Тканини внутрішнього середовища: кров та лімфа

Модуль 2. Загальна гістологія

Лекція № 4. Тема: Тканини внутрішнього середовища: кров та лімфа

Зміст:

1. Тканини внутрішнього середовища. Загальна характеристика.

2. Морфологія та функції крові.

3. Формені елементи крові.

4. Кровотворення (гемопоез).

1. Тканини внутрішнього середовища. Загальна характеристика

Тканини внутрішнього середовища - це велика група тканин, які разом з епітелієм належать до так званих загальних тканин. Тканинами внутрішнього середовища є кров, лімфа і сполучна тканина з усіма її різновидами. Незважаючи на те, що окремі різновиди тканин внутрішнього середовища за зовнішніми ознаками значно відрізняються між собою (наприклад, кров і кісткова тканина), є всі підстави для поєднання їх у єдиний тканинний тип, а саме: спільність походження, будови і функції.

Спільність походження цих тканин є найвагомішою ознакою і полягає у тому, що всі вони розвиваються з мезенхіми. Мезенхіма - найпримітивніша сполучна тканина, яка існує лише на ранніх стадіях ембріонального розвитку. За будовою мезенхіма нагадує сітку, тому що клітини її мають зірчасту або веретеноподібну форму і контактують одна з одною своїми відростками. У петлях сітчастого остова міститься драглиста маса - міжклітинна речовина, щільність якої коливається зі змінами обміну речовин. Із мезенхіми шляхом диференціації розвиваються кров, лімфа і всі види сполучної тканини.

Спільність будови цих тканин полягає у наявності міжклітинної речовини, яка у кількісному відношенні переважає над клітинами. На основі будови міжклітинної речовини можна виділити основні типи тканин внутрішнього середовища: кров та лімфа; власне сполучна тканина; хрящова тканина; кісткова тканина.

Міжклітинна речовина крові та лімфи є рідкою (плазма), а волокнисті структури в ній відсутні, тому ці види тканин внутрішнього середовища мають рідку консистенцію, хоча кров може втрачати плинність за умови перетворення фібриногену на фібрин і згортання.

У власне сполучній тканині кількість волокон може бути помірною (пухка волокниста тканина) або ж більш значною (щільна волокниста тканина). Консистенція залежить від співвідношення основної міжклітинної речовини та волокон (переважно колагенових).

Хрящова тканина містить добре розвинену основну міжклітинну речовину та волокна, в результаті чого цей вид тканин внутрішнього середовища характеризується великою міцністю й пружністю і належить до так званих скелетних тканин.

Кісткова тканина містить добре розвинену основну міжклітинну речовину. Високий ступінь мінералізації (біля 70% кісткової тканини складають фосфорнокислі солі кальцію у формі кристалів гідроксиапатиту) та товсті паралельні пучки колагенових волокон (так звані кісткові пластинки) забезпечують міцність кістки.

Функції тканин внутрішнього середовища різноманітні, але їх звичайно поєднують під загальною назвою "опорно-трофічні тканини". Вони виконують такі функції: трофічну, захисну, опорну (механічну). Функціональні особливості різних видів тканин внутрішнього середовища значною мірою залежать від фізико-хімічних властивостей міжклітинної речовини.

2. Морфологія та функції крові

Кров (sапgиіs) - це рідка тканина організму, що циркулює у системі замкнених трубок-судин. Кров становить 1/13, або 5-9 %, маси тіла, що у дорослої людини дорівнює приблизно 5,0-5,5 л. Кров складається із рідкої частини -плазми, яка займає 55-60 % об'єму, і формених елементів, об'єм яких 40-45%. Плазма - це міжклітинна речовина крові. До формених елементів крові належать еритроцити, лейкоцити та тромбоцити (кров'яні пластинки).

Кров виконує низку життєво важливих функцій. Захисна функція крові полягає у забезпеченні гуморального і клітинного імунітету. Дихальна функція забезпечується шляхом переносу кисню та вуглекислоти. Суть трофічної функції - перенесення поживних речовин. Екскреторна функція полягає у виведенні шлаків. Гуморальна функція забезпечується шляхом транспорту гормонів та інших біологічно активних речовин. Гомеостатична функція полягає у підтриманні сталості внутрішнього середовища організму, в тому числі імунного гомеостазу.

Плазма крові - це колоїдний розчин, в'язкість якого у 5 разів вища, ніж в'язкість води. Плазма містить у собі 90-93% води та 7-10% сухого залишку. В останньому близько 7% складають білки і 3% - інші органічні та мінеральні речовини. Загальна концентрація мінеральних речовин у плазмі крові становить 0,9%; рН плазми 7,36.

До білків плазми належать:

альбуміни, які становлять близько 4%; вони зв'язують та переносять з кров'ю цілу низку речовин;

глобуліни становлять 1,1-3,1%, поділяються на альфа-, бета- і гамма-глобуліни (імуноглобуліни); в останній фракції містяться антитіла;

фібриноген, кількість якого 0,2-0,4%, важливий тим, що завдяки його здатності переходити у нерозчинну форму - фібрин - здійснюється процес згортання крові.

Плазма, з якої видалений фібрин, називається сироваткою крові. Це жовтувата, прозора рідина, яка використовується для виготовлення багатьох лікарських препаратів.

3. Формені елементи крові

Еритроцити, або червонокрівці, у ссавців і людини є нерухомими, високо диференційованими клітинами, які у процесі розвитку втратили ядро та всі цитоплазматичні органели і пристосовані до виконання практично єдиної функції - дихальної, що здійснюється завдяки наявності в них дихального пігменту - гемоглобіну. Загальна кількість еритроцитів у крові однієї людини становить близько 25х1012. Загальний об'єм еритроцитів у людини - 2 л. Під час аналізів крові вміст усіх формених елементів подається на одиницю об'єму - 1 л. Отже, кількість еритроцитів дорівнює у чоловіків від 3,9х1012 до 6,01012 в 1 л, у жінок - від 3,7х1012 до 5,5х1012 в 1 л (табл. 1). Більша концентрація еритроцитів спостерігається у крові новонароджених дітей - від 6,01012 до 9,01012 в 1 л, а також старих людей - до 6,01012 в 1 л. Число еритроцитів у здорових людей може коливатися залежно від фізичного навантаження, перебування в умовах розрідженої атмосфери, дії гормонів тощо. Зокрема, жіночі статеві гормони гальмують розвиток еритроцитів, унаслідок чого вміст червонокрівців у крові жінок менший, ніж у чоловіків. Підвищення кількості еритроцитів в одиниці об'єму крові позначається терміном еритроцитоз або поліцитемія, а зниження - терміном еритроцитопенія.

Таблиця 1. Розміри та кількість формених елементів крові людини

Еритроцити у людини здебільшого мають форму двоввігнутих дисків, їх називають дискоцитами. У нормі дискоцити становлять 80 % від загальної кількості еритроцитів. Трапляються й інші форми еритроцитів - планоцити (мають плоску поверхню), сфероцити (кулясті), ехіноцити (мають шипи) тощо. Така різноманітність форм у нормі позначається терміном фізіологічний пойкілоцитоз (від грецького "пойкілос" - різноманітний, "цитос" - клітина). Коли ж кількість змінених форм еритроцитів перевищує 20%, те ж явище має назву патологічного пойкілоцитозу. Форму еритроцитів підтримують бета-сіалоглікопротеїн в еритроцитарній мембрані та спеціальний каркас, побудований з білка спектрину, який зсередини прилягає до плазмолеми і пов'язаний з нею іншим білком - анкерином.

Діаметр еритроцита у людини 7,1-7,9 мкм, товщина клітини на краях 2—2,5 мкм, у центрі — до 1 мкм. Заглибина еритроцита у тонкій центральній частині має назву фізіологічної екскавації. Така форма клітини забезпечує збільшення її поверхні і прискорює насичення гемоглобіну киснем. В умовах норми 75% усіх еритроцитів мають вищеназвані розміри. Це так звані нормоцити. Частина клітин має діаметр понад 8 мкм. Це макроцити, їх кількість - 12,5%. Решта еритроцитів може мати діаметр 6 мкм і менший. Це мікроцити. Якщо кількість макро- і мікроцитів перевищує 25%, це явище має назву анізоцитозу.

Під світловим мікроскопом у мазках крові еритроцити мають вигляд безструктурних округлих дисків, фарбуються оксифільно. Оксифілія зумовлена наявністю гемоглобіну. Центральна (тонка) частина еритроцита фарбується менш інтенсивно. Електронна мікроскопія свідчить, що еритроцит покритий плазмолемою товщиною близько 20 нм. На її зовнішній поверхні розташовані антигенні олігосахариди, які зумовлюють групову належність еритроцитів, фосфоліпіди, сіалова кислота. Усередині еритроцита розташований електронно-щільний вміст - численні гранули гемоглобіну розмірами 4—5 нм.

За хімічним складом еритроцити мають 60% води і 40% сухого залишку. 95% сухого залишку складає гемоглобін і лише 5% - інші речовини. Таким чином, гемоглобін становить одну третину загальної маси еритроцита. У крові дорослої людини міститься близько 600 г гемоглобіну, тобто в 100 г крові 15 г гемоглобіну. Гемоглобін - це складний білок, побудований з білкової частини - глобіну та небілкової групи - гему, що містить залізо. Гемоглобін є пігментом, який надає крові червоного кольору. Він здатний легко приєднувати кисень, утворюючи в легенях нестійку сполуку - оксигемоглобін, який легко розпадається і віддає кисень тканинам. Частково гемоглобін зв'язується з вуглекислотою, утворюючи карбгемоглобін, але більша частина вуглекислоти переноситься плазмою крові. Гемоглобін також легко утворює сполуку з чадним газом (СО), яка має назву карбоксигемоглобіну. Спорідненість гемоглобіну із чадним газом в 300 разів вища, ніж із киснем, тому в атмосфері зі значним вмістом чадного газу гемоглобін стає заблокованим, недоступним для кисню, і організм у таких випадках гине від задухи (нестачі кисню).

У людини є два типи гемоглобіну — НbА, характерний для дорослих, і НbF, характерний для плода. У дорослого НbА становить 98% і лише 2% становить НbF. У крові новонародженої дитини міститься 80% НbF і лише 20% НbА. Ряд захворювань крові (так звані гемоглобінози, або гемоглобінопатії) супроводжуються появою у крові інших типів гемоглобінів. Еритроцитам властива висока еластичність і пружність, завдяки чому вони здатні проходити судинами меншого діаметра, ніж вони самі. При цьому еритроцити можуть витягуватися у довжину до 20 разів і вигинатися.

Середній термін життя еритроцитів людини — 120 діб. Беручи до уваги загальне число еритроцитів у організмі та середню тривалість їхнього життя, можна підрахувати, що протягом доби руйнується 200 мільйонів еритроцитів і стільки ж утворюється їм на зміну. У крові, таким чином, можна знайти різні за віком еритроцити: молоді, функціонально зрілі і такі, що старіють. Молоді форми еритроцитів мають назву ретикулоцитів. Вони не повністю насичені гемоглобіном, їм властива поліхроматофілія. У своїй цитоплазмі ретикулоцити містять сітчасту структуру (звідси походить назва цих клітин).У нормі кількість рети-кулоцитів становить 1-5 % від загального числа еритроцитів. Збільшення їх кількості є діагностичною ознакою посиленого кровотворення.

Лейкоцити, або білокрівці, — це клітини крові, які на відміну від еритроцитів мають ядро і всі цитоплазматичні органели, не мають пігменту, здатні довиходу із судин та активного пересування шляхом утворення псевдоподіи; виконують захисну функцію; основний термін життя проводять поза судинами. У дорослої людини в 1 л крові міститься від 4,0x109 до 10,0x109 лейкоцитів. Збільшення кількості лейкоцитів позначають терміном лейкоцитоз, а зменшення — терміном лейкопенія.

Усі лейкоцити залежно від наявності чи відсутності у їхній цитоплазмі специфічної зернистості поділяють на гранулоцити, які містять зернистість, та агранулоцити, які її не містять. Залежно від фарбування зернистості гістологічними барвниками гранулоцити поділяють на три групи: нейтрофільні, ацидофільні та базофільні. Серед нейтрофільних гранулоцитів (залежно від форми ядра) визначають юні, паличкоядерні та сегментоядерні. Агранулоцити поділяють на лімфоцити і моноцити.

Нейтрофільні гранулоцити становлять 65-70% від загальної кількості лейкоцитів. Діаметр клітини у свіжій краплі крові становить 7-9 мкм, у мазку - 10-12 мкм. Цитоплазма фарбується слабко оксифільно. Зернистість дрібна, її погано видно як на свіжих, так і на фіксованих фарбованих препаратах. У разі фарбування за методом Романовського-Гімзи зернистість набуває рожево-фіолетового кольору. Розміри гранул 0,2-0,5 мкм. Гранули нейтрофілів поділяються на первинні (азурофільні) і вторинні (нейтрофільні, специфічні). Первинні гранули - це лізосоми. Вони містять різноманітні гідролази, мієлопероксидазу, а також білки з бактерицидними властивостями, зокрема лізоцим.

Вторинні гранули - це так звана специфічна зернистість, її вміст 80-90% від усієї зернистості у зрілих нейтрофілах. Для хімічного складу вторинних гранул нейтрофілів характерна наявність лужної фосфатази, основних катіонних білків, фагоцитинів, лізоциму; тут відсутні лізосомальні ферменти і пероксидаза.

У цитоплазмі нейтрофілів слабко розвинені органели: є небагато мітохондрій, невеликий комплекс Гольджі, іноді зустрічаються елементи ендоплазматичної сітки. Характерна наявність включень - глікогену, ліпідів. Таким чином, нейтрофіли містять повний набір речовин, за допомогою яких вони руйнують фагоцитовані мікроорганізми. Нейтрофільні гранулоцити мають здатність активно рухатися, пересуватися у тканинах до вогнища запалення і фагоцитувати мікроорганізми та інші дрібні частинки. I.I. Мечников назвав їх мікрофагами.

Як уже згадувалося вище, за формою ядра (відповідно до віку клітини) визначають три види нейтрофілів. Юні нейтрофіли є наймолодшими формами, ядро в них має форму боба. Їх кількість невелика і становить 0-1%. Паличкоядерні нейтрофіли мають ядро, яке нагадує літеру 5 або С. Їх вміст - 1-6%. Сегментоядерні нейтрофіли є зрілими формами. Їхнє ядро складається із кількох сегментів, з'єднаних тонкими перетяжками. Кількість сегментів від 2 до 5, частіше 3-4, ядерний хроматин фарбується за методом Романовського у темно-фіолетовий колір. У нейтрофілах жінок є приядерні сателіти — невеликі скупчення статевого хроматину; здебільшого вони мають форму барабанних паличок.

Еозинофільні гранулоцити становлять 0,5-5% від загальної кількості лейкоцитів. Діаметр клітини у свіжій краплі крові 9-10 мкм, у мазку - 12-14 мкм, тобто вони за розмірами більші, ніж нейтрофіли. Цитоплазма фарбується слабко базофільно. Специфічна зернистість великих розмірів (0,7-1,5 мкм), її добре видно. На свіжих препаратах вона блискуча, тому що добре заломлює світло. На препаратах, фарбованих за методом Романовського, специфічна зернистість ацидофілів яскраво-рожевого кольору.

Еозинофіли у червоному кістковому мозку проходять ті ж стадії розвитку, що й нейтрофіли, тобто існують юні, паличкоядерні та сегментоядерні еозинофіли. Але оскільки вміст цих клітин у крові невеликий, юні і паличкоядерні форми еозинофілів трапляються дуже рідко і під час підрахунків не враховуються. Ядро в сегментоядерних ацидофілах найчастіше складається з двох, рідше - з трьох сегментів. Сегменти більші, ніж у нейтрофілів. Структура ядра ніжніша, сегменти більш правильної форми. Еозинофільні лейкоцити рухомі, здатні до фагоцитозу, однак їхня фагоцитарна активність нижча, ніж у нейтрофілів. Вони беруть участь у захисних реакціях організму на сторонній білок, в алергійних та анафілактичних реакціях. Завдяки наявності ферменту гістамінази еозинофіли здатні до інактивації гістаміну. Крім того, вони можуть накопичувати цю речовину, фагоцитуючи гранули, що містять гістамін, а також адсорбувати його на цитолемі, що містить рецептори до гістаміну.

Кількість еозинофілів зростає за наявності алергійних захворювань, деяких інфекцій, гельмінтозів. Еозинофіли перебувають у крові 3-8 год, після чого мігрують у сполучну тканину органів, де реалізують свою фізіологічну активність.

Базофільні гранулоцити або базофіли, становлять 0-1 % від загальної кількості лейкоцитів. Діаметр їх у краплі крові 9 мкм, на мазках - 11-12 мкм. Цитоплазма фарбується слабко оксифільно. Специфічна зернистість фарбується за Романовським інтенсивно базофільно, метахроматично (в пурпурово-фіолетовий колір), добре розчиняється у воді. Розміри гранул 0,5-1,2 мкм. Метахромазія гранул зумовлена наявністю у них кислого глікозаміноглікану гепарину. Крім того, в гранулах містяться гістамін, серотонін, пероксидаза, кисла фосфатаза, а також фермент синтезу гістаміну - гістидиндекарбоксилаза. Ядро базофілів не має певної форми (сегментоване, бобоподібне, рідше - сферичне тощо), розташоване в центрі клітини, порівняно бідне на гетерохроматин. Ядро фарбується менш інтенсивно, ніж зернистість, унаслідок чого остання прикриває ядро, маскує його.

Базофіли-малорухомі клітини, майже не здатні до фагоцитозу. Їхня функція полягає у метаболізмі гістаміну та гепарину. Гепарин є нативним антикоагулянтом, тому базофіли беруть участь у регуляції процесу згортання крові. Гістамін зумовлює різке розширення судин, появу набряків тощо. Такі явища виникають у разі дегрануляції базофілів, які, таким чином, беруть участь в алергійних реакціях.

Лімфоцити у крові дорослих становлять 19-38 % від загальної кількості лейкоцитів. Залежно від розмірів на рівні світлової мікроскопії розрізняють три види лімфоцитів: малі мають діаметр 4,5-7 мкм і становлять за кількістю 2/3 від усіх лімфоцитів крові; середні мають діаметр 7-10 мкм і становлять 1/3 усіх лімфоцитів; великі, діаметром понад 10 мкм, у крові дорослих не спостерігаються, їх можна знайти лише в лімфі грудної протоки. Малі лімфоцити мають велике кулясте ядро, яке займає майже всю клітину, розташоване у центрі або ексцентрично. У ядрі багато гетерохроматину, великі грудочки його розташовані компактно. Цитоплазма фарбується базофільно (за Романовським у блакитний колір) й оточує ядро у вигляді вузької облямівки або півмісяця. У цитоплазмі є світла перинуклеарна зона. Середні й великі лімфоцити мають більшу кількіаь цитоплазми, їхні ядра містять ніжнішу хроматинову структуру.

За даними електронної мікроскопії серед лімфоцитів розрізняють чотири типи клітин:

Малі світлі лімфоцити. їх найбільше - 70-75%. Вони мають світлу цитоплазму з невеликою кількістю вільних рибосом, містять також усі інші органели.

Малі темні лімфоцити. їх 12-13%. Вони мають темну електронно-щільну цитоплазму, багато вільних рибосом, незначну кількість мітохондрій і дуже рідко містять інші органели.

Середні лімфоцити. їх 10-12%. Хроматин пухкий, добре видно ядерце. У цитоплазмі містяться практично всі органели.

Плазмоцити або лімфоплазмоцити. Вони становлять 1-2%. Характерна їхня ознака - концентрично розташовані навколо ядра канальні ендоплазматичної сітки.

За походженням та імунними функціями лімфоцити поділяють на два основних різновиди - Т- і В-лімфоцити (табл. 2). Т-лімфоцити, або тимусзалежні лімфоцити, утворюються у тимусі, забезпечують реакції клітинного імунітету і регуляцію гуморального імунітету. Це лімфоцити-довгожителі, які можуть жити кілька (навіть кілька десятків) років. Вони становлять 80% усіх лімфоцитів периферійної крові. Серед Т-лімфоцитів розрізняють кілька субпопуляцій: Т-кілери, або клітини-вбивці, специфічний цитотоксичний ефект яких забезпечує протипухлинний і трансплантаційний імунітет; Т-гелпери (помічники) мають здатність специфічно розпізнавати антиген і посилювати утворення антитіл В-лімфоцитами; Т-супресори пригнічують здатність В-лімфоцитів до продукції антитіл; Т-клітини пам'яті - лімфоцити, що довший час зберігають інформацію про антиген. Дія Т-лімфоцитів на В-лімфоцити реалізується за допомогою спеціальних


8-09-2015, 23:09