ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ ПО ГИСТОЛОГИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
БУРЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
С.В. Пронина, К.С. Лоншакова
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
ПО ГИСТОЛОГИИ
В двух частях
Часть 1
2-е издание, переработанное и дополненное
Рекомендовано Учебно-методическим советом БГУ
в качестве учебного пособия для специальности
«Лечебное дело»
Улан-Удэ
2013
УДК 576.72 (075.8)
ББК 28.706
П 815
Утверждено к печати редакционно-издательским советом
Бурятского госуниверситета
Рецензенты
С.М. Николаев, д-р мед. наук
Л.Н. Шантанова, д-р биол. наук
Работа выполнена при частичной поддержке
гранта РФФИ 03-04-49571
Пронина, С.В., Лоншакова, К.С.
П 815
Лабораторные занятия по гистологии: учеб. пособие: в 2-х ч. – 2-е изд., перераб. и доп. Ч. I. – Улан-Удэ:
Издательство Бурятского госуниверситета, 2013. – 178 с.
В каждой теме пособия содержатся современные теоретические
сведения, изложены цели, задачи, необходимый исходный уровень знаний, методика изучения гистологических структур под световым микроскопом, контрольные вопросы, задачи, список литературы. Пособие
предназначено для студентов медицинского и биологического факультетов университета. Оно также будет полезно преподавателям и специалистам медицинского и биологического профиля.
УДК 576.72 (075.8)
ББК 28.706
© Бурятский госуниверситет, 2013
© С.В. Пронина, К.С. Лоншакова, 2006
© С.В. Пронина, К.С. Лоншакова, 2013
Предисловие
Гистология является одной из фундаментальных медикобиологических наук морфологического профиля, которая наряду с
анатомией, физиологией и биохимией закладывает фундамент теоретического образования врача. Для серьезного неформального усвоения курса гистологии, цитологии и эмбриологии необходима
самостоятельная творческая работа студентов по идентификации
клеток, тканей, органов и их структурных компонентов на микроскопическом и субмикроскопическом уровне. В связи с этим основным видом работы студентов на лабораторных занятиях по курсу
гистологии, цитологии и эмбриологии является самостоятельное
изучение микроскопических препаратов.
Изучение гистологических препаратов должно сопровождаться
обязательной зарисовкой. Поэтому студент на практическом занятии должен иметь альбом, набор цветных карандашей (изображение
гистологических структур шариковыми ручками и фломастерами
категорически запрещается) и тетрадь. При зарисовке препарата
необходимо соблюдать масштаб. Детали препарата отмечать цифрами, а рядом под рисунком в соответствии с цифрами писать обозначения.
Каждый рисунок должен иметь заголовок, в котором указывается название препарата, вид животного, окраска, увеличение, при
котором сделан рисунок. Рисунки должны четко и правильно отображать структуры изучаемого объекта и быть хорошего качества, а
это возможно только в том случае, если студент разобрался в препарате. В связи с этим студенту необходимо к каждому занятию
изучать теоретический материал по учебнику и лекциям. Зарисовка
позволяет лучше понять и запомнить детали структур изучаемого
объекта. В конце занятия преподаватель проверяет рисунки и по
ним судит о качестве усвоения студентом материала.
3
I. ТЕХНИКА ГИСТОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Тема 1
Этапы приготовления гистологического препарата
Цель занятия – ознакомление с принципами гистологических и
гистохимических методов исследования.
Основные задачи:
1. Закрепить в памяти строение светового микроскопа, микротома и приемы работы с ними;
2. Сформировать представления о сущности и содержании основных этапов изготовления гистологического препарата;
3. Получить навыки приготовления гистологического препарата;
4. Ознакомиться со специальными методами исследования гистологических препаратов: сравнительная, фазово-контрастная, люминисцентная и ультрафиолетовая микроскопия;
5. Ознакомиться с принципами работы электронного микроскопа и особенностями микроскопирования микрообъектов.
Световой микроскоп и правила работы с ним
Устройство светового микроскопа. Микроскоп позволяет получать увеличенное и обратное изображение объекта. В нем различают оптическую и механическую части (рис. 1).
Оптическая часть. Основная оптическая часть микроскопа состоит из объективов (рис. 1А – 4), окуляра (рис. 1А – 1) и осветительного устройства (рис. 1А – 6-7). Объективы устанавливаются в
гнезда револьверного устройства тубуса, окуляр – в тубус.
Объектив является сложной и наиболее ответственной системой
линз. Объективы подразделяются: а) по степени совершенства исправлений аберраций (искажений) на монохроматы (предназначены
для работы при монохроматическом освещении), ахроматы (хроматическая аберрация исправлена для 2-х цветов спектра); апохроматы (хроматическая аберрация исправлена для 3-х цветов спектра);
планмонохроматы, планахроматы, планапохроматы (исправлена
кривизна поверхности изображения);
4
б) по степени увеличения – на объективы малых увеличений
(увеличение Х 8, Х 10); объективы средних увеличений (увеличение
Х 20, Х 40); объективы больших увеличений (увеличение Х 90);
в) по свойствам иммерсии на безиммерсионные или сухие системы (Х 8, Х 20, Х 40) и иммерсионные системы (Х 90).
Рис. 1. Микроскоп для биологических исследований (А) и его объективы (Б):
I – окуляр, 2 – тубус, 3 – револьвер микроскопа, 4 – объективы, 5 – столик микроскопа, 6 – конденсор с ирисовой диафрагмой, 7 – зеркало, 8 – основание микроскопа, 9 – винт конденсора, 10 – коробка микромеханизма, 11 – микрометрический
винт, 12 – макрометрический винт, IS – тубусодержатель; I, II, III – объективы малого, большого и иммерсионного увеличений
Получение максимального увеличения возможно только с помощью иммерсионного объектива (как правило, объектива с увеличением 90).
Иммерсионные объективы рассчитываются на работу с покровными стеклами не толще 0,17 мм.
Окуляр – оптическая система, которая служит в качестве лупы
при визуальном наблюдении увеличенного изображения предмета,
даваемого объективом, и в качестве проекционного устройства при
микрофотографировании. Окуляр обычно увеличивает изображение
в 5, 10, 15 раз.
Важнейшими характеристиками микроскопа являются разрешающая способность и увеличение.
Разрешающая способность – это минимальное расстояние между двумя точками объекта, которые видны раздельно. Разрешающая
способность биологического микроскопа 0,2 мкм.
5
Увеличение микроскопа – величина, показывающая, во сколько
раз линейные размеры изображения, формируемого оптической
системой микроскопа, больше линейных размеров объекта. Увеличение микроскопа зависит от увеличений объектива и окуляра. Увеличение, получаемое в микроскопе, определяют произведением
увеличения объектива на окуляр. Наиболее распространенные в
нашей стране микроскопы типа «МБИ» и «Биолам» дают увеличение до 2000 раз.
Осветительное устройство включает в себя: зеркало (рис. 1 – 7)
(с одной стороны вогнутое, которое используют при источнике света, рассеивающем лучи, с другой – плоское); конденсор (рис. 1А –
6), с помощью которого пучок света фокусируется на препарате;
ирисовую диафрагму, вмонтированную в конденсор для изменения
степени освещенности препарата. С помощью зеркала пучок света
посылается в конденсор и через него на препарат (при изучении
препарата в проходящем свете).
Механическая часть. Оптическая часть микроскопа соединена с
механическими частями. К ним относят: основание (рис. 1А – 8),
штатив (рис. 1 – 13), колонку с микро- и макровинтами (рис. 1А –
10-12), тубус (рис.1А – 2), предметный столик (рис. 1А – 5).
Техника микроскопирования гистологических препаратов
Микроскопирование гистологического препарата начинают с
установки освещения. Для этого с помощью вогнутого зеркала (при
естественном освещении) или плоского (при искусственном освещении) достигается равномерное освещение поля зрения. Препарат
помещается на предметный столик покровным стеклом вверх. Изучение препарата начинают при малом увеличении. Расстояние между объективом и покровным стеклом препарата должно быть около
1 см. Наводка на резкость производится с помощью макровинта.
Перемещая препарат на предметном столике, рассматривают его
детали по всей площади.
К изучению препарата на большом увеличении приступают после осмотра его при малом увеличении. Установив в центр поля
зрения участок препарата, который следует изучить при большом
увеличении, с помощью револьверного устройства ставят более
мощный объектив. Наводка на резкость производится с помощью
микровинта плавным вращением его вперед или назад.
6
Для изучения очень мелких гистологических структур используется иммерсия, позволяющая повысить разрешающую способность микроскопа. При этом на покровное стекло препарата наносится капля иммерсионной жидкости (вода, глицерин, кедровое
масло и др.), после чего с помощью макровинта объектив осторожно опускается до соприкосновения его фронтальной линзы с иммерсионной жидкостью. Плавно вращая микровинт, добиваются появления четкого изображения. По окончании работы иммерсионная
жидкость удаляется с объектива и покровного стекла сухой марлей.
При работе на больших увеличениях конденсор необходимо
поднять вплоть до соприкосновения с предметным стеклом. При
работе на малом увеличении конденсор следует несколько опустить.
По окончании наблюдения и зарисовки препарата следует поднять тубус, перевести револьвер на слабое увеличение и только тогда снять препарат со столика микроскопа.
Нельзя вынимать препарат из-под сильного объектива, это
может привести к порче препарата и повреждению объектива.
Этапы приготовления гистологических препаратов
Гистологические препараты подразделяют на временные, предназначенные для однократного изучения и постоянные, которые
долго сохраняются и подвергаются многократному исследованию.
Гистологический препарат может представлять собой мазок, отпечаток, пленку (тотальный препарат) или тонкий срез органа. Гистологический препарат должен удовлетворять следующим требованиям: 1) должен быть прозрачным; 2) структуры должны быть контрастны (отличаться одна от другой показателем преломления); 3) неизменяемости при длительном хранении (для постоянных препаратов).
Основные этапы приготовления гистологического препарата:
1. взятие и фиксация материала; 2. уплотнение; 3. получение
срезов; 4. окрашивание; 5. заключение в консервирующую среду.
Взятие и фиксация гистологического объекта. При взятии ткани
или органа пользуются очень острым инструментом (скальпелем,
бритвенным лезвием, малыми глазными ножницами). Объекты,
подлежащие исследованию, должны быть свежими, необходимо
избегать их сдавливания. Кусочки должны быть мелкими, желательно не более 1х1 см или 0,5х0,5 см.
7
Фиксация материала – очень важный этап в гистологической
технике. Цель фиксации – сохранение тканевых структур, остановка
процессов жизнедеятельности и предохранение от дальнейших разрушений. В процессе фиксации в тканях происходят сложные физико-химические изменения, наиболее важным из которых является
процесс денатурации белков. При этом необходимо по возможности
стремиться сохранить прижизненную структуру изучаемой системы, не вызвав в ней образования структур, не свойственных ей в
норме, – артефактов.
Все фиксирующие средства делятся на простые и сложные. К
простым фиксаторам относят: формалин (обычно 10-12%-й раствор), метиловый спирт, тетраоксид осмия (1-2%-й раствор) и др.
Сложные фиксаторы состоят из нескольких компонентов. Например, в состав смеси Буэна входят формалин, спирт, пикриновая кислота; в состав жидкости Карнуа – этиловый спирт (абсолютный
или 96-градусный), хлороформ, ледяная уксусная кислота.
Продолжительность фиксации зависит от свойств фиксатора,
размеров и плотности объекта и обычно колеблется от 2 до 24 ч.
Требования, предъявляемые к фиксатору:
1) легкое и быстрое проникновение в ткани;
2) равномерное воздействие фиксатора на все компоненты ткани;
3) фиксатор не должен препятствовать последующей обработке
тканей (например, окрашиванию);
4) объем фиксатора должен превышать объем фиксируемого материала в 20-30 раз.
Фиксирующую смесь необходимо готовить перед фиксацией и
использовать только один раз. Перед погружением в фиксирующую
жидкость объект нельзя отмывать водой. В случае необходимости
очистить материал от слизи или других загрязнений его следует
поместить в физраствор. После большинства способов фиксаций
объект промывают водой для удаления фиксатора. В результате
воздействия фиксатора исследуемый образец, как правило, несколько уменьшается в объеме и уплотняется, однако этого недостаточно
для изготовления из материала тонких срезов.
Уплотнение. Целью этого этапа изготовления гистологического
препарата является придание исследуемому материалу такой плотности, которая позволит получить срезы необходимой толщины.
Этого достигают двумя способами: замораживанием образца с последующей резкой на замораживающем микротоме или криостате,
8
или пропитыванием уплотняющими средами (парафин, целлоидин
и др.).
Для заключения в парафин или целлоидин фиксированные образцы подвергают обезвоживанию, так как большинство фиксаторов является водными растворами, и вода не смешивается с уплотняющими средами. Дегидратацию осуществляют проведением материала через спирты возрастающей концентрации: 60, 70, 80, 90 и
абсолютного – 100%
Заливка в парафин. Парафин при комнатной температуре находится в твердом состоянии, поэтому перед пропитыванием его подогревают в термостате до 52-56°С. Так как парафин не смешивается со спиртами, используют промежуточные среды (ксилол, бутанол, толуол и др.) и растворяют парафин, обеспечивая постепенное
пропитывание образца заливочной средой. После дегидратации образца в спиртах его переносят в смесь из равных частей ксилола
(или другой промежуточной средой) и абсолютного спирта, а затем
в чистый ксилол (первый и второй). Далее материал погружают на
несколько часов в смесь парафина и ксилола (при температуре
37°С), затем на 1-2 ч в чистый сменяемый два раза расплавленный
парафин (при температуре 54-56°С). Затем чистый парафин наливают либо в часовое стекло либо в формы (бумажные или металлические). Из затвердевшего парафина с заключенным в него образцом вырезают прямоугольный блок, который закрепляют расплавленным парафином на деревянном кубике. В таком виде материал
готов для резки и получения тонких (4-6 мкм) серийных срезов в
виде лент. Следует учитывать, что при парафинировании происходит большее сжатие кусочка, чем при заливке в целлоидин.
Заливка в целлоидин. Целлоидин – специальным образом приготовленная целлюлоза. После дегидратации образец из абсолютного спирта переносят в смесь из равных частей абсолютного спирта и безводного эфира, а затем в 2, 4 и 8%-ные растворы целлоидина
на несколько суток в каждый. Далее материал переносят в густой
целлоидин, который уплотняют в парах хлороформа. Из затвердевшего целлоидина вырезают блоки, наклеивают на деревянные кубики и для хранения помещают в 70%-ный спирт. Отрицательными
сторонами этой заливки является длительность уплотнения (10-15
суток), невозможность получения срезов тоньше 7-8 мкм, сложность получения серийных срезов.
9
Изготовление срезов. Для получения срезов используют специальные приборы – микротомы. Для получения срезов с парафиновых и целлоидиновых блоков используют санные и ротационные
микротомы, для получения замороженных срезов используют замораживающий микротом и криостат. Наиболее распространенным
типом микротомов при гистологических исследованиях являются
санные (рис. 2).
Рис. 2. Санный микротом с подъемным объектодержателем
по наклонной плоскости.
1 – станина; 2 – ножевые салазки с ножом; 3 – микрометрический винт;
4 – рамка с ограничителем; 5 – объективные салазки с объектодержателем
Основные части санного микротома: станина (или корпус), микрометрический винт, объектодержатель с основанием (объектные
салазки), ползун (ножевые салазки) с зажимом для ножа.
Станина – массивная вертикальная металлическая пластина,
укрепленная на столь же массивном основании (рис. 2 – 1). В верхней части станины имеются две или три хорошо шлифованные поверхности (в некоторых конструкциях это особые привинченные
пластины), по которым двигаются ножевые салазки (рис. 2 – 2). С
обеих сторон имеются приспособления, ограничивающие движения
ножевых салазок (рис. 2 – 4). На боковой поверхности также укреплены шлифованные пластины, по которым двигаются объектные
салазки (рис. 2 – 5).
Микрометрические винты (рис. 2 – 3) в различных микротомах
неодинаковы: в одних микротомах они представляют собой вывинчивающийся металлический стержень, который поднимает объектные салазки, в других винт не вывинчивается, а толкает объектодержатель. Микрометрический винт двигается или по наклонной
10
плоскости, или по вертикали. Винт в этом микротоме выдвигается и
подает вперед металлический стержень объектодержателя. Специальной разжимной гайкой он связан с рамкой, на которой укреплен ограничитель. Внутри рамки стержень связан с зубчатым колесом, поворачивающимся при помощи специального приспособления на определенное число зубьев. На этом приспособлении имеется 15 делений, каждое из которых соответствует движению зубчатого колеса на один зубец и подаче объектодержателя на 1 мкм.
Устанавливая на шкале определенное количество делений, можно регулировать толщину срезов. Микрометрический винт укреплен
в станине микротома с помощью зажима, который находится на ее
противоположной стороне. Когда винт использован, зажим отпускают, поворачивают рамку на 180° и вывинчивают винт обратным ходом.
Объектодержатель – зажим для блоков, располагается на основании, которое иначе называют объектными салазками, основания объектодержателя и самого объектодержателя. Салазки двигаются по наклонным боковым шлифованным поверхностям станины.
В салазках при помощи винта укреплен металлический стержень,
свободный в задней части и соприкасающийся в передней части с
микрометрическим винтом. Основание объектодержателя укреплено на салазках в передней их части и представляет собой металлическую пластину, в центральной части которой имеется канал для
штифта объектодержателя. Объектодержатель укреплен в канале с
помощью винта. Опуская этот винт, можно с помощью кремальеры
поднимать и опускать объектодержатель. Сам объектодержатель
представляет собой зажим для блоков. Наиболее распространен рамочный зажим, в котором во внутренней рамке укрепляют блок.
Кроме того, имеется еще наружная рамка. Рамки могут совершать
качательные движения по переднезадней и поперечной оси.
Ползун (ножевые салазки) – массивная скользящая деталь, которая несет на себе зажим для ножа. При помощи этого зажима нож
укрепляется, и ему придается нужный наклон.
На санных микротомах можно получить достаточно тонкие срезы толщиной 4-7 мкм. Для быстрого получения срезов используют
замораживающий микротом, но их недостаток – невозможность получить тонкие срезы.
11
Окрашивание срезов
Окрашивание срезов позволяет выявлять разнообразные микроструктуры клеток и тканей, повышать их контрастность. Микроструктуры, отличающиеся по своим физико-химическим свойствам
(тинкториальным), по-разному воспринимают красители. Красители, применяемые в гистологической практике, по химическим свойствам разделяются на три группы: основные, кислые и нейтральные.
Основные красители (азур II, гематоксилин, кармин и др.) представляют собой соли красящих оснований. Гистологические структуры, избирательно окрашивающиеся основными красителями, называют базофильными. Основные красители окрашивают ядра клеток. Кислые красители (эозин, кислый фуксин и др.) обычно окрашивают цитоплазму и многие неклеточные структуры. Гистологические структуры, окрашивающиеся кислыми красителями, называют оксифильными. Нейтральные красители представляют собой
соли красящего основания и красящей кислоты. При использовании
гистологических красок часто наблюдается явление метахромазии,
оно заключается в том, что некоторые составные части тканей в определенных растворах красителей принимают тон, отличающийся
от цвета красящего раствора. Существуют красители, обладающие
способностью либо связываться с химическими компонентами, либо растворяться в них (например, в липидных каплях растворяется
судан III).
Методика окрашивания гематоксилином и эозином
целлоидиновых срезов
1. Окрасить в гематоксилине в течение 2-3 мин.
2. Промыть сначала в водопроводной, а затем в дистиллированной воде по 2-5 мин.
3. Окрасить в эозине в течение 1-2 мин.
4. Промыть в дистиллированной воде в течение 0,5-1 мин.
5. Обезводить в спиртах восходящей концентрации (70, 96,
100%) по 1-2 мин.
6. Просветлить в карбол-ксилоле и ксилоле по 2-3 мин.
7. Заключить окрашенные срезы в бальзам.
12
Методика окрашивания гематоксилином и эозином
парафиновых срезов
1. Наклеить срезы на предметное стекло.
2. Удалить парафин из срезов в трех порциях ксилола по 4-5 мин.
3. Удалить из срезов ксилол в абсолютном спирте в течение 2-3
мин.
4. Гидратировать срезы, проведя их через спирты нисходящей
концентрации (96, 70%).
5. Промыть в дистиллированной воде в течение 2-3 мин.
6. Окрасить в водном растворе гематоксилина в течение 2-3 мин.
7. Промыть в водопроводной воде в течение 10 мин.
8. Ополоснуть в 70 градусном подкисленном спирте.
9. Промыть в дистиллированной воде 2-5 мин.
10. Окрасить в водном растворе эозина в течение 0,5-1 мин.
11. Промыть в дистиллированной воде в течение 0,5-1 мин.
12. Обезводить в спиртах восходящей концентрации (70, 96,
100%) по 2-5 мин.
13. Просветлить в карбол-ксилоле и в двух порциях ксилола по
2-5 мин.
14. Заключить окрашенные срезы в бальзам или полистирол.
Применяются и более сложные красящие смеси. Из них наибольшее распространение в гистологической технике имеют окрашивание пикрофуксином, метод Маллори и др. Окраска пикрофуксином (смесь кислого фуксина и пикриновой кислоты) позволяет
выделить волокна соединительной ткани, окрашивающиеся в красный цвет, в то время как мышечная ткань и покровная окрашиваются в желтый цвет. Метод Маллори (смесь оранж и анилиновый синий) позволяет выявлять коллагеновые волокна в соединительной
ткани. Они окрашиваются в ярко-синий цвет.
Методы приготовления микропрепаратов студенты осваивают во
внеурочное время под контролем преподавателя и лаборанта.
13
Тема 2
Методы микроскопии
Цито- и гистохимические методы исследования
Цито- и гистохимические методы позволяют выявлять различные классы химических соединений в структурах клеток и тканей, а
также их локализацию. Специфичность химической реакции в ряде
случаев может быть проверена с помощью дополнительного контроля (путем предварительного расщепления соответствующим
ферментом или постановкой химической реакции).
В основу цито- и гистохимических методов положен ряд принципов:
1. Избирательное окрашивание, при котором определенные химические группировки внутриклеточного вещества вступают в реакцию с красителем.
2. Избирательное растворение красителя в определенном субстрате, характеризующем клеточную структуру.
3. Перевод ряда неактивных химических соединений, неспособных взаимодействовать с красителем, в активное состояние. .
4. Получение с помощью промежуточных реакций неокрашенного продукта с последующим переводом его в окрашенный.
Так, специфичной для выявления ДНК является реакция Фёльгена, которая основана на том, что альдегидные группы дезоксирибозы восстанавливают окраску основного фуксина, предварительно
обесцвеченного сернистой кислотой (реактив Шиффа). В результате
реакции хроматин окрашивается в пурпурно-красный цвет. Для одновременного выявления ДНК и РНК часто применяют метод Браше с использованием метилового зеленого и пиронина. При этом способе метиловый зеленый окрашивает ДНК хромосом в зеленый цвет, а
пиронин окрашивает РНК ядрышек и цитоплазмы в красный цвет.
Выявление гликогена, гликопротеинов, гликолипидов – соединений, содержащих глюкозу – основано на окислении гликолевых
групп последней до альдегидов с последующим взаимодействием с
реактивом Шиффа. Продукт реакции окрашивается в различные
оттенки пурпурно-красного цвета. В случае выявления гликозаминогликанов (гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат, кератосульфат, гепаринсульфат, гепарин, сиаловые кислоты и др.) используют способность их анионных групп связываться при низких зна14
чениях рН с основными красителями или давать метахроматическое
окрашивание с тиазиновыми красителями-толуидиновым синим,
азуром.
Выявление жиров основывается на их способности окрашиваться растворенными в них красителями, например суданом III.
Сочетание цито- и гистохимических методов исследования с методом электронной микроскопии послужило основой развития электронной гистохимии.
Специальные методы светооптической микроскопии
Сравнительная микроскопия. Оптическая схема микроскопа
сравнения представляет собой систему из двух микроскопов с собственными осветительными устройствами. Изображения левого и
правого объектов с помощью объективов и прямоугольных призм
сводятся на разделительную призму в одно общее поле зрения окуляра. Поскольку призменный блок неподвижен, то поле зрения всегда остается разделенным на две равные части и, таким образом, в
поле зрения микроскопа оба исследуемых объекта всегда видны
одновременно. При необходимости изображение может быть спроектировано на матовую пластинку.
Микроскопы сравнения наиболее эффективны при проведении
сравнительного микроскопического анализа нормальных и патологически измененных тканей, клеток, при изучении изменений в исследуемом объекте во времени.
Фазово-контрастная микроскопия применяется для изучения
малоконтрастных прозрачных препаратов, которые почти не поглощают света, т. е. не изменяют амплитуду световой волны, но изменяют фазу проходящей волны. Однако глаз не может регистрировать фазовых изменений.
Метод фазового контраста дает возможность преобразовать фазовые изменения света в амплитудные, в результате чего появляется
видимое изображение препарата, в котором распределение освещенностей соответствует распределению фаз. Практически метод
фазового контраста реализуется введением в оптическую систему
микроскопа кольцевой диафрагмы и специальной фазовой пластинки. Метод используется для изучения живых объектов или неокрашенных препаратов.
15
Люминесцентная микроскопия. Предметом изучения в люминесцентной микроскопии является фотолюминесценция гистологических структур, возбуждаемая электромагнитным излучением видимой или ультрафиолетовой области спектра. Поэтому в люминесцентных микроскопах в качестве источника света используются
ртутные лампы. Различают два вида флюоресценции; собственную
и наведенную. Любая клетка живого организма обладает собственной флюоресценцией, однако она обычно бывает чрезвычайно слабой. Наведенная (вторичная) флюоресценция возникает при обработке препаратов специальными красителями – флюорохромами.
Их концентрация настолько мала, что они не влияют на состав и
структуру препарата, а также не нарушают жизнедеятельность биологических объектов. Это дает возможность с помощью люминесцентной микроскопии проводить прижизненное микроскопическое
исследование. Люминесцентный анализ – очень чувствительный
метод исследования, позволяющий определять химический состав
отдельных элементов структуры, их химические превращения, количество тех или иных компонентов.
Ультрафиолетовая микроскопия. В ультрафиолетовых микроскопах используется излучение ультрафиолетовой области спектра,
длина волны которого вдвое меньше длины волны видимого света.
Благодаря этому разрешающая способность ультрафиолетового
микроскопа в 2 раза выше, чем у обычного светового. В основе
ультрафиолетовой микроскопии лежит избирательное поглощение
биологическими тканями и клетками коротковолнового излучения,
вследствие чего микроскопирование ультрафиолетовых изображений позволяет увидеть их структуру. Преобразование невидимого
изображения, формируемого УФ-микроскопом, в видимое осуществляется с помощью флюоресцентного экрана.
Электронная микроскопия. Электронные микроскопы в настоящее время обладают самой высокой разрешающей способностью,
которая обусловлена очень небольшой длиной волны электромагнитных колебаний потока электронов, используемых в приборе.
При употреблении высоких ускоряющих напряжений (при разности
потенциалов около 50 000 вольт) длина электромагнитной волны
может составлять приблизительно 0,005 нм, а разрешающая способность – 0,0025 нм.
Таким образом, в электронном микроскопе теоретически возможно повышение разрешающей способности и соответственно
16
увеличения изображения в 100 000 раз большее по сравнению со
световым микроскопом.
Практически лучшие современные электронные микроскопы
имеют разрешающую способность 0,1-0,3 нм, что позволяет исследовать все ультраструктуры клетки на молекулярном уровне. Современные японские электронные микроскопы могут увеличивать
объекты в миллионы раз. Направление движения и фокусировка
потока электронов производятся с помощью электромагнитных
линз, которые играют роль объектива и окуляра, в результате чего
достигается эффект прохождения лучей, аналогичный их прохождению в световом микроскопе.
Конечное увеличенное изображение объекта формирует проекционная линза, его невозможно увидеть глазом, так как длина волны электромагнитных колебаний лежит далеко за пределами видимой части спектра. Поэтому изображение проецируется на экран,
покрытый люминофором. Поток 15 электронов, взаимодействуя с
люминофором, вызывает свечение, лежащее уже в видимой части
спектра.
Наиболее часто в морфологических исследованиях используются просвечивающие электронные микроскопы, позволяющие получить плоскостное изображение изучаемого объекта. Растровые
(сканирующие) электронные микроскопы, способны создавать трехмерные изображения, т. е. получать пространственное изображение
структур.
Техника микроскопирования в электронном микроскопе состоит в следующем:
1. Препараты (срезы на сеточках) помещают в специальный объектодержатель в электронном микроскопе.
2. С помощью регулировочных винтов устанавливаются увеличение, фокус, максимальная освещенность объекта, что контролируется просмотром изображения на люминесцирующем экране.
3. Перемещая образец, находят интересующую исследователя
ультраструктуру.
4. Объект фотографируется на микрофотопластинки (или фотопленки), помещенные в специальные кассеты (магазин).
5. Электронные микрофотографии, полученные с этих пластинок, являются объектом, по которому изучаются ультраструктуры.
17
Подготовка биологических объектов
для электронной микроскопии
1. Быстрое взятие кусочков объекта размером 0,5-1,0 мм3.
2. Префиксация в 2,5% буферном растворе глютаральдегида на
0,1 М фосфатном буфере (рН 7,3-7,4) с добавлением 7% сахарозы
или глюкозы – 2-3 часа.
3. Промывание в буферном растворе (рН 7,3-7,4) – 3 раза по 5
мин.
4. Постфиксация в 1–2% растворе четырехокиси осмия на 0.1 М
фосфатном буфере с добавлением сахарозы – 12-20 ч.
5. Промывание в буферных растворах – 3 раза по 5 мин.
6. Обезвоживание в спиртах восходящей концентрации 60, 70,
90, 100° (по 15 мин в каждом).
7. Пропитывание эпоксидными смолами – 24 ч.
8. Заливка эпоксидными смолами (эпон, аралдит) с добавлением
катализатора, ускоряющего полимеризацию смол, и помещение в
термостат с температурой 58° – 2 суток.
9. Приготовление полутонких срезов толщиной 1-2 мкм и окраска их метиленовым синим.
10. Приготовление ультратонких срезов толщиной 400-800 нм,
перенесение их на сеточки.
11. Окрашивание (контрастирование) ультратонких срезов нa сеточках уранилацетатом (10 мин), а затем цитратом свинцa (10 мин).
Задание для самостоятельной работы студентов
1. Провести заливку материала (предварительно зафиксированного) в парафин.
Методика заливки биологического объекта в парафин с использованием бутанола. Схема заливки материала составляется в зависимости от органа.
I – 82 % этиловый спирт + бутанол (в соотношении 3: 1)
II – 96 % этиловый спирт + бутанол (в соотношении 1:1)
III – 100 % этиловый спирт + бутанол (в соотношении 1:1)
IV – 100 % этиловый спирт + бутанол (в соотношении 1:1)
V – бутанол I
VI – бутанол II
VII – парафин I
VIII – парафин II
18
– 15 мин.
– 15 мин.
– 15 мин.
– 15 мин.
– 15 мин.
– 15 мин.
– 2 часа
– 2 часа
2. Изучить конструкцию микротома и изготовить парафиновые
срезы.
3. Пользуясь сведениями, приведенными выше, окрасить парафиновый срез гематоксилином и эозином.
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Тонкая кишка. Окраска гематоксилином и эозином. Изучить
тинкториальные свойства гистологических структур. При малом
увеличении найти продольно срезанные ворсинки тонкой кишки и в
них эпителий (расположен по краю ворсинок). При большом увеличении найти ядра клеток, окрашенных базофильно гематоксилином. Обратить внимание на оксифильную (розовую) окраску цитоплазмы, окрашенную кислым красителем – эозином.
Демонстрационный препарат
1. Белая жировая ткань. Окраска – Суданом III. Ознакомиться
с методом избирательного окрашивания химических компонентов
клетки. Найти при малом увеличении жировые клетки и отметить в
них при большом увеличении суданофильную (оранжево-желтую)
цитоплазму.
Контрольные вопросы
1. Какие виды гистологических препаратов вам известны? Какие
требования предъявляются к гистологическому препарату?
2. Назовите основные этапы приготовления гистологических срезов?
3. В чем заключается сущность фиксации и уплотнения биологического объекта? Какие бывают фиксаторы и каков механизм их
действия?
4. Как называются приборы для получения срезов? Назовите основные их части и принцип работы.
5. В чем преимущество парафиновой заливки биологических
объектов?
6. С какой целью применяют замораживание кусочков органов?
7. Какова цель окрашивания препаратов? Какие основные группы красителей используют в гистологических исследованиях?
8. Что понимается под термином метахромазия?
19
9. Какие структуры называют оксифильными, а какие базофильными?
10. Что такое разрешающая способность микроскопа и как она
определяется?
11. Как определить увеличение, при котором производится микроскопирование гистопрепарата?
12. Какие методы называют гистохимическими, в чем их сущность?
13. В чем состоят особенности приготовления препаратов для
электронной микроскопии?
Ситуационные задачи
1. Студенту необходимо исследовать структуры ткани на неокрашенном срезе. Какой микроскоп он должен использовать?
2. Исследователь должен выяснить, имеются ли изменения в содержании гликогена и жира в клетках печени в норме и после воздействия патогенного фактора. Какие методы ему необходимо использовать?
3. Вам необходимо изучить распределение в клетках органелл
размером мельче 0,1 мкм. Какой микроскоп вы используете и почему?
4. Лаборант, микроскопируя срез тонкой кишки, который был
получен от здорового животного, обнаружил сильно выраженные
некротические изменения. В чем причина таких изменений?
Рекомендованная литература
1. Валовая М.А., Кавтарадзе Д.Н. Микротехника. Правила, приемы, искусство,
эксперимент. – М.: Изд-во МГУ, 1993.
2. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
3. Кузнецов С.Л., Н.Н. Мушкабаров и др. Атлас по гистологии, цитологии и
эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
4. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
5. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
6. Меркулов Г.А. Курс патологогистологической техники. – Л., 1969.
20
II. ЦИТОЛОГИЯ
Тема 1
Общая морфология клеток и неклеточных структур.
Форма клеток. Строение и функции плазмолеммы
Клетка (cellula) – наименьшая структурно-функциональная и
генетическая единица живого, являющаяся основой развития,
строения и жизнедеятельности всех животных и растительных организмов. В организме человека насчитывается около 200 типов
клеток. Несмотря на большое разнообразие типов клеток, все они
имеют ряд общих структурных признаков. Для клетки характерно
наличие клеточной оболочки или плазмолеммы (plasmolemma), отделяющей содержимое клетки от внешней среды, цитоплазмы
(cytoplasma) и ядра (nucleus). Цитоплазма включает в себя гиалоплазму (прозрачный), или матрикс цитоплазмы; органеллы – постоянные структуры, выполняющие специфические функции в клетке,
и включения (inclusiones) – временные образования, являющиеся
продуктом деятельности клетки. Ядро имеет ядерную оболочку
(нуклеолемму), хроматин, ядрышко и нуклеоплазму (рис. 3).
Кроме клеток в организме встречаются неклеточные структуры:
симпласты, синцитии и межклеточное вещество, которые являются производными клеток.
Морфология клеток. Клетки животного организма в зависимости от выполняемой функции могут быть самой разнообразной
формы: шаровидной, цилиндрической, звездчатой, отростчатой, веретеновидной, полигональной. Они отличаются по химическому
составу и характеру обмена веществ.
Плазмолемма покрывает клетку снаружи, отделяя ее от окружающей среды. Принцип строения клеточной оболочки такой же,
как у других биологических мембран клетки. Ее основу составляют
два слоя липидов. Молекулы липидов мембраны имеют две функционально различные части: гидрофобные неполярные, не несущие
зарядов “хвосты”, состоящие из жирных кислот, и гидрофильные
заряженные “головки” фосфолипидов. Липиды обращены друг к
другу гидрофобными участками. Билипидный слой выполняет две
основные функции: барьерную (для ионов и водорастворимых молекул) и матричную (для размещения различных белков).
21
Рис. 3. Схема ультрамикроскопического строения клетки животных организмов:
1 – ядро клетки; 2 – плазмолемма; 3 – микроворсинки; 4 – агранулярная эндоплазматическая сеть; 5 – гранулярная эндоплазматическая сеть; 6 – комплекс Гольджи;
7 – центриоль и микротрубочки центросферы; 8 – митохондрии; 9 – эндоцитозные
вакуоли; 10 – лизосомы; Л – микрофиламенты; 12-рибосомы; 13 – выделение гранул секрета (по В. Г. Елисееву, Ю. И. Афанасьеву, Н. А. Юриной, 1983)
Мембранные белки составляют более 50% массы мембран. Большинство мембранных белков имеют глобулярную структуру. Они
обеспечивают специфические свойства мембран и играют различную биологическую роль: переносчиков, ферментов, рецепторов,
структурных. Некоторые мембранные белки лишь частично погружены в мембрану, тогда как другие пронизывают всю ее толщу, и
есть белки, находящиеся на одной из поверхностей мембраны. У
белков обычно имеются гидрофобные (неполярные) участки, которые взаимодействуют с цепями жирных кислот и как бы погружены
в ту часть мембраны, где находятся гидрофобные участки липидов,
и гидрофильные (полярные) участки, которые взаимодействуют с
головками липидов и обращены в сторону водной фазы клетки. В
зависимости от расположения относительно билипидного слоя белки делят на две группы: интегральные и периферические. Интегральные мембранные белки прочно встроены в липидный слой
(рис. 4), при этом они либо полностью погружены в липидный слой
(собственно интегральные), либо частично (полуинтегральные).
22
Интегральными мембранными белками являются белки ионных каналов и рецепторные белки (мембранные рецепторы). Молекула
белка, проходящая через всю толщу мембраны и выступающая из
нее как на наружной, так и на внутренней поверхности, называется
трансмембранным белком. Периферические белки находятся на одной из поверхностей клеточной мембраны (внутренней или наружной) и нековалентно связаны с интегральными мембранными белками. В отличие от других клеточных мембран плазмолемма более
толстая (10 нм) и снаружи покрыта гликокаликсом. Его толщина 350 нм. Он состоит из олигосахаридов, ковалентно связанных с гликопротеинами и гликолипидами плазмолеммы. В нем содержатся
ферменты, участвующие во внеклеточном расщеплении белков, углеводов, жиров. Функции гликокаликса: межклеточное узнавание,
межклеточные взаимодействия, пристеночное пищеварение (клетки
кишечника).
Функции плазмолеммы: разграничение цитоплазмы с внешней
средой, рецепция, избирательная проницаемость, экзоцитоз и эндоцитоз.
(по Ю.И. Афанасьеву,Е.Ф. Котовскому, В.И. Ноздрину и др., 1990)
23
Рецепторные функции. Поверхностный аппарат клетки несет на
себе набор рецепторов, позволяющих специфически реагировать с
различными агентами. Рецепторами на поверхности клетки могут
служить полисахариды гликокаликса. Существуют рецепторы к
биологически активным веществам – гормонам, медиаторам, к специфическим антигенам разных клеток или к определенным белкам,
отвечающим за взаимное распознавание клеток, развитие иммунитета, рецепторы, реагирующие на физические факторы.
Избирательная проницаемость поддерживает клеточный гомеостаз, оптимальное содержание в клетке ионов, воды, ферментов,
субстратов. Пути реализации этого: пассивный транспорт, облегченная диффузия, активный транспорт. Пассивный транспорт
обеспечивает перенос воды, ионов, низкомолекулярных соединений
в обоих направлениях и осуществляется без затраты энергии. Облегченная диффузия осуществляется с участием компонентов мембраны (каналы, и/или белки-переносчики) и чаще в одном направлении, происходит по градиенту концентрации и без затраты энергии.
Активный транспорт осуществляется против электрохимического градиента с затратой энергии за счет расщепления АТФ. Так
транспортируются небольшие молекулы органических веществ –
сахара, аминокислоты и др. Эти процессы связаны с транспортом
ионов, наиболее известны из которых Na+, K+, H+, в них принимают
участие специальные белки-переносчики.
Эндоцитоз и экзоцитоз. Эндоцитоз – поглощение клеткой
крупных биополимеров, частиц и микроорганизмов. Различают типы эндоцитоза: фагоцитоз, пиноцитоз и опосредуемый рецепторами
эндоцитоз.
Фагоцитоз – поглощение крупных частиц (например, бактерий
или остатков клеток). Фагоцитоз осуществляют специальные клетки-макрофаги и нейтрофилы. В ходе фагоцитоза мембрана образует
впячивания или выросты, которые затем отшнуровываясь, превращаются в пузырьки – фагосомы. Они сливаются с лизосомами и
формируют фаголизосомы. Ферменты лизосом расщепляют биополимеры до мономеров, которые в результате активного транспорта
через мембрану пузырька переходят в гиалоплазму.
Пиноцитоз – поглощение жидкого материала (раствор, коллоидный раствор, суспензия). Пиноцитоз характерен для клеток зародыша, печени, некоторых клеток почек, лейкоцитов.
24
Опосредуемый рецепторами эндоцитоз характеризуется поглощением из внеклеточной жидкости конкретных макромолекул
(трансферрин, холестирин и др.).
Экзоцитоз – процесс выделения макромолекул и структур из
клетки, заключенных в мембрану. При этом внутриклеточные секреторные пузырьки и секреторные гранулы подходят к плазмолемме. В местах контакта плазмолемма и мембрана пузырька сливаются, и содержимое вакуоли освобождается из клетки. Процессы эндоцитоза и экзоцитоза осуществляются с участием микротрубочек и
сократимых микрофиламентов, это фибриллярные органоиды клетки. Сократимые микрофиламенты соединены с определенными участками плазмолеммы, изменяя свою длину они втягивают мембрану
внутрь клетки, что приводит к отделению от плазмолеммы эндоцитозных пузырьков.
Межклеточные соединения (контакты)
Соединения между клетками в составе тканей и органов многоклеточных животных могут образовываться сложными специальными структурами, которые называются межклеточными контактами. По функциональному значению эти контакты делят на: изолирующие, механические и химические.
К контактам изолирующего типа относится плотный контакт. В
этом случае плазмолеммы двух соседних клеток максимально
сближены и соединены путем слипания глобул интегральных белков мембран. Эта область непроницаема для макромолекул и ионов
и отграничивает межклеточные щели от внешней среды. Такие соединения встречаются там, где необходима изоляция внутренней
среды от внешней (эпителий кишечника).
К механическим контактам относятся пальцевидные (боковые
инвагинации) соединения и десмосомы. Первый тип устроен очень
просто, здесь происходит сближение (15-20 нм) плазмолемм соседних клеток и взаимодействие их слоев гликокаликсом.
Десмосомы устроены довольно сложно. Область десмосомы
представляет собой небольшую площадку диаметром до 0,5 мкм,
где между мембранами соседних клеток располагается зона с высокой электронной плотностью, т. е центральная пластинка из компонентов гликокаликса. Эта пластинка связана с мембранами контактирующих клеток системой поперечных фибрилл. К плазмолемме в
зоне десмосомы со стороны цитоплазмы прилегает электронноплотное вещество, куда погружены тонкие фибриллы цитоскелета
25
клетки. Десмосомы могут быть в виде точек.
К химическим контактам относится щелевой контакт или нексус. В области нексуса плазмолеммы сильно сближены, расстояние
между ними становится очень узким, щелевидным (2-3 нм). В составе контактирующих мембран в этой области симметрично расположенные интегральные белки образуют как бы каналы из одной
клетки в другую. По каналам осуществляется транспорт ионов и
низкомолекулярных соединений от клетки к клетке. Этот тип соединений встречается во всех группах тканей. Все мышечные клетки миокарда сердца связаны с помощью щелевых контактов.
Неклеточные структуры. К неклеточным структурам относят
симпласты, синцитии, межклеточное вещество.
Симпласты – многоядерные структуры, состоящие из большого
объема цитоплазмы с многочисленными ядрами. Они образуются в
результате слияния клеток или деления ядер без разделения цитоплазмы на клетки. Примером симпласта может служить поперечноисчерченное мышечное волокно.
Синцитий (соклетия) представляют собой структуры, сформировавшиеся в результате того, что при делении клеток цитокинез не
завершился и сохранилась связь перемычками цитоплазмы (например, сперматогонии семенника долго сохраняют связь друг с другом).
Meжклеточное вещество – продукт жизнедеятельности клеток и
состоит из основного аморфного вещества (матрикса) и волокон
(коллагеновых, эластических и ретикулиновых).
Микроворсинки представляют собой пальцевидные выросты
цитоплазмы длиной до 1 мкм. Основа их образована пучком актиновых микрофиламентов, которые связаны как друг с другом, так и
с внутренней поверхностью плазмолеммы.
Цель занятия – получить четкое представление о структурной
организации клетки, о многообразии форм клеток и связи формы
клетки с выполняемой функцией.
Задачи занятия
1. Научиться распознавать клетки и неклеточные структуры на
гистопрепаратах.
2. Уметь распознавать ядро, цитоплазму, цитолемму, используя
микропрепараты и электроннограммы.
3. Четко усвоить мембранный принцип организации клетки,
26
функции плазмолеммы.
4. Научиться идентифицировать структуры на свободной поверхности клетки (реснички, микроворсинки, межклеточные контакты).
Необходимый исходный уровень знаний
1. Выучить определение клетки.
2. Знать современные положения клеточной теории.
3. Знать строение биологических мембран, особенности строения
плазмолеммы.
3. Функции плазмолеммы.
4. Формы клеток и ядер.
5. Знать строение неклеточных структур.
6. Строение и функции специальных органелл (ресничек, жгутиков, микровосинок).
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Призматические и кубические клетки почки крысы. Окраска гематоксилином и эозином. При малом увеличении найдите
поперечно срезанные канальцы почки. При большом увеличении
найдите канальцы, образованные кубическими клетками и призматическими клетками. Найдите ядро – окрашено гематоксилином в
фиолетовый цвет (базофильно), цитоплазму – окрашена эозином в
розовый цвет (оксифильно).
Зарисовать и обозначить: 1) ядро; 2) цитоплазму; 3) просвет канальца.
2. Округлые клетки в мазке крови человека. Окраска азур II и
эозином. При большом увеличении найти клетки округлой формы:
1) безъядерные – эритроциты, окрашены в розовый цвет; 2) с округлым ядром – агранулоциты (лимфоциты), ядро и цитоплазма базофильные; 3) с ядром бобовидной формы – агранулоциты (моноциты), ядро фиолетовое, цитоплазма серая или голубоватая; 4) клетки
с сегментированным ядром – гранулоциты (сегментоядерные лейкоциты), в цитоплазме мелкая зернистость.
Зарисовать и обозначить: 1) округлую безъядерную клетку –
эритроцит; 2) округлую клетку с округлым ядром – лимфоцит;
3) округлую клетку с бобовидным ядром – моноцит; 4) округлую
27
клетку с сегментированным ядром – сегментоядерный лейкоцит.
Обозначить: а – ядро; б – цитоплазму; в – зернистость.
3. Отросчатые клетки нервной ткани спинного мозга. Серебрение по Кахалю. При малом увеличении найдите крупную отростчатую нервную клетку (окрашена в черный цвет). При большом
увеличении рассмотрите ядро и цитоплазму.
Зарисовать и обозначить: 1 – нервную клетку, а в ней: а – ядро,
б – цитоплазму, в – отростки.
4. Реснички клеток эпителия трахеи. Окраска гематоксилином
и эозином. При малом увеличении найти просвет трахеи. При большом увеличении рассмотреть клетки, выстилающие трахею изнутри. Обратить внимание, что свободная поверхность большинства
клеток несет реснички.
Зарисовать и обозначить: 1 – ресничатый эпителий, а в нем: а –
ядра; б – цитоплазму, в – реснички.
1. Препарат симпласт – поперечноисчерченное мышечное
волокно языка кролика. Окраска железным гематоксилином.
При малом увеличении найдите мышечные волокна в продольном
сечении, крупные цилиндрические структуры, окрашенные в черный цвет. При большом увеличении найдите большое количество
ядер, светлые и темные диски.
Зарисовать и обозначить: 1 – мышечное волокно – симпласт, а в
нем: а – цитоплазму; б – ядра; в – темные; г – светлые диски.
Демонстрационные препараты
1. Межклеточное вещество гиалинового хряща. Окраска альциановый синий + ШИК-реакция. Найти при малом увеличении
участок между группами клеток – межклеточное вещество. При
большом увеличении рассмотреть участки межклеточного вещества, окрашенные в сине-зеленый или красный цвет. В сине-зеленый
цвет окрашивается межклеточное вещество, богатое углеводами –
гликозаминогликанами, в красный цвет – межклеточное вещество,
содержащее гликопротеины.
2. Волокна межклеточного вещества в плотной неоформленной соединительной ткани (кожа пальца человека). Окраска пикрофуксином. Найти при малом увеличении участок дермы кожи. При
большом увеличении найти коллагеновые волокна (окрашены в зеленоватый цвет) и эластические волокна (окрашенные в вишневый цвет).
28
Электронные микрофотографии
Кузнецов С.Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии/
С.Л. Кузнецов, Н.Н. Мушкабаров, В.Л. Горячкина. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
1. Строение мембран, стр. 14, рис. 15.
2. Виды межклеточных контактов, стр. 14, рис. 16.
3. Микроворсинки на апикальной поверхности клеток тонкой
кишки, стр. 15, рис. 17.
4. Реснички эпителиальных клеток стенки трахеи, стр. 16, рис. 20.
Контрольные вопросы
1. Чем обеспечивается специфичность функций биологических мембран?
2. Какие типы межклеточных соединений существуют?
3. Какая структура клетки принимает непосредственное участие в рецепции клетки?
4. Как называется межклеточный контакт, при котором в плазмолеммах
контактирующих клеток имеются ионные канальцы?
5. Как называется избирательная проницаемость плазмолеммы, не
требующая затраты энергии?
6. Чем образован гликокаликс?
7. В каких случаях образуются окаймленные клатрином пузырьки?
8. В каком процессе участвует регулируемый экзоцитоз?
10. Какие структуры, кроме клеток, встречаются в тканях животного организма?
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Гистология: учебник / под ред. Э.Е. Улумбекова и Ю.А. Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
2. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
4. Албертс Б. и др. Молекулярная биология клетки Т. 1-3: пер. с англ. – М.:
Мир, 1994.
5. Боровая Т.Г., Данилов Р.К. Основы учения о клетке – структурно-функциональной
единице тканей // Руководство по гистологии. – СПб.: СпецЛит, 2001.
29
Тема 2
Цитоплазма. Строение и функции органелл. Включения
Органеллы цитоплазмы. Органеллы – это постоянно присутствующие структуры клетки, выполняющие определенные функции.
Органеллы различают: мембранные и немебранные. В образовании мембранных органелл принимают участие мембраны. Органеллы представляют собой участки цитоплазмы, отграниченные
мембраной от окружающей их гиалоплазмы. Огранеллы имеют свое
собственное содержимое, отличное по составу, свойствам и функциям от других частей клетки, т.е. это замкнутые объемные зоны –
компартменты. К мембранным органеллам относят: митохондрии,
эндоплазматическую сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисомы, везикулы, мультивезикулярные тела. К немембранным органеллам относят: свободные рибосомы, полисомы, центриоли, микротрубочки и филаменты (микрофиламенты, промежуточные филаменты). Эти две группы органелл встречаются практически во
всех типах клеток и поэтому их считают органеллами общего значения. Во многих клетках встречаются органеллы специальные, и
их образование связано с выполнением специализированных функций этих клеток. К ним относят жгутики, реснички, микроворсинки,
ундулирующие мембраны.
Органеллы объединяют в функциональные системы клетки. Выделяют 4 основные системы: синтетический аппарат; энергетический аппарат; аппарат внутриклеточного переваривания; цитоскелет.
Синтетический аппарат составляют рибосомы, эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи.
Эндоплазматическая сеть (ЭС). Впервые была описана К.Р.
Портером в 1945 г. Существует две морфофункциональные ее разновидности: гранулярная (шероховатая) и гладкая (агранулярная).
Гранулярная эндоплазматическая сеть – это система из мембранных канальцев, трубочек, мешочков, вакуолей, на наружной поверхности которых фиксированы рибосомы. Скопление структур
эндоплазматической сети в клетке свидетельствует об активном
синтезе секреторных белков. На рибосомах, связанных с мембрана30
ми эндоплазматической сети, синтезируются белки на “экспорт”,
т.е. выводимые из клетки ферменты, необходимые для внутриклеточного метаболизма, а также принимающие участие во внутриклеточном пищеварении. В ней синтезируются интегральные белки,
которые используются для построения собственных мембран клетки. В ряде случаев внутри канальцев может происходить химическая модификация синтезированных белков, например, связывание
их с сахарами (глюколизирование) или конденсация белков с образованием крупных агрегатов – секреторных гранул.
Агранулярная эндоплазматическая сеть также представлена
системой мембранных вакуолей, трубочек, канальцев, но на ее мембранах отсутствуют рибосомы. Ее главная функция – участие в метаболизме углеводов и липидов.
Комплекс Гольджи (КГ) (внутренний сетчатый аппарат) под
электронным микроскопом представляет собой систему уплощенных цистерн, трубочек, вакуолей, мелких везикул, собранных вместе в небольшой зоне. Отдельная зона скопления этих образований
называется диктиосомой. В клетке может быть несколько диктиосом. В диктиосоме обычно различают проксимальный (цис-полюс)
отдел, обращенный к ядру, и дистальный (транс-полюс) – к поверхности клетки. Основные функции – участие в сегрегации и накоплении продуктов, синтезированных в цитоплазматической сети, в
их химической перестройке, например, образование сложных белков – липопротеидов. В цистернах КГ происходит синтез полисахаридов, их соединение с белками с образованием мукопротеидов, с
помощью элементов КГ происходит выведение готовых секретов за
пределы клетки, в КГ происходит формирование лизосом. Белок,
синтезируемый на рибосомах эндоплазматической сети и предназначенный на “экспорт”, накапливается в цистернах ЭС и по ним
поступает к зоне мембран КГ, где может сегрегировать, образуя
секреторные гранулы. На конце цистерн КГ образуются ампулярные расширения, в которых находятся эти секреторные гранулы. В
дальнейшем ампулярные расширения с белками отщепляются в виде пузырьков или везикул и поступают к клеточной мембране, где
их мембрана сливается с плазмолеммой и содержимое везикулы
оказывается за пределами клетки.
Рибосомы – это очень мелкие органеллы (диаметром около 20
нм), являющиеся элементарными аппаратами синтеза белков. В их
состав входят белки и молекулы РНК. Рибосома состоит из боль31
шой и малой субъединиц. Каждая из субъединиц построена из нуклеопротеидного тяжа, где рРНК взаимодействует с разными белками и образует тело рибосомы. Рибосомы могут встречаться поодиночке или соединенными по несколько штук, образуя полисомы.
Рибосомы располагаются свободно в гиалоплазме или соединены с
эндоплазматической сетью. На свободных рибосомах синтезируются белки, идущие в основном на собственные нужды клетки. В рибосомах, связанных с эндоплазматической сетью, синтезируются
белки, идущие на экспорт.
Аппарат внутриклеточного переваривания представлен эндосомами и лизосомами.
Эндосомы – обеспечивают перенос макромолекул с поверхности
клетки в лизосомы, при этом в них может происходить частичный
или полный гидролиз макромолекул, или последние могут доставляться к лизосомам без изменения. Различают ранние (периферические) эндосомы и поздние (перинуклеарные).
Лизосомы – органеллы внутриклеточного ферментативного расщепления как экзогенных веществ (попавших в клетку в результате
эндоцитоза), так и эндогенных осуществляют удаление органелл и
включений, которые повреждены в ходе нормального обмена. Различают 4 основные формы лизосом: первичные, вторичные (фаголизосомы или гетерофагосомы), аутофагосомы и остаточные
тельца. Аутофагосомы предназначены для удаления компонентов
самой клетки. Подлежащая удалению органелла окружается мембраной, и с этой образовавшейся вакуолью сливается первичная лизосома. Следовательно, с образованием аутофагосом связан процесс
отбора и уничтожения измененных и поврежденных клеточных
компонентов. При патологических процессах количество аутофаголизосом значительно возрастает. Пероксисомы – небольшие 0,3-1,5
мкм овальной формы пузырьки, ограниченные мембраной, содержащие гранулярный матрикс, в центре которого часто видны кристаллоподобные структуры. Они характерны для клеток печени,
почек. В них присутствуют оксидазы аминокислот и каталаза, разрушающая перикиси. Каталаза пероксисом разрушает перекись водорода, токсичную для клеток. Следовательно, пероксисомы играют важную защитную роль для клеток.
Энергетический аппарат клетки представлен митохондриями.
Количество и форма митохондрий в разных клетках могут быть
неодинаковы. В среднем их толщина – 0,5, длина от 1 до 10 мкм.
32
Особенно многочисленны они в клетках печени, где их может содержаться до 2000 на клетку. В отличие от других органелл, их
стенка построена из двух мембран, разделенных узкой щелью.
Внутренняя мембрана имеет выросты – кристы – в виде плоских
пластин или трубок. Матрикс митохондрий имеет тонкозернистое
строение и содержит нити ДНК, рибосомы, аминокислоты, белки,
встречаются конкреции, состоящие из солей кальция. Главной
функцией митохондрий является синтез АТФ, происходящий в результате процессов окисления органических субстратов и фосфорилирования АДФ. В матриксе митохондрий происходит автономный
синтез молекул РНК разных типов: информационных, транспортных (трансферных) и рибосомных. На рибосомах синтезируется ряд
митохондриальных белков.
Цитоскелет клетки – это сложная динамическая структура немембранных органелл – микротрубочек, промежуточных филаментов, микрофиламентов.
Микротрубочки имеют наибольшее распространение. Микротрубочки имеют форму неветвящихся длинных полых цилиндров.
Внешний диаметр – 24 нм, внутренний просвет – 15 нм, толщина
стенки – 5 нм. Стенка микротрубочки построена из 13 плотно уложенных субъединиц. Микротрубочки содержат белки – тубулины.
Полагают, что в клетке тубулины существуют в свободном и связанном состоянии и способны к диссоциации микротрубочек, или к
их формированию. В клетках микротрубочки формируют временные (цитоскелет интерфазных клеток, веретено деления) или постоянные структуры (центриоли, реснички, жгутики).
В гиалоплазме всех эукариотических клеток содержатся неветвящиеся микротрубочки. Они создают эластичный и устойчивый
внутренний каркас клетки, необходимый для поддержания ее формы. Предполагают, что они обеспечивают направленное перемещение внутриклеточных компонентов и перемещения крупных структур (рибосом, митохондрий и др.).
Промежуточные филаменты прочные и устойчивые в химическом отношении. Это тонкие неветвящиеся (часто расположенные
пучками), белковые нити. В разных тканях белковый состав их различный. Белки промежуточных филаментов могут служить маркерами, и по ним можно определить тканевое происхождение опухолей. Белковые нити располагаются вокруг ядра, входят в состав
десмосом, в отростках нервных клеток.
33
Микрофиламенты – представляют собой две переплетенные нити белка F-актина, состоящие из G-актина (глобулярного белка),
формирующие микрофиламенты толщиной 5-7 нм. Они встречаются во всех типах клеток, располагаясь по периферии клеток в виде
слоев или пучков.
Клеточный центр (ценриоли) (термин предложен Т. Бовери в
1895). Это очень мелкие образования, состоящие из пары плотных
телец – диплосом, окруженных более светлой цитоплазмой, от которой отходят радиально тонкие фибриллы (центросфера). Совокупность центриолей и центросферы называют клеточным центром. В
неделящихся клетках он расположен обычно вблизи комплекса
Гольджи. В делящихся клетках центриоли принимают участие в
формировании веретена деления и располагаются на его полюсах.
Центриоль построена из двух расположенных перпендикулярно
друг к другу полых цилиндра. Стенка каждого цилиндра построена
из 9 триплетов микротрубочек. Вокруг центриоли расположен бесструктурный или тонковолокнистый матрикс. При подготовке клетки к делению происходит удвоение центриолей. Считают, что центриоли играют роль индуктора полимеризации тубулинов при полимеризации микротрубочек. Основная их функция – формирование полюсов в период митотического деления клетки.
Цель занятия – сформировать четкие представления о взаимосвязи строения и химического состава органелл, включений с функциями, выполняемыми клеткой.
Задачи занятия
1. Научиться определять органеллы цитоплазмы клеток, исходя
из их структурных и цитохимических особенностей;
2. Уметь характеризовать строение мембранных и немембранных органелл и их функции;
3. Научиться идентифицировать различные виды включений в
цитоплазме клеток – жировые, углеводные, белковые, пигментные;
4. Научиться использовать данные о преимущественном развитии тех или иных органелл в клетке для характеристики ее функции.
34
Необходимый исходный уровень знаний
1. Строение и функции цитоплазмы.
2. Строение биологических мембран.
3. Строение и функции плазмолеммы.
4. Избирательная проницаемость плазмолеммы (пассивный и
активный транспорт, эндоцитоз, пиноцитоз, экзоцитоз).
5. Классификация, строение и функции органелл (мембранных и
немембранных).
6. Классификация и функции включений.
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Включения гликогена в клетках печени крысы. Окраска
PAS-реакцией (ШИК-реакция). При малом увеличении найти участок, где гликоген (малиновые гранулы) распределяется более или
менее равномерно. При фиксации гликоген часто смещается на одну сторону клетки. При большом увеличении в центре препарата
найдите крупные полигональной формы клетки, а в их цитоплазме –
темно-малиновые глыбки гликогена разных размеров. Ядра не окрашены и поэтому имеют вид округлых светлых пузырьков. В некоторых клетках глыбки гликогена сливаются в одну большую гранулу на одной из сторон клетки, при этом другая – может быть лишена гликогена и выглядит очень светлой. Такое расположение гликогена является артефактом, возникающим при фиксации.
Зарисовать и обозначить: 1) несколько клеток и в них: а) ядро;
б) гранулы гликогена в цитоплазме.
2. Накопление краски макрофагами. Окраска: инъекция трипановой синькой с докраской гематоксилином. При малом увеличении найти крупную клетку (макрофаг), содержащую синие гранулы.
При большом увеличении найти макрофаг (от других клеток отличается содержанием синих гранул краски), в нем: а) ядро (окрашено
в фиолетовый цвет); б) цитоплазму с фаголизосомами (синие частицы краски).
Зарисовать и обозначить: 1) макрофаг; 2) ядро; 3) цитоплазму с
частицами краски.
35
Демонстрационные препараты
1. Включения жира в клетках печени. Окраска суданом черным. При малом увеличении найти участки, содержащие черные
гранулы. Перевести на большое увеличение и рассмотреть клетки, в
цитоплазме которых присутствуют разных размеров черные гранулы – это включения жира, которые окрашиваются в черный цвет.
Зарисовать и обозначить: 1) ядро клетки; 2) гранулы жира.
2. РНК в цитоплазме и ядрышках нейронов коры головного
мозга.
Окраска метиловым зеленым-пиронином по Унна-Папенгейму.
Обратить внимание на окрашенные в розовый цвет глыбки РНК в
цитоплазме. Глыбки соответствуют участкам цитоплазмы, в которых находятся скопления рибосом (свободных и фиксированных на
мембранах гранулярной эндоплазматической сети).
3. Комплекс Гольджи в клетках спинномозгового ганглия.
Окраска: импрегнация осмием. Обратить внимание на разной формы темные структуры – компоненты комплекса Гольджи – в цитоплазме крупных нервных клеток.
Электронные микрофотографии
Кузнецов С.Л., Мушкабаров Н.Н., Горячкина В.Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
1. Схема строения клетки, стр. 19, рис. 25.
2. Гранулярная ЭПС, стр. 19, рис.26.
3. Комплекс Гольджи, стр. 20, рис. 27.
4. Лизосомы, стр. 23, рис. 31.
5. Митохондрия, стр. 25, рис. 36-1.
6. Две пары центриолей в фибробласте, стр. 27, рис. 29
7. Поперечный срез реснички эпителиальной клетки дыхательных путей, стр. 27, рис. 40.
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Атлас по гистологии,
цитологии и эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии. 2000 (электронная версия).
36
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособ. для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Албертс Б. и др. Молекулярная биология клетки. Т. 1-3: пер. с англ. – М.:
Мир, 1994.
2. Боровая Т.Г., Данилов Р.К. Основы учения о клетке – структурнофункциональной единице тканей // Руководство по гистологии . – СПб.: СпецЛит, 2001.
3. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
4. Гистология: учебник / под ред. Э.Е. Улумбекова и Ю.А. Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
Тема 3
Ядро клетки. Деление клетки
Ядро является обязательным компонентом клетки, где локализуется геном и формируются макромолекулы, контролирующие
синтетические процессы в цитоплазме (информационная, транспортная и рибосомальная РНК). Ядро имеется во всех клетках, за
исключением эритроцитов млекопитающих, но и у них оно имелось
на более ранних стадиях развития. Ядер в клетке 1 или несколько,
размер – от 1 мкм до 1 мм. Ядра чаще имеют сферическую или овоидную форму, но возможны и другие формы: палочковидная, сегментированная, уплощенная и др., располагаются в центре или эксцентрично.
Функции ядра: 1) хранение генетической информации (молекулы ДНК хромосом); 2) контроль разнообразных процессов в
клетке – от синтетических до программированной гибели; 3) воспроизведение и передача генетической информации в ряду поколений;
Процессы, происходящие в ядре: репликация информационной
и рибосомальной РНК; формирование субъединиц рибосом из рРНК
и поступающих из цитоплазмы рибосомальных белков; удвоение
ДНК (перед делением клетки, кроме второго деления мейоза).
Строение ядра. Основные компоненты ядра:
Ядерная оболочка (nucleolemma), состоящая из наружной ядерной мембраны и внутренней ядерной мембраны (membrana nuclearis
interna) и расположенного между ними перинуклеарного пространства (рис. 5).
37
Рис. 5. Ядро клетки – общий вид (1) и участок ядерной оболочки (2).
ГХ – гетерохроматин, ЭХ – эухроматин, Я – ядрышко, ПНХ – перинуклеолярный
хроматин, НМ – наружная мембрана ядерной оболочки, ВМ – внутренняя мембрана, ПНП – перинуклеарное пространство, ВПФ – виментиновые промежуточные
филаменты, Л – ламина. Черными стрелками показаны ядерные поры, белой – участок соединения ядерной оболочки с грЭПС (по В.Л. Быкову, 1999)
В ядерной оболочке имеются поры (porus nuclearis) с поровыми
комплексами (complexus pori), обеспечивающие прохождение макромолекул в цитоплазму.
Хромосомы. Генетическая информация сосредоточена в ДНК
ядра. Из комплекса ДНК с белком (дезоксирибонуклеопротеида)
построены хромосомы. В каждой хромосоме содержится по одной
молекуле ДНК. Средняя длина одной молекулы – 4 см, а всех вместе примерно 2 м. Хромосомы видны во время митотического деления как резко базофильные продолговатые тельца. В ядре неделящейся клетки хромосомы теряют компактную форму – деконденсируются.
Хроматин занимает основную часть объема ядра. Он представлен темными (электронноплотными) глыбками – т.н. гетерохроматином, глыбки находятся в основном по периферии ядра и на окрашенных препаратах выглядят базофильными структурами. Светлые (электроннопрозрачные) области – это эухроматин. Деконденсированные участки (дисперсный хроматин) не видны на уровне
световой микроскопии. Дисперсный хроматин (эухроматин) активно участвует в синтетических процессах. При изменении функцио38
нального состояния клетки или в процессе дифференцировки возможен переход части гетерохроматина в эухроматин и обратно. Таким образом, чем больше в ядре гетерохроматина, тем ниже функциональная активность ядра, т.е. тем меньше скорость синтеза РНК.
В начальных фазах митотического деления весь хроматин конденсируется, образуя видимые хромосомы. У человека соматические
клетки содержат 46 хромосом: 22 пары гомологичных хромосом и
две половые хромосомы. У женщин они также парные (ХХхромосомы), у мужчин – непарные (XY-хромосомы). Одна из Ххромосом женщин в интерфазе не деконденсируется и выглядит в
большинстве клеток как очень базофильное тельце (тельце полового хроматина), расположенное на внутренней поверхности ядерной
оболочки. В нейтрофильных гранулоцитах женщин тельце полового
хроматина представляет собой придаток одного из сегментов ядра,
имеющий форму барабанной палочки.
Ядрышко – часть ядра, где образуется рибосомальная РНК
(рРНК). Оно формируется в связи с определенными участками хромосом – т.н. ядерными организаторами. Каждый такой организатор
содержит несколько сотен копий генов рибосомальной РНК. На
этих генах активно идет синтез предшественниц рРНК. Рибосомальные РНК, связываясь с рибосомальными белками (поступают
из цитоплазмы), образуют субъединицы рибосом, которые покидают
ядро через ядерные поры. Под электронным микроскопом в ядрышке
различают: фибриллярный, глобулярный и аморфный компоненты.
Деление клеток. Основной способ деления соматических клеток – митоз, при котором имеет место формирование видимых нитей – хромосом (mitos – нить). Разновидностью митоза является
мейоз – деление созревающих половых клеток.
Клеточный цикл разделяют на интерфазу и митоз. Интерфаза
слагается из периода G – постмитотического периода, клетка увеличивается в размерах, в ней возрастает число органелл, происходит
синтез и накопление белков, период S – синтетический период –
происходит репликация центриолей, синтез ДНК (ее удвоение), гистонов и других связанных с хромосомами белков и периода G
(предмитотического), когда синтезируются белки, необходимые для
деления, в первую очередь тубулины для построения веретена деления, накапливаются АТФ. В период митоза генетический материал перемещается таким образом, что обеспечивается его равномерное распределение между дочерними клетками. Митоз слагается из
39
четырех фаз: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. В результате деления клетки и ее генетического материала возникают две
идентичные дочерние клетки.
В профазе происходит конденсация хромосом, в результате чего
они становятся видимыми. Каждая хромосома состоит из двух тяжей – хроматид. Ядрышки уменьшаются в размере и исчезают. Центриоли расходятся и между ними начинает формироваться веретено
деления. Оболочка ядра распадается.
Метафаза начинается с полного формирования веретена деления, расположения хромосом в экваториальной плоскости клетки.
Веретено деления состоит из микротрубочек, центрами формирования которых являются центриоли. Часть микротрубочек идет от полюса к полюсу (от центриоли к центриоли). Другие тянутся от полюса к центромеру (перетяжка) одной из хромосом.
В анафазе происходит расщепление центромеров и расхождение
хроматид при участии веретена деления к полюсам клетки.
В телофазе происходит разделение цитоплазмы, деспирализация хромосом, реконструкция оболочки ядра, появление ядрышек.
О митотическом цикле можно говорить тогда, когда клетки через определенный промежуток времени повторно входят в фазу митоза. Это может быть при быстром росте популяции клеток. Во
взрослом организме наблюдается редко. Большинство клеток находится в состоянии интерфазы в течение недель или месяцев, а затем
проделывает несколько циклов. Такую длительную интерфазу называют также периодом Go.
В некоторых органах может происходить удвоение ДНК без последующего митоза или митотическое деление ядер без разделения
цитоплазмы (эндомитоз). В результате эндомитоза может образоваться одно гигантское полиплоидное ядро или несколько ядер. При
этом формируются полиплоидные клетки с увеличенным числом
наборов хромосом. Обычно соматические клетки содержат диплоидный набор хромосом (2n). В печени могут встречаться клетки с
тетраплоидным (4n) и октаплоидным (8n) набором хромосом. Ядро
мегакариоцита костного мозга может содержать набор хромосом 32n.
Цель занятия – усвоить строение структур интерфазного ядра и
их роль в жизнедеятельности клетки, в хранении и передаче генетической информации; процессы, происходящие в клетке в период
митоза.
40
Задачи занятия
1. Научиться идентифицировать структуры ядра под световым
микроскопом и на электронном уровнях;
2. Уметь объяснять химический состав структур ядра (хроматина, ядрышка);
3. Изучить структуру клеток в различные фазы митоза: профаза,
метафаза, анафаза и телофаза;
4. Научиться использовать микроскопические, ультрамикроскопические и гистохимические данные для функциональной характеристики ядра.
Необходимый исходный уровень знаний
1. Строение и химический состав интерфазного ядра.
2. Функции ядра. Участие ядра и ядрышка в процессах синтеза
белка, в хранении и передаче генетической информации.
3. Способы деления соматических и половых клеток.
4. Строение хромосом и хроматина.
5. Характеристика клеточного цикла.
6. Характеристика стадий митоза.
7. Старение и гибель клеток.
8. Сравнительная характеристика некроза и апоптоза.
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Интерфазное ядро фиксированной и окрашенной клетки.
Межпозвоночный ганглий. Окраска гематоксилином и эозином.
При малом увеличении найти клетку, в которой хорошо видны ядрышки и глыбки хроматина. При большом увеличении необходимо
детально рассмотреть структуру ядра клетки. На большом увеличении в ядре видны фиолетовые мелкие гранулы хроматина и более
крупные округлые ядрышки. В одном ядре может присутствовать
несколько ядрышек. Между гранулами хроматина находится бесструктурная нуклеоплазма.
Зарисовать и обозначить: 1) ядерную оболочку (nucleolemma);
2) ядрышки (nucleoli); 3) гранулы хроматина (granuli chromatini);
4) нуклеоплазму (nuceloplasma).
2. Мазок крови женщины. Окраска по Романовскому-Гимза.
Научиться дифференцировать половой хроматин (тельце Бара) в
41
нейтрофильных лейкоцитах. При малом увеличении найти клетки
округлой формы с сегментированным ядром и бледно окрашенной
мелкозернистой цитоплазмой (нейтрофильный гранулоцит). В некоторых клетках можно видеть тельце полового хроматина в виде
барабанной палочки. Найти такую клетку при большом увеличении.
Зарисовать клетку с ядром сегментированной формы и в ней
обозначить: 1) тельце полового хроматина в виде барабанной палочки; 2) цитоплазму.
3. Поперечный срез тонкой кишки. Окраска гематоксилином и
эозином. Изучить фазы митоза животной клетки. При малом увеличении найти крипты. При большом увеличении необходимо найти
клетки в состоянии: интерфазы – в ядре которой можно видеть оболочку, ядрышко и гранулы хроматина; профазы – ядро в виде клубка тонких нитей; метафазы – хромосомы расположены в плоскости
экватора клетки в виде пластинки; анафазы – видны две группы
хромосом, имеющих вид звезды; раннюю телофазу – хромосомы в
виде двух компактных фигур.
Зарисовать и обозначить клетки в: 1) интерфазе (periodus
intermitotica); 2) профазе (prophasis); 3) метафазе (metaphasis);
4) анафазе (anaphasis); 5) телофазе (telophasis).
4. Кожа пальца человека. Окраска гематоксилином и эозином.
Изучить морфологические изменения в клетках в течение жизненного цикла (от образования до смерти). При малом увеличении найдите эпидермис. При большом увеличении найдите в нем слои: базальный (самый внутренний слой призматических клеток); слой
шиповатых клеток (клетки полигональной формы, лежат в несколько слоев); зернистый слой (клетки содержат темные гранулы, лежат
в 2-4 слоя); слой роговых чешуек (толстый поверхностный слой из
роговых чешуек уплощенной формы с пузырьковидными бесструктурными ядрами). Клетки базального слоя гетероцикличны, часть
их находится в Go-периоде, из которого они могут возвращаться в
цикл или дифференцироваться в клетки шиповатого слоя, клетки
шиповатого слоя дифференцируются в клетки зернистого слоя, это
клетки функционирующие, следующий слой – отмирающие клетки
(блестящий и роговой слои).
Зарисовать и обозначить: 1) клетки базального слоя; 2) клетки
шиповатого слоя; 3) клетки зернистого слоя; 4) блестящий слой; 5)
роговые чешуйки (отмершие клетки).
42
Демонстрационные препараты
1. Ахроматиновое веретено в животной клетке. Делящаяся
оплодотворенная яйцеклетка аскариды. Окраска железным гематоксилином.
2. Рибонуклеиновая кислота в цитоплазме и ядрышке клетки. Окраска метиловым зеленым – пиронином.
3. Дезоксирибонуклеиновая кислота в ядре клетки. Окраска
по методу Фельгена.
Электронные микрофотографии и схемы
Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
1. Ядро плазматической клетки (рис. 44 на стр. 29).
2. Состояние хроматина в разных клетках (рис. 45 на стр. 30).
3. Ядрышко (рис. 47 на 31).
4. Ядерная оболочка (рис.49 на стр.32).
5. Схема митоза и мейоза (рис. 50 на стр. 32).
6. Клеточный цикл постоянно делящейся клетки (рис. 51 на с. 33).
7. Стадии митоза. Схема (рис. 53 на стр. 34).
8. Набор метафазных хромосом (схема) (рис. 55 на стр. 37).
Контрольные вопросы
1. Назовите структурные компоненты интерфазного ядра.
2. Что такое гетерохроматин и эухроматин?
3. Расскажите о химическом составе, строении и функции ядрышка.
4. Назовите структурные элементы хромосом.
5. Назовите периоды жизненного цикла клетки. Какие процессы
происходят в клетке в эти периоды?
6. Назовите фазы митоза и расскажите, что происходит с органеллами при митозе.
7. Что такое эндомитоз и полиплоидия?
8. Какие морфологические изменения происходят в клетках при
апоптозе?
Ситуационные задачи
1. В препарате видны клетки: 1 – со светлыми ядрами и 2 – клетки, богатые глыбками хроматина. Отличаются ли группы клеток
функционально?
2. В препарате мазка крови ряд клеток с сегментированным
43
ядром содержат барабанную палочку. Можно ли определить половую принадлежность мазка крови?
3. На клетки, находящиеся в состоянии митоза, подействовали
колхицином, разрушающим веретено деления. К чему это приведет?
Какой набор хромосом будут содержать клетки?
4. Хромосомы расположены в центре клетки в виде звезды. В
какой фазе митоза находится клетка?
Самостоятельная работа
Проверьте свои знания по цитологии с помощью компьютерной
программы и выполните тесты в системе ГЕКАДЕМ.
Рекомендованная литература
1. Гистология: Учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
4. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии. 2000 (электронная версия).
3. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Албертс Б. Молекулярная биология клетки / Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюис,
М. Рэфф, Дж. Уотсон. (т.1-3) Пер. с англ. – М.: Мир, 1994
2. Боровая Т.Г. Основы учения о клетке – структурно-функциональной единице
тканей // Руководство по гистологии / Т.Г. Боровая, Р.К. Данилов. – СПб.: СпецЛит,
2001.
3. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
4. Гистология: учебник / под ред. Э.Е. Улумбекова и Ю.А. Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
44
III. ОБЩАЯ ГИСТОЛОГИЯ
Тема 1
Эпителиальные ткани. Железы
Эпителиальные ткани покрывают тело, выстилают слизистые и
серозные оболочки внутренних органов. Из эпителия построено
большинство желез. По функции различают покровный и железистый эпителий. Покровный эпителий располагается на границе с
внешней средой и играет роль посредника между органом и внешней средой. Основная функция эпителия – защита. Он защищает
подлежащие ткани от механических, химических, термических, лучевых повреждений, от проникновения микроорганизмов. Эпителиальные ткани принимают участие в обмене веществ между организмом и средой, выполняют функцию всасывания (клетки эпителия, выстилающие кишечник) и выделения продуктов обмена.
Железистый эпителий выполняет секреторную функцию. Секрет клеток железистого эпителия, поступающий во внешнюю среду
или в кровь, принимает участие в различных процессах в организме.
Эпителиальные ткани развиваются из трех зародышевых листков: эктодермы, энтодермы и мезодермы. Существует несколько
типов классификации эпителиальных тканей. По морфогенетической классификации эпителий подразделяют на: кожный, кишечный, почечный, целомический, эпендимоглиальный. По морфофункциональной классификации различают многослойный и однослойный эпителии. У однослойного эпителия все клетки лежат на
базальной мембране. У многослойного эпителия на базальной мембране расположен только первый базальный слой, а на нем лежат
все остальные. Однослойный эпителий встречается в виде однорядного и многорядного. У однорядного эпителия ядра всех клеток находятся на одном уровне. Многорядный эпителий построен из клеток разной высоты, и поэтому ядра их лежат на разных уровнях,
образуя несколько рядов. Однако все клетки пласта лежат на базальной мембране. Многослойный эпителий подразделяется на
многослойный плоский неороговевающий, многослойный плоский
ороговевающий и переходный.
45
Несмотря на разнообразие функций, выполняемых эпителием, и
морфологического строения его клеток, для всех эпителиальных
тканей характерны общие черты организации.
Основные черты, характерные для эпителиальных тканей
1. Эпителиальные клетки объединяются в непрерывный пласт
плотно лежащих клеток, между которыми нет межклеточного вещества, а есть только небольшое количество тканевой жидкости.
2. Эпителий всегда располагается на соединительной ткани, которая по отношению к эпителию выполняет трофическую, защитную и регуляторную функции.
3. В эпителии нет кровеносных сосудов и питательные вещества
поступают со стороны соединительной ткани.
4. От соединительной ткани эпителий отграничивает базальная
мембрана. В ее построении принимают участие эпителий и клетки
соединительной ткани. Базальная мембрана построена из ретикулиновых волокон сцементированных гликопротеидами и гликозаминогликанами. В ретикулиновые волокна входит белок коллаген IV
типа. Базальная мембрана играет исключительно важную роль в
жизнедеятельности эпителия. Она объединяет клетки эпителия в
единый пласт. Клетки эпителия соединены с мембраной полудесмосомами. Через базальную мембрану осуществляется обмен веществ
между эпителием и подлежащей соединительной тканью.
5. Клеткам эпителия свойственна полярность. В однослойном
эпителии часть клеток, прилежащая к базальной мембране (базальная часть), отличается от апикальной (верхушечной) набором органоидов. На апикальной поверхности могут располагаться микроворсинки, реснички. В многослойных эпителиях базальные слои по
строению отличаются от апикальных слоев.
6. Большинство эпителиальных тканей обладает высокой способностью к регенерации.
Строение различных типов покровного эпителия (рис. 6).
Однослойный плоский эпителий – мезотелий состоит из одного
ряда плоских (размер основания клеток больше их высоты) клеток,
имеющих полигональную форму и неровные края рис. 6 (1). Свободная поверхность клеток имеет редкие микроворсинки. Мезотелий покрывает листки плевры, брюшины и околосердечной сумки.
Однослойный кубический эпителий. На срезах, перпендикулярных поверности эпителия, клетки имеют кубическую форму рис. 6
(2), но при виде сверху их форма неправильная гексогональная. Он
46
покрывает яичник и выстилает собирательные трубки мозгового
вещества почки.
Однослойный призматический эпителий делят на подтипы: простой однослойный призматический, секреторный однослойный
призматический, однослойный призматический всасывающий. Все
они сходны тем, что высота их клеток больше ширины рис. 6 (3). В
однослойном призматическом эпителии все его клетки похожи друг
на друга. Он встречается в протоках некоторых желез. Секреторный
однослойный призматический эпителий, все клетки которого специализируются на выработке слизистого секрета, выстилает изнутри стенку желудка и канал шейки матки. Однослойный призматический всасывающий (каемчатый) эпителий состоит из клеток, несущих на апикальной поверхности микроворсинки, которые сильно
увеличивают всасывающую поверхность клетки. Такой эпителий
характерен для тонкой и толстой кишки, желчного пузыря, ряда
протоков печени и поджелудочной железы.
Рис. 6. Различные виды эпителиев, в соответствии с их морфологической классификацией (по В.Л. Быкову 1999). 1 – однослойный плоский; 2 – однослойный кубический; 3 – однослойный (однорядный) призматический; 4, 5 – однослойный
многорядный призматический (два варианта); 6 – многослойный плоский неороговевающий; 7 – многослойный кубический; 8 – многослойный призматический; 9 –
многослойный плоский ороговевающий; 10 – переходный. БМ – базальная мембрана
Многорядный (псевдомногослойный) призматический реснитчатый эпителий выстилает воздухоносные пути, маточные трубы,
семявыносящие протоки. В многорядном эпителии все клетки ле47
жат на базальной мембране, но клетки разной формы, размеров, и
не все они достигают поверхности слоя. Это создает ложное впечатление многослойности рис. 6 (4-5). В эпителии дыхательных путей выделяется четыре вида клеток: базальные, вставочные, слизистые, мерцательные (рис. 7). Два последних типа достигают поверхности пласта. Мерцательные клетки имеют узкое основание и
несколько расширенную апикальную часть, несущую реснички.
Слизистые (бокаловидные) клетки имеют разную форму в зависимости от стадии секреции. Они вырабатывают слизь, служащую
пылеуловителем и препятствующую попаданию пыли в легкие.
Слизь увлажняет вдыхаемый воздух. Реснички своим колебанием
способствуют выталкиванию пыли из воздухоносных путей. Базальные и вставочные клетки, вероятно, являются стволовыми по
отношению к мерцательным и бокаловидным клеткам.
Многослойный плоский неороговевающий эпителий выстилает
ротовую полость, пищевод, наружный слой роговицы, часть надгортанника, влагалище. Он состоит из трех слоев (рис. 6) (8): базального, шиповатого, поверхностного слоя плоских клеток (6), кубических (7) или призматических (8).
Рис. 7. Однослойный многорядный призматический ресничатый (мерцательный)
воздухоносных путей эпителий. 1 – общий вид под световым микроскопом, 2 –
ультраструктурная организация, 3 – апикальная часть эпителиоцита, 4 – поперечный разрез ресничек. Рк – ресничные клетки, Р – реснички, БК – бокаловидная
клетка, ГС – глобули слизи, ВВЕ – высокая вставочная клетка, НВК – низкая вставочная клетка, БМ – базальная мембрана, РВСТ – рыхлая соединительная ткань,
МТ – микротрубочки, БТ – базальное тельце
48
Многослойный плоский ороговевающий эпителий образует эпидермис кожи. Эпителий толстой кожи (ладони, подошвы) состоит
из 5 слоев: 1) базальный слой призматических клеток, лежащий на
базальной мембране; 2) слой шиповатых клеток, несущих отростки;
3) зернистый слой состоит из уплощенных клеток, содержащих в
цитоплазме зерна кератогиалина; 4) блестящий слой состоит из клеток, в цитоплазме которых содержится белок элеидин; 5) роговой
слой образован роговыми чешуйками, заполненными пузырьками
воздуха и кератиновыми фибриллами.
Переходный эпителий характерен для мочевыводящих путей,
стенка которых подвергается растяжению и сокращению, при этом
изменяется толщина эпителиального пласта. При наполнении органа эпителий имеет двухслойное строение, при опорожнении эпителий становится многослойным. В эпителии различают базальный
слой темных мелких клеток и более крупных светлых базальных
клеток, ядра последних образуют средние ряды. Поверхностный
слой образован покровными крупными клетками с полиплоидными
ядрами рис. 6 (10). Нередко в этих клетках может присутствовать и
два ядра.
Железистый эпителий состоит из клеток – гланулоцитов, которые вырабатывают, накапливают и выделяют секреты, используемые организмом. Цитоплазма железистых клеток богата органеллами (рис. 8).
Выделяют два главных типа желез: 1) экзокринные (внешние)
железы – это железы, снабженные протоками, по которым секрет
выводится на поверхность эпителия; 2) эндокринные железы не
имеют выводных протоков и свой секрет выделяют во внутреннюю
среду организма, чаще в кровь. Их секрет – гормоны. Гормоны это
биологически активные вещества.
Экзокринные железы различаются по строению, способам секреции, составу секрета. Железы являются производными того эпителия, на поверхность которого открываются их выводные протоки.
Железы всегда сохраняют план строения того эпителия, производными которого они являются. Если железы развивались из однослойного эпителия, то концевые отделы и выводные протоки их построены из однослойного эпителия. Железы – производные многослойного эпителия – сохраняют многослойность строения. Их концевые отделы и выводные протоки построены не менее чем из двух
слоев клеток (например, железы ротовой полости, кожи).
49
Рис. 8. Структурно-функциональная организация железистой клетки в секреторном
цикле. 1 – фаза поглощения исходных веществ, 2 – фаза синтеза секрета, 3 – фаза
накопления синтезированного продукта, 4 – фаза выведения секрета. МТХ – митохондрии, КГ – комплекс Гольджи, НГ - незрелые гранулы, СГ – секреторные гранулы (зрелые)
Основные разновидности экзокринных желез. Экзокринные
железы подразделяются на одноклеточные и многоклеточные. Одноклеточные железы находятся в составе однослойных эпителиев и
называются эндоэпителиальными (бокаловидные клетки). В желудке железистые клетки образуют сплошной железистый покров.
Многоклеточные железы располагаются в подэпителиальной соединительной ткани и носят название экзоэпителиальные. По
строению концевых отделов и выводных протоков различают несколько видов многоклеточных экзокринных желез (схема 1). Железу, имеющую один неразветвленный проток, называют простой.
Если же система протоков разветвленная, то такую железу называют сложной. По форме секреторных отделов различают трубчатые, альвеолярные, трубчато-альвеолярные.
По способу выделения секрета из клетки железы подразделяют
на: мерокриновые, апокриновые, голокриновые. Мерокриновый (эккриновый) – секрет выделяется путем экзоцитоза (слюнные железы). Апокриновый – секрет отделяется вместе с фрагментом апикальной части секреторной клетки. Примером апокриновых желез
являются молочная и потовые железы подмышечных областей. Голокриновый – полное разрушение секреторной клетки. В таких же50
лезах всегда присутствуют мало дифференцированные клетки, за
счет которых восполняется количество железистых клеток, клеток,
накапливающих секрет, и разрушающихся клеток. Пример голокриновой железы – сальная железа кожи.
По химическому составу секрета железы делят на: слизистые,
серозные, слизисто-серозные.
Эндокринные железы протоков не имеют, секрет (гормон) выделяют в кровь, лимфу, среди них различают парокриновые (секрет
выводят в окружающую среду). По форме секреторных отделов эндокринные железы подразделяют на: 1) фолликулярные (щитовидная железа); 2) трабекулярные или сетчатые, состоят из тяжей железистых клеток (гипофиз, надпочечник, островки Лангерганса в поджелудочной железе).
Экзокринные железы
Простые
Неразветвленные
Разветвленные
Трубчатые
Трубчатые
Альвеолярные
Альвеолярные
Сложные
Разветвленные
Трубчатые
Альвеолярные
Трубчато-альвеолярные
Цель занятия – сформировать четкие представления о взаимосвязи особенностей строения эпителия с выполняемыми функциями, научиться идентифицировать под световым микроскопом разные виды эпителия.
Задачи занятия
1. Уметь характеризовать общие принципы организации покровных и железистых эпителиев.
2. Научиться идентифицировать разные виды эпителиев (согласно морфофункциональной классификации).
3. Уметь характеризовать строение экзокринных желез.
4. Уметь излагать секреторный цикл железистых клеток в зависимости от типа секреции.
Необходимый исходный уровень знаний
Из предшествующих тем
1. Повторить из раздела цитологии строение секреторного аппарата клетки.
2. Повторить экзоцитоз и эндоцитоз.
51
Объекты изучения
Микропрепараты для самостоятельного изучения
1. Однослойный плоский эпителий (мезотелий) сальника. Тотальный препарат. Окраска – импрегнация азотнокислым серебром.
Препарат представляет собой кусочек сальника, распластанный на
предметном стекле. Структурные элементы эпителия рассматриваются сверху. При малом увеличении необходимо выбрать самый
тонкий участок препарата, перевести на сильное увеличение. Изучая срез при сильном увеличении, обратить внимание на многоугольную форму эпителиальных клеток (1), образующих пласт.
Границы клеток (2) хорошо видны за счет импрегнации солями серебра, цементирующего межклеточного вещества и имеют вид черных извилистых линий. Ядра (3) клеток мезотелия округлой или
овальной формы. Встречаются клетки с двумя и большим количеством ядер. Между эпителиальными клетками встречаются пустые
пространства (стоматы – 4), это места выпавших погибших клеток.
Зарисовать и обозначить:
1 – клетку, 2 – границы клеток, 3 – ядро, 4 – стоматы.
2. Однослойный кубический эпителий почки. Окраска гематоксилином и эозином. При малом увеличении найти поперечные
срезы почечных канальцев, имеющих вид округлых или овальных
полых образований, выстланных однослойным кубическим эпителием (высота клеток приблизительно равна их ширине) (А). Вокруг
канальцев находится рыхлая соединительная ткань (Б). Необходимо
выбрать каналец с хорошо выраженными границами клеток, изучить при сильном увеличении микроскопа и зарисовать. Ядра (1)
округлые, расположены приблизительно в центре клеток, лежащих
на базальной мембране (2), апикальные концы клеток (3) обращены
в просвет канальца.
Зарисовать и обозначить:
А – каналец, Б – соединительная ткань. 1 – ядро, 2 – базальная
мембрана, 3 – апикальный конец клетки.
3. Однослойный призматический ворсинчатый эпителий
тонкой кишки. Окраска гематоксилином и эозином. При малом
увеличении рассмотреть стенку кишечника, которая образует выпячивания – ворсинки. Препарат необходимо ориентировать так, чтобы ворсинки находились в верхней части поля зрения микроскопа.
52
При сильном увеличении изучить и зарисовать сплошной пласт
микроворсинчатых эпителиоцитов призматической формы (1), расположенных на базальной мембране (2) и выстилающих поверхность ворсинок. Ядра (3) клеток овальной формы, лежат в один ряд
и смещены к базальному полюсу эпителиальных клеток. На апикальной поверхности эпителиоцитов видна тонкая темно-розовая
полоска – исчерченная каемка (4), образованная микроворсинками,
за счет которых сильно увеличивается поверхность всасывания клеток. Среди каемчатых эпителиоцитов выделяются светлые, часто
похожие формой на бокал клетки (5). Это одноклеточные эндоэпителиальные железы, вырабатывающие слизистый секрет. Форма
клеток меняется в зависимости от стадии секреции. Переполненные
секретом клетки имеют форму бокала. Ядро (6) в них уплощено
(треугольной или изогнутой формы), расположено в ножке – суженной части клетки. В базальной части пласта между эпителиоцитами встречаются блуждающие клетки – лимфоциты (7), проникающие сюда из подлежащей соединительной ткани и выполняющие защитную функцию.
Зарисовать и обозначить:
1 – призматические ворсинчатые клетки, 2 – базальную мембрану, 3 – ядра, 4 – каемку из микроворсинок, 5 – бокаловидную клетку, 6 – ядро бокаловидной клетки.
4. Однослойный многорядный мерцательный эпителий трахеи кролика. Окраска гематоксилином и эозином. Препарат ориентировать так, чтобы эпителиальный пласт находился в верхней части поля зрения. При сильном увеличении изучить эпителиальные
клетки и зарисовать. Все эпителиальные клетки (1) располагаются
на слабо окрашенной мембране (2). Высота и форма клеток различна, в связи с чем ядра эпителиоцитов лежат на разных уровнях.
Нижний ряд ядер, прилежащих к базальной мембране, принадлежит
мелким, пирамидной формы, базальным клеткам (3). Эти клетки
выполняют камбиальную роль. Выше находятся ядра вставочных
клеток (4), имеющих веретеновидную форму. Самый верхний ряд –
ядра реснитчатых клеток, достигающих свободной поверхности
эпителиального пласта. На апикальной поверхности реснитчатых
клеток хорошо видны длинные реснички (5). Между реснитчатыми
клетками встречаются бокаловидные клетки – одноклеточные эндоэпителиальные железы (6), вырабатывающие слизистый секрет. Ядра клеток треугольной формы, интенсивно окрашены и лежат в су53
женной части (ножке) клеток.
Зарисовать и обозначить: 1 – эпителий, 2 – мембрану, 3 – базальные клетки, 4 – призматические клетки, 5 – реснички, 6 – бокаловидные клетки.
5. Многослойный плоский неороговевающий эпителий роговицы. Окраска гематоксилином и эозином. При малом увеличении
найти многослойный эпителий (более темная структура). При сильном увеличении выбрать участок эпителия, изучить и зарисовать.
Клетки разных слоев эпителия имеют неодинаковое строение. Эпителий лежит на базальной мембране (1). Клетки базального слоя
призматические (2), лежат на базальной мембране. Ядра их овальной формы, ориентированы по длинной оси клеток. Выше базального слоя расположены в несколько рядов шиповатые клетки,
имеющие неправильную форму и несущие на своих поверхностях
цитоплазматические выросты. Ядра шиповатых клеток округлой
формы (3). Клетки базального и шиповатого слоев выполняют камбиальную функцию. Над шиповатыми клетками в несколько рядов
лежат поверхностные плоские клетки (4). Ядра в них уплощены и
ориентированы параллельно поверхности эпителия.
Зарисовать и обозначить: 1 – базальную мембрану, 2 – базальный слой, 3 – слой шиповатых клеток, 4 – поверхностные плоские
клетки.
6. Многослойный плоский ороговевающий эпителий кожи
пальца человека. Окраска гематоксилином и эозином. При малом
увеличении найти эпителий (А), имеющий более темную окраску по
сравнению с соединительнотканной дермой. Препарат необходимо
ориентировать так, чтобы эпидермис находился в верхней части
поля зрения. Обратить внимание на сильно изогнутую границу между эпителием и соединительной тканью, которая вдается в эпидермис в виде сосочков (Б). При сильном увеличении найти все 5
слоев эпителия, изучить и зарисовать. На базальной мембране лежат в один слой базальные клетки, имеющие призматическую форму. Ядра (1) клеток овальной формы. Выше следует слой шиповатых клеток (2), имеющих такое же строение, как на предыдущем
препарате. Выше слоя шиповатых клеток расположен слой зернистых клеток (3), имеющих более темную окраску. Клетки уплощенной (часто ромбовидной) формы содержат темно-фиолетового цвета
зерна белка кератогиалина, указывающие на начало процесса ороговения в клетках эпителия. Следующий слой – блестящий (4), име54
ет розовую окраску и выглядит гомогенным. Наружный слой состоит из отмерших клеток – роговых чешуек (5). Клетки уплощены и
лишены ядер.
Зарисовать и обозначить:
А – многослойный плоский ороговевающий эпителий (эпидермис) и в нем: 1 – ядра базальных клеток, 2 – слой шиповатых клеток, 3 – зернистый слой, 4 – блестящий слой, 5 – слой роговых чешуек; Б – соединительную ткань.
7. Переходный эпителий стенки мочеточника. Окраска гематоксилином и эозином. При малом увеличении найти переходный
эпителий, который покрывает складки мочеточника. Препарат ориентировать так, чтобы эпителий находился в верхней части поля
зрения. При сильном увеличении изучить и зарисовать переходный
эпителий. Базальный слой состоит из мелких клеток (1), лежащих
на слабо выраженной базальной мембране. Второй, промежуточный
слой, образуют клетки различной полигональной формы (2). Поверхностный слой построен из крупных клеток (3). Эпителий такого
строения покрывает растянутую стенку органа. В эпителии, выстилающем сокращенную стенку, слоев значительно больше. Промежуточный слой состоит из нескольких рядов полигональных клеток,
отличающихся размером и формой.
Зарисовать и обозначить 1 – базальные клетки, 2 – клетки промежуточного слоя, 3 – поверхностные клетки.
8. Простая альвеолярная разветвленная железа кожи с волосом. Окраска гематоксилином и эозином. При малом увеличении
препарат необходимо ориентировать таким образом, чтобы эпидермис (1) находился в верхней части поля зрения. В соединительнотканной части кожи найти корень волоса (2), в волосяную воронку
которого открывается выводной проток сальной железы (3). Секреторный отдел (4) железы разветвлен и имеет вид нескольких мешочков, образованных плотно прилежащими светлыми клетками.
При сильном увеличении изучить и зарисовать железу. На периферии железы находятся мелкие базофильные клетки (5). Ядра клеток
округлые, хорошо структурированы. Эти клетки выполняют камбиальную функцию. По направлению от базального слоя внутрь железы происходит постепенное накопление жира в цитоплазме клеток,
что отражается на их структуре. Клетки увеличиваются, цитоплазма
их становится светлой, содержащей вакуоли (6), содержимое которых (жир) растворяется при гистологической обработке. Ближе к
55
выводному протоку лежат разрушающиеся клетки (7). Ядра в них
пикнотичны или отсутствуют. По мере дальнейшего накопления
секрета клетки разрушаются и превращаются в секрет (кожное сало).
Зарисовать и обозначить: 1 – эпидермис, 2 – корень волоса, 3 –
выводной проток железы, 4 – секреторный отдел железы, 5 – периферические клетки, 6 – клетки, накопившие жир, 7 – разрушающиеся клетки.
9. Простая трубчатая железа стенки матки. Окраска гематоксилином и эозином. При малом увеличении найти просвет матки
(неправильной звездчатой формы) (1), выстланный однослойным
призматическим эпителием (2). В подлежащей соединительной ткани (3) находятся простые неразветвленные трубчатые железы (4),
имеющие вид трубочек или скопления клеток с темными ядрами.
При сильном увеличении рассмотреть строение эпителия, выстилающего железы.
Зарисовать и обозначить:
1 – просвет матки, 2 – выстилающий эпителий, 3 – соединительную ткань, 4 – простые трубчатые железы.
Демонстрационные препараты
1. Одноклеточная эндоэпителиальная железа – бокаловидная
клетка в эпителии кишечника. Окраска альциановым синим, выявляющим слизистый секрет. Найти клетки бокаловидной формы,
окрашивающиеся в ярко-голубой цвет.
2. Слизистый секрет в эпителиоцитах желудка. Окраска методом Шифф-йодная кислота. Обратить внимание, что при этой
окраске секрет покровных клеток окрашивается в ярко-малиновый
цвет.
3. Сложная альвеолярно-трубчатая железа (подчелюстная
железа). Окраска гематоксилином и эозином. Найти выводные протоки: междольковый (окружен толстым слоем соединительной ткани), внутридольковые протоки (вставочный отдел в виде скопления
мелких темных клеток и слюнную трубку – выстлана крупными
клетками с оксифильной цитоплазмой и с базальной исчерченностью), концевые отделы – выстланы крупными светлыми клетками.
4. Эндокринная железа (надпочечник). Окраска гематоксилином и эозином. Обратить внимание на отсутствие выводных протоков.
56
Контрольные вопросы
1. Общая характеристика эпителиальных тканей.
2. Классификация эпителиальных тканей (морфологическая, филогенетическая).
3. Из каких зародышевых листков образуются в эмбриогенезе
различные виды эпителия?
4. Морфофункциональная характеристика различных видов эпителия.
5. Характеристика железистого эпителия и основных типов секреции гланулоцитов.
6. Классификация желез.
7. Строение различных типов экзокринных желез.
8. Типы секреции экзокринных желез.
Электронные микрофотографии
1. Ультрамикроскопическое строение реснички.
2. Бокаловидная клетка.
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л. Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии / С.Л. Кузнецов, Н.Н. Мушкамбаров, В.Л. Горячкина. – М.: Медицинское информационное
агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л. Руководство-атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии /
С.Л. Кузнецов, Н.Н. Мушкамбаров, В.Л. Горячкина, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
2. Гистология: учебник / под ред. Э.Е. Улумбекова и Ю.А. Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
3. Данилов Р.К., Клишов А.А. Гистология. – СПб.: ВМедА, 1995.
4. Заварзин А.А. Основы сравнительной гистологии. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1985.
57
Тема 2
Кровь. Основные компоненты крови как ткани
Кровь относится к тканям внутренней среды, имеет мезенхимальное происхождение и циркулирует в сосудах благодаря ритмическим сокращениям сердца. Она имеет жидкую консистенцию и
состоит из двух основных компонентов: плазмы (межклеточного
вещества) и форменных элементов крови, взвешенных в плазме.
Плазма составляет 55-60% объема крови, а форменные элементы –
40-45%. Кровь в организме человека составляет 5-9% массы тела. В
теле человека с массой тела 70 кг содержится около 5-6 л крови.
Основными функциями крови являются:
дыхательная (перенос кислорода из легких во все органы и углекислоты из органов в легкие);
трофическая (доставка органам питательных веществ);
защитная (обеспечение гуморального и клеточного иммунитета,
свертывание крови при травмах);
выделительная (удаление и транспортировка в почки продуктов
обмена веществ);
гомеостатическая (поддержание постоянства внутренней среды
организма, иммунного гомеостаза).
Через кровь (и лимфу) транспортируются гормоны и другие
биологически активные вещества. Все это определяет важнейшую
роль крови в организме. Потеря более 30% крови приводит к смерти. Анализ крови в клинической практике является одним из основных методов при постановке диагноза. Гематокрит – показатель,
дающий представление о доле объема крови, приходящейся на
форменные элементы. У мужчин он – 40-50%, у женщин – 35-45%,
у новорожденных 45-60%, у детей до 10 лет – 35%.
Плазма крови представляет собой межклеточное вещество жидкой консистенции. Плазма состоит из воды (90%), органических
(9%) и неорганических веществ (1%), а также белков (6% от всех
веществ плазмы). Главные органические компоненты плазмы – белки, которые обеспечивают ее вязкость, онкотическое давление,
свертываемость, – переносят различные вещества и выполняют
защитные функции.
58
Основные белки плазмы:
альбумины – преобладающие белки плазмы крови – переносят
ряд метаболитов, гормонов, ионов, поддерживают онкотическое
давление крови, переносят билирубин в печень для последующей
экскреции.
глобулины (α- и β-) – переносят ионы металлов и липопротеины;
γ-глобулины представляют собой фракцию антител (иммуноглобулинов);
фибриноген – обеспечивает свертывание крови, превращается
под действием тромбина в нерастворимый белок фибрин;
компоненты комплемента – участвуют в неспецифических защитных реакциях.
Выработка белков плазмы осуществляется в основном клетками
печени, за исключением γ-глобулинов, которые продуцируются
плазматическими клетками.
Сыворотка крови – это жидкость, остающаяся после свертывания крови. По своему составу сыворотка крови сходна с плазмой,
однако в ней отсутствуют фибриноген и факторы свертывания.
Клетки. К форменным элементам крови относят эритроциты,
лейкоциты, кровяные пластинки (тромбоциты) (рис. 9).
Рис. 9. Форменные элементы крови на мазке. Э – эритроциты, ТР – тромбоциты,
СЯНГ – сегментоядерный нейтрофильный гранулоцит, ПЯНГ – палочкоядерный
нейтрофильный гранулоцит, ЭГ – эозинофильный гранулоцит, БГ – базофильный
гранулоцит, Л – лимфоциты, МО – моноцит
Концентрации форменных элементов определяют при анализе
крови в расчете на 1 мкл (1 мм3) или на 1 л крови. Результаты анализа записывают в виде гемограммы:
59
Эритроциты
(млн/мкл)
Гемоглобин
(г/л)
Ретикулоциты
(%)
СОЭ
(мм/ч)
Тромбоциты
(тыс/мкл)
4-5,5
130160
0,2-1
5-9
200-400
Лейкоциты
(тыс.
мкл)
4-8
Гематокрит
(%)
35-50
Подсчет концентраций форменных элементов производится под
микроскопом в специальных счетных камерах Горяева, в которые
вносится небольшой объем предварительно разведенной крови.
Морфологические особенности и относительное содержание форменных элементов оценивают на мазках, окрашенных специальными
красителями ( азур 2 – эозином – по Романовскому-Гимзе, Райту и др).
Эритроциты, или красные кровяные тельца человека, представляют собой безъядерные клетки (рис. 10). Эритроциты – высокодифференцированные постклеточные структуры, неспособные к
делению. Основная функция – дыхательная – транспортировка кислорода и углекислоты. Эта функция обеспечивается пигментом –
гемоглобином – сложным белком, имеющим в своем составе железо. Кроме того, эритроциты участвуют в транспорте аминокислот,
антител, токсинов и ряда лекарственных веществ, которые адсорбируются на поверхности плазмолеммы. Количество эритроцитов
взрослого мужчины составляет 3,9-5,5⋅1012/л, у женщин – 3,74,9⋅1012/л крови.
Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска, более светлую окраску в центральной части.
Рис. 10. Эритроциты: трехмерное изображение в СЭМ. На разрезе видна
цитоплазма эритроцитов, обладающая высокой электронной плотностью
Такая форма увеличивает поверхность эритроцита, снижает
диффузионное расстояние (между поверхностью и наиболее удаленной от нее части цитоплазмы) на 30%, позволяет увеличивать
60
объем эритроцита без повреждения его плазмолеммы в гипотонической среде, способствует обратимой деформации при прохождении
через узкие капилляры.
Изменение формы и концентрации эритроцитов часто приводит
к патологическим нарушениям:
сферическая форма (сфероциты) сопровождается неспособностью к растяжению, деформации, осмотической нестойкости;
анемия – снижение содержания гемоглобина в крови. Она может
вызываться нарушением синтеза гемоглобина, кровопотерей, разрушением эритроцитов; при анемии страдают все системы организма от недостаточного поступления кислорода в ткани;
эритроцитоз (полицитемия) – повышение концентрации эритроцитов (при адаптации на больших высотах), повышает вязкость
крови и может привести к нарушению ее циркуляции;
анизоцитоз – появление эритроцитов аномальных размеров при
дефектах некоторых ферментов в эритроцитах.
Плазмолемма эритроцита состоит из бислоя липидов и белков
приблизительно в равных количествах, а также углеводов, образующих гликокаликс. В плазмолемме эритроцита более 60% всех
белков составляют примембранный белок спектрин, мембранные
белки – гликофорин и полоса 3 (рис. 11). Соединение спектринового
цитоскелета с плазмолеммой обеспечивает внутриклеточный белок
анкирин. Анкирин связывает спектрин с трансмембранным белком
плазмолеммы (полоса 3). Гликофорин – трансмембранный белок, он
пронизывает плазмолемму в виде одиночной спирали, и его большая часть выступает на наружной поверхности эритроцита. К нему
присоединены 15 отдельных цепей олигосахаридов, которые несут
отрицательные заряды. Гликофорины обнаружены только в эритроцитах. Они относятся к мембранным гликопротеинам и выполняют
рецепторные функции.
Белок полоса 3 представляет собой трансмембранный гликопротеид, его полипептидная цепь много раз пересекает бислой липидов. Этот гликопротеид участвует в обмене О2 и СО2, которые связывают гемоглобин. Эритроциты в легких отдают СО2 путем замены анионов НСО3 на Cl. Белок полосы 3 обеспечивает этим анионам
трансмембранный проход через гидрофильные «поры», окруженные гидрофобными липидными зонами. Так формируются водные
ионные каналы.
На поверхности эритроцитов имеется резус-фактор (Rh-фактор)
– агглютиноген. Он присутствует у 86% людей (резус61
положительные); у 14% отсутствует (резус-отрицательные). Переливание резус-положительной крови резус-отрицательному пациенту вызывает образование резус-антител и гемолиз эритроцитов.
Рис. 11. Строение плазмолеммы и цитоскелета эритроцита (схема). 1 – плазмолемма; 2 – белок полосы 3; 3 − гликофорин; 4 – спектрин (α- и β-цепи); 5 – анкирин; 6
– белок полосы 4.1; 7 – узловой комплекс; 8 – актин
Цитоплазма эритроцита состоит из воды (60%) и сухого остатка
(40%). Сухой остаток содержит 95% гемоглобина и 5% других веществ. Наличие гемоглобина обусловливает красный цвет крови. В
небольшой части эритроцитов (1-5%) сохраняются остатки органелл (рибосомы, гранулярный, эндоплазматический ретикулум),
которые проявляют базофилию. При специальной окраске (бриллианткрезилфиолетовым) в них выявляются зернистонитчатые структуры, поэтому их называют ретикулоцитами.
Эритроциты участвуют в транспорте аминокислот и полипептидов, регулируют их концентрацию в плазме крови. Они адсорбируют их избыток из плазмы, а затем отдают различным тканям и органам. Таким образом, эритроциты являются подвижными депо аминокислот и полипептидов.
Старение эритроцитов и их гибель связаны с нарушением целостности подмембранного цитоскелетного комплекса, изменениями в
самой мембране – ее химического состава, заряда, снижением активности ферментных систем восстановления гемоглобина и изменением его состава.
Средняя продолжительность жизни эритроцитов составляет 120
дней. При старении эритроциты утрачивают гибкость молодых, теряют способность к прохождению через наиболее узкие участки
сосудистого русла. Измененные вследствие метаболических нару62
шений гемоглобины, связываясь с молекулами белка полосы 3, вызывают их агрегацию в кластеры (скопление молекул) клеток. К
последним на поверхности плазмолеммы присоединяются иммуноглобулины (IgG), которые обеспечивают распознавание и поглощение старых эритроцитов макрофагами.
Лейкоциты. Все лейкоциты являются ядерными формами клеток, способными к активному перемещению. Число их составляет в
среднем 4-9⋅109/л, т.е. в 1000 раз меньше, чем эритроцитов. По морфологическим признакам и биологической роли лейкоциты подразделяют на две группы: зернистые лейкоциты (гранулоциты) и незернистые лейкоциты (агранулоциты). Зернистые лейкоциты характеризуются наличием сегментированного ядра и специфической
зернистости в цитоплазме. В соответствии с окраской специфической зернистости по Романовскому-Гимзе смесью кислого (эозин) и
основного (азур II) красителей различают нейтрофильные (рис. 12, А),
эозинофильные (рис. 12, Б) и базофильные (рис. 12, В) гранулоциты.
Рис. 12. Ультрамикроскопическое строение лейкоцитов и кровяных пластинок.
А – нейтрофильный гранулоцит; Б – эозинофильный гранулоцит; В – эозинофильный гранулоцит; В – базофильный гранулоцит; Г – лимфоцит; Д – моноцит; Е –
тромбопластинка (относительные размеры форменных элементов указаны масштабной линейкой); 1 – ядро; 2 – гранулярная цитоплазматическая сеть; 3 – аппарат Гольджи; 4 – митохондрии; 5 – специфические гранулы; 6 – неспецифические
гранулы; 7 – лизосомы; 8 – плотные гранулы; 9 – открытая тубулярная система; 10
– плотная тубулярная система; 11 – микротрубочки
63
Группа незернистых лейкоцитов (лимфоциты) (рис. 12, Г) и моноцитов (рис. 12, Д)) характеризуется отсутствием специфической
зернистости и несегментированными ядрами. Процентное соотношение основных видов лейкоцитов называется лейкоцитарной формулой. Общее число лейкоцитов и их процентное соотношение у
человека могут изменяться в норме в зависимости от употребляемой пищи, физического и умственного напряжения и при различных заболеваниях. Поэтому исследование показателей крови является необходимым для установления диагноза и назначения лечения.
В клинике определяют количество гемоглобина в крови, скорость оседания эритроцитов (СОЭ), количество эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов в мкл (мм3), процентное соотношение лейкоцитов в крови. Запись количественных показателей крови называют гемограммой. Процентное соотношение лейкоцитов называют
лейкоцитарной формулой крови. Лейкоцитарная формула входит в
гемограмму.
К гранулоцитам относятся нейтрофильные, эозинофильные и
базофильные лейкоциты. Они образуются в красном костном мозге,
содержат специфическую зернистость в цитоплазме и сегментированные ядра.
Нейтрофильные гранулоциты – самая многочисленная группа
лейкоцитов (рис. 12, А). Они составляют 2-5,5⋅109/л крови. Среди
нейтрофильных лейкоцитов различают сегментоядерные и юные
формы. Подавляющую часть лейкоцитов составляют сегментоядерные нейтрофилы – 60-65%. Их диаметр на мазке равен 9-12 мкм.
Ядра зрелых нейтрофилов состоят из 2-5 сегментов, связанных перемычкой. Ядерные сегменты содержат компактный хроматин (гиперхроматин). От одного из сегментов ядра нейтрофила может отходить небольшой вырост, имеющий у женщин форму барабанной
палочки, – это тельце полового хроматина. В нейтрофилах различают два типа гранул: специфические и азурофильные, окруженные
одинарной мембраной. Специфические гранулы (светлые, мелкие и
многочисленные) содержат бактерицидные вещества – лизоцим и
щелочную фосфатазу, а также белок лактоферрин. Лактоферрин
связывает ионы железа, что способствует склеиванию бактерий, а
также обеспечивает торможение продукции нейтрофилов в костном
мозге. Азурофильные гранулы более крупные. Они являются первичными лизосомами, содержат лизосомальные ферменты (кислая
фосфатаза, β-глюкуронидаза и др.) и миелопероксидазу, которая
64
продуцирует молекулярный кислород, обладающий бактерицидным
действием.
Во внутренней части цитоплазмы расположены органеллы (аппарат Гольджи, гранулярная ЭПС, митохондрии). Основная функция нейтрофилов – фагоцитоз микроорганизмов, поэтому их называют микрофагами. В процессе фагоцитоза бактерий с образующейся фагосомой (захваченная бактерия) сливаются специфические
гранулы, ферменты которой убивают бактерию, при этом образуется комплекс, состоящий из фагосомы и специфической гранулы.
Далее с этим комплексом сливается лизосома, ее гидролитические
ферменты переваривают микроорганизмы. В очаге воспаления убитые бактерии и погибшие нейтрофилы образуют гной. В популяции
нейтрофилов здоровых людей в возрасте 18-45 лет фагоцитирующие клетки составляют 69-98%. Этот показатель называют фагоцитарной активностью. Число частиц, поглощенных одной клеткой,
называется фагоцитарным индексом. Для нейтрофилов он равен
12-23. Продолжительность жизни нейтрофилов составляет 5-9 сут.
Палочкоядерные нейтрофилы составляют 3-5%. Ядра этих
клеток имеют вид изогнутой палочки в форме буквы S. Юные нейтрофилы имеют бобовидное ядро. В крови они встречаются редко
(0-0,5%). В лейкоцитарной формуле слева записывают число юных
нейтрофилов, правее – палочкоядерных и еще правее – сегментоядерных. Поэтому увеличение числа молодых форм нейтрофильных
гранулоцитов называют «сдвигом влево». Он свидетельствует об
усилении кроветворения, что нередко наблюдается при воспалительных процессах, когда из красного костного мозга выходят молодые формы нейтрофильных гранулоцитов.
Эозинофильные гранулоциты (рис. 12, Б) – эозинофилы составляют от 1-55 от общего числа лейкоцитов, или 0,3⋅109/л. Их
диаметр 12-14 мкм. Ядро эозинофилов, как правило, имеет 2 сегмента, соединенных перемычкой. В цитоплазме расположены органеллы – аппарат Гольджи, немногочисленные митохондрии, актиновые филаменты в скелете цитоплазмы под плазмолеммой и гранулы. В цитоплазме содержатся специфические гранулы округлой
формы. Гранулы делят на азурофильные (первичные) и эозинофильные (вторичные), представляющие собой лизосомы и содержащие
кислую фосфатазу. Эозинофильные гранулы заполняют большую
часть цитоплазмы. В центре гранул содержатся главный основной
белок, богатый аргинином, лизосомные гидролитические фермен65
ты, пероксидазу, гистолипазу и эозинофильный катионный белок.
Главный основной белок участвует в антипаразитарной функции
эозинофилов. Эозинофилы являются подвижными клетками и способны к фагоцитозу, однако их фагоцитарная активность ниже, чем
у нейтрофилов. Эозинофилы обладают положительным хемотаксисом к гистамину (выделяемому тучными клетками), к лимфокинам
(выделяемому Т-лимфоцитами) и иммунным комплексам (состоящим из антигенов и антител). Эозинофилы способствуют снижению
содержания гистамина. Специфической функцией эозинофилов является антипаразитарная. Они убивают личинки паразитов, поступившие в кровь или органы. Поэтому эозинофилы являются первой
линией защиты против паразитов. Эозинофилы находятся в периферической крови менее 12 часов и потом переходят в ткани.
Базофильные гранулоциты (рис 12, В). Количество базофилов
в крови составляет 0-0,06⋅109/л, или 0-1% общего числа лейкоцитов.
Их диаметр 11-12 мкм. Ядро базофила сегментировано, содержит 23 дольки. В цитоплазме выявляются все виды органелл – ЭПС, рибосомы, аппарат Гольджи, митохондрии, актиновые филаменты.
Цитоплазма заполнена большим количеством крупных гранул,
имеющих метахроматическую окраску. Метахромазия обусловлена
наличием гепарина – кислого гликозоаминогликана. Базофилы образуются в костном мозге. Находятся в крови 1-2 суток.
Функция базофильных гранулоцитов заключается в синтезе и
секреции биологически активных веществ: гепарина, гистамина,
участвуют в регуляции процессов свертывания крови и проницаемости сосудов. Базофилы участвуют в иммунологических реакциях
организма (в реакциях аллергического характера).
Агранулоциты. К этой группе лейкоцитов относятся лимфоциты и моноциты. Они не содержат в цитоплазме специфической зернистости, а их ядра не сегментированы.
Лимфоциты (рис. 12 Г) – один из основных видов лейкоцитов.
Они составляют 20-35% от общего числа лейкоцитов (1,0-4,0⋅109/л).
Они встречаются не только в крови, их особенно много в лимфе.
Среди лимфоцитов различают малые (4,5-6 мкм), средние (7-10
мкм) и большие (более 10 мкм) лимфоциты.
Малые лимфоциты составляют 85-90% всех лимфоцитов крови
человека. Все лимфоциты имеют округлое интенсивно окрашенное
ядро, содержащее компактный гетерохроматин и узкий ободок базофильной цитоплазмы. В цитоплазме некоторых лимфоцитов со66
держатся азурофильные гранулы (лизосомы). В цитоплазме обнаруживаются везикулы, лизосомы, рибосомы, полисомы, митохондрии, аппарат Гольджи, центриоли. Малые лимфоциты меньше светлых, имеют более плотное ядро, более узкий ободок цитоплазмы. В
цитоплазме расположено большое количество рибосом.
Средние лимфоциты составляют 10-12% лимфоцитов крови человека. Ядра округлые, иногда бобовидные. Хроматин более рыхлый, ядрышко хорошо выражено. Основной функцией лимфоцитов
является участие в иммунных реакциях. Среди лимфоцитов различают три функциональных класса: В-лимфоциты, Т-лимфоциты и
нулевые лимфоциты.
В-лимфоциты образуются у эмбриона человека из стволовых
клеток – в печени и костном мозге, а у взрослого – в костном мозге.
Их главная функция – участие в выработке антител (обеспечение
гуморального иммунитета). Плазмолемма В-лимфоцитов содержит
иммуноглобулиновые рецепторы. При действии антигенов Влимфоциты дифференцируются в плазмоциты, синтезирующие и
секретирующие защитные белки – иммуноглобулины (Ig), которые
поступают в кровь и обеспечивают гуморальный иммунитет.
Т-лимфоциты образуются из стволовых клеток костного мозга,
а созревают в тимусе (вилочковая железа). Они составляют 70%
циркулирующих лимфоцитов. Т-клетки имеют специфические рецепторы, способные распознавать и связывать антигены, участвовать в иммунных реакциях. Основными функциями Т-лимфоцитов
являются регуляция гуморального иммунитета (стимуляция или
подавление дифференцировки В-лимфоцитов) и обеспечение клеточного иммунитета. Среди Т-лимфоцитов различают: Т-хелперы,
Т-супрессоры, Т-киллеры. Т-киллеры (клетки-убийцы) уничтожают
чужеродные клетки (трансплантированные, опухолевые); Тсупрессоры подавляют способность лимфоцитов участвовать в выработке антител и обеспечивают иммунопатологическую толерантность (нечувствительность к определенным антигенам); Т-хелперы
активируют В-клетки путем секреции ИЛ-2 (интерлейкин 2).
Нулевые лейкоциты не имеют поверхностных маркеров на
плазмолемме, характерных для В- и Т-лимфоцитов. Их расценивают
как резервную популяцию недифференцированных лимфоцитов.
Продолжительность жизни лимфоцитов – от нескольких недель
до нескольких лет. Т-лимфоциты живут месяцы и годы, Влимфоциты – недели и месяцы.
67
Для Т-лимфоцитов характерно явление рециркуляции, т.е. выход
из крови в ткани и возвращение по лимфатическим путям снова в
кровь. Таким образом, они осуществляют иммунологический надзор за состоянием всех органов, быстро реагируя на внедрение чужеродных агентов. Среди клеток малых лимфоцитов могут циркулировать стволовые клетки крови (СКК), поступающие в кровь из
костного мозга.
Моноциты (рис. 11, Д). В крови человека составляют 6-8%. Размер – 18-20 мкм. Ядра моноцитов разнообразные по форме: бобовидные, подковообразные, иногда дольчатые с многочисленными
выступами. Гетерохроматин рассеян мелкими зернами по всему ядру, но в больших количествах располагается под ядерной мембраной. Цитоплазма имеет бледную голубую окраску. В цитоплазме
имеется множество пиноцитозных везикул. Моноциты относятся к
мононуклеарной системе (МФС). Моноциты образуются в красном
костном мозге. Время пребывания моноцитов в крови – от 1,5 до 4,5
суток.
Моноциты, выселяющиеся в ткани, превращаются в макрофаги,
при этом у них появляется большое количество лизосом, фагосом,
фаголизосом.
Тромбоциты (кровяные пластинки) (рис. 11 Е) имеют вид мелких бесцветных телец округлой, овальной или веретенообразной
формы размером 2-4 мкм. Количество в крови 2,0-4,0⋅109/л. Тромбоциты представляют собой безъядерные фрагменты цитоплазмы,
отделившиеся от мегакариоцитов – гигантских клеток костного
мозга.
Тромбоциты в кровотоке имеют форму двояковыпуклого диска.
Каждая пластинка состоит из наружной гомогенной части – гиаломера бледно-голубого цвета при окраске азур-II – эозином, и центральной части – грануломера, содержащей гранулы.
В популяции тромбоцитов различают 5 основных видов кровяных пластинок: 1) юные, 2) зрелые, 3) старые, 4) дегенеративные,
5) гигантские формы раздражения. При заболеваниях соотношение
различных форм тромбоцитов может изменяться, что учитывается
при постановке диагноза.
Плазмолемма имеет толстый слой гликокаликса, образует инвагинации с отходящими канальцами. В плазмолемме содержатся
гликопротеины, они выполняют функцию поверхностных рецепторов, участвующих в процессах агрегации кровяных пластинок. Ци68
тоскелет хорошо развит и представлен актиновыми микрофиламентами и пучками микротрубочек, расположенных в гиаломере и участвующими в сокращении объема (ретракции) кровяных тромбов.
В кровяных пластинках имеется две системы канальцев и трубочек. Первая – открытая система канальцев связана с плазмолеммой.
Через эту систему выделяется в плазму содержимое гранул кровяных пластинок и происходит поглощение веществ. Вторая – плотная тубулярная система – имеет сходство с гладкой ЭПС и является
местом синтеза простагландинов и резервуаром ионов Са2+. Все эти
вещества являются необходимыми компонентами процесса свертывания крови.
В грануломере выявлены органеллы, включения и специальные
гранулы. Органеллы представлены рибосомами, фрагментами сети
аппарата Гольджи, митохондриями, лизосомами, пероксисомами.
Гранулы представлены двумя типами. Первый тип − α-гранулы.
Содержат белки, гликопротеины, принимающие участие в процессах свертывания крови. Второй тип − δ-гранулы − плотные тельца.
Главными компонентами гранул являются серотонин и другие биологически активные вещества (гистамин, адреналин).
Выделяют еще третий тип гранул − представленный лизосомами
с ферментами, микропероксисомами.
Основная функция кровяных пластинок − участие в процессах
свертывания крови, защитной реакции организма на повреждение и
предотвращение потери крови. В тромбоцитах содержится 12 факторов, участвующих в свертывании крови. Важной функцией тромбоцитов является их участие в метаболизме серотонина. В процессе
свертывания крови из разрушающихся тромбоцитов высвобождается серотонин, который действует на сосудистую проницаемость и
сокращение гладкой мускулатуры сосудов. Серотонин и продукты
его метаболизма обладают противоопухолевым и радиозащитным
действием. Торможение связывания серотонина может вызвать злокачественное малокровие и др. Продолжительность жизни тромбоцитов – 9-10 дней.
Лейкоцитарная формула в норме
Определенное процентное соотношение лейкоцитов называют
лейкоцитарной формулой.
69
Схема 1
Лейкоцитарная формула
Лейкоциты
Гранулоциты
Нейтрофилы
65-70%
Агранулоциты
Эозинофилы
1-5%
Базофилы
0-1%
Лимфоциты
20-35%
Моноциты
6-8%
Юные
Сегментоядерные
0-1%
60-65%
Палочкоядерные
3-5%
Возрастные изменения крови
Число эритроцитов в момент рождения и в впервые часы жизни
выше, чем у взрослого человека и достигает 6,0-7,0⋅1012/л. К 10-14
суткам оно становится таким же, как и во взрослом организме. 3-6
месяцев жизни – снижение числа эритроцитов; 11-16 лет – в период
полового созревания – число эритроцитов такое же, как у взрослого.
Для новорожденных характерно наличие анизоцитоза (разнообразие размеров) с преобладанием макроцитов.
Лейкоциты
Число лейкоцитов у новорожденных увеличено 10,0-30,0⋅109/л.
Спустя 2 недели после рождения число их падает 9,0-15,0⋅109/л. К
14-15 годам уровень лейкоцитов достигает взрослого. Соотношение
числа нейтрофилов и лимфоцитов у новорожденных такое же, как у
взрослого – 4,5-9,0⋅109/л. В последующие сроки содержание лимфоцитов возрастает, а нейтрофилов – падает, к 4-м суткам количество
этих видов лейкоцитов уравнивается (I физиологический перекрест
лейкоцитов).
На 1-2-м году жизни – лимфоцитов – 65%, нейтрофилов – 25%.
Новое снижение числа лимфоцитов и повышение числа нейтрофилов приводят к выравниванию их количества у 4-летних детей (II
физиологический перекрест). Постепенное снижение содержания
70
лимфоцитов и повышение нейтрофилов продолжается до полового
созревания, когда количество этих видов лейкоцитов достигает
нормы взрослого.
Цель занятия – изучение морфологии и функционального значения форменных элементов крови и лимфы.
Задачи занятия
1. Научиться различать в препарате мазка крови, окрашенного
по Романовскому-Гимза форменные элементы крови: эритроциты,
нейтрофильные, эозинофильные, базофильные гранулоциты, лимфоциты, моноциты и кровяные пластинки.
2. Подсчитывать в мазке крови процентное соотношение лейкоцитов (лейкоцитарную формулу).
3. Изучить микроскопическое и ультрамикроскопическое строение эритроцитов, различных лейкоцитов и кровяных пластинок.
Необходимый исходный уровень знаний
1. Гистогенез и морфофункциональные особенности тканей
внутренней среды.
2. Характеристика крови как ткани.
3. Морфология и функция форменных элементов крови.
4. Представление о гемограмме и лейкоцитарной формуле, их
возрастных и половых особенностях.
5. Состав лимфы.
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Мазок крови человека. Окраска по Романовскому-Гимза.
На препарате найти и зарисовать эритроциты. Отметить их
двояковогнутую форму. Центральная часть имеет более светлую
окраску. Среди эритроцитов встречаются лейкоциты. Наиболее
часто встречаются сегментоядерные нейтрофилы. Они имеют темно-фиолетовое сегментированное ядро и почти прозрачную цитоплазму с очень мелкой, трудно различимой зернистостью.
Эозинофильные гранулоциты отличаются ярко выраженной
оксифилией цитоплазмы, заполненной крупными розовыми гранулами. Ядро обычно имеет два сегмента, соединенные тонкой перемычкой.
Базофильные гранулоциты встречаются редко. Для них характерны бледные, не всегда полностью сегментированные ядра и
71
фиолетовые крупных размеров гранулы в цитоплазме.
Лимфоциты имеют округлое ядро и малый ободок цитоплазмы.
Хроматин ядра резко конденсирован и имеет темно-фиолетовую
окраску. Малые, средние и большие лимфоциты отличаются друг от
друга по размерам и плотности ядер. Малый лимфоцит имеет очень
конденсированный хроматин в ядре и узкий ободок цитоплазмы.
Средний лимфоцит имеет несколько дисперсный хроматин в ядре и
более широкий ободок цитоплазмы. Большой лимфоцит – более
крупное и рыхлое ядро и увеличенный объем цитоплазмы. В мазках
почти не встречается.
Моноциты легче найти на периферии мазка. Это крупные клетки, имеют по сравнению с лимфоцитом более обширную зону
цитоплазмы голубого цвета и крупное бобовидное бледноокрашенное ядро.
Кровяные пластинки имеют небольшие размеры, расположены
небольшими группами, окрашены слабо базофильно.
Зарисовать и обозначить: 1) эритроцит, 2) палочкоядерный нейтрофильный гранулоцит, 3) сегментоядерный нейтрофильный гранулоцит, 4) эозинофильный гранулоцит, 5) лимфоцит, 6) моноцит,
7) тромбоциты.
2. Подсчет лейкоцитарной формулы
Подсчитать при большом увеличении 100 лейкоцитов, определить их принадлежность к той или иной группе и виду изученных
ранее клеток. Чтобы не делать подсчета в одном и том же участке,
нужно передвигать препарат следующим образом
Каждый лейкоцит отмечается в соответствующей графе палочкой. Десять клеток можно обозначить символом. Полученные данные суммируются в каждой графе таблицы, и производится подсчет
процентного содержания каждого вида лейкоцитов, принимая за
100% общее число подсчитанных лейкоцитов.
Необходимо рассчитать процентное содержание каждого вида
лейкоцитов, сравнить их с нормой и оценить обнаруженные отклонения от нормального уровня.
Демонстрационный препарат
1. Базофил в мазке крови.
Электронные микрофотографии
Гистология, цитология и эмбриология: атлас / под ред. О.В.
Волковой, Ю.К. Елецкого, 1996.
1. Тромбоциты, стр. 45, рис. 2.13 (Г, Д).
72
2. Нейтрофильные гранулоциты, стр. 47, рис. 2.14 (Д).
3. Эозинофильные гранулоциты, стр. 48-49, рис. 2.15.
4. Лимфоциты, стр. 53, рис. 2.17 (В, Г, Д).
5. Взаимодействие клеток в иммунном ответе, стр. 54, рис. 2.18.
Пример подсчета лейкоцитарной формулы
Контрольные вопросы
1. Что такое гемограмма и какова она у здорового человека?
2. Что такое лейкоцитарная формула здорового человека?
3. Каковы морфологическая и химическая характеристики гранулоцитов и их функциональное значение?
4. Каковы особенности микроморфологии агранулоцитов?
5. Каковы морфологические и химические особенности эритроцитов и кровяных пластинок (тромбоцитов)?
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Атлас по гистологии,
цитологии и эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособ. для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
73
Дополнительная литература
1. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
2. Гистология: учебник / под ред. Э.Е. Улумбекова и Ю.А. Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
3. Данилов Р.К., Клишов А.А. Гистология. – СПб.: ВМедА, 1995.
4. Заварзин А.А. основы сравнительной гистологии. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1985.
Гемоцитопоэз (кроветворение)
Кроветворение – процесс образования форменных элементов
крови. Различают два вида кроветворения. Миелоидное кроветворение: эритропоэз; гранулоцитопоэз; тромбоцитопоэз; моноцитопоэз.
Лимфоидное кроветворение: Т-лимфоцитопоэз; В-лимфоцитопоэз.
Гемопоэз подразделяется на два периода: эмбриональный; постэмбриональный. Эмбриональный период гемопоэза приводит к
образованию крови как ткани и потому представляет собой гистогенез крови. Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови как ткани. Эмбриональный период гемопоэза осуществляется поэтапно, сменяя разные органы кроветворения. В соответствии с этим эмбриональный гемопоэз подразделяется на три этапа: желточный; гепато-тимусолиенальный; медулло-тимусо-лимфоидный.
Желточный этап осуществляется в мезенхиме желточного мешка, начиная со 2-3-й недели эмбриогенеза, с 4-ой недели он снижается и к концу 3-го месяца полностью прекращается. Процесс кроветворения на этом этапе осуществляется следующим образом: вначале в мезенхиме желточного мешка в результате пролиферации
мезенхимальных клеток образуются "кровяные островки", это очаговые скопления отростчатых мезенхимальных клеток. Затем происходит дифференцировка этих клеток в двух направлениях (дивергентная дифференцировка):
- периферические клетки островка уплощаются, соединяются
между собой и образуют эндотелиальную выстилку кровеносного
сосуда;
- центральные клетки округляются и превращаются в стволовые
клетки (СКК). Из стволовых клеток в сосудах, то есть интраваскулярно, начинается процесс образования первичных эритроцитов
(эритробластов, мегалобластов). Первичные эритроциты – крупных
74
размеров и содержат ядро. Клетки мезенхимы, лежащие на периферии островка уплощаются, соединяются, дифференцируясь в эндотелиальные клетки, которые формируют стенку сосуда. Часть стволовых клеток оказывается вне сосудов (экстраваскулярно), и из них
начинают развиваться вторичные эритроциты (мелкие безъядерные
клетки) и зернистые лейкоциты, которые затем мигрируют в сосуды.
Наиболее важными моментами желточного этапа являются:
образование стволовых клеток крови; образование первичных кровеносных сосудов.
Несколько позже (на 3-й неделе) начинают формироваться сосуды в мезенхиме тела зародыша. Вскоре сосуды желточного мешка
соединяются с сосудами тела зародыша, по этим сосудам стволовые
клетки мигрируют в тело зародыша и заселяют закладки будущих
кроветворных органов (в первую очередь печень), в которых затем
и осуществляется кроветворение.
Гепато-тимусо-лиенальный этап гемопоэза осуществляется
вначале в печени, несколько позже в тимусе (вилочковой железе), а
затем и в селезенке. В печени происходит (экстраваскулярно) в основном миелоидное кроветворение, начиная с 5-й недели и до конца
5-го месяца, а затем постепенно снижается и к концу эмбриогенеза
полностью прекращается.
Кроветворение в тимусе. Тимус закладывается на 7-8-й неделе, а
несколько позже в нем начинается Т-лимфоцитопоэз, который продолжается до конца эмбриогенеза, а затем – в постнатальном периоде до его инволюции (25-30 лет). Процесс образования
Т-лимфоцитов в этот момент носит название антиген – независимая
дифференцировка.
Кроветворение в лимфатических узлах. Первые лимфатические
узлы у человека появляются на 7-8-й неделе эмбриогенеза. На 9-10-й
неделе в период массовой закладки лимфоузлов, начинается проникновение в них стволовых клеток крови и начинается миелопоэз,
который продолжается недолго и вскоре подавляется образованием
лимфоцитов. Появление единичных лимфоцитов отмечается в течение 8-15-й недели. Массовое появление предшественников В- и Тлимфоцитов наблюдается с 16-й недели. Предшественники дифференцируются в лимфобласты и далее в средние и малые лимфоциты. Дифференцировка их в Т- и В-лимфоциты происходит в соответствующих зонах лимфатических узлов.
75
Кроветворение в селезенке. Селезенка закладывается на 4-й неделе, с 7-8-й недели она заселяется стволовыми клетками и в ней (с
12-13-й недели) начинается универсальное кроветворение, то есть и
миело- и лимфопоэз. Особенно активно кроветворение в селезенке
протекает с 5-го по 7-й месяцы внутриутробного развития плода, а
затем миелоидное кроветворение постепенно затухает, и к концу
эмбриогенеза (у человека) оно полностью прекращается. Лимфоидное же кроветворение сохраняется в селезенке до конца эмбриогенеза, а затем и в постэмбриональном периоде.
Следовательно, кроветворение на втором этапе в названных органах осуществляется почти одновременно, только экстраваскулярно, но его интенсивность и качественный состав в разных органах
различны.
Кроветворение в красном костном мозге. Закладка красного костного мозга начинается со 2-го месяца эмбриогенеза, кроветворение в нем начинается с 4-го месяца, а с 6-го месяца он является основным органом миелоидного и частично лимфоидного кроветворения, поскольку в нем образуются В-лимфоциты и предшественники Т-лифоциты, последние поступают по сосудам в тимус. Красный костный мозг является универсальным кроветворным органом
и таковым остается и в постнатальном периоде. В тимусе, в селезенке и в лимфатических узлах после рождения происходит лимфоидное кроветворение.
Постэмбриональный период кроветворения осуществляется в
красном костном мозге и лимфоидных органах (тимусе, селезенке,
лимфатических узлах, миндалинах, лимфоидных фолликулах по
ходу пищеварительного и дыхательного трактов).
Сущность процесса кроветворения заключается в пролиферации
и поэтапной дифференцировке стволовых клеток в зрелые форменные элементы крови.
В настоящее время общепринятой теорией кроветворения является унитарная теория, согласно которой все форменные элементы
крови развиваются из единого предшественника – стволовой клетки. На основании этой теории разработана схема кроветворения
(Чертков И.Л. и Воробьев А.И., 1973).
В процессе поэтапной дифференцировки стволовых клеток в
зрелые форменные элементы крови в каждом ряду кроветворения
образуются промежуточные типы клеток, которые в схеме кроветворения составляют классы клеток.
76
Всего в схеме кроветворения различают 6 классов клеток:
1 класс – стволовые клетки; 2 класс – полустволовые клетки;
3 класс – унипотентные клетки; 4 класс – бластные клетки;
5 класс – созревающие клетки; 6 класс – зрелые форменные элементы.
Морфологическая и функциональная характеристика клеток
различных классов схемы кроветворения.
1 класс – стволовая полипотентная клетка, способная к поддержанию своей популяции. По морфологии соответствует малому
лимфоциту, является полипотентной, то есть способной дифференцироваться в любой форменный элемент крови. Направление дифференцировки стволовой клетки определяется уровнем содержания
в крови данного форменного элемента, а также влиянием микроокружения стволовых клеток – индуктивным влиянием стромальных
клеток костного мозга или другого кроветворного органа.
Поддержание численности популяции стволовых клеток обеспечивается тем, что после митоза стволовой клетки одна из дочерних
клеток становится на путь дифференцировки, а другая – принимает
морфологию малого лимфоцита и является стволовой. Делятся
стволовые клетки редко (1 раз в полгода), 80 % стволовых клеток
находятся в состоянии покоя и только 20 % в митозе и последующей дифференцировке. Клетки устойчивы к повреждающим воздейтвиям. В процессе пролиферации каждая стволовая клетка образует группу или клон клеток, и потому стволовые клетки в литературе нередко называются клон-образующие единицы – КОЕ.
2 класс – полустволовые, ограниченно полипотентные (или частично коммитированные) клетки – предшественницы миелопоэза и
лимфопоэза. Имеют морфологию малого лимфоцита. Каждая из них
дает клон клеток, но только миелоидных или лимфоидных. Делятся
они чаще (через 3-4 недели) и также поддерживают численность
своей популяции.
3 класс – унипотентные поэтин-чувствительные клетки – предшественницы своего ряда кроветворения. Морфология их также
соответствует малому лимфоциту. Способны дифференцироваться
только в один тип форменного элемента. Делятся часто, но одни
потомки этих клеток вступают на путь дифференцировки, а другие
– сохраняют численность популяции данного класса. Частота деления этих клеток и способность дифференцироваться дальше зависит
от содержания в крови особых биологически активных веществ –
77
поэтинов, специфичных для каждого ряда кроветворения (эритропоэтины, тромбопоэтины и другие).
Первые три класса клеток объединяются в класс морфологически неидентифицируемых клеток, так как все они имеют морфологию малого лимфоцита, но потенции их к развитию различны.
4 класс – бластные (молодые) клетки (эритробласты, лимфобласты и так далее). Отличаются по морфологии как от трех предшествующих, так и последующих классов клеток. Эти клетки крупные,
имеют крупное рыхлое (эухроматин) ядро с 2-4 ядрышками, цитоплазма базофильна за счет большого числа свободных рибосом.
Часто делятся, но дочерние клетки все вступают на путь дальнейшей дифференцировки. По цитохимическим свойствам можно
идентифицировать бласты разных рядов кроветворения.
5 класс – класс созревающих клеток, характерных для своего
ряда кроветворения. В этом классе может быть несколько разновидностей переходных клеток – от одной (пролимфоцит, промоноцит), до пяти в эритроцитарном ряду. Некоторые созревающие клетки
в небольшом количестве могут попадать в периферическую кровь (например, ретикулоциты, юные и палочкоядерные гранулоциты).
6 класс – зрелые форменные элементы крови. Однако следует
отметить, что только эритроциты, тромбоциты и сегментоядерные
гранулоциты являются зрелыми конечными дифференцированными
клетками или их фрагментами. Моноциты не окончательно дифференцированные клетки. Попадая в ткани, они дифференцируются в
конечные клетки – макрофаги. Лимфоциты при встрече с антигенами, превращаются в бласты и снова делятся.
Совокупность клеток, составляющих линию дифференцировки
стволовой клетки в определенный форменный элемент, образуют
его дифферон или гистологический ряд.
Например, эритроцитарный дифферон составляют:
- стволовая клетка;
- полустволовая клетка предшественница миелопоэза;
- унипотентная эритропоэтинчувствительная клетка;
- эритробласт;
- созревающие клетки – пронормоцит, базофильный нормоцит,
полихроматофильный нормоцит, оксифильный нормоцит, ретикулоцит, эритроцит.
В процессе созревания эритроцитов в 5 классе происходит: син78
тез и накопление гемоглобина, редукция органелл, редукция ядра. В
норме пополнение эритроцитов осуществляется в основном за счет
деления и дифференцировки созревающих клеток пронормоцитов,
базофильных и полихроматофильных нормоцитов. Такой тип кроветворения носит название гомопластического кроветворения. При
выраженной кровопотере пополнение эритроцитов обеспечивается
не только усиленным делением созревающих клеток, но и клеток 4,
3, 2 и даже 1 классов.
Т-лимфоцитопоэз
В отличие от миелопоэза, лимфоцитопоэз в эмбриональном и
постэмбриональном периодах осуществляется поэтапно, сменяя
разные лимфоидные органы.
В Т- и в В-лимфоцитопоэзе выделяют три этапа:
- костномозговой этап;
- этап антиген-независимой дифференцировки, осуществляемый
в центральных иммунных органах;
- этап антиген-зависимой дифференцировки, осуществляемый в
периферических лимфоидных органах.
На первом этапе дифференцировки из стволовых клеток образуются клетки-предшественницы соответственно Т- и В-лимфоцитопоэза.
На втором этапе образуются лимфоциты, способные только распознавать антигены. На третьем этапе из клеток второго этапа формируются эффекторные клетки, способные уничтожить и нейтрализовать антиген.
Процесс развития Т- и В-лимфоцитов имеет как общие закономерности, так и существенные особенности и потому подлежит отдельному рассмотрению.
Первый этап Т-лимфоцитопоэза осуществляется в лимфоидной ткани красного костного мозга, где образуются следующие
классы клеток:
1 класс – стволовые клетки;
2 класс – полустволовые клетки-предшественницы лимфоцитопоэза;
3 класс – унипотентные Т-поэтин-чувствительные клеткипредшественницы Т-лимфоцитопоэза. Эти клетки мигрируют в кровеносное русло и с кровью достигают тимуса.
Второй этап – этап антиген-независимой дифференцировки
осуществляется в корковом веществе тимуса. Здесь продолжается
дальнейший процесс Т-лимфоцитопоэза. Под влиянием биологиче79
ски активного вещества тимозина, выделяемого стромальными
клетками, унипотентные клетки превращаются – в Т-лимфобласты
– 4 класс, затем в Т-пролимфоциты – 5 класс, а последние в Тлимфоциты – 6 класс. В тимусе из предшественников развиваются
самостоятельно три субпопуляции Т-лимфоцитов: киллеры; хелперы; супрессоры.
В корковом веществе тимуса все перечисленные субпопуляции
Т-лимфоцитов приобретают разные рецепторы к разнообразным
антигенным веществам (механизм образования Т-рецепторов остается пока невыясненным), однако сами антигены в тимус не попадают.
Защита Т-лимфоцитопоэза от чужеродных антигенных веществ
достигается двумя механизмами:
наличием в тимусе особого гемато-тимусного барьера;
отсутствием лимфатических сосудов в тимусе.
В результате второго этапа образуются рецепторные Тлимфоциты – киллеры, хелперы, супрессоры. При этом лимфоциты
в каждой из субпопуляций отличаются между собой разными рецепторами, однако имеются и клоны клеток, имеющие одинаковые
рецепторы. В тимусе образуются Т-лимфоциты, имеющие рецепторы и к собственным антигенам, однако такие клетки здесь же разрушаются макрофагами. Образованные в корковом веществе Трецепторные лимфоциты (киллеры, хелперы и супрессоры), не заходя в мозговое вещество, проникают в сосудистое русло и током
крови заносятся в периферические лимфоидные органы.
Третий этап – этап антиген-зависимой дифференцировки осуществляется в Т-зонах периферических лимфоидных органов –
лимфоузлах, селезенке и т.д. (скопление лимфоидной ткани в пищеварительной, дыхательной, половой системах), где создаются условия для встречи антигена с Т-лимфоцитом (киллером, хелпером или
супрессором), имеющим рецептор к данному антигену. Однако в
большинстве случаев антиген действует на лимфоцит не непосредственно, а опосредованно – через макрофаг, то есть вначале макрофаг фагоцитирует антиген, частично расщепляет его внутриклеточно, а затем активные химические группировки антигена – антигенные детерминанты выносятся на поверхность цитолеммы, способствуя их концентрации и активации. Только затем эти детерминанты макрофагами передаются на соответствующие рецепторы разных субпопуляций лимфоцитов.
80
Под влиянием соответствующего антигена Т-лимфоцит активизируется, изменяет свою морфологию и превращается в Тлимфобласт, вернее, в Т-иммунобласт, так как это уже не клетка 4
класса (образующаяся в тимусе), а клетка, возникшая из лимфоцита
под влиянием антигена.
Процесс превращения Т-лимфоцита в Т-иммунобласт носит название реакции бласттрансформации. После этого Т-иммунобласт,
возникший из Т-рецепторного киллера, хелпера или супрессора,
пролиферирует и образует клон клеток. Т-киллерный иммунобласт
дает клон клеток, среди которых имеются:
Т-памяти (киллеры);
Т-киллеры или цитотоксические лимфоциты, которые являются
эффекторными клетками, обеспечивающими клеточный иммунитет,
то есть защиту организма от чужеродных и генетически измененных собственных клеток.
После первой встречи чужеродной клетки с рецепторным Тлимфоцитом развивается первичный иммунный ответ – бласттрансформация, пролиферация, образование Т-киллеров и уничтожение ими чужеродной клетки. Т-клетки памяти при повторной
встрече с тем же антигеном обеспечивают по тому же механизму
вторичный иммунный ответ, который протекает быстрее и сильнее
первичного.
Т-хелперный иммунобласт дает клон клеток, среди которых
различают Т-памяти, Т-хелперы, секретирующие медиатор – лимфокин, стимулирующий гуморальный иммунитет – индуктор иммунопоэза. Аналогичен механизм образования Т-супрессоров, лимфокин которых угнетает гуморальный ответ.
В обеспечении клеточного иммунитета рассматривают два механизма уничтожения киллерами антигенных клеток:
- контактное взаимодействие – "поцелуй смерти", с разрушением
участка цитолеммы клетки-мишени;
- дистантное взаимодействие – посредством выделения цитотоксических факторов, действующих на клетку-мишень постепенно и
длительно.
В-лимфоцитопоэз
Первый этап В-лимфоцитопоэза осуществляется в красном
костном мозге, где образуются следующие классы клеток:
1 класс – стволовые клетки;
2 класс – полустволовые клетки-предшественницы лимфопоэза;
81
3 класс – унипотентные В-поэтинчувствительные клеткипредшественницы В-лимфоцитопоэза.
Второй этап антигеннезависимой дифференцировки у птиц
осуществляется в специальном центральном лимфоидном органе –
фабрициевой сумке. У млекопитающих и человека такой орган отсутствует, а его аналог точно не установлен. Большинство исследователей считает, что второй этап также осуществляется в красном
костном мозге, где из унипотентных В-клеток образуются Влимфобласты – 4 класс, затем В-пролимфоциты – 5 класс и лимфоциты – 6 класс (рецепторные или В0). В процессе второго этапа Влимфоциты приобретают разнообразные рецепторы к антигенам.
При этом установлено, что рецепторы представлены белкамииммуноглобулинами, которые синтезируются в самих же созревающих В-лимфоцитах, а затем выносятся на поверхность и встраиваются в плазмолемму. Концевые химические группировки у этих
рецепторов различны и именно этим объясняется специфичность
восприятия ими определенных антигенных детерминант разных антигенов.
Третий этап – антиген-зависимая дифференцировка осуществляется в В-зонах периферических лимфоидных органов (лимфатических узлов, селезенки и других), где происходит встреча антигена
с соответствующим В-рецепторным лимфоцитом, его последующая
активация и трансформация в иммунобласт. Однако это происходит
только при участии дополнительных клеток – макрофага, Тхелпера, а возможно, и Т-супрессора, то есть для активации Влимфоцита необходима кооперация следующих клеток: Врецепторного лимфоцита, макрофага, Т-хелпера (Т-супрессора), а
также гуморального антигена (бактерии, вируса, белка, полисахарида и других). Процесс взаимодействия протекает в следующей
последовательности:
- макрофаг фагоцитирует антиген и выносит детерминанты на
поверхность;
- воздействует антигенными детерминантами на рецепторы Влимфоцита;
- воздействует этими же детерминантами на рецепторы Тхелпера и Т-супрессора.
Влияние антигенного стимула на В-лимфоцит не достаточно для
его бласттрансформации. Это происходит только после активации
Т-хелпера и выделения им активирующего лимфокина. После тако82
го дополнительного стимула наступает реакция бласттрансформации, то есть превращение В-лимфоцита в иммунобласт, который
носит название плазмобласта, так как в результате пролиферации
иммунобласта образуется клон клеток, среди которых различают:
- В-памяти;
- плазмоциты, которые являются эффекторными клетками гуморального иммунитета.
Эти клетки синтезируют и выделяют в кровь или лимфу иммуноглобулины (антитела) разных классов, которые взаимодействуют
с антигенами, образуют комплексы антиген-антитело (иммунные
комплексы) и тем самым нейтрализуют антигены. Иммунные комплексы затем фагоцитируются нейтрофилами или макрофагами.
Однако активированные антигеном В-лимфоциты способны сами
синтезировать в небольшом количестве неспецифические иммуноглобулины.
Под влиянием лимфокинов Т-хелперов наступает, во-первых,
трансформация В-лимфоцитов в плазмоциты, во-вторых, заменяется синтез неспецифических иммуноглобулинов на специфические, в
третьих, стимулируется синтез и выделение иммуноглобулинов
плазмоцитами. Т-супрессоры активируются этими же антигенами и
выделяют лимфокин, угнетающий образование плазмоцитов и синтез ими иммуноглобулинов вплоть до полного прекращения. Сочетанным воздействием на активированный В-лимфоцит лимфокинов
Т-хелперов и Т-супрессоров и регулируется интенсивность гуморального иммунитета. Полное угнетение иммунитета носит название толерантности или ареактивности, то есть отсутствия иммунной
реакции на антиген. Оно может обуславливаться как преимущественным стимулированием антигенами Т-супрессора, так и угнетением функции Т-хелперов или гибелью Т-хелперов (например, при
СПИДе).
Цель занятия
1. Уметь дать морфофункциональную характеристику крови как
ткани.
2. Уметь окрасить мазок крови по методу Романовского.
3. Уметь различать в препарате мазка крови (человека), окрашенного по методу Романовского, эритроциты, нейтрофильные,
эозинофильные, базофильные гранулоциты, лимфоциты и моноциты.
4. Уметь сосчитать в мазке крови человека процентное соотно83
шение лейкоцитов (лейкоцитарную формулу).
Задачи занятия
1. Получить представление о стволовых клетках крови.
2. Научиться отличать стадии дифференцировки клеток гранулоцитарного, моноцитарного, тромбоцитарного и эритроцитарного
рядов.
3. Получить представление об иммуноцитах и изучить основные
стадии иммуноцитопоэза.
Необходимый исходный уровень знаний
1. Строение крови как ткани.
2. Морфофункциональная характеристика клеточных элементов
крови (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов).
3. Основные этапы эмбрионального и постэмбрионального гемопоэза.
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Кроветворение в стенке желточного мешка (срез зародыша
курицы на стадии образования туловищных и амниотических складок). Окраска железным гематоксилином.
На малом увеличении в стенке желточного мешка между энтодермой и висцеральным листком мезодермы найти первичные кровеносные сосуды.
На большом увеличении зарисовать и обозначить: 1) эндотелиальные клетки первичного кровеносного сосуда, 2) первичные
эритробласты, 3 – мезенхимальные клетки, окружающие сосуд.
2. Мазок красного костного мозга. Окраска по Романовскому.
На мазке под большим увеличением найти дифференцирующиеся
клетки эритроцитарного и гранулоцитарного рядов.
Миелобласт – крупная клетка с округлым ядром, содержащий
дисперсный хроматин, бледно-голубую цитоплазму.
Промиелоцит по внешнему виду напоминает миелобласт, но в
его цитоплазме присутствуют неспецифические азурофильные и
небольшое число специфических гранул.
Миелоцит имеет округлое или овальное ядро. С более конденсированным хроматином, чем хроматин ядра промиелоцита и значительное количество специфической зернистости, благодаря чему
84
можно легко отличить базофилы, эозинофилы и нейтрофильные
миелоциты. Так как нейтрофильная зернистость очень мелкая, цитоплазма у клеток нейтрофильного ряда выглядит очень прозрачной
цитоплазма эозинофилов (ацидофилов) заполнена плотно расположенными розовыми гранулами. Для клеток базофильного ряда характерна крупная темно-фиолетовая зернистость.
У метамиелоцитов меняется форма ядра: оно становится бобовидным, происходит накопление специфической зернистости. Далее
происходит сегментация ядра и формируется зрелый (сегментоядерный) гранулоцит.
Клетки эритроцитарного ряда отличаются от гранулоцитов
меньшими размерами и гомогенной окраской цитоплазмы. Ядра
уменьшаются в размерах, пикнотизируются. Базофильный эритробласт имеет плотное ядро по сравнению с бластом и резко базофильную цитоплазму.
Полихроматофильный эритробласт отличается светлой окраской цитоплазмы серых тонов. Ядро маленькое, с компактным хроматином, расположено эксцентрично.
Оксифильный эритробласт окрашивается в розовый цвет,
очень маленькое темное ядро лежит на периферии клетки.
Мегакариоциты – это крупные клетки, имеют большую площадь цитоплазмы и содержат дольчатые ядра. Цитоплазма окрашивается слабобазофильно.
Зарисовать и обозначить: 1) миелобласт; 2) базофильный эритробласт; 3) полихроматофильный эритробласт; 4) ацидофильный
эритробласт; 5) промиелоцит; 6) нейтрофильный метамиелоцит;
7) нейтрофильный палочкоядерный гранулоцит; 9) сегментоядерный нейтрофильный миелоцит; 10) ацидофильный миелоцит;
11) ацидофильный метамиелоцит; 12) ацидофильный гранулоцит;
13) мегакариоцит; 14) базофильный миелоцит.
Демонстрационные препараты
Клетки в мазках красного костного мозга:
1) миелобласт, 2) базофильный эритробласт, 3) полихроматофильный эритробласт; 4) оксифильный эритробласт; 5) базофильный миелоцит; 6) эозинофильный миелоцит; 7) нейтрофильный
миелоцит; 8) эозинофильный метамиелоцит. Окраска по Романовскому-Гимзе (иммерсия).
85
Электронные микрофотографии
1.
2.
3.
4.
5.
Эритробласты и эритроциты.
Эозинофильный метамиелоцит.
Нейтрофильный метамиелоцит.
Базофильный метамиелоцит.
Мегакариоцит, продуцирующий кровяные пластинки.
Контрольные вопросы
Что такое эмбриональное кроветворение? В какие сроки и в каких органах оно происходит?
1. Расскажите о постэмбриональном кроветворении у человека.
2. Что такое стволовые, полустволовые, унипотентные клетки?
3. Как изменяется характер окраски цитоплазмы и ядер клеток
эритропоэтического ряда по мере созревания эритроцита?
4. В чем заключаются основные процессы дифференцировки
клеток гранулоцитарного ряда в красном костном мозге?
5. Где и как происходит образование Т и В-лимфоцитов?
6. Где формируются моноциты, какие стадии они проходят?
7. Как происходит образование тромбоцитов (кровяных пластинок).
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Н.Н. Мушкабаров и др. Атлас по гистологии, цитологии и
эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Гистология: учебник / под ред. Э.Е. Улумбекова и Ю.А. Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
2. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
4. Албертс Б. Молекулярная биология клетки / Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюис,
М. Рэфф, Дж. Уотсон (Т. 1-3): пер. с англ. – М.: Мир, 1994.
5. Боровая Т.Г., Данилов Р.К. Основы учения о клетке – структурнофункциональной единице тканей // Руководство по гистологии. – СПб.: СпецЛит,
2001.
86
Тема 3
Соединительные ткани
Собственно соединительные ткани
и их специфические виды
Соединительные ткани объединяют неодинаковые по морфологии и выполняемым функциям ткани, но обладающие некоторыми
общими свойствами:
внутреннее расположение в организме;
состоят из клеток и межклеточного вещества;
преобладание межклеточного вещества над клетками;
многообразие клеточных форм;
общий источник происхождения – мезенхима.
Функции соединительных тканей:
трофическая (метаболическая);
опорная;
защитная (механическая, неспецифическая и специфическая иммунологическая);
репаративная (пластическая).
Соединительные ткани подразделяют на:
собственно соединительные ткани и скелетные ткани.
Классификация собственно соединительных тканей:
Собственно соединительные ткани подразделяют на:
волокнистые:
рыхлая и плотная (оформленная и неоформленная);
соединительные ткани со специальными свойствами:
ретикулярная,
жировая,
слизистая,
пигментная;
Наиболее распространенными в организме являются волокнистые соединительные ткани и, особенно, рыхлая волокнистая соединительная ткань, которая входит в состав практически всех органов, образуя строму, слои и прослойки, сопровождая кровеносные
сосуды и нервы.
87
Рыхлая волокнистая соединительная ткань состоит из клеток
и межклеточного вещества, которое в свою очередь состоит из волокон (коллагеновых, эластических, ретикулярных) и аморфного
вещества.
Морфологические особенности, отличающие рыхлую волокнистую соединительную ткань от других разновидностей соединительных тканей:
многообразие клеточных форм (9 клеточных видов);
преобладание в межклеточном веществе аморфного вещества
над волокнами.
Функции рыхлой волокнистой соединительной ткани:
трофическая;
опорная – образование стромы паренхиматозных органов;
защитная – неспецифическая и специфическая (участие в иммунных реакциях) защита;
депо воды, липидов, витаминов, гормонов;
репаративная (пластическая).
Функционально ведущими структурными компонентами рыхлой волокнистой соединительной ткани являются клетки различной
морфологии и функции: фибробласты (семейство фибриллообразующих клеток), макрофаги, тучные клетки (тканевые плазмоциты), плазматические клетки, адипоциты, пигментные клетки, адвентициальные, лейкоциты.
Фибробласты – преобладающая популяция клеток рыхлой волокнистой соединительной ткани. Они неоднородны по степени
зрелости и функциональной специфичности и потому подразделяются на следующие субпопуляции:
малодифференцированные клетки;
дифференцированные или зрелые клетки, или собственно фибробласты;
старые фибробласты – фиброциты, а также специализированные формы фибробластов: миофибробласты; фиброкласты.
Преобладающей формой являются зрелые фибробласты, их
функция – синтез и выделение в межклеточную среду белков – коллагена и эластина, а также гликозоаминогликанов, из которых внеклеточно осуществляется образование различных типов волокон и
аморфного вещества. Следовательно, межклеточное вещество является в основном продуктом деятельности фибробластов, частично –
других клеток, а также плазмы крови.
88
В фибробластах сильно развит синтетический аппарат – зернистая эндоплазматическая сеть и пластинчатый комплекс Гольджи. В
цитоплазме фибробластов много микрофиламентов, которые содержат сократительные белки (актин и миозин). Остальные органеллы развиты умеренно. В фиброцитах зернистая эндоплазматическая сеть и пластинчатый комплекс в значительной степени редуцированы. Функция фиброцитов в том, что они поддерживают межклеточное вещество в определенном структурном состоянии. Для
фиброкластов характерно содержание в цитоплазме большого числа лизосом. Эти клетки способны выделять лизосомальные ферменты в межклеточную среду и с их помощью расщеплять коллагеновые или эластические волокна на фрагменты, а затем фагоцитировать и расщеплять эти фрагменты внутриклеточно. Следовательно,
для фиброкластов характерно (при определенных условиях) осуществление лизиса межклеточного вещества.
Миофибробласты – клетки, сходные морфологически с фибробластами, способны синтезировать коллагеновые и сократительные белки. Клетки встречаются в грануляционной ткани в условиях
раневого процесса и в матке при беременности.
Таким образом, различные формы фибробластов образуют межклеточное вещество соединительной ткани (фибробласты) и разрушают его при определенных условиях (фиброкласты). Благодаря
этим свойствам фибробластов осуществляется одна из функций волокнистой соединительной ткани – репаративная (пластическая).
Макрофаги – клетки, осуществляющие защитную функцию
прежде всего посредством фагоцитоза крупных частиц. Однако фагоцитоз – хотя и важная, но далеко не единственная функция этих
клеток. Макрофаги являются полифункциональными клетками. Образуются макрофаги из моноцитов крови после их выхода из кровеносного русла. Макрофаги характеризуются структурной и функциональной гетерогенностью в зависимости от степени зрелости, от
области локализации, а также от их активации антигенами. Их подразделяют на фиксированные и свободные (подвижные). Макрофаги соединительной ткани являются подвижными или блуждающими
и называются гистиоцитами. Различают также макрофаги серозных
полостей (перитонеальные и плевральные), альвеолярные, макрофаги печени – купферовские клетки, макрофаги центральной нервной системы – глиальные макрофаги, остеокласты (костная
ткань). Все эти разнообразные формы макрофагов объединяются в
89
мононуклеарную фагоцитарную систему (МФС) или макрофагическую систему организма.
По функциональному состоянию макрофаги подразделяются на
резидентные (неактивные) и активированные. Наиболее характерной структурной особенностью макрофагов является выраженный
лизосомальный аппарат, их цитоплазма содержит много лизосом и
фагосом. Особенностью гистиоцитов является также наличие на их
поверхности многочисленных складок, инвагинаций и псевдоподий,
отражающих передвижение клеток или захват ими разнообразных
частиц. В плазмолемме макрофагов содержатся разнообразные рецепторы, с помощью которых они распознают различные, в том
числе антигенные частицы, а также разнообразные биологически
активные вещества.
Защитная функция макрофагов проявляется в разных формах:
неспецифическая защита – защита посредством фагоцитоза экзогенных и эндогенных частиц и их внутриклеточного переваривания;
выделение во внеклеточную среду лизосомальных ферментов и
других веществ: пирогена, интерферона, перекиси водорода, кислорода и других;
специфическая или иммунологическая защита – участие в разнообразных иммунных реакциях.
Фагоцитируя антигенные вещества, выносят на плазмолемму их
активные химические группировки – антигенные детерминанты, а
затем передают их лимфоцитам. Эта функция называется антигенпредставляющей. Посредством ее макрофаги запускают иммунные
реакции, так как установлено, что Т-лимфоциты не способны самостоятельно распознать антигены. Кроме того, активированные макрофаги выделяют некоторые биологически активные вещества –
монокины, которые оказывают регулирующее влияние на различные стороны иммунных реакций. Макрофаги принимают участие в
заключительных стадиях иммунных реакций как гуморального, так
и клеточного иммунитета. В гуморальном иммунитете они фагоцитируют иммунные комплексы антиген-антитело, в клеточном иммунитете под влиянием лимфокинов макрофаги приобретают киллерные свойства и могут разрушать чужеродные, в том числе опухолевые клетки. Таким образом, макрофаги принимают активное
участие в иммунных реакциях. Макрофаги также синтезируют и
выделяют в межклеточную среду около ста различных биологиче90
ски активных веществ, регулирующих деятельность других клеток.
Тканевые базофилы (тучные клетки, лаброциты) являются истинными клетками рыхлой волокнистой соединительной ткани.
Функция этих клеток заключается в регуляции тканевого гомеостаза, то есть в поддержании структурного, биохимического и функционального постоянства микроокружения. Это достигается посредством синтеза тканевыми базофилами и последующим выделением в межклеточную среду гликозаминогликанов (гепарина и хондроитинсерных кислот), гистамина, серотонина, хемотаксические
факторы эозинофилов и нейтрофилов и других биологически активных веществ, которые оказывают влияние как на клетки и межклеточное вещество соединительной ткани, так и особенно на микроциркуляторное русло, повышая проницаемость гемокапилляров
усиливают гидратацию межклеточного вещества. Кроме того, продукты тучных клеток оказывают влияние на иммунные процессы, а
также на процессы воспаления и аллергии. Источники образования
тучных клеток пока не установлены, но предполагают, что они
имеют общего предшественника с базофильными лейкоцитами.
Для ультраструктурной организации тканевых базофилов характерно наличие в цитоплазме двух типов гранул:
метахроматических гранул, окрашивающихся основными красителями с изменением цвета окраски;
неспецифических и представляющих собой лизосомы.
При возбуждении тканевых базофилов из них выделяются биологически активные вещества двумя способами:
посредством выделения гранул – дегрануляция;
посредством диффузного выделения через мембрану гистамина,
который усиливает сосудистую проницаемость и вызывает отек,
усиливая тем самым воспалительную реакцию.
Тучные клетки принимают участие в иммунных реакциях. При
попадании в организм некоторых антигенных веществ, плазмоцитами синтезируются иммуноглобулины класса Е, которые затем адсорбируются на цитолемме тучных клеток. При повторном попадании в организм этих же антигенов происходит быстрое развитие
аллергических и анафилактических реакций.
Плазматические клетки (плазмоциты) являются клетками иммунной системы – эффекторными клетками гуморального иммунитета. Образуются плазмоциты из В-лимфоцитов при воздействии на
них антигенных веществ. Большинство их локализуется в органах
91
иммунной системы (лимфоузлах, селезенке, миндалинах, фолликулах), но значительная часть плазмоцитов распределяется в соединительной ткани. Функции плазмоцитов заключаются в синтезе и выделении в межклеточную среду антител – иммуноглобулинов, которые подразделяются на пять классов. В цитоплазме клеток хорошо
развит синтетический и выделительный аппарат. При изучении
плазмоцитов под световым микроскопом при обычной гистологической окраске (гематоксилин-эозин) они имеют округлую или овальную форму, базофильную цитоплазму, эксцентрично расположенное ядро, содержащее глыбки гетерохроматина в виде треугольников, прилежащих изнутри к кариолемме (колесообразное ядро). К
ядру прилежит бледно окрашенный участок цитоплазмы – "светлый
дворик", в котором локализуется комплекс Гольджи и клеточный
центр. Число плазмоцитов отражает интенсивность иммунных реакций.
Жировые клетки (адипоциты) содержатся в рыхлой соединительной ткани в разных количествах, в разных участках тела и в
разных органах. Располагаются они обычно группами вблизи сосудов микроциркуляторного русла. При значительном скоплении они
образуют белую жировую ткань. Адипоциты имеют характерную
морфологию – почти вся цитоплазма заполнена одной жировой каплей, а органеллы и ядро отодвигаются на периферию. При спиртовой фиксации и проводке жир растворяется, и клетка приобретает
форму перстня с печаткой, а скопление жировых клеток в гистологическом препарате имеет ячеистый, сотообразный вид. Выявляются липиды только после формалиновой фиксации гистохимическими методами (судан, осмий).
Функции жировых клеток: депо энергетических ресурсов; депо
воды; депо жирорастворимых витаминов.
Источником образования жировых клеток являются адвентициальные клетки, которые при определенных условиях накапливают
липиды и превращаются в адипоциты.
Пигментные клетки – (пигментоциты, меланоциты) это клетки
отростчатой формы, содержащие в цитоплазме пигментные включения – меланин. Пигментные клетки не являются истинными клетками соединительной ткани, так как, во-первых, они локализуются
не только в соединительной ткани, но и в эпителиальной, а вовторых, они образуются не из мезенхимальных клеток, а из нейробластов нервных гребней. Синтезируя и накапливая в цитоплазме
92
пигмент – меланин (при участии специфических гормонов), пигментоциты выполняют защитную функцию, защиту организма от
избыточного ультрафиолетового излучения.
Адвентициальные клетки – малоспециализированные клетки,
сопровождающие кровеносные сосуды. Имеют вытянутую и уплощенную форму. Цитоплазма слабо базофильна и содержит незначительное число органелл. Предполагают, что они могут дифференцироваться в фибробласты, миобласты и адипоциты.
Перециты – клетки уплощенной отростчатой формы, локализуются в стенке капилляров, в расщеплении базальной мембраны.
Они способствуют передвижению крови в капиллярах.
Лейкоциты – лимфоциты и нейтрофилы. В норме в рыхлой волокнистой соединительной ткани обязательно содержатся в различных количествах клетки крови – лимфоциты и нейтрофилы. При
воспалительных состояниях количество их резко увеличивается
(лимфоцитарная или нейтрофильная инфильтрация). Эти клетки
выполняют защитную функцию.
Межклеточное вещество или матрикс соединительной ткани
состоит из волокон и основного, или аморфного, вещества. Межклеточное вещество образуется путем секреции соединительнотканными клетками, а также из плазмы путем поступления в межклеточные пространства. У человека образование межклеточного вещества
происходит с 1-2-го месяца внутриутробного развития и продолжается в течение всей жизни.
Аморфный компонент межклеточного вещества. Клетки и
волокна соединительной ткани заключены в аморфный компонент
или основное вещество, представляющее собой геле- или золеобразную субстанцию (в зависимости от содержания воды). В состав
компонентов основного вещества входят белки плазмы крови, вода,
неорганические ионы, продукты метаболизма паренхимных клеток,
растворимые предшественники коллагена и эластина, углеводы,
которые представлены полимерными формами, в основном гликозаминогликанами: сульфатированными (хондроитинсерными кислотами, дерматансульфатом, кератансульфатом, гепаринсульфатом); несульфатированными (гиалуроновой кислотой) и их коплексами с белками (протеогликанами, гликопротеинами).
Углеводные компоненты, образуя длинные полимерные цепи,
способны удерживать воду в различном количестве. Количество
воды зависит от качества углеводного компонента. Аморфное ве93
щество обеспечивает транспорт веществ из соединительной ткани к
эпителиальной ткани и обратно, в том числе транспорт веществ из
крови к клеткам и обратно.
Волокнистый компонент межклеточного вещества соединительной ткани представлен волокнами: коллагеновыми; эластическими; ретикулярными. В различных органах соотношение названных волокон не одинаково. В рыхлой соединительной волокнистой
ткани преобладают коллагеновые волокна.
Коллагеновые (клей-дающие) волокна имеют белый цвет и различную толщину (от 1-3 до 10 и более мкм). Они обладают высокой
прочностью и малой растяжимостью, не ветвятся, при помещении в
воду набухают, при нахождении в кислотах и щелочах увеличиваются в объеме и укорачиваются на 30 %. Каждое волокно состоит
из двух химических компонентов:
фибриллярного белка коллагена;
углеводного компонента: гликозаминогликанов и протеогликанов.
Оба эти компонента синтезируются фибробластами и выделяются во внеклеточную среду, где и осуществляется их сборка и построение волокна.
В структурной организации коллагенового волокна выделяют
пять уровней. Первый (полипептидный) уровень представлен полипептидными цепочками, состоящих из трех аминокислот: пролина,
глицина, лизина.
Второй (молекулярный) уровень представлен молекулой белка
коллагена (длина 280 нм, ширина 1,4 нм), состоящей из трех полипептидных цепочек, закрученных в спираль. Третий уровень – протофибриллы (толщиной до 10 нм), состоящие из нескольких продольно расположенных молекул коллагена, соединенных между
собой водородными связями. Четвертый уровень – микрофибриллы
(толщиной от 11-12 нм и более), состоящие из 5-6 протофибрилл,
связанных боковыми цепями. Пятый уровень – фибрилла или коллагеновое волокно (толщина 1-10 мкм), состоящие из нескольких
микрофибрилл (в зависимости от толщины), связанных гликозаминогликанами и протеогликанами.
Коллагеновые волокна имеют поперечную исчерченность, обусловленную как расположением цепей в молекуле коллагена, так и
расположением аминокислот в полипептидных цепях. Коллагеновые волокна с помощью углеводных компонентов соединяются в
пучки толщиной до 150 нм. В зависимости от порядка расположе94
ния аминокислот в полипептидных цепочках, от степени их гидроксилирования и от качества углеводного компонента различают 14
типов белка коллагена, из которых хорошо изучены пять типов. Эти
разновидности белка коллагена входят не только в состав коллагеновых волокон, но и в состав базальных мембран эпителиальных
тканей, хрящевых тканей, стекловидного тела и других структур.
При развитии некоторых патологических процессов происходит
распад коллагена и поступление его в кровь. В плазме крови биохимически определяется тип коллагена, а следовательно определяется и предположительная область распада и его интенсивность.
Эластические волокна характеризуются высокой эластичностью, то есть способностью растягиваться и сокращаться, но незначительной прочностью, устойчивы к кислотам и щелочам, при погружении в воду не набухают. Эластические волокна тоньше коллагеновых (1-2 мкм), не имеют поперечной исчерченности, по ходу
разветвляются и анастомозируют друг с другом, образуя часто эластическую сеть.
Химический состав: белок-эластин; гликопротеины. Оба компонента синтезируются и выделяются фибробластами, а в стенке
сосудов – гладкомышечными клетками. Белок эластин отличается
от белка коллагена как составом аминокислот, так и их гидроксилированностью.
Структурно эластическое волокно организовано следующим образом: центральная часть волокна представлена аморфным компонентом из молекул эластина, периферическая часть представлена
мелкофибриллярной сетью. Соотношение аморфного и фибриллярного компонента в эластических волокнах может быть различным.
В большинстве волокон преобладает аморфный компонент. При
равенстве аморфного и фибриллярного компонентов волокна называются элауниновыми. Встречаются также эластические волокна –
окситалановые, состоящие только из фибриллярного компонента.
Локализуются эластические волокна прежде всего в тех органах,
которые постоянно изменяют свой объем (в легких, сосудах, аорте,
связки и другие).
Ретикулярные волокна по своему химическому составу близки к коллагеновым, так как они состоят из белка коллагена (III типа)
и углеводного компонента. Ретикулярные волокна тоньше коллагеновых, имеют слабовыраженную поперечную исчерченность. Разветвляясь и анастомозируя, они образуют мелкопетлистые сети, от95
куда и происходит их название. В ретикулярных волокнах, в отличие от коллагеновых, более выражен углеводный компонент, который хорошо выявляется солями азотнокислого серебра, и потому
эти волокна еще называются аргирофильными. Следует помнить
однако, что аргирофильными свойствами обладают и незрелые коллагеновые волокна, состоящие из белка проколлагена. По своим
физическим свойствам ретикулярные волокна занимают промежуточное положение между коллагеновыми и эластическими волокнами. Образуются они за счет деятельности не фибробластов, а ретикулярных клеток. Локализуются в основном в кроветворных органах, участвуя в образовании их строма.
Плотная волокнистая соединительная ткань отличается от
рыхлой преобладанием в межклеточном веществе волокнистого
компонента над аморфным. В зависимости от характера расположения волокон плотная волокнистая соединительная ткань подразделяется на: оформленную – волокна располагаются упорядоченно, то
есть обычно параллельно друг другу; и неоформленную – волокна
расположены неупорядоченно.
Плотная оформленная соединительная ткань представлена в
организме в виде сухожилий, связок, фиброзных мембран. Плотная
волокнистая соединительная неоформленная ткань образует сетчатый слой дермы кожи. Помимо содержания большого числа волокон, плотная волокнистая соединительная ткань характеризуется
бедностью клеточных элементов, которые представлены в основном
фиброцитами.
Сухожилие состоит из плотной оформленной соединительной
ткани, но содержит также и рыхлую волокнистую соединительную
ткань, образующую прослойки. На продольном срезе сухожилия
видно, что оно состоит из параллельно расположенных коллагеновых волокон, образующих пучки 1, 2, 3 и возможно 4 порядков.
Пучки 1 порядка, наиболее тонкие, отделены друг от друга фиброцитами. Пучки 2 порядка состоят из нескольких пучков 1 порядка,
окруженных по периферии прослойкой рыхлой волокнистой соединительной ткани, составляющей эндотеноний. Пучки 3 порядка состоят из пучков 2 порядка и окружены более выраженными прослойками рыхлой соединительной ткани – перитенонием. Все сухожилие окружено по периферии эпитенонием. В прослойках рыхлой волокнистой соединительной ткани проходят сосуды и нервы,
обеспечивающие трофику и иннервацию сухожилия.
96
Соединительные ткани со специальными свойствами
Ретикулярная ткань состоит из отросчатых ретикулярных клеток и ретикулярных волокон. Эта ткань образует строму всех кроветворных органов (за исключением тимуса) и, помимо опорной
функции, выполняет и другие: обеспечивает трофику гемопоэтических клеток, влияет на направление их дифференцировки в процессе кроветворения и иммуногенеза, осуществляет фагоцитоз антигенных веществ и представление антигенных детерминант иммунокомпетентным клеткам.
Жировая ткань состоит из скопления жировых клеток и подразделяется на две разновидности: белую и бурую жировую ткани.
Белая жировая ткань располагается под кожей, на ягодицах и
бедрах, в сальниках, брыжейке и неодинаково выражена у разных
субъектов и на протяжении онтогенеза. Она состоит из скопления
типичных жировых клеток – адипоцитов. Группы жировых клеток
образуют дольки жировой ткани, между которыми проходят тонкие
прослойки соединительной ткани, содержащие сосуды и нервы. В
жировых клетках активно протекают обменные процессы жирных
кислот, углеводов и образование жира из углеводов. При распаде
жиров высвобождается большое количество воды и выделяется
энергия. В области орбит глаз, в коже ладоней и подошв жировая
ткань теряет небольшое количество липидов во время продолжительного голодания. Здесь жировая ткань играет механическую, а
не обменную роль.
Бурая жировая ткань встречается у новорожденных детей.
Она локализуется только в определенных местах: за грудиной, около
лопаток, на шее, вдоль позвоночника. Бурая жировая ткань состоит
из скопления бурых адипоцитов, густо оплетенных гемокапиллярами. В цитоплазме бурых жировых клеток содержится большое количество мелких липосом, равномерно распределенных по всей цитоплазме. Ядро расположено в центре клетки. В цитоплазме содержится также большое число митохондрий, содержащих цитохромы,
которые и придают ей бурый цвет. Окислительные процессы в бурых жировых клетках протекают в 20 раз интенсивнее, чем в белых.
При этом энергия, образующаяся в результате окисления липидов,
выделяется в виде тепла. Поэтому основная функция бурой жировой ткани заключается в теплообразовании, которое особенно интенсивно протекает при понижении температуры окружающей среды.
Слизистая соединительная ткань встречается только в эм97
бриональном периоде в провизорных органах, прежде всего в составе пупочного канатика. Она состоит в основном из межклеточного вещества, в котором локализуются фибробластоподобные
клетки, синтезирующие муцины (слизь). Аморфное вещество содержит в большом количестве гиалуроновую кислоту, которая связывает большое количество молекул воды. На поздних стадиях эмбрионального развития в межклеточном веществе появляются тонкие коллагеновые волокна. Содержанием большого количества воды в аморфном веществе обеспечивается упругость (тургор), которая препятствует сдавлению сосудов в пупочном канатике и нарушению плацентарного кровообращения.
Пигментная соединительная ткань представляет собой участки ткани, в которых содержится скопление меланоцитов: область
сосков, мошонки и анального отверстия, сосудистая оболочка глазного яблока, родимые пятна. Значение скопления в этих участках
меланоцитов остается не вполне выясненным. В составе радужки
глазного яблока меланоциты препятствуют прохождению света через ее ткани.
Цели занятия
Научиться:
1. Определять разновидности соединительных тканей под световым микроскопом.
2. Определять структурные компоненты (клетки и неклеточные
структуры) в различных видах соединительной ткани под световым
и электронным микроскопам.
3. Объяснять роль соединительной ткани в поддержании постоянства внутренней среды организма и выполняемые ею функции –
трофическую, механическую, защитную, пластическую.
4. Объяснять функции клеток соединительной ткани с учетом их
ультрамикроскопического строения и цитохимической характеристики.
5. Изучить строение коллагеновых и эластических волокон.
Задачи занятия
1. Изучить основные морфологические характеристики волокнистых соединительных тканей различных видов.
2. Изучить строение коллагеновых, эластических и ретикулярных волокон.
3. Изучить микроскопическое и ультрамикроскопическое строение фибробластов, макрофагов, тучных, плазмоцитов и других кле98
точных элементов соединительной ткани. Ознакомиться с их реакцией на повреждение и внедрение инородного тела, с процессами
воспаления и регенерации.
4. На препаратах рыхлой соединительной ткани и плотной соединительной ткани разобраться в морфологических признаках, позволяющих отличить плотную волокнистую соединительную от
рыхлой и плотную оформленную соединительную ткань от плотной
неоформленной.
Необходимый исходный уровень знаний
1. Общая морфофункциональная характеристика тканей внутренней среды.
2. Принципы классификации соединительных тканей.
3. Клеточные элементы рыхлой волокнистой соединительной
ткани и их функциональное значение.
4. Разновидности волокон соединительной ткани, их функциональное значение и формирование.
5. Химический состав, функциональное значение и происхождение аморфного вещества.
6. Локализация в организме различных видов соединительных
тканей.
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Рыхлая волокнистая неоформленная соединительная
ткань – пленочный препарат подкожной соединительной ткани.
Окраска железным гематоксилином. На малом увеличении микроскопа следует выбрать наиболее прозрачный участок препарата,
затем рассмотреть препарат на большом увеличении. На фоне прозрачного аморфного вещества видны клетки и волокна: толстые,
слегка извитые – коллагеновые и тонкие прямые, разветвленные
эластические. Основные клетки волокнистой соединительной ткани
– фибробласты и макрофаги. Фибробласты характеризуются отросчатой формой и овальным ядром. Макрофаги отличаются от фибробластов более мелкими и темными ядрами округлой или слегка
вдавленной формы, более темной вакуолизированной цитоплазмой
с четко очерченным неправильным контуром. На препаратах встречаются также лейкоциты, особенно часто – лимфоциты с очень
99
плотным маленьким ядром и минимальным количеством цитоплазмы, а также гранулоциты, ядро которых у крыс может иметь кольцевидную форму. Тучные клетки располагаются по ходу мелких
сосудов. Их можно отличить по крупным размерам, округлой или
овальной форме и зернистой цитоплазме.
Зарисовать и обозначить: 1) коллагеновые волокна; 2) эластические волокна; 3) фибробласт; 4) фиброцит; 5) макрофаг; 6) лимфоциты; 7) гранулоцит.
2. Плотная неоформленная волокнистая соединительная
ткань – сетчатый слой кожи пальца человека. Окраска гематоксилином и эозином. На малом увеличении под многослойным плоским ороговевающим эпителием виден тонкий слой рыхлой неоформленной волокнистой соединительной ткани – сосочковый
слой, характеризующийся обилием клеток. Под сосочковым слоем
располагается плотная неоформленная волокнистая соединительная
ткань сетчатого слоя, в котором преобладают толстые коллагеновые
пучки, идущие в различных направлениях, а число клеток значительно меньше, чем в предыдущем слое. Клетки в этом слое – главным образом фибробласты и макрофаги, которые невозможно дифференцировать между собой даже при большом увеличении.
На большом увеличении зарисовать и обозначить: 1) пучки толстых коллагеновых волокон, идущих в различных направлениях;
2) ядра клеток соединительной ткани.
3. Плотная оформленная коллагеновая волокнистая соединительная ткань – сухожилие в продольном разрезе. При малом
увеличении на продольном срезе сухожилия видно, что оно состоит
из параллельно расположенных тонких коллагеновых волокон, образующих пучки I порядка. Между сухожильными волокнами расположены высокодифференцированные фибробласты – сухожильные клетки (тендиноциты). Несколько пучков I порядка, окруженные по периферии прослойкой рыхлой волокнистой соединительной тканью – эндотенонием, образуют пучки II порядка. Для последнего характерно обилие ядер соединительнотканных клеток
(цитоплазма клеток не видна) и наличие мелких кровеносных сосудов.
На малом увеличении зарисовать и обозначить: 1) сухожильные
волокна; 2) сухожильный пучок; 3) эндотеноний; 4) сухожильные
клетки – тендиноциты.
4. Эластоволокнистая связка быка. Окраска пикрофуксином и
гематоксилином. На большом увеличении видны толстые эластиче100
ские волокна желтого или оранжевого цвета. Между ними располагаются тонкие розовые коллагеновые волокна и плотные продолговатые ядра фиброцитов (цитоплазма фиброцитов видна плохо).
Зарисовать и обозначить: 1) эластические волокна; 2) коллагеновые волокна; 3) фиброциты.
5. Ретикулярная ткань лимфатического узла. Окраска гематоксилином и эозином. При малом увеличении микроскопа в центре
препарата найти более светлый участок. На большом увеличении
видны клетки отросчатой формы с большим, бледно окрашивающимся ядром и розовой цитоплазмой (ретикулярные клетки) и среди них – клетки с маленьким плотным ядром и узким ободком базофильной цитоплазмы (лимфоциты),
Зарисовать и обозначить: 1) ретикулярные клетки; 2) лимфоциты.
6. Белая жировая ткань сальника. Окраска судан III –
гематоксилином. Па малом увеличении найти оранжевые скопления жировых клеток, располагающихся по ходу кровеносных сосудов, имеющих вид голубоватых тяжей. При большом увеличении
рассмотреть строение однокапельных адипоцитов. Так как препарат
тотальный, т.е. представляет собой взятый целиком кусочек сальника, в тех участках, где клетки накладываются друг на друга, рассмотреть их морфологию трудно. Поэтому на краю скопления адипоцитов трудно найти клетки, лежащие в один слой. Почти вся
клетка заполнена одной большой оранжевой каплей жира. Бледно
окрашивающаяся цитоплазма образует тонкий ободок на периферии. В этом ободке располагается и уплощенное бледно-голубое ядро.
Зарисовать и обозначить: 1) кровеносный сосуд; 2) одпокапельную жировую клетку и в ней: а) каплю жира; б) ядро; в) цитоплазму.
Демонстрационные препараты
1. Плотная оформленная коллагеновая (волокнистая) соединительная ткань – сухожилие в поперечном разрезе. Окраска
гематоксилином и эозином. Препарат следует изучать на малом
увеличении с сильно опущенным конденсором. Видны те же структуры, что и на препарате, но в поперечном разрезе. Можно видеть,
что эндотеноний окружает сухожильные пучки, а сухожильные
клетки, лежащие между сухожильными волокнами, имеют звездчатую форму. Обозначения те же, что и на предыдущем препарате.
2. Тучные клетки (тканевые базофилы) в рыхлой волокнистой
соединительной ткани. Окраска основным коричневым по Шубичу.
3. Плазмоциты в лимфатическом узле. Окраска метиловым зеленым и пиронином.
101
Изучить электроннограммы в электронном атласе Кузнецов
С.Л. и др. «Атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии»
1. Фибробласта.
2. Макрофага.
3. Плазматической клетки.
4. Тучной клетки (тканевого базофила).
Контрольные вопросы
1. Перечислите основные компоненты межклеточного вещества
волокнистой соединительной ткани.
2. Назовите химический состав аморфного вещества и волокон
соединительной ткани.
3. Перечислите известные вам типы коллагена и приведите
примеры их локализации.
4. Объясните разницу в структурной организации рыхлой и
плотной волокнистой соединительной ткани, связав структурные
особенности с функцией.
5. Какой вид специальной соединительной ткани образует строму органов кроветворения (лимфатические узлы, селезенка, красный
костный мозг) и создает микроокружение для развивающихся клеток?
6. Перечислите клеточные элементы соединительной ткани и
крови, которые принимают участие в защитных реакциях организма.
7. Какое функциональное значение имеют фибробласты, какие
органеллы в них хорошо развиты?
8. Каково функциональное значение макрофага, какие органеллы обеспечивают выполнение его функции, каков источник развития
макрофагов?
9. Укажите основные цитологические особенности тучной клетки
и химический состав ее гранул.
10. Назовите характерные черты строения плазматической клетки, объясните причину базофилии ее цитоплазмы, функцию и источник развития.
11. Назовите клетки соединительной ткани, располагающиеся в
стенке мелких кровеносных сосудов (капилляров, венул).
12. Объясните структурные и функциональные различия белой и
бурой жировой ткани.
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Н.Н. Мушкабаров и др. Атлас по гистологии, цитологии и
эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
102
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Гистология: учебник / под ред. Э.Е. Улумбекова и Ю.А. Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
2. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
4. Албертс Б. Молекулярная биология клетки / Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюис,
М. Рэфф, Дж. Уотсон (Т. 1-3): пер. с англ. – М.: Мир, 1994.
5. Боровая Т.Г. Основы учения о клетке – структурно-функциональной единице
тканей / Т.Г. Боровая, Р.К. Данилов // Руководство по гистологии. – СПб.: СпецЛит, 2001.
Хрящевые ткани
Хрящевые ткани относятся к скелетным соединительным тканям, выполняющим опорную, защитную и механическую функции,
а также принимающие участие в обмене минеральных веществ в
организме.
Хрящевая ткань состоит из:
клеток;
хондроцитов;
хондробластов;
плотного межклеточного вещества, состоящего из:
аморфного компонента;
волокнистого компонента.
Хондробласты располагаются одиночно по периферии хрящевой ткани. Представляют собой вытянутые уплощенные клетки с
базофильной цитоплазмой, содержащей хорошо развитую зернистую эндоплазматическую сеть и аппарат Гольджи. Эти клетки синтезируют компоненты межклеточного вещества, выделяют их в
межклеточную среду и постепенно дифференцируются в дефинитивные клетки хрящевой ткани – хондроциты. Хондробласты обладают способностью митотического деления. В надхрящнице, окружающей хрящевую ткань, содержатся неактивные, малодифференцированные формы хондробластов, которые при определенных
условиях дифференцируются в хондробласты, синтезирующие межклеточное вещество, а затем и в хондроциты.
103
Хондроциты по степени зрелости, по морфологии и функции
подразделяются на клетки I, II и III типа. Все разновидности хондроцитов локализуются в более глубоких слоях хрящевой ткани в
особых полостях – лакунах. Молодые хондроциты (I типа) митотически делятся, однако дочерние клетки оказываются в одной лакуне
и образуют изогенную группу. Изогенная группа является общей
структурно-функциональной единицей хрящевой ткани. Расположение хондроцитов в изогенных группах в разных хрящевых тканях
не одинаково.
Межклеточное вещество хрящевой ткани состоит из:
волокнистого компонента (коллагеновых или эластических волокон);
аморфного вещества, в котором содержатся главным образом
сульфатированные гликозаминогликаны (прежде всего хондроитинсерные кислоты), а также протеогликаны. Гликозаминогликаны связывают большое количество воды и обусловливают плотность межклеточного вещества. Кроме того, в аморфном веществе содержится
значительное количество минеральных веществ, не образующих
кристаллы.
Сосуды в хрящевой ткани в норме отсутствуют.
В зависимости от строения межклеточного вещества хрящевые
ткани подразделяются на:
гиалиновую;
эластическую;
волокнистую хрящевую ткань.
Гиалиновая хрящевая ткань характеризуется наличием в межклеточном веществе только коллагеновых волокон. При этом коэффициент преломления волокон и аморфного вещества одинаков, и
потому на гистологических препаратах волокна в межклеточном
веществе не видны. Этим же объясняется определенная прозрачность хрящей, состоящих из гиалиновой хрящевой ткани. Хондроциты в изогенных группах гиалиновой хрящевой ткани располагаются в виде розеток. По физическим свойствам гиалиновая хрящевая ткань характеризуется прозрачностью, плотностью, упругостью
и малой эластичностью. В организме человека гиалиновая хрящевая
ткань широко распространена и входит в состав:
крупных хрящей гортани (щитовидный и перстневидный);
трахеи и крупных бронхов;
составляет хрящевые части ребер;
104
покрывает суставные поверхности костей.
Кроме того, многие кости организма в процессе своего развития
проходят через стадию гиалинового хряща.
Эластическая хрящевая ткань характеризуется наличием в
межклеточном веществе как коллагеновых, так и эластических волокон. При этом коэффициент преломления эластических волокон
отличается от преломления аморфного вещества, и потому эластические волокна хорошо видны в гистологических препаратах. Хондроциты в изогенных группах в эластической ткани располагаются
в виде столбиков или колонок. По физическим свойствам эластическая хрящевая ткань непрозрачна, эластична, менее плотная и менее
прозрачная, чем гиалиновая хрящевая ткань. Она входит в состав
эластических хрящей:
ушной раковины и хрящевой части наружного слухового прохода;
хрящей наружного носа;
мелких хрящей гортани и средних бронхов;
а также составляет основу надгортанника.
Волокнистая хрящевая ткань характеризуется содержанием в
межклеточном веществе мощных пучков из параллельно расположенных коллагеновых волокон. При этом хондроциты располагаются между пучками волокон в виде цепочек. По физическим свойствам характеризуются высокой прочностью. В организме встречаются лишь в ограниченных местах:
составляют часть межпозвоночных дисков (фиброзное кольцо);
также локализуются в местах прикрепления связок и сухожилий к гиалиновым хрящам.
В этих случаях четко прослеживается постепенный переход
фиброцитов соединительной ткани в хондроциты хрящевой ткани.
Различают следующие два понятия, которые нельзя путать:
хрящевая ткань и хрящ.
Хрящевая ткань – это разновидность соединительной ткани,
строение которой изложено выше.
Хрящ – это анатомический орган, который состоит из хрящевой
ткани и надхрящницы. Надхрящница покрывает хрящевую ткань
снаружи (за исключением хрящевой ткани суставных поверхностей)
и состоит из волокнистой соединительной ткани.
В надхрящнице выделяют два слоя:
наружный – фиброзный;
105
внутренний – клеточный или камбиальный (ростковый), состоит
из прехондробластов и хондроцитов.
Во внутреннем слое локализуются малодифференцированные
клетки – прехондробласты и неактивные хондробласты, которые в
процессе эмбрионального и регенерационного гистогенеза превращаются вначале в хондробласты, а затем – в хондроциты. В фиброзном слое располагается сеть кровеносных сосудов. Следовательно, надхрящница как составная часть хряща выполняет следующие
функции:
обеспечивает трофикой бессосудистую хрящевую ткань;
защищает хрящевую ткань;
обеспечивает регенерацию хрящевой ткани при ее повреждении.
Трофика гиалиновой хрящевой ткани суставных поверхностей
обеспечивается синовиальной жидкостью суставов, а также из сосудов костной ткани.
Развитие хрящевой ткани и хрящей (хондрогистогенез) осуществляется из мезенхимы. Вначале мезенхимные клетки в местах закладки хрящевой ткани усиленно пролиферируют, округляются и
образуют очаговые скопления клеток – хондрогенные островки. Затем эти округленные клетки дифференцируются в хондробласты,
синтезируют и выделяют в межклеточную среду фибриллярные
белки. Затем хондробласты дифференцируются в хондроциты I типа, которые синтезируют и выделяют не только белки, но и гликозоаминогликаны и протеогликаны, то есть формируют межклеточное вещество. Следующей стадией развития хрящевой ткани является стадия дифференцировки хондроцитов, при этом появляются
хондроциты II, III типа и формируются лакуны. Из мезенхимы, окружающей хрящевые островки, формируется надхрящница.
В процессе развития хряща отмечается два вида роста хряща:
интерстициальный рост – за счет размножения хондроцитов и
выделения ими межклеточного вещества;
оппозиционный рост – за счет деятельности хондробластов
надхрящницы и наложения хрящевой ткани по периферии хряща.
Возрастные изменения в большей степени отмечаются в гиалиновой хрящевой ткани. В пожилом и старческом возрасте в глубоких слоях гиалинового хряща отмечается отложение солей кальция
(омеление хряща), прорастание в эту область сосудов, а затем замещение обызвествленной хрящевой ткани костной тканью – оссификация. Эластическая хрящевая ткань не подвергается обызвеств106
лению и окостенению, однако эластичность хрящей в пожилом возрасте также снижается.
Цель занятия
Изучить классификацию, развитие, строение и гистофизиологию
хрящевых тканей.
Задачи занятия
1. Научиться определять разновидности хрящевых тканей по
структуре межклеточного вещества и знать их гистофункциональные особенности.
2. Разобраться в основных этапах гистогенеза и регенерации
хрящевой ткани.
3. Изучить микроскопическое и ультрамикроскопическое строение и функцию клеток хрящевой ткани.
Необходимый исходный уровень знаний
1. Основные морфофункциональные признаки скелетных тканей.
2. Источники развития хрящевых тканей. Хондрогенез.
3. Классификация и строение хрящевых тканей.
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Гиалиновый хрящ. Окраска гематоксилином и эозином. На
малом увеличении найти надхрящницу, состоящую из соединительной ткани. В надхрящнице можно увидеть волокнистый слой с кровеносными сосудами и под ним в хондрогенном слое – хондробласты. Под надхрящницей располагаются молодые хрящевые клетки,
имеющие веретеновидную форму, длинная ось клетки направлена
вдоль поверхности хряща. В более глубоких слоях хондроциты округляются, лежат вместе по 2-4 клетки, образуя изогенные группы.
В месте расположения изогенных групп и вокруг них межклеточное
вещество резко базофильно (окрашено в фиолетовый цвет) – это
территориальный матрикс клеток, интертерриториальный матрикс
слабобазофилен (бледнофиолетового цвета).
Зарисовать и обозначить: надхрящницу; хондробласты; молодые хондроциты; изогенные группы хонроцитов; территориальный
матрикс; интерторриальный матрикс.
2. Эластический хрящ. Окраска орсеином. При малом увеличении можно убедиться, что общий план строения эластического
хряща такой же, как гиалинового. На большом увеличении изучить
107
надхрящницу, хондробласты и хондроциты, изогенные группы, в
которых хондроциты располагаются на этом препарате столбиками.
Территориальный матрикс клеток не выявляется. В межклеточном
веществе видны эластические волокна красно-коричневого цвета.
Зарисовать и обозначить: надхрящницу; хондробласт; молодой
хондроцит; изогенную группу хондроцитов; эластические волокна.
3. Волокнистый хрящ. Окраска гематоксилином и эозином. На
малом увеличении видно, что на препарате имеется как участок
гиалинового, так и волокнистого хряща. В гиалиновом хряще коллагеновые волокна не видны, хондроциты образуют изогенные
группы, окруженные территориальным матриксом. В волокнистом
хряще видны пучки коллагеновьгх волокон и цепочки хондроцитов
между ними.
Зарисовать и обозначить: 1) волокнистый хрящ и в нем: а) пучки коллагеновых волокон матрикса: б) хондроциты; 2) гиалиновый
хрящ и в нем: а) изогенные группы клеток; б) территориальный матрикс.
Демонстрационные препараты
1. Гликозаминогликаны в гиалиновом хряще. Окраска альциановым синим в сочетании с ШИК-реакцией. Найти при малом
увеличении:
1 – скопления хондроцитов (изогенные группы клеток);
2 – участки межклеточного вещества, прилежащие к изогенным
группам и окрашенные в сине-зеленый цвет, что указывает на содержание в нем преимущественно гликозаминогликанов;
3 – межтерриториальные пространства межклеточного вещества
(между хондриновыми шарами), окрашенные в малиново-красный
цвет, что свидетельствует о содержании гликопротеинов.
Электронные микрофотографии
Клетки и волокна матрикса гиалинового хряща (Гистология, цитология и эмбриология: атлас / под ред. О.В. Волковой, Ю.К. Елецкого, 1996. С. 78, рис. 2.36).
Таблицы и схемы
Строение хрящевых тканей (рис. 23, А-Д).
108
Контрольные вопросы
1. Из какого источника развивается хрящевая ткань?
2. Расскажите о процессах хондрогенеза.
3. Каковы функции надхрящницы?
4. Дайте общую характеристику хрящевой ткани. Расскажите о ее
строении и функциональном значении.
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Н.Н. Мушкабаров и др. Атлас по гистологии, цитологии и
эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
2. Гистология. Учебник./Под ред. Э.Е.Улумбекова и Ю.А.Челышева. – М.:
«ГЭОТАР-Медиа», 2006.
3. Данилов Р.К., Клишов А.А. Гистология. – СПб.: ВМедА, 1995.
4. Заварзин А.А. основы сравнительной гистологии. – Л.: Изд. ЛГУ, 1985
Костные ткани
Функции костных тканей:
опорная – образует костный осевой скелет, скелет конечностей,
определяет форму тела;
защитная – предохраняет органы, расположенные в черепе,
грудной и тазовой области;
участие в минеральном обмене организма – депо кальция и фосфора, содержит 99% запаса кальция в организме;
красный костный мозг является местом образования форменных
элементов крови;
участие в жировом обмене за счет накопления в полостях трубчатых костей большого количества жира.
109
Классификация костных тканей
Различают две разновидности костных тканей:
ретикулофиброзную (грубоволокнистую);
пластинчатую ( компактную и губчатую).
Строение костной ткани. Костная ткань состоит из клеток остеобластов, остеоцитов, остеокластов и обызвествленного межклеточного вещества (матрикса), построенного из коллагеновых
волокон, погруженных в аморфное вещество. На минеральные компоненты приходится 70% массы кости, на органическое – около
30%. Такое сочетание органических и минеральных веществ придает кости большую прочность.
В процессе гистогенеза костной ткани формируется два дифферона клеток:
1 дифферон – остеогенные клетки – предшественницы (стволовая полипотентная клетка) – остеобласты – остеоциты;
2 дифферон – стволовая – полустволовая – унипотентная – монобласт – промоноцит – моноцит – остеокласт.
Остеогенные клетки предшественницы – малодифференцированные клетки мезенхимного происхождения. Они отростчатой
формы с крупным светлым ядром. Они многочистенны у плода в
период развития костной ткани. У взрослых они мелкие веретеновидной формы со слабо развитыми органеллами. Встречаются в соединительной ткани и могут находиться в крови. Превращение их в
остеобласты происходит под влиянием многих факторов и может
произойти в необычных местах (почки, щитовидная железа, стенка
кровеносных сосудов и др.). Такой процесс образования костной
ткани называется эктопическим.
Остеобласты – продуцируют все компоненты межклеточного
вещества костной ткани, принимают участие в обызвествлении, регулируют поток кальция и фосфора в костную ткань из крови и обратно. Различают две формы остеобластов: активные и неактивные.
Активные фибробласты – кубической или полигональной формы, отростками связаны с другими клетками костной ткани. Ядро
округлое с крупным ядрышком, цитоплазма базофильная, в ней хорошо развит синтетический аппарат, многочисленны митохондрии,
пузырьки, на поверхности клеток содержатся микроворсинки. Клетки синтезируют коллагеновые белки (90% от всех – коллаген I типа), гликопротеины, протеогликаны, цитокины, различные факторы
роста, фосфопротеины, ферменты (щелочная фосфатаза, коллагеназа).
110
Межклеточное вещество подвергается обызвествлению. Минерализация органического матрикса осуществляется двумя путями:
1 путь – отложением кристаллов гидроксиаппатита из внеклеточной жидкости вдоль фибрилл коллагена
2 секрецией особых матричных пузырьков остеобластами.
Мембранные пузырьки, образующиеся в цитоплазме клеток, содержат высокие концентрации фосфата кальция и щелочной фосфатазы, а также другие мембранные ферменты и липиды. Пузырьки, выделенные в межклеточное вещество, разрушаются и служат очагами, вокруг которых формируются первые кристаллы гидроксиаппатита, в дальнейшем очаги минерализации растут, сливаются друг с
другом, превращая органическое вещество (остеоид) в зрелый костный матрикс.
При минерализации 90-95% кальция включается в коллагеновые
волокна, а 5-10% находятся в остальной части матрикса. Деятельность остеобластов регулируется гормонами (паратгормоном, глюкокортикоидами, эндрогенами и эстрогенами, кальцитонином, тиреоидными, гормонами роста, инсулином), витамином D и другими
биологически активными веществами. При угнетении процесса минерализации происходит размягчение костной ткани – остеомаляция. В период роста организма аналогичное нарушение может развиться при рахите – заболевании, вызванном недостатком витамина
D.
Кальций в кристаллах гидроксиаппатита может замещаться другими элементами. Наиболее опасно его замещение радиоактивным
стронцием, плутонием и другими продуктами расщепления урана,
которые могут попасть во внешнюю среду при ее радиоактивном
заражении. Включаясь в костную ткань, вызывают сильное внутреннее облучение, поражая костный мозг.
Неактивные остеобласты образуются из активных и в покоящейся костной ткани покрывают 80-95% ее поверхности. Это уплощенные клетки с веретеновидным ядром и редуцированными органеллами, но с рецепторами на мембране к гормонам роста и факторам роста. Между ними и костным матриксом находится эндостальная мембрана – слой неминерализованного матрикса. Она защищает кость от атаки остеокластами. Функция клеток – регуляция
минерального обмена костной ткани и инициация ее перестройки.
Остеоциты – основной тип костной ткани. Размер от 20-55 х 515 мкм. Они образуются из остеобластов после выделения ими ор111
ганического вещества и его минерализации. Клетки уплощенной
формы, отростчатые, ядро большое уплотненное, цитоплазма слабо
базофильна, клетки не способны к делению. Клетки лежат в узких
лакунах с канальцами, стенка которых образована коллагеновыми
фибриллами и узким слоем остеоида. С помощью отростков они
соединяются с соседними клетками щелевыми контактами, благодаря чему между ними происходит обмен ионами и низкомолекулярными веществами. В последующем отростки укорачиваются, и
контакты между клетками исчезают. Функции остеоцитов – поддержание нормального состояния костного матрикса.
Остеокласты это крупные клетки (до 170 мкм), содержат от 3
до 50 ядер. Клетки располагаются в лакунах в области рассасывания
кости. Они образуются при слиянии нескольких моноцитов и способны к перемещению. Цитоплазма около ядра базофильная, а по
периферии оксифильна. В них различают 4 зоны: гафрированную
каемку, светлую, везикулярную и базальную. Гафрированная зона –
это многочисленные выросты цитоплазмы, направленные в сторону
костной ткани. Через выросты из цитоплазмы клетки выделяется
большое количество ионов водорода, что создает и поддерживает в
лакунах кислую среду, необходимую для растворения костного
матрикса. Клетки выделяют протеолитические ферменты, расщепляющие органическую часть матрикса.
Светлая зона остеокласта плотно прилегает к костному матриксу, создавая замкнутое пространство, необходимое для поддержания высокой концентрации ионов водорода и протеолитических
ферментов в лакунах.
Везикулярная зона содержит многочисленные лизосомы, которые выделяются в лакуну.
Базальная зона остеокласта содержит ядра, митохондрии, гранулярную ЭПС, комплекс Гольджи.
Разрушение костной ткани происходит циклически: периоды
высокой активности остеокластов сменяются периодами покоя.
Процессы разрушения сочетаются с активным фагоцитозом и всасыванием в кровь продуктов расщепления костной ткани и включают в себя несколько этапов:
прикрепление остеокластов к резорбируемой поверхности;
закисление лакун ионами водорода;
резорбция минерального компонента;
резорбция органического компонента;
112
удаление продуктов разрушения костной ткани в результате
утечки из лакуны после отделения остеокласта от костной ткани
или при фагоцитозе продуктов остеокластами и их везикулярного
транспорта через базальную часть клетки.
Костный матрикс (межклеточное вещество) – на него приходится 50% сухого веса кости. Он состоит из неорганической части –
50%, органической части – 25% и воды – 25%. Основным элементом неорганической части кости является кальций. Он образует
кристаллы гидроксиаппатита, которые соединяются с молекулами
коллагена через белок остеонектин. В неорганической части кости
содержатся бикарбонаты, цитраты, фосфаты, соли Mg, Na, K.
Органическая часть – коллагеновые белки, из них на коллагены
I и V типа приходится 90-95%, остальные 5-10% – на неколлагеновые белки (остеонектин, остеокальцин, протеогликаны, сиалопротеины, морфогенетические белки, фосфопротеины) и гликозамингликаны (хондроитинсульфат, кератосульфат).
Остеокальцин – участвует в процессе кальцификации матрикса и
служит маркером для оценки активности костной ткани.
Морфогенетические белки – регуляторные белки, индуцируют
эндохондральный остеогенез.
Существует две основных разновидности костной ткани: ретикулофиброзная (грубоволокнистая) и пластинчатая. Они отличаются строением межклеточного вещества. К костной ткани относят также дентин и цемент зуба.
Ретикулофиброзная
(грубоволокнистая)
костная
ткань
встречается в основном у эмбрионов. Во взрослом организме ее
можно обнаружить в местах прикрепления некоторых сухожилий,
связок и в заросших швах черепа. Она характеризуется неупорядоченным расположением волокон в матриксе. Коллагеновые волокна
собраны в пучки и имеют различное направление. Остеоциты лежат
в полостях (лакунах), те и другие – отростчатой формы. Содержание остеоцитов в ней выше, чем в пластинчатой, а в матриксе
больше органического вещества и меньше минерального.
Пластинчатая костная ткань у взрослого образует почти весь
костный скелет (исключая суставные поверхности). Ее минерализованное межклеточное вещество образует костные пластинки толщиной 3-10 мкм. Каждая пластинка содержит параллельно идущие
коллагеновые волокна, которые под углом расположены к волокнам
соседних пластинок. Фибриллы одной пластинки могут продол113
жаться в соседние. Кроме того, костные пластинки пронизаны отдельными фибриллами и волокнами, ориентированными перпендикулярно костным пластинкам. Все это придает большую прочность
пластинчатой костной ткани.
Пластинчатая костная ткань взрослого может быть губчатой и
компактной. Губчатая состоит из костных пластинок, идущих в
различных направлениях, образуя костные балки, перекладины,
трубочки, соответствующие направлению сил деформации. В балках, перекладинах между пластинками в лакунах располагаются
остеоциты. Межтрабекулярные пространства содержат костный
мозг. Поверхность костных трабекул покрыта на большем протяжении слоем покоящихся остеобластов. Этот вид костной ткани характерен для эпифизов трубчатых и плоских костей. Губчатая костная ткань содержит более крупные популяции клеток, подвергается
более выраженным динамическим изменениям и в ней чаще, чем в
компактной костной ткани, возникают патологические изменения.
Пластинчатая компактная костная ткань. Из нее состоит основная часть трубчатых костей, за исключением бугорков. Строение пластинчатой компактной костной ткани обычно рассматривают на примере диафиза трубчатой кости, которая представляет собой целый орган. В кости как в органе различают диафиз, построенный из пластинчатой компактной костной ткани и эпифизы, построенные из губчатой пластинчатой ткани.
На поперечном срезе диафиза трубчатой кости различают следующие слои:
надкостница (периост);
наружный слой общих или генеральных пластин;
слой остеонов;
внутренний слой общих или генеральных пластин;
внутренняя фиброзная пластинка (эндост).
Внутри кости содержатся костный мозг, кровеносные, лимфатические сосуды и нервы.
Надкостница (периост) покрывает снаружи всю кость, за исключением суставных поверхностей. В надкостнице выделяют два
слоя: толстый наружный слой и внутренний. Наружный слой построен из плотной соединительной ткани и содержит коллагеновые
волокна, немногочисленные фиброциты и кровеносные сосуды.
Внутренний слой надкостницы состоит из рыхлой волокнистой соединительной ткани и содержит покоящиеся остеобласты и их
114
предшественники (преостеобласты). Периост связывает кость с окружающими тканями, принимает участие в ее трофике, развитии,
росте и регенерации.
Под надкостницей располагаются наружные генеральные пластинки.
Они не образуют полных колец вокруг кости, а перекрываются
на поверхности следующими слоями пластинок. В наружных генеральных пластинках проходят каналы (Фолькмана), по которым из
надкостницы внутрь кости проходят кровеносные сосуды, нервы, а
также содержатся остеогенные клетки, остеобласты, костные макрофаги – остеокласты. Со стороны надкостницы в компактное вещество входят коллагеновые волокна – прободающие (волокна
Шарпея), которые разветвляются в слое генеральных пластинок,
могут проникать и в средний (остеонный) слой, однако никогда не
входят в пластинки остеона.
Средний остеонный слой (самый обширный) состоит из остеонов
и лежащих между ними вставочных пластинок. На протяжении постнатального онтогенеза постоянно происходит перестройка костной ткани – одни остеоны разрушаются (резорбируются), другие
образуются, и потому всегда между остеонами находятся вставочные пластины – остатки ранее существовавших остеонов.
Остеоны или гаверсовы системы образуют основную массу
компактного вещества и являются его морфофункциональной единицей. Они располагаются продольно по трубчатой кости соответственно силовым и гравитационным линиям и обеспечивают выполнение опорной функции. Остеон – это совокупность 4-20 концентрических костных пластинок, располагающихся вокруг канала
остеона, имеющих вид цилиндров, направленных вдоль длинной
оси кости. Коллагеновые волокна в каждой пластинке проходят параллельно друг другу и под углом к соседним волокнам. Между
пластинками остеона находятся лакуны с остеоцитами. От лакун в
толщу соседних пластинок отходят анастомазирующие костные канальцы, содержащие отростки остеоцитов. В центре остеона расположен канал остеона (гаверсов канал), заполненный рыхлой соединительной тканью с кровеносными сосудами и нервами. Фолькмана
каналы связывают каналы остонов между собой, а также с сосудами
и нервами надкостницы. Снаружи остеон ограничен спайной (цементирующей) линией, отделяющей его от соседних остеонов и
вставочных пластинок. Спайная линия образована преимуществен115
но основным веществом и почти не содержит волокон.
Внутренние общие (генеральные) пластинки образуют самый
внутренний слой компактного вещества кости под эндостом.
Эндост – тонкая оболочка, покрывающая трабекулы в губчатом
веществе, а также выстилающая кость со стороны костного мозга и
гаверсовы каналы компактного вещества Он состоит из слоя неактивных плоских остеогенных клеток, содержит остеокласты.
Гистогенез костной ткани. Развитие костной ткани у эмбриона
происходит двумя путями: 1) непосредственно из мезенхимы (прямой остеогенез); и 2) на месте ранее образованной хрящевой модели
кости (непрямой остеогенез).
Прямой остеогенез. Этим способом образуются плоские кости.
Он начинается на первом месяце эмбриогенеза и включает 3 основные стадии: 1) формирование остеогенного островка; 2) дифференцировка клеток остогенного островка и образование органического
матрикса (остеоида); 3) обызвествление остеоида.
Формирование остеогенного островка. В участках развития будущей кости клетки мезенхимы, активно размножаясь, образуют
плотные скопления, в которые врастают кровеносные сосуды. Клетки округляются; между отростками соседних клеток устанавливаются контакты.
Дифференцировка клеток остеогенного островка и образование
остеоида. Клетки мезенхимы внутри остеогенного островка прекращают делиться и дифференцируются в остеобласты, которые
начинают вырабатывать межклеточное вещество, в котором начинают появляться тонкие коллагеновые волокна. Постепенно коллагеновые волокна образуют первичные костные перекладины, вокруг
которых располагаются остеобласты. Так образуется остеоид.
Обызвествление остеоида обеспечивается остеобластами путем
отложения кристаллов гидроксиапатита вдоль фибрилл коллагена и
секреции матричных пузырьков. Продолжая вырабатывать межклеточное вещество, многие остеобласты замуровываются в нем и превращаются в костные клетки остеоциты.
Такая кость появляется на ранних стадиях эмбриогенеза. Она
состоит из грубоволокнистой костной ткани и называется первичной губчатой костью. Постепенно остеокласты разрушают первичную костную ткань, и на ее месте развивается зрелая пластинчатая
костная ткань. Иногда этот процесс называют 4-й стадией остеогенеза.
116
Развитие пластинчатой костной ткани тесно связано с процессом разрушения отдельных участков кости остеокластами и врастанием кровеносных сосудов в толщу грубоволокнистой костной ткани.
Новые костные пластинки образуются вокруг кровеносных сосудов остеобластами, которые дифференцируются из прилегающей
к сосуду мезенхимы. На такую пластинку накладывается слой новых остеобластов, и возникает новая пластинка. Таким образом,
пластинки накладываются друг на друга, и вокруг сосуда образуется как бы ряд костных цилиндров, вставленных один в другой. Такие структуры и называются остеонами. К моменту завершения
гистогенеза по периферии зачатка кости из окружающей мезенхимы
формируется надкостница.
В дальнейшем кость, образовавшаяся в эмбриональном периоде,
подвергается перестройке (разрушаются первичные остеоны и образуются новые). Такая перестройка костной ткани продолжается
всю жизнь.
Непрямой остеогенез характерен для развития большинства
костей скелета человека (длинные и короткие трубчатые кости, костей таза, позвонки, основания черепа). Начинается это процесс на 2-й
неделе эмбриогенеза и включает стадии: образование хрящевой модели, образование перихондральной костной манжетки, образование эндохондральной кости в диафизе, образование эндохондральной
кости в эпифизах и формирование эпифизарных пластинок роста.
На 2-м месяце эмбригенеза на месте будущей кости из мезенхимы закладывается хрящевой зачаток, который вскоре принимает
форму будущей кости. Построен он из гиалинового хряща, с поверхности покрытого надхрящницей. Зачаток растет как за счет аппозиционного, так и интерстициального роста. Развитие кости начинается с того, что в надхрящнице, прилежащей к средней части
диафиза, появляются остеобласты. Остеобласты образуют грубоволокнистую костную ткань, которая в виде манжетки окружает зачаток. Этот процесс получил название перихондрального окостенения. Образование костной манжетки приводит к нарушению питания хрящевого зачатка. В результате этого в центре диафизарной
части хрящевого зачатка возникают дистрофические изменения, как
в клетках, так и в межклеточном веществе. Хрящевые клетки гипретрофируются, а ядра в них пикнотизируются (уплотняются). В
межклеточном веществе откладываются соли кальция. Так появляется точка обызвествления хряща. Хрящ в этом месте перестает
117
расти. Клетки хряща, не затронутые обызвествлением, продолжают
размножаться, собираются в колонки (по типу монетных столбиков), направление которых совпадает с длинной осью будущей кости. Через манжетку в хрящ врастают кровеносные сосуды, по которым приходят остеогенные клетки, дифференцирующиеся в остеокласты, которые здесь, наверно, правильнее называть хондрокластами. Клетки, продвигаясь вместе с кровеносными сосудами,
разъедают хрящ, оставляя за собой широкие каналы – лакуны. Мезенхимные клетки, пришедшие сюда с кровеносными капиллярами,
в лакунах хряща дифференцируются в остеобласты. Остеобласты
начинают образовывать грубоволокнистую костную ткань по периферии оставшихся участков обызвествленного хряща. Так образуется эндохондральная костная ткань.
Образование эндохондральной костной ткани в эпифизах отмечается вскоре после рождения, когда в верхних, а затем и в нижних
эпифизах возникают вторичные точки окостенения подобно тому,
как это происходит в диафизе. Неизмененный гиалиновый хрящ в
эпифизе сохраняется только на суставной поверхности и в области,
прилежащей к диафизу – метафизарной пластине, за счет которой
продолжается рост кости в длину.
Репаративная регенерация кости после перелома осуществляется камбиальными остеогенными клетками (в надкостнице, эндосте и каналах остеонов), которые дифференцируются в остеобласты, вырабатывающие межклеточное вещество кости. Течение репаративной регенерации кости во многом сходно с ее гистогенезом
в эмбриональном периоде. Факторы, влияющие на ход репаративной регенерации кости, зависят от возраста, состояния питания,
степени репозиции (сопоставления) обломков и неподвижности
(иммобилизации краев костной раны, условий кровоснабжения).
Заживление перелома может происходить первичным костным
сращением (без образования мозолей), а может происходить вторичным костным сращением с образованием мозолей. В этом случае перелом заполняется сначала свернувшейся кровью, затем рыхлой волокнистой соединительной (грануляционной) тканью. Остеогенные клетки в условиях слабого кровоснабжения дифференцируются не в остеобласты, а в хондробласты, которые образуют мозоль
в виде муфты, обеспечивающей необходимую фиксацию. В дальнейшем костные трабекулы формируют костную мозоль, которая
имеет строение трабекулярной кости, постепенно перестраивается с
образованием контактной кости.
118
Цель занятия
Изучение классификации, развития, строения и гистофизиологии
костных тканей.
Задачи занятия
1. Научиться отличать пластинчатую костную ткань от ретикулофиброзной и знать их гистофункциональные особенности.
2. Изучить процессы гистогенеза и регенерации костной
ткани.
Необходимый исходный уровень знаний
1. Классификация и источник развития скелетных тканей.
2. Особенности структурной организации костных тканей.
3. Клеточные элементы костных тканей.
4. Морфофункциональные особенности строения межклеточного вещества костных тканей.
5. Строение и регенерация костной ткани.
6. Способы остеогенеза.
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Пластинчатая костная ткань – поперечный срез диафиза
трубчатой кости. Окраска по Шморлю. На малом увеличении определить надкостницу (1). Под надкостницей параллельно лежат наружные окружающие пластинки (2). Глубже располагаются системы концентрических пластинок – остеоны (3). В центре каждого
остеона проходит центральный канал (4). Остеон ограничен спайной линией (5). Между остеонами лежат вставочные пластинки (6).
С внутренней стороны кости, окружая костномозговую полость,
располагаются внутренние пластинки (7). На большом увеличении в
любой пластинке можно видеть остеоциты, лежащие в лакунах параллельно направлению пластинки, а их отростки расположены в
костных канальцах перпендикулярно костной пластинке.
Зарисовать и обозначить: надкостницу, наружные генеральные
пластинки, остеонный слой, внутренние генеральные пластинки и
эндост. В остеоне обозначить:
1 – кровеносный сосуд в канале остеона; 2 – остеонные костные
пластинки, располагающиеся несколькими концентрическими
слоями, 3 – остеоциты между костными пластинками; 4 – резорбци119
онную (спайную) линию, отграничивающую остеон; 5 – вставочные
костные пластинки между остеонами (остатки прежних генераций
остеонов).
2. Прямой остеогенез костной ткани. Челюсть свиньи. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение среднее. На препарате
следует найти островки грубоволокнистой костной ткани, окрашенные гомогенно в розовый цвет. Между островками расположены
клетки мезенхимы. На поверхности островков находятся остеобласты – клетки кубической или полигональной формы с базофильной
цитоплазмой, внутри костных балок видны остеоциты. При большом увеличении найти остеокласты – это крупные клетки, содержащие несколько ядер, цитоплазма слегка базофильная. Остеокласты располагаются на поверхности островков костной ткани, где в
месте контакта образуется углубление.
Зарисовать и обозначить: трабекулы или балки, формирующейся грубоволокнистой костной ткани, остеоциты, остеобласты, остеокласты и мезенхиму.
3. Развитие кости на месте хряща – непрямой остеогенез. Окраска гематоксилином и эозином. На препарате следует найти зону
диафиза хрящевой закладки трубчатой кости. В этой зоне под надкостницей видно перихондральное костное кольцо (костная манжетка). Межклеточное вещество в ней гомогенно окрашено в розовый цвет, а ядра остеоцитов – базофильно. В центральной зоне диафиза, где происходит эндохондральное окостенение, вокруг синих и
голубоватых участков обызвествленного матрикса хряща, образуется эндохондральная кость. В полостях кости видны скопления клеток красного костного мозга. На границе с эпифизом имеется зона резорбции хряща, где обызвествленный хрящ разрушается и
замещается костной тканью. Далее следует зона гипертрофированных клеток, в которых хондроциты имеют вид прозрачных пузырьков. За ней располагается зона пролиферации, в которой размножающиеся хондроциты располагаются друг над другом в виде монетных столбиков.
Зарисовать и обозначить: надкостницу, перихондральное костное кольцо, эндохондральную кость и в ней: 1) минерализованный
хрящ; 2) остеобласты; 3) остеоциты; 4) формирующийся костный
мозг; 5) зону резорбции; 6) зону гипертрофии хряша; 7) зону пролиферации хряща; 8) зону неизмененного хряща.
120
Демонстрационные препараты
1. Развитие кости из мезенхимы: остеоциты, остеокласты, остеобласты.
2. Дентин зуба.
Электронные микрофотографии
1. Пластинчатая костная ткань диафиза трубчатой кости (Гистология, цитология и эмбриология: атлас / под ред. О.В. Волковой,
Ю.К. Елецкого, 1996. С. 81, рис. 2.37).
2. Ультраструктура клеток костной ткани (там же: с. 82, рис. 2.38).
Самостоятельная работа
Выполнить тестовые задания из «Руководство-атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии» / С.Л. Кузнецов, Н.Н. Мушкамбаров, В.Л. Горячкина, 2000 (электронная версия).
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Н.Н. Мушкабаров и др. Атлас по гистологии, цитологии и
эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
2. Гистология: учебник / под ред. Э.Е. Улумбекова и Ю.А. Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
3. Данилов Р.К., Клишов А.А. Гистология. – СПб.: ВМедА, 1995.
4. Заварзин А.А. основы сравнительной гистологии. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1985.
121
Тема 4
Мышечные ткани
Мышечные ткани – это группа тканей, различных по происхождению и строению, но объединенных по функциональному признаку – сократимости.
Функции мышечных тканей:
обеспечивают передвижение тела в пространстве;
ритмическую деятельность миокарда;
циркуляцию крови по сосудам;
участвуют в регуляции перистальтики пищеварительного тракта;
поддерживают нормальный тонус полых внутренних органов;
депонируют энергетический материал.
Классификация мышечных тканей
Мышечные ткани
Неисчерченные(гладкие) мышечные ткани
Поперечнополосатые (исчерченные) мышечные ткани
Мезенхимного ЭпидермальНейрального
Из миотомов Миоэпикардипроисхожде- ного происхо- происхожде- сомитов (сома- альной палния
ждения
ния
тического
стинки (целотипа)
мического
типа)
Сосуды, внут- МиоэпителиМышцы раСкелетная
Сердечная
ренние органы альные клетки дужки и респотовых, моничного тела
лочных, слюнных, слезных
желез
По классификации Н.Г. Хлопина, все мышечные ткани делят на
пять самостоятельных видов: 1) соматический; 2) целомический;
3) гладкая внутренностей и сосудов; 4) нейрального происхождения; 5) миоэпителиальные элементы.
Гладкая мышечная ткань локализована в стенках внутренних
органов, а также кровеносных и лимфатических сосудов. Структурно-функциональной единицей ее является гладкомышечная клетка –
гладкий миоцит. Гладкий миоцит имеет удлиненную форму (рис.
13). Ядро (удлиненное палочковидное) расположено в центре клет122
ки, а митохондрии, комплекс Гольджи, гранулярная эндоплазматическая сеть – у его полюсов, гладкие неисчерченные миофиламенты
– по периферии вдоль клетки. Если срез проходит через периферию
гладкого миоцита, то он выглядит безъядерной и небольшой структурой. Если срез проходит через середину гладкого миоцита, то
диаметр структуры значительно больше, и в центре будет всегда
присутствовать округлое ядро. Периферическая часть цитоплазмы
клетки занята сократительным и везикулярным аппаратом.
Рис. 13. Схема строения миоцитов гладкой мышечной ткани:
а – изолированные гладкие миоциты на светооптическом уровне: 1 – ядра; 2 – цитоплазма; 3 – цитолемма; б – миоциты на ультрамикроскопическом уровне; I –
поперечный срез; II – продольный срез; 1 – ядра; 2 – цитолемма; 3 – базальная мембрана; 4 – кавеолы; 5 – межклеточные контакты; 6 – микрофиламенты; 7 – эндоплазматическая сеть; 8 – митохондрии (рис. по Н.А. Юриной, Л.С. Румянцевой)
Сократительный аппарат характеризуется отсутствием миофибрилл, наличием на плазмолемме и в цитоплазме миоцита хаотично
расположенных плотных телец, к которым фиксируются актиновые
миофиламенты и промежуточные филаменты. Везикулярный аппарат депонирует экзо- и эндогенный кальций и представлен обилием
кавеол и везикул вблизи плазмолеммы. Между клетками располагаются коллагеновые и эластические волокна.
В зависимости от характера внутриклеточных биосинтетических
процессов различают сократительные и секреторные миоциты.
Первые специализированы на функции сокращения, но вместе с
тем сохраняют секреторную активность. Секреторные миоциты по
своей ультраструктуре напоминают фибробласты, но содержат в
цитоплазме пучки тонких миофиламентов, расположенных на пе123
риферии клетки. Гладкие миоциты синтезируют протеогликаны,
гликопротеины, проколлаген, проэластин, из которых формируются
коллагеновые и эластические волокна и основное вещество межклеточного матрикса.
Поперечнополосатая (скелетная) мышечная ткань является
самой распространенной мышечной тканью в организме человека.
Помимо мышц, входящих в состав локомоторного аппарата, она
образует глазодвигательные мышцы, мышцы стенки полости рта,
языка, глотки, гортани, верхней трети пищевода. Источник развития
– клетки миотомов сомитов.
Скелетная (соматическая) мышечная ткань образована пучками поперечнополосатых мышечных волокон, которые являются
ее структурно-функциональными единицами.
Мышечное волокно скелетной (соматической) мышечной
ткани представляет собой цилиндрическое образование диаметром
10-100 мкм (в среднем – 50 мкм) вариабельной длины (10-30 см).
Мышечные волокна в мышцах образуют пучки, в которых они лежат параллельно друг другу (рис. 14).
Компонентами мышечного волокна является миосимпластическая часть, она занимает основной объем и ограничена плазмолеммой и миосателлитоцитами – мелкими уплощенными клетками,
прилежащими к поверхности миосимпласта и располагающимися в
углублениях его плазмолеммы. Снаружи плазмолеммы и сателлитоцитов волокно покрыто толстой базальной мембраной. Плазмолемма в совокупности с базальной мембраной образуют сарколемму. В базальную мембрану вплетаются ретикулиновые волокна.
В миосимпластической части мышечного волокна содержится от
нескольких сотен до нескольких тысяч ядер, которые располагаются по периферии саркоплазмы. Они вытянутой формы и ориентированы длинной осью вдоль волокна.
Саркоплазма миосимпласта содержит все органеллы общего назначения, а также специальные сократительные миофибриллы и
включения. Клеточный центр в миосимпласте отсутствует.
Значительный объем саркоплазмы занимают сократительные органеллы – миофибриллы. Каждая миофибрилла состоит из большого
числа правильно чередующихся темных и светлых полос (дисков).
В поляризационном свете темные диски обнаруживают двойное
лучепреломление, поэтому называются анизотропными (Адисками). Светлые диски таким свойством не обладают и называ124
ются изотропными (I-дисками). Каждая миофибрилла образована
пучком параллельно идущих миофиламентов. А-диски состоят из
толстых и тонких миофиламентов, а I-диски – только из тонких.
Тонкие миофиламенты образованы белками актином, тропомиозином, тропонином, а толстые – миозином. Тонкие филаменты находятся между толстыми, образуя гексагональное расположение.
Рис 14. Скелетная (соматическая) мышечная ткань. Продольные (слева) поперечные (справа) разрезы мышечных волокон (МВ), между которыми располагается
эндомизий (ЭМ). Пучки MB покрыты более толстой соединительнотканной оболочкой – перимизием (ПМ). Кровеносные сосуды (КРС) из ПМ проникают в ЭМ.
На поперечном разрезе отдельного мышечного волокна видны сарколемма (СЛ),
периферически лежащие ядра (Я) миосимпласта и центрально расположенные
миофибриллы (МФ), собранные в группы (поля Конгейма) (по В.Л. Быкову, 1999)
Структурно-функциональной единицей миофибриллы является
саркомер. Условная формула саркомера – ½ I-диска + А-диск + ½ Iдиска. Линия сшивки соседних саркомеров соответствует Z-линии
(телофрагме), которая состоит из белков альфа-актинина, десмина,
виментина и проходит по середине I-диска. Средняя часть миозинового диска, куда не доходят актиновые миофиламенты, более светлая и называется Н-полоской. Ее пересекает М-линия (мезафрагма),
скрепляющая миозиновые нити посередине саркомера тонкими нитями белка миомезина, креатинкиназы и М-белка.
Сарколемма образует глубокие инвагинации, называемые Ттрубочками, которые опоясывают каждый саркомер. В продольном
направлении вокруг каждой миофибриллы идут канальцы сарко125
плазматической сети. Так формируются продольная и поперечная
системы, которые на срезах видны как триады. Триады – это комплекс, состоящий из поперечной трубочки и профилей двух цистерн
гладкой саркоплазматической сети, расположенных симметрично
по обе стороны от Т-трубочки. В цистернах саркоплазматической
сети накапливаются ионы кальция, необходимые для сокращения
мышечного волокна.
Исчерченная (поперечнополосатая) сердечная мышечная
ткань (textus muscularis striatus cardiacus) развивается из висцерального листка вентральной мезодермы. Структурно-функциональной
единицей сердечной мышечной ткани являются сердечные мышечные клетки – кардиомиоциты (myocytus cardiacus). Они имеют вытянутую прямоугольную форму и соединяются с соседними клетками, формируя длинную цепочку, напоминая мышечное волокно.
Это волокно является функциональным. Ядра кардиомиоцитов располагаются в центре, а исчерченные миофибриллы – по периферии
клетки. Границы соединенных конец в конец кардиомиоцитов образуют вставочный диск (discus intercalatus). Сердечные миоциты контактируют между собой и с помощью анастомозов – нерегулярных
ответвлений от клеток одного функционального волокна к клеткам
окружающих его волокон.
В миокарде, кроме чисто сократительных клеток, имеются проводящие кардиомиоциты. Для них характерны более крупные размеры, овально-округлая форма, светлая цитоплазма, почти лишенная исчерченности и эксцентрично расположенные ядра.
Цель занятия
Получить четкое представление о микро- и ультраструктуре
мышечных тканей в связи с их функциями.
Задачи
1. Научиться идентифицировать под световым микроскопом
разные виды мышечных тканей: гладкую и поперечнополосатые.
2. Уметь объяснять структурные различия в организации медленных и быстрых мышечных волокон.
3. Уметь характеризовать строение мышцы как органа.
5. Научиться характеризовать эмбриональный и репаративный
гистогенез поперечнополосатой скелетной и сердечной мышечной
ткани и участие в них клеток-сателлитов.
126
Необходимый исходный уровень знаний
Из предшествующих тем
1. Строение цитоплазматической сети.
2. Неклеточные структуры.
По теме занятия
1. Классификация мышечных тканей.
2. Эмбриональные источники развития мышечных тканей.
3. Понятие о микроскопическом и ультрамикроскопическом
строении и функциональных особенностях различных групп мышечных тканей.
4. Способы регенерации мышечных тканей.
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Гладкая мышечная ткань (textus muscularis nonstriatus)
стенка мочевого пузыря. Окраска гематоксилином и эозином. На
малом увеличении микроскопа найти мышечную оболочку. На
большом увеличении нужно найти гладкие миоциты, имеющие в
продольном сечении удлиненную веретенообразную форму. В центре клетки расположено палочковидное ядро. Вокруг каждой клетки имеются коллагеновые и эластические волокна, но они по цвету
сливаются с цитоплазмой клетки. В поперечном сечении клетки и
их ядра (в случае попадания в срез) имеют округлую форму. Миофибриллы хорошо видны только на поперечном сечении гладкомышечной клетки при опущенном конденсоре. Они располагаются
по периферии клетки и имеют вид розовых точек.
Зарисовать и обозначить:
1) группу клеток в продольном сечении ( а-ядро, б-цитоплазма);
2) группу клеток в поперечном сечении (а-ядро, б-цитоплазма);
3) эндомизий; 4) перемизий.
2. Поперечнополосатая (скелетная) мышечная ткань. Окраска железным гематоксилином. На малом увеличении микроскопа
найти мышечную ткань (расположена в толще органа и построена
из волокон). При большом увеличении найти продольно срезанные
волокна – имеют форму цилиндра и поперечные срезы волокон
(симпластов) – имеют округлую форму. Сравнить с рисунком. Обратить внимание на расположение ядер по периферии симпласта.
127
Ядра на продольных срезах – овальные, а на поперечных – округлые. Миофибриллы хорошо видны только на поперечном сечении и
имеют вид точек, почти полностью заполняющих волокно.
Найти эндомизий – прослойки рыхлой соединительной ткани,
которые окружают каждое волокно, и перемизий – прослойки рыхлой соединительной ткани между пучками мышечных волокон.
Зарисовать и обозначить:
1) группу волокон в продольном сечении и в них: ядра, саркоплазму и сарколемму;
2) группу волокон в поперечном сечении и в них: ядро, саркоплазму, сарколемму. Обозначить эндомизий и перемизий.
3. Сердечная мышечная ткань. Окраска железным гематоксилином. Обратить внимание на клеточное строение мышечных волокон миокарда, анастомозы и вставочные диски. Найти на малом
увеличении мышечную ткань, а в ней при большом увеличении:
1) кардиомиоциты, срезанные в продольном сечении, – занимают
большую площадь на срезе, окрашены в черный цвет; 2) ядра кардиомиоцитов – лежат в центре клеток; 3) вставочные диски (границы соседних кардиомиоцитов) – темные полоски, идущие поперек
волокна; 4) анастомозы между мышечными клетками – соединяют
боковые поверхности клеток.
Зарисовать и обозначить:
1) кардиомиоциты;
2) цитоплазму;
3) ядро кардиомиоцита;
4) вставочные диски;
5) анастомозы.
Электронные микрофотографии
1. Скелетная мышечная ткань. Найти: 1) полоску Z (телофрагму), 2) саркомер, 3) диск А (анизотропный), 4) диск И (изотропный),
5) полоску М (мезофрагму), 6) полоску Н, 7) толстые миопротофибриллы, 8) тонкие миопротофибриллы.
2. Сердечная мышечная ткань. Найти: 1) вставочный диск,
2) полоску Z (телофрагму), 3) полоску М (мезофрагму), 4) саркомер,
5) диск Л, 6) диск, 7) митохондрии.
Контрольные вопросы
1. Из каких источников развиваются мышечные ткани?
2. Какие признаки микроскопического строения характерны для
128
неисчерченной (гладкой) мышечной ткани?
3. Какие признаки микроскопического строения характерны для
скелетной (соматической) мышечной ткани?
4. Чем отличаются скелетная мышечная ткань и сердечная мышечная ткань?
5. Каковы особенности ультрамикроскопического строения и исчерченной миофибриллы?
6. Что такое саркомер (миомер)? Какова его условная формула?
7. Что такое Т-трубочки (трубчатые элементы)? Каковы их взаимоотношения с эндоплазматической сетью и роль в мышечном сокращении?
Ситуационные задачи
1. На препарате мышечной ткани видны мышечные волокна, содержащие много ядер, расположенных по периферии. Видна поперечная исчерченность. Какая это мышечная ткань?
2. На срезе мышечной ткани под световым микроскопом видны
клетки веретеновидной формы. В центре клетки удлиненное, палочковидное, вытянутое по длине ядро. Какая это мышечная ткань?
3. Дан препарат скелетной и сердечной мышечных тканей. По
каким структурным особенностям можно отличить первую от второй?
4. В эксперименте в исчерченном мышечном волокне разрушили Т-систему. Изменится ли способность мышечного волокна к
сокращению?
5. Ингибировано химическим веществом поступление ионов
кальция в саркоплазму. Как это скажется на функции мышечной
клетки?
Письменно в тетради выполнить задания из лабораторного практикума после темы «Мышечные ткани».
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Н.Н. Мушкабаров и др. Атлас по гистологии, цитологии и
эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
129
Дополнительная литература
1. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
2. Гистология. Учебник./Под ред. Э.Е.Улумбекова и Ю.А.Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
3. Данилов Р.К., Клишов А.А. Гистология. – СПб.: ВМедА, 1995.
4. Заварзин А.А. основы сравнительной гистологии. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1985.
Тема 5
Нервная ткань. Нервные волокна
Нервная ткань – это система взаимосвязанных нервных клеток
и нейроглии, обеспечивающих восприятие раздражений, выработку
и передачу нервных импульсов. Она участвует в получении, хранении и переработке информации из внешней и внутренней среды
организма, обеспечивает регуляцию и интеграцию деятельности
всех органов и систем человека.
Знание гистофизиологии нервной ткани необходимо для усвоения соответствующих разделов таких дисциплин как: нормальная
физиология, патофизиология, патанатомия, фармакология, нервные
болезни, психиатрии.
Нервная ткань развивается из дорзальной эктодермы. Нервная
ткань состоит из нейронов (нервных клеток) и глии. В каждой части
нервной системы (кора большого мозга, нервная ткань спинного
мозга, нейросекреторная ткань гипоталамуса, нервная ткань ствола
мозга, нервная ткань вегетативных ганглиев и других частей нервной системы) имеет свои морфофункциональные особенности, специфические (органотипические) и стойко закрепленные признаки.
Нейроны. Нервные клетки, нейроны, или нейроциты – ведущий
клеточный дифферон нервной ткани. Клетки осуществляют рецепцию сигнала, передачу его другим нервным клеткам или клеткамэффекторам с помощью нейромедиаторов. Нейроны отличаются
большим разнообразием своих размеров, формы, строения, функции и реактивности. По функциональным свойствам различают
чувствительные (рецепторные), вставочные (ассоциативные) и двигательные (эффекторные) нейроны.
По гистологическим признакам нервные клетки подразделяются
на звездчатые, пирамидные, веретеновидные, паукообразные и др.
На форму клеток влияют число отростков и способы их отхождения
130
от тела нейрона. Тело нервной клетки содержит нейроплазму и
обычно одно ядро. Размер тела нейронов варьирует в пределах от 5
до 130 мкм. Отростки имеют длину от нескольких микрометров до
1-1,5 м. По количеству отростков выделяют нейроны (рис. 15) униполярные (с одним отростком), псевдоуниполярные (от тела нейрона вначале отходит один отросток, который вскоре разделяется на
два), биполярные (с двумя отростками) и мультиполярные (с числом отростков более двух). Отростки нервных клеток специализированы на выполнении определенных функций и потому подразделяются на два вида. Одни из них называются дендритами (от
dendron – дерево), поскольку они сильно ветвятся. Эти отростки
воспринимают раздражение и проводят импульсы по направлению
к телу нейрона. Отростки другого вида называются аксонами. Они
выполняют функцию отведения нервных импульсов от тела нейрона. Нервные клетки имеют несколько дендритов, но один аксон.
Рис. 15. Морфологическая классификация нейронов по числу отростков (А), по
форме клеточных тел (Б). 1 – биполярный; 2 – псевдоуниполярный; 3 – мультиполярный; 4 – округлый; 5 – веретенообразный; 6 – звездчатый; 7 – пирамидный; 8 –
грушевидный; а – дендрит, б – аксон
Ядро нервной клетки крупное, круглое, содержит деконденсированный хроматин. В ядре определяется одно-два крупных ядрышка.
Большинство ядер содержит диплоидный набор хромосом. В некоторых типах нейронов (грушевидные нейроны мозжечка) обнаруживаются полиплоидныс ядра со степенью полиплоидии до 4-8 n.
Для нервных клеток характерен высокий уровень синтеза РНК и
белков. В нейроплазме хорошо развиты элементы гранулярной эндоплазматической сети с большим количеством рибосом, митохондрии, комплекс Гольджи. При световой микроскопии в нейроплазме
131
выявляется хроматофильная субстанция, или субстанция Ниссля,
что связано с наличием в нейроплазме РНК. Субстанция Ниссля
является основным белоксинтезирующим компонентом нервной
клетки. Она располагается чаще всего вокруг ядра, но встречается и
на периферии тела нейрона, а также в дендритах. У места отхождения аксона (в аксонном холмике) и по ходу аксона базофильная субстанция не выявляется. В зависимости от функционального состояния нейрона величина и расположение глыбок субстанции могут
значительно варьировать. Исчезновение субстанции называют хроматолизом.
В цитоплазме нервных клеток выявляются компоненты цитоскелета (микротрубочки, промежуточные филаменты – нейрофиламенты и микрофиламенты). Нейрофиламенты – это фибриллярные
структуры (диаметр 6-10 нм), состоящие из спиралевидно расположенных молекул кислых белков, а микротрубочки – цилиндрические структуры диаметром 24 нм. Под световым микроскопом эти
структуры не видны. Однако при импрегнации препаратов нервной
ткани солями серебра происходит агрегация нейрофиламентов,
осаждение на них металлического серебра, и тогда нитчатые структуры становятся видимыми (рис. 16). Такие искусственно агрегированные образования называют нейрофибриллы. Проходят они в теле
нейрона в разных направлениях, а в отростках – параллельно продольной оси, обеспечивая ток аксоплазмы в двух направлениях. В
нейроплазме выявляются и центриоли.
Секреторные нейроны. В некоторых ядрах переднего гипоталамуса головного мозга (например, в супраоптических и паравентрикулярных) имеются клеточные системы, состоящие из специализированных – крупных и мелких секреторных нейронов. Клеткам
присущи типичные для нейронов органеллы. Они подвергаются
воздействию других нейронов через синаптические контакты. Однако их ответы наряду с деполяризацией мембран и освобождением
нейромедиатора включают также выделение в кровь или тканевые
жидкости пептидных нейрогормонов. По внешнему виду эти клетки
сходны с мультиполярными нейронами. Они имеют несколько коротких дендритов и один аксон. На дендритах и теле секреторных
нейронов выявляются многочисленные синапсы – места переключения импульсов от нейронов, расположенных в ядерных центрах
головного мозга. В цитоплазме и по ходу аксона секреторных нейронов определяются гранулы нейросекрета (например, окситоцин и
132
вазопрессин). Гранулы нейросекрета выводятся в кровь или жидкость желудочков мозга.
Рис. 16. Нервная клетка (нейрон). А – общий план строения: I – импрегнация солями серебра, П – схема ультраструктурной организации. Б – ТЭМ (по Т. Г. Варнавской). В – СЭМ (по А.С. Халанскому, И.В. Викторову). 1 – ядро; 2 – тело (перикарион); 3 – дендрит, 4 – узел ветвления дендрита, 5 – дендритический шипик; 6 –
аксон (нейрит); 7 – аксонный холмик; 8 – коллатераль аксона; 9 – гранулярная цитоплазматическая сеть; 10 – свободно лежащие полисомы; 11 – агранулярная цитоплазматическая сеть; 12 – включения гликогена; 13 – митохондрия; 14 – комплекс
Гольджи; 15 – лизосома; 16 – нейротубули; 17 – филаменты (нейрофиламенты); 18
– везикулы; 19 – синапс
Нейроглия. В процессе развития тканей нервной системы из материала нервной трубки, а также нервного гребня происходит развитие глиобластов – нейроглиальных клеточных дифферонов. Они
выполняют опорную, разграничительную, трофическую, секреторную, защитную и другие функции. Глию подразделяют на макроглию и микроглию. Нейроглия создает постоянную, стабильную
внутреннюю среду для нервной ткани, обеспечивая тканевый гомеостаз и нормальное функционирование нервных клеток. Макроглию по строению и локализации клеток различают эпендимную
глию, астроцитарную глию и олигодендроглию (рис. 17).
Эпендимная глия имеет эпителиоидное строение. Она выстилает
центральный канал спинного мозга и мозговые желудочки. Клетки
эпендимоглии принимают участие в образовании спинномозговой
жидкости. В стенке III-го желудочка мозга находятся специализи133
рованные клетки – танициты, обеспечивающие связь между содержимым желудочка и кровью за счет ультрафильтрации элементов спинномозговой жидкости.
Рис. 17. Различные виды глиоцитов в нервной системе человека, образующие макроглию (1-3) и микроглию (4) (Быков В.Л., 1999). Эпендимная глия (1) включает
эпендимоциты (ЭЦ), выстилающие полости желудочков головного мозга и центрального канала спинного мозга, танициты (ТЦ) – специализированные клетки с
базальным отростком, оканчивающимся на кровеносном капилляре (КАП), а также
хороидные эпендимоциты (ХЭЦ) – клетки в области сосудистых сплетений головного мозга, участвующие в образовании СМЖ и вместе со стенкой фенестрированного капилляра (ФКАП) входящие в состав гематоликворного барьера. Астроцитарная глия (2) представлена протоплазматическими астроцитами (ПА) и волокнистыми астроцитами (ВА). Пластинчатые расширения остростков астроцитов, соединяясь друг с другом, образуют поверхностную пограничную глиальную мембрану (ППГМ) мозга, а также периваскулярные пограничные мембраны (ПВПМ),
которые окружают КАП и служат основным компонентом ГЭБ. Олигодендроглия
(3) включает клетки-сателлиты (КС), окружающие тела нейронов (HP), а также
клетки, входящие в состав нервных волокон, – леммоциты (ЛЦ) в ПНС и олигодендроциты (ОДЦ) в ЦНС. ЛЦ и ОДЦ обладают способностью к выработке миелина. Микроглия (4) – совокупность мелких удлиненных звездчатых клеток со сравнительно короткими ветвящимися отростками. Активно фагоцитирующие микроглиоциты округляются, утрачивают отростки и вакуолизируются
Астроцитарная глия является опорной структурой (каркасом)
спинного и головного мозга. В ней различают два вида клеток:
протоплазматические и волокнистые астроциты. Первые из них
располагаются преимущественно в сером веществе мозга. Они име134
ют короткие и толстые, часто распластанные отростки. Вторые –
находятся в белом веществе мозга. Волокнистые астроциты имеют
многочисленные отростки, содержащие аргирофильные фибриллы.
За счет этих фибрилл формируются глиальные остов и разграничительные мембраны в нервной системе, пограничные мембраны вокруг кровеносных сосудов и так называемые «ножки» астроцитных
отростков на кровеносных сосудах.
Олигодендроглия состоит из различно дифференцированных клеток – олигодендроцитов. Они плотно окружают тела нейронов и их
отростки на всем протяжении до концевых разветвлений. Есть несколько видов олигодендроцитов. В органах центральной нервной
системы олигодендроглия представлена мелкими отростчатыми
клетками, называемыми глиоцитами. Вокруг тел чувствительных
нейронов спинномозговых ганглиев находятся глиоциты ганглия
(мантийные глиоциты).
Отростки нервных клеток сопровождают нейролеммоциты, или
шванновские клетки. Олигодендроглиоциты обеспечивают трофику
нейронов и играют существенную роль в процессах возбуждения и торможения нейронов и проведения по их отросткам нервных импульсов.
Микроглия. Источником ее развития является стволовая кроветворная клетка. Клетки микроглии проявляют фагоцитарную активность. Их функция – защита от инфекции и повреждения и удаление
продуктов разрушения нервной ткани. Клетки глии небольших размеров, продолговатой формы. Их короткие отростки имеют вторичные и третичные ответвления. Ядро продолговатое, с компактным
хроматином
Нервные волокна. Нервным волокном называется отросток
нервной клетки, окруженный глиальной оболочкой. Отросток нервной клетки в нервном волокне называют осевым цилиндром, а клетки глиальной оболочки – нейролеммоцитами. Различают миелиновые (мякотные) и безмиелиновые (безмякотные) нервные волокна.
В безмиелиновых нервных волокнах отростки нервных клеток
погружены в углубления на поверхности нейролеммоцитов, имеющих вид желоба (рис. 18 б). Погруженный в тело глиальной клетки
нервный отросток ограничен как собственной плазмолеммой, так и
внешней мембраной нейролеммоцита. Он как бы подвешен на
двухлистковой ее складке. Эти складки мембран называют мезаксонами. Безмиелиновые волокна могут включать несколько осевых
цилиндров.
135
Рис. 18. Строение нервных волокон на светооптическом (А, Б)
и ультрамикроскопическом (а, б) уровнях
(схема по Т.Н. Радостиной, Ю.И. Афанасьеву, Л.С. Румянцевой)
А, а – миелиновое волокно; Б, б – безмиелиновое волокно; 1 – осевые цилиндры; 2
– миелиновый слой; 3 – соединительная ткань; 4 – насечка миелина; 5 – ядро нейролеммоцита; 6 – узловой перехват; 7 – микротрубочки; 8 – нейрофиламенты; 9 –
митохондрии; 10 – мезаксон; 11 – базальная мембрана
Миелиновое нервное волокно состоит из нервного отростка и
нейролеммоцитов (шванновских клеток). Осевой цилиндр не просто
погружен в цитоплазму нейролеммоцита, а окружен спиральной
слоистой оболочкой (миелином), образованной наматыванием мезаксонов нейролеммоцитов при их вращении вокруг отростка нервной клетки (рис. 36 а). При обработке препаратов четырехокисью
осмия миелиновая оболочка окрашивается в темно-коричневый
цвет за счет высокого содержания липидов (почти 2/3 массы миелина). По ходу миелинового волокна имеются сужения – узловые перехваты (перехваты Ранвье) и насечки – косые светлые полоски
(места неплотного прилегания мезаксонов). Перехваты соответствуют границе смежных леммоцитов. Каждый межузловой сегмент
представлен одним нейролеммоцитом. Миелиновые волокна толще
бемиелиновых и скорость проведения импульса по ним выше (5-120
м/сек против 1-2 м/сек по безмиелиновым).
136
Регенерация. Для нейронов свойственна только физиологическая регенерация. Погибшие нейроны не восстанавливаются как в
центральной, так и периферической нервной системе. Полноценная
регенерация нервных волокон в центральной нервной системе
обычно не происходит. Нервные волокна в составе периферических
нервов обычно хорошо регенерируют. Морфологические изменения, происходящие при регенерации нервного волокна, отображены
на (рис. 19).
Цель занятия – получить четкое представление о структурной
организации нервной ткани и функциональном значении нейронов,
глиоцитов и нервных волокон.
Задачи занятия:
1. Научиться идентифицировать на микропрепаратах различные
типы нейронов и глиоцитов;
2. Уметь идентифицировать на микропрепаратах органеллы:
хроматофильную субстанцию (субстанцию Ниссля) и нейрофибриллы;
3. Уметь применять данные о микроскопическом и ультрамикроскопическом строении нейроцитов для оценки их функциональной
активности;
4. Научиться идентифицировать на микропрепаратах миелиновые и безмиелиновые нервные волокна и объяснять их микроскопические и ультрамикроскопические особенности.
Необходимый исходный уровень знаний
Из предшествующих тем
1. Строение синтетического аппарата клетки.
2. Строение фибриллярных структур цитоплазмы: микротрубочек, микрофиламентов, микрофибрилл.
По теме занятия
1. Развитие нервной ткани.
2. Морфофункциональная характеристика нейроцитов.
3. Нейроглия. Классификация глиоцитов, морфофункциональная
характеристика.
4. Понятие о нервных волокнах, их классификация, особенности
строения, регенерация.
137
Рис. 19. Регенерация нервного волокна после перерезки (по Р. В. Кристичу)
А – нормальное нервное волокно (в теле нейрона видны тельца Ниссля и ядро в
центре); Б, В – нервное волокно через 2 недели после его повреждения (в теле нейрона редуцируется субстанция Ниссля – базофильное вещество, ядро сдвигается на
периферию, дистальная часть волокна дегенерирует, продукты распада фагоцитируются макрофагами); Г – нервное волокно через 3 нед. после перерезки (мышечное волокно атрофируется, шванновские клетки пролиферируют, образуя тяжи, в
которые внедряется растущий от центральной части аксон; количество глыбок
Ниссля в перикарионе увеличивается); Д – нервное волокно через 3 месяца после
его перерезки (восстанавливается структура нервного волокна, перикариона и мышечного волокна); Е – нарушение роста аксона и образование соединительнотканного рубца; 1 – осевой цилиндр; 2 – перикарион (тело нейрона); 3 – фрагментация
миелина и образование жировых капель; 4 – моторная бляшка; 5 – шванновские
клетки (нейролеммоциты); 6 – микроглия (макрофаги); 7 – митозы шванновских
клеток и формирование лент Бюнгнера; 8 – мышечное волокно; 9 – ампутационная
неврома; Р – узловой перехват Ранвье
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Межпозвоночный нервный узел (псевдоуниполярные клетки спинномозгового узла). Окраска гематоксилином и эозином. На
малом увеличении микроскопа найти нейроциты – крупные, округ138
лой формы клетки, лежат в основном по периферии узла, в центре
узла проходят нервные волокна – оксифильно окрашенные тяжи с
овальными ядрами (ядра клеток леммоцитов). Найти при большом
увеличении: а) в нейроците ядро – округлое, светлое с крупным
резко базофольным ядрышком; б) клетки-сателлиты (глиоциты) –
окружают тело нейроцита, имеют мелкие плотные ядра, цитоплазма
глиоцитов практически не заметна.
Зарисовать и обозначить:
При малом увеличении общий вид межпозвоночного нервного
узла и в нем: 1) нервный узел, 2) задний корешок, 3) передний корешок, 4) периферический нерв.
При большом увеличении микроскопа зарисовать псевдоуниполярный нейрон (neuronum pseudounipolare) и обозначить в нем:
1) тело, 2) ядро, 3) цитоплазму, 4) ядро глиоцита ганглия (nucleus
gliocyti ganglii).
2. Тигроидное вещество (хроматофильная субстанция в нейроцитах спинного мозга). Окраска по методу Ниссля. Найти при малом увеличении нейроциты. Рассмотреть при большом увеличении:
1) ядра – округлые, светлые; 2) ядрышки – окрашены резко базофильно; 3) глыбки базофильного вещества – синего цвета, диффузно распределены по цитоплазме, за исключением места отхождения
нейрита (аксона).
Зарисовать и обозначить:
При большом увеличении нейроцит и в нем: 1) – ядро; 2) ядрышко; 3) глыбки хроматофильной субстанции.
3. Поперечный срез спинного мозга (мультиполярные нейроциты спинного мозга, глиоциты). Импрегнация нитратом серебра.
Найти при малом увеличении серое вещество спинного мозга –
расположено в центре органа и имеет форму бабочки. В передних
рогах (более крупные) найти нейроциты – крупные, темнокоричневые клетки звездчатой формы. При большом увеличении
рассмотреть в них: 1) ядра – округлые, светлые; 2) отростки – представлены только начальными отделами, поэтому короткие; 3) нейрофибриллы – в виде нитей темно-коричневого цвета в цитоплазме
образуют сеть, в отростках ориентированы продольно.
Зарисовать и обозначить. При большом увеличении нейроцит:
1) ядро; 2) отростки; 3) нейрофибриллы.
4. Миелиновые нервные волокна (расщепленный препарат седалищного нерва). Окраска осмиевой кислотой. Осмиевая кислота
139
окрашивает миелиновую оболочку в черный цвет из-за наличия в
ней липидов.
На малом увеличении найти изолированное миелиновое волокно. При большом увеличении в нем: 1) осевой цилиндр – занимает
центральное положение в волокне, светлый, не окрашен; 2) миелиновую оболочку – расположена снаружи от осевого цилиндра, окрашена в черный цвет; 3) насечки миелина – имеют вид узких светлых косых щелей; 4) перехваты – места отсутствия миелиновой
оболочки, 5) неврилемму (цитоплазма нейролеммоцитов) – светлая
зона к наружи от миелиновой (черной) оболочки. Неврилемма при
слегка опущенном конденсоре видна как блестящая полоса на периферии волокна. Она особенно хорошо заметна в области узлового
перехвата.
Зарисовать и обозначить: миелиновое нервное волокно
(neurofibra myelinata); 2) осевой цилиндр (cylindraxis); 3) миелиновый слой (stratum mielini); 4) узловой перехват нервного волокна (nodus neurofibrae); 5) неврилемму (neurolemma), 6) насечки
миелина (incisura myelini).
5. Безмиелиновое нервное волокно (расщепленный препарат
селезеночного нерва). Окраска гематоксилином и эозином.
На малом увеличении найти изолированные нервные волокна.
При большом увеличении они имеют вид тонких розовых тяжей, по
ходу которых расположены овальной формы ядра леммоцитов сине-фиолетового цвета. На препарате не видны оболочки нейролеммоцитов, мезаксон и осевые цилиндры, так как они очень тонкие.
Зарисовать и обозначить: 1) безмиелиновые нервные волокна
(neurofibrae nonmyelinatae); 2) ядра нейролеммоцитов (шванновских
клеток) (nuclei neurolemmocyti);
Демонстрационные препараты
1. Рибонуклеопротеиды (РНП) в пирамидных нейронах коры
головного мозга. Окраска смесью метилового зеленого с пиронином.
Хроматофильная субстанция содержит большое количество рибосом, поэтому при данном специфическом окрашивании на РНП в
цитоплазме нервных клеток обнаруживаются глыбки ярко-розового
или красного цвета, соответствующие хроматофильной субстанции.
РНП выявляются и в ядрышке. При большом увеличении найти:
1) тело нейрона, 2) ядро, 3) РНП в цитоплазме, 4) РНП в ядрышке.
2. Эпендимоциты в центральном канале спинного мозга. Импрегнация серебром. Спинно-мозговой канал располагается в цен140
тральной части серого вещества, он выстлан изнутри эпендимоцитами. На большом увеличении найти эпендимоциты и в них: 1) тело, 2) ядро, 3) реснички на апикальной поверхности, 4) периферические отростки.
Электронные микрофотографии (атлас)
1. Нервная клетка. Ультраструктура базофильного вещества
(Гистология, цитология и эмбриология: атлас / под ред. О.В. Волковой, Ю.К. Елецкого, 1996. рис. 2.56).
2. Астроциты (рис. 2.59), эпендимоциты (рис. 2.60), олигодендроглиоциты (рис 2.61).
3. Миелиновое нервное волокно в поперечном разрезе, насечки
миелина, перехват Ранвье, (рис. 2.63).
Контрольные вопросы
1. Назовите эмбриональные источники развития нейронов и нейроглиальных клеток?
2. Назовите виды клеток, формирующих нервную ткань. Какие
функции они выполняют?
3. Расскажите о классификации нейронов и нейроглиоцитов.
4. Назовите морфофункциональные признаки дендритов и аксона нервной клетки.
5. Расскажите об особенностях ультраструктуры нейроцитов.
6. Как изменяется базофильная субстанция в зависимости от
функционального состояния нейроцита?
7. Какие структурные компоненты нервной ткани принимают участие в образовании нервных волокон?
8. Назовите виды нервных волокон и особенности их строения.
Какие из них являются «быстрыми», а какие «медленными» и почему?
9. Расскажите о механизмах образования безмиелинового нервного волокна и миелинового нервного волокна.
10. Как происходит регенерация нервных волокон?
Ситуационные задачи
1. Предложен микропрепарат нервной ткани, окрашенный по
Нисслю. В одном из отростков в нейроцитах глыбки базофильной
субстанции не выявляются. Какой это отросток?
2. Предложены 2 микропрепарата нервной ткани, окрашенные по
Нисслю.
На первом в нейроцитах выделяются крупные глыбки хроматофильной субстанции, на втором – мелкие, в форме пылевидной зер141
нистости. Что можно сказать о функциональном состоянии нейроцитов на том и другом микропрепаратах?
3. На фотографии изображен крупный нейроцит и окружающие
его тело мелкие глиоциты. На подписи к рисунку указан мультиполярный нейроцит и леммоциты. Соответствует ли подпись действительности?
4. У больного на месте перереза нерва преждевременно образовался грубый соединительнотканный рубец. Произойдет ли регенерация поврежденного нерва?
Самостоятельная работа
Письменно в тетради выполнить задания из лабораторного практикума после темы.
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Н.Н. Мушкабаров и др. Атлас по гистологии, цитологии и
эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
2. Гистология: учебник / под ред. Э.Е.Улумбекова и Ю.А.Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
3. Данилов Р.К., Клишов А.А. Гистология. – СПб.: ВМедА, 1995.
Нервные окончания. Синапсы
Все нервные волокна заканчиваются нервными окончаниями.
По функции нервные окончания делят на три группы:
межнейронные синапсы (контакты) – обеспечивают функциональную связь между нейронами;
эффекторные (эфферентные) окончания – передают сигналы из
нервной системы на исполнительные органы (мышцы, железы),
имеются на аксонах;
142
аффекторные (рецепторные или чувствительные) окончания –
воспринимают раздражения из внешней и внутренней среды, имеются на дендритах.
Межнейронные синапсы – это специфические контакты между нервными клетками (рис. 20).
Рис. 20. Нервная клетка спинного мозга. Окраска – импрегнация азотнокислым
серебром. К телу (1) нейрона подходят многочисленные аксоны (2) других нейронов, образуя аксосоматические синапсы, передающие сигналы непосредственно на
тело нейрона
Межнейральные синапсы подразделяют на электрические и
химические.
Электрические синапсы – имеют вспомогательное значение.
Полагают, что в эволюции они послужили той основой, на которой
развивались химические синапсы. В электрических синапсах импульс может передаваться в обоих направлениях. Но есть специализированные синапсы, в которых передача может осуществляться в
одном направлении.
Электрические синапсы существуют в двух разновидностях: 1-й
с синаптической щелью и 2-й – без нее. В первом случае мембраны
синаптически связанных нейронов разделены промежутком шириной 2 нм, пронизанным коннексонами. Коннексоны представляют
собой трубочки, образованные молекулами интегральных белков,
выступающих над липидным слоем мембраны клеток и служат водными каналами, через которые мелкие молекулы и ионы транспортируются из одной клетки в другую. Когда потенциал действия,
распространяющийся по мембране одной клетки, достигает области
143
щелевого соединения, электрический ток пассивно протекает через
щель от одной клетки к другой.
Во второй разновидности щель между мембранами отсутствует
и они непосредственно соприкасаются своими нейролеммами.
Химический тип синапсов – наиболее характерен и специфичен
для нервной системы млекопитающих. Действие химических синапсов основано на преобразовании электрического сигнала в химический, который затем вновь преобразуется в электрический.
По локализации различают: аксо-соматические – терминали
одного нейрона оканчиваются на теле другого, аксо-дендрические
терминали аксона одного нейрона вступают в контакт с дендритом
другого, и аксо-аксональные – терминали аксона одного нейрона
оканчиваются на аксонах другого.
Химические синапсы обеспечивают одностороннюю передачу
сигнала. Взаимоотношения между клетками при работе химических
синапсов происходят по принципу «команда-исполнитель», а не по
принципу «товарищеского» взаимодействия как в случае электрических синапсов.
Химический синапс состоит из 3-х компонентов: пресинаптической части (принадлежит командующей клетке), постсинаптической части (принадлежит клетке исполнительнице) и синаптической щели.
Пресинаптическая часть образуется аксоном, в ней содержатся
митохондрии, агранулярная ЭПС, нейрофиламенты, нейротрубочки
и синаптические пузырьки (диаметром от 20-65 нм), содержащие
нейромедиатор. В качества медиатора в разных синапсах используется одно из соединений: ацетилхолин, холин, норадреналин, серотонин, различные полипептиды, аминокислоты и т.д. Форма, размер
синаптических пузырьков и электронная плотность их содержимого
зависит от степени их зрелости и химической природы медиатора. В
холинэргических синапсах они мелкие и прозрачные, в адренергических – крупные с плотной гранулой. Нейромедиаторы синтезируются в теле нейрона и механизмом быстрого транспорта переносятся в окончание аксона, где депонируются. Частично синаптические пузырьки образуются в самом синапсе путем отщепления от
цистерн аЭПС. Под влиянием нерного импульса нейромедиатор
выделяется в синаптическую щель через синаптические утолщения,
т.н. активные зоны, имеющиеся на пресинаптической мембране.
144
Схема 2
Строение синапса
Постсинаптическая часть представлена постсинаптической
мембраной, которая содержит синаптические рецепторы (особые
комплексы интегральных мембран), которые связываются с медиаторами.
Синаптическая щель шириной 20-30 нм иногда содержит гликопротеиновые филаменты, которые являются элементами специализированного гликокаликса и обеспечивают адгезивные связи между пре- и постсинаптической частями и направленную диффузию
медиатора.
Механизм передачи нервного импульса в химическом синапсе.
Под влиянием нервного импульса потенциалзависимые кальциевые каналы пресинаптической мембраны активируются, что вызывает приток ионов Са в аксон. В присутствии ионов Са мембраны
синаптических пузырьков сливаются с пресинаптической мембраной и их содержимое (медиатор) выделяется в синаптическую щель
механизмом экзоцитоза. Медиатор связывается с рецепторами в
постсинаптической части, что приводит к ее деполяризации и возникновению нервного импульса в возбуждающих синапсах, либо
гиперполяризации, вызывая реакцию торможения в тормозных синапсах.
В отсутствии нервного импульса пресинаптическая часть выделяет небольшие порции медиатора, которые вызывают в постсинаптической мембране спонтанные небольшие потенциалы.
Эффекторные нервные окончания – это концевые аппараты
аксонов двигательных нейронов. Они двух типов – двигательные и
секреторные. Двигательные окончания имеются в поперечнополосатых и гладких мышцах, секреторные – в железах.
145
Двигательное окончание на поперечнополосатых соматических
мышцах называется нервно-мышечным синапсом или моторной
бляшкой. Это окончания аксонов нейронов двигательных ядер передних рогов спинного мозга и моторных ядер головного мозга. В
двигательном окончании выделяют три части: пресинаптическую
часть – это концевые ветвления аксона, постсинаптическую часть
– специализированный участок на мышечном волокне и синаптическую щель – располагается между ветвлениями аксона и мышечным
волокном (рис. 21). Встречаются в мелких мышцах, осуществляющих тонкие движения (например, наружных мышц глаза), каждое
волокно или небольшая их группа иннервируются отдельным аксоном.
Рис. 21. Схема ультрамикроскопического строения моторной бляшки:
20 – цитоплазма нейролеммоцита; 2 – ядро нейролеммоцита; 3 – плазматическая
мембрана нейролеммоцита; 4 – осевой цилиндр нервного волокна; 5 – аксолемма; 6
– постсинаптическая мембрана (сарколемма); 7 – митохондрии в аксоплазме; 8 –
синаптическое пространство; 9 – митохондрии мышечиого волокна; 10 – синаптические пузырьки; 11 – пресинаптическая мембрана (аксолемма); 13 – саркоплазма;
13 – ядро мышечного волокна; 14 – миофибрилла (Елисеев В.Г., Афанасьев Ю.И.,
Котовский Е.Ф., 1970)
Пресинаптическая часть. Миелиновое волокно, подойдя к мышечному, теряет миелиновую оболочку и дает несколько терминалей, которые погружаются в мышечное волокно, увлекая за собой
его плазмолемму. Веточки аксона с поверхности покрыты уплощенными леммоцитами и базальной мембраной, которая переходит
с мышечного волокна. В терминалях аксона находятся митохондрии
и синаптические пузырьки, которые содержат ацетилхолин (медиатор). Аксолемма нервной терминали в области синапса является
146
пресинаптической мембраной. Она содержит потенциалзависимые
Са++ каналы. При деполяризации мембраны каналы открываются и
ионы Са++ входят в терминаль, запуская секрецию квантов ацетилхолина.
Синаптическая щель. Ширина щели 50 нм. Она содержит базальную мембрану и отростки глиальных клеток. Базальная мембрана удерживает в области синапса терминали аксона, контролирует расположение рецепторов в постсинаптической мембране. Она
содержит несколько сигнальных белков, которые служат метками,
при помощи которых регенирирующий аксон находит синаптическую область на поперечнополосатом мышечном волокне.
Постсинаптическая часть. Плазмолемма мышечного волокна в
области синапса является постсинаптической мембраной. Она образует многочисленные инвагинации и вторичные складки, за счет
которых сильно увеличивается площадь мембраны. В мембрану
встроены холинорецепторы (20-30 тыс. на 1 мкм2). Мышечное волокно в области синапса не имеет исчерченности, содержит многочисленные митохондрии, цистерны грЭПС, рибосомы и скопления
ядер.
Рецепторные (чувствительные) нервные окончания – это
концевые аппараты дендритов чувствительных нейронов. По функциональным признакам их подразделяют на: экстерорецепторы и
интерорецепторы (схема 3).
Схема 3
Классификация рецепторов по функциональным признакам
Рецепторы
Экстерорецепторы
Зрительные Слуховые
Вкусовые
Проприорецепторы
Тактильные
Температурные
Интерорецепторы
Висцерорецепторы
Вестибулорецепторы
Обонятельные
По строению рецепторы подразделяют на свободные и несвободные. Несвободные подразделяются на неинкапсулированные и
инкапсулированные. Свободные состоят только из терминальных
ветвлений чувствительного нервного волокна. В эпителии кожи находятся свободные рецепторные окончания. Миелиновое волокно,
147
подойдя к базальной мембране, теряет миелиновую оболочку, отдает терминали, которые просто проникают между клетками эпителия. Несвободные неинкапсулированные контактируют с основаниями осязательных эпителиоцитов (специфически изменённых
клеток эпителия – клеток Меркеля). Эти окончания способны воспринимать даже очень слабые раздражения, реагируя на давление
(прикосновение) и температуру.
Рецепторы соединительной ткани более разнообразны, в состав
их концевых аппаратов, как правило, входят нейролеммоциты, сопровождая ветвления нервного волокна.
Инкапсулированные рецепторы соединительной ткани состоят
из ветвлений осевого цилиндра и глиальных клеток. Снаружи такие
рецепторы окружены соединительнотканной капсулой. Примером
таких окончаний являются: пластинчатые тельца Фатер-Пачини,
осязательные тельца – тельца Мейснера, а также колба Краузе,
тельца Руффини, рецепторы мышц и сухожилий: нервно-мышечные
веретена и нервно-сухожильные веретена.
Наиболее распространены в соединительной ткани два вида таких окончаний:
1 – осязательные тельца Мейснера. Находятся в поверхностных
слоях дермы. Воспринимают слабое давление (его восприятие и называется осязанием);
2 – пластинчатые (или фатер-пачиниевы тельца). Находятся в
глубоких слоях дермы и в строме внутренних органов. Воспринимают относительно сильное давление (рис. 22).
Цель занятия
Получить четкое представление о микроскопическом и ультрамикроскопическом строении и функциональном значении нервных
окончаний и синапсов.
Задачи занятия
1. Научиться идентифицировать на микропрепаратах различные
виды нервных окончаний.
2. Уметь объяснять структурные и функциональные особенности
различных видов синапсов и их классификацию.
3. Уметь объяснять принцип расположения и взаимодействия
нейронов в рефлекторных дугах, объяснять принцип организации
соматической и вегетативной рефлекторных дуг.
148
Рис. 22. Тельце Фатера-Пачини в соединительной ткани поджелудочной железы.
Окраска гематоксилином и эозином. 1 – паренхима железы, 2 – рыхлая соединительная ткань, 3 – пластинчатое тельце (поперечный срез), 4 – внутренняя колба
(терминали дендрита и глиальные клетки), 5 – наружная соединительнотканная
капсула
Необходимый исходный уровень знаний
Из предшествующей темы
1. Морфологическая и функциональная классификация нейроцитов.
2. Функциональное значение отростков нейроцитов.
3. Морфофункциональная характеристика органелл синтеза и
секреции нейроцитов.
4. Олигодендроциты и их функциональное значение.
5. Строение нервных волокон.
По теме занятия
6. Понятие о межнейрональных синапсах. Принцип структурной
организации химических и электрических синапсов.
7. Классификация синапсов.
8. Понятие о нервных окончаниях и их классификация.
9. Строение чувствительных и двигательных нервных окончаний.
10. Принцип организации двух- и многочленных рефлекторных
дуг.
149
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Инкапсулированные рецепторные нервные окончания –
пластинчатое тельце (Фатер-Пачини) и осязательное тельце
Мейснера в коже пальца человека. Окраска пикрофуксином, резорцин-фуксином.
При малом увеличении в сосочковом слое кожи (сразу под эпидермисом) найдите осязательные тельца, тельца Мейснера – светлые овальные обрзования с темными овальной формы ядрами, ориентированными параллельно поверхности эпидермиса. В глубоких
слоях соединительнотканной основы кожи (в сетчатом слое) найти
пластинчатые тельца – крупные тельца со слоистой структурой. На
продольном разрезе они имеют овальную форму, а на поперечном –
округлую. В центре тельца видно бледно окрашенное нервное волокно, окруженное светлой внутренней колбой. Она образована
леммоцитами. Внутренняя колба снаружи окружена капсулой, построенной из пластинок коллагеновых волокон и фибробластов.
Зарисовать и обозначить: 1. Тельце Мейснера. 2. Тельце ФатерПачини и в нем: а) отросток нервной клетки; б) внутреннюю (глиальную) колбу; в) коллагеновые волокна; г) ядра фибробластов.
2. Зарисовать схему организации нервно-мышечного окончания
(моторная бляшка), рис. 21 из «Пособия».
3. Зарисовать схемы организации соматической и вегетативной
рефлекторных дуг с таблиц.
Электронные микрофотографии
Изучить межнейральный химический синапс (Гистология, цитология и эмбриология: атлас / под ред. О.В. Волковой, Ю.К. Елецкого. 1996. С. 124, рис. 2.67).
Контрольные вопросы
1. Расскажите о классификации рецепторных нервных окончаний.
2. Каково электронно-микроскопическое строение синапса?
3. Дайте классификацию синапсов.
4. В каком направлении через синапс передается возбуждение и
почему в одном направлении?
150
5. Дайте понятие о медиаторах нервной ткани, их природе.
6. Расскажите о химических и электротонических синапсах и их
морфологии.
7. Какие отростки двигательных нейронов принимают участие в
образовании нейромышечного окончания?
8. Каково ультрамикроскопическое строение нейромышечного
окончания?
9. Каковы общие морфофункциональные признаки нейромышечного окончания и синапса.
10. Какое место в рефлекторных дугах занимают тела и отростки
нервных клеток, синапсы и нервные окончания?
11. Какие отростки чувствительных нервных клеток заканчиваются рецепторами?
12. Что такое рефлекс и рефлекторная дуга? Какие виды рефлекторных дуг бывают?
Ситуационные задачи
1. На одном из препаратов представлено конечное ветвление
осевого цилиндра, сопровождаемое глиоцитами, на другом – ветвление только осевого цилиндра. К каким морфологическим типам
относятся первое и второе нервные окончания?
2. На одном из препаратов представлено окончание, окруженное
соединительнотканной капсулой, на другом – капсула отсутствует,
ветвление осевого цилиндра сопровождают нейролеммоциты. К каким морфологическим типам относятся эти нервные окончания?
3. На электронной микрофотографии видны два нервных отростка. В одном из них локализуются мелкие прозрачные пузырьки
(диаметром 30-50 нм), во втором – совокупность мелких прозрачных и более крупных пузырьков (диаметром 50- 90 нм) с центральной плотной гранулой. Какие типы синапсов формируют первый и
второй нервные отростки?
4. В оганизм человека введены вещества, блокирующие выработку адреналина. В каких синапсах будут наблюдаться изменения?
Задания для самостоятельной работы
1. Подготовьте вопросы для круглого стола по темам «Нервная
ткань», «Нервные окончания и синапсы», «Нервная система».
2. Проверьте свои знания по темам «Нервные ткани», «Нервные
окончания и синапсы» с помощью компьютерной программы «Ат151
лас по гистологии, цитологии и эмбриологии / С.Л. Кузнецов, Н.Н.
Мушкамбаров, В.Л. Горячкина.
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Н.Н. Мушкабаров и др. Атлас по гистологии, цитологии и
эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
2. Гистология: учебник / под ред. Э.Е.Улумбекова и Ю.А.Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
3. Семченко МВ.В., Степанов С.С., Челышев Ю.А. Нервные волокна и окончания. Межнейральные связи Синапсы. Руководство по гистологии. Т. 1. – Спб.:
СпецЛит, 2001.
4. Данилов Р.К., Клишов А.А., Боровая Т.Г. Гистология человека в мультимедиа: учебник для студентов медицинских вузов. – СПб.: ЭЛБИ-СПб., 2003.
152
III. ЧАСТНАЯ ГИСТОЛОГИЯ
Тема 4
Нервная система
Нервная система обеспечивает регуляцию всех жизненных процессов организма и его взаимодействие с внешней средой. Нервная
система функционирует на основе рефлексов. Морфологической
основой рефлексов являются рефлекторные дуги, состоящие из цепи нейронов (афферентных, ассоциативных и эффекторных), которые расположены в периферическом и центральном отделах нервной системы.. Анатомически нервную систему делят на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую (нервные стволы,
узлы и окончания). С физиологической точки зрения ее делят на автономную, или вегетативную (регулирует деятельность внутренних органов, сосудов, желез), и соматическую, или цереброспинальную, которая иннервирует остальную часть организма.
Нервы. Нервные узлы. Спинной мозг
Периферическая нервная система представлена периферическими нервами, нервными узлами (ганглиями) и нервными окончаниями.
Нервные стволы (нервы) связывают нервные центры головы и
спинного мозга с рабочими органами. Периферические нервы образованы пучками нервных волокон, которые состоят из миелиновых
или безмиелиновых волокон (или из тех и других) и объединены
соединительнотканными оболочками. В них различают несколько
соединительнотканных оболочек. 1. Эндоневрий – из рыхлой соединительной ткани, окружающей отдельное нервное волокно, в нем
проходят кровеносные капилляры. 2. Периневрий – окружает пучок
нервных волокон и состоит из 2-х частей. Внутренняя часть представлена несколькими слоями концентрически расположенных плоских периневральных клеток, которые изнутри и снаружи покрыты
толстыми базальными мембранами, содержащими коллаген тип IV,
ланинин, нидоген, фибронектин. Наружная часть – из плотной соединительной ткани. В нем проходят мелкие кровеносные сосуды
(артериолы и венулы). 3. Эпиневрий окружает нервный ствол и со153
стоит из плотной соединительной ткани, содержащей жировые
клетки, кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания.
Нервные узлы – это скопления нервных клеток вне центральной
нервной системы. Нервные узлы разделяют на чувствительные
(сенсорные) и автономные (вегетативные).
Чувствительные нервные узлы
Спинномозговой узел (ganglion spinale) покрыт соединительнотканной капсулой. Внутри узла находятся группы псевдоуниполярных чувствительных нейронов, между которыми проходят пучки
миелиновых волокон. Цитоплазма клеток содержит многочисленные митохондрии, цистерны грЭПС, комплекс Гольджи, лизосомы.
Тела нейронов окружены клетками – сателлитами (мантийные
клетки) и соединительнотканной капсулой. Нейроны ганглия трех
типов: малые, промежуточные и большие. Они различаются видами
проводимых импульсов (тактильную чувствительность, пропреорецепцию, болевую, передают в ЦНС информацию о длине мышцы,
мышечном тонусе и т.д.). Они содержат нейромедиаторы: вещество
Р, соматостатин и холецистокинин, глутамин, ВИП, гастрин. Их
периферические отростки заканчиваются на периферии рецепторами. Центральные отростки (аксоны) входят в спинной мозг, образуя
задние корешки спинного мозга и синапсы со вставочными нейронами и мотонейронами передних рогов спинного мозга.
Автономные (вегетативные) нервные узлы (ганглии) располагаются вдоль позвоночника в виде цепочки (паравентебральные ганглии) и впереди него (превентебральные ганглии), а также в стенке
органов – сердце, пищеварительный тракт, мочевой пузырь и т.д.
(интрамуральные ганглии) или вблизи поверхности органов (экстрамуральные ганглии).
К вегетативным ганглиям подходят миелиновые преганглионарные волокна, содержащие отростки нервных клеток, тела которых лежат в ЦНС. Волокна сильно ветвятся и образуют синаптические окончания на клетках вегетативных ганглий.
Вегетативные ганглии по функциональному признаку и локализации разделяются на симпатические и парасимпатические.
Симпатические нервные узлы (паравертебральные и превертебральные) получают преганглионарные волокна от клеток, расположенных в вегетативных ядрах грудных и поясничных сегментов спинного мозга. Нейромедиатором преганглионарных волокон
является ацетилхолин, а постганглионарных – норадреналин (ис154
ключение – потовые железы и некоторые кровеносные сосуды, которые имеют хилинергическую симпатическую иннервацию). В узлах выявляются также энкефалины, ВИП, вещество Р, соматостатин, холецистокенин.
Парасимпатические нервные узлы (интрамуральные, экстрамуральные или узлы головы) получают преганглионарные волокна от
клеток, тела которых расположены в вегетативных ядрах продолговатого мозга, среднего мозга и в кресцовом отделе спинного мозга.
Эти волокна покидают ЦНС в составе III, VII, IX и X пар черепномозговых нервов и передних корешков кресцовых сегментов спинного мозга. Нейромедиатором пре- и постганглионарных волокон
является ацетилхолин, а также серотонин АТФ и др.
Болшинство органов получают как симпатическую, так и парасимпатическую иннервацию.
Строение симпатических и парасимпатических ганглиев в общем плане сходно. Вегетативные ганглии с поверхности покрыты
соединительнотканной капсулой, которая, проникая внутрь узла,
образует строму. Узлы состоят из мультиполярных нервных клеток,
различных по форме и размерам их отростков. Тела нейронов неправильной формы, с эксцентрично расположенными ядрами, окружены оболочками из глиальных клеток – сателлитов (мантийные
глиоциты). Отростки клеток также покрыты глиальными клетками.
Глиальная оболочка покрыта базальной мебраной, поверх которой
находится соединительнотканная оболочка.
В симпатических ганглиях наряду с крупными клетками содержатся небольшие группы мелких клеток с интенсивно флюоресцирующими гранулами МИФ-клетки и мелкие гранулосодержащие
клетки (МСГ-клетки). В гранулах содержатся дофамин, серотонин
или норадреналин. МИФ-клетки обладают ингибирующим действием на эффекторные клетки.
Интрамуральные узлы – это нервные ганглии, расположенные
внутри иннервируемых органов. Интрамуральные ганглии и связанные с ними проводящие пути обладают высокой автономией,
сложностью организации и особенностью медиаторов, и в связи с
этим многими авторами выделяются в самостоятельный метасимпатический отдел вегетативной нервной системы.
Наиболее наглядно строение интрамуральных ганглиев можно
проследить на примере вегетативной иннервации пищеварительного тракта. В пищеварительной трубке содержится два крупных
155
нервных сплетения: подслизистое – Мейснера, межмышечное – Ауэрбаха. Общее число нейронов в интрамуральных ганглиях выше,
чем в спинном мозге, а по сложности их взаимодействия их сравнивают с микрокомпьютером.
В интрамуральных узлах описаны нейроны 3-х типов. Первые
данные по гетерогенности нейронов пищеварительного тракта были
получены Догелем. Основываясь на форме клеток и характере ветвления их отростков Догель выделил три типа нейронов.
Длинноаксонные эфферентные нейроны (клетки Догеля I типа)
численно преобладают. Это крупные или средние клетки, перикарионы уплощенной формы с короткими дендритами и длинным аксоном, который направляется за пределы узла и оканчивается на
клетках рабочего органа двигательным или секреторным окончанием.
Равноотросчатые афферентные нейроны (клетки Догеля II типа) – перикарион овальной формы – содержат длинные дендриты и
аксон, уходящий за пределы этого ганглия в соседние и образующий синапсы на клетках I и III типов. Предполагают, что эти клетки
входят в качестве рецепторного звена в состав местных рефлекторных дуг без захода в ЦНС.
Ассоциативные клетки (клетки Догеля III типа) – местные вставочные нейроны с перикарионом овальной или неправильной формы, имеют один длинный аксон и несколько коротких дендритов.
Дендриты этих клеток не выходят за пределы узла, а аксон направляется в другие узлы, образуя синапсы на клетках I типа.
Спинной мозг имеет форму округлого тяжа, расширенного в
шейном и поясничном отделах и расположенного в позвоночном
канале. Он состоит из двух симметричных половин, разделенных
спереди срединной щелью, сзади – срединной бороздой. В центре
тяжа проходит центральный канал, выстланный эпендимоглиоцитами. На поперечном срезе в центре спинного мозга в виде бабочки
видно серое вещество, снаружи – белое вещество.
Серое вещество на протяжении всего спинного мозга образует
выступы – серые столбы, которые на поперечном срезе называют
рогами. Различают передние (более крупные), задние и боковые рога. Между передним и задним рогами находится промежуточная
зона (substantia intermedia). Правая и левая половины серого вещества соединены серой спайкой (comissura grisea).
Серое вещество образовано телами нейронов, безмиелиновыми
нервными волокнами, макро- и микроглией, кровеносными сосуда156
ми микроциркуляторного русла с хорошо развитой капиллярной
сетью. Сеть нервных волокон и отростки глии между телами нейронов получила название нейропиль.
Нейроны в сером веществе располагаются в виде скоплений –
ядер, объединенных по длине спинного мозга в 10 пластин. Пластины с I по V соответствуют задним рогам, VI-VII – промежуточной
зоне, VIII-IX – передним рогам, X – нейронам, расположенным около центрального канала.
В зависимости от топографии аксонов нейроны спинного мозга
подразделяют на 3 группы: 1 – корешковые нейроны-аксоны образуют передние корешки; 2 – внутренние нейроны-отростки заканчиваются в пределах серого вещества спинного мозга; 3 – пучковые
нейроны-отростки образуют пучки волокон в белом веществе спинного мозга в составе проводящих путей.
Ядра заднего рога образованы мультиполярными вставочными
нейронами мелких и средних размеров. В заднем роге выделяют
губчатый слой и желатинозное вещество, которое в задней части и
на периферии задних рогов содержит мелкие нейроны в глиальном
остове. В центре заднего рога располагается собственное ядро, у
основания – грудное ядро (Кларка), латеральнее и несколько глубже
располагаются базилярные ядра, в промежуточной зоне – медиальное промежуточное. В дорзальной части заднего рога из глубины
кнаружи последовательно располагаются мелкие нейроны студенистого вещества (роландова), далее – мелкие клетки губчатой зоны
и наконец – пограничная зона, содержащая мелкие нейроны. На
этих клетках оканчиваются аксоны псевдоуниполярных клеток спинальных ганглиев, которые несут разнообразную информацию от
рецепторов, а также волокна нисходящих путей из лежащих выше
центров. В задних рогах выявляются высокие концентрации медиаторов: серотонин, энкефалин, вещество Р.
В боковых рогах, которые хорошо выражены на уровне грудных
и крестцовых сегментов спинного мозга, содержатся ядра, образованные телами вставочных нейронов, которые являются центрами
вегетативной нервной системы. На телах и дендритах этих клеток
оканчиваются аксоны псевдоуниполярных клеток, которые несут
импульсы от рецепторов, расположенных во внутренних органах.
Аксоны клеток выходят из спинного мозга в составе передних корешков, образуют преганглионарные волокна, которые направляются к симпатическим и парасимпатическим узлам. Основной ме157
диатор нейронов боковых рогов – ацетилхолин – выявляется также
энкефалин, ВИП, вещество Р, соматостатин, пептид и др.
В передних рогах находятся ядра, образованные двигательными
нейронами двух типов: 1 – альфа-мотонейроны, это самые крупные
клетки диаметром 35-70 мкм и 2 – гамма-мотонейроны, более мелкие клетки (15-35 мкм). Альфа-мотонейроны – это корешковые
клетки, их аксоны формируют передние корешки спинного мозга и
заканчиваются двигательными окончаниями в скелетных мышцах
нервно-мышечными синапсами (рис. 23).
А
Б
Рис 23. Схема соматической и вегетативных рефлекторных дуг (Данилов Р.К.,
Клишов А.А, Боровой Т.Г., 2003). А – соматическая дуга, Б – вегетативные дуги.
1 – спинной мозг, 2 – спинномозговой узел, 3 – паравертебральный узел, 5 – интрамуральный узел, 6 – чувствительный нейрон, 7 – вставочный нейрон, 8 – двигательные нейроны
Тормозными клетками являются клетки Реншоу, это мелкие
мультиполярные нейроны. Они принимают сигналы от моторных
нейронов и по принципу обратной связи (при избыточных величинах этих связей) осуществляется торможение мотонейронов. Это
мелкие мультиполярные нейроны, расположенные между двигательными ядрами. Их аксоны оканчиваются на двигательных нейронах вентральных рогов.
Различают переднюю и заднюю медиальную группу и переднюю и заднюю латеральную группу моторных клеток. Медиальные
158
ядра иннервируют мышцы туловища и хорошо развиты на всем
протяжении мозга. Латеральные находятся в шейном и поясничном
отделах и иннервируют мышцы конечностей. Медиатор клеток передних рогов – ацетилхолин.
Белое вещество спинного мозга окружает серое и разделяется
передними и задними корешками на симметричные дорзальные,
латеральные и вентральные канатики (пучки). Оно состоит из продольно идущих нервных волокон (преимущественно миелиновых),
образующих нисходящие и восходящие проводящие пути (тракты).
Цель занятия
Получить четкое представление о микроскопическом строении и
функциях органов периферической нервной системы.
Задачи занятия
1. Научиться различать на микропрепаратах органы периферической нервной системы.
2. Уметь определять на микропрепаратах тканевые элементы органов периферической нервной системы.
3. Уметь воспроизводить простые и сложные соматические и вегетативные рефлекторные дуги.
Необходимый исходный уровень знаний
Из предшествующих тем
1. Общее строение нейронов.
2. Морфологическая и функциональная классификация нейронов.
3. Строение миелиновых и безмиелиновых нервных волокон.
4. Классификация глиоцитов.
5. Представление о простой и сложной рефлекторных дугах (Быков В.Л. Частная гистология человека. 2000. С. 238-240.
По теме занятия
1. Строение нервов (нервных стволов).
2. Микроскопическое строение спинно-мозгового ганглия.
3. Микроскопическое строение вегетативных нервных узлов.
4. Микроструктурные особенности серого и белого вещества
спинного мозга.
5. Топография и гистофизиологическая характеристика основных ядер спинного мозга.
6. Особенности строения соматической и вегетативной рефлекторных дуг.
159
Объекты изучения
Микропрепараты для изучения и зарисовки
1. Спинномозговой нервный узел (спинальный ганглий). Окраска гематоксилином и эозином. На малом увеличении микроскопа найти: 1 – задний корешок спинного мозга, образованного нервными волокнами (розовые тяжи с овальными базофильными ядрами
леммоцитов) и 2 – спинномозговой узел – скопление нервных клеток по ходу заднего корешка,; 3 – капсулу ганглия – волокнистая
соединительная ткань снаружи ганглия; 4 – псевдоуниполярные
нейроциты – клетки разных размеров, округлой формы клетки, лежат в основном по периферии узла; 5 – передний корешок – расположен рядом с узлом, состоит из нервных волокон; 6 – спинномозговой (периферический) нерв – образован слиянием переднего корешка и дендритов клеток узла. Найти при большом увеличении: а)
нейроциты – округлые клетки со светлым ядром и с крупным резко
базофильным ядрышком; б) клетки-сателлиты (глиоциты) – окружают тело нейроцита, имеют мелкие округлые ядра; в) капсулу
нейроцита – тонкий слой соединительной ткани вокруг глиоцитов
(сателлитов).
Зарисовать и обозначить: при малом увеличении общий вид
межпозвоночного нервного узла и в нем: 1 – нервный узел, 2 – нейроциты, 2) задний корешок, 3) передний корешок, 4) периферический нерв (спинномозговой нерв); при большом увеличении: а –
нейроцит, б – глиоциты, в – капсулу.
2. Нервное волокно в поперечном разрезе. Обработка осмиевой кислотой. Найти при малом увеличении: 1 – нерв (черная точка); 2 – эпиневрий – окружает волокно снаружи (более светлой окраски). Найти при большом увеличении: 3 – миелиновые нервные
волокна (с темным ободком миелина); 4 – безмиелиновые волокна
(более тонкие образования без миелина); 5 – эндоневрий тонкие
прослойки соединительной ткани между нервами).
Зарисовать и обозначить: при большом увеличении общий вид
нерва и в нем: 1) эпиневрий, 2) миелиновые волокна; 3) безмиелиновые волокна, 4) эндоневрий.
3. Поперечный срез спинного мозга. Импрегнация серебром по
Кахалю. Рассматривая препарат на свет, найти серое (в центре имеет вид бабочки) и белое вещество, более светлое по периферии се160
рого. Найти при малом увеличении: 1 – мягкую мозговую оболочку –
тонкая соединительнотканная оболочка, покрывающая спинной
мозг снаружи; 2 – серое вещество, а в нем – дорсальные рога, более
узкие и вентральные рога, более широкие, между ними расположена промежуточная зона серого вещества и ее латеральная часть –
латеральные (боковые) рога; 3 – белое вещество (под мозговой оболочкой), а в нем – передние канатики, расположенные между вентральными рогами; задние канатики – между дорсальными рогами;
боковые канатики – между дорсальными и вентральными рогами.
Правая и левая половины серого вещества соединены серой спайкой, или комиссурой, в ней проходит спинномозговой канал, выстланный эпендимоглиоцитами. В сером веществе нейроциты образуют скопления – ядра. В вентральных рогах локализованы самые
крупные нейроны спинного мозга, образующие двигательные ядра,
которые подразделяют на дорсальную и медиальную группы. В промежуточной зоне найти медиальное промежуточное ядро и латеральное промежуточное ядро (лежит в боковых рогах и видно
только на срезах в верхних поясничных и грудных отделах). В дорсальных рогах найти: грудное ядро (в основании заднего рога медиально), собственное ядро дорсального рога (дорсолатеральнее от
грудного). Найти при большом увеличении: в белом веществе –
миелиновые нервные волокна (темные точки, окруженные светлым
ободком); глиальные перегородки (волокнистые тяжи); в сером веществе – эпендимоциты, выстилающие центральный канал.
Зарисовать и обозначить: 1) вентральную срединную щель;
2) дорсальную срединную перегородку; 3) серое вещество и в нем:
а) дорсальный рог, б) латеральный рог, в) вентральный рог, г) грудное ядро, собственное ядро дорсального рога, е) двигательные ядра
вентрального рога, ж) латеральное ядро (вегетативное симпатическое); 4) центральный канал спинного мозга; 5) белое вещество и в
нем: дорсальный канатик, латеральный канатик, вентральный канатик.
Демонстрационные препараты
1. Экстрамуральный вегетативный ганглий в капсуле надпочечника. Окраска гематоксилином и эозином. Обратить внимание на крупные нейроны, окруженные глиоцитами.
161
Конрольные вопросы
1. Где берут начало миелиновые волокна задних корешков спинного мозга? Где находятся тела клеток, образующих осевые цилиндры этих волокон?
2. У экспериментального животного перерезаны дорсальные корешки спинного мозга. Какие нервные клетки и какие их отростки
будут повреждены?
3. У экспериментального животного повреждены вентральные
корешки. Отростки каких нейронов будут при этом повреждены? Какие функции будут нарушены?
4. Студенту предложен микропрепарат, на котором видны крупные псевдоуниполярные клетки, окруженные глиоцитами. Какие это
по функции клетки и в каком органе они могут встречаться?
6. Какие по функции нейроны находятся в задних, передних и боковых рогах спинного мозга.
7. Какую функцию выполняют нейроциты спинальных ганглиев?
Письменно в тетради выполнить задания из лабораторного
практикум и решить тестовые задания (Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии. 2000 (электронная версия).
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Н.Н. Мушкабаров и др. Атлас по гистологии, цитологии и
эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
2. Гистология: учебник / под ред. Э.Е.Улумбекова и Ю.А.Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
3. Данилов Р.К., Клишов А.А. Гистология. – СПб.: ВМедА, 1995.
4. Руководство по гистологии. – СПб.: Спецлит, 2001. – Т.2.
162
Головной мозг
В головном мозге сосредоточены центры высшей нервной деятельности. Он состоит из ствола мозга, являющегося продолжением спинного мозга, и плащевой части. Ствол мозга включает продолговатый мозг, задний, средний и промежуточный. Плащевая
часть образована полушариями мозга и мозжечком.
В стволе головного мозга серое вещество представлено многочисленными ядрами, окруженными белым веществом. От ствола
отходят 10 пар (III–XII) черепномозговых нервов, ядра которых расположены в продолговатом и среднем мозге. Нервы связывают
мозг с органами чувств, мышцами и железами, расположенными на
голове. Одна пара нервов – блуждающий нерв – связывает мозг с
внутренними органами: сердцем, легкими, желудком, кишечником
и др.
Ядра ствола мозга подразделяются на чувствительные, двигательные и ассоциативные.
Чувствительные ядра – в них сосредоточены тела и дендриты
мультиполярных нейронов. Они аналогичны нейронам ядер задних
рогов спинного мозга. Это ассоциативные нейроны, на которых
оканчиваются аксоны псевдоуниполярных или биполярных клеток,
они несут сенсорную информацию.
Двигательные ядра, в них содержатся мультиполярные мотонейроны, которые осуществляют моторную иннервацию мышц головы и шеи. Нейроны вегетативных ядер продолговатого и среднего
мозга направляют свои аксоны в вегетативные ганглии.
Ассоциативные ядра содержат скопления ассоциативных мультиполярных клеток, которые участвуют в формировании многонейронных рефлекторных дуг путем переключения нервных импульсов, идущих к коре полушарий или мозжечку или в обратном направлении – от коры к стволу мозга и центрам спинного мозга.
Белое вещество ствола состоит из пучков нервных волокон, которые образуют восходящие и нисходящие нервные тракты и связывают разные отделы ЦНС.
Гипоталамус – участок промежуточного мозга. Часть его ядер
содержат нейроны, которые вырабатывают нейрогормоны, регулирующие деятельность клеток гипофиза и других эндокринных желез. Наиболее известные ядра гипоталамуса, нейроны которых вы163
рабатывают нейрогормоны: супраоптическое и вентрикулярное
(рис. 24). Супраоптические ядра (1) лежат под перекрёстом (хиазмой) зрительных трактов, паравентрикулярные (2) – в боковой
стенке III желудочка. Клетки этих ядер вырабатывают нейрогормоны пептидной природы: антидиуретический гормон (АДГ), или вазопрессин и окситоцин. Тот и другой гормоны поступают в заднюю
долю гипофиза.
Несколько ядер, вырабатывающих нейрогормоны, расположены
в сером бугре, который образует дно III желудочка: аркуатные, или
инфундибулярные, ядра (4) дугообразно охватывают спереди ножку
гипофиза; вентромедиальные (5) и дорзомедиальные (6) ядра находятся в срединной части серого бугра. Ядра этой группы вырабатывают либерины и статины, вызывающие регуляцию выработки
гормонов передней и средней долями (7) гипофиза. При этом либерины стимулируют выработку гормонов клетками гипофиза, а статины – угнетают.
Рис. 24. Проекция ядер гипоталамуса на боковую стенку III желудочка (Кузнецов
С.Л, Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л., 2002). 1 – супраоптическое ядро, 2 – паравентрикулярное ядро, 3 – задняя доля гипофиза, 4 – аркуатные ядра, 5 – вентромедиальные ядра, 6 – дорзомдиальные ядра, 7 – передняя и средняя доли гипофиза
Мозжечок – центральный орган равновесия и координации движений, поддержания мышечного тонуса. Он располагается непосредственно над продолговатым мозгом и мостом и связан со стволом тремя парами ножек, по которым проходят афферентные и эфферентные проводящие пути. Мозжечок образован двумя полушариями с большим числом борозд и извилин на поверхности и узкой
средней частью. Серое вещество образует кору мозжечка, покры164
вающую каждую извилину, и ядра, которые залегают в глубине его
белого вещества.
Кора мозжечка является нервным центром экранного типа –
послойного расположения нейронов, сходных по строению и функции. В коре мозжечка различают три слоя: молекулярный (stratum
moleculare), ганглионарный (stratum ganglionare), зернистый
(stratum granulosum).
Молекулярный слой содержит тела звездчатых и корзинчатых
клеток, которые являются вставочными нейронами, передающими
тормозные синапсы на дендриты и тела клеток Пуркинье.
Корзинчатые клетки – мультиполярные, неправильной формы
клетки, располагаются во внутренней части молекулярного слоя. Их
короткие дендриты образуют синаптические связи с параллельными
волокнами, которые идут в наружной части слоя, а длинный аксон
идет параллельно извилине, отдавая коллатерали, которые подходят
к телу клеток Пуркинье, разветвляются и оплетают тело этих клеток
в виде корзинки, образуя тормозные аксосоматические синапсы.
Звездчатые клетки – мелкие нейроны двух типов: длинноаксонные и короткоаксонные. У короткоаксонных звездчатых клеток
дендриты образуют связи с параллельными волокнами, а разветвления аксона образуют тормозные синапсы на дендритах клеток
Пуркинье. Длинноаксонные звездчатые клетки снабжены сильно
ветвящимися дендритами и аксонами. Аксоны этих клеток образуют тормозные синаптические связи с дендритами и телами клеток
Пуркинье.
Ганглионарный слой состоит из одного пласта крупных грушевидной формы клеток с хорошо развитыми органеллами – клеток
Пуркинье. От тела нейрона отходят 2-3 сильно ветвящихся дендрита. Отростки и их ветвления идут перпендикулярно направлению
извилины и достигают поверхности молекулярного слоя. От середины основания клеток Пуркинье отходит аксон, который уходит к
ядрам белого вещества мозжечка. Небольшая их часть идет к вестибулярному ядру. Вблизи тела клетки от аксона отходят коллатерали,
которые идут обратно в ганглионарный слой или молекулярный, где
оканчиваются на телах или дендритах соседних клеток Пуркинье.
Клетки Пуркинье являются единственными эфферентными нейронами коры мозжечка.
Зернистый слой содержит клетки – зерна, клетки Гольджи типа II и горизонтальные клетки.
165
Клетки зерна – это основная масса нейронов. Это мелкие клетки
(5-8 мкм в диаметре) со слабо развитыми органеллами, тело их почти полностью занято ядром, 3-4 очень коротких дендрита образуют
концевые разветвления, напоминающие “птичьи лапки”, которые
вступают в синаптическую связь с моховидными волокнами, принимая участие в формировании клубочков мозжечка (рис. 25). Аксоны
клеток поднимаются в молекулярный слой, где Т-образно делятся
на две ветви, которые идут параллельно поверхности мозжечка. Это
параллельные волокна. Они образуют возбуждающие синапсы на
дендритах клеток Пуркинье, на корзинчатых клетках, звездчатых и
клетках Гольджи тип II.
Клетки Гольджи тип II – крупнее клеток-зерен, содержат хорошо развитые органеллы. Их аксоны образуют синапсы на дендритах («птичьих лапках») клеток-зерен в пределах клубочка мозжечка, а длинные дендриты идут в молекулярный слой, где ветвятся и
вступают в синаптические связи с параллельными волокнами. На
клетках Гольджи типа II заканчивается часть коллатералей аксонов
клеток Пуркинье. Между ганглионарным и зернистым слоями располагаются веретеновидные клетки. От обоих концов их веретеновидного тела отходят длинные горизонтальные дендриты, которые
оканчиваются в ганглионарном и зернистом слоях. Аксоны этих
клеток уходят в белое вещество.
Рис. 25. Схема строения клубочка мозжечка в зернистом слое. 10 – аксон клетки
Гольджи, 13 – дендрит клетки-зерна,14 – моховидное волокно
166
Афферентные волокна мозжечка представлены двумя видами:
моховидными и лазящими. Схема межнейральных связей представлена на рис. 26. Моховидные волокна мозжечка проходят в составе
спинного- и мосто-мозжечковых путей. Моховидные волокна, проникнув в зернистый слой, ветвятся и образуют концевые розетки,
которые вступают в контакты с дендритами клеток-зерен в составе
клубочков мозжечка. В составе последних аксоны клеток Гольджи
тип II также образуют синаптические связи с клетками-зернами.
Лазящие волокна мозжечка идут в составе оливо-мозжечковых
путей и проникают из белого вещества в кору до молекулярного
слоя мозжечка. Разветвляясь на несколько тонких веточек, они стелятся по телам и дендритам клеток Пуркинье, образуя с ними возбуждающие синапсы. Коллатерали лазящих волокон образуют синапсы и со всеми другими клетками коры мозжечка.
Рис. 26. Схема межнейронных связей мозжечка. 1 – тела грушевидных клеток (клеток Пуркинье), 2 – дендриты грушевидных клеток, 3 – аксон грушевидных клеток,
4 – тело корзинчатой клетки, 5 – дендрит, 6 – аксон корзинчатой клетки, 8 – тело
клетки Гольджи, 9 – дендрит, 10 – аксон клетки Гольджи, 11 – тело клетки зерна,
12 – аксон, 13 – дендрит клетки-зерна, 14 – моховидное волокно
Эфферентные волокна коры мозжечка представлены аксонами клеток Пуркинье, которые в виде миелиновых нервных волокон
идут в белое вещество до глубоких ядер мозжечка и до вестибулярного ядра и на их нейронах образуют тормозные синапсы.
Возбуждающие синапсы в коре мозжечка образуют моховидные,
лазящие и параллельные волокна клеток-зерен, все остальные связи
являются тормозными синапсами.
167
Кора
больших
полушарий
координирует
условнорефлекторную деятельность всего организма, в ней находятся центры психической и произвольной деятельности. Кора больших полушарий представлена серым веществом и покрывает белое вещество больших полушарий. Серое вещество содержит нервные клетки (около 10-15 млрд), нервные волокна и клетки глии.
Нейроны коры – мультиполярные клетки, их более 60 видов.
Среди них выделено 2 основных типа: пирамидные и непирамидные.
Пирамидные клетки – специфический для коры тип нейронов.
Размер пирамидных клеток варьирует от 10 до 140 мкм, имеют
длинный апикальный дендрит и дендриты, отходящие от боковых
поверхностей перикариона. От основания пирамидных клеток отходит аксон, который уходит в белое вещество, а возвратные коллатерали аксона заканчиваются на других пирамидных нейронов или
вставочных нейронах коры. Разновидности крупных пирамидных
клеток – кл. Беца и кл. Мейнерта
Клетки Беца располагаются в 5-м слое двигательной коры, самые крупные клетки (140 мкм), аксоны дают начало пирамидным
трактам.
Клетки Мейнерта – крупные нейроны 5-го слоя зрительной коры посылают аксоны в ствол мозга и участвуют в движении глаз.
Основная функция средних и малых пирамид – интеграция внутри коры, функция крупных и гигантских пирамид – образование
эфферентных путей.
Непирамидные нейроны располагаются почти во всех слоях коры.
Основная функция непирамидных клеток – интеграция нейронных цепей внутри коры. Основные разновидности этих клеток:
1) звездчатые клетки, 2) веретеновидные, 3) клетки Раймона и Кахаля – в 1 слое, веретиновидной формы, аксоны и дендриты образуют горизонтальные связи в пределах 1 слоя, 4) Клетки Мартинотти – во всех слоях кроме 1, форма полигональная, имеют короткие дендриты и длинный аксон, который уходит к поверхности
коры, отдавая коллатерали во всех слоях. К непирамидным клеткам
относят корзинчатые (1 и 5 слои), аксо-аксональные (2 слой), клетки-канделябры (4 слой), клетки с двойным букетиком дендритов (3
слой), и др.
Цитоархитектоника коры (рис. 27).
168
Рис. 27. Цитоархитектоника (А и Б) и миелоархитектоника (В) коры полупарии
большого мозга (Быков В.Л.). Слои коры обозначены римскими цифрами. А – вид
на препарате, окрашенном гематоксилином и эозином; Б – вид на препарате, окрашенном методом серебрений по Гольджи. В – вид на препарате, окрашенном для
избирательного выявления нервных волокон: ТВ – тангенциальные волокна, ПБ –
полоска Бехтерева, НПБ – наружная полоска Байярже, ВПБ – внутренняя полоска
Байярже, РЛ – радиальные лучи
Тела нейронов в коре образуют 6 слоев. С наружи внутрь слои
располагаются в следующем порядке: 1) молекулярный, располагается под мягкой мозговой оболочкой, содержит редкие перикарионы, 2) наружный зернистый, присутствуют небольшие пирамидные
и звезчатые клетки, 3) наружный пирамидный, представлен клетками средней величины, 4) внутренний зернистый слой, широкий в
зрительной и слуховой областях коры, а в сенсорной почти отсутствует, содержит мелкие пирамидные и звездчатые клетки, 5) внутренний пирамидный, или ганглиозный, образован крупными (80
мкм), а в области моторной коры – гигантскими (140 мкм) пирамидными клетками (Беца), 6) слой полиморфных клеток образован
разнообразными по форме нейронами (веретеновидными, звездчатыми, клетками Мартинотти).
Миелоархитектоника коры полушарий (рис. 28). Нервные волокна коры полушарий включают три группы волокон: 1) афферентные, 2) ассоциативные и комиссуральные и 3) эфферентные.
Афферентные волокна в виде пучков в составе радиальных лучей приходят в кору от ниже лежащих отделов головного мозга
(зрительных бугров и коленчатых тел).
169
Ассоциативные и комиссуральные волокна – внутрикорковые
волокна, которые соединяют между собой различные области коры
в том или другом полушарии. Они образуют пучки, которые проходят параллельно поверхности коры: в I слое – тангенциальные волокна, во II слое – полоска Бехтерева, в IV слое – наружная полоска Байярже, в V слое – внутренняя полоска Бейярже. Последние
две системы являются сплетениями, образованными конечными
разветвлениями афферентных волокон.
Эфферентные волокна связывают кору с подкорковыми образованиями. Они идут в нисходящем направлении в составе радиальных лучей (пример – пирамидные пути).
Модульный принцип организации коры больших полушарий мозга. В коре больших полушарий мозга описаны повторяющиеся блоки (модули) нейронов, которые рассматривают как ее морфофункционольные единицы, способные к относительно автономной деятельности. Они имеют форму цилиндров, или колонок шириной 200500 мкм и проходят вертикально через всю толщу коры (рис. 27). В
коре человека имеется около 2-3 млн таких колонок, каждая содержит примерно 5000 нейронов. Внутри колонки выделяют также более мелкие мини-колонки, которые непосредственно окружают апикальные участки дендрита пирамидных клеток.
Пирамидные клетки коры больших полушарий являются основными эффекторными клетками. Аксоны пирамидных клеток направляются в спинной мозг, отдавая коллатерали к подкорковым
ядрам и структурам, либо к инным участкам коры. При этом аксоны
клеток формируют возбуждающие синапсы. Звездчатые нейроны
возбуждают основные эффекторные клетки (пирамидные). Причем
сигнал от афферентных волокон может непосредственно передаваться на пирамидные клетки, либо также и через звездчатые клетки. Среди тормозных нейронов имеются корзинчатые (2) и аксоаксональные (3) (аналоги корзинчатым и звездчатым клеткам мозжечка). Они образуют тормозные синапсы на телах и аксонах пирамидных клеток, тем самым корректируя ответ. Третий тип тормозных нейронов коры больших полушарий – клетки с аксональной
кисточкой (4) – образуют тормозные синапсы на афферентных волокнах, корректируя входной сигнал. Четвертый вид тормозных
клеток – с двойным букетом дендритов (5). Они тормозят практически все виды тормозных нейронов и тем самым растормаживают
пирамидные клетки.
170
Рис. 28. Модуль (колонка) коры полушарий большого мозга (по Быкову В.Л.). На
схеме показаны главные ассоциативные связи клеток основных типов. Слои коры
обозначены римскими цифрами. ККАВ – кортико-кортикальное афферентное волокно, ТКАВ - таламо-кортикальное афферентное волокно, АЭВ – ассоциативное
эфферентное волокно, ПЭВ – проекционное эфферентное волокно, ПК – пирамидная клетка, ШЗК - шипиковая звездчатая клетка, ГКК – горизонтальная клетка Кахаля, ААК – аксо-аксонная клетка, ККА – клетка-"канделябр", КОК – корзинчатая
клетка, ККК – колонковая корзинчатая клетка, КДБД – клетка с двойным букетом
дендритов, КАП – клетка с аксональным пучком, KM – клетка Мартинотти
Таким образом в коре происходит восприятие входного сигнала
и формирование ответа и корректируется это многочисленными добавочными клетками.
Белое вещество головного мозга представлено пучками нервных
волокон, которые идут в серое вещество коры из ствола мозга и
спускаются к стволу мозга от корковых центров серого вещества.
Глия головного мозга представлена всеми видами макроглии: астроцитарной, эпендимоглией, олигодендроглией и микроглией.
Астроцитарная глия обеспечивает микроокружение нейронов,
выполняет опорную и трофическую функции, принимает участие в
формировании гемато-энцефалического барьер.
Мозговые оболочки
Головной и спинной мозг покрыты тремя оболочками: твердой,
паутинной и мягкой. Оболочки фиксируют эти органы в черепе и
позвоночном канале. Их функции: защитная, амортизационная,
обеспечение выработки и всасывания спинномозговой жидкости.
171
Твердая мозговая оболочка (dura mater) – это наружная оболочка, образована плотной соединительной тканью с продольно идущими коллагеновыми волокнами и с большим содержанием эластических волокон.
Паутинная мозговая оболочка (arachnoidea) отграничена от
твердой узким субдуральным пространством, оно содержит немного тканевой жидкости отличной от СМЖ. Паутинная оболочка
представлена тонким слоем рыхлой волокнистой соединительной
ткани с многочисленными фибробластами. Паутинная оболочка изнутри и снаружи, а также трабекулы выстланы плоскими глиальными клетками
Мягкая оболочка (pia mater) образована тонким слоем соединительной ткани с высоким содержанием мелких сосудов и нервных
волокон. Она повторяет рельеф мозга, проникая в борозды. На обеих поверхностях она покрыта слоем плоских клеток. От тканей мозга мягкая оболочка отделена наружной пограничной глиальной мембраной и базальной мембраной, которые образованы астроцитами.
Цель занятия
Сформировать четкое представление об особенностях морфофункциональной организации центральной нервной системы на
примере гипоталамуса, мозжечка и коры головного мозга.
Задачи занятия
1. Научиться распознавать нейросекреторные клетки гипоталамуса. Получить представление о гипоталамусе как о высшем вегетативном центре.
2. Научиться различать слои в коре мозжечка и типы их нейронов.
3. Создать четкое представление о рефлекторной деятельности
коры мозжечка с участием тормозных и возбуждающих нейронов.
4. Научиться различать слои в коре больших полушарий головного мозга и типы их нейронов.
5. Уметь характеризовать рефлекторную деятельность коры
больших полушарий на основе знаний ее цито- и миелоархитектоники.
6. Получить представление о строении гематоэнцефалического
барьера.
172
Необходимый исходный уровень знаний
Из предшествующих тем
1. Морфологическая и функциональная характеристика нейронов.
2. Представление о строении сложных рефлекторных дуг (Быков В.Л. Частная гистология. 2000. С. 238-240).
3. Функциональное значение основных ядер спинного мозга.
По теме занятия
1. Гистофизиологическая характеристика ствола головного мозга. Строение и роль ретикулярной формации ствола головного мозга. Представление о гипоталамусе как о высшем центре вегетативной деятельности.
2. Строение мозжечка и межнейронные связи коры мозжечка.
3. Цитоархитектоника коры полушарий большого мозга.
4. Понятие о гранулярном и агранулярном типах коры больших
полушарий головного мозга
5. Представление о миелоархитектонике коры больших полушарий головного мозга.
6. Представление о модульной организации коры больших полушарий головного мозга.
Объекты изучения
Микропрепараты для самостоятельного изучения
1. Мозжечок. Импрегнация серебром. Изучить строение коры
мозжечка. Найти при малом увеличении: серое вещество – располагается на поверхности, образуя кору мозжечка; и белое вещество –
лежит внутри извилин. Найти в коре мозжечка три слоя:
1) молекулярный – наружный широкий, беден клетками;
2) ганглионарный, средний узкий, образован телами самым
крупных клеток грушевидной формы, с отходящими от их верхнего
полюса дендритами;
3) зернистый слой – внутренний, прилежит к белому веществу,
богат мелкими клетками.
Белое вещество представлено пучками миелиновых нервных волокон. Найти при большом увеличении: а) звездчатые клетки – тела
лежат в верхней части молекулярного слоя; б) корзинчатые клетки –
в нижней части молекулярного слоя; в) грушевидные клетки – самые крупные (клетки Пуркинье), тела лежат в среднем слое в один
ряд, г) дендриты грушевидных клеток – поднимаются в молекуляр173
ный слой; д) корзинку вокруг тел грушевидных клеток – образуют
коллатерали аксонов корзинчатых клеток; е) клетки-зерна – в зернистом слое (видны только ядра клеток).
Длинный аксон клеток-зерен уходит в молекулярный слой и в
нем Т-образно делится на две ветви, идущие параллельно поверхности, вдоль извилины.
Зарисовать и обозначить: 1. Молекулярный слой и в нем:
а) звездчатые нейроны, б) корзинчатые нейроны, в) дендриты грушевидных нейронов. 2. Ганглионарный слой и в нем: г) тела грушевидных нейронов, д) корзинку, нервные волокна на теле грушевидных
клеток. 3. Зернистый слой и в нем – клетки-зерна. 4. Белое вещество.
2. Кора больших полушарий. Имнрегнация серебром по Кахалю. Определить слои коры больших полушарий и идентифицировать нейроны, входящие в их состав. При малом увеличении необходимо найти борозду между двумя извилинами с мягкой мозговой
оболочкой и сосудами в ней. По обе стороны от борозды видна поверхность коры. В коре найти слои: 1) молекулярный слой – наружный слой коры, бедный клетками; 2) наружный зернистый – представлен мелкими клетками звездчатой и пирамидной форами; 3)
пирамидный – самый широкий, состоит из пирамидных нейроцитов
средних и крупных размеров; 4) внутренний зернистый – представлен мелкими клетками звездчатой формы; 5) ганглиозный – образован самыми крупными клетками пирамидной формы; 6) полиморфный – клетки различной формы. Под слоем полиморфных клеток
расположено белое вещество, построенное преимущественно из
миелиновых волокон.
Найти при большом увеличении: а) мелкие звездчатые клетки –
расположены во II и IV слоях; б) малые и средние пирамидные
клетки – видны во II и III слоях; в) большие пирамидные клетки –
расположены в V слое; г) аксоны – отходят от основания пирамидных нейронов; д) дендриты – отходят от боковых поверхностей пирамидных клеток. Пирамидные клетки треугольной формы, вершиной обращены к поверхности коры, основанием – в сторону белого
вещества.
Зарисовать и обозначить: кору больших полушарий головного
мозга и в ней: 1) молекулярный слой, 2) наружный зернистый,
3) пирамидный, 4) внутренний зернистый, 5) ганглиозный, 6) полиморфный. II. Белое вещество и в нем: 1) нервные волокна, 2) глиальные клетки.
174
Демонстрационные препараты
1. Корзинчатый нейрон коры мозжечка. Импрегнация солями
серебра по Бельшовскому. Большое увеличение. Обратить внимание
на неправильную форму тела нейрона и отростки, идущие параллельно поверхности извилины.
2. Грушевидный нейрон мозжечка. Импрегнация солями серебра по Бельшовскому. Увеличение большое. Обратить внимание
на сплетение нервных волокон – «корзинку» на поверхности тела
нейрона.
3. Большой пирамидный нейрон двигательной коры больших полушарий. Импрегнация солями серебра по Кахалю. Большое
увеличение. Обратить внимание на форму клетки и отходящие от
них дендриты и аксон.
Решить тестовые задания по теме (Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по гистологии, цитологии и эмбриологии. 2000 (электронная версия).
Контрольные вопросы
1. Какие клетки в коре мозжечка передают возбуждение от моховидных волокон к грушевидным клеткам?
2. Аксоны каких клеток в коре мозжечка образуют эфферентные
пути?
3. Какие клетки коры мозжечка являются: ассоциативными возбуждающими; ассоциативными тормозными; ассоциативными эфферентными?
4. Назовите структуры, входящие в состав клубочка мозжечка.
5. В каком отделе головного мозга находятся нейроны с нейросекреторной функцией, секрет которых регулирует активность клеток гипофиза?
6. Как называются волокна, приходящие в кору мозжечка, и какие сигналы они приносят?
7. Назовите слои коры больших полушарий и основные клетки
их образующие.
8. Назовите в двигательных зонах коры больших полушарий
наиболее хорошо развитые слои.
9. Какие нейроны коры больших полушарий являются основными эффекторными?
10.Сигналы каких клеток коры больших полушарий участвуют в
растормаживании пирамидных клеток?
11. Какими структурами образован гематоэнцефалический барьер?
175
Рекомендованная литература
1. Гистология: учебник. 7-е изд. / под ред. Ю.И. Афанасьева и Н.А. Юриной. –
М.: Медицина, 2006.
2. Кузнецов С.Л., Н.Н. Мушкабаров и др. Атлас по гистологии, цитологии и
эмбриологии. – М.: Медицинское информационное агенство, 2002.
3. Кузнецов С.Л., Мушкамбаров Н.Н., Горячкина В.Л. Руководство-атлас по
гистологии, цитологии и эмбриологии, 2000 (электронная версия).
4. Лабораторные занятия по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии: учеб.
пособие для мед. вузов / Ю.И. Афанасьев, Л.П. Бобова, В.Л. Горячкина и др.; под
ред. Ю.И. Афанасьева, А.Н. Яцковского. – М.: Медицина, 2004.
Дополнительная литература
1. Быков В.Л. Цитология и общая гистология (функциональная морфология
клеток и тканей человека). – СПб.: СОТИС, 1998.
2. Гистология: учебник / под ред. Э.Е.Улумбекова и Ю.А.Челышева. – М.:
ГЭОТАР-Медиа, 2006.
3. Данилов Р.К., Клишов А.А. Гистология. – СПб.: ВМедА, 1995.
4. Руководство по гистологии. – СПб: Спецлит, 2001.
176
СОДЕРЖАНИЕ
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1. ТЕХНИКА ГИСТОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Тема 1. Этапы приготовления гистологического препарата . . .
Тема 2. Методы микроскопии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
14
2. ЦИТОЛОГИЯ
Тема 1. Общая морфология клеток и неклеточных структур.
Форма клеток. Строение и функции плазмолеммы . . . . . . . . . . . . .
Тема 2. Цитоплазма. Строение и функции органелл. Включения
Тема 3. Ядро клетки. Деление клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
30
37
3. ОБЩАЯ ГИСТОЛОГИЯ
Тема 1. Эпителиальные ткани. Железы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Тема 2. Кровь. Основные компоненты крови как ткани . . . . . .
Тема 3. Соединительные ткани . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Тема 4. Мышечные ткани . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Тема 5. Нервная ткань. Нервные волокна . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
58
87
122
130
4. ЧАСТНАЯ ГИСТОЛОГИЯ
Тема 1. Нервная система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
153
177
Учебное издание
Светлана Васильевна Пронина
Клара Сергеевна Лоншакова
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ ПО ГИСТОЛОГИИ
Учебное пособие
В двух частях
Часть 1
2-е издание, переработанное и дополненное
Редактор Р.В. Хабдаева
Компьютерная верстка Л.П. Бабкиновой
Св-во о государственной аккредитации
№1289 от 23 декабря 2011 г.
Подписано в печать 11.03.2013. Формат 60 х 84 1/16.
Усл. печ. л. 10,3. Уч.-изд. л. 8,5. Тираж 100. Заказ 411.
Издательство Бурятского госуниверситета
670000, г.Улан-Удэ, ул.Смолина, 24 а.
E-mail: [email protected]