нормальное уплотнение при недостаточном обезвоживании.

Оба эти недостатка являются следствием несоблюдения оптимальных услови обезвоживания и отрицательно сказываются на дальнейшей обработк материала. Достижение хороших результатов дается только опытом, поэтом необходимо тщательно регистрировать все этапы и внимательно анализироват результаты (особенно при освоении методов).

Перед тем как перенести объект в 96% или абсолютный спирт, следует придать кусочку окончательную форму и размеры (обрезать поврежденные или излишние участки).Для полного обезвоживания следует проводить материал последовательно через две порции абсолютного спирта (по 12-24 ч)

Обезвоживание в изопропаноле (2-ПРОПАНОЛ)

Обезвоживание тканей возможно с помошью 99% изопропилового спирта, который непосредственно смешивается с парафином без промежуточных растворителей

Изопропиловый спирт и его применений в гистологической технике

Изопропиловый спирт (изопропанол) может служить заменителем этилового спирта (этанола) во многих областях его применения. Как правило, в лабораториях объемы этанола жестко нормированы, а при большом потоке материала требуются большое количество спирта для обеспечения хорошего обезвоживания и дальнейшей пропитки парафином. Изопропиловый спирт (СН3СН(ОН)СН3) обладает всеми свойствами вторичных спиртов жирного ряда, хорошо смешивается с водой и органическими растворителями во всех соотношениях. Температура кипения изопропилового спирта (82,4°С) близка к температурам кипения этилового спирта: абсолютный спирт (78,4°С) и 96°(78,15°С). Устойчивость смесей изопропилового спирта с различными растворителями парафина к действию воды почти та же, что и у соответствующих смесей с этиловым спиртом (см. таблицу 1); смеси с метиловым спиртом менее устойчивы, смеси же с ацетоном и диоксаном расслаиваются при добавлении совсем незначительных.

Количество воды, вызывающее помутнение смеси равных частей обезвоживающего и просветляющего агентов, % таб 1.

Согласно Хаузеру [2], ткани можно переносить в парафин непосредственно из изопропилового спирта или из подогретой (50°С) смеси парафина с изопропиловым спиртом (см. ниже). Следовательно, при использовании проводки на основе изопропанола прекращается использование ксилола, хлороформа и других промежуточных сред, что значительно упрощает и удешевляет процесс. Для избежания появления артефактов после такой проводки (слабое расслоение коллагеновой ткани и небольшие изменения жировой ткани) по сравнению с классической проводкой через этиловые спирты с использованием промежуточных сред, в изопропиловый спирт рекомендуют добавлять небольшое количество неионогенных поверхностно активных веществ (например, Тритон Х15 (октилфеноксиполиэтоксиэтанол).

Схема изопропанольной проводки
1	50%-ный	водный	раствор	1 час.
	изопропилового спирта
2	Абсолютированный изопропанол			30	мин.
3	Абсолютированный изопропанол 30 мин
	.
4	Абсолютированный изопропанол			30	мин.
5	Абсолютированный изопропанол			1 час.
6	Абсолютированный изопропанол			1 час.
7	Абсолютированный изопропанол			2 час.
8	Абсолютированный изопропанол			3	час
9	Абсолютированный изопропанол			3 час.
10	Парафин	.		1	час
11	Парафин	.		3	час
12	Парафин			4 час.
Кроме этого	изопропиловый спирт		наилучшим		образом заменяет

абсолютный этиловый спирт при обезвоживании окрашенных препаратов перед просветлением. Фабричный абсолютный спирт отечественного производства очень сложно приобрести, так как он пользуется относительно малым спросом и его выпускает ограниченное количество заводов, кроме того, он может содержать высокотоксичное вещество – бензол (II класс токсичности). Абсолютный этанол зарубежного производства на порядок дороже изопропилового спирта и продается фирмами, обладающими лицензией на продажу этиловых спиртов (по причине особого государственного.

Можно предложить следующую схему обезвоживания препаратов после окрашивания:

1. 100°этиловый спирт

2. Изопропиловый спирт

3. Смесь 1:1 изопропилового спирта и ксилола

4. Ксилол или заменитель I

5. Ксилол или заменитель II

Заключение в полистерол или другую синтетическую среду.

Таким образом, изопропиловый спирт 99(%) является наилучшим заменителем этилового спирта в гистологической технике.

1.Р. Лилли Патогистологическая техника и практическая гистохимия, Издательство Мир, Москва, 1969

2. Hauser, Mikroskopie, 7, 208 (1952)

ПРОПИТЫВАНИЕ И ЗАЛИВКА

Приготовление высококачественных гистологических препаратов требует наличия равномерно тонких срезов с исследуемого объекта. Для того чтобы их получить, кусочки тканей надо пропитать и залить такой средой, которая превратила бы их в хорошо режущуюся массу.

Следует помнить, что процесс пропитывания и заливки исследуемого материала требует большой тщательности. Незнание основных принципов и несоблюдение необходимых условий может привести к тому, что объект окажется непригодным для резки или полученные срезы будут некачественными.

Наиболее употребительными для этих целей материалами являются парафин.

ЗАЛИВКА В ПАРАФИН

Этот метод широко распространен в исследовательских гистологиче лабораториях благодаря относительной быстроте заливки (в течение 1—2 после обезвоживания), возможности приготовления серийных срезов, а т тонких срезов для цитологических исследований (толщина 2—3 мкм), удоб хранения блоков и неокрашенных срезов (практически неограниченное врем недостаткам метода следует отнести значительное сжатие исследуемого матер (до 20%), вызываемое воздействием высокой температуры в проц пропитывания парафином. Богатые водой, рыхлые ткани малопригодны к зал в парафин. Известное неудобство представляет необходимость удаления пара из срезов перед их окраской. Парафин при комнатной температуре-тве гомогенное вещество. Существует несколько сортов парафина: мягкие (т

плавления 45-54С) и твердые точка плавления 58-60С).

В большинстве случаев для заливки применяют парафин с точкой плавления 54-56"С. Если резка предполагается при низкой температуре окружающей среды, то лучше применять парафин с более низкой точкой плавления (48-50°С).

Парафин ГОСТ 23683-89

Парафин-смесь высокомолекулярных углеводородов С18-С35, преимущественно алифатического нормального строения, получаемая при перегонке нефти.

Парафин не растворяется в воде, но растворяется в большинстве органических растворителей: бензине, эфире, жирных и эфирных маслах. Состав и свойства парафинов зависят от природы нефти и от способа получения этих продуктов. Температура плавления 45-52С, температура кипения 350С. Отсутствие циклических углеводородов в парафинах создает повышенное напряжение в них и делает систему хрупкой, что приводит к возрастанию прочности.

№	Наименование показателя	Норма по ГОСТ		Фактически
		П-1	П-2	П-2
1.	Внешний вид	Кристаллическая масса белого цвета
2.	Температура плавления, "С	Не ниже 54	Не ниже 52	54,4
3.	Массовая доля масла, %, не	0,45	0,80	0,64
	более
4.	Цвет, условные марки, не более	3	4	1
5.	Запах		Отсутствует
6.	Содержание бенз-альфа-пирена		Отсутствует
7.	Массовая доля серы, %, не		Отсутствует
	более
8.	Массовая доля воды, %, не		Отсутствует
	более
9.	Содержание механических		Отсутствует
	примесей
10.	Содержанием водорастворимых		Отсутствует
	кислот и щелочей

Парафин марки П-2 - высокоочищенный парафин, применяется для покрытия и пропитки гибкой упаковки пищевых продуктов, сохраняющей эластичность при пониженных температурах, а также в качестве компонентов сплавов для покрытия деревянных, бетонных, металлических емкостей, предназначенных для хранения пищевых продуктов; в производстве различных восковых составов; как компонент пластичных смазок, для получения синтетических жирных кислот; изделий медицинской техники и косметических препаратов.

Парафин нефтяной твердый высокоочищенный марки П-1, П-2 герметично упакован в целлофановые пакеты. Минимальная фасовка составляет около двадцати трех (23) кг. Гарантийный срок хранения парафинов марки П - один год со дня изготовления.

Если точка плавления парафина неизвестна, ее можно определить. Для этого расплавленный парафин насасывают в тонкий стеклянный капилляр и дают ему застыть. Затем очищают капилляр снаружи от приставшего парафина и вместе с градусником опускают в химический стаканчик с водой, которую начинают постепенно нагревать, перемешивая стеклянной палочкой. Как только парафин в капилляре начнет расплавляться, отмечают температуру, которая и укажет точку его плавления.

Следует помнить, что обычный продажный парафин часто содержит газообразные примеси, которые при заливке образуют пузырьки, придающие парафину повышенную ломкость и значительно ухудшающие качество резки материала. Для избавления от этих примесей свежий парафин следует на длительное время оставить в расплавленном виде в плоских чашках (чтобы увеличить площадь для выделения газов) при температуре 70°С (для этого можно приспособить сушильный шкаф). Можно также подвергать парафин частому расплавлению и нагреванию (до появления дыма) с последующим быстрым охлаждением.

Если парафин, несмотря на соответствующую подготовку, сохраняет жесткость, к нему следует добавить чистый пчелиный воск в количестве 2— 5%, что придаст парафину большую эластичность.

Воск пчелиный ГОСТ 21179-2000

Воски природные - жироподобные вещества животного или растительно происхождения. Воск природный состоит из сложных эфиров жирных кисл и одно- или двухатомных высших спиртов; содержит также свободн высшие спирты, углеводороды и жирные кислоты. Делятся воски н животные (пчелиный воск и др.), растительные, минеральные, вос микроорганизмов. Аморфные вещества плавятся в интервале - 40-90° термопластичны. Воски природные (натуральные) не растворяются в вод Растворяются же они в большинстве органических растворителей, эфир бензине и т.д. По составу воск представляет собой смесь церотиново кислоты, пальмитинового эфира, мириуллвого спирта и др.

Техническая характеристика воска натурального ГОСТ 21179-2000

№	Наименование показателей,	Значение показателей
п/п	размерность	По ГОСТ	Фактические
1.	Цвет	Белый, светло-жёлтый,	Тёмно-жёлтый
		тёмно-жёлтый, серый
2.	Запах	Естественный, восковой	Соответствует НД
3.	Структура на изломе	Однородная	Соответствует НД
4.	Массовая доля механических примесей, %, не	0,5	0,34
	более
5.	Показатель преломления при 75°С	1,441-1,443	1,442
6.	Кислотное число, мгКОН/г	16-20	17,4
7.	Массовая доля воды, % не более	0,5	0,34
8.	Число омыления, мгКОН/г	85-101	88,3
9.	Эфирное число, мгКОН/г	67-84	69,1
10.	Йодное число, г.йода в 100г воска	7-15	10,5
11.	Отношение эфирного числа к кислотному	3,5-4,7	3,75

Область применения: для приготовления косметических средств, полировочных мастик, водоотталкивающих пропиток для тканей, красок; при выделке кожи, а также в медицине. Воск идёт для приготовления свечей, искусственных цветов; для лепки вместо глины.

При переработке из пчелиного воска можно получить два высококачественных продукта для косметики- душистый воск и липиды. Заливка в парафин требует тщательного соблюдения двух основных условий:

1. препарат должен быть полностью обезвожен,

2. не должен содержать спирт.

Первое условие, как мы уже знаем, обеспечивается в процессе обезвоживания и уплотнения в батарее спиртов повышающейся концентрации.

В место парафина рекомендую использовать готовый коммерческий продукт ПАРАПЛАСТ или отечественный аналог ГИСТОМИКС. Histomix® (Гистомикс), в отличие от обычного парафина, является готовой средой для заливки и не требует добавления воска или какой-либо дополнительной обработки. Гранулированная форма удобна для дозирования. Histomix® (Гистомикс) при изготовлении проходит многоступенчатую очистку в антипылевых условиях, поэтому его не нужно фильтровать.

Состав включает в себя компоненты, которые значительно улучшают пропитывание тканей. Обеспечивает получение качественных срезов до 4 мкм, в том числе в сериях. Срезы легко расправляются и хорошо прилипают к стеклу.

Удаление спирта.

Для удаления спирта и подготовки к пропитыванию парафином материал обрабатывают одним из растворителей парафина, обладающим способностью вытеснять спирт. К таким веществам относятся хлороформ, бензол, толуол, ксилол, сероуглерод и др. Чаще используют хлороформ и бензол. Толуол и ксилол делают кусочки более твердыми.

Растворители парафина Лучше других растворяют парафин БЕНЗОЛ, ТОЛУОЛ, КСИЛОЛ,

ПЕТРОЛЕЙНЫЙ ЭФИР, СЕРОУГЛЕНРОД, ХЛОРОФОРМ,

ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТЫЙ УГЛЕРОД (CCI4)

Методика пропитывания.

Обезвоженные и уплотненные кусочки перекладывают из абсолютного спирта в смесь абсолютного спирта(этанол или изопропанол) и О-ксилола (1:1) на 2-3 ч, а затем в чистый ксилол, где они вначале плавают (выступая над его поверхностью), а затем по мере пропитывания постепенно погружаются.

• процессе удаления спирта ксилол меняют 2-3 раза на протяжении 1-3

• (в зависимости от свойств объекта и толщины кусочков). При величине кусочка 1 х 1 см его держат в ксилоле 30 мин. Затем, соблюдая принцип постепенного замещения ксилола парафином, помещают объект в смесь из равных частей парафина (желательно мягкого) и ксилола. Эта смесь, застывающая при комнатной температуре, при нагревании до 37°С расплавляется и приобретает жидкую консистенцию. Кусочки находятся в ксилоле - парафине при 37°С в течение 3-6 ч (при 56°С время сокращают до 30 мин -1 ч). При необходимости отсрочить дальнейшую обработку материала, можно после погружения объекта в смесь ксилола с парафином извлечь сосуд из термостата и оставить при комнатной температуре на ночь (или даже на несколько дней) в закрытом состоянии, а затем, вновь расплавив в термостате при 56°С, перенести в рядом стоящий горячий парафин для пропитывания.Излишнее пребывание объекта в растопленном ксилол -парафине ухудшает качество резания.

Для полного освобождения объекта от ксилола кусочки проводят последовательно через две-три порции расплавленного парафина. Время пребывания в парафине зависит от величины кусочков и свойств ткани. Кусочки толщиной 2-5 мм должны в общей сложности находиться в парафине 2-5 ч. Если объект хорошо обезвожен и не содержит спирта, задержка в парафине не ухудшает качество объекта даже при пропитывании в течение нескольких дней. При наличии же в кусочках остатков воды и спирта результаты обработки ухудшаются прямо пропорционально длительности излишнего пребывания объекта в расплавленном парафине. Парафин для пропитывания можно применять многократно, но при этом нужно строго следить за тем, чтобы не перепутать порции парафина. Для этого бюксы (или стаканчики) необходимо обозначить соответствующими цифрами (1, 2, 3).

ЗАЛИВКА

После окончательного пропитывания объекта его заливают расплавленным парафином, специально приготовленным для этих целей и хранящимся в термостате.

В качестве формочек для заливки используют разнообразные приспособления. Г-образные гладкие угольники изготовляют из металла (латунь, свинец, сталь). Рекомендуется применять угольники, длинная сторона которых равна 8-10 см, короткая- 3 см, высота 1,5-2 см.

Угольники кладут на отполированную металлическую или стеклянную пластину и, сдвигая углы, создают формочку нужных размеров.Бумажные коробочки изготовляют из листка плотной бумаги по схеме, представленной на рисунке,где порядок номеров указывает чередность а лини-направление сгибание листка.

Применяют также фольгу, только в этих случаях следует сразу после заливки еще в жидкий парафин погрузить часть бумажной этикетки. Удобство бумажных формочек заключается в возможности значительно варьировать их размеры, простоте маркировки (простым карандашом на стенках) и длительном хранении залитого материала. Для заливки мелких объектов можно применять часовые стекла, четырехугольные фарфоровые ванночки из-под акварельной краски и другие приспособления.

Заливку осуществляют следующим образом. Предназначенный для заливки парафин подогревают до 58—60°С и аккуратно наливают в приготовленную формочку, заполняя ее до самых краев и избегая образования пузырьков воздуха (хорошо иметь для этих целей высокую фарфоровую кружку ручкой и носиком). Затем подогревают пинцет или металлический шпатель, быстро переносят подготовленный заливке объект

• формочку с парафином и ориентируют в необходимом положении.

После этого формочку охлаждают водой (10—18°С). Если заливку

производят с помощью металлических угольников, то пластину помещают в плоскую чашку таким образом, чтобы нижняя ее поверхность не соприкасалась с дном сосуда (на стеклянные или металлические палочки). Затем осторожно наливают воду до верхних краев формы (не заливая поверхность) и дают парафину застыть. При заливке в бумажной коробочке ее постепенно опускают в сосуд с водой и оставляют плавать до полного застывания парафина.

В процессе застывания поверхность блока кратерообразно стягивается, что необходимо учитывать при выборе высоты формы. Если форма недостаточно высокая или залита не полностью и парафин лишь тонким слоем покрывает объект, то при застывании верхняя часть кусочка будет выступать из блока. Наклейку блоков производят на деревянные кубики.

Для этого из затвердевшего парафина скальпелем вырезают четырехугольный блок таким образом, чтобы объект со всех сторон был окружен слоем парафина толщиной 1-3 мм.

Затем, положив на деревянный кубик небольшой кусочек твердого парафина, расплавляют его горячим металлическим шпателем (или скальпелем), проводят этим же шпателем по нижней поверхности парафинового блока и быстро придавливают его к кубику.

МИКРОТОМЫ И РАБОТА С НИМИ

Микротом- специальное механическое устройство, предназначенное для приготовления гистологических срезов определенной толщины. Отечественная промышленность выпускает три типа микротомов:

1. Санный (МС Slide 2003 PFM ГЕРМАНИЯ) -для получения парафиновых и целлоидиновых срезов;

2. Для парафиновых срезов — предназначенный для получения серийных срезов материала, залитого в парафин;

3. Замораживающий — микротом, имеющий специальное устройство для замораживания объекта, позволяющее резать нефиксированный, свежий материал.

Санный микротом Slide 2003 PFM (Германия)

Прибор получил название благодаря тому, что нож и механизм подачи с зажимом для блока (объектодержателем) движутся на специальных салазках.

Основные части микротома: станина, механизм микро-подачи, механизм подъема, зажим для блоков (объектодержатель), ножевые салазки с ножедержателем.

Станина — массивная, чугунная основа, на которой монтируются все остальные узлы (1). В верхней части имеется паз для перемещения ножевых салазок, несущих ножедержатель (2). На боковой поверхности расположены наклонные направляющие (З) для перемещения салазок с механизмом подъема.Механизм подъема состоит из трехгранной призмы (4), вставленной в специальную оправу (5), снабженную винтом для подъема призмы и рукояткой для ее закрепления в нужном положении. Оправа в свою очередь прочно прикреплена к салазкам, несущим механизм подъема.

Зажим для блоков (рамочный) состоит из внутренней (предназначенной для укрепления блока) и наружной рамок (б). Система рукояток и винтов позволяет изменять положение рамок в продольном и поперечном направлениях. От основания зажима отходит штифт, при помощи которого зажим для блоков вставляют в специальное гнездо, имеющееся в трехгранной призме.Фиксирование на нужном уровне производят специальной рукояткой.

Ножевые салазки (7)-массивные устойчивые салазки, снабженные ручкой для передвижения и несущие на себе ножедержатель (8), который укрепляют на салазках специальной рукояткой, позволяющей менять горизонтальный угол расположения ножа. Сам же зажим снабжен

подвижной цилиндрической втулкой (9), перемещение которой с помощью рычажка меняет угол наклона ножа.

Механизм микроподачи—наиболее сложный узел микротома. Он состоит из стержня (10), соединенного жестко с тягой (несущей на своем конце собачку), храповика и микровинта.

Автоматическая микроподача блока осуществляется следующим образом.При каждом обратном (холостом) ходе ножа ножевые салазки толкают стержень микроподачи и перемещают его. Это в свою очередь вызывает перемещение тяги, которая с помощью собачки поворачивает храповик. Вращение его через конические шестеренки передается микровинту (11), который через разъемную гайку (12) перемещает по наклонным направляющим снизу вверх салазки с зажимом для блока.

Система тяга- стержень каждый раз с помощью специальных пружин возвращается в исходное положение. Следовательно, чем больше стержень микроподачи выдвинут навстречу ножевьим салазкам, тем большим окажется его шаг (а соответственно, и поворот храповика), тем выше переместится блок и тем толще будет срез. Благодаря тому, что стержень имеет микрометрическую шкалу и специальный зажим, позволяющий менять его положение, можно точно регулировать степень подачи блока.

Так как с каждым срезом блок поднимается все выше, то периодически нужно отсоединять микровинт от разъемной гайки и опускать салазки с механизмом подачи в крайнее нижнее положение.

Помимо описанной конструкции микротома, существуют и другие. Имеются также варианты способа подачи блоков и устройства зажимов для них. Однако, несмотря на существующее разнообразие моделей микротомов, все они имеют общие принципы устройства, знание которых позволит успешно освоить их эксплуатацию.

Микротом для парафиновых срезов (МПС-2)

Прибор состоит из основания, приводного механизма, механизма микроподачи, объектодержателя, ножедержателя с механизмом подачи транспортной ленты, транспортера. Основание-литая чугунная плита, на которой смонтированы все узлы прибора. Приводной механизм состоит из маховика, соединенного с кривошипным валом, несущим косозубую шестерню, рычагов, кривошипа, собачки и кареток (для вертикального и горизонтального перемещения объектодержателя). При повороте маховика насаженная на вал косозубая шестерня через парную с ней шестерню передает вращение кривошипу, от которого движение передается рычагу, качающему рычажок с укрепленной на нем собачкой. Благодаря тому, что вал имеет форму кривошипа, он при вращении маховика одновременно сообщает возвратно-поступательное движение (по вертикальным направляющим) каретке подъема, имеющей в свою очередь горизонтальные направляющие для каретки подачи, несущей на себе

объектодержатель. Совершая движение по вертикали, каретка подъема через водило приводит в действие механизм подачи транспортерной ленты.

Механизм микроподачи состоит из храповика, дифференциального механизма, микровинта, лимба, косозубой передачи и кулачка.

При повороте вала описанный выше приводной механизм с помощью собачки поворачивает на определенное число зубьев храповик (10), на оси которого посажено зубчатое колесо (11), передающее через шестерню вращение микровинту. Располагаясь в горизонтальной плоскости, винт перемещает каретку подачи объектодержателя (8).

Установку толщины срезов производят путем поворота лимба (12) (на заданное число делений), вращение оси которого через косозубую передачу передается кулачку, регулирующему величину поворота храповика, т. е. величину подачи каретки с объектодержателем. Объектодержатель-винтовой зажим, вмонтированный в шаровую оправу каретки подачи объектодержателя. Шарнирный механизм позволяет придавать блоку любое нужное положение. Фиксацию объектодержателя производят специальной рукояткой.

Ножедержатель-массивная чугунная подставка, имеющая две вертикальные стойки, снабженные держателями, позволяющими придавать ножу нужный угол наклона, отсчитываемый по шкале, расположенной на боковой поверхности стойки (цена деления шкалы 5°). Фиксацию ножа производят винтами.

В переднезаднем направлении ножедержатель перемещается по специальным направляющим и закрепляется рукояткой.

Механизм подачи транспортерной ленты: через стойку ножедержателя пропущена ось, на которую между стойками насажен барабан для транспортерной ленты, а снаружи- храповик . С помощью кронштейна, вставленного в специальное гнездо, транспортерная лента натягивается между барабаном и роликом кронштейна и закрепляется рукояткой. Когда при повороте маховика микротома происходит движение каретки подъема, храповик автоматически через специальное водило, кулачок и собачку поворачивается и передвигает ленту транспортера на заданное расстояние. для регулировки шага храповика на кулачке нанесена шкала с ценой деления 5мм.

Правила резания на микротоме Общие сведения.

Предпосылкой для получения хороших гистологических срезов служит правильный выбор угла наклона ножа и угла резания .

Под углом наклона понимают угол, образуемый нижней поверхностью ножа с плоскостью резания. Наилучшим считается такой угол наклона, при котором плоскость заточки ножа расположена параллельно верхней поверхности блока. Обычно он равен 13-15°. Если нож установлен так, что угол наклона больше оптимального, то срез будет крошиться, если меньше -резка невозможна, так как лезвие ножа будет лишь скользить по поверхности блока.

Под углом резания подразумевают угол между длинной осью ножа и воображаемой линией, идущей через центр блока параллельно движению салазок, несущих нож. Величина угла резания зависит от свойств обрабатываемого материала: чем он мягче, тем угол меньше, и, наоборот, чем тверже, тем угол больше. При косом расположении ножа уменьшается сопротивление его режущего края поверхности блока, что облегчает резку мягких блоков. Максимальный угол резания равен 90°, минимальный - 20—30°.

Способ приготовления гистологических срезов зависит от вида заливки и свойств самого материала.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ СРЕЗОВ ИЗ ПАРАФИНОВЫХ БЛОКОВ

Резание.

Наклеенный на деревянную колодку парафиновый блок прочно закрепляют в зажиме микротома, расположив длинной осью параллельно длиннику микротома. Затем, установив необходимый угол резания и правильный угол наклона ножа, его прочно закрепляют винтовыми зажимами и располагают над блоком. После этого, регулируя винтами, механизм подачи, блок устанавливают таким образом, чтобы верхняя его плоскость находилась в горизонтальном положении и не доходила до лезвия ножа на 0,5-1 мм. Когда предварительная подгонка блока к ножу закончена, устанавливают микрометрическую шкалу на получение толстых (25-30 мкм) срезов и движением ножевых салазок начинают подавать блок вверх до получения с него первых полных срезов. Затем производят моделирование блока:срезают скальпелем избыточный парафин, оставляя вокруг залитого объекта слой не более 2-З мм, и придают блоку прямоугольную форму. После этого устанавливают микрометрическую шкалу на нужную толщину среза и приступают к окончательной резке материала.

Следует помнить, что перемещение ножевых салазок вдоль рельсового пути нужно производить плавно и без излишних усилий. Нельзя

надавливать на рукоятку сверху, так как это приводит к вытеснению слоя масла, находящегося между скользящими поверхностями, и опусканию ножа, вследствие чего срезы получаются неравномерными. движение микротомным ножом в момент прохождения над блоком надо производить быстро.

Обучающимся лаборантам лучше начинать с приготовления гистологических срезов толщиной 14-16 мкм и лишь постепенно, по мере освоения техники резки, уменьшать толщину срезов.

Правильно залитые небольшие кусочки органов и тканей при оптимальном температурном режиме в помещении режутся хорошо, и срез, как правило, ложится на нож в расправленном состоянии (угол резания прямой). При резке больших блоков и твердого материала срезы часто закручиваются. Однако этого можно избежать путем придерживания и приподнимания среза кисточкой за передний его край в процессе резки. Нужно следить, чтобы срез не был прижат к ножу, так как при этом

происходит его приклеивание и повреждение. Готовый срез осторожно снимают с ножа влажной кисточкой (в направлений от спинки к лезвию) и переносят либо на подготовленное предметное стекло, либо в чашку с теплой (З5-40°С) дистиллированной водой. Воду предварительно кипятят, чтобы предупредить появление на нижней поверхности срезов пузырьков воздуха (который может быть растворен в воде), мешающих равномерному приклеиванию срезов к стеклу. Помещают срезы на воду (предметное стекло) обязательно поверхностью, прилежащей к ножу, определить которую можно по характерному блеску (верхняя сторона всегда матовая).

При резке надо следить, чтобы волоски от кисточки не попадали под режущий край ножа, так как это приводит к повреждению лезвия. Для ряда исследований необходимо получение серийных срезов. Очень важно не перепутать очередность серийных срезов при Наклеивании на предметное стекло. для этого ленту срезов разрезают скальпелем на отдельные фрагменты длиной около % предметного стекла и укладывают всегда в определенном порядке вдоль или поперек стекла . В зависимости от величины объекта и размера предметного стекла на одном стекле может разместиться различное количество срезов (от 2-4 до 25-30).

Возможные погрешности при изготовлении парафиновых срезов для того чтобы получить хорошие гистологические срезы, необходимо уметь своевременно распознать и устранить причину, ухудшающую качество срезов.

Ошибки.

Наклеивание.

Для того чтобы парафиновые срезы можно было подвергнуть дальнейшей обработке, их необходимо наклеить на предметное стекло в расправленном положении. Существует несколько методов наклеивания срезов, но наиболее широко распространено приклеивание при помощи

белка с глицерином.

Приготовление раствора. К белку из свежего куриного яйца добавляют равное по объему количество химически чистого глицерина и хорошо взбалтывают (или взбивают). Приготовленный раствор фильтруют через влажный складчатый бумажный фильтр в чистый флакончик. Во избежание гниения белка к фильтрату добавляют 2—З маленьких кусочка (с пшеничное зерно) тимола или формалин (1:100). В хорошо закрытом сосуде раствор сохраняется длительное время.

Подготовку предметных стекол к наклеиванию следует произвести до начала резки парафинового блока на микротоме, поместив на тщательно очищенную поверхность стеклянной палочкой небольшую каплю раствор белка с глицерином и растерев ее до получения равномерного слоя.

Растирание можно производить пальцем (предварительно протерев его ваткой, смоченной эфиром) или тонкой чистой льняной тряпочкой. Приготовив предметные стекла, приступаю к резке парафинового блока (см. выше).

Существует несколько способов расправления и наклеивания срезов.

1.Если срезы были перенесены для расправления в теплую воду, то смазанное белком с глицерином предметное стекло подводят в наклонном положении под плавающие срезы, натягивают их на стекло с помощью кисточки или препаровальной иглы и придают им правильное положение. Срезы следует располагать несколько эксцентрично, чтобы один конец предметного стекла был более свободен (при таком размещении остается больше места для нанесения обозначений и требуется меньшее количеств реактивов при обработке стекол в стаканчиках).

Затем удаляют излишнюю воду (наклонив стекло и осторожно придерживая срезы за парафиновую каемку), кладут стекла на планшеты и помещают в термостат или сушильный шкаф (при 42-45°С) на 24 ч, где и происходит окончательное высушивание и приклеивание срезов. Можно высушивать и при комнатной температуре, предохраняя при этом срезы от запыления, но тогда лучше выдерживать их 36-48 ч.

Так же возможно использовать специальную водяную баню, которая предназначена для нагрева и поддержания стабильной температуры водной среды при расправлении гистологических срезов. Методика расправление срезов следующая: сделанный срез на микротоме переносят на поверхность подогретой воды в емкости термостатируемой водяной бани. Расправившийся срез с помощью предметного стекла вылавливают на его поверхность. Далее стекло помещают для сушки или на специальный термостатируемый столик или в обычный термостат с температурой

+37/+38C

2.Если срезы перенесены с ножа непосредственно на смазанное белком с глицерином предметное стекло, то их можно наклеивать по-разному. Влажный способ. На стекло с помощью пипетки наносят несколько капель прокипяченной дистиллированной воды и получают плавающие срезы.

Затем стекло осторожно подогревают над спиртовкой и добиваются полного расправления срезов. При этом следует избегать перегревания, так как расплавление парафина приводит к повреждению среза.

При определенном навыке степень нагрева довольно легко определить, прикладывая нижнюю поверхность стекла к тыльной поверхности кисти (температура стекла не должна вызывать ощущения жжения). Для этого способа расправления существуют специальные электрические приборы. Значительная рабочая поверхность прибора (250 х 375 мм) позволяет располагать на столике одновременно до 45 стекол. Прибор питается от сети переменного тока (напряжение 127 или 220 В). Столик ставят рядом с микротомом. Перед началом резки снимают крышку, включают прибор в сеть.

На покрытые белком предметные стекла наносят несколько капель дистиллированной воды, кладут на столик. Сделанный срез кисточкой переносят на стекло. После его расправления удаляют излишнюю воду, вновь кладут стекло на столик до высыхания, после чего стекло со срезом перекладывают на стол и защищают от пыли до окраски.

Сухой способ. Плоской (не слишком мягкой) кисточкой прижимают один край среза к предметному стеклу, затем осторожно проводят по всему срезу, расправляя и раскручивая его. После этого срез прижимают кисточкой к стеклу тая, чтобы между его нижней поверхностью и стеклом не оставалось пузырьков воздуха, и быстро подогревают над слабым пламенем спиртовки (не перегревать!). В результате коагуляции белка срез прочно приклеивается к предметному стеклу и может быть сразу подвергнут дальнейшей обработке без подсушивая.

Недостаток сухого наклеивания в том, что тонкие и нежные срезы легко повреждаются и плохо расправляются, поэтому оно применимо далеко не всегда.

В тех случаях, когда нежелательно наличие белково-глицеринового слоя, срезы можно наклеивать с помощью дистиллированной воды или 30% спирта. При этом способе предметные стекла должны быть обезжирены особенно тщательно, так как в противном случае вода неравномерно распределится по стеклу и срез плохо приклеится. Способ наклеивания довольно прост: на стекло наносят воду (или 30% спирт) и на нее кладут срезы блестящей стороной книзу; затем нагревают, расправляют, удаляют воду и сушат, как описано выше.

Качество приклеивания срезов определяют, рассматривая их со стороны стекла, которое держат в наклонном положении. Если срезы кажутся матовыми, то приклеивание хорошее, если имеются участки, отсвечивающие, как зеркало, то между срезом и стеклом находится слой воздуха и в этом месте приклеивание не произошло. Такие срезы при дальнейшей обработке легко соскальзывают со стекла. Обычно воздушная прослойка появляется при недостаточной чистоте предметного стекла или слишком низкой температуре сушильного шкафа. Предотвратить соскальзывание таких срезов можно путем целлоидиновой защиты.

Примечание.

Пребывание срезов в теплой воде необходимо сократить до минимума, так как иначе могут произойти набухание соединительной ткани (особенно при фиксации в жидкостях, содержащих трихлоруксусную и пикриновую кислоты), растворение и вымывание некоторых веществ, входящих в состав тканей.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА СРЕЗОВ К ОКРАШИВАНИЮ

Депарафинирование срезов

Парафиновые или срезы перед окрашиванием освобождают от парафина с помощью любого его растворителя - бензола, толуола, ксилола, бензина. Особенно тщательно удаляют парафин перед исследованием ткани в поляризационном микроскопе, так как парафин обладает двоякопреломляющим свойством.

Депарафинирование осуществляют по следующей схеме.:

Ксилол 1	10-15 мин., можно в термостате при 37 С
Ксилол 2	3-5 мин.
Спирт 100% 1	1-2 мин
Спирт 100%-2	ополоснуть
Спирт 96%-1	ополоснуть
Спирт 96%-2	ополоснуть
Дистиллированная вода	2 смены

После депарафинирования 100 150 препаратов реактивы нужно менять. Депарафинированные препараты готовы к окрашиванию сразу же после промывания в дистиллированной воде, но во избежание отклеивания срезов, особенно при окраске по Ван-Гизону, их лучше подсушить на воздухе. Если окрашивание производят не сразу, то депарафинированные и высушенные препараты аккуратно, чтобы не повредить срезы, складывают в коробки и окрашивают по мере необходимости.

ЗАМЕЧАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ ОКРАШИВАНИЯ

При окраске водными красителями срезы переносят в краситель из дистиллированной воды, а при окраске спиртовыми - из соответствующего раствора спирта. После того как препарат приобретает интенсивную окраску, его промывают в воде или спирте для удаления избытка красителя (дифференцировка), контролируя этот процесс под микроскопом.

Срезы тканей после целлоидиновой и парафиновой заливки, а также полученные на замораживающем микротоме окрашивают в широкогорлых бюксах или на часовых стеклах. Одновременно окрашивают несколько срезов, промывают, дифференцируют и т.д. каждый срез отдельно.

Препараты можно помещать в красящий раствор в специальных контейнерах, предназначенных для одновременного окрашивания большого количества стекол. Если препаратов немного, то рациональнее краситель наносить непосредственно на срез по каплям с помощью пипетки. Остатки красителя можно слить в склянку и использовать

повторно. Д. Кисели (1962) предлагал накрывать при этом срезы стеклянным колпаком, а для увлажнения среды оставлять под колпаком смоченную водой вату.

ОКРАШИВАНИЕ СРЕЗОВ ДЛЯ ОБЗОРНЫХ ЦЕЛЕЙ

Различают методы окраски для обзорных целей, применяемые для получения общего представления о морфологии ткани или органа, и специальные, предназначенные для выявления определенных элементов клетки или ткани (например, комплекса Гольджи, митохондрий, эластических волокон соединительной ткани и т. д.).

Ниже рассматриваются лишь некоторые методы окрашивания для обзорных целей. Суть их обычно заключается в том, что при этом окрашиваются ядра и каким-то контрастным красителем — цитоплазма.

Ядерные (основные) красители. для окрашивания ядер используются гематоксилин, кармин, сафранин и другие основные красители. Существует несколько способов приготовления растворов гематоксилина. Наиболее распространенным является гематоксилин Эрлиха.

Гематоксилин Эрлиха.

Для его приготовления 2,0 г гематоксилина растворяют в 100 мл 96% спирта и к полученному раствору добавляют 100 мл дистиллированной воды, 100 мл глицерина, 3,0 г калийных квасцов и 10 мл ледяной уксусной кислоты. Все ингредиенты нужно добавлять в указанной последовательности. Полученный раствор необходимо поставить на свету

• при доступе воздуха не менее чем на 15 дней с тем, чтобы гематоксилин успел окислиться в гематеин, который и является красящим веществом. Банку с раствором при этом накрывают бумажным колпачком или сложенной в несколько раз марлей. Гематоксилин Эрлиха окрашивает ядра в синий цвет. Его используют при окрашивании срезов гематоксилин-эозином.

Железный гематоксилин Гейденгайна

окрашивает в черный цвет не только ядра, но и митохондрии, темные диски скелетной и сердечной мышечной ткани и другие структуры. для его приготовления 1 г гематоксилина растворяют в 10 мл 96% спирта, добавляют 90 мл дистиллированной воды и оставляют созревать на срок не менее 4 нед. Перед окрашиванием срезы протравливают в течение 2—12 ч в 2,5% растворе железоаммиачных квасцов. Раствор квасцов получают за счет 4-кратного разведения исходного 10% раствора, для приготовления которого используются кристаллы квасцов только фиолетового цвета. После промывания в дистиллированной воде срезы окрашивают в течение 1—36 ч раствором гематоксилина, разведенным вдвое по сравнению с исходным. В зависимости от исследуемого материала можно использовать

• большие разведения красителя. Окрашенный срез ополаскивают дистиллированной водой и дифференцируют под контролем микроскопа в растворе железоаммиачных квасцов. После этого срезы промывают в водопроводной воде не менее 30 мин при частой смене воды.

Железный гематоксилин Вейгерта

готовят в виде двух основных растворов - раствора Вейгерта 1 и раствора Вейгерта 2. Раствор Вейгерта 1 представляет собой 1% раствор гематоксилина в 90% спирте (1 г гематоксилина на 100 мл спирта). Раствор Вейгерта 2 имеет следующий состав: официальный раствор хлорида железа 4 мл, 1 мл концентрированной хлористоводородной кислоты (плотность 1,15-1,19) и 95 мл дистиллированной воды. Официальный раствор хлорида железа FeCI3 - это 50% раствор водного (FеСI3* 6Н20). Перед употреблением смешивают равные объемы основных растворов. Основные растворы хранятся 3-4 мес. Смешанный раствор можно применять лишь несколько дней. Время окрашивания 1-5 мин. Затем следует промывка водопроводной водой. Срезы можно дифференцировать 0,1% раствором соляной кислоты в 70% спирте, после чего их тщательно промывают водопроводной водой. Железный гематоксилин Вейгерта должен окрашивать ядра в черный цвет. Если они приобретают коричневый цвет, то это свидетельствует о порче красителя.

Квасцовый кармин приготовляют, растворяя 3-5 г аммиачных квасцов в 100 мл дистиллированной воды при нагревании, и добавляют 1 г кармина. Раствор кипятят 15 мин, охлаждают, фильтруют и добавляют 1 мл формалина. Время окрашивания -0,5-24 ч, дифференцировка в дистиллированной воде проводится до прекращения отдачи красителя. Ядра окрашиваются в ярко-красный цвет. Окраску кармином можно проводить после импрегнации серебром или при выявлении железа.

Сафранин является прекрасным ядерным красителем, особенно для материала, фиксированного в растворах, содержащих осмий или хром. 10 г чистого сафранина или сафранина «С-ехtrа» (качество красителя имеет очень большое значение) растворяют в смеси 155 мл 96% спирта со 145 мл дистиллированной воды. Из полученного таким образом основного раствора перед употреблением берут 20 мл и добавляют 80 мл 50% спирта. Время окрашивания 24 ч. После ополаскивания в дистиллированной воде срезы дифференцируют, контролируя под микроскопом в 0,1% растворе хлористоводородной кислоты в абсолютном спирте. Затем следует промывка абсолютным спиртом, просветление в ксилоле, заключение в бальзам.

Сок черники

Свежие чистые ягоды черники разминают в фарфоровой ступке, смешивают с равным объемом 96 % спирта, настаивают 1-2 сут и фильтруют. Перед окрашиванием часть раствора разводят равным количеством 2 % водного раствора алюмокалиевых квасцов и добавляют 2-3 кристаллика тимола.

Продолжительность окрашивания 5—7 мин. Затем следуют промывание в дистиллированной воде, дифференцировка в солянокислом спирте, промывание в дистиллированной воде, обезвоживание, просветление и заключение.

Результат: ядра темно-фиолетовые.

Кислые красители.

Эти красители не являются избирательно цитоплазматическими. Красители для цитоплазмы подбирают таким образом, чтобы их цвет хорошо контрастировал с окраской ядер. Для до окрашивания цитоплазмы после окраски ядер гематоксилином чаще всего используется 1% водный раствор эозина. Для срезов, окрашенных кармином, используют раствор пикриновой кислоты, полученный путем разведения водой насыщенного раствора пикриновой кислоты в отношении 1:3 (при комнатной температуре в 100 мл воды растворяется примерно 1,2 г пикриновой кислоты, следовательно, для получения насыщенного раствора следует взять чуть больше этого количества пикриновой кислоты). Время окрашивания 2—5 мин. Цитоплазма клеток и эритроцитьи красятся в желтый цвет.

Методика окрашивания срезов гематоксилин - эозином.

Эта методика наиболее часто применяется и поэтому должна быть описана более детально. Этим методом можно окрашивать целлоидиновые срезы, депарафинированные, парафиновые или замороженные срезы. Далее срезы переносят в дистиллированную воду. Целлоидиновые срезы переносят из одного бюкса в другой с помощью препаровальной иглы с загнутым концом. Депарафинированные и замороженные срезы можно окрашивать на предметном стекле, наливая или сливая соответствующие растворы. Растворы красителей при этом можно сливать обратно для повторного использования.

Порядок окрашивания срезов гематоксилин - эозином следующий:

1. срезы переносят в дистиллированную воду;

2. окрашивают гематоксилином Эрлиха 2-5 мин;

3. промывают в дистиллированной воде;

4. затем промывают в водопроводной воде 3-5 мин;

5. осуществляют контроль под микроскопом;

6. дифференцируют 1% раствором хлористоводородной кислоты в 70° спирте 1—2 с;

7. быстро переносят срезы в водопроводную воду на 30 мин при частой смене; в водопроводной воде вишневая окраска ядер сменяется синей;

8. осуществляют контроль под микроскопом; если хроматин и ядрышко видны недостаточно четко, то дифференцировку следует повторить (срезы можно смотреть под большим увеличением, накрыв их покровным стеклом);

9. промывают в дистиллированной воде;

10. 1% водный раствор эозина 0,5-1 мин;

11. промывают в дистиллированной воде (и дифференцируют, так как вода смывает эозин); время промывки контролируют по цвету среза;

12. проводят обезвоживание, осветляют в ксилоле, заключают в бальзам. В

спиртах эозин также отмывается, так что проводить срезы по спиртам следует быстро. Время окрашивания в гематоксилине нужно установить на первых 2 –3 срезах и затем все срезы данного блока окрашивать одинаково.

Дифференцировку в растворе хлористоводородной кислоты в спирте можно не проводить, но в этом случае структуры ядра будут менее четкими и в цитоплазме может быть синеватый фон.

ПРОСВЕТЛЕНИЕ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ СРЕЗОВ

Одним из основных условий, определяющих пригодность гистологических препаратов к микроскопическому исследованию, является их прозрачность. Кроме того, препараты должны быть защищены от высыхания и загрязнения. Все это обеспечивается просветлением и заключением в специальные среды, которые можно подразделить на смешивающиеся с водой (глицерин, гуммиарабик, поливиниловый спирт, желатин) и не смешивающиеся с водой (ксилол, толуол, их смеси с фенолом, эфирные масла).

Смешивающиеся с водой просветляющие вещества одновременно являются средой для заключения и приготовления постоянных препаратов.

Заключение в среды, смешивающиеся с водой

Из этих сред чаще применяют глицерин-желатинИспользуют также чистый глицерин, однако этот метод не позволяет приготовлять постоянные препараты.

Р. Лилли рекомендует для этих целей гумми-сироп Апати:

чистый гуммиарабик 50г., сахар-рафинад 50г, дистиллированная вода 50 мл.

Смесь растворяют на водяной бане при постоянном помешивании, затем добавляют 0,5г тимола.

Глицерин—желатин по Кайзеру в модификации Маллори.

Замочить 40 г желатина в 210 мл дистиллированной воды на 2 час. Добавить 250 г глицерина и 5 мл расплавленного фенола. Осторожно нагревать при постоянном перемешивании 10-15 мин, пока смесь не станет однородной. Хранить в холодильнике при 0-5° и перед употреблением расплавлять. Маллори отмечает, что фенол оказывает разрушающее действие на препараты, окрашенные квасцовым гематоксилином. Фенол можно заменить нескольким кристалликами тимола.

Среды, смешивающиеся с водой (кроме глицерина), предварительно нагревают на водяной бане, капают нагретой стеклянной палочкой или пипеткой на расправленный срез, слегка подсушивают и покрывают чистым и

сухим покровным стеклом. Чистой стеклянной палочкой или обезжиренным пальцем слегка прижимают покровное стекло. При этом излишки среды выдавливаются и их аккуратно удаляют чистой тканью.

Для длительного хранения препаратов, чтобы избежать их высыхания, многие авторы рекомендуют окантовывать покровное стекло тонким слоем парафина или целлоидина. Однако опыт показывает, что заключенные в глицерин-желатин препараты и без окантовки хорошо сохраняются свыше 10 лет.

Просветление препаратов и заключение в среды, не смешивающиеся с водой

Срезы или наклеенные на стекло, препараты тщательно обезвоживают в спиртах (70 %, 96 % и 100 %), а затем помещают в любые из просветляющих веществ. Установлено, что для разных исследований предпочтительнее то или иное просветляющее вещество. Так, при окраске по Нисслю и методу Грам-Вейгерта лучшим, просветляющим и одновременно дифференцирующим средством является анилиновое масло, но для просветления препаратов при окраске по Ван-Гизону использование недопустимо. Наиболее распространенными и индифферентными по отношению к красителям веществами являются толуол и ксилол, а также их смеси с фенолом (кристаллический фенол расплавляют в термостате при +56°С и смешивают с ксилолом в пропорции 1:4 или 1:6).

Хорошо обезвоженные в спиртах и просветленные в карбол - ксилоле, а затем в чистом ксилоле препараты готовы к заключению в специальные смолы. С этой целью применяют смолы тигельного происхождения - бальзамы (канадский, пихтовый и сибирский кедровый). Все они хорошо растворяются в толуоле и ксилоле.

Метод растворения: в склянку с сухой смолой заливают толуол, который постепенно растворяет верхние слои смолы Процесс можно ускорить, если склянку поместить в термостат при 37-40°С. Полученный густой раствор сливают в другую банку и добавляют новую порцию толуола, одновременно помешивая раствор и доводя до консистенции жидкого меда. Слишком жидкий раствор по мере испарения толуола вновь густеет. Приготовленный бальзам хранят в плотно закрытой посуде.

В практической патоморфологии широко используют синтетическую пластмассу - полистирол. Способ применения этого пластического материала предложен Д. С. Саркисовым и подробно изложен в руководстве Г. А. Меркулова «Курс патолого-гистологической техники» (1969). Полистирол хорошо растворяется в ксилоле и толуоле, прозрачен и быстро затвердевает под предметным стеклом, образуя тончайшую пленку. Mетод растворения тот же, что и для смол растительного происхождения. Однако со временем полистирол становится хрупким, в пленке появляются трещины, что затрудняет микроскопическое исследование и совершенно неприемлемо для микросъемки. Для предотвращения этих недостатков в 30% раствор полистирола в ксилоле добавляют пластификатор, придающий пластичность и гибкость, устраняя все недостатки полистирола. В настоящее время в качестве

пластификатора используют дибутилфталат, широко применяемый в электронной микроскопии. Существует несколько вариантов приготовления полистирола для заключения препаратов:

1. 94 мл 30% раствора полистирола в ксилоле смешивают с 6 мл дибутилфталата;

2. смесь, состоящую из 100 г полистирола, 100 мл ксилола и 12 мл дибутилфталата, растворяют при 22°С или в термостате при 37 °С, периодически перемешивая.

Готовую синтетическую смолу хранят в плотно закрытой посуде. Технология заключения срезов та же, что и при приме

Приготовление гистологического препарата

По способу приготовления различают следующие виды гистологических

препаратов: срезы тканей органов (толщиной от 5 мкм и более); мазки (крови, костного мозга и т.д.) и отпечатки (например, селезенки); пленочные или тотальные препараты (брюшины, мягкой мозговой оболочки). Чаще всего используются срезы. В этом случае приготовление препарата включает шесть этапов:

1.Взятие и фиксация материала

Из исследуемого органа вырезают небольшие кусочки (0.5x1 х1 см) и погружают их в фиксатор (формалин, метанол и др.) - обычно на 24ч.

Фиксация производится для предупреждения процессов аутолиза (самопереваривания) тканей. Это достигается путем денатурации (коагуляции) белков фиксирующим агентом. После фиксации образцы промывают проточной водой в течение нескольких часов (для удаления остатков фиксатора).

2.Обезвоживание (дегидратация)

Предварительно образцы обезвоживают (иначе гидрофобный уплотнитель не сможет проникнуть в ткань). Для этого их "проводят” по батарее растворов этилового спирта с возрастающей концентрацией: 70%, 80%, 96% и 100% - до 24ч (в зависимости от размеров образца) в каждом растворе.

3. Уплотнение (заливка в парафин)

Образцы помещают в смесь ксилол-парафин, затем - в жидкий парафин на 1-2 ч при 52-56°С; дают парафину, остывая, затвердеть; вырезают из него блок с заключенным образцом и закрепляют на деревянном кубике.

4. Приготовление срезов

Кубики вставляют в объектодержатель специального прибора - микротома, используемого для приготовления срезов. Микротомный нож направляемый под углом к поверхности парафинного блока срезает с него тонкий слой - срез задан-ной толщины. Срезы помещают на поверхность теплой воды для их расправления, а затем - на предметное стекло.

5.Окрашивание срезов. Перед окрашиванием образцы освобождают от парафина, “проводя” по батарее растворителей: ксилол, этиловый спирт 100% - 80%-60%, вода (по 2-5 мин.).

Применяемые в гистологической технике красители подразделяют на 4 типа: кислые, основные, нейтральные и индифферентные.

Кислые красители - это кислоты и кислые соли. Наиболее используемые

красители данного типа - эозин (имеет ярко-розовый цвет) и кислый фуксин. Структуры, имеющие средство к кислым красителям и поэтому окрашиваемые ими, называются оксифильными. В таких структурах должны содержаться основные группы. Как правило, оксифилией отличаются белки.

Основные красители - эти красители по своей химической природе являются основными солями. К ним, в частности, относят гематоксилин, толуидиновый синий и кармин. Структуры, красящиеся основными красителями, называются базофильными. Это структуры, богатые органическими кислотами - ядра и рибосомы клеток (содержат много нуклеиновых кислот), а также аморфный компонент межклеточного вещества (содержит гиалуроновую кислоту и ряд других кислых субстратов).

Нейтральные красители - это смеси основного и кислого красителей. Каждый из этих компонентов окрашивает “свои” структуры. Но есть и структуры, называемые нейтрофильными, которые окрашиваются сразу обоими веществами (например, специфические гранулы нейтрофильных лейкоцитов).

Индифферентные красители - это красители, имеющие гидрофобную природу. Они являются водонерастворимыми и липофильными - Судан III, судан IV. Проникая в клетки, судан III растворяется в жировых и липидных каплях (если таковые имеются) и тем самым окрашивает их в ярко-оранжевый цвет.

Окраска гематоксилином и эозином - это наиболее распространенный способ окраски. В нем используются основные и кислые красители. Поэтому выявляются почти все клетки и многие неклеточные структуры. Причем ядра клеток, благодаря своей базофилии, окрашиваются гематоксилином в фиолетовый цвет, цитоплазма, проявляя оксифилию, красится эозином в розовый цвет.

6.Заключение срезов в консервирующую среду

Окрашенный препарат опять обезвоживают (проводя по батарее спиртовых растворов с возрастающей концентрацией), затем просветляют (в карбол-ксилоле и ксилоле) - для удаления лишней краски. На препарат наносят каплю консер-вирующей среды (например, канадского бальзама) и накрывают покровным стеклом. При этом указанная среда должна иметь такой же коэффициент преломления света, как и стекло.

Устройство микроскопа и их разновидности. Световой микроскоп имеет три системы: оптическую, осветительную и механическую.

Оптическая система микроскопа включает объектив и окуляр.

Объектив (5) - это система линз, которая присоединяется к тубусу (7) снизу и непосредственно направляется на объект. Обычные увеличения объектива: х8, х20, х40 (сухие объективы), х90 (иммерсионный объектив).

Окуляр (6) вставляется в тубус сверху. Применяются окуляры с увеличением х7, х10, х15.

Результирующее увеличение микроскопа - это произведение увеличений объектива и окуляра, например: 20x10=200 раз.

Таким образом, функция оптической системы - формирование увеличенного изображения объекта на сетчатке глаза наблюдателя.

2.Осветительная система микроскопа включает источник света, зеркало, диафрагму и конденсор.

Источник света (1) может быть встроен в микроскоп либо находиться вне микроскопа.

Зеркало (2) собирает лучи от источника и направляет их на препарат снизу. Диафрагма (3) представляет собой систему непрозрачных пластинок с

отверстием посередине. Она ограничивает световой поток, падающий на препарат.

Конденсор (4) состоит из линз, которые фокусируют лучи света на препарате. Поднимая и опуская конденсор (с помощью винта), можно настраивать фокусировку лучей. Иногда диафрагма вмонтирована в конденсор.

3.Механическая система микроскопа - тубус (7), штатив (8), колонка (9) и

предметный столик (10).

С колонкой связаны макро- и микрометрические винты.

Они поднимают и опускают колонку с тубусом для фокусировки изображения объекта на сетчатке глаза наблюдателя.

Предметный столик на многих микроскопах может перемещаться в горизонтальной плоскости, что позволяет рассматривать различные участки препарата.

Осветительная система

1 - источник света

2- зеркало

3- диафрагма

4- конденсор Оптическая система

5- объектив

6- окуляр

Механическая система

7- тубус 8- штатив.9-колонка. 10- предметный столик

Для прогресса гистологии, цитологии и эмбриологии большое значение имеет внедрение достижений физики и химии, новых методов смежных наук — биохимии, молекулярной биологии, генной инженерии.

Современные методы исследования позволяют изучать ткани не только как единое целое, но и выделять из них отдельные типы клеток для изучения их жизнедеятельности в течение длительного времени, выделягь отдельные клеточные органеллы и составляющие их макромолекулы (например, ДНК), исследовать их функциональные особенности.

Такие возможности открылись в связи с созданием новых приборов и технологий-различных типов микроскопов, компьютерной техники, рентгенеструктурного анализа, применения метода ядерно-магнитного резонанса (ЯМР), радиоактивных изотопов и авторадиографии, электрофореза и хроматографии, фракционирования клеточного содержимого с помощью ультраиентрифугирования, разделения и культивирования клеток, получения гибридов: использования биотехнологических методов — получения гибридом и моноклональных антител, рекомбинантных ДНК и др.

Таким образом, биологические объекты можно изучать на тканевом, клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях. Несмотря на внедрение в естественные науки разнообразных биохимических, биофизических, физических

• технологических методов, необходимых для решения многих вопросов, связанных с жизнедеятельностью клеток и тканей, гистология в основе своей остается морфологической наукой со своим набором методов.

Последние позволяют охарактеризовать процессы, происходящие в клетках и тканях, их структурные особенности.

Главными этапами цитологического и гистологического анализа являются выбор объекта исследования, подготовка его для изучения в микроскопе, применение методов микроскопиропания, качественный и количественный анализ изображений.

Объектами исследования служат живые и фиксированные клетки и ткани, их изображения, полученные в световых и электронных микроскопах или на телевизионном экране дисплея. Существует ряд методов, позволяющих проводить анализ указанных объектов.

Методы микроскопирования гистологических препаратов

Основными методами изучения биологических микрообъектов являются световая

• электронная микроскопия, которые широко используются в экспериментальной

• клинической практике.

Микроскопирование — основной метод изучения микрообъектов, используемый в биологии более 300 лет. С момента создания и применения первых микроскопов они постоянно совершенствовались. Современные микроскопы представляют собой разнообразные сложные оптические системы, обладающие высокой разрешающей способностью. Размер самой маленькой структуры, которую можно видеть в микроскопе, определяется

наименьшим разрешаемым расстоянием (с10), которое в основном зависит от длины волны света (*.) и длины волн электромагнитных колебаний потока электронов и др. Таким образом, чем меньше длина волны, тем меньше разрешаемое расстояние и тем меньшие по размерам микроструктуры можно видеть в препарате. Для изучения гистологических препаратов применяют разнообразные виды световых микроскопов и электронные микроскопы.

Световая микроскопия. Для изучения гистологических микрообъектов применяют обычные световые микроскопы и их разновидности, в которых используются источники света с различными длинами волн. В обычных световых микроскопах источником освещения служит естественный или искусственный свет. Минимальная длина волны видимой части спектра равна примерно 0,4 мкм. Следовательно, для обычного светового

микроскопа наименьшее разрешаемое расстояние равно приблизительно 0,2 мкм (с10 " '/,• 0.4 мкм ■ 0,2 мкм), а общее увеличение (произведение увеличения объектива на увеличение окуляра) может быть 1500—2500.

Таким образом, в световом микроскопе можно видеть не только отдельные клетки размером от 4 до 150 мкм, но и их внутриклеточные структуры — органеллы, включения. Для усиления контрастности микрообъектов применяют их окрашивание.

Ультрафиолетовая микроскопия. Эго разновидность световой микроскопии. В ультрафиолетовом микроскопе используют более короткие ультрафиолетовые лучи с длиной волны около 0,2 мкм. Разрешаемое расстояние здесь в 2 раза меньше, чем в обычных световых микроскопах, и составляет приблизительно 0.1 мкм (<10 " 0,2 мкм = 0,1 мкм). Полученное в ультрафи-олетовых лучах невидимое глазом изображение преобразуется в видимое с

помощью регистрации на фотопластинке или путем применения специальных устройств (люминесцентный экран, электронно-оптический преобразователь).

Флюоресцентная (люминесцентная) микроскопия. Явления флюоресценции заключаются в том. что атомы и молекулы ряда веществ, поглощая коротковолновые лучи, переходят в возбужденное состояние. Обратный переход из возбужденного состояния в нормальное происходит с испусканием света, но с большей длиной волны. В флюоресцентном микроскопе в качестве источников света для возбуждения флюоресценции применяют ртутные или кссноновые лампы сверхвысокого давчеиия, обладающие высокой яркостью в области спектра 0,25—0,4 мкм (ближние ультрафиолетовые лучи) и 0,4—0,5 мкм (сине-фиолетовые лучи). Длина световой волны флюоресценции всегда больше длины волны возбуждающего свега, поэтому их разделяют с помощью светофильтров и изучают изображение объекта только в свете флюоресценции. Различают собственную, или первичную. и наведенную, или вторичну ю, флюоресценцию. Любая клетка живого организма обладает собственной флюоресценцией, однако она часто бывает чрезвычайно слабой.

Первичной флюоресценцией обладают серотонин, катехоламины (адреналин, норадрсналин), содержащиеся в нервных, тучных и других клетках, после фиксации тканей в парах формальдегида при 60—80 *С (метод Фалька).

Вторичная флюоресценция возникает при обработке препаратов специальными красителями — флюорохромам и.

Существуют различные флюорохромы, которые специфически связываются с определенными макромолекулами (акридин оранжевый, родамин, флюоресцеин и др.). Например, при обработке препаратов чаше всего употребляется флюорохром акридиновый оранжевый. В этом случае ДНК и ее соединения в клетках имеют ярко-зеленое, а РНК и ее производные ярко-красное свечение. Таким образом, спектральный состав излучения несет информацию о внутреннем строении объекта и его химическом составе. Вариант метода фтюорссцситной микроскопии, при котором и возбуждение, и излучение флюоресценции происходят в ультрафиолетовой области спектра, получил название метода ультрафиолетовой флюоресцентной микроскопии.

Фазво-контрастная микроскопия. Этот метод служит для получения контрастных изображений прозрачных и бесцветных живых объектов, невидимых при обычных методах микроскопирования. Как уже указывалось, в обычном световом микроскопе необходимая контрастность структур достигается с помощью окрашивания. Метод фазового контраста обеспечивает контрастность изучаемых неокрашенных структур за счет специальной кольцевой диафрагмы, помещаемой в конденсоре, и так называемой фазовой пластинки, находящейся в объективе. Такая конструкция оптики микроскопа даст возможность

преобразовать не воспринимаемые глазом фазовые изменения прошедшего через неокрашенный препарат света н изменение его амплитуды, т.е. яркости получаемого изображения. Повышение контраста позволяет видеть все структуры, различающиеся по показателю преломления. Разновидностью метода фазового контраста является метод фазоеотемнопольного контраста, дающий негативное по сравнению с позитивным фазовым контрастом изображение.

Микроскопия в темном поле. В темнопольном микроскопе только свет, который даст дифракцию структур в препарате, достигает объектива. Происходит это благодаря наличию в микроскопе специального конденсора, который освещает препарат строго косым светом; лучи от осветителя направляются сбоку. Таким образом, поле выглядит темным, а мелкие частицы в препарате отражают свет, который далее попадает в объектив. Разрешение этого микроскопа не может быть лучше, чем у светлопольного микроскопа, так как используется такая же длина волны. Но здесь достигается больший контраст. Он используется для изучения живых объектов, авторадиографических объектов, например зерен серебра, которые выглядят светлыми на темном поле.

В клинике его применяют для изучения кристаллов в моче (мочевая кислота, оксалаты), для демонстрации спирохет, в частности (гсропста раШ(1ит, вызывающей сифилис и др.

Интерференционная микроскопия. Разновидностями фазово-контрастного микроскопа являются интерференционный микроскоп, который предназначен для количественного определения массы ткани, и дифференциальный интерференционный микроскоп (с оптикой Номарского), который специально используют для изучения рельефа поверхности клеток и других биологических объектов.

В интерференционном микроскопе пучок света от осветителя разделяется на два потока: один проходит через обьект и изменяет по фазе колебания, второй идет, минуя объект. В призмах обьсктива оба пучка соединяются и интерферируют между собой. В результате строится изображение, в котором участки микрообъекта разной толщины и плотности рапичаются по степени контрастности. Проведя количественную оценку изменений, определяют концентрацию и массу сухого вещества.

Фазово-контрастный и интерференционный микроскопы позволяют изучать живые клетки. В них используется эффект интерференции, возникающий при комбинации двух наборов волн, который создает изображение микроструктур. Преимуществом фазово-контрастной, интерференционной и темнопольной микроскопии является возможность наблюдать клетки в процессе движения и митоза. При этом регистрация движения клеток может производиться с помощью цейтраферной (покадровой) микрокиносъсмки.

Поляризационная микроскопия. Поляризационный микроскоп является модификацией светового микроскопа, в котором установлены два поляризационных фильтра — первый (поляризатор) между пучком света, и объектом, а второй (ан&тизатор) между линзой объектива и глазом. Через первый фильтр свет проходит только в одном направлении, второй фильтр имеет главную ось, которая располагается перпендикулярно первому фильтру, и он не

пропускает свет. Получается эффект темного поля. Оба фильтра могут вращаться, изменяя направление пучка свста. Если анализатор повернуть на 90" по отношению к поляризатору, то свет проходить через них не будет. Структуры, содержащие продольно ориентированные молекулы (коллаген, микротрубочки, микрофиламенты), и кристаллические структуры (в клетках Лейлига1) при изменении оси вращения проявляются как светящиеся. Способность кристаллов или паракристаллических образований к раздвоению световой волны на обыкновенную и перпендикулярную к ней называется двойным лучепреломлением.Такой способностью обладают фибриллы поперечнополосатых мышц.

Электронная микроскопия. Большим шагом вперед в развитии техники микроскопии были создание и применение электронного микроскопа. В электронном микроскопе используется поток хтектронов с более короткими, чем

• с истовом микроскопе, длинами волн. При напряжении $0 000 В шина волны электромагнитных колебаний, возникающих при движении потока электронов в вакууме, равна 0,0056 нм. Теоретически рассчитано, что разрешаемое расстояние

• этих условиях может быть около 0,002 нм, или 0,000002 мкм, т е. в 100 000 раз меньше,'чем в световом микроскопе. Практически в современных электронных микроскопах разрешаемое расстояние составляет около 0,1-0,7 нм.

Трансмиссионные (просвечивающие) электронные микроскопы (ТЭМ) и

сканирующие (растровые) электронные микроскопы (СЭМ).

• помощью ТЭМ можно получить лишь плоскостное изображение изучаемого микрообъекта. Для получения пространственного представления о структурах применяют СЭМ, способные создавать трехмерное изображение.

Растровый электронный микроскоп работает по принципу сканирования электронным микрозондом исследуемого объекта, т.с. последовательно «ощупывает* остро сфокусированным электронным пучком отдельные точки поверхности. Для исследования выбранного участка микрозонд двигается по его поверхности под действием отклоняющих катушек (принцип телевизионной развертки).

Такое исследование объекта называется сканированием (считыванием), а рисунок, по которому движется микрозонд, растром. Полученное изображение выводится на телевизионный экран, электронный луч которого движется синхронно с микрозондом.

Главными достоинствами растровой электронной микроскопии являются большая глубина резкости, широкий диапазон непрерывного изменения увеличения (от десятков до десятков тысяч раз) и высокая разрешающая способность.

Электронная микроскопия по методу замораживания — ска-швания применяется для изучения деталей строения мембран и межклеточных соединений. Для изготовления сколов клетки замораживают при низкой температуре (—160 ®С). При исследовании мембраны плоскость скола проходит через середину бислоя липидов. Далее на внутренние поверхности полученных половинок мембран напыляют металлы (платина, палладий, уран), изучают их с помощью ТЭМ и микрофотографии

Метод криозлектронной микроскопии Быстро замороженный тонкий слой

(около 100 нм) образца ткани помешают на микроскопическую решепсу и исследуют в вакууме микроскопа при -160 "С.

Метод к трон ной микроскопии »ишораживание — травление применяют для изучения внешней поверхности мембран клеток После быстрого замораживания клеток при очень низкой температуре блок раскалывают лезвием ножа. Образующиеся кристаллы льда удаляют путем возгонки воды в вакууме. Затем участки клеток оттеняют, напыляя гонкую пленку тяжелого металла (например, платины). Метод позволяет выявлять трехмерную организацию структур Гланлулоциты яичка.

Таким образом, методы замораживания — скалывании и замораживания — травления позволяют изучать нефиксированные клетки без образования н них артефактов. вызываемых фиксацией.

Методы контрастирования солями тяжелых металлов позволяют исследовать в электронном микроскопе отдельные макромолекулы — ДНК, крупных белков (например, миозин) При негативном контрастировании изучают агрегаты макромолекул (рибосомы, вирусы) либо белковые филаменты (актиновые нити) Электронная микроскопам ультратонких срезов, полученных методом криоулыпромикротииии При этом методе кусочки тканей без фиксации и заливки в твердые среды быстро охлаждают в жидком азоте при температуре -196 "С Это обеспсчивает торможение метаболических процессов меток и переход »оды из жилкой фазы в твердую Далее блоки режут на ульграмикротоме при низкой температуре. Такой метод приготовления срезов обычно используют для определения активности ферментов. а также для проведения иммуиохимичсских реакций Для выявления антигенов применяют антитела, связанные с частицами коллоидного золота, локализацию которого легко выявить на препаратах.

Методы сверхвысоковольтной микроскопии.Используют-электронные микроскопы с ускоряющим напряжением до 3 ООО ООО В Преимущество этих микроскопов в том. что они позволяют исследовать объекты большой толщины (1-10 мкм). Так как при высокой энергии элскгронов они меньше поглощаются объектом Стереоскопическая съемка позволяет получать информацию о трехмерной организации внутриклеточных структур с высоким разрешением (около 0,$ нм).

Рентгеноструктурный анализ. Для изучения структуры макромолекул на атомарном уровне применяют методы с использованием рентгеновских лучей, имеющих длину ва1ны около 0,1 нм (диамегр атома водорода). Молекулы, образующие кристаллическую решетку, изучают с помощью дифракционных картин, которые регистрируют на фотопластинке в виде множества пятен различной интенсивности Интенсивность пятен зависит от способности рагличных объектов в решетке рассеивать излучение. Положение пятен в дифракционной картине зависит от положения объекта в системе, а их интенсивность свидетельствует о его внутренней атомной структуре.

Тема 2. Уровни структурно-функциональной организации живого. Цитология I.Структурные компоненты мембранные органелы.

Клетка- это ограниченная активной мембраной, образующих ядро и цитоплазму участвующих в единой совокупности метаболических и энергетических процессов осуществляющих поддержание и воспроизведение всей системой в целом.

Кроме клеток в организме находяться их производные, которые не имеют

состоят из двух основных компонентов: ядра и цитоплазмы. Цитоплазма неоднородна по своему составу и строению и включает в себя гиалоплазму, в которой находятся включения и органеллы. Все они, дополняя друг друга, выполняют внутриклеточные функции, необходимые для существования клетки как целой, элементарной, как живой единицы. Изучением общих черт строения и функционирования клеток и их производных занимается наука цитология. Она исследует отдельные клеточные структуры, пути регуляции этих процессов, воспроизведение клеток и их компонентов, приспособление клеток к условиям среды, реакции на действия различных факторов и имеет большое прикладное значение, так как практически при всех заболеваниях происходят нарушения функции клеток белки мембран можно разделить на белки-ферменты, белки-переносчики, рецепторные и структурные белки.

Углеводы мембран входят в состав не в свободном состоянии, они связаны с молекулами липидов или белков. Такие вещества называются соответственно гликолипидами и гликопротеинами. Количество их в мембранах обычно невелико.

Как бы ни было велико различие между мембранами по количеству и составу их липидов, белков и углеводов, мембраны обладают рядом общих свойств, определяемых их основной структурой. Все мембраны являются барьерными структурами, резко ограничивающими свободную диффузию веществ между цитоплазмой и средой, с одной стороны, и между гиалоплазмой и содержимым мембранных органелл с другой стороны. Особенность же специфических, функциональных нагрузок каждой мембраны определяется свойствами и особенностями белковых компонентов, большая часть из которых представляет собой ферменты или ферментные системы. Большую роль в функционировании мембран играют гликолипиды и гликопротеиды.

Плазмолемма. Барьерно-рецепторная и транспортная система клетки

Плазмолемма, или внешняя клеточная мембрана, среди различных клеточных мембран занимает особое место. Это поверхностная периферическая структура, не только ограничивающая клетку снаружи, но и обеспечивающая ее непосредственную связь с внеклеточной средой, а следовательно, и со всеми веществами и стимулами, воздействующими на клетку.

Химический состав плазмолеммы. Основу плазмолеммы составляет липопротеиновый комплекс. Она имеет толщину около 10 нм и, таким

образом, является самой толстой из клеточных мембран.

Снаружи от плазмолеммы располагается надмембранный слой-гликокаликс. Толщина этого слоя около 3-4 нм, он обнаружен практически у всех животных клеток, но степень его выраженности различна. Гликокаликс представляет собой ассоциированный с плазмолеммой гликопротеиновый комплекс, в состав которого входят различные углеводы. Углеводы образуют длинные, ветвящиеся цепочки полисахаридов, связанные с белками и липидами, входящими в состав плазмолеммы. При использовании специальных методов выявления полисахаридов (краситель рутениевый красный) видно, что они образуют как бы чехол поверх плазматической мембраны.

В гликокаликсе могут располагаться белки, не связанные непосредственно с билипидным слоем. Как правило, это белки-ферменты, участвующие во внеклеточном расщеплении различных веществ, таких как углеводы, белки, жиры и др.

Функции плазмолеммы. Эта мембрана выполняет ряд важнейших клеточных функций, ведущими из которых являются функция разграничения цитоплазмы с внешней средой, функции рецепции и транспорта различных веществ как внутрь клетки, так и из нее.

Рецепторные функции связаны с локализацией на плазмолемме специальных структур, участвующих в специфическом «узнавании» химических и физических факторов. Клеточная поверхность обладает большим набором компонентов-рецепторов, определяющих возможность специфических реакций с различными агентами. Рецепторами на поверхности клетки могут служить гликопротеиды и гликолипиды мембран. Считается, что такие чувствительные к отдельным веществам участки могут быть разбросаны по всей поверхности клетки или собраны в небольшие зоны. Существуют рецепторы к биологически активным веществам-гормонам, медиаторам, к специфическим антигенам разных клеток или к определенным

С плазмолеммой связана локализация специфических рецепторов, отвечающих за такие важные процессы, как взаимное распознавание клеток, развитие иммунитета, рецепторов, реагирующих на физические факторы. Так, в плазмолемме светочувствительных клеток животных расположена специальная система фоторецепторных белков (родопсин), с помощью которой световой сигнал превращается в химический, что в свою очередь, приводит к генерации электрического импульса.

Выполняя транспортную функцию, плазмолемма обеспечивает «пассивный перенос» ряда веществ, например воды, ионов, некоторых низкомолекулярных соединений. Другие вещества проникают через мембрану путем активного переноса против градиента концентрации, с затратой энергии за счет расщепления АТФ. Так транспортируются многие органические молекулы (сахара, аминокислоты и др.). Эти процессы могут быть сопряжены с транспортом ионов, в них принимают участие специальные белки-переносчики.

Крупные молекулы биополимеров практически не проникают сквозь плазмолемму. В ряде случаев макромолекулы и даже их агрегаты, а часто и крупные частицы попадают внутрь клетки в результате процессов эндоцитоза. Эндоцитоз формально разделяют на фагоцитоз (захват и поглощение клеткой крупных частиц, например бактерий или даже фрагментов других клеток) и пиноцитоз (захват макромолекулярных соединений).

Эндоцитоз начинается с сорбции на поверхности плазмолеммы поглощаемых веществ. Связывание их с плазмолеммой определяется наличием на ее поверхности рецепторных молекул. После сорбции веществ на поверхности плазмолемма начинает образовывать сначала небольшие впячивания внутрь клетки. Эти впячивания могут иметь вид еще незамкнутых, округлых пузырьков или представлять собой глубокие инвагинации, впячивания внутрь клетки. Такие локальные впячивания отшнуровываются от плазмолеммы, затем в виде пузырьков свободно располагаются под ней.

В дальнейшем эндоцитозные пузырьки могут сливаться друг с другом, расти и в их внутренней полости, кроме поглощенных веществ, начинают обнаруживаться гидролические ферменты (гидролазы), поступающие сюда из

лизосом. Эти ферменты расщепляют биополимеры до мономеров, которые в результате активного транспорта через мембрану пузырька переходят в гиалоплазму. Таким образом, поглощенные молекулы внутри мембранных вакуолей, образовавшихся из элементов плазмолеммы, подвергаются внутриклеточному пищеварению.

Плазмолемма принимает участие в выведении веществ из клетки (экзоциоз). В этом случае внутриклеточные продукты (белки, мукополисахариды, жировые капли и др.), заключенные в вакуоли или пузырьки и отграниченные от гиалоплазмы мембраной, подходят к плазмолемме. В местах контактов плазмалемма и мембрана вакуоли сливаются, содержимое вакуоли поступает в окружающую среду.

Процесс эндоцитоза и экзоцитоза осуществляется при участии связанной с плазмолеммой системы фибриллярных компонентов цитоплазмы таких, как микротрубочки и сократимые микрофиламенты. Последние, соединяясь с определенными участками плазмолеммы, плазмолеммы эндоцитозных вакуолей, часто, непосредственно примыкая к ней, микрофиламенты образуют сплошной, так называемый кортикальный слой.

Плазмолемма многих клеток животных может образовывать выросты различной структуры. У ряда клеток такие выросты включают в свой состав специальные компоненты цитоплазмы (микротрубочки, фибриллы), что приводит к развитию специальных структур-ресничек, жгутиков и др.

Наиболее часто встречаются на поверхности многих животных клеток микроворсинки. Эти выросты цитоплазмы, ограниченные плазмолеммой, имеющие форму цилиндра с закругленной вершиной. Микроворсинки характерны для клеток эпителиев, но обнаруживаются и у клеток других тканей. Диаметр микроворсинок около 100 нм. Число и длина их различны у разных типов клеток. Возрастание числа микроворсинок приводит к резкому увеличению площади клеточной поверхности. Это особенно важно для клеток, участвующих во всасывании. Так, в кишечном эпителии на 1мм² поверхности насчитывается до 2-10 микроворсинок.

Межклеточные соединения (контакты).

Плазмолемма многоклеточных животных организмов принимает активное участие в образовании специальных структур - межклеточных соединений, обеспечивающих межклеточные взаимодействия. Различают несколько типов таких структур. Простое межклеточное соединение-сближение плазмолемм соседних клеток на расстоянии 15-20 нм.

При этом происходит взаимодействие слоев гликокаликса соседних клеток. Плотное соединение (запирающая зона) - зона, где слои двух плазмолемм максимально сближены, здесь происходит как бы слияние участков плазмолемм двух соседних клеток. Роль плотного замыкающего соединения заключается в механическом соединении клеток друг с другом. Эта область непроницаема для макромолекул и ионов и, следовательно, она запирает, отграничивает межклеточные щели (и вместе с ним собственно внутреннюю среду организма) от внешней среды.

Часто встречается, особенно в эпителии, особый тип соединения - пятно

сцепления, или десмосома. Эта структура представляет собой небольшую площадку, иногда имеющую слоистый вид, диаметром до 0,5 мкм, где между мембранами располагается зона с высокой электронной плотностью. К плазмолемме в зоне десмосомы со стороны цитоплазмы прилегает участок электронно-плотного вещества, так что внутренний слой мембраны кажется утолщенным. Под этим утолщением находится область тонких фибрилл, которые могут быть погружены в относительно плотный матрикс. Функциональная роль десмосом заключается главным образом в механической связи между клетками.

Щелевидное соединение, или нексус, представляет собой область протяженностью 0,5-3 мкм, где плазмолеммы разделены промежутком в 2-3 нм. Со стороны цитоплазмы никаких специальных примембранных структур в данной области не обнаруживается, но в структуре плазмолемм соседних клеток друг против друга располагаются специальные белковые комплексы (коннексоны), которые образуют как бы каналы из одной клетки в другую. Этот тип соединения встречается во всех группах тканей. Функциональная роль щелевидного соединения заключается, по-видимому, в переносе ионов и мелких молекул (молекулярная масса 2-10) от клетки к клетке. Так, в сердечной мышце возбуждение, в основе которого лежит процесс изменения ионной проницаемости, передается от клетки к клетке через нексус.

Синоптические соединения, или синапсы. Этот тип соединений характерен для нервной ткани и встречается в специализированных участках контакта как между двумя нейронами, так и между нейроном и каким-либо иным элементом, входящим в состав рецептора или эффектора (например, нервно-мышечные, нервно-эпителиальные синапсы). Синапсы-участки контактов двух клеток, специализированных для односторонней передачи возбуждения или торможения от одного элемента к другому.

Органеллы цитоплазмы Органеллы - постоянно присутствующие и обязательные для всех клеток

микроструктуры, выполняющие жизненно важные функции.

Классификация органелл. Различают мембранные органеллы - митохондрии, эндоплазматическую сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, гладкую эндоплазматическую сеть (к категории мембранных органелл относится и плазмолемма); немембранные opганеллы: свободные рибосомы и полисомы, микротрубочки, центриоли и филаменты (микрофиламенты, промежуточные филаменты). Во многих клетках органеллы могут принимать участие в образовании особых структур, характерных для специализированных клеток. Так, реснички и жгутики образуются за счет центриоли и плазматической мембраны, микроворсинки это выросты плазматической мембраны с гиалоплазмой и микрофиламентами, акросома спермиев - это производное элементов аппарата Гольджи, «эллипсоид» зрительных клеток скоплений митохондрий и пр.

Мембранные органеллы

Мембранные органеллы представляют собой одиночные или связанные друг с другом отсеки цитоплазмы, отграниченные мембраной от окружающих их гиалоплазмы, имеющее свое собственное содержимое, отличное по составу, свойствам и функциям от других частей клетки, т.е. это замкнутые, закрытые объемные зоны-компартменты. В гиалоплазме, мембранные органеллы распределены закономерно. Эндоплазматическая: различные вакуоли, систему цитоплазмы, система синтеза и внутриклеточно. Кроме того, в ее состав входят комплекс Гольджи, лизосомы, аутолизосомы и пероксисомы. Для всех элементов вакуолярной системы характерно наличие одной ограничивающей мембраны. Митохондрии отделены от гиалоплазмы двумя мембранами (двухмембранные органеллы).

Эндоплазматическая сеть

Эндоплазматическая сеть была открыта К.Р.Портером в 1945 г. Этот компонент цитоплазмы представляет собой совокупность вакуолей, плоских мембранных мешков или трубчатых образований, создающих как бы мембранную сеть внутри цитоплазмы. Различают два типа: агранулярную и

гладкую эндоплазматическую сеть.

Гранулярная эндоплазматическая сеть на ультратонких срезах представлена замкнутыми мембранами. Ширина полостей цистерн значительно варьирует в зависимости от функциональной активности клетки. Наименьшая ширина их около 20 нм, но они могут достигать диаметра в несколько микрометров. Отличительной чертой этих мембран является то, что они со стороны гиалоплазмы покрыты рибосомами.

Белки, накапливающиеся в полостях эндоплазматической сети, могут, минуя гиалоплазму, транспортироваться в вакуоли комплекса Гольджи, где они часто модифицируются и входят в состав либо лизосом, либо секреторных гранул, содержимое которых остается изолированным от гиалоплазмы мембраной.

Итак, роль гранулярной эндоплазматической сети заключается в синтезе на полисомах экспортируемых белков, в их изоляции от содержимого гиалоплазмы внутри мембранных полостей, в транспорте этих белков в другие участки клетки

• химической модификации таких белков и в их локальной конденсации, а также

• синтезе структурных компонентов клеточных мембран.

Агранулярная (гладкая) эндоплазматическая сеть также представлена мембранами, образующими мелкие вакуоли и трубки, канальцы, которые могут ветвиться, сливаться друг с другом. В отличие от гранулярной эндоплазматической сети на мембранах гладкой эндоплазматической сети нет рибосом. Диаметр вакуолей и канальцев гладкой эндоплазматической сети обычно около 50-100 нм.

Гладкая эндоплазматическая сеть возникает и развивается за счет гранулярной эндоплазматической сети.

Деятельность гладкой эндоплазматической сети связана с метаболизмом липидов и некоторых внутриклеточных полисахаридов. Гладкая эндоплазматическая сеть участвует в заключительных этапах синтеза липидов. Она сильно развита в клетках, секретирующих такие категории липидов, как стеориды, например, в клетках коркового вещества надпочечников, в сустентоцитах семенников.

Комплекс Гольджи (внутренний сетчатый аппарат)

В 1898 г. К.Гольджи, используя свойства связывания тяжелых металлов (осмия или серебра) с клеточными структурами, выявил в нервных клетках сетчатые образования, которые он назвал внутренним сетчатым аппаратам, который позднее стали называть комплексам Гольджи. Подобные структуры затем описаны во всех клетках эукариот.

При рассмотрении в электронном микроскопе комплекс Гольджи представлен мембранными структурами, собранными вместе в небольшой зоне. Отдельная зона скопления этих мембран называется диктиосомой.

Комплекс пластинчатого комплекса.

Лизосомы - это разнообразный класс шаровидных структур размером 0,2 - 0,4 мкм, ограниченных одиночной мембраной. Характерным признаком лизосом является наличие в них гидролитических ферментов - гидролаз (протеиназы, нуклеазы, глюкозидазы, фосфатазы, липазы), расщепляющих различные биополимеры. Лизосомы были открыты в 1949 г. Де Дювом.

Среди лизосом можно выделить по крайней мере 3 типа: первичные лизосомы, вторичные лизосомы (фаголизосомы и аутофагосомы) и остаточные тельца. Разнообразие морфологии лизосом объясняется тем, что эти частицы участвуют в процессах внутриклеточного переваривания, образуя сложные пищеварительные вакуоли как экзогенного (внеклеточного), так и эндогенного (внутриклеточного) происхождения.

Первичные лизосомы представляют собой мелкие мембранные пузырьки размером около 0,2-0,5 мкм заполненные бесструктурным веществом, содержащим гидролазы, в том числе активную кислую фосфатазу, которая является маркерным для лизосом ферментом.

Вторичные лизосомы, или внутриклеточные пищеварительные вакуоли, формируются при слиянии первичных лизосом с фагоцинтарными вакуолями (фагосомами) или пиноцитозными вакуолями, образуя фаголизосомы, или гетерафагосомы, а также с измененными органеллами самой клетки, подвергающимися перевариванию (аутофагосомы).

При участии лизосом в переваривании внутриклеточных элементов (аутолизосомы) они могут обеспечивать модификацию продуктов, приготавливаемых самой клеткой, например, с помощью гидролаз лизосом. В клетках щитовидной железы гидролизуется тироглобулин, что приводит к образованию гормона тироксина, который затем выводится в кровеносное русло.

Пероксисомы - небольшие (размером 0,3-1,5 мкм) овальной формы тельца, ограниченные мембраной, содержащие гранулярный матрикс , в центре которого часто видны кристаллоподобные структуры; состоящие из фибрилл и трубок (сердцевина). Пероксисомы, вероятно, образуются на расширенных сторонах цистерн эндоплазматической сети. Они особенно характерны для клеток печени почек Во фракций пероксисом обнаруживаются ферметы окисленя

аминокислот, при работе которых образуется перекись водорода, а также выявляется фермент каталаза, разрушающя ее. Каталаза пероксисом играет важную защитную роль. так как Н202 является токсическом веществом для клетки

Митохондрии - органеллы синтеза АТФ. Их основная функция связана с окислением органических соединений и использованием освобождающейся при распаде этих соединений энергии для синтеза молекул АТФ. Исходя из этого, митохондрии часто называют энергетическими станциями клетки, или органеллами клеточного дыхания.

Термин «митохондрия» был введен Бенда в 1897 г. для обозначения зернистых и нитчатых структур в цитоплазме разных клеток. Митохондрии можно наблюдать в живых клетках, так как они обладают достаточно высокой плотностью. В живых клетках митохондрии могут перемещаться, сливаться друг с другом, делиться.

Форма и размеры митохондрий животных клеток разнообразны, но в среднем толщина их около 0,5 мкм, а длина - от 1 до 10 мкм.

Митохондрии ограничены двумя мембранами толщиной около 7 нм.

Наружная митохондриальная мембрана отделяет их от гиалоплазмы. Внутренняя митохондриальная мембрана ограничивает собственно внутреннее содержимое митохондрии, ее матрикс.

Матрикс митохондрий имеет тонкозернистое строение, в нем иногда выявляются тонкие нити (толщиной около 2-3 нм) и гранулы размером около 15-20 нм. Нити матрикса митохондрий представляют собой молекулы ДНК, а мелкие гранулы - митохондриальные рибосомы.

Основной функцией митохондрий является синтез АТФ, происходящий в результате процессов окисления органических субстратов и фосфорилирования АДФ.

Таким образом, мембранные органеллы клетки, составляющие вакуолярную систему, обеспечивают синтез и транспорт внутриклеточных биополимеров, продуктов секреции, выводимых из клетки, что сопровождается биосинтезом всех мембран этой вакуолярной системы. Производные вакуолярной системы - лизосомы и пероксисомы участвуют в деградации экзогенных и эндогенных субстратов клетки.

Немембранные органеллы

Рибосомы - элементарные аппараты синтеза белковых, полипептидных молекул - обнаруживаются во всех клетках. Рибосомы - это сложные рибонуклеопротеиды, в состав которых входят белки и молекулы РНК примерно в равных весовых отношениях. Размер функционирующей рибосомы эукариотических клеток 25х 20х 20 нм. Такая рибосома состоит из большой и малой субъединиц. Каждая из субъединиц построена из рибонуклеопротеидного тяжа, где рРНК взаимодействует с разными белками и образует тело рибосомы.

Различают единичные рибосомы и комплексные рибосомы (полисомы).

Опорно-двигательные структуры клетки. Цитоскелет. Микротрубочки. Микротрубочки представляют собой прямые, неветвящиеся длинные полые

цилиндры. Их внешний диаметр составляет около 24 нм, внутренний просвет имеет ширину 15 нм, а толщина стенки 5 нм. Стенка микротрубочек построена за счет плотно уложенных округлых субъединиц величиной около 5 нм. В электронном микроскопе на поперечных сечениях микротрубочек видны большей частью 13 субъединиц, выстроенных в виде однослойного кольца. Микротрубочки, выделенные из разных источников (реснички простейших, клетки нервной ткани, веретено деления), имеют сходный состав и содержат белки-тубулины.

Очищенные тубулины способны при определенных условиях собираться в микротрубочки с такими же параметрами, какие характерны для микротрубочек внутри клеток. Добавление алкалоида колхицина предотвращает самосборку микротрубочек или приводит к разборке уже существующих. Деполимеризация тубулинов или торможение их полимеризации также вызывается понижением температуры, но после повышения температуры до 37°С снова происходит самосборка микротрубочек. Деполимизация тубулинов и исчезновение микротрубочек происходит и при действии на живую клетку или охлаждении.

Полагают, что в клетке тубулины существуют в двух формах - свободной и связанной. Сдвиг равновесия между этими формами может привести или к диссоциации микротрубочек, или к их росту. Ни тубулины в чистом виде, ни построенные из них микротрубочки не способны к сокращению, они не обладают АТФ- азной активностью. Скорее всего, они выполняют роль каркасных структур. В клетках микротрубочки принимают участие в создании ряда временных (цитоскелет интерфазных клеток, веретено деления) или постоянных структур (центриоли, реснички, жгутики).

Микротрубочки интерфазных клеток.

Практически во всех эукариотических клетках в гиалоплазме можно видеть длинные неветвящиеся микротрубочки. В больших количествах они обнаруживаются в цитоплазматических отростках нервных клеток, фибробластов и других изменяющих свою форму клеток. Они могут быть выделены сами или можно выделить образующие их белки: это те же тубулины со всеми их свойствами.

Главное функциональное значение таких микротрубочек цитоплазмы заключается в создании эластичного, но одновременно устойчивого внутриклеточного каркаса (цитоскелета), необходимого для поддерживания формы клетки.

Действие колхицина, вызывающего деполимеризацию тубулинов, сильно меняет форму клеток. Так, если отростчатую и плоскую клетку в культуре фибробластов обработать колхицином, то она теряет полярность и сжимается. Точно так же ведут себя другие клетки: колхицин прекращает рост клеток хрусталика, отростков нервных клеток, образование мышечных трубок и др. Так как при этом не исчезают элементарные формы движения, присущего клеткам, в частности пиноцитоз, ундулирующие движения мембран, образование мелких псевдоподий, вероятнее всего, роль микротрубочек заключается в образовании каркаса для поддержания формы клеточного тела, для стабилизации и укрепления клеточных выростов.

Создавая внутриклеточный скелет, микротрубочки могут быть факторами ориентированного движения клетки в целом и ее внутриклеточных компонентов, задавать своим расположением векторы для направленных потоков разных веществ и для перемещения крупных структур. Разрушение микротрубочек колхицином нарушает транспорт веществ в аксонах нервных клеток, приводит к блокаде секреции и т.д. С цитоплазматическими микротрубочками связаны специальные белки, участвующие в механическом переносе отдельных внутриклеточных компонентов: микровакуолей, рибосом, митохондрий и др.

В неделящейся (интерфазной) клетке система микротрубочек развивается в связи с клеточной органеллой-центриолью, которая является местом, где происходит начальная полимеризация тубулинов и рост микротрубочек цитоскелета.

Центриоли

Этот термин был предложен Т.Бовери в 1895 г. для обозначения очень мелких телец, размер которых находится на границе разрешающей способности светового микроскопа. В некоторых объектах удавалось видеть, что мелкие плотные тельца - центриоли, обычно расположенные в паре - диплосома, окружены зоной более светлой цитоплазмы, от которой отходят радиально тонкие фибриллы (центросфера). Центросферы называют клеточным центром. Эти органеллы в делящихся клетках принимают участие в формировании веретена деления и располагаются на его полюсах В неделящихся клетках центриоли часто определяют полярность клеток эпителия и располагаются вблизи комплекса Гольджи. Основой строения центриолей являются расположенные по

окружности 9 триплетов микротрубочек, образующих таким образом полый

Кроме микротрубочек в состав центриоли входят дополнительные структуры - «ручки», соединяющие триплеты. Системы микротрубочек центриоли можно описать формулой: (9х3)+0 подчеркивая отсутствие микротрубочек в ее центральной части.

Обычно в интерфазных клетках всегда присутствуют две центриоли, располагающиеся рядом друг с другом, образуя диплосому. В диплосоме центриоли располагаются под прямым углом по отношению друг к другу. Из двух центриолей различают материнскую и дочернюю. Обе центриоли сближены и расположены так, что конец дочерней центриоли направлен к поверхности материнской центриоли.

Часто можно обнаружить несколько дополнительных структур, связанных с центриолями: спутники (сателлиты), фокусы схождения микротрубочек, дополнительные микротрубочки, образующие особую зону, центросферу вокруг центриоли при подготовке клеток к митотическому делению происходит удвоение центриолей. Этот процесс у различных объектов происходит в разное время в течение синтеза ядерной ДНК или после него. Он заключается в том, что две центриоли в диплосоме расходятся и около каждой из них возникает заново по одной новой дочерней, так что в клетке перед делением обнаруживаются две диплосомы, т.е. четыре попарно связанные центриоли. Этот способ увеличения числа центриолей был назван дупликацией. Важно отметить, что увеличение числа центриолей не связано с их делением, почкованием или фрагментацией, а происходит (образования зачатка, процентриоли, вблизи и перпендикулярно к исходной центриоли).

Полагают, что центриоли участвуют в индукции полимеризации тубулином при образовании микротрубочек. Так, в интерфазе именно в связи с центриолью происходит рост микротрубочек клеточного каркаса. Перед митозом центриоль является одним из центров полимеризации микротрубочек веретена клеточного деления. Центриоль-центр роста микротрубочек аксонемы ресничек или жгутиков. Наконец, она сама индуцирует полимеризацию тубулинов новой процентриоли, возникающей при ее дупликации.

Реснички и жгутики Это специальные органеллы движения, встречающиеся в некоторых клетках

различных организмов. В световом микроскопе эти структуры выглядят как тонкие выросты клетки. В основании ресничек и жгутика в цитоплазме видны хорошо красящиеся мелкие гранулы - базалъные тельца. Длина ресничек 5-10 мкм, а длина жгутиков может достигать 150 мкм.

Ресничка представляет собой тонкий цилиндрический вырост цитоплазмы с постоянным диаметром 200 нм. Этот вырост от основания до самой его верхушки покрыт плазматической мембраной. Внутри выроста расположена аксонема («осевая нить») - сложная структура, в основном из микротрубочек. Проксимальная часть реснички (базальное тело)погружена в цитоплазму.Диаметры аксонемы и базального тельца одинаковы.

Базальное тельце по своей структуре очень сходно с центриолью. Оно также состоит из 9 триплетов микротрубочек, имеет «ручки». Часто в основании реснички лежит пара базальных телец, располагающихся под прямым углом друг к другу подобно диплосоме - центриоли.

Аксонема в своем составе имеет в отличие от базального тельца или центриоли 9 дублетов микротрубочек с «ручками», образующих стенку цилиндра аксонемы. Кроме периферических дублетов микротрубочек, в центре аксонемы располагается пара центральных микротрубочек. В целом систему микротрубочек реснички описывают как (9х2)+2 в отличие от (9х3)+0 системы центриолей и базальных телец. Базальное тельце и аксонема структурно связаны друг с другом и составляют единое целое: две микротрубочки триплетов базального тельца являются микротручками дублетов аксонемы.

Свободные клетки, имеющие реснички и жгутики, обладают способностью двигаться, а неподвижные клетки движением ресничек могут перемещать жидкость и корпускулярные частицы. Поэтому неправильно называть это движение сокращением. Траектория движения ресничек очень разнообразна. В различных клетках это движение может быть маятникообразным, крючкообразным, воронкообразным или волнообразным.

В последние годы для объяснения способа движения ресничек и жгутиков используется гипотеза. Известно, что сокращение мышечных волокон происходит за счет встречного скольжения фибрилл двух мышечных белков: миозина и актина при этом также не происходит собственно укорачивания или сокращения отдельных мышечных белковых фибрилл. Предполагается, что незначительные смещения дублетов микротрубочек друг относительно друга могут вызвать изгиб всей реснички, а если такое локальное смещение будет происходить вдоль жгутика, то может возникнуть волнообразное его движение.

Ядро (Nucleus) клетки-структура, обеспечивающая генетическую детерминацию и регуляцию, белкового синтеза. Роль ядерных структур в жизнедеятельности клеток.Ядро обеспечивает две группы. Общих функций: одну, связанную собственно с хранением и передачей генетической информации, другую с ее реализацией, с обеспечением синтеза белка.

Хранение и поддержание наследственной информации в виде не измененной структуры ДНК связаны с наличием так называемых репарационных ферментов, ликвидирующих спонтанные повреждение молекул ДНК. В ядре происходит воспроизведение или репликация молекул ДНК, что дает возможность при митозе двум дочерним клеткам получить совершенно одинаковые в качественном или количественным отношении объемы генетической информации.

Таким образом, ядро является не только вместилищем генетического материала, но и местом где этот материал функционирует и воспроизводится.

Другой грудной клеточных процессов, обеспечиваемых активностью ядра, является создание собственно аппарат белкового синтеза. Эта не только синтез, транскрипция на молекул ДНК разных информационных РНК (и РНК) но и транскрипция всех видов транспортных и рибосомных РНК (тРНК, рРНК). В ядре происходит также образование субъединиц рибосом путем комплексирования синтезированных в ядрышке рРНК с рибосомными белками, которые синтезируются в цитоплазме и переносятся в ядро.

Таким образом, ядро является не только вместилищем генетического материала, но и местом где этот материал функционирует и воспроизводится. Вот почему выпадение или нарушение любой из перечисленных выше функций гибельно для клетки в целом. Все это указывает на ведущее значение ядерных структур в процессах синтеза нуклеиновых кислот, определяющих синтез белков.

Хроматин внутри ядра выявляются зоны плотного вещества, которые хорошо воспринимают разные красители, особенно основные. Благодаря такой способности хорошо окрашиваться этот компонент ядра и получил название '' хроматин '' В состав хроматина входит ДНК в комплексе с белком.

В неделящихся (интерфазных) клетках хроматин, выявляемый в световом микроскопе, может более или менее равномерно заполнять объем ядра или же

располагаться отдельными сгустками (хромацентрами).

Хроматин интерфазных ядер представляет собой хромосомы, которые, однако, теряют в это время свою компактную форму, разрыхляются деконденсируются. Зоны полной деконденсации называют эухроматином. При неполном разрыхлении хромосом в интерфазном ядре видны участки конденсированного хроматина, иногда называемого гетерохроматином.

Хромосомы клеток могут находиться в двух структурно- функциональных состояниях; в активном, рабочем, частично или полностью деконденсированном, когда с их участием в интерфазном ядре происходят процессы транскрипции и редупликации, и в неактивном, при максимальной их конденсированности, когда они выполняют функцию распределения и переноса генетического материала в дочерние клетки .В химическом отношении препараты фибрилл хроматина представляют собой сложные комплексы дезоксирибонуклеопротеидов (ДНП), в состав которых входит ДНК и специальные хромосомные белки, гистоны. В составе хроматина обнаруживается также РНК.

• хромосомах эукариот существует множество мест независимой репликации ДНК-2 репликонов. ДНК эукариотических хромосом представляют собой линейные молекулы, состоящие из тандемно (друг за другом) расположенных репликонов разного размера.

Белки хроматина составляют 60 - 70 % от его сухой массы. К ним относятся так называемые гистоны и негистоновые белки. Негистоновые белки составляют 20 % от количества гистонов. Гистоны - щелочные белки, обогащенные основными аминокислотами (главным образом лизином и аргинином). Очевидна структурная роль гистонов, которая не только обеспечивает специфическую укладку хромосомной ДНК, но и имеет значение в регуляции транскрипции. Гистоны расположены по длине молекулы ДНК не равномерно, а в виде блоков.

Ядрышко во всех живых клетках эукариотических организмов в ядре видно одно или несколько округлой формы телец - это ядрышки. К общим свойствам ядрышка относится их способность хорошо окрашиваться различными красителями, особенно основными.

Это определяется тем, что ядрышки богаты РНК.

Ядрышко - самая плотная структура ядра, является производным хромосомы. Оно не является самостоятельной структурой или органеллой. Ядрышко клетки является местом образования рибосомных РНК и рибосом, на которых происходит синтез полипептидных цепей как в ядре, так и в цитоплазме.

• следующем, S - периоде происходит удвоение количества ДНК на ядро и соответственно удваивается число хроматид. В разных клетках, находящихся в S

• периоде, можно обнаружить разные количества ДНК - от 2 до 4 c. В S - периоде уровень синтеза РНК возрастает соответственно увеличению количества ДНК, достигая своего максимумав G 2- периоде.

Постсинтетическая (G2) фаза еще называется премитотической. В это время происходит синтез и-РНК, необходимый для прохождения митоза. Несколько ранее этого синтезируется р-РНК рибосом, определяющей деление клетки. Среди синтезирующихся в это время белков особое место занимают тубулины - белки митотического веретена. В конце G2- периода или в митозе синтеза РНК резко

падает и полностью прекращается во время митоза. Участия ядрышек в синтезе цитоплазматических белков можно представить следующим образом; на ДНК ядрышкового организатора образуется р-РНК, которая в зоне ядрышка одевается белком, здесь происходит сборка рибонуклеопротеидных частиц субъединиц-рибосом; рибосомы, выходят из ядрышка в ядро или в цитоплазму, участвуют в процессах синтеза белка.

Ядрышко неоднородно по своему строению выявляются два основных компонента; гранулярный и фибриллярный.

Фибриллярный компонент может быть сосредоточен в виде центральной части ядрышка, а гранулярный по периферии. Фибриллярный компонент ядрышек представляет собой рибонуклеопротеидные тяжи предшественников рибосом, а гранулы - созревающие субъединицы рибосом.

Ядерная оболочка состоит из внешней и внутренней мембран, разделенных перинуклеарным пространством. Ядерная оболочка содержит ядерные поры. Ядерная оболочка представлена как полый двуствольный мешок, отделяющий содержимое ядра от цитоплазмы.

Внешняя мембрана ядерной оболочки, контактирующая с цитоплазмой клетки, имеет ряд структурных особенностей: внутренняя мембрана связана хромосомным материалом ядра. Наиболее характерными структурами ядерной оболочки являются ядерные поры. Поры образуются за счет слияния двух ядерных мембран. Образующиеся при этом округлые сквозные отверстия. Эти отверстия в ядерной оболочке заполнены сложноорганизованными глобулярными и фибриллярными структурами. По границе округлого отверстия в ядерной оболочке располагается три ряда гранул, по восьми в каждом - один ряд лежит со стороны ядра, другой - со стороны цитоплазмы, третий расположен в центральной части поры. От этих гранул отходят фибриллярные отростки. Из многочисленных свойств и функциональных нагрузок ядерной оболочки следует подчеркнуть ее роль как барьера, отделяющего содержимое ядра от цитоплазмы, ограничивающего свободный доступ в ядро крупных агрегатов биополимеров, регулирующего транспорт макромолекул между ядром и цитоплазмой.

Контрольные вопросы

1. Межклеточные соединения. Типы и структурно-функциональная характеристика. Цитоплазма. Общая морфо-функциональная характеристика. Классификация органелл, их структура и функция.

2. Физико-химические свойства гиалоплазмы и ее значение в жизнедеятельности клетки.

3. Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих в биосинтезе веществ в клетке.

4. Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих во внутриклеточном пищеварении, защитных и обезвреживающих реакциях.

5. Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих в энергопроизводстве.

6. Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих в процессах выведения веществ из клетки.

6. Специальные органеллы в клетке. Их значение для жизнедеятельности определенного вида тканей.

6. Включения, их классификация, химическая и морфо-функциональная характеристика.

6. Ядро, его значение в жизнедеятельности клетки, основные компоненты и их

структурно-функциональная характеристика. Ядерно-цитоплазменные отношения как показатель функционального состояния клетки.

10. Электронно-микроскопическое строение ядра. Особенности строения кариолеммы, комплекса поры. Химический состав ядра. Строение и функция ядрышка. ДНК. Виды |РНК.

11. Способы репродукции клеток, их морфологическая характеристика. Значение цитологии для медицины.

ТЕМАТИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ С ОТВЕТАМИ

1. Каков план строения универсальной биологической мембраны:

А.Два слоя белков, между ними слой липидов.

Б.Бимолекулярный слой липидов , включающий белки. В.Два слоя липидов, а между ними слой белков, Г.Группы белков чередуются с группами липидов.

Д.Три слоя липидов чередуются с группами липидов.

2. Какие структуры цитолеммы способствуют распознаванию клеткой сигналов:

А.Реснички. Б. Складки.

В.Мембранные рецепторы. Г.Тонофибриллы, Д.Микроворсинки.

2. Какие функции из перечисленных не выполняет плазмолемма:

АБарьерную. Б.Рецепторную.

В. Участие в эндо- и экзоцитозе. Г. Транспортную.

Д. Синтетическую.

4. Какие органеллы из перечисленных имеют мембранное строение:

А. Рибосомы.

Б. Лизосомы, митохондрии. В. Клеточный центр.

Г. Все ответы верны Д.Цитоскелет

5. Какие функции выполняет гранулярная эндоплазматическая сеть:

А.Сборка мембран клетки. Б.Синтез углеводов.

В.Транспорт в клетке синтезированного белка. Г.Синтез ДНК.

Д. Все ответы верны

6. В каких клетках особенно хорошо развита гладкая цитонлазматическая сеть:

А.Синтезирующих белки для нужд клетки. Б. Синтезирующих углеводы. В.Синтезирующих белки на экспорт. Г. Все ответы верны

Д. Синтез ДНК.

7. Какие структурные элементы клетки наиболее активно участвуют в экзоцитозе:

А. Цитолемма, цитоскелет.

Б. Ядро В. Митохондрии. Г. ДНК

Д.Рибосомы

8. Что определяет специфичность синтезируемого белка:

А.Информационная РНК. Б.Рибосомная РНК. В.Митохондрии Г.Все ответы верны

Д.Мембраны цитоплазматической сети

9. Какие структурные элементы активно участвуют в выполнении фагоцитарной функции:

А.Кариолемма.

Б. Эндоплазматическая сеть. В.Цитолемма.

Г. Митохондрия Д.Рибосома

10. Какие структурные компоненты клетки обусловливают базофилию цитоплазмы:

А.Рибосомы.

Б.Агранулярная эндоплазматическая сеть. В.Лизосомы.

Г. Пероксисомы. Д.Комплекс Гольджи

11. Как образуются новые митохондрии:

А.При слиянии старых митохондрий. Б.В ядре

В.В гранулярной цитоплазматической сети. Г.Делением.

Д.В комплексе Гольджи.

13. Где в клетке синтезируются белки на экспорт:

А. В гладкой цитоплазматической сети. Б. Свободными рибосомами.

В. В ядре.

Г. В гранулярной цитоплазматической сети.

Д. В митохондриях

14. Что общего между митохондриями и пероксисомами:

А. Относятся к органоидам мембранного строения. Б. Имеют двойную мембрану.

В.Все ответы верны Г.Содержат ДНК. Д.Никакой

15. Какие функции в клетке выполняют лизосомы:

А. Биосинтез белка.

Б. Участие в фагоцитозе.

В. Окислительное фосфорилирование. Г. Удаление остатки пища Д. Все ответы верны

16. Где образуются субъединицы рибосом:

А. В гладкой эндоплазматической сети.

Б. В гранулярной эндоплазматической сети В. В комплексе Гольджи.

Г. В ядрышковых организаторах. Д. В цитоплазме.

1 7. Реснички не содержат:

А.Две центральных микротрубочки.

Б. Девять пар периферических микротрубочек. В.Плазмолемму.

Г. Базальное тельце. Д.Митохондрии.

18. В каком периоде клеточного цикла наиболее выражена синтетическая активность клетки:

А. В метафазе. Б.В профазе. В.В телофазе. Г.В анафазе. Д.В интерфазе

18. Структурным компонентом ядра не относится:

А.Кариолемма. Б.Ядрышки. В.Кариоплазма.

Г. Рибосомы. Д..Хроматин, хромосомы.

Раздел 2. Общая эмбриология

Тема 4. Половые клетки, оплодотворение, дробление

ПРОГЕНЕЗ - это период развития и созревания половых клеток

(яйцеклеток и сперматозоидов). В результате прогенеза в зрелых половых клетках возникает гаплоидный набор хромосом, формируются структуры, обеспечивающие их способность к оплодотворению и развитию нового организма.

Мужские половые клетки Сперматозоиды (спермин) образуются в течение

всего активного полового периода в больших количествах. В сперматозоиде различают две части: головку и хвост (хвостовую часть).

Головка сперматозоида человека сильно уплощена

и содержит плазмолемму, акросому и ядро. Плазматическая мембрана головки включает специальные белки, участвующие в таксисе (направленном движении) сперматозоида по яйцеводу и в связывании с яйцеклеткой (точнее, с ооцитом II). Под плазмолеммой находится акросома - уплощенный мембранный мешочек, который, как двойной шапочкой, покрывает передние две трети ядра, там содержатся литические ферменты (акрозин, гиалу- ронидаза, коллагеназа, пенетраза и др.), разрушающие оболочки яйцеклетки. Акросома является производным комплекса Гольджи.

Главный компонент головки-ядро.Оно резко уплотнено и содержит гаплоилный набор хромосом.

Хвост сперматозоида включает четыре отдела, покрытых плазмолеммой. Начальный из них - шейка, или связующий отдел. Здесь имеются две центриоли: проксимальная и дистальная. От дистальной центриоли начинается аксонема, или осевая нить хвоста. Она образована микротрубочками по схеме (9x2) + 2. Далее следует промежуточная часть хвоста. В этой части снаружи от аксонемы и параллельно ей идут 9 наружных фибрилл (ВЫПОЛНЯЮЩИХ функцию цитоскелета), а их, в свою очередь, окружает митохондриальная спиральная оболочка.

Самой протяженной является главная, или основная, часть. Здесь аксонему по-прежнему сопровождают 9 наружных фибрилл; место же митохондриальной оболочки занимает волокнистая оболочка из циркулярно расположенных фибрилл. В концевой части вокруг аксонемы остается только плазмолемма.

Женские половые клетки Яйцеклетки (овоциты) созревают в неизмеримо меньшем количестве, чем

сперматозоиды.

Яйцеклетка имеет шаровидную форму; больший, чем у сперматозоида, объем цитоплазмы.

Яйцеклетка не обладает способностью самостоятельно передвигаться. Яйцеклетки содержат белково-липидные включения (желток) в цитоплазме,

используемые для питания зародыша.

Классификация яйцеклеток (основывается на признаках наличия, количества

• распределения желтка).

1. Изолецитальная (у ланцетника) - желтка мало и он равномерно распределен в цитоплазме.

2. Умеренно телолецитальная (у амфибии) - желтка много. Ядро яйцеклетки с небольшим количеством желтка находится на периферии (анимальный полюс), остальная часть клетки, где находится большое количество желтка формирует вегетативный полюс.

3. Резко телолецитальная (у птиц) - желтка в цитоплазме очень много, и весь желток распределен на вегетативном полюсе. Анимальный полюс содержит только ядро с органоидами.Так как развитие зародыша птиц происходит внеутробно (на суше) их яйцеклетка находясь в яйце имеет дополнительные оболочки:

Белочную подскорлуповую, состоящую из двух листков, между кото-рымирасполагается воздушная камера скорлуповую.

Яйцеклетка у птиц фиксируется в яйце в определенном положении благодаря специальным связкам, которые называются халазы.

4. Вторично изолецитальная (у млекопитающих) - желтка мало и он равномерно распределен в цитоплазме.

В жизненном цикле женских половых клеток нет стадии яйцеклетки. А широко используемый термин «яйцеклетка» на самом деле означает либо ооцит I в позднем вторичном или третичном фолликуле яичника (после стадии большого роста); либо овулировавший ооцит II в просвете маточной трубы. Яйцеклетка человека является вторично олиголецитальной и изолецитальной: в цитоплазме равномерно (изолециталь-ность) распределено относительно небольшое (олиголеци- тальность) количество желточных гранул; причем в эволюции это вторично, так как в процессе эволюции количество желтка в цитоплазме яйцеклеток нарастало у разных представителей хордовых, а затем, у млекопитающих, стало снова незначительным.

Яйцеклетку окружают:

-Блестящая оболочка, которая состоит из гликопротеинов и гликозамингликанов, продуцируемых ооцитом и фолликулярными клетками.

-Зернистая оболочка образована фолликулярными клетками, которые имеют длинные отростки, пронизывающие блестящую оболочку и создающие лучистый венец.

ОПЛОДОТВОРЕНИЕ-слияние мужской и женской половых клеток, в результате чего восстанавливается диплоидный набор хромосом, характерный для данного вида животных и возникает качественно новая клетка-зигота (оплодотворенная яйцеклетка, или одноклеточный зародыш).

• оплодотворении можно выделить следующие фазы:

0. Сближение и дистантное взаимодействие гамет и сопутствующую реакцию капацитации сперматозоидов (у человека 7ч).

2.Контактное взаимодействие гамет (в ампулярной

части одной из маточных труб) и акросомную реакцию в сперматозоидах (около

12ч).

3.Проникновение сперматозоида в ооцит II и ответную кортикальную реакцию ооцита II (минуты).

4.Подготовку зиготы к дроблению (12 ч). Нетрудно определить, что все эти про-цессы продолжаются около 30 часов.

После чего начинается первое митотическое деление дробления.

Сближение и дистантное взаимодействие половых клеток

После овуляции ооцит II (с оболочками) медленно перемещается от воронки яйцевода по направлению к матке. Это происходит пассивно - благодаря току

слизи (выделяемой железистыми эпителиоцитами яйцевода под влиянием прогестерона). Данный ток вызывается биением ресничек мерцательных клеток эпителия яйцевода и тоническими сокращениями мышечной оболочки яйцевода (которые стимулируются эстрогенами). Во влагалище собственная подвижность сперматозоидов еще невелика из за имеющейся здесь кислой среды. В матку они попадают в основном пассивно - благодаря тоническим сокращениям женских половых путей. Затем часть сперматозоидов достигает маточных труб. В течение 7 часов в женских половых путях (в основном в матке) под влиянием изменившихся внешних условий происходит капацитация. т. е. активация сперматозоидов. В результате капацитации движение сперматозоидов становится преимущественно активным и обеспечивается биением их жгутиков. В результате этого движения сперматозоиды достигают дистального отдела ампулярной части соответствующего яйцевода и встречают здесь ооцит II с его оболочками.

Контактное взаимодействие половых клеток

Достигая оболочек ооцита II, многочисленные сперматозоиды связываются с его зернистой оболочкой и начинают проникать между фолликулярными клетками.

Поскольку последние расположены достаточно рыхло, через некоторое время сперматозоиды вступают в контакт с блестящей оболочкой. Указанное взаимодействие вызывает в сперматозоидах акросомную реакцию, при этом высвобождаются ферменты акросомы:

-пенетраза способствует диссоциации (отщеплению от блестящей оболочки) оставшихся фолликулярных клеток.

-акрозин (являющийся протеазой), гиалуронидаза и ряд других ферментов растворяют блестящую оболочку на очень ограниченном участке - образуют в ней узкий канал в месте прохождения сперматозоида. Таким образом, каждый сперма-тозоид «пробуравливает» для себя свой собственный канал.

-кислая фосфатаза в следующей фазе оплодотворения будет расщеплять фосфолипиды плазмолеммы ооцита.

Проникновение сперматозоида

Один из сперматозоидов преодолевает блестящую оболочку раньше других и вступает во взаимодействие с плазмолеммой ооцита. После этого в ооците очень быстро (в течение нескольких секунд развивается кортикальная реакция. Высво-бождающиеся из гранул вещества препятствуют проникновению в ооцит II

других сперматозоидов. Блестящая оболочка ооцита теряет рецепторную способность, происходит резкое ее уплотнение. Тем самым блестящая оболочка превращается в оболочку оплодотворения. Участвующий в оплодотворении ооцит II находится в начале второго деления мейоза. После проникновения ядра и центриолей сперматозоида в ооцит последний быстро завершает это деление. В итоге образуются женский пронуклеус с гаплоидным набором хромосом и оче-редное редукционное тельце. После этого оплодотворенную клетку можно называть зиготой.

ДРОБЛЕНИЕ - это последовательное митотическое деление зиготы на клетки (бластомеры). В результате образуется бластула.

Целобластула

Амфибластула

Бластоциста

Типы дробления
1. Полное равномерное (ланцетник).
Образуются	бластомеры	одинаковой	величины.

Бластула называется целобластула. Она состоит из

2. Полное неравномерное (амфибии).

Зигота дробится полностью, но образуются бластомеры различной величины - на анимальном полюсе мелкие, а на вегетативном - крупные.В конце дробления образуется амфибластула. Она имеет многослойную бластодерму и

3.Непольные дискоидальное

Дробление происходит только на анимальном полюсе,в результате чего образуется зародышевый диск (1).

В конце дробления образуется дискобластула. Между зародышевым диском и желтком (2) находится бластоцель.

4.Полное неравномерное асинхронное

(млекопитающие).Зигота дробится полностью. Образуются различные бластомеры (светлые и темные). Светлые, более мелкие, бластомеры (1) дробятся быстрее и располагаются одним слоем вокруг крупных темных (2), бластоцель (3) в центре. Бластула называется бластоциста.Примерно на 5-е сутки бластоциста млекопитающих попадает в полость матки. После чего около двух суток находится в этой полости в относительно свободном состоянии. Все это время продолжаются деления клеток зародыша.

Эти деления, как и прежде, являются асинхронными и неравномерными и приводят к дальнейшему увеличению числа бластомеров. В бластоцисте выделяют три элемента:

Трофобласт- это однослойная стенка из мелких светлых клеток. Впоследствии из трофобласта развивается внезародышевый орган - хорион.

Эмбриобласт -скопление крупных темных бластомеров в виде узелка на внутренней поверхности трофобласта у одного из полюсов. Из эмбриобласта затем образуются и остальные внезародышевые органы (желточный мешок, амнион, алллан- тоис), и все ткани собственно зародыша.

Бластоцель - это полость, заполненная жидкостью. Благодаря всасыванию трофобластом жидкости из полости матки, объем пузырька несколько увеличивается. В трофобласте появляются выросты, которые постепенно разрушают оболочку оплодотворения вокруг зародыша. На 7-е сутки практически одновременно происходят два важных события - имплантация зародыша в эндометрий и первая фаза гаструляции.

ИМПЛАНТАЦИЯ (внедрение) зародыша в толщу эндометрия, начинаясь на 7-е сутки продолжается 40 часов. В это время в эндометрии проходит секреторная фаза менструального цикла, т.е. эндометрий наилучшим образом подготовлен к восприятию зародыша.

В имплантации различают две стадии: адгезии (прилипания) и инвазии (проникновения).

На первой стадии (адгезии) зародыш с помощью трофобласта прикрепляется к эндометрию. После адгезии клетки трофобласта начинают быстро пролифери-ровать (делиться). Разрастающийся трофобласт выделяет ферменты, которые разрушают прилегающие участки эндометрия - эпителий и соединительную ткань.Благодаря этому зародыш постепенно погружается в эндометрий, образуя в нем имплантационную ямку, и наконец, полностью оказывается в толще эндометрия. В результате интенсивной пролиферации трофобласт (бывший ранее однослойным) подразделяется на два слоя. Причем внутренний слой сохраняет клеточное строение и называется иитотрособластом. А в наружном слое все клетки сливаются друг с другом, образуя симпласт (единую многоядерную

структуру), так что этот слой обозначается как симпластотрофобласт. Уже на этой стадии цитотрофобласт начинает вырабатывать гормоны (в частности, хориальный гонадотропин - ХГТ), на определении которых основана ранняя диагностика беременности. Наружный же слой (симпластотрофобласт) наиболее активно продуцирует ферменты, разрушающие близлежащие ткани эндометрия и с помощью трофобласта зародыш в течение нескольких дней питается продуктами распада эндометрия. Это обозначается как гистио- трофный тип питания.

После полного погружения зародыша поверхностный дефект в эндометрии

(над зародышем) вначале заполняется свернувшейся кровью, затем он зарастает соединительной тканью и к 12-13-му дню покрывается эпителием. Вокруг же зародыша (в толще эндометрия) образуются лакуны, заполняющиеся материнской кровью. А между и под лакунами в сохранившейся строме эндометрия развивается т.н. децидуальная реакция: разрастаются сосуды, появляется отечность, увеличивается количество децидуальных клеток - крупных, округлой формы, с включениями гликогена и липопротеинов.

Тема 5. Гаструляция, образование осевых зачатков органов и зародышевых оболочек

ГАСТРУЛЯЦИЯ - это сложный процесс химических и морфогенетических изменений, сопровождающийся размножением, ростом, направленным перемещением и дифференцировкой клеток.

В результате гаструляции образуются: -Зародышевые листки -Комплекс осевых органов

Провизорные (внезародышевые) органы Гаструляция, в зависимости от вида животных, происходит различными способами. Причем, способ гаструляции во многом определяется типом бластулы, который, в свою очередь обусловлен типом исходной яйцеклетки.

Типы гаструляции.

Инвагинация: одна половина бластулы выпячивается в другую.

Эпиболия (обрастание): мелкие клетки анимального полюса обрастают вегетативную,часть.

Деляминация: клетки расщепляются на два слоя - эпибласт и гипобласт.

Иммиграция: клетки эпибласта мигрируют внутрь через первичную полоску.

Гаструляция ланцетника.

Нервная трубка развивается из эктодермы. Хорда образуется после нервной трубки, а затем кишечная трубка. Мезодерма образуется из материала, временно включенного в состав энтодермы. Провизорных органов у ланцетника нет.

Гаструляция амфибий.

Многослойная эктодерма. Имеет место раннее образование хорды, первичной кишки. Мезодерма образуется из материала краевых зон бластулы. Поздняя нейруляция. Провизорные органы отсутствуют.

Гаструляция птиц.

Механизм гаструляции - деламинация и иммиграция. После деляминации образуются эпибласт (эктодерма) и гипобласт (энтодерма). В эпибласте происходит перемещение клеток от головного конца к хвостовому и опять к головному, в результате чего образуется первичная полоска и первичный узелок.

Первичная полоска

В дальнейшем материал первичной полоски мигрирует внутрь зародыша и располагается между эктодермой и энтодермой, образуя мезодерму, а материал, расположенный впереди от первичного узелка, мигрируя внутрь, образует хорду. У зародыша птицы образуются туловищная и амниотическая складки. Зародыш птицы имеет четыре провизорных органа.

Гаструляция у человека осуществляется в две фазы: первая фаза - на 7-е сутки, вторая же начинается почти через неделю (проходя с 14-х по 17-е сутки). Между этими фазами идет образование внезародышевых органов, необходимых для успешного развития зародыша. Как у всех млекопитающих, у человека первая фаза гаструляции совершается путем деламинации, т. е. расщепления одного слоя клеток на два в результате деления этих клеток. В начале эмбриобласт расщепляется на два листка: эпибласт (верхний, или наружный) и гипобласт (нижний, или внутренний). Затем между клетками эпибласта (продолжающими делиться) появляются мелкие полости, которые чуть позже сливаются в единую амниотическую полость. Последняя разделяет эпибласт занимает на данной стадии среднее положение (между двумя другими листками). Его клетки - высокие, крупные, призматической формы, напоминают многорядный эпителий. Впоследствии (во второй фазе гаструляции) из данного листка формируются все три зародышевых листка эктодерма, мезодерма, энтодерма), но, в отличие от первой фазы, осуществляется не путем деляминации, а с помощью иммиграции - перемещения клеток. Гипобласт - самый нижний листок, его клетки - мелкие, кубической формы, светлые. Сразу по окончании второй фазы гаструляции начинается следующий этап - формирование комплекса осевых зачатков. Он длится в основном с 18-го по 28-й день.

Производные мезодермы

Производные эктодермы и энтодермы

Таким образом, на 4-и неделе эмбрион имеет осевые зачаткивсех будущих тканей и органов.

ПРОВИЗОРНЫЕ ОРГАНЫ

В эволюции хордовых провизорные органы впервые появляются у рыб, которые имеют только один провизорный орган - желточный мешок, стенка которого состоит

из: внезародыральной мезодермы, а также внезародышевои энтодермы.

Функции: трофическая и кроветворная Провизорные органы птиц

Желточный мешок - выполняет

трофическую и кроветворную функцию, его стенка состоит из внезародышевой энтодермы и внезародышевой висцеральной мезодермы.

Аллантоис – выполняет выделительную функцию. Стенка представлена внезародышевой висцеральной мезодермой.

Амнион- создает водную среду для зародышаю Его стенка состоит из внезародышевой эктодермы и внезародышевой париетальной мезодермы. Серозная оболочка - выполняет дыхательную функцию. Ее стенка состоит из внезародышевой эктодермы и внезародышевой париетальной мезодермы.

Провизорные органы человека При развитии зародыша человека формируется четыре внезародышевых

органа.

Желточный мешок и аллантоис

Желточный мешок расположен под зародышевым диском, а после продольного сворачивания зародыша сохраняет связь с его кишкой за счет желточного стебелька. Этот стебелек и появляющийся затем аллантоис находятся в толще амниотической ножки, которая позднее превращается в пупочный кана-тик (пуповину). У человека желточный мешок и аллантоис образованы внезародышевой энтодермой и внезародышевой мезодермой. К моменту образования пупочного канатика желточный мешок и аллантоис уже редуцируются, они функционируют лишь

в первые недели эмбриогенеза (примерно до 8-й недели включительно). Тем не менее они успевают выполнить достаточно важные функции:

желточный мешок - это место, где некоторое время пребывают гоноциты (первичные половые клетки) и где впервые начинается кроветворение.

Аллантоис же служит направляющим вектором, вдоль которого растут кровеносные сосуды, связывающие зародыш с формирующейся плацентой. Это орган газообмена и выделения.

Амнион обеспечивает водную среду для развития зародыша. Стенка амниона состоит из внезародышевой эктодермы и внезародышевой мезодермы. Амнион

быстро увеличивается, и к концу 7-ой недели его соединительная ткань входит в

контакт с соединительной тканью хориона. При этом эпителий амниона переходит на амниотическую ножку, превращающуюся позднее в пупочный канатик. Амнион окружает плод, обеспечивая ему механическую защиту. Амнион к тому же осуществляет секрецию и резорбцию околоплодных вод, т. е. образует ту полость и ту внутреннюю среду, в которых длительное время находится развивающийся плод.

Плацента и пупочный канатик - это органы, с помощью которых устанавливается связь между системами кровообращения матери и плода. Плаценту формируют следующие источники:

эндометрий - образует материнскую часть плаценты; хорион - практически всю плодную часть плаценты;

амнион - покрывает плодную часть изнутри, со стороны амниотической полости.

• начальные недели беременности эндометрий подвергается децидуализации:

• его собственной соединительнотканной пластинке многие фибробласты, а также клетки костномозгового происхождения превращаются в крупные децидуальные клетки. Поэтому эндометрий - точнее, его функциональный слой - значительно утолщается и обозначается теперь как децидуальная (отпадающая) оболочка, или просто беабиа. После полного погружения зародыша в эндометрий и исчез-новения имплантационной ямки оказывается, что в месте имплантации беабиа разделена на два отдела. С учетом же и остальной части в беабиа получается три отдела, обозначаемых следующим образом: decidua basalis, decidua capsularis и decidua parietalis. Decuda basalis, ИЛИ базальная отпадающая оболочка - это та часть расслоенной плодом беабиа, которая обращена к миометрию. Decuda basalis наиболее активно снабжается кровью матери, отчего сильно разрастается и формирует материнскую часть плаценты.

Decidua capsularis, или сумочная децидуальная оболочка - это та часть расслоенной Decidua, которая отделена зародышем (плодом) от Decuda basalis. Decidua capsularis является наружной оболочкой плода.

Однако по мере увеличения объема зародыша в ухудшается связь с кровеносными сосудами матери, поэтому обращенный сюда хорион теряет ворсины и к концу 4-го месяца становится гладким.

Decidua parietalis, или пристеночная децидуальная оболочка, выстилает полость матки вне плаценты. decidua parietalis ни на одной стадии беременности не принимает прямого участия в питании зародыша.

После 4 месяцев развития (когда плод становится уже достаточно большим) Decidua capsularis начинает прилегать к Decidua parietalis и, по спорному мнению ряда авторов, даже срастается с ней (что ведет к объединению этих отделов Decidua в одну общую наружную оболочку плода).

Хорион (ворсинчатая оболочка) подразделяется на два отдела: ветвистый и гладкий хорион.

Ветвистый хорион - та часть хориона, которая прилегает к Decuda basalis и образует плодную часть плаценты. Здесь ворсины хориона сильно разрастаются, становятся разветвленными (отсюда - термин «ветвистый»), обильно прорастают кровеносными сосудами, идущими в пуповине от тела зародыша.

Гладкий хорион - остальная часть хориона; она плотно прилежит к Decidua capsularis. В этой области ворсины исчезают, и гладкий хорион становится средней оболочкой плода.

У человека плацента формируется к концу 3-го месяца внутриутробного развития и состоит из двух компонентов: плодного - ветвистого хориона с приросшим к нему амнионом и материнского – decidua basalis

Плодная часть плаценты содержит, как минимум, три компонента: 1.Амниотическая оболочка покрывает внутреннюю (обращенную к плоду)

поверхность плаценты. Она включает те же два слоя, что и вне плаценты: однослойный призматический эпителий и собственную пластинку из плотной волокнистой соединительной ткани.

2.“Слизистая” соединительная ткань, отличающаяся обилием гликозамингликанов, находится между амниотической оболочкой и хорионом, не очень сильно скрепляя их друг с другом.

3.Ветвистый хорион в структурном плане состоит из хориальной пластинки и ворсин, погруженных в decidua basalis.

По отношению к хориальной пластинке различают стволовые (или опорные) ворсины, отходящие непосредственно от указанной пластинки и ветви стволовых ворсин 2-го и 3-го порядка.

Стволовая ворсина вместе со всеми ее разветвлениями называется котиледоном. Часто в это понятие включают и близлежащий участок

материнской части плаценты. В такой интерпретации котиледон - своего рода долька плаценты (различимая с материнской поверхности плаценты). Всего в плаценте 10-20 больших долек (котиледонов) и до 200 мелких и рудиментарных долек.

По отношению decidua basalis ворсины тоже подразделяются на две группы: свободные ворсины относительно свободно плавают в лакунах, заполненных материнской кровью.

Якорные ворсины (ими могут быть как стволовые ворсины, так и ветви последних) - доходят до decidua basalis и зафиксированы в ней.

В местах контакта якорных ворсин с decidua basalis симпластотрофобласт отсутствует, а клетки цитотрофобласта образуют колонки, погруженные в decidua basalis и выполняющие функцию якорей. Эти клетки называют периферическим цито- трофобластом.

Фибриноид Лангханса - это неклеточная фибриноподобная масса, которая появляется на поверхности ворсин со второй половины беременности. По-видимому, она представляет собой смешанный продукт распада эпителия ворсин и свертывания плазмы материнской крови.

Гематоплацентарный барьер у человека образован структу рами только плода. Полный перечень этих компонентов таков:

Материнская часть плаценты - это decidua basalis, которая пронизана вросшими в нее ворсинами хориона. Соответственно, в материнской части плаценты выделяют следующие структуры: лакуны и септы, а также базальную пластинку (по аналогии с хориальной пластинкой).

Лакуны - это пространства, образовавшиеся в результате разрушения decidua basalis ворсинами хориона. Лакуны заполнены материнской кровью, в которой находятся (в свободном или фиксированном состоянии) ворсины хориона.

Септы - соединительнотканные перегородки между лакунами. Это остатки decidua basalis на тех ее уровнях, на которые внедрились ворсины. В септах проходят сосуды матери, открывающиеся в лакуны. А на поверхности септ, граничащей с кровью, может находиться фибриноид Рора (который, как и фибриноид Лангханса, видимо, образуется из компонентой крови и продуктов распада подлежащей ткани).

Базальная пластинка это тоже сохранившаяся часть decidua basalis, но расположенная под ворсинами хориона. Таким образом, сеты отходят от

базальной пластинки. В верхнем компактном слое этой пластинки помимо обычных элементов соединительной ткани, присутствуют обширные скопления децидуальных клеток. В глубине базальной пластинки расположен губчатый слой decidua basalis с остатками маточных желез.

Считают, что существует не менее двух популяций децидуальных клеток. Одна популяция имеет костномозговое происхождение и относится к макрофагальной системе организма. Другая популяция происходит от фибробластов сое-динительной ткани эндометрия. Децидуальные клетки имеют большой размер, светлую цитоплазму, ядра овальной формы. В цитоплазме обнаруживаются гранулы гликогена и липидные капли. Этим клеткам приписывают две функции. Первая из них синтез гормона релаксина (а возможно, и других гормонов). Релаксин же подготавливает к родам ткани и органы матери. Вторую функцию связывают с высокой литической (макрофагальной) активностью децидуальных клеток. А эта активность резко возрастает перед родами и, вероятно, способствует отторжению плаценты.

По тому, как конкретно организован непрямой контакт крови матери и крови плода, у млекопитающих выделяют четыре типа плацент.

Функции плаценты:

1.Обменная функция, очевидно, состоит в том, что плацента обеспечивает непрямой контакт крови плода и крови матери, благодаря чему между той и другой кровью совершается обмен различными веществами.

2.Барьерная функция. С другой стороны, поскольку контакт крови в плаценте - непрямой, то кровь матери и кровь плода никогда в норме не смешиваются: между ними находится гематоплацентарный барьер.

3.Эндокринная функция связана с двумя структурами: в плодной части плаценты это эпителий хориона - цитотрофо- бласт (хорионический гонадотропин, плацентарный пролактин) и симпластотрофобласт (эстрогены, прогестины), а в материнской части - децидуальные клетки (релаксин).

Рис. 1. Сперматозоиды морской свинки.

Окраска гематоксилином

1- головка и в ней:

1. 2– акросома

2. 3–хвост сперматозоида

Рис. 2. Яичник млекопитающего.

Окраска гематоксилином и эозином

1. - ядро ооцита

2. - ядрышки.

3. - цитоплазма

4. - блестящая оболочка

5. - зернистый слой

6. - базальная мембрана.

7. - соединительнотканная оболочка.

Рис. 3. Оплодотворение у лошадиной аскариды Стадия контактного взаимодействия

Окраска железным гематоксилином

1 - сперматозоид, связавшийся с хитиновой оболочкой яйцеклетки

(2)

Рис. 4. Полное неравномерное дробление. Зародыш лягушки, стадия 4-х бластомеров

Окраска пикрофуксином.

1 - мелкие бластомеры анимального полюса 2 - крупные бластомеры вегетативного полюса

Контрольные вопросы

1. Определение предмета «Эмбриология». Методы исследования в эмбриологии. Понятие онто- и филогенеза.

2. Основные этапы онтогенеза: проэмбриональный, эмбриональный и постнатальный.

3. Проэмбриональный период (прогенез)-гаметогенез.Отличия сперматогенеза от овогенеза. Биологическая роль редукции числа хромосом.

4. Половые клетки, их микроскопическое и субмикроскопическое строение.

5. Типы яйцеклеток в зависимости от количества желтка и его локализации. Чем обусловлено появление вторично изолецитальных клеток.

6. Основные стадии эмбриогенеза, характерные для всех хордовых.

7. Оплодотворение и его биологическая сущность. Фазы в процессе оплодотворения. Приспособительные структуры в реакции половых клеток, необходимые для оплодотворения. Зигота – одноклеточный зародыш.

8. Дробление. Типы дробления. Чем обусловлены различия в типах дробления.

9. Понятие о бластуле. Виды бластул. Какие части различают в зародыше на стадии бластулы.

ТЕМАТИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ С ОТВЕТАМИ

1. Изолецитальные яйцеклетки характеризуются:

1. Наличием малого количества желтка

2. Наличием большого количества желтка

3. Равномерным распределением желтка в цитоплазме

4. Неравномерным распределением желтка в цитоплазме

А (1,3) Б (2,4) В (1,4) Г (2,3)

2. Умеренно телолецитальные яйцеклетки встречаются:

А. У простейших позвоночных Б. У амфибий В. У птиц

Г. У млекопитающих

3. Какая оболочка яйцеклетки участвует в образовании оболочки оплодотворения:

А. Плазмолемма Б. Блестящая оболочка В. Лучистый венец

Г. Фолликулярная оболочка

4. Из сомитов образуются:

А. Скелетные мышцы Б. Желудок В. Гладкие мышцы

Г. Костная и хрящевая ткани

А (1,3) Б (2,3) В (2,4) Г ( 1 ,4 )

5. Капацитация - это:

А. Процесс активации сперматозоидов Б. Процесс проникновения сперматозоида в яйцеклетку

В. Процесс слияния мужского и женского пронуклеусов Г. Процесс выделения ферментов акросомы

6. Какой тип дробления характерен для млекопитающих:

А.Полное равномерное Б. Полное неравномерное

В. Неполное дискоидальное Г. Полное неравномерное асинхронное

7. Какие листки образуют стенку желточного мешка у птиц:

А. Внезародышевая эктодерма и висцеральная внезародышевая мезодерма Б. Внезародышевая энтодерма и висцеральная внезародышевая мезодерма В. Оба листка внезародышевой мезодермы Г. Внезародышевая эктодерма и париетальная внезародышевая мезодерма.

8. Назовите начальный период развития индивидуума:

А. Филогенез. Б. Эмбриогенез. В. Спермогенез Г. Онтогенез. Д. Гаметогенез

8. Назовите начальную стадию эмбриогенеза:

А. Дробление. Б. Гаструляция.

В. Оплодотворение. Г. Филогенез.

Д. Органогенез 10. Назовите период перехода от одноклеточной стадии развития к многоклеточной:

А. Оплодотворение. Б. Гаструляция.

В. Гистогенез.

Г. Органогенез

Д. Дробление.

11. Назовите конечные стадии эмбриогенеза:

А. Гаструляция.

Б. Гисто и органогенез. В. Нейруляция.

Г. Оплодотворение. Д. Дробление.

12. Указать, что не образуется при дифференцировке зародышевой мезодермы:

А. Эпителий аллантоиса Б. Сомиты.

В. Эпителий желудочно-кишечного тракта. Г. Спланхнотом.

Д. Нефрогонатом.

13. Указать производные зародышевой энтодермы:

А. Эпителий желточного мешка.

Б. Эпителий кишечника. В. Эпителий аллантоиса. Г. Нефрогонатом Д. Выделительная система

14. Какие эмбриональные зачатки не возникают во время гаструляции:

А. Мезодерма. Б. Эктодерма. В. Органы.

Г. Энтодерма.

Д. Нервная трубка

14. Каковы обычные сроки имплантации у человека после оплодотворения:

А. 1-3 сутки Б. 3-5 сутки В. 5-6 сутки Г. 7-8 сутки Д. 10-12 сутки

16. Когда заканчивается зародышевый и начинается плодный период внутриутробного развития человека:

А. В конце первого месяца. Б. В начале третьего месяца. В. В начале первого месяца Г. В конце третьего месяца. Д. В начале четвертого месяца

16. Каковы производные гипобласта:

А. Эктодерма.

Б. Зародышевая энтодерма, внезародышевая энтодерма. В. Хордомезодермальный зачаток.

Г. Сомиты Д. Нервная трубка

18. Назовите эмбриональные зачатки, не развивающиеся из мезодермы: А. Сомиты.

Б. Кишечная трубка. В. Мезенхима.

Г. Нефротомы.

Д. Спланхнотом

19. Укажите, какие ткани и органы развиваются из дерматомов сомитов мезодермы:

А. Эпидермис. Б. Почки.

В. Мезотелий.

Г. Соединительная ткань кожи (дерма).

Д. Желудок.

20. Где происходит оплодотворение яйцеклетки: а. В теле матки.Б. В полости матки.

В. В дистальном отделе яйцевода.Г. В брюшной полости. Д. Во влагалище.

Раздел 3. Гистология 1.

Во взрослом организме клетки и образуемые ими компоненты межклеточного вещества составляют различные ткани.

Общая гистология - это учение о строении, развитии и жизнедеятельности тканей организма.

По указанным в определении трем признакам (морфологии, происхождению и функции) различают четыре основные группы тканей: эпителиальные ткани (покровные и железистые эпителии), ткани внутренней среды организма (кровь и кроветворные ткани, а также соединительные ткани), мышечные ткани и нервную ткань.

МЕЗЕНХИМА

Мезенхима (эмбриональная соединительная ткань) образуется в основном в процессе гаструляции из внезародышевой мезодермы. Она располагается между зародышевыми листками и осевыми органами и состоит из рыхло расположенных малодифференцированных клеток и гомогенного межклеточного вещества. Из нее образуются:

• Кровь и лимфа

• Соединительные ткани

• Гладкая мышечная ткань

• Микроглия нервной ткани

Тема 6. Эпителиальные ткани

Эпителиальные ткани разделяются на:

Покровый эпителий

Образует покров тела и выстилку внутренных органов и плостей

Функции:

• защитная

• барьерная

• рецепторная

• всасывательная

• экскреторная.

Железистый эпиелий

Образует железы

Функции:

вырабатывает секреты и гормоны, используемые организмом, т.е. выполняет секреторную функцию.

Морфофункциональная характеристика покровного эпителия.

1. Клетки плотно прилежат друг к другу, соединяясь с помощью десмосом и плотных контактов.

2. Относительно небольшое количество межклеточного вещества.

3. Клетки всегда лежат на базальной мембране, под которой располагается соединительная ткань. С базальной мембраной эпителиальные клетки соединяются с помощью полудесмосом.

4. Отсутствие сосудов (исключением является эпителий сосудистой полоски внутреннего уха). Питание эпителиальных тканей происходит диффузно через базальную мембрану.

5. Полярная дифференцировка клеток. У клеток выделяют базальную часть, прилежащую к базальной мембране, и апикальную поверхность, на которой могут располагаться такие производные плазмолеммы, как микроворсинки, щеточная кайма.

6. Высокая регенерационная способность (наличие в составе ткани стволовых клеток).

Классификация покровного эпителя

Морфологическая классификация подразумевает ношение клеток к базальной мембране:

Покровный эпителий

Однослойный Многослойный

Все клетки эпителия расположены С базальной мембраной

базальной мембране. связаны только клетки одного

слоя, остальные расположены

друг на друге.

В свою очередь в составе однослойного эпителия могут быть петки разной высоты и в зависимости от этого однослойный дителий подразделяется на однорядный и многорядный.

У многорядного мерцательного эпителия (дыхательные вути) все клетки связаны с базальной мембраной, но клетки шеют различную форму и высоту. Поэтому ядра эпителиальных клеток образуют несколько рядов. В многорядном мерцательном эпителии различают 4 вида клеток:

• Ресничатые - имеют на апикальном полюсе реснички,

• Бокаловидные-одноклеточные железы, вырабатывают слизь,

• Камбиальные клетки - обеспечивают регенерацию,

• Эндокринные клетки - вырабатывают гормоны.

На поверхности клеток однослойного эпителия могут находиться:

Типы многослойного эпителия

Ороговевающий Неороговевающий Переходныи

Многослойный плоский неороговевающии эпителии (напр., в роговице глаза). Имеет 3 слоя:

1.базальный слой (состоит из цилиндрических клеток); 2.шиповатый слой (состоит из клеток

полигональной формы с маленькими боковы выростами - шипами); 3. слои плоских клеток

ногослойный плоский ороговевающий эпителий (напр., эпидермис кожи)

Имеет 5 слоев

1. базальный слой

2. шиповатый слои

3. зернистый слой (состоит из плоских клеток, содержащих гранулы кератогиалина); 4.блестящий слои (состоит из погибших клеток, одержащих элеидин 5.роговой слой (состоит из роговых чешуек, содержащих кератин)

Переходный эпителий (мочевыводящие пути)

Если стенка органа растянута, то в переходном эпителии выявляются базальный слои (состоит из мелких клеток) и покровный слои (состоит из крупных куполообразных клеток). Если стенка органа находится в складчатом состоянии, то часть базальных клеток как бы выдавливается вверх, сохраняя связь с базальной мембранной и принимает грушевидную форму, создавая видимость третьего слоя - промежуточного. Отличительной чертой переходного эпителия является то, что его покровные клетки крупнее базальных и часто имеют куполообразную форму.

Онтофилогенетическая классфикация

1.Эпидермальный тип (эпителий кожи) развивается из эктодермы 2.Энтеродермальныи тип (эпителии желудка, кишечника) -развивается из

энтодермы 3.Целонефродермальный тип (эпителий почек половых желез) - развивается

из мезодермы.

4.Эпендимоглиальный тип (стенка желудочка головного мозга) - развивается из нервной трубки

5.Ангиодермальный тип (эндотелий сосудов) - развиваетсяиз мезенхимы разрушение

Железистым эпителии

Образует все множество желез в организме. Железы могут быть многоклеточными и одноклеточными. Одноклеточными железами являются бокаловидные клетки в составе эпителиальной выстилки кишечника и воздухоносных путей.

Классификация экзокринных желез

I. По форме секреторного отдела:

альвеолярные; трубчатые; альвеолярно-трубчатые

II. По ветвлению секреторного отдела:

неразветвленные

разветвленные

III. По ветвлению выводного протока:

простые (имеют один проток)

сложные (имеют более одного протока)

IV. По химическому составу секрета:

белковые, слизистые, слизисто-белковые, сальные

22. По способу секреции железистых клеток:

мерокриновые апокриновые галокриновые

клетки не разрушаются частичное разрушение полное

Рис. 18. Однослойный плоский эпителии (мезотелий брюшины)

Тотальный препарат. Импрегнация азотнокислым серебром и гематоксилином Брюшина растянута на предметном стекле, вид сверху.

1. - границы мезотелиальных клеток (выявляются благодаря импрегнации серебром). Клетки плотно прилегают друг к другу.

2. - ядро клетки.

Рис. 19. Однослойный кубический эпителии канальцев почки.

Окраска гематоксилином и эозином

1. - апикальная поверхность клеток обращена к просвету канальца;

2. - базальные части клеток лежат на базальной мембране (не видимой на препарате);

3. - ядра имеют округлую форму и несколько смещены к базальной части клеток.

Рис. 20. Многорядныи мерцательный эпителии трахеи.

Окраска гематоксилином и эозином

1. - клетки эпителия

2. - полоска на апикальной Поверхности клеток, Образованная расничками

Рис. 21. Многослойный плоский ороговевающий эпителий (эпидермис) кожи пальца.

Окраска гематоксилином и эозином.

1А - соединительная ткань (сосочковый слой дермы кожи). Слои эпидермиса:

1. - базальный слой

2. - шиповатый слой

3. - зернистый слой

4. - блестящий слой

5. - роговой слой

6. - выводной проток потовой железы.

Рис. 22. Простые неразвлетвленные трубчатые железы - маточные железы.

Окраска гематоксилином и эозином.

1- многочисленные железы в слизистой оболочке матки, имеющие вид прямых трубочек

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ.

1. Ткань как один из уровней организации живого. Определение. Стволовые клетки, их свойства.

2. Морфо-функциональная характеристика эпителиальных тканей. Вклад А.А.Заварзина, Н.Г.Хлопина, М.Ф.Лазаренко в изучение эпителиальных тканей.

3. Морфо-функциональная и генетическая классификации эпителиальных тканей.

4. Однослойные однорядные эпителии. Многорядный эпителий (псевдомногослойный): источники развития, строение, функциональная характеристика.

5. Многослойный плоский неороговевающий эпителий. Переходный эпителий.

6. Многослойный плоский ороговевающий эпителий. Источник развития, строение, функции. Дифференцировка кератиноцитов. Цитокератины как маркеры эпителиоцитов.

7. Межклеточные контакты как системообразующий фактор эпителиальных тканей.

8. Физиологическая регенерация, локализация камбиальных клеток у различных видов эпителия.

9. Железы. Принципы классификации. Источники развития. Секреторный цикл, его фазы и цитологическая характеристика. Типы секреции. Регенерация.

ТЕМАТИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ С ОТВЕТАМИ.

1. Какой эпителий имеет эктодермальное происхождение:

А. Многослойный плоский неороговевающий эпителий роговицы глаза Б. Эпителий почечных канальцев В. Однослойный плоский (мезотелий)

Г. Эпителий дыхательных путей

2. Многослойный эпителий присутствует в слизистой:

   1. Дыхательных путей

   2. Мочеточников

   3. Желудка

   4. Пищевода

А (1,3) Б (2,4) В (3,4) Г (1,2)

3. Тип секреции, при котором клетки полностью разрушаются, называется:

А. Мерокриновый Б. Апокриновый В. Голокриновый Г. Паракриновый

4. Общие особенности эпителия кожи и роговицы глаза:

   1. Образуется из эктодермы

2. Многослойный

3. Ороговевающий

4. Высокая регенеративная способность А (1,3) Б (2,4) В (1.2.4) Г( все верно)

91

5. Простая разветвленная альвеолярная железа:

1. Имеет один проток

2. Секреторный отдел в форме мешочка

3. Имеет разветвленный проток

3. Разветвленная секреторная часть А (1,2) Б (2,3) В (1,2,4) Г (все верно)

6. Эпидермис кожи образуется из:

А. Дерматомов Б. Иотомов В. Эктодермы Г. Энтодермы

6. Тип секреции, при котором разрушается апикальная часть клетки, называется:

А. Мерокриновый Б. Апокриновый В. Голокриновый Г. Парафиновый

8. Какой эпителий называется однослойным:

А. У которого не все клетки связаны с базальной мембраной. Б. У которого все клетки связаны с базальной мембраной.

В. У которого клетки не связаны с базальной мембраной. Г. Ороговевающий Д. Неороговевающий

9. Какой эпителий называется переходным:

А. Превращающийся из однослойного в многослойный. Б. Превращающийся из плоского в призматический.

В. Превращающийся из неороговевающегося в ороговевающий. Г. Превращающийся из нежелезистого в железистый.

Д. Изменяющий расположение слоев клеток при растяжении и сжатии.

10. Из какого эмбрионального зачатка развивается мезотелий:

А. Из мезенхимы. Б. Из сомитов. В. Из энтодермы. Г. Из эктодермы.

Д. Из спланхнотома.

11. Как можно морфологически охарактеризовать мезотелий:

А. Однослойный призматический эпителий. Б. Однослойный многорядный эпителий. В. Однослойный плоский эпителий.

Г. Многослойный эпителий Д. Однослойный многорядный реснитчатый

12. Какие экзокринные железы называются простыми:

А. Одноклеточные.

Б. Без выводного протока.

В. С разветвленным выводным протоком.

Г. С неразветвленными концевыми отделами. Д. С неразветвленным выводным протоком.

92

13. Какие экзокринные железы называются сложными:

А. Многоклеточные.

Б. С разветвленными концевыми отделами.

В. С альвеолярно-трубчатыми концевыми отделами. Г. С трубчатыми концевыми отделами.

Д. С разветвленным выводным протоком.

14. Какой тип секреции называется мерокриновым:

А. Секрет выделяется без разрушения гландулоцитов.

Б. Секрет выделяется с полным разрушением гландулоцитов.

В. Секрет выделяется с разрушением микроворсинок гландулоцитов. Г. Секрет выделяется с разрушением верхушек гландулоцитов Д. Секрет выделяется с неполным разрушением гландулоцитов

15. Какой тип секреции называется голокриновым:

А. Секрет выделяется без разрушения гландулоцитов.

Б. Секрет выделяется с полным разрушением гландулоцитов.

В. Секрет выделяется с разрушением микроворсинок гландулоцитов. Г. Секрет выделяется с разрушением верхушек гландулоцитов.

Д. Секрет выделяется с неполным разрушением гландулоцитов

16. Клетки каких слоев делятся в многослойном ороговевающем эпителии:

А. Зернистого. Б. Шиповатого. В. Блестящего. Г. Базального.

Д. Рогового.

Тема 7. Кровь и лимфа

Функции КРОВИ: транспортная, дыхательная, трофическая, защитная, гомеостатическая - поддержание постоянства внутренней среды организма.

Как и все ткани внутренней среды, кровь состоит из:

Белки плазмы крови продуцируются в основном клетками печени и выполняют важные функции:

• определяют онкотическое давление и вязкость крови,

• выполняют защитную и транспортную функции,

• участвуют в коагуляции крови.

93

Морфофункциональные особенности форменных элементов крови Эритроциты у человека и млекопитающих это безъядерные клетки, имеющие

форму двояковогнутого диска. Поверхность эритроцита покрыта гл и кокал иксом, содержащим агглютиногены, определяющие группы крови у человека. Органеллы в эритроците практически отсутствуют. Количество эритроцитов в одном кубическом мм составляет примерно 4-5млн. Эритроциты образуются в красном костном мозге.

Цитоплазма эритроцита содержит:

гемоглобин - различают 2 типа гемоглобина: НЬР - фетальный гемоглобин и НЬА - гемоглобин взрослого; цитоскелет - комплекс белков (спектрина, актина и др.).

Продолжительность жизни эритроцитов составляет 120 дней, после чего клетки разрушаются в селезёнке, при этом гемоглобин распадается, а высвобождающиеся из железосодержащего гема железо используется для образования новых эритроцитов.

Функции эритроцитов: осуществляют транспорт газов,

адсорбируют и транспортируют аминокислоты, ферменты, антитела, могут переносить токсины и ряд лекарственных препаратов.

Тромбопластинки у млекопитающих и человека - это безъядерные фрагменты цитоплазмы, которые отделяются от гигантских клеток красного костного мозга - мегакариоцитов.

94

В тромбопластинке выделяют:

грануломер -

центральная часть содержит: органоиды включения (гликоген)

специальные гранулы (напр., фибриноген, серотонин, гистамин)

Гиаломер -

периферическая зона характеризуется наличием микрофиламентов и микротрубочек

Функции тромбопластинок

• принимают участие в каскадной реакции свертывания крови (выделяют внутренние факторы свертывания крови),

• участвуют в образовании тромбов,

• участвуют в обмене биогенных аминов.

Разделяются на:

1. Гранулярные лейкоциты (гранулоциты), которые характеризуются: сегментированным ядром, наличием в цитоплазме различных типов гранул, поэтому цитоплазма клеток имеет зернистый вид.

2. Агранулярные лейкоциты (агранулоциты) имеющие:

несегментированное ядро, цитоплазму, лишенную специфической зернистости.

Нейтрофильные лейкоциты это крупные клетки, содержащие:

ядро, в котором много гетерохроматина. Форма ядра может быть различной и зависит от степени дифференцировки клеток. В крови человека выделяют 3 типа нейтрофилов:

• юные нейтрофилы (ядро имеет подковообразную форму),

• палочковидные нейтрофилы (ядро в виде палочки),

• сегментоядерные нейтрофилы (ядро представлено 3-7 сегментами).

• цитоплазме

  • слабо развиты органоиды общего назначения,

  • хорошо развиты цитоскелет (обеспечивающий подвижность клеток),

  • включения гликогена и липидов.

95

• Содержит 2 типа гранул: неспецифических, окрашивающихся азуром, представляющих собой лизосомы;

• специфических, окрашивающихся кислыми и основными красителями

Лактоферрин - связывает железо, необходимое для развития бактерий, и вызывает их склеивание, тормозит дифферен- цировку молодых гранулоцитов, Лизоцим разрушает полисахариды бактериальной стенки, что ведет к их разрушению.

Функции нейтрофилов: фагоцитоз бактерий; нейтрофилы первыми мигрируют в очаг воспаления и выделяют вещества, привлекающие в очаг другие типы клеток; выделяют бактерицидные вещества (перекиси и ненасыщенные радикалы) и пирогены (вещества, вызывающее местное повышение температуры).

Продолжительность жизни составляет 8 суток, из них 8 часов в циркуляции, а затем миграция через стенку капилляра и функционирование в соединительной ткани.

Эозинофильные лейкоциты характеризуются:

ядром, состоящим обычно из 2 сегментов и содержащим много эухроматина. цитоплазмой, содержащей органоиды общего назначения и гранулы 2 типов:

азурофильные (представляющие лизосомы), а также специфические (ацидофильные), имеющие крис- таллоидную структуру.

96

Функции эозинофилов:

• участие в антибактериальной и антипаразитарной защите,

• обезвреживание токсинов и ядов,

• участие в аллергических и местных воспалительных реакциях.

Базофилы, клетки с ядром, сегментация которого не четко выражена. В цитоплазме помимо органелл имеются гранулы двух типов:

• азурофильные, немногочисленные лизосомы

• базофильные (специфические) - это крупные гранулы содержащие гепарин,

участвующий в свертываемости крови и гистамин, увеличивающий проницаемость сосудов.

Функции базофилов:

• участие в свёртываемости крови и метаболизме гепарина;

• регуляция проницаемости стенки сосудов;

• участие в воспалительных и аллергических реакциях.

Моноциты - крупные клетки с базофильной цитоплазмой и бобовидным ядром. В цитоплазме имеются:

• органоиды общего назначения,

• лизосомы,

• цитоскелет, обеспечивающий подвижность клеток,

• включения гликогена.

После выхода из сосудов моноциты превращаются в активно фагоцитирующие клетки макрофаги. Поэтому, моноциты рассматриваются как источник органных макрофагов и входят в состав макрофагической системы организма.

97

Окраска по Романовскому

1. - тромбоциты.

2. -палочкоядерный нейтрофил

3. - эритроцит

Окраска по Романовскому

1- моноциты

Лимфа

Лимфа образуется в тканях организма из интерстициальной (тканевой) жидкости. Продвигаясь по лимфатическим сосудам, она проходит через лимфатические узлы, где ее состав существенно меняется, в основном, за счет поступления в лимфу форменных элементов — лимфоцитов. Поэтому принято различать периферическую лимфу, не прошедшую ни через один лимфоузел,

промежуточную лимфу, прошедшую через один-два лимфоузла на периферии, и центральную лимфу перед ее поступлением в кровь, например, в грудном лимфатическом протоке.

Основные функции лимфыЛимфа выполняет или участвует в реализации следующих функций:

1. поддержание постоянства состава и объема интерстициальной жидкости и микросреды клеток;

2. возврат белка из тканевой среды в кровь;

3. участие в перераспределении жидкости в организме;

98

4. обеспечение гуморальной связи между тканями и органами, лимфоидной системой и кровью;

4. всасывание и транспорт продуктов гидролиза пищи, особенно, липидов из желудочно-кишечного тракта в кровь;

4. обеспечение механизмов иммунитета путем транспорта антигенов и антител, переноса из лимфоидных органов плазматических клеток, иммунных лимфоцитов и макрофагов.

Кроме того, лимфа участвует в регуляции обмена веществ, путем транспорта белков и ферментов, минеральных веществ, воды и метаболитов, а также в гуморальной интеграции организма и регуляции функций, поскольку лимфа транспортирует информационные макромолекулы, биологически активные вещества и гормоны.

Количество, состав и свойства лимфы

Объем циркулирующей лимфы с трудом поддается определению, тем не менее экспериментальные исследования показывают, что у человека в среднем цирку-

клеток очень мало, в центральной лимфе — существенно больше. Аналогично с кровью: Отношение Объема форменных элементов к общему объему называют лимфокритом ( для крови — гематокритом), и, лимфокрита даже в центральной лимфе менее 1%. Следовательно, клеточных элементов и в центральной лимфе сравнительно мало. Удельный вес лимфы также ниже, чем у крови и колеблется от 1.010 до 1.023. Актуальная реакция — щелочная, рН находится в диапазоне 8,4-9,2. Осмотическое давление лимфы близко плазме крови, а онкотическое существенно ниже из-за меньшей концентрации в ней бел-ков. Соответственно, меньше и вязкость лимфы.

Состав периферической лимфы в разных лимфатических сосудах существенно различается в зависимости от органов или тканей — источников. Так, лимфа, оттекающая от кишечника, богата жирами (до 40 г/л), от печени — содержит больше белков (до 60 г/л) и углеводов (до 1,3 г/л). Изменения состава лимфы определяются двумя основными причинами: изменениями состава плазмы крови и особенностями обмена вешеств в тканях. Электролитный состав лимфы близок

Электролитный состав центральной и периферической лимфы также различен. В табл. 2.3. приведены границы колебания концентрации основных электролитов в центральной лимфе грудного протока

99

Таблица 2.3.

Электролитный состав центральной лимфы у человека (ммоль/л)

Наиболее существенные различия лимфы и крови выявляются в белковом составе. Альбумино/глобулиновый коэффициент лимфы приближается к 3. Основные белковые фракции центральной лимфы приведены в табл. 2.4. Изменения белкового состава лимфы происходят под влиянием нейромедиаторов, катехоламинов, глюкокортикоидов. Например, кортизол резко увеличивает содержание в лимфе гамма-глобулинов, что имеет приспособительное значение.

Таблиза 2.4.

Белковые фракции центральной лимфоплазмы у человека Клеточный состав лимфы представлен, прежде всего, лимфоцитами, содержание

которых широко варьирует в течение суток (от 1 до 22 10⁹/л), и моноцитами. Гранулоцитов в лимфе мало, а эритроциты у здорового человека в лимфе отсутствуют. Если же проницаемость кровеносных капилляров повышается под влиянием повреждающих факторов, эритроциты начинают выходить в интерстициальную среду и оттуда поступают в лимфу, придавая ей кровянистый (геморрагический) вид. Таким образом, появление эритроцитов в лимфе — диагностический признак повышенной капиллярной проницаемости.

Процентное соотношение отдельных видов лейкоцитов в лимфе получило

названиелейкоцитарной формулы лимфы.

Она выглядит следующим образом:

• лимфоцитов — 90%;

• моноцитов — 5%;

100

• сегменто-ядерных нейтрофилов — 1%;

• эозинофилов — 2%;

• других клеток — 2%.

Благодаря наличию в лимфе тромбоцитов (5-35 10⁹/л), фибриногена и других белковых факторов, лимфа способна свертываться, образуя сгусток. Время свертывания лимфы больше, чем у крови, и в стеклянной пробирке лимфа свертывается через 10-15 мин.

При злокачественных опухолях движение лимфы способствует распространению процесса, поскольку злокачественные клетки тканей легко попадают в лимфу, разносятся ею в другие ткани и органы (прежде всего лимфоузлы), что является основным механизмом метастазирования опухолей.

Механизм образования лимфы

Как уже отмечалось, в результате фильтрации плазмы в кровеносных капиллярах жидкость выходит в интерстициальное пространство, где вода и электролиты частично связываются коллоидными и волокнистыми структурами, а частично образуют водную фазу. Так образуется тканевая жидкость, часть которой резорбируется обратно в кровь, а часть — поступает в лимфатические капилляры, образуя лимфу. Таким образом, лимфа является пространством внутренней среды организма, образуемым из интерстициальной жидкости. Образование и отток лимфы из межклеточных пространств подчинены силам гидростатического и онкотического давления и происходят ритмически.

Движение крови в микроучастках тканей происходит не по всем капиллярным сетям — часть из них «открыта», т.е. функционирует, другие находятся в «закрытом» состоянии (см. главу 7). В артериальной части функционирующих капилляров при этом происходит фильтрация жидкости из плазмы в интерстициальное пространство. Накопление жидкости в интерстиции, а главное, набухание структур межклеточного пространства повышает «распирающее» давление в нем и, соответственно, внешнее давление на кровеносные капилляры, они сдавливаются и временно выключаются из циркуляции. Начинают функционировать рядом расположенные капиллярные поля. Повышенное давление в интерстициальном пространстве продвигает жидкость в лимфатические капилляры, свободная водная фаза интерстиция уменьшается, коллоиды и коллаген отдают воду и «распирающее» давление падает, соответственно в этом участке ткани устраняется сдавливание капилляров и они «открываются» для кровотока. Число «открытых» и «закрытых» кровеносных капилляров в ткани зависит также от деятельности прекапиллярных сфинктеров, регулирующих поступление крови в капиллярную сеть. Таким образом, гидродинамические силы обеспечивают резорбтивную фазу лимфообразования.

101

Регуляция процесса лимфообразования

Регуляция процесса лимфообразования направлена на увеличение или уменьшение фильтрации воды и других элементов плазмы крови (солей, белков и др.), осуществляется вегетативной нервной системой и гуморально-вазоактивными веществами, меняющими давление крови в артериолах, венулах и капиллярах, а также проницаемость стенок сосудов. Например, катехоламины (адреналин и норадреналин) повышают давление крови в венулах и капиллярах, тем самым увеличивают фильтрацию жидкости в интерстициальное простран-ство, что усиливает образование лимфы. Местная регуляция осществляется метаболитами тканей и биологически активными веществами, выделяемыми клетками, в том числе, эндотелием кровеносных сосудов. Механизмы обмена жидкости между интерстициальным пространством и кровеносными капиллярами см. в главе 7.

Кроме гидродинамических сил лимфообразование обеспечивают и силы онкотического давления. Хотя выше уже отмечалась малая проницаемость стенки кровеносных капилляров для белков, тем не менее в сутки от 100 до 200 г белка поступает из крови в тканевую жидкость. Эти белки, а также другие белковые молекулы интерстициального пространства и микроокружения клеток, путем диффузии по градиенту концентрации быстро и легко проникают в щели и лимфатические капилляры, имеющих высокую проницаемость. Поступающие белковые молекулы увеличивают онкотическое давление в лимфе. В результате чего, она активно всасывает воду из интерстиция. Это способствует лимфооттоку, т.е. формированию фазы изгнания лимфы.

Все белки, поступающие из крови в интерстициальное пространство, возвращаются в кровь только через лимфатическую систему. Это явление носит название «основной закон лимфологии«. Таким образом, по пути кровь-лимфа-кровь в сутки рециркулирует от 50 до 100 % белка.

Лимфооттоку способствуют и механизмы продвижения лимфы по лимфатическим сосудам — сократительная деятельность стенок лимфатических сосудов, наличие клапанного аппарата в них, продвижение крови в рядом расположенных венозных сосудах, работа скелетных мышц, отрицательное давление в грудной клетке (см. главу 7).

102

ЭМБРИОНАЛЬНЫЙ И ПОСТЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ГЕМОЦИТОПОЭЗ

Мезобластический период

Первые клетки крови обнаруживаются у 19-сут эмбриона в мезенхиме желточного мешка (рис.1). Мезенхимные клетки округляются, теряют отростки и преобразуются в стволовые кроветворные клетки [СКК]. Часть СКК дифференцируется в первичные эритробласты, характеризующиеся крупными размерами (мегалобласты). В мегалобластах накапливается эмбриональный гемоглобин, часть из них утрачивает ядра и превращается в первичные эритроциты (мегалоциты). Они крупнее вторичных эритроцитов (рис.2), содержат больше гемоглобина, обладающего большим сродством к кислороду (эмбриональный гемоглобин). В стенке желточного мешка образуется небольшое количество гранулоцитов. Развитие эритроцитов происходит внутри первичных кровеносных сосудов (интраваскулярно). Гранулоциты образуются вне кровеносных сосудов - экстраваскулярно. Активность гемопоэза в желточном мешке снижается на 6 нед и заканчивается к 4 мес внутриутробного развития (рис.4 ).

Рис.1. Сосудистое поле 8-дневного зародыша кролика: 1- мезенхима, 2 - первичные кровяные клетки, 3 - эндотелий, 4 - образующиеся гемоциты [по А.А.Maximov, 1927] .

Рис.2. Мегалобласты (внизу) по сравнению с эритроцитами взрослого (вверху) [по М.Г.Абрамову, 1979].

Печеночный период

Начинается на 5-6 нед внутриутробного развития и достигает максимума к 5 мес. Все кроветворные клетки образуются экстрваскулярно по ходу капилляров, врастающих вместе с мезенхимой внутрь печеночных долек (рис.3). Источникомкроветворения являются СКК, мигрировавшие из желточного мешка. Кроветворение этого периода преимущественно

103

эритроидное, хотя к концу 2 мес. в печени образуются первые нейтрофилы, эозинофилы и мегакариоциты. На 3 мес в эритропоэз включается селезенка, но ее роль у человека ограничена. Максимум активности процессов кроветворения в печени приходится на 5 мес. , после чего гемопоэз в ней затухает, заменяясь костномозговым (рис.4).

Рис.3. Печень на высоте активности кроветворного процесса, 4 мес внутриутробного развития.

Костномозговой период

Первые гемопоэтические элементы появляются в формирующемся костном мозге в конце 3 мес. внутриутробного развития. На 5 мес костномозговое кроветворениеприходит на смену печеночному и к концу внутриутробного развития становится основным и остается таковым после рождения (рис.4). В ходе эмбрионального эритропоэза отмечается постепенное уменьшение размеров и увеличение числа эритроцитов. Соответственно периодам кроветворения существуют три типа гемоглобина: эмбриональный, фетальный и гемоглобин взрослого. Переход от фетального к гемоглобину взрослого заканчивается через 6 мес после рождения. Кроветворение у ребенка раннего возраста протекает в костном мозге всех костей. Первые признаки превращения красного костного мозга в желтый отмечаются у детей на 4 году жизни, к моменту полового созревания кроветворение протекает, как у взрослых, в костном мозге плоских костей ребер и тел позвонков.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ:

1. Кровь. Значение изучения крови в системе медицинского образования, во врачебной практике. Функции крови.

2. Понятие о системе крови и ее тканевых элементах. Кровь как ткань.

3. Плазма крови, ее состав. Роль плазмы в организме. Сыворотка крови (дефибринированная плазма), ее применение в медицинской практике.

4. Форменные элементы крови. Эритроциты, их количество, размеры, форма, строение, функции, продолжительность жизни. Ретикулоциты.

5. Классификация и характеристика лейкоцитов. Лейкоцитарная формула.

104

Зернистые лейкоциты (гранулоциты), их разновидности, количество, размеры, строение, функции, продолжительность жизни.

6. Незернистые лейкоциты (агранулоциты), их разновидности, количество, размеры, строение, функции, продолжительность жизни. Понятие о Т- и В-лимфоцитах.

6. Кровяные пластинки (тромбоциты), их количество, размеры, строение, функции, продолжительность жизни.

6. Понятие о физиологической регенерации крови.

7. Возрастные и половые особенности крови.

ТЕМАТИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ С ОТВЕТАМИ 1. Впервые сосудисто-кровяные островки из мезенхимы образуются:

1.В целоме

2.В первичной кишке

3.В желточном мешке

4.В амниотическом мешке

5.В алантойсе

2. Форменными элементами крови называют:

1.Клетки

2.Клетки и их производные

3.Клеточные производные

4.Межклеточное вещество

5.Все выше указанное

3. Плазмой крови называют:

1.Клетки

2.Клетки и их производные

3.Клеточные производные

4.Межклеточное вещество

5.Все выше указанное

3. Форменные элементы составляют:

1.10-20% объема крови

2.40-45% объема крови

3.55-60% объема крови

4.80-90% объема крови

5.1-5% объема крови

3. Плазма крови составляет:

1.10-20% объема крови

2.40-45% объема крови

3.55-60% объема крови

4.80-90% объема крови

5.1-5% объема крови

6. Укажите клетки крови:

1.Эритроциты

2.Лейкоциты

3.Тромбоциты

105

4.Все выше перечисленные

5.В крови клетки отсутствуют

7. Эритроциты – это:

1.Безядерные элементы

2.Ядерные элементы

3.Кусочки клеточной цитоплазмы

4.Межклеточное вещество

5.Правильного ответа нет

7. Источник развития эритроцитов:

1.Эктодерма

2.Энтодерма

3.Мезенхима

4.Склеротом

5.Все выше указанные источники

7. Укажите норму размеров (диаметр) эритроцитов:

1.1-2 мкм

2.4-6 мкм

3.7-8 мкм

4.9-10 мкм

5.правильного ответа нет

10.Укажите толщину эритроцитов в центре:

1.1-2 мкм

2.4-6 мкм

3.7-8 мкм

4.9-10 мкм

5.Правильного ответа нет

11. Укажите форму эритроцита:

1.Сферическая

2.Цилиндрическая

3.Пирамидальная

4.Двояковогнутого диска

5.Не имеет определенной формы

11. Особая форма эритроцита приводит к:

1.Увеличению площади поверхности

2.Уменьшению площади поверхности

3.Затруднению диффузии газов

4.Увеличению расстояния до поверхности

5.Снижению пластичности элемента

11. В цитоплазме эритроцита гемоглобин занимает:

1.10 — 15% объема

2.20-25% объема

3.30-35% объема

4.40-50% объема

5.55-70% объема

106

14. Гемоглобин – это вещество, обеспечивающее:

1.Транспорт газов

2.Фагоцитоз

3.Передвижение элемента

4.Межклеточные контакты

5.Выработку антител

15. Гем гемоглобина является:

1.Белком

2.Пигментом

3.Органеллой

4.Включением

5.Элементом цитоскелета

15. Продолжительность циркуляции эритроцита в крови до его разрушения:

1.3-5 суток

2.7-14 суток

3.30-60 суток

4.90-120 суток

5.Несколько лет

15. Разрушение эритроцита осуществляется в организме в:

1.Непосредственно в крови

2.В органах ЦНС

3.В тимусе

4.В мочевом пузыре

5.В селезенке

18. Разрушение эритроцита осуществляется при участии:

1.Нейтрофилов

2.Эозинофилов

3.Тромбоцитов

4.Макрофагов

5.Ретикулоцитов

18. За 1 час в организме человека разрушается около:

1.10 эритроцитов

2.1 тыс. эритроцитов

3.10 тыс. эритроцитов

4.10 млн. эритроцитов

5.100 млн. эритроцитов

18. Ретикулоцит – это:

1.Незрелыйэритроцит

2.Лейкоцит

3.Клетка ретикулярной ткани

4.Мезенхимная клетка

5.Разрушающийся эритроцит

21. Отличительным признаком ретикулоцита является:

1.Наличие ядра

2.Полихроматофильная окраска цитоплазмы

107

3.Наличие гемоглобина

4.Наличие актиновых филаментов

5.Все выше перечисленное

22. Ретикулоцит дифференцируется в эритроцит в течении:

1.1-3 часов

2.10-15 часов

3.24-48 часов

4.3-5 суток

5.7-10 суток

22. Укажите норму содержания эритроцитов в крови у взрослых женщин:

1.1,5-3,0 х 10¹² в 1 литре

2.3,7-4,7 х 10¹² в 1 литре

3.4,0-5,1 х 10¹² в 1 литре

4.6,0-8,1х 10¹² в 1 литре

5.правильных показателей нет

22. Укажите норму содержания эритроцитов в крови у взрослых мужчин:

1.1,5-3,0 х 10¹² в 1 литре

2.3,7-4,7 х 10¹² в 1 литре

3.4,0-5,1 х 10¹² в 1 литре

4.6,0-8,1х 10¹² в 1 литре

5.Правильных показателей нет

22. Процент ретикулоцитов среди эритроцитов составляет в норме:

1.0-0,1

2.0,2-1,2

3.1,5-3,0

4.4,0-10,0

5.12,0-15,0

26. Укажите источник развития тромбоцитов:

1.Эктодерма

2.Энтодерма

3.Мезенхима

4.Склеротом

5.Все выше указанные источники

26. Тромбоцит является производным:

1.Ретикулоцита

2.Эритроцита

3.Мегакариоцита

4.Эпителия

5.Стволовой клетки тимуса

28. Гиаломер тромбоцита – это:

1.Наружная часть

2.Внутренняя часть

3.Ядро

4.Базофильная сеть

5.Плазмолемма

108

29. Грануломер тромбоцита – это:

1.Наружная часть

2.Внутренняя часть

3.Ядро

4.Базофильная сеть

5.Плазмолемма

29. Гиаломер тромбоцита содержит:

1.Микротрубочки

2.Электронно-плотные гранулы

3.Гранулы гликогена

4.Альфа гранулы

5.Все выше перечисленные структуры

Тема8. Органы кроветворения и иммуногенеза

Функции органов кроветворения:

Образование форменных элементов крови и лимфы - гемопоэз и лимфопоэз. Удаление из крови и лимфы погибших и поврежденных форменных элементов. Депонирование крови и лимфы.

Обеспечение генетического постоянства клеточного состава организма (распознавание и уничтожение различных антигенов, в том числе чужеродных и опухолевых клеток).

Классификация органов кроветворения

3. Селезёнка

Миелоидные органы кроветворения представлены миелоидной тканью. К

ним относится красный костный мозг, в котором развивается все форменные элементы крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты).

Лимфоидные органы кроветворения - представлены лимфоидной тканью. К

ним относится тимус, селезенка, лимфатические узлы, в которых развиваются только лимфоциты.

Морфофункциональные особенности кроветворных органов 1.Наличие двух структурных компонентов: гемального компонента (клетки крови,

109

находящиеся на различных стадиях созревания) и стромального компонента (клетки, формирующие микроокружение для кроветворных клеток). Между этими компонентами существует тесное структурное и функциональное взаимодействие. 2.Постоянное присутствие в органах кроветворения исходных кроветворных клеток стволовых кроветворных клеток (СКК).

3.Постоянная сортировка и выбраковка кроветворных клеток.

4.Своеобразие микроциркуляторного русла Костный мозг располагается внутри костей и имеет полужидкую

консистенцию. У ребенка красный костный мозг заполняет полости плоских костей, а также диафизов и эпифизов трубчатых костей. Постепенное снижение числа гемопоэтических клеток и увеличение числа адипоцитов ведёт к форми-рованию желтого костного мозга у взрослого человека. Замещение красного костного мозга на желтый завершается к 18 годам. Ежедневно красный костный мозг вырабатывает около 200 миллиардов эритроцитов и 10 миллиардов лейкоцитов, которые высвобождаются в кровь через стенку его синусоидных капилляров.

Гемоцитопоэз - это процесс образования клеток крови.

На I этапе кроветворения различные типы клеток крови образуются из единой стволовой кроветворной клетки (СКК). < На II этапе кроветворения в результате деления СКК образуются полустволовые мультипотентные родоначальные клет-ки. В отличие от СКК, эти клетки способны также к самопод- держанию, но образуют не все типы клеток крови, т.е. их способность к дифференцировке ограничена и подвержена влиянию различных факторов дифференцировки (поэтинов).

На III этапе кроветворения образуются унипотентные (оли- гопотентные) клетки. Клетки этого этапа кроветворения также способны в самоподдержанию, однако, дифференцируясь в одном направлении, они образуют один тип зрелых клеток крови.

Клетки I, II и III этапов кроветворения не имеют морфологических различий. Под микроскопом они все похожи на малые лимфоциты, т.е. это небольшие клетки с базофильной цитоплазмой. Большую часть клетки занимает ядро. Эти клетки способны образовывать колонии кроветворных клеток, поэтому их называют КОЕ (колонии образующие единицы).

На IV этапе кроветворения образуются клетки-бласты. В этих клетках начинаются специфические синтезы. Продукты синтезов постепенно накапливаются в цитоплазме клеток, в результате чего изменяются их морфологические признаки, что даёт возможность проследить последовательные стадии их созревания, т.е. выстроить схему кроветворения.

этап - созревающие клетки этап - зрелые клетки

Рассмотрим подробнее этапы кроветворения различных клеток крови. Гранулоцитопоэз - это процесс созревания в красном костном мозге гранулоцитов: нейтрофилов, базофилов и эозино- филов. Ранним предшественником этих клеток является КОЕ- ГМ.

110

В костном мозге выделяются клетки 6 последовательных стадий созревания, начиная со стадии бластов: Миелобласты-Промиелоциты-Миелоциты-Метамиелоциты-Палоч коядернные гранулоциты-Сегментоядерные гранулоциты. Созревание клеток гранулоцитарного ряда сопровождается изменением формы ядра, которое приобретает характерную сегментацию (у метамиелоцитов ядро имеет бобовидную форму), затем оно становится палочковидным, а ядра зрелых

111

клеток состоят из нескольких сегментов). В цитоплазме клеток происходит постепенное накопление специфических и неспецифических гранул.

Эритропоэз - это процесс созревания эритроцитов в красном костном мозге. Эритропоэтин - гликопротеиновый гормон, образуемый в почках в ответ на снижение парционального давления кислорода в крови (гипоксия) и запускающий эритропоэз. Можно наблюдать следующие последовательные стадии созревания эритроцитов в красном костном мозге(начиная со стадии ластов):Эритробласт - Проэритробласт - Базофильный - эритробласт - Полихроматофильный - эритробласт - Оксифильный - эритробласт – Ретикулоцит - Эритроцит. Самой ранней морфологически различимой клеткой в эритропоэзе является проэритробласт. Созревание эритроидных клеток сопровождается прогрессивным уменьшением размеров ядра и накоплением РНК в цитоплазме клеток. Этим объясняется усиление базофилии цитоплазмы (базофильный эритробласт), после-дующее появление гемоглобина в цитоплазме (полихромато- фильный эритробласт). Постепенно цитоплазма заполняется гемоглобином (оксифильный эритробласт). Параллельно идёт процесс уплотнения ядра и уменьшение его относительного размера. На стадии ретикулоцита клетка освобождается от ядра, но аппарат биосинтеза белка остаётся. В кровоток поступают ретикулоциты и эритроциты.

Мегакариоцитопоэз - это процесс созревания клеток - мега- кариоцитов. От их цитоплазмы отделяются небольшие фрагменты - кровяные пластинки (тромбоциты). Последовательные стадии дифференцировки мегакариоцитов включают в себя: Мегакариобласт – Промегакариоцит – Мегакариоцит - Тромбо-пластинки. В процессе созревания клеток увеличивается объём цитоплазмы, в которой накапливается большое количество гранул. Происходит полиплоидизация ядер. Затем в цитоплазме образуются демаркационные мембраны, разделяющие цитоплазму на небольшие фрагменты. Эти фрагменты отрываются от клеток и поступают в кровоток - это и есть тромбопластинки.

Лимфопоэз - процесс образования в красном костном мозге В-клеток и пре-Т-клеток, начинается с полипотентных клеток - СКК, которые дифференцируются в КОЕ-Л. Стадии дифференцировки В-лимфоцитов выглядят следующим образом:КОЕ-Л - Пре-В-клетки - В-лимфобласт - В-пролимфоцит - В-лимфоцит. Процесс созревания лимфоцитов связан с появлением рецепторов на поверхности клеток, реконструкцией генома и накоплением биологически активных веществ в цитоплазме клеток. Завершается созревание В-клеток в периферических органах кроветворения, где происходит их контакт с антигенами. Процесс созревания Т-клеток в красном костном мозге заканчивается на стадии пре- Т-лимфоцитов. Дальнейшая диф- ференцировка и селекция этих клеток происходит в тимусе. Окончательное созревание Т-клеток, также как и В-клеток, происходит после их контакта с антигеном в периферических кроветворных органах (селезёнке, лимфатических узлах и др.).

112

Стромальный компонент красного костного мозга Помимо гемальных

клеток в состав красного костного мозга входят клетки, образующие поддерживающий каркас и создающие определённые условия для

дифференцировки и созревания клеток крови. Эти клетки формируют строму красного костного мозга.

Клеточный состав стромального компонентакостного мозга:

1. Остеогенные клетки. Костная ткань является защитным каркасом для красного костного мозга (в плоских костях и эпифизах трубчатых костей). Этот каркас ограничивает объём кроветворной ткани.

2. Ретикулярные клетки синтезируют компоненты основного вещества и ретикулярных волокон, а также ростовые факторы. Они формируют сетчатую строму, ячейки которой заполнены колониями однотипных

гемопоэтических клеток.

3.Макрофаги синтезируют колонестимулирующие факторы, интерлейкины. Уничтожают дефектные кроветворные клетки. Отмечена высокая

концентрация макрофагов в зоне эрит- роидных очагов кроветворения. Макрофаги служат своего рода “кормильцами” для эритробластов, способствуют накоплению непосредственной близости от эритробластов и поступлению в них эритропоэтина, витамина О , молекул ферритина. Макрофаги фагоцитируют ядра, вытолкнутые эритробластами при их созревании.

4.Фибробласты. Поверхность созревающих кроветворных клеток контактирует с отростками фибробластов

5.Эндотелиальные и адвентициальные клетки сосудов красного костного мозга обеспечивают избирательную миграцию зрелых клеток в кровоток

6.Жировые клетки - адипоциты. Липиды этих клеток не расходуются даже при очень длительном голодании. Эти клетки заполняют пространства в костных полостях, ограничивая объем кроветворной ткани в организме.

Функции:

113

1.Создание микроокружения для развивающихся клеток крови: разграничение различных остростков кроветворения (эрит- роидные островки, миелоидные островки и т.д.), регуляция кроветворения за счет выработки гемопоэтических факторов роста.

2.Обеспечение трофики, опоры и защиты развивающихся клеток крови. 3.Депонирование и выбраковка клеток крови.

Тимус расположен в переднем средостении. Он имеет треугольную форму и состоит из 2 долей. Его покрывает соединительнотканная капсула. Отходящие от капсулы трабекулы разделяют орган на дольки. Долька тимуса включает в себя корко-вое и мозговое вещество.

Паренхима тимуса - лимфоидная. Концентрация лимфопоэтических клеток больше в корковом веществе.

Развивающиеся лимфоциты не контактируют с антигенами (антигеннезависимый процесс), за исключением «своих» антигенов,

аутоантигенную презентацию которых осуществляют стромальные клетки. Появляющиеся в процессе созревания Т-клетки, имеющие рецепторы к аутоантигенам, подвергаются апоптозу (генетически запрограммированной гибели). За счёт этого в корковом веществе долек тимуса гибнет около 90% Т - клеток.

Процесс созревания Т-лимфоцитов происходит преимущественно в корковом веществе тимусных долек. Образующиеся здесь клетки покидают тимус через венулы, лежащие на границе коркового и мозгового вещества, минуя мозговое вещество.

Т-лимфоциты, которые находятся в мозговом веществе тимуса, считаются самостоятельной популяцией клеток. По сравнению с корковыми лимфоцитам^ они характеризуются рядом особенностей:

• обладают значительной устойчивостью к различным воздействиям,

• способны к рециркуляции (выходу в кровоток и возвращению назад)

Тимус - единственный из кроветворных органов, строма которого образована эпителиальной, а не ретикулярной тканью. Эпителиальные клетки имеют отросчатую форму и связаны с базальной мембраной. Они выполняют:

1. Опорную функцию - формируют строму органа.

2. Барьерную функцию - входят в состав гематотимусного барьера.

3. Секреторную функцию, т.к. кроме опорных эпителиальных клеток в тимусе присутствуют секреторные эпителиальные клетки, синтезирующие тимопоэтин, тимулин, тимозин, тимусный гуморальный фактор, инсулиноподобный фактор, каль цитониноподобный фактор.

4.Функцию презентации антигенов: эпителиальные клетки представляют

114

аутоантигены (собственные антигены) созревающим Т-клеткам.

5.Участвуют в дифференцировке лимфоцитов - известно, что эпителиальные клетки подкапсулярной зоны тимуса (клетки “няньки”) имеют глубокие инвагинации, в которых располагаются созревающие Т-лимфоциты.

6.Участвуют в образовании в мозговом веществе долек слоистых телец - телец Гассаля.

7.Кроме эпителиальных клеток встречаются и вспомогательные клетки: макрофаги, дендритные клетки.

1. -тимоциты

2 . - трабекула

3. - капсула

4. - апоптозные тимоциты

5. - клетки “нянки”

6. - кортикальные эпителиоциты

7. - макрофаг

8. - кровеносный сосуд

9. - тельце Гассаля

10.- мозговой тителиоцит

11.- дендритная клетка

Структура гематотимусного барьера.

Гематотимусный барьер обеспечивает антигеннезависимый гемопоэз, т.е. препятствует контакту созревающих клеток коркового вещества с чужеродными веществами, находящимися в крови.

Включает в себя 3 структурных компонента:

1.Эндотелиальные клетки соматических капилляров коркового вещества тимуса, расположенные на базальной мембране.

2.Периваскулярное пространство, заполненное макрофагами и другими клетками, способными фагоцитировать и инактивировать аутоантигены.

3.Стромальные эпителиоциты, располагающиеся на базальной мембране.

Ти

115

мус досигает максимального развития в раннем детском возрасте. В более позднее время отмечается обратное развитие возрастная инволюция тимуса.

Это сопровождается уменьшением количества лимфоцитов и разрастанием жировой ткани. Процесс лимфопоэза в тимусе в значительной степени является гормонально зависимым. В первую очередь он зависит от тестостерона и кортизона. При возрастном изменении уровня гормонов или в ответ на стресс резко снижается количество Т-клеток в тимусе. Акцидентальная инволюция, в отличие от возрастной, имеет обратимый характер. Она может наступить в связи с воздействием на организм различных чрезвычайно сильных раздражителей (травма, интоксикация, голодание). При стресс-реакциях происходит выброс Т-лимфоцитов в кровь и массовая гибель лимфоцитов в самом органе.

Лимфатические узлы - это округлые или овальные органы, диаметром 0,5-2 см, расположенные по ходу лимфатических сосудов Лимфатический узел окружён соединительнотканной капсулой, содержащей

многочисленные жировые клетки. От капсулы вглубь узла отходят соединительнотканные перегородки - трабекулы, содержащие кровеносные сосуды и нервы.

Внутри узла, между капсулой и трабекулами, отростчатые ретикулярные клетки и ретикулярные волокна формируют трёхмерную ретикулярную строму лимфатического узла.

В ячейках ретикулярной стромы располагаются кроветворные клетки - преимущественно лимфоты. Помимо ретикулярных клеток, в состав стромы лимфоидного узла входят и другие клетки (дендритные и интердигитирующие клетки, а также макрофаги).

Лимфоузел

• составе фолликулов выделяют:

• центральную, более светлую часть - реактивный центр;

• периферическую, кольцевую интенсивно окрашенную зону (ко-

рону), образованную малыми лимфоцитами с преобладающими в них В-клетками памяти, среди стромальных клеток которой преобладают дендритные клетки Корковое вещество является В-клеточной зоной

мякотные шнуры состоят преимущественно из: В-лимфоцитов, плазмоцитов,

макрофагов

В мозговом веществе осуществляется дифференцировка плазматических клеток и синтез ими антител.

116

Отростчатые (дендритные) клетки реактивных центров являются разновидностью макрофагов, способных к фиксации антигенов. Накопленные на их поверхности антигены активируют и вовлекают в имунную реакцию контактирующие с ними В-лимфоциты. Получив информацию об антигенах В-лимфо- циты превращаются в иммунобласты, часть клеток дифференцируется в плазматические клетки, другая часть становится клетками памяти.

Паракортикальная зона - еще одна часть в составе лим-фатического узла, имеющая важное функциональное значение. Она располагается

между лимфоидными фолликулами и мозговым веществом и представляет собой Т - зависимую зону, которая заселена преимущественно Т-лимфоцитами, а в строме преобладают интердегитирующие клетки (разновидность макрофагов, потерявших способность к фагоцитозу). Эту зону также называют тимусзависимой, поскольку после тимус- эктомии она запустевает из-за убыли Т-лимфоцитов.

Циркуляция лимфы в лимфатическом узле

Антигены поступают в лимфатический узел по приносящим лимфатическим сосудам. Эти сосуды открываются в систему щелевидных пространств - синусов, по которым циркулирующая лимфа достигает выносящих лимфатических сосудов. Стенки синусов выстланы ретикулярными клетками с высокой фагоцитарной активностью. Синусы лимфатического узла подразделяются на:

Краевой синус расположен между капсулой и лимфатическими фолликулами. Вокругузелковый синус расположен между трабекулами коркового вещества

и лимфатическими фолликулами.

Мозговой синус расположен между мозговыми тяжами Замедление тока лимфы в синусах и фагоцитарная активность выстилающих клеток способствует захвату и нейтрализации антигенов (фильтрационная функция).

Селезёнка

Функции:

Задержка и нейтрализация антигенов крови.

• Селекция клеток крови, т.е. в селезёнке происходит утилизация эритроцитов и других отработавших свой срок клеток крови.

• Депонирование крови, выброс которой активизирует работу сердца.

• Выработка биологически активных веществ, которые способны стимулировать процессы кроветворения и активировать метаболическую и фагоцитарную активность клеток крови.

117

Снаружи селезенка покрыта серозной оболочкой, лежащей на соединительнотканной капсуле. От капсулы вглубь селезенки отходят трабекулы, содержащие сосуды и нервы. В состав капсулы и трабекул входят также многочисленные гладкомышечные клетки. Строма органа образована ретикулярной тканью. Ее клеточный состав аналогичен строме лимфоузла. Паренхима селезенки, расположенная между капсулой и трабекулами, называется пульпой.

Белая пульпа представлет собой совокупность лимфоидной ткани, расположенной в адвентиции ее артерии в виде шаровидных скоплений, или узелков. Лимфатические узелки селезенки представляют собой скопления Т- и В-лимфоцитов, плазмоцитов и макрофагов в петлях ретикулярной ткани. Через лифатический узелок проходит, обычно, эксцентрично, центральная артерия. В лимфатических узелках различают четыре нечетко разграниченные зоны:

Периартериальная зона, представлят собой муфтообразные скопления Т-лимфоцитов (Т-зависимые зоны) и интерди- гитирующих клеток, занимая небольшой участок около центральной артерии.

Центр размножения, или герминативный центр узелка, состоит из пролиферирующих В-лимфобластов, плазмати ческих клеток, дендритных клеток.

Мантийная зона окружает периартериальную зону и центр размножения, состоит главным образом из плотно располо- женых В-лимфоцитов и небольшого количества Т-лимфоци- тов, а также содержат плазмоциты и макрофаги. Прилегая плотно друг к другу, клетки образуют как бы корону.

Краевая или маргинальная зона, располагается на границе белой и красной пульпы. Это зона контакта артериальных капилляров и венозных синусов. В

118

маргинальной зоне в строму селезенки выходят форменные элементы крови и антигены. Лимфоциты мигрируют преимущественно в белую пульпу, а эритроциты и гранулоциты образуют вокруг венозных синусов скопления, называемые селезеночными тяжами.

Антигены фагоцитируются макрофагами и переносятся на дендритные и интердигитирующие клетки стромы для последующего представления лимфоцитам. Стенки венозных синусов выстланы высокими эндотелиальными клетками, способными осуществлять избирательную миграцию клеток крови: в кровоток возвращаются более «молодые» клетки крови, а «старые» и дефектные клетки разрушаются в красной пульпе.

Красная пульпа состоит из ретикулярной ткани с расположенными в ней клеточными элементами крови, придающим ей красный свет, и многочисленными кровеносными сосудами, главным образом синусодного типа. Часть красной пульпы, расположенная между синусами, называется селезеночные или пульпарными тяжами.

Кровоснабжение селезенки

В ворота селезенки входит селезенчатая артерия, которая разветляется на трабекулярные артерии. Трабекулярные артерии дают начало центральным артериям, проходящим через лимфатический узелок, от них отходят несколько гемокапилляров и, выходя из узелка разветвляются в виде кисточки на несколько кисточковых артериол, дистальные концы которых продолжаются в эллипсоидную (гильзовую) артериолу, снабженную муфтой из ретикулярных клеток и макрофагов. Далее следуют короткие гемокапилляры. Большая часть капилляров впадает в венозные синусы (закрытое кровообращение), однако некоторые могут

непосредственно открываться в ретикулярную ткань (открытое кровообращение). Закрытое кровообращение - путь быстрой циркуляции и оксигенации тканей.

Открытое кровообращение - более медленное, обеспечивающее контакт

119

форменных элементов крови с макрофагами. Отток венозной крови из пульпы совершается по системе вен. Трабекулярные вены лишены собственного мышечного слоя. Такое строение вен обусловливает их зияние и облегчает выброс крови при сокращении гладких мышечных клеток селезенки

Гистофизиологические особенности селезенки напрямую связаны с особенностями кровоснабжения этого органа: артериальные сосуды связаны с её иммунной функцией, а венозные сосуды обеспечивают в основном селекцию клеток крови.

Рис. 54. Тимус ребенка.

Окраска гематоксилином и эозином

1. - капсула тимуса

2. - соединительнотканные перегородки, отходящие от капсулы

3. - дольки тимуса

4. - корковое вещество

5. - мозговое вещество

Инволюция тимуса

120

Рис. 55. Лимфатический узел.

Окраска гематоксилином и эозином

1- соединительнотканная капсула

1А - кровеносный сосуд.

2- краевой синус.

3- лимфатические узелки 4А - 4Б - реактивный, или герминативный центр 5- корона узелка (фолликула)

6- паракортикальная зона.

Рис. 56. Селезенка. Белая пульпа.

Окраска гематоксилином и эозином

1. -лимфатические фолликулы

2. - центральная артерия.

3. -периартериальная зона

4. - герминативный центр.

5. - мантийная зона

6. - краевая, или маргинальная зона

121

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ:

1. Морфо-функциональная характеристика и классификация органов кроветворения и иммунной защиты.

2. Красный костный мозг. Источники развитие, гистофизиология, возрастные изменения. Стромальные клетки, понятие о "микроокружении".

3. Вилочковая железа, источники развития, функции, строение. Особенности строения и васкуляриэации коркового вещества. Мозговое вещество. Возрастная и акцидентальная инволюции вилочковой железы. Характеристика клеток "микроокружения" для тимоцитов. Эндокринная функция тимуса.

4. Селезенка. Источники развитие, строение. Белая пульпа. Функциональные зоны и их клеточный состав. Красная пульпа, клеточный состав, участие в утилизации гемоглобина. Особенности кровоснабжения селезенки.

5. Лимфатический узел. Источники развитие, строение, функции. Корковое и мозговое вещество, функциональные зоны. Роль синусов.

ТЕМАТИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ С ОТВЕТАМИ

1. Центральный орган гемопоэза. Выбрать правильный ответ:

А. Селезенка Б. Печень

В. Красный костный мозг Г. Лимфатический узел

2. Стромой красного костного мозга является:

А. Рыхлая соединительная ткань Б. Плотная соединительная ткань В. Жировая ткань

Г. Ретикулярная соединительная ткань

2. Какие клетки не относятся к ряду гемопоэтических клеток:

А. Стволовые клетки Б. Лимфобласты В. Миобласты Г. Монобласты

2. Какие клетки не располагаются в мозговых тяжах лимфатических

узлов:

А. Ретикулярные клетки Б. Т-лимфоциты В. В-лимфоциты

Г. Плазматические клетки

5. Какие клетки не образуются в красном костном мозге:

А. Эритроциты Б. Нейтрофилы В. Эозинофилы Г. Гландулоциты

122

6. Какие клетки обеспечивают физиологическую регенерацию гемопоэтических клеток:

А. Эндотелиальные клетки Б. Стволовые клетки В. Фибробласты Г. Ретикулярные клетки

7. Какие компоненты не располагаются в белой пульпе селезенки?

А. Лимфоидные фолликулы Б. Т-лимфоциты В. Центральная артерия Г. Венозные синусы

8.Каков источник эмбрионального развития крови:

А. Эктодерма.

Б. Промежуточная мезодерма.

В. Мезенхима.

Г. Внезародышевая энтодерма. Д. Вентральная мезодерма.

9. Какая функция крови является главной:

А. Защитная.

Б. Участие в гуморальной регуляции. В. Участие в поддержании гомеостаза. Г. Транспортная.

Д. Участие в терморегуляции.

10.Какую объемную часть крови составляет плазма:

А. 40-45%. Б. 45-50%. В. 55-60%. Г. 60-65%. Д. 65-70%.

11.Назовите лейкоциты, ответственные за синтез гистамина:

А. Базофильный лейкоцит. Б. Нейтрофильный лейкоцит. В. Лимфоцит.

Г. Эозинофильный лейкоцит. Д. Моноцит.

12.Каков средний диаметр эритроцита:

А. 5,1-5,9мкм. Б. 6,1-6,9 мкм. В. 7,1-7,9 мкм. Г. 8,1-8,9 мкм.

Д. 9,1-9,9 мкм.

13.Каково процентное содержание ретикулоцитов от общего количества эритроцитов:

А. 0-05%. Б. 2-8%. В. 1-5%. Г. 18-38%. Д. 45-75%.

123

14.Каково процентное содержание нейтрофилов от общего количества лейкоцитов:

А. 65-75%. Б. 1-5%.

В. 0,5-1%.

Г. 2-8%. Д. 18-38%.

15.Какой клетке принадлежит функция синтеза иммуноглобулинов:

А. Эритроцит. Б. Моноцит.

В. Базофильный лейкоцит. Г. Плазмоцит.

Д. Эозинофильный лейкоцит. Е. Нейтрофильный лейкоцит.

16.Какова основная функция нейтрофилов:

а) Образование антител.

б) Фагоцитоз микроорганизмов и мелких частиц. в) Фагоцитоз комплекса антиген-антитело.

г) Инактивация гистамина.

д) Участие в аллергических и анафилактических реакциях.

17.Каково процентное содержание эозинофилов от общего количества лейкоцитов:

А. 65-75%. Б. 1-5%.

В. 0,5-1%.

Г. 2-8%. Д. 18-38%.

18.Где впервые начинается эмбриональный гемопоэз:

А. Печень. Б. Селезенка.

В. Красный костный мозг. Г. Желточный мешок.

Д. Лимфатические узлы.

19.Укажите клетки в норме поступают из красного костного мозга в кровь:

А. Мегакариоцит.

Б. Оксифильный эритробласт. В. Ретикулоцит.

Г. Ретикулярные клетки. Д. Миелобласты.

Тема 9. Собственно соединительные ткани

Типы собственно соединительных тканей

124

Рыхлая волокнистая соединительная ткань широко представлена в организме,

т.к:

• образует строму паренхиматозных органов

• располагается под базальной мембраной эпителиальной ткани

• входит в состав кожи, мышц, нервов и оболочек полых органов

• формирует сосочковый слой дермы

Морфофункциональные свойства клеток

Фибробласты - удлиненные клетки с короткими отростками. Содержат светлое ядро с ядрышком. В цитоплазме хорошо развиты органоиды белкового синтеза, комплекс Гольджи, митохондрии, цитоскелет. Эти клетки способны к делению и диф ференцировке.

ФУНКЦИИ:

• синтез молекул коллагена, эластина и ретикулина, сборка которых в межклеточном веществе ведет к образованию соответствующих волокон.

• синтез и секреция гликозаминогликанов, входящих в состав межклеточного вещества соединительной ткани.

125

 участие в заживлении ран.

Миофибробласты - характеризуются наличием гранулярной ЭПС, комплекса Гольджи и хорошо развитыми миофиламен- тами. Функции: участие в заживлении ран (фиксируясь на поверхности раны, сокращаются, уменьшая раневую поверхность) и способность к превращению в гладкомышечные клетки (в стенке матки).

Фиброциты. Дифференцировка фибробластов приводит к образованию малоактивных клеток - фиброцитов. Функция - участвуют в поддержании тканевого гомеостаза.

Макрофаги (гистиоциты). Это клетки с хорошо видимыми границами, цитоплазма которых богата лизосомами. Поверхность клеток несет многочисленные рецепторы к антигенам, иммуноглобулинам, лимфоцитам, молекулам клеточной адгезии и др. Макрофаги образуются из моноцитов, мигри-рующих в рыхлую волокнистую соединительную ткань из кровеносных сосудов. Эти клетки входят в состав макрофа- гической системы, которая представлена макрофагами рыхлой волокнистой соединительной ткани, остеокластами костной ткани, макрофагами органов кроветворения и иммуногенеза, макрофагами печени (клетки Купфера), клетками, представляющими антиген, альвеолярными и перитонеальными макрофагами и др.

Функции:

• фагоцитоз - распознание, захват и разрушение с помощью лизосомальных ферментов антигенов, а также старых и погибших клеток.

• секреция антибактериальных веществ: лизоцима, интерферона.

• участие в иммунных реакциях: представление антигенов (презентация),

выработка факторов, стимулирующих диффе- ренцировку лимфоцитов и т.д.

Тучные клетки (лаброциты или тканевые базофилы). Округлой или овальной формы, располагаются вблизи стенки сосудов. Цитоплазма этих клеток содержит крупные, метахроматические гранулы. В гранулах содержаться гепарин, гистамин, ферменты, хемотаксические факторы для эозинофилов и нейтрофилов.

Функции:

• участие в аллергических реакциях: внедрение в организм аллергенов вызывает в организме образование иммуноглобулинов класса Е(1дЕ), к которым на поверхности тучных клеток имеются рецепторы. После взаимодействия тучных клеток с 1дЕ происходит их дегрануляции (выход содержимого гранул в межклеточное пространство).

• регуляция местного гомеостаза:

• секреция гепарина снижает проницаемость стенки капилляра и процессы воспаления;

• выделение гистамина ведет к увеличению проницаемости стенки капилляра, межклеточного вещества и к усилению воспалительной реакции.

• выработка иммуноглобулинов (антител).

Плазмоциты - овальные клетки с эксцентрично расположенным ядром и базофильнойцитоплазмой. Хроматин ядра расположен в виде спиц в колесе, большая часть цитоплазмы занята гранулярной ЭПС. Комплекс Гольджи,

126

клеточный центр и другие органоиды занимают слабо окрашенную перину-клеарную зону - «леринуклеарный дворик» или макула. Плазмоциты образуются из В-лимфоцитов.

Функции:

Адвентициальные клетки - веретеновидные клетки с базо- фильной цитоплазмой, располагаются вблизи стенки сосудов. Это малодифференцированные клетки, являющиеся предшественниками фибробластов, адипоцитов и миофибробластов

Межклеточное вещество соединительной ткани

 Основное (аморфное) вещество Волокна

• вода 90%

• белки (гликопротеины и др.)

• углеводы (гликозаминогликаны)

• минеральные соли

Аморфное межклеточное вещество представляет собой сложный коллоидный раствор, способный изменять физикохимические свойства. Через это вещество происходит обмен веществ между кровью и паренхимными клетками. Основными продуцентами межклеточного вещества соединительной ткани являются фибробласты. В образовании аморфного межклеточного вещества также принимает участие плазма крови, компоненты которой поступают в рыхлую волокнистую соединительную ткань.

Функции:

• обменно-трофическая,

• создание микросреды для клеток соединительной ткани,

 происходит полимеризация волокон соединительной ткани.

Функции: опорная - придание прочности (коллагеновые и ретикулярные волокна) и эластичности (эластические волокна) соединительным тканям.

Плотная соединительная ткань характеризуется преобладанием волокон в межклеточном веществе, среди клеток преобладают фиброциты.

127

Плотная соединительная ткань

оформленная неоформленная -

пучки волокон располагаются параллельно друг другу (упорядочено)

Образует апоневрозы, связки и сухожилья

волокна расположены в различных направлениях (неупорядочено)

Образует капсулы и оболочки различных органов, дерму кожи

Строение сухожилия

Сухожилие состоит из плотно лежащих параллельно расположенных пучков коллагеновых волокон, между которыми расположены фиброциты и небольшое количество фибробластов. Пучки коллагеновых волокон, разделенные тендоцитами (фиброцитами), называют пучками первого порядка. Несколько пучков первого порядка, окруженных прослойками рыхлой соединительной ткани, формируют пучки второго порядка, из которых слагаются пучки третьего порядка. Иногда пучком третьего порядка является само сухожилие. В крупных сухожилиях могут быть и пучки четвертого порядка. Прослойки сое-динительной ткани, разделяющие пучки второго порядка называются эндотенонием. а соединительная ткань, покрывающая сухожилье, называется перитенонием. Связки имеют аналогичное строение, но отличаются от сухожилий тем, что пучки первого порядка в них образованы в основном эластическими волокнами.

Соединительные ткани со специальными свойствами

Жиров

ая

ткань

Белая

жирова я ткань

128

Бурая жировая ткань

широко распространена в располагается около лопаток,

организме,образует почек, за грудиной, вдоль

подкожную жировую позвоночника.

ткань Наиболее хорошо

вырежена у новорожденных

Клетки бурой жировой ткани характеризуются:

• центрально расположенным ядром,

• многочисленными мелкими липидными капелями в цитоплазме

• митохондриями, богатыми пигментами цитохромами, окрашивающими

клетки в бурый цвет. Функция - терморегуляция.

Клеткий белой жировой ткани характеризуются:

• центрально расположенной липидной каплей

• ядром оттесненным на периферию клетки.

Функция - трофическая, амортизационная, участие в терморегуляции.

В жировой ткани происходят активные процессы обмена жирных кислот, углеводов и образование жира. При распаде жиров высвобождается большое количество воды и выделяется энергия. Поэтому жировая ткань играет не только роль депо субстратов для синтеза макроэнергетических соединений, но и косвенно - роль депо воды.

При обработке спиртом липиды растворяются, и белая жировая ткань приобретает ячеистый вид. Жир окрашивается Суданом III в оранжевый цвет, осмиевой кислотой - в черный цвет. Если препарат окрашен гематоксилин - эозином, то жир не виден, так как в этом случае липоциты являются обезжи-ренными.

Рис. 7. Белая жировая ткань.Тотальный препарат сальника

С уданом III и гематоксилином

1. адипоцит: содержит крупную каплю жира, которая заполняет почти всю цитоплазму и окрашена Суданом III в яркооранжевый цвет.

129

Рис. 8. Рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань.

Пленочный препарат.

Рис. 9. Плотная оформленная волокнистая соединительная ткань.

Окраска гематоксилином и эозином

1. коллагеновые волокна

2. фиброциты

3. эндотеноний

Рис. 10. Ретикулярная ткань лимфоузла.

Окраска гематоксилином и эозином

1. ретикулярные клетки Между клетками - ретикулярные волокна, которые связаны с клетками

и друг с другом, образуя сеть - строму кроветворного органа.

2. лимфоциты в ретикулярной строме.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ:

1. Морфо-функциональная характеристика и классификация органов

130

кроветворения и иммунной защиты.

2. Красный костный мозг. Источники развитие, гистофизиология, возрастные изменения. Стромальные клетки, понятие о "микроокружении".

2. Вилочковая железа, источники развития, функции, строение. Особенности строения и васкуляриэации коркового вещества. Мозговое вещество. Возрастная и акцидентальная инволюции вилочковой железы. Характеристика клеток "микроокружения" для тимоцитов. Эндокринная функция тимуса.

2. Селезенка. Источники развитие, строение. Белая пульпа. Функциональные зоны и их клеточный состав. Красная пульпа, клеточный состав, участие в утилизации гемоглобина. Особенности кровоснабжения селезенки.

6. Лимфатический узел. Источники развитие, строение, функции. Корковое и мозговое вещество, функциональные зоны. Роль синусов.

ТЕМАТИЧЕСКИЕ ТЕСТЫ С ОТВЕТАМИ

1. Укажите, что входит в состав основного (аморфного) вещества собственно соединительных тканей:

1. Коллагеновые волокна

2. Ретикулярные волокна

3. Эластические волокна

4. Протеогликаны

5. Клетки соединительной ткани

2. Укажите признак, характерный для собственных соединительных тканей:

1. Пограничное положение ткани

2. Клетки расположены пластом

3. Мало межклеточного вещества

4. Полярность клеток

5. Источник происхождения – мезенхима

3. Укажите функцию, характерную для собственных соединительных тканей:

1. Формообразующая

2. Пограничная

3. Транспортная

4. Сократительная

5. Образование нервного импульса

4. Укажите белок промежуточных филаментов клеток собственных соединительных тканей:

1. Кератин

2. Виментин

3. Десмин

4. Нейрофиламенты

5. Промежуточные филаменты в этих тканях не встречаются

5. Укажите источник развития фибробласта:

1. Эктодерма

2. Энтодерма

131

3. Нервная трубка

3. Ганглиозная пластинка

4. Мезенхима