Цитологія, загальна гістологія та ембріологія - В. К. Напханюк 2002

Тканини
Тканини внутрішнього середовища
Кров

Кров (sanguis) — це рідка тканина організму мезенхімного походження, яка циркулює в системі замкнутих судин і утворює внутрішнє середовище організму.

Рис. 43. Класифікація тканин внутрішнього середовища

Кров, як і будь-яка інша тканина, являє собою систему, в якій всі елементи пов’язані гістогенетично і функціонально, підпорядковуються загальним законам нейрогуморальної регуляції.

Кров становить від 5 до 9 % маси тіла людини (5,0-5,5 л).

Усі клітини крові розвиваються із спільної поліпотентної стовбурової клітини, диференціація якої в різні види клітин крові визначається такими факторами: мікрооточенням (ретикулярна тканина кровотворних органів) і гемопоетинами.

Популяція клітин крові — це постійна система клітин, що відновлюється, з коротким циклом розвитку, в якій зрілі форми є кінцевими клітинами.

Утворення нових клітин і руйнування старих у фізіологічних умовах збалансовано таким чином, що підтримується постійність як кількісного, так і якісного складу клітин крові.

Кров складається з двох основних компонентів: плазми (міжклітинна речовина) та формених елементів, суспендованих у плазмі.

Об’єм плазми становить 55-60 %, а формених елементів — 40-45 %.

Основними функціями крові є такі:

— транспортна — перенесення кисню від легенів до тканин і вуглекислоти від тканин до легенів (дихальна функція), доставка поживних речовин від місця їх надходження до місця засвоєння (трофічна функція), транспорт гормонів і ферментів від місця їх вироблення до місць їх активної дії;

— гомеостатична — кров бере участь у підтримці сталості внутрішнього середовища організму;

— захисна — кров забезпечує гуморальний і клітинний імунітет, фагоцитоз.

Плазма

Плазма крові — це колоїдна система, що складається з води (90-93 %), органічних сполук (білки: альбуміни, глобуліни, фібриноген — 7 %), інших органічних та неорганічних сполук (3 %). Загальна концентрація мінеральних речовин у плазмі крові становить 0,9 %, рН — 7,36.

Білки плазми:

— альбуміни — становлять близько 4 %, зв’язують і переносять із кров’ю цілу низку речовин;

— глобуліни — становлять близько 1,1-3,1 % (у свою чергу поділяються на а-глобуліни, ß-глобуліни та у-глобуліни, які містять антитіла);

— фібриноген — становить 0,2-0,4 %, це розчинний у воді білок, який за певних умов може перетворюватися на нерозчинну форму — фібрин. Завдяки такій властивості фібриногену здійснюється коагуляція крові. Плазма, з якої вилучено фібриноген, називається сироваткою крові.

Формені елементи

До формених елементів крові належать еритроцити, тромбоцити (постклітинні структури) і лейкоцити (клітини).

Еритроцити (erythrocytus) — червоні кров’яні тільця людини і ссавців. Це нерухливі високодиференційовані постклітинні утворення, які в процесі свого розвитку втрачають Ядро і всі цитоплазматичні Органели.

Кількість еритроцитів у всьому об’ємі крові людини становить 25∙10¹², а об’єм дорівнює близько 2 л. Один літр крові містить у чоловіків (4,9-5,5)∙10¹², у жінок — (3,7-4,9)∙10¹² еритроцитів. У новонароджених дітей кількість еритроцитів (6,0-9,0) ∙ 10¹², у старих людей — до 6,0∙10¹². Кількість еритроцитів у практично здорових людей може коливатися залежно від фізичних навантажень, перебування у високогірних умовах, дії деяких гормонів.

Більшість еритроцитів має форму двовгнутих дисків (дискоцити). Форму еритроцита підтримує вмонтований в еритроцитарну мембрану складний білок ß-сіалоглікопротеїд і спеціальний мембранний каркас, який складається з білка спектри- ну, що зсередини прилягає до плазмолеми і зв’язаний з іншим білком — анкерином.

Дослідження еритроцитів під скануючим мікроскопом довели, що окрім дискоцитів, які становлять 80 % від загальної кількості, існують інші форми еритроцитів: планоцити (з плоскою поверхнею), стоматоцити (з куполоподібною поверхнею), сідлоподібні (двоямкові), сфероцити (кулеподібні), ехіноцити (шипоподібні).

Сфероцити та ехіноцити належать до старіючих форм еритроцитів.

Таку різноманітність форм еритроцитів, кількість яких не перевищує 20 %, називають фізіологічним пойкілоцитозом. Показники вище цього рівня вважаються патологічними (патологічний пойкілоцитоз).

Загальна площа еритроцита дорівнює 125 мкм². Діаметр еритроцита людини — 7,1-7,9 мкм, товщина на краю — 2,02,5 мкм, у центрі — 1 мкм. У центрі еритроцита мембрана утворює заглиблення (фізіологічна екскавація). Ця особливість будови еритроцита дозволяє збільшити його площу і прискорити процес насичення киснем.

Вказані розміри у фізіологічних умовах мають 75 % еритроцитів (нормоцити).

Плазмолема (мембрана) еритроцита завтовшки близько 20 нм. На її зовнішній поверхні розташовуються фосфоліпіди, малонова кислота, антигенні олігосахариди, абсорбовані протеїди. Внутрішня поверхня мембрани містить гліколітичні Ферменти, Na⁺, K⁺, АТФ-ази, глікопротеїди, гемоглобін.

Гіалоплазма еритроцита містить численні гранули гемоглобіну розміром 4-5 нм, складається з води (60 %) і сухого залишку (40 %); 95 % сухого залишку становить гемоглобін. У людини спостерігається наявність двох типів гемоглобіну: HЬА (характерний для дорослого), HbF (характерний для плода).

На час народження дитини HbF дорівнює 80 %, а НbА — 20 %. У дорослих ИЬА — 98 %, HbF — 2 %.

Препарати для вивчення

Препарат 14. Мазок крові жаби (рис. 44).

Мале збільшення. При такому збільшенні вибираємо місце, де найбільше еритроцитів.

Велике збільшення. Розглянути та зарисувати еритроцити. Еритроцити жаби значно більші за еритроцити ссавців. Вони мають овальну форму. Паличкоподібне ядро еритроцитів сильно забарвлене, Цитоплазма еритроцита завдяки оксифілії забарвлена в яскраво-червоний колір.

На рисунку позначити: 1) ядро еритроцита; 2) цитоплазму еритроцита.

Препарат 15. Мазок крові людини (рис. 45).

Мале збільшення. Вибрати місце на препараті з добре зафіксованими еритроцитами.

Велике збільшення. Розглянути та зарисувати препарат. Еритроцити забарвлені еозином у рожевий колір. Оксифілія еритроцитів зумовлена гемоглобіном, який насичує зрілі еритроцити. Вони мають форму двовгнутого диска. На мазку добре помітно вдавлювання в центрі еритроцита — місце, де раніше знаходилось ядро. Це місце на препараті світліше.

Рис. 44. Мазок крові жаби. Забарвлення гематоксилін-еозином. х 400:

1 — ядро еритроцита; 2 — цитоплазма еритроцита

Рис. 45. Еритроцити крові людини. Забарвлення за Романовським — Гімзою. х 900:

1, 2, 3 — пойкілоцити (еритроцити нетипової форми, які відрізняються від округлої); 4-6 — мікроцити (еритроцити правильної округлої форми, але не типового розміру); 7 — нормоцити (еритроцити нормальної форми і розміру); 8 — мегалоцити (еритроцити великого розміру)

Лейкоцити (leucocytus) — білі кулеподібні клітини крові, які містять ядро і всі цитоплазматичні органели, здатні виходити за межі судин й активно пересуватися шляхом утворення псевдоподій.

У дорослої людини 1 л крові містить (4,0-9,0)∙10⁹ лейкоцитів. Збільшення кількості лейкоцитів у крові називають лейкоцитозом, зниження — лейкемією.

Усі лейкоцити залежно від наявності чи відсутності специфічної зернистості в їхній цитоплазмі поділяються на гранулоцити й агранулоцити. Залежно від забарвлення зернистості гранулоцити поділяються на нейтрофільні, ацидофільні та базофільні (рис. 46).

Нейтрофільні гранулоцити (granulocytus neutrophilicus) — клітини округлої форми, діаметром у свіжій крові 7-9 мкм, у мазку — 10-12 мкм. У крові дорослої людини нейтрофільних гранулоцитів міститься більше ніж інших лейкоцитів, їх відносна кількість становить 65-75 % від загальної кількості лейкоцитів.

Серед нейтрофілів розрізняють сегментоядерні (зрілі, 60-65 %), паличкоядерні (3-5 %) та юні (0-0,5 %) форми.

Ядра зрілих складаються з 2-5 сегментів, що зв’язані перетинками й містять гетерохроматин. Для нейтрофілів жінок характерна наявність статевого хроматину (Х-хромосома) у вигляді барабанної палички — тільця Барра. Інші нейтрофіли мають ядро у вигляді літери S, підкови (паличкоядерні) або бобоподібне ядро (юні).

Поверхневий шар цитоплазми містить лише гранули глікогену, актинові філаменти та мікротрубочки, що забезпечують утворення псевдоподій для руху клітини.

У внутрішній частині цитоплазми розташовуються органели (комплекс Гольджі, гранулярний ЕПР, поодинокі Мітохондрії), помітна зернистість. Залежно від будови та хімічного складу розрізняють первинну неспецифічну (азурофільну — лізосоми) та вторинну специфічну (нейтрофільну, 80-90 %) зернистість.

Основна функція нейтрофілів — фагоцитоз мікроорганізмів, тому їх називають мікрофагами.

Співвідношення трьох видів нейтрофілів має певне діагностичне значення і використовується в клініці. Наприклад, збільшення кількості юних і паличкоядерних форм на фоні лейкоцитозу є ознакою перебігу запального процесу.

Рис. 46. Класифікація лейкоцитів

Еозинофільні (оксифільні, ацидофільні) гранулоцити (granu- locytus eosinophilicus). Еозинофіли — це клітини більші, ніж нейтрофіли. Діаметр їх у свіжій крові від 9 до 10 мкм, у мазках — близько 12-14 мкм. Кількість еозинофільних гранулоцитів у периферійній крові коливається від 1 до 5 % від загальної кількості лейкоцитів.

Ядра зрілих еозинофілів мають, як правило, два сегменти. Юні та паличкоядерні трапляються рідко. Серед гранул розрізняють азурофільні (первинні) та еозинофільні (вторинні). Оксифілія гранул зумовлена наявністю основного білка, багатого на аргінін, що розташовується у вигляді кристалоїду в центрі гранул. Крім того, гранули містять фермент гістаміназу. Органели цитоплазми розвинені слабо.

Еозинофіли — рухливі клітини, здатні до фагоцитозу, однак їх фагоцитарна активність нижча за нейтрофільну. Встановлена їхня роль у реакціях на чужорідний білок, в алергічних та анафілактичних реакціях, де вони беруть участь в інактивації гістаміну. Специфічною функцією еозинофілів є протипаразитарна. При паразитарних інвазіях вміст еозинофілів може досягати навіть 90 % загальної кількості лейкоцитів.

Базофільні гранулоцити (granulocytus basophilicus) мають діаметр близько 9 мкм у свіжій крові, 11-12 мкм — у мазку. Кількість базофілів у периферійній крові становить 0,5-1 % від загальної кількості лейкоцитів.

Ядра базофілів слабосегментовані, іноді сферичні, забарвлюються менш інтенсивно, ніж ядра нейтрофілів чи еозинофілів. У цитоплазмі виявляються всі види органел. Характерна наявність специфічних великих метахроматичиних гранул, що маскують ядро. Метахромазія зумовлена наявністю кислого глікозаміно-глікану — гепарину. Також у гранулах містяться вазоактивний гістамін, серотонін, ензими. Окрім специфічних базофільних гранул, у цитоплазмі є азурофільні гранули (лізосоми).

Базофіли — малорухливі клітини, майже не здатні до фагоцитозу. Базофіли беруть участь у метаболізмі гістаміну та гепарину, регуляції процесу згортання крові та проникності судин, імунологічних реакціях організму, зокрема алергічного характеру. Вони опосередковують запалення та секретують еозинофільний хемотаксичний фактор.

До агранулоцитів належать лімфоцити та моноцити.

Лімфоцити (lymphocytus). У крові дорослих людей кількість лімфоцитів дорівнює 20-35 %. Величина лімфоцитів значно коливається — від 4,5 до 10 мкм. Тому в світловому мікроскопі залежно від розмірів розрізняють такі форми лімфоцитів: малі (діаметром 4,5-6,0 мкм), середні (діаметром 7,0-10,0 мкм), великі (діаметром 10,0 мкм і більше).

Лімфоцити мають інтенсивно забарвлене ядро округлої чи бобоподібної форми, відносно невеликий обідок базофільної цитоплазми. У деяких лімфоцитах цитоплазма містить невелику кількість азурофільних гранул (лізосом).

За допомогою електронної мікроскопії в дорослої людини у популяції лімфоцитів виділено 4 типи клітин:

Малі світлі лімфоцити мають діаметр близько 7 мкм, ядерно-цитоплазматичне співвідношення в них зсунуте в бік ядра. Ядро округлої форми, може мати впинання, Хроматин конденсований по периферії ядра. Цитоплазма світла, містить невелику кількість рибосом і полісом, слабо виражені елементи гранулярної ендоплазматичної сітки, центросоми, комплекс Гольджі, мітохондрії. Цитоплазма містить багато вакуолей і мультивезикулярних тілець, трапляються лізосоми. Як правило, органели розміщені біля заглибини ядра. На цей тип лімфоцитів припадає близько 70-75 % від усієї кількості лімфоцитів крові людини.

Малі темні лімфоцити мають діаметр 6,0-7,0 мкм, ядерно-цитоплазматичне співвідношення у них ще більше зсунуте в бік ядра. Хроматин щільний, ядерце велике. Цитоплазма має високу електронну щільність (темна) і оточує ядро вузьким обідком, містить велику кількість рибосом, небагато мітохондрій, їх світлий матрикс виділяється на темному фоні цитоплазми. Інші органели трапляються рідко. У крові людини на цей тип лімфоцитів припадає 10-12 % від загальної кількості.

Середні лімфоцити мають діаметр близько 10,0 мкм. Ядро цих клітин бобоподібної чи округлої форми, часто видно пальцеподібні впинання ядерної оболонки. Хроматин в ядрі більш пухкий, ділянки конденсованого хроматину видно тільки поблизу ядерної оболонки, ядерце добре виражене.

Цитоплазма містить видовжені канальці гранулярної ендоплазматичної сітки, вільні Рибосоми і полісоми. Центросома і комплекс Гольджі здебільшого розташовуються поруч з ділянкою інвагінацій ядерної мембрани, мітохондрій менше, кількість лізосом невелика. У крові дорослої людини міститься 10-12 % цього типу клітин від загальної кількості лімфоцитів.

Плазмоцити (лімфоплазмоцит). Характерною ознакою цього типу клітин є наявність у цитоплазмі концентрично розташованих навколо ядра канальців гранулярної ендоплазматичної сітки. У крові дорослої людини цей тип клітин становить 1-2 % від загальної кількості лімфоцитів.

Залежно від шляхів розвитку, диференціації і ролі лімфоцитів у захисних реакціях організму виділено два основних види лімфоцитів: Т- і В-лімфоцити (див. рис. 57).

Т-лімфоцити (тимусзалежні) утворюються зі стовбурових клітин кісткового мозку в тимусі, забезпечують реакції клітинного імунітету, регуляцію гуморального імунітету. Т-лімфоцити — клітини-довгожителі, вони можуть жити кілька років, навіть кілька десятків років. У периферійній крові ці клітини становлять 80 % усіх лімфоцитів.

У популяції Т-лімфоцитів розрізняють цитотоксичні Т-лімфоцити (кілери), Т-хелпери, Т-супресори.

В-лімфоцити утворюються із стовбурових клітин кісткового мозку в фабрицієвій сумці (bursa Fabricius) у птахів, у людини в Ембріональний період — у печінці, у дорослого — в кістковому мозку. В-лімфоцити забезпечують гуморальний імунітет.

Моноцити (monocytus) — це клітини, трохи більші від інших лейкоцитів, розміри яких у свіжій крові 9,0-12,0 мкм, у мазку — 18,0-20,0 мкм. Моноцити належать до макрофагічної системи організму, або до так званої мононуклеарної фагоцитарної системи, клітини якої походять із промоноцитів кісткового мозку. В циркулюючій крові це пул відносно незрілих клітин, які перебувають на шляху з кісткового мозку в Тканини (час перебування в крові — від 36 до 104 год).

Цитоплазма моноцитів менш базофільна, ніж у лімфоцитів, при забарвленні за Романовським — Гімзою блідо-блакитна, по периферії забарвлена дещо темніше, ніж поблизу ядра, містить різну кількість дуже дрібних азурофільних зерен (лізосом), має пальцеподібні вирости, фагоцитарні вакуолі, численні піноцитозні везикули, короткі канальці гранулярної ендоплазматичної сітки, невеликі за розмірами мітохондрії.

Ядра моноцитів мають бобоподібну, підковоподібну, інколи часточкову форму з численними виступами і заглибленнями. Хроматин у вигляді дрібних зерен розміщений по всьому ядру. Має одне або кілька ядерець. У периферійній крові дорослої людини кількість моноцитів перебуває в межах 6-8 %.

Тромбоцити (thrombocytus). Це кров’яні пластинки — без’ядерні фрагменти цитоплазми розмірами 2,0-3,0 мкм, що відокремилися від гігантських клітин червоного кісткового мозку — мегакаріоцитів.

Тромбоцити у свіжій крові мають вигляд дрібних безбарвних тілець округлої, овальної, веретеноподібної або неправильної форми. Кожний тромбоцит складається з гіаломеру і грануломера.

Гіаломер (hyalomerus) являє собою основу пластинки. В гіаломері при електронній мікроскопії виявлено тонкі філаменти і циркулярно розташовані пучки, що складаються з 10-15 мікротрубочок, які зберігають форму пластинок.

Грануломер (granulomerus) — зерна, які утворюють скупчення в центрі пластинки або розміщені по гіаломеру. Грануломер, хоча й забарвлюється азуром, не містить хроматину. При електронній мікроскопії в грануломері видно оточені мембраною округлі щільні гранули діаметром близько 0,2 мкм. Виявлено 2 типи гранул: щільні, темні (а-гранули, хімічна природа яких не з’ясована) та серотонінвмісні гранули.

Крім того, у грануломері виявляють мітохондрії та гранули глікогену.

Тромбоцити утворюють велику кількість відростків, різних за розміром і товщиною (вусики), за допомогою яких вони з’єднуються між собою, утворюючи каркас, що є одним із механізмів коагуляції крові.

При забарвленні тромбоцитів за Романовським — Гімзою їх виявляють 5 видів:

— юні з базофільним гіаломером й одиничними азурофільними гранулами;

— зрілі зі слабооксифільним гіаломером і вираженою азурофільною зернистістю;

— старі, темні, що мають синьо-фіолетовий гіаломер і синювато-фіолетову зернистість;

— дегенеративні з сірувато-синім гіаломером і синювато-фіолетовою зернистістю;

— гігантські форми (форми подразнення), розмір яких у 2-3 рази перевищує нормальні розміри. Мають рожево-бузковий гіаломер із фіолетовою зернистістю.

Кількість тромбоцитів у 1 л периферійної крові дорослої людини дорівнює (200-400)∙10⁹. Тривалість життя тромбоцитів — 5-8 діб.

Тромбоцити беруть участь у коагуляції крові. Швидко розпадаючись, вони склеюються в конгломерати, навколо яких утворюються нитки фібрину, виділяючи при цьому фосфоліпіди, ліпопротеїди та ферменти.