие стало важнейшим событием в биологии, одним из решающих доказательств единства происхождения всей живой природы. Клеточная теория оказала значительное влияние на развитие биологии и медицины, послужила главным фундаментом для становления таких дисциплин, как эмбриология, гистология. Принятие принципа клеточного строения организма оказало огромное влияние на физиологию, переведя ее на изучение реально функционирующих единиц - клеток. Она дала основы для научного понимания жизни, для понимания индивидуального развития и возникновения патологических изменений организмов.

Диффероны. Совокупность клеток, ведущих свое начало от общей пред-ковой формы, можно рассматривать как ветвящееся дерево последовательных процессов детерминации, сопровождающихся при этом коммитиро-ванием путей развития. От клеток, у которых эти процессы совершаются на уровне эмбриональных зачатков, можно проследить отдельные ветви, ведущие к различным конкретным дефинитивным (зрелым) клеточным видам. Такие исходные клетки называют стволовыми, а совокупность ветвей их потомков объединяют вдиффероны. В составе дифферона происходят дальнейшая детерминация и коммитирование потенций развития стволовой клетки, в результате чего возникают так называемые клетки-предшественники. В каждой из таких ветвей, в свою очередь, возникают уже зрелые дифференцированные клетки, которые затем стареют и отмирают (рис. 5.2). Стволовые клетки и клетки-предшественники способны к размножению и в совокупности могут быть названы камбиальными.

Так, в системе крови от единой стволовой клетки всех форменных элементов (см. более подробно в главе 7 «Кровь» и «Кроветворение») возникают общая ветвь гранулоцитов и моноцитов, общая ветвь различных видов лимфоцитов, а также не ветвящаяся эритроидная линия (иногда такие ветви и линии тоже рассматривают как отдельные диффероны).

Хотя стволовые клетки детерминируются еще в составе эмбриональных зачатков, они могут сохраняться и в тканях взрослых организмов, но их

Классы клеток в диффероне: I - стволовые клетки; II - полипотентные клетки-предшественники; III - унипотентные клетки-предшественники; IV - созревающие клетки; V - зрелые клетки; выполняющие специфические функции; VI - стареющие и гибнущие клетки. В классах I-III происходит размножение клеток, это отображено на схеме двумя стрелками, отходящими от клетки вправо. Митотическая активность при этом нарастает. Клетки классов IV-VI не делятся (вправо отходит лишь одна стрелка).

СК - стволовые клетки; КПП - клетки-предшественники полипотентные; КПУ - клетки-предшественники унипотентные; КСо - клетки созревающие (уже не делящиеся, но еще не имеющие окончательных специфических функций); КЗр - зрелые клетки (обладающие специфическими функциями); КСт - стареющие клетки (утрачивающие полноту специфических функций).

Цифры после указания на класс клеток условно означают номер поколения в данном классе, следующие за ними буквы - свойства клеток. Обратите внимание, что дочерние клетки, возникшие в результате последовательных делений (классы I-III), имеют разную детерминацию, но сохраняют ее свойства в классах IV-VI. Толстая стрелка слева, направленная вниз, - сигнал для деления стволовой клетки, после того как одна из них вышла из популяции и вступила на путь дифференци-ровки

собственных предков уже не остается. Поэтому в организме нет таких клеточных форм, которые могли бы восполнить убыль стволовых, если она по какой-либо причине произошла, поэтому важнейшее свойство стволовых клеток - самоподдержание их популяции. Это означает, что в естественных условиях, если одна из стволовых клеток вступает на путь дифференциации, и, таким образом, общая их численность снижается на одну, восстановление популяции происходит только за счет деления аналогичной стволовой клетки из той же популяции. При этом она полностью сохраняет свои исходные свойства. В диффероне самоподдерживающуюся клеточную

популяцию выделяют в класс I. Наряду с этим определяющим признаком, стволовые клетки обладают и более частными, но существенными, с медицинской точки зрения, свойствами: стволовые клетки делятся очень редко, следовательно, они наиболее устойчивы к повреждающим воздействиям. Поэтому в случае чрезвычайных ситуаций они гибнут в последнюю очередь. Пока стволовые клетки сохраняются в организме, клеточная форма регенерации тканей возможна после устранения вредоносных воздействий. Если пораженными оказались и стволовые клетки, то клеточная форма регенерации не происходит.

В отличие от стволовых клеток, численность популяции клеток-предшественников может пополняться не только за счет деления клеток, себе подобных, но и за счет менее дифференцированных форм. Чем далее заходит дифференцировка, тем меньшую роль играет самоподдержание, поэтому пополнение популяции дефинитивных клеток происходит, в основном, за счет деления предшественников на промежуточных этапах развития, а стволовые клетки включаются в размножение только тогда, когда активности промежуточных предшественников для пополнения популяции недостаточно.

Клетки-предшественники (иногда их называют полустволовыми) составляют следующую часть гистогенетического древа. Они коммитированы и могут дифференцироваться, но не по всем возможным, а лишь по некоторым направлениям. Если таких путей несколько, клетки называют полипо-тентными (класс II), если же они способны дать начало лишь одному виду клеток - унипотентными (класс III). Пролиферативная активность клеток-предшественников выше, чем у стволовых, и именно они пополняют ткань новыми клеточными элементами.

На следующем этапе развития деления прекращаются, но морфологические и функциональные свойства клеток продолжают изменяться. Такие клетки называют созревающими и относят к классу IV. По достижению окончательной дифференцировки зрелые клетки (класс V) начинают активно функционировать. На последнем этапе их специфические функции угасают и клетки гибнут путем апоптоза (стареющие клетки, класс VI). Направление развития клеток в диффероне зависит от многих факторов: в первую очередь, от интеркинов микроокружения и от гормональных.

Соотношение клеток различной степени зрелости в дифферонах разных тканей организма неодинаково. Клетки различных дифферонов в процессе гистогенеза могут объединяться, причем количество дифферонов в каждом виде тканей может быть различным. Клетки дифферонов, входящих в ткань, участвуют в синтезе ее общего межклеточного вещества. Результатом гистоге-нетических процессов является формирование тканей с их специфическими функциями, не сводимыми к сумме свойств отдельных дифферонов.

Итак, под тканями целесообразно понимать частные системы организма, относящиеся к особому уровню его иерархической организации и включающие в качестве ведущих элементов клетки. Клетки тканей могут относиться к единому или к нескольким стволовым дифферонам. Клетки

одного из дифферонов могут преобладать и быть функционально ведущими. Все элементы ткани (клетки и их производные) равно необходимы для ее жизнедеятельности.

Билет № 4.

2. . Эпителиальные ткани. Морфо-функциональная характеристика. Классификация (морфо-функциональная и онтофилогенетическая). Специальные органеллы, их строение и функциональное значение. Базальная мембрана.

Эпителии покрывают поверхность тела, серозные полости тела, внутреннюю и наружную поверхности многих внутренних органов, образуют секреторные отделы и выводные протоки экзокринных желез.

Эпителий представляет собой пласт клеток, под которым есть базальная мембрана.

ПРИЗНАКИ ЭПИТЕЛИАЛЬНОЙ ТКАНИ

• Клетки располагаются пластами

• Имеется базальная мембрана

• Клетки тесно связаны друг с другом

• Клетки обладают полярностью (апикальная и базальная части)

• Отсутствие кровеносных сосудов

• Отсутствие межклеточного вещества

• Высокая способность к регенерации

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭПИТЕЛИАЛЬНОЙ ТКАНИ

по происхождению	по месторасположению и функции
Эктодермальные эпителии Энтодермальные эпителии Цело-нефродермальные эпителии Мезодермальные эпителии Мезенхимальные эпителии	покровные покрывают органы снаружи и изнутри железистые образуют секреторные отделы и выводные протоки экзокринных желез
по строению Основу этой классификации образует главный принцип - отношение клеток к базальной мембране
ОДНОСЛОЙНЫЕ ЭПИТЕЛИИ	МНОГОСЛОЙНЫЕ ЭПИТЕЛИИ
все эпителиальные клетки соприкасаются с базальной мембраной	не все эпителиальные клетки соприкасаются с базальной мембраной
однослойный плоский однослойный кубический (низкий призматический) однослойный призматический (цилиндрический): однорядный - все ядра эпителиоцитов располагаются на одном уровне, потому что эпителий состоит из одинаковых клеток многорядный - ядра эпителиоцитов располагаются на разных уровнях, так как в состав эпителия входят клетки разных типов (например: столбчатые, большие вставочные, малые вставочные клетки) каемчатый - если есть клетки с микроворсинками на апикальной поверхности реснитчатый (мерцательным) - если есть клетки с ресничками	двухслойный эпителий (может быть кубическим или призматическим)  трехслойный эпителий (может быть кубическим или призматическим)  многослойный плоский неороговевающий - различают три слоя: базальный, промежуточный (шиповатый) и поверхностный  многослойный плоский ороговевающий - различают 5 слоев: базальный, шиповатый, зернистый, блестящий и роговой; базальный и шиповатый слои составляют ростковый слой эпителия, так как клетки этих слоев способны к делению  многослойные плоские эпителии обладают полиморфизмом ядер: ядра базального слоя вытянутые, расположены перпендикулярно к базальной мембране, ядра промежуточного (шиповатого) слоя - округлые, я ядра поверхностного (зернистого) слоя вытянутые и расположены параллельно базальной мембране  переходный эпителий (уротелий) образован базальными и поверхностными клетками полиморфизма ядер нет, ядра всех клеток имеют округлые формы

Билет № 5.

2. . Покровные эпителии. Морфо-функциональная характеристика, классификация (морфо-функциональная и генетическая). Физиологическая регенерация, локализация камбиальных клеток у различных видов эпителиев.

Железистый эпителий специализирован на выработку секрета.

Секреторные клетки называются гландулоцитами (развиты ЭПС и ПК).

Железистый эпителий образует железы:

I. Эндокринные железы - не имеют выводных протоков, секрет выделяется

непосредственно в кровь или лимфу; обильно кровоснабжаются; вырабатывают гормоны

или биологически активные вещества, оказывающие сильное регулирующее влияние на

органы и системы даже в небольших дозах.

II. Экзокринные железы - имеют выводные протоки, выделяют секрет на поверхность

эпителия (на наружные поверхности или в полости). Состоят из концевых (секреторных)

отделов и выводных протоков.

Принципы классификации экзокринных желез:

I. По строению выводных протоков:

1. Простые - выводной проток не ветвится.

2. Сложные - выводной проток ветвится.

II. По строению (форме) секреторных (концевых) отделов:

1. Альвеолярные - секреторный отдел в виде альвеолы, пузырька.

2. Трубчатые - секреторный отдел в виде трубочки.

3. Альвеолярно-трубчатые (смешанная форма).

III. По соотношению выводных протоков и секреторных отделов:

1. Неразветвленные - в один выводной проток открывается один секреторный отдел.

2. Разветвленные - в один выводной проток открывается несколько секреторных

отделов.

IV. По типу секреции:

1. Мерокриновые - при секреции целостность клеток не нарушается. Характерно для

большинства желез (слюнные железы, поджелудочная железа).

2. Апокриновые (апекс - верхушка, кринио - выделение) - при секреции частично

разрушается (отрывается) верхушка клеток:

микро-апокриновые - в процессе выведения секрета разрушаются

микроворсинки (потовые железы);

макро-апокриновые - в процессе выведения секрета разрушается апикальная

часть цитоплазмы (молочная железа).

3. Голокриновые - при секреции клетка полностью разрушается (пр.: сальные железы

кожи).

V. По локализации:

1. Эндоэпителиальные - одноклеточная железа в толще покровного эпителия. Пр.:

бокаловидные клетки в эпителии кишечника и воздухонос. путей.

2. Экзоэпителиальные железы - секреторный отдел лежит вне эпителия, в

подлежащих тканях.

VI. По характеру секрета:

белковые (вырабатываю белковую /серозную/ жидкость – околоушная железа),

слизистые (ротовой полости; бокаловидная клетка),

слизисто-белковые /смешанные/ - подчелюстная железа,

потовые,

сальные,

молочные и т.д.

Фазы секреции:

1. Поступление в железистые клетки исходных материалов для синтеза сек-рета

(аминокислоты, липиды, минеральные вещества и т.д.).

2. Синтез (в ЭПС) и накопление (в ПК) в железистых клетках секрета.

3. Выделение секрета.

4. Восстановление структуры клеток.

Для клеток железистого эпителия характерно наличие органелл: ЭПС гранулярного

или агранулярного типа (в зависимости от характера секрета), пластинчатый комплекс,

митохондрии.

Билет № 6.

2. Железистый эпителий. Источники развития, принципы классификации желез. Секреторный цикл, его фазы и цито-физиологическая характеристика. Типы секреции.

Для этих эпителиев характерна секреторная функция. Железистый эпителий (epithelium glandulare) состоит из железистых, или секреторных, эпи-телиоцитов (гландулоцитов). Они осуществляют синтез, а также выделение специфических продуктов - секретов на поверхность кожи, слизистых оболочек и в полости ряда внутренних органов (внешняя - экзокринная секреция) или в кровь и лимфу (внутренняя - эндокринная секреция).

Путем секреции в организме выполняются многие важные функции: образование молока, слюны, желудочного и кишечного сока, желчи, эндо-

кринная (гуморальная) регуляция и др. Большинство клеток отличаются наличием секреторных включений в цитоплазме, хорошо развитыми эндо-плазматической сетью и комплексом Гольджи, полярным расположением органелл и секреторных гранул.

Секреторные эпителиоциты лежат на базальной мембране. Форма их весьма разнообразна и меняется в зависимости от фазы секреции. Ядра бывают обычно крупными, часто неправильной формы. В цитоплазме клеток, которые вырабатывают секреты белкового характера (например, пищеварительные ферменты), хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть. В клетках, синтезирующих небелковые секреты (липиды, стероиды), выражена агранулярная эндоплазматическая сеть. Комплекс Гольджи обширный. Его форма и расположение в клетке меняются в зависимости от фазы секреторного процесса. Митохондрии, как правило, многочисленны. Они накапливаются в местах наибольшей активности клеток, т. е. там, где образуется секрет. В цитоплазме клеток обычно присутствуют секреторные гранулы, размер и строение которых зависят от химического состава секрета. Число их колеблется в связи с фазами секреторного процесса. В цитоплазме некоторых гландулоцитов (например, участвующих в образовании соляной кислоты в желудке) обнаруживаются внутриклеточные секреторные канальцы - глубокие впячивания плазмолеммы, покрытые микроворсинками. Плазмолемма имеет различное строение на латеральных, базальных и апикальных поверхностях клеток. На первых она образует десмосомы и плотные запирающие контакты. Последние окружают верхушечные (апикальные) части клеток, отделяя таким образом межклеточные щели от просвета железы. На базальных поверхностях клеток плазмолемма образует небольшое число узких складок, проникающих в цитоплазму. Такие складки особенно хорошо развиты в клетках желез, выделяющих секрет, богатый солями, например в клетках выводных протоков слюнных желез. Апикальная поверхность клеток покрыта микроворсинками.

В железистых клетках хорошо заметна полярная дифференцировка. Она обусловлена направленностью секреторных процессов, например при внешней секреции от базальной к апикальной части клетки.

Периодические изменения железистой клетки, связанные с образованием, накоплением, выделением секрета и восстановлением ее для дальнейшей секреции, получили название секреторного цикла.

Для образования секрета из крови и лимфы в железистые клетки со стороны базальной поверхности поступают различные неорганические соединения, вода и низкомолекулярные органические вещества: аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты и т. п. Иногда путем пиноцитоза в клетку проникают более крупные молекулы органических веществ, например белки. Из этих продуктов в эндоплазматической сети синтезируются секреты. Они по эндоплазматической сети перемещаются в зону комплекса Гольджи, где постепенно накапливаются, подвергаются химической перестройке и оформляются в виде гранул, которые выделяются из эпителиоцитов. Важную роль в перемещении секреторных продуктов в эпителиоцитах и их выделении играют элементы цитоскелета - микротрубочки и микрофиламенты.

Однако разделение секреторного цикла на фазы по существу условно, так как они накладываются друг на друга. Так, синтез секрета и его выделение протекают практически непрерывно, но интенсивность выделения секрета может то усиливаться, то ослабевать. При этом выделение секрета (экструзия) может быть различным: в виде гранул или путем диффузии без оформления в гранулы либо путем превращения всей цитоплазмы в массу секрета. Например, в случаях стимуляции железистых клеток поджелудочной железы происходит быстрое выбрасывание из них всех секреторных гранул, и после этого в течение 2 ч и более секрет синтезируется в клетках без оформления в гранулы и выделяется диффузным путем.

Механизм выделения секрета в различных железах неодинаковый, в связи с чем различают три типа секреции: мерокринный (эккринный), апокринный и голокринный (рис. 6.9). При мерокринном типе секреции железистые клетки полностью сохраняют свою структуру (например, клетки слюнных желез). При апокринном типе секреции происходит частичное разрушение железистых клеток (например, клеток молочных желез), т. е. вместе с секреторными продуктами отделяются либо апикальная часть цитоплазмы железистых клеток (макроапокринная секреция), или верхушки микроворсинок (микроапокринная секреция).

Голокринный тип секреции сопровождается накоплением секрета (жира) в цитоплазме и полным разрушением железистых клеток (например, клеток сальных желез кожи). Восстановление структуры железистых клеток происходит либо путем внутриклеточной регенерации (при меро- и апокринной секреции), либо с помощью клеточной регенерации, т. е. деления и диффе-ренцировки камбиальных клеток (при голокринной секреции).

Секреция регулируется с использованием нервных и гуморальных механизмов: первые действуют через высвобождение клеточного кальция, а вторые - преимущественно путем накопления цАМФ. При этом в железистых клетках активизируются ферментные системы и метаболизм, сборка микротрубочек и сокращение микрофи-ламентов, участвующих во внутриклеточном транспорте и выведении секрета.

Билет № 11.

2. Понятие о системе крови и ее компонентах. Кровь как ткань, плазма и форменные элементы. Гемограмма. Значение исследований крови в диагностике заболеваний.

Система крови включает в себя кровь и органы кроветворения — красный костный

мозг, тимус, селезенку, лимфатические узлы, лимфоидную ткань некроветворных

органов.

Функции крови.

1. дыхательная (перенос кислорода из легких во все органы и углекислоты из органов в

легкие);

2. трофическая (доставка органам питательных веществ);

3. защитная (обеспечение гуморального и клеточного иммунитета, свертывание крови

при травмах);

4. выделительная (удаление и транспортировка в почки продуктов обмена веществ);

гомеостатическая (поддержание постоянства внутренней среды организма, в том

числе иммунного гомеостаза).

5. транспорт гормонов и других биологически активных веществ.

Все это определяет важнейшую роль крови в организме. Потеря более 30 % крови

приводит к смерти. Анализ крови в клинической практике является одним из основных в

постановке диагноза.

Кровь состоит из клеток (форменных элементов) и межклеточного вещества

(плазмы).

ПЛАЗМА (55-60%)

вода - 90-93%,

органических веществ 6-9%,

неорганических - 1%;

среди них: белки - 60-75 г/л, углеводы, липиды, электролиты

ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ (40-45%)

Различают:

 белые клетки крови - лейкоциты,

 красные клетки крови - эритроциты,

 кровяные пластинки - тромбоциты

Функции эритроцитов и тромбоцитов реализуются внутри сосудов, а функции

лейкоцитов осуществляются, в основном, в тканях.

Билет №12.

2. Эритроциты, их количество, размеры, форма, строение, химический состав, функция, продолжительность жизни. Ретикулоциты.

Эритроциты - самые многочисленные клетки крови: количество эритроцитов в

периферической крови находится в пределах у мужчин 3,9-5,5х1012/л, у женщин - 3,7-

4,9х1012/л. Повышение показателя выше верхней границы нормы называется

эритроцитозом, понижение ниже нижней границы нормы - эритропенией. 7

Золина Анна, ТГМА, леч. фак.

В момент рождения содержание эритроцитов у новорожденных находится на

уровне верхней границы нормы для взрослых (около 5х1012/л), в последующем

показатель снижается и к 3-6 месячному возрасту становится ниже нижней границы

нормы взрослых - т.е., наступает "физиологическая анемия". В последующем количество

эритроцитов у ребенка постепенно и медленно увеличивается и достигает показателя

взрослых к моменту полового созревания.

Формы:

нормальная форма: двояковогнутый диск – дискоцит (80-90%)

патологические формы - пойкилоциты:

шаровидные – сфероциты ( 1%)

с плоскими поверхностями - планициты

с выпуклыми поверхностями – стоматоциты ( 1-3 %)

с многочисленными зубчиками на поверхности – эхиноциты ( 6%)

с небольшим количеством зубчиков - акантоциты

двухямочные

шлемообразной формы - шизоциты

серповидной формы - дрепаноциы

каплевидной формы - дакроциты

формы мишени - кодоциты

с отверстием в центре и т.д.

Увеличение атипичных форм эритроцитов больше 10% называется пойкилоцитозом и

является патологическим признаком.

Размеры: У здорового человека около 75% эритроцитов имеют диаметр 7-8 мкм

(нормоциты), 12,5% - меньше 7мкм (микроциты) и 12,5% - больше 8 мкм (макроциты).

Нарушение данного соотношения по диаметру эритроцитов называется анизоцитозом и

может быть по типу микроцитоза или макроцитоза.

По степени зрелости среди эритроцитов различают зрелые эритроциты и

ретикулоциты. Ретикулоциты - это только что вышедшие из красного костного мозга

эритроциты; в цитоплазме имеют остатки органоидов, выявляющиеся при окраске

специальными красителями в виде зерен и нитей, обуславливающие сетчатый рисунок -

отсюда и название: ретикулоцит = "сетчатая клетка". Ретикулоциты в течение 1 суток

после выхода из красного костного мозга дозревают, теряют остатки органоидов и

превращаются в зрелые эритроциты. Количество ретикулоцитов в норме 1-5%.

Увеличение показателя свидетельствует об усилении эритроцитопоэза.

 Эритроциты образуются в красном костном мозге, функционируют в кровеносных

сосудах, в среднем живут около 120 суток, стареющие и поврежденные эритроциты

разрушаются в селезенке. Железо гемоглобина погибших эритроцитов доставляется

моноцитами в красный костный мозг и повторно используется в новых эритроцитах.

Строение:8

 ядра нет;

 цитомембрана имеет отрицательный заряд. Благодаря наличию специального

углевода - сиаловой кислоты в гликокаликсе - имеет транспортные белки, легко

проницаема для анионов и плохо - для катионов (К, Na);

 мембранных органелл нет, из немембранных органелл, имеются только

микрофиламенты;

 цитоплазма в основном заполнена - гемоглобином; гемоглобин - это гликопротеин,

который состоит из 4 молекул белка глобина, каждая из которых связана с 1

молекулой гема; гем является производным витамина B12 и содержит двухвалентное

железо; гемоглобин способен легко связывать и легко отдавать кислород, но легко

связывать и плохо отдавать CO2 и СО; имеется фермент карбоангидраза, которая

катализирует реакцию:

в тканях > CO2 +H2 O <=> H+ + HCO3

-

< в легких

Гемоглобин плода называется - гемоглобином F(фетальным), он обладает более

высокой способностью связывать кислород у плода и новорожденного количество

гемоглобина и эритроцитов больше, чем у взрослых. У взрослых гемоглобин называется

гемоглобином А; гемоглобин с присоединенным кислородом - оксигемоглобин,

гемоглобин без кислорода - дезоксигемоглобин, гемоглобин с присоединенной окисью

углерода (СО) - карбоксигемоглобин, гемоглобин с присоединенным углекислым газом

(СО2) - карбгемоглобин, гемоглобин с трехвалентным железом – метгемоглобин.

функции:

дыхательная - перенос кислорода и углекислого газа,

поддержание буферных свойств крови (pН)

Кроме того эритроциты могут адсорбировать на своей поверхности самые

различные вещества (аминокислоты, антигены, антитела, лекарственные вещества,

токсины и т.д.) и транспортировать по всему организму.

Билет № 13.