2 курс / Гистология / Цитология_и_гистология_Глушен_С_В_

ется на поверхности (хондробласты). Обе популяции клеток продуцируют компоненты межклеточного вещества.

3.Формирование изогенных групп. Хондроциты могут делиться в толще межклеточного вещества ограниченное чис-

4.лоВозникновениераз. хондриновых шаров. Закончив деление,

хондроциты выделяют измененный набор продуктов белковой и полисахаридной природы.

5.Окончательное созревание хряща. Повышается контраст между хондриновыми шарами (территориями) и интертерриториальным пространством. По наружному краю хондриновых шаров возникает тонкая оксифильная кайма.

Таким образом, рост и развитие хряща обеспечивается как расположенными по периферии органа хондробластами (аппозиционный рост), так и замурованными в толщу межклеточного вещества хондроцитами (интерстициальный, или интусусепционныйВосстановлениеростхрящевой). ткани при повреждении происходит с участием надхрящницы за счет притока предшественников хрящевых клеток из крови. При нарушении питания хряща клетки его погибают, а межклеточное вещество постепенно разрушается. Дистрофии хряща часто предшествует, особенно в старой ткани, его обызвествление − накоплении карбоната кальция. Оно проявляется в появлении базофилии ткани диффузного характера. Хрящ при этом становится

ломким.

9.5. Костная ткань

Костная ткань выполняет механические функции, образуя скелет у позвоночных животных. Минеральные вещества составляют 70 % сухого веса костной ткани, а органические – 30 %. Она также содержит 50 % воды в связанной кристаллами форме. Как и другие соединительные ткани, костная ткань представлена клетками и межклеточным веществом.

Различают три типа клеток костной ткани – остеобласты, остеоциты и остеокласты.

Остеобласты содержатся главным образом в формирующейся кости, где они интенсивно секретируют компоненты межклеточного вещества. Остеобласты имеют цилиндрическую форму и тонкие короткие отростки. В цитоплазме хорошо развиты гранулярная плазматическая сеть и пластинчатый комплекс, присутствуют митохондрии и жировые включения. Большое число связанных с мембранами рибо-

103

сом, которые обеспечивают синтез белков межклеточного вещества, придает цитоплазме остеобластов базофильный характер. Цитохимическим маркером этих клеток является щелочная фосфатаза.

Остеоциты представляют собой высокодифференцированное потомство остеобластов. Они находятся в особых полостях в твердом межклеточном веществе, отграниченных костной капсулой. Остеоциты имеют звездчатую форму, их ветвящиеся отростки проходят в костных канальцах, связывая клетки между собой. Отростки остеоцитов контактируют также с кровеносными сосудами, из которых клетки получают питательные вещества.

Остеоциты обладают слабо базофильной цитоплазмой, грануляная плазматическая сеть и пластинчатый комплекс развиты у них меньше, чем у остеобластов. Функции остеоцитов заключаются в регуляции минерального обмена костной ткани.

Остеокласты являются специализированными макрофагами костной ткани. Они представляют собой клетки диаметром 50−80 мкм, которые содержат 3−10 ядер. У края остеоцита, соприкасающегося с межклеточным веществом кости, имеются пальцевидные выросты, формирующие щеточную каемку. В цитоплазме этих клеток, особенно вблизи щеточной каемки, располагаются многочисленные лизосомы, которые выделяют ферменты, растворяющие межклеточное вещество кости. В целом остеокласты обладают оксифилией, гранулярная плазматическая сеть и пластинчатый комплекс развиты у них слабо. Цитохимическим маркером остеокластов служит содержащаяся в лизосомах кислая фосфатазаМежклеточное. вещество костной ткани твердое, обладает большой прочностью, которая обеспечивается большим количеством коллагеновых волокон, их пространственной упорядоченностью, а также высоким содержанием минеральных солей.

Коллагеновые (оссеиновые) протофибриллы костной ткани имеют диаметр от 10 до 150 нм. Минеральные соли представлены кристаллами гидроксиапатита или оксиапатита длиной до 150 нм и шириной 2–8 нм, которые встроены в пучки протофибрилл. В зависимости от пространственной укладки коллагеновых фибрилл костную ткань подразделяют на грубоволокнистую и пластинчатую.

Грубоволокнистая костная ткань характеризуется тем, что коллагеновые волокна образуют в ней трабекулы, представляющие собой мощные пучки волокон в виде перекладин, или балок. Замуро-

104

ванные в минерализованное межклеточное вещество остеоциты равномерно располагаются в толще трабекул. Этот тип ткани встречается у взрослого человека только в местах прикрепления сухожилий к костям и в черепных швах. У рыб и амфибий грубоволокнистая кость образует весь скелет.

Пластинчатая костная ткань отличается высокой пространственной упорядоченностью коллагеновых волокон, которые, располагаясь параллельно в один слой, формируют костные пластинки. В соседних костных пластинках волокна направлены под углом друг к другу, что придает дополнительную прочность межклеточному веществу. Остеоциты располагаются между костными пластинками, причем их отростки через особые канальцы проходят через костные пластинки и вступают в контакт с отростками соседних

клетокПластинчатая. костная ткань может формировать губчатое и компактное вещество. Губчатое вещество образовано трабекулами из костных пластинок, тогда как компактное вещество состоит из остеонов - комплексов цилиндрических костных пластинок, которые располагаются концентрически вокруг кровеносного сосуда. Остеонная организация костных пластинок обеспечивает высокую прочность костной ткани, поэтому из компактного вещества состоят испытывающие высокие нагрузки диафизы трубчатых костей.

Снаружи кость покрыта надкостницей (периостом), которая состоит из внешнего грубоволокнистого и внутреннего тонковолокнистого слоев. Во внешнем слое надкостницы имеются коллагеновые и эластические волокна, идущие параллельно поверхности кости, кровеносные сосуды и нервные окончания. Внутренний слой содержит остеобласты и отличается перпендикулярным расположением волокон, которые прочно прикрепляют надкостницу к кости (шарпеевы волокна).

На поперечном срезе диафиза трубчатой кости видно, что под надкостницей находится несколько внешних генеральных костных пластинок, охватывающих всю кость в целом. Пространство между образующими компактное вещество остеонами заполнено вставочными костными пластинками, которые являются остатками остеонов предыдущих генераций. В центре остеона находится гаверсов канал с проходящим по нему кровеносным сосудом. Остеоциты расположены между соседними костными пластинками на равном расстоянии друг от друга по окружности остеона. Сосуды остеонов соединены в единую систему, которая связана с кровеносной системой

105

Переход хрящевой ткани в костную ткань при непрямом остеогенезе начинается в районе диафиза. Надхрящница превращается в надкостницу, и ее клетки откладывают компоненты межклеточного вещества по типу грубоволокнистой костной ткани. Постепенно вокруг диафиза образуется костная манжетка, которая препятствует дыханию и питанию хрящевой ткани. В результате расположенный под костной манжеткой гиалиновый хрящ начинает дегенерировать, образуя замкнутые полости. Из надкостницы в образованные в хряще полости прорастают кровеносные сосуды и из них выселяются остеобласты, которые начинают откладывать межклеточное вещество внутри диафиза.

Формирование костной ткани на поверхности диафиза называется перихондральным окостенением, а внутри диафиза – энхондральным окостенением. В обоих случаях с участием остеобластов, остеоцитов и остеокластов образуются трабекулы грубоволокнистой костной ткани, морфология которых весьма напоминает прямой остеогенез.

В дальнейшем процесс окостенения охватывает весь диафиз за исключением участков на границе с эпифизами, которые обозначаются как метэпифизарные пластинки. Хондроциты в этом месте образуют характерные вертикальные ряды, или клеточные колонки, в которых клетки интенсивно делятся, как бы “убегая” от наступающей костной ткани. Хрящевые метэпифизарные пластинки обеспечивают рост трубчатой кости в длину и полностью окостеневают только приблизительно к 20 годам, являясь до этого срока наименее прочным участком органа. Окостенение эпифизов происходит позже, чем диафиза, но в общих чертах повторяется тот

же процессПервоначально. в ходе перихондрального и энхондрального окостенения в трубчатых костях образуется грубоволокнистая костная ткань. Позднее как в диафизе, так и в эпифизах она замещается пластинчатой костной тканью, формирующей губчатое вещество. Губчатое вещество сохраняется далее только в эпифизах. В диафизе оно замещается компактным веществом, приобретая остеонное строение. В процессе дальнейшего роста кости происходит смена нескольких поколений остеонов.

9.6. Кровь.

Кровь и близкая к ней по свойствам лимфа представляют собой ткани внутренней среды, отличающиеся жидким межклеточным ве-

107

ществом. Клетки крови (форменные элементы) составляют до 45 % объема всей ткани, тогда как межклеточное вещество, или плазма – 55 %. Количество крови у взрослого человека достигает 5−6 л. Кровь выполняет ряд важных для всего организма функций: дыхательную, трофическую, экскреторную, регуляторную, гомеостатическую и защитную.

Плазма крови на 90 % состоит из воды. На органические вещества, преимущественно белки, приходится 9 %, а 1 % составляют неорганические вещества. К белкам плазмы относятся:

•альбумины, выполняющие транспортные функции;

•глобулины, которые переносят металлы и липиды, а также выполняют защитные функции (иммуноглобулины);

•фибриноген, обеспечивающий свертывание крови;

•белки системы комплемента, которые защищают организм от бактерий.

Большинство белков плазмы крови синтезируется клетками печени, за исключением иммуноглобулинов, секретируемых плазмоцитами в селезенке, лимфатических узлах и других органах иммунной системы. Среди неорганических веществ наибольшее значение имеют ионы хлора и натрия. Неорганические и органические вещества плазмы образуют буферные системы, которые поддерживают постоянную кислотность крови (pH 7,4).

В лабораторной практике для удобства хранения вместо плазмы обычно используют сыворотку крови, которая лишена фибриногена и других белков, участвующих в формировании тромба. Остальные компоненты присутствуют в сыворотке в тех же концентрациях, что и в плазме. Концентрация многих веществ (гемоглобина, глюкозы, мочевины, кальция, билирубина и др.) поддерживается в крови на одном уровне, поэтому их определение используется для оценки состояния физиологических систем организма.

9.6.1. Форменные элементы крови

Классификация форменных элементов (клеток) крови была разработана в начале ХХ в., когда стали применяться красители сложного состава, позволяющие хорошо прокрашивать как ядро, так и цитоплазму. В целом все методы окраски дают сходные результаты, отличаясь только более тонкой проработкой ядра (краситель Романовско- го-Гимзы) или цитоплазматической зернистости (краситель Май-

108

Грюнвальда). Поэтому часто используется комбинированный метод Паппенгейма, сочетающий оба красителя.

Все форменные элементы крови подразделяются на красные кровяные клетки, или эритроциты, белые кровяные клетки, или лейкоциты и кровяные пластинки, или тромбоциты. Среди лейкоцитов выделяют два типа клеток: зернистые, или гранулоциты, и незернистые, или агранулоциты. К гранулоцитам относятся

нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, которые различаются между собой характером цитоплазматической зернистости. К агранулоцитам принадлежат моноциты и лимфоциты.

Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска диаметром 8 и толщиной 2 мкм. Клетка безъядерная, окрашивается в бледножелтый или розовый цвет. Цитоплазма эритроцита заполнена белком гемоглобином, который разносит кислород по тканям. Кроме переноса кислорода, эритроцит транспортирует также карбонат-ион и некоторые другие молекулы. Количество эритроцитов в 1 микролитре составляет 4,5−5,5 млн. Уменьшение количества эритроцитов приводит к анемии (малокровию), увеличение – к эритремии. Эти клетки созревают в красном костном мозгу и уничтожаются в селезенке. Продолжительность жизни эритроцита составляет около

трехНмесяцевйтрофилы. составляют больше половины от общего числа лейкоцитов (около 3−4 тысяч на 1 мкл). Это округлая клетка диаметром 9 мкм с сегментированным ядром и слабо оксифильной цитоплазмой. Число сегментов ядра зависит от возраста клетки и может достигать шести. В цитоплазме нейтрофила различают три вида зерен. Крупные базофильные зерна называются азурофильными, потому что в состав гематологических красителей входит азур, который окрашивает эти гранулы. На самом деле они представляют собой лизосомы. Наиболее многочисленной является в нейтрофиле мелкая зернистость на пределе разрешения светового микроскопа (250 нм), цвет которой определить невозможно, и

поэтому она называется нейтрофильной, или специфической.

Специфические гранулы нейтрофилов содержит белки дефенсины, с помощью которых происходит обволакивание (опсонизация) бактериальных клеток перед их фагоцитозом. Третий вид зерен в цитоплазмеФункциинейтрофиланейтрофилов– этосвязаныпероксисомызащитой. организма от бактерий. Они способны атаковать бактериальные клетки и нарушать целостность ее оболочки, а также фагоцитировать бактериальные клетки и разрушать их с помощью ферментов азурофильных гранул.

109

Нейтрофилы образуются в красном костном мозгу и распространяются по всему кровеносному руслу, оседая на эндотелии сосудов. При появлении очага воспаления нейтрофилы проходят через стенки капилляров и атакуют бактериальные клетки, погибая при этом. В сосудистом русле неактивные нейтрофилы находятся около недели, а затем самоуничтожаются путем апоптоза и фагоцитируются альвеолярными макрофагами.

Эозинофилы внешне очень похожи на нейтрофилы, но отличаются от них характером специфической зернистости. Диаметр специфических зерен эозинофилов составляет около 800 нм. Они обладают слоистой микроструктурой и окрашиваются в яркооранжевый цвет. В зернах эозинофилов содержится ряд защитных белков, в частности белки, повреждающие кутикулу паразитических червей. Эозинофилы участвуют также в аллергических реакциях. Количество эозинофилов в периферической крови составляет 100−200 клеток на 1 мкл. Превышение этого уровня наблюдается, например, при аллергических ринитах. Размеры эозинофила достигают 10−12 мкм в диаметре, ядро содержит обычно два сегмента, но их может быть и больше. В цитоплазме кроме специфических присутствуют также азурофильные гранулы и пероксисомы.

Базофилы отличаются от других зернистых лейкоцитов тем, что их цитоплазма заполнена темно-фиолетовыми гранулами. Диаметр клетки составляет 8−10 мкм, число долек в ядре редко превышает 2. Гранулы базофилов обладают метахромазией, окрашиваясь в различные оттенки синего и фиолетового цветов. Метахромазия связана с регулярной ориентацией молекул, которые обладают дихроизмом, по-разному поглощая поляризованный свет. Метахромазия гранул базофилов свидетельствует о высокой регулярности их ультраструктурыБазофилов содержится. в периферической крови не более 50 клеток на 1 мкл. Однако их может быть гораздо больше в рыхлой волокнистой соединительной ткани, где они выступают под именем тучных клеток (лаброцитов). Гранулы базофилов содержат гистамин и другие медиаторы воспаления, которые выделяются из клетки в ответ на поступление чужеродных веществ – антигенов.

Моноциты – самые крупные клетки крови, их диаметр достигает 12−15 мкм. Ядро клетки имеет бобовидную форму, оно не расчленено на сегменты. В цитоплазме хорошо развиты пластинчатый комплекс и лизосомы, присутствуют также включения липидов и гликогена. Ци-

110

Т-лимфоциты созревают в тимусе (вилочковой, или зобной, железе). На своей поверхности они также имеют рецепторы (ТКР), способные распознавать антигены, но они другой структуры, чем у В- лимфоцитов. Т-лимфоциты осуществляют “двойное распознавание”, одновременно с антигеном определяя метку его происхождения. Некоторые Т-клетки (цитотоксические лимфоциты) могут непосредственно уничтожать чужие или собственные переродившиеся клетки, но в основном они контролируют деятельность В- лимфоцитовТ-лимфоциты. представлены тремя функционально различными субпопуляциями: Т-хелперами, Т-супрессорамит и ЕК-клетками.

Т-хелперы, одновременно с В-лимфоцитами распознавая антиген, стимулируют пролиферацию и дифференцировку В- лимфоцитов в плазмоциты. Т-супрессоры также параллельно В- лимфоцитам и Т-хелперам распознают антиген, но в случае несовпадения результатов опознания, подавляют действие Т- хелперов. Таким образом, как В-лимфоциты, так и Т-лимфоциты одновременно участвуют в иммунном ответе, но деятельность Т- лимфоцитов носит в большей степени регуляторный характер. Столь жесткий контроль защитных реакций связан с тем, что при ошибочном опознании может возникнуть аутоиммунное заболевание, обусловленное повреждением собственных клеток и тканей. Такие нарушения происходят, например, при ревматизме, когда антитела повреждают соединительную ткань. ЕК-клетки в отличие от других Т-лимфоцитов не имеют ТКР и поэтому не способны распознавать чужеродные вещества. Однако они с помощью специальных рецепторов способны распознавать и уничтожать раковые клетки.

Морфологически В-лимфоциты, Т-лимфоциты и тем более субпопуляции Т-лимфоцитов не различимы. Их можно идентифицировать только методом розеткообразования с эритроцитами барана или иммуноцитохимически по наличию на поверхности клетки специфического набора рецепторов. Принцип первого метода заключается в том, что эритроциты барана прикрепляются к Т-лимфоцитам, формируя “спонтанные розетки”. В-лимфоциты также способны формировать розетки, но только в присутствии комплемента (“комплементзависимые розетки”). Способность лимфоцитов к образованию розеток связана с наличием особых рецепторных белков на их поверхности. В последнее время для идентификации субпопуляций лимфоцитов стал применяться более точный и производительный иммуноцитохимический метод. Он основан на использовании моноклональных антител,

112