ЦИТОЛОГІЯ, ГІСТОЛОГІЯ, ЕМБРІОЛОГІЯ - 2008

Розділ 3. ЗАГАЛЬНА ГІСТОЛОГІЯ

3.3 Сполучна тканина

3.3.1 Тканини внутрішнього середовища

Тканини внутрішнього середовища об’єднують значну групу клітин та їх похідних, які за ембріональним походженням та будовою мають спільні ознаки. До них належать кров і лімфа, які утворюються з мезенхіми.

Схема 2. Класифікація сполучної тканини.

Мезенхіма — примітивна сполучна тканина, яка існує лише на ранніх стадіях ембріонального розвитку. В тілі зародка мезенхіма виникає із мезодерми, а в ділянці голови вона є похідним клітин, що вистеляються із ектодермальної гангліозної пластинки. Мезенхіма має вигляд сітки, до її складу входять веретеноподібні та зірчасті клітини, з відростками, які контактують між собою; клітини занурені в драглисту міжклітинну речовину (рис. 44).]

Рис. 44. Мезенхіма зародка кроля:

1-мезенхімна клітина; 2-відокремлена вільна клітина; 3-мітоз

Тканини внутрішнього середовища мають спільну будову, містять клітини та міжклітинну речовину. Будова кожного різновиду тканин має свої особливості, тісно пов'язані з їх функцією.

Кров - це рідка тканина, що циркулює у системі замкнутих трубок — судинах; у житті живих організмів має надзвичайно важливе значення. Вона об'єднує роботу всіх систем організму, підтримує фізіологічний стан внутрішнього середовища, транспортує поживні речовини, забезпечує газообмін, бере участь у виведенні із організму шкідливих речовин, переносить гормони та інші біологічно активні речовини, має важливе значення у захисних реакціях організму тощо. Виходячи з цього, дослідження крові є важливим діагностичним методом.

До складу крові входять міжклітинна речовина — плазма та формені елементи. Плазма — рідка частина крові, яка містить 90-92% води та 8-10% сухих речовин, які становлять 9% органічних речовин і 1% мінеральних.

Основні органічні компоненти плазми крові — білки (альбуміни, різні фракції глобулінів і фібриноген). Білки беруть участь у забезпеченні капілярного обміну між складовими частинами плазми крові та тканинною рідиною, альбуміни забезпечують транспорт вільних жирних кислот, білірубіну тощо. Гамма-глобулінова фракція білків містить антитіла. Фібриноген має важливе значення в зсіданні крові. Плазма, з якої видалений фібрин, називається сироваткою крові і Сироватка — жовтувата прозора рідина, її використовують для виготовлення лікарських препаратів.

Формені елементи крові. Еритроцити або червонокрівці (від гр. erithros — червоний). Основною функцією їх є газообмін, який здійснюється завдяки наявності в них дихального пігменту гемоглобіну. У ссавців еритроцити мають форму двовігнутих дисків діаметром 5-7 мкм, значно рідше вони бувають кулясті або плоскі. Дископодібна форма збільшує загальну площу еритроцита, порівняно з кулястою. Двовігнута форма еритроцита забезпечує збільшення його поверхні на 20-30% і прискорює насичення гемоглобіну киснем (рис. 45).

Рис. 45. Еритроцити свіжої крові ссавця

У верблюда та лами еритроцити овальні; у птахів, рептилій, амфібій і риб — овальні, мають ядро, розмір їх значно більший. Форма еритроцита залежить від речовини, що входить до складу його мембрани і колоїдного вмісту самих клітин. Вони надають еритроцитам пластичності та еластичності, що необхідно для їх руху в капілярах. Зовні еритроцит вкритий плазмолемою, яка містить 47% білків, 44% — ліпідів, 7% вуглеводів, а також глікопротеїди, гліколіпіди, на її зовнішній поверхні є антигенні олігосахариди, які зумовлюють групову належність крові, фосфоліпіди, сіалова кислота. Плазмолема запобігає виходу колоїдного білкового вмісту із еритроцита в плазму. Вона також має високий ступінь вибіркового проникнення газів, іонів натрію, глюкози, аніонів.

Хімічний склад еритроцитів такий: 66% води, 33% білка гемоглобіну і 1% — ферментів та ліпідів.

Гемоглобін (від гр. haima - кров, globus — куля) — складний білок, що складається з білкової частини — глобіну та небілкової групи —

гема, що містить двовалентне залізо, здатне утворювати нестійкий зв'язок з киснем. Функціонування еритроцитів відбувається безпосередньо в судинній крові^ Гемоглобін є пігментом, він надає крові червоного кольору при високій концентрації гемоглобін здатний легко приєднувати кисень, утворюючи в легенях нестійку сполуку — оксигемоглобін. При низькій концентрації кисню в капілярах інших органів зв'язок між киснем і залізом легко розривається, кисень відщеплюється, утворюється відновлений гемоглобін.

Велика сумарна поверхня еритроцитів дає змогу їм не лише транспортувати гази, а й брати участь у перенесенні амінокислот, ферментів тощо.

Під світловим мікроскопом у мазках крові, фарбованих за Романовським — Гімза (суміш кислого фарбника еозину і основного — азуру П) еритроцити забарвлюються оксифільно, що зумовлює наявність гемоглобіну. Зрілі еритроцити не мають органел. Середня тривалість існування еритроцитів, 100-120 діб, після цього вони фагоцитуються макрофагами.

У крові тварин поряд з функціонально зрілими еритроцитами зустрічаються їх молоді форми — ретикулоцити. Їх цитоплазма містить зернисто-сітчасту структуру, яку виявляють прижиттєвим забарвленням мазка крові діамант — кризиловим синім. Ретикулоцити є попередниками зрілих еритроцитів. За допомогою електронного мікроскопа в ретикулоцитах виявлені мітохондрії та залишки гранулярної ендоплазматичної сітки, яка синтезує гемоглобін. Підрахунок ретикулоцитів використовують як ознаку стану кровотворення.

Еритроцити стійкі проти незначних коливань осмотичного тиску, вони зберігаються в ізотонічному розчині, який відповідає осмотичному тиску плазми крові. Якщо концентрація солі у розчині нижча від еритроцитів, тобто розчин середовища буде гіпотонічним, то еритроцити набрякають, набувають кулястої форми, з цитоплазми зникає гемоглобін, який виходить у зовнішнє середовище, забарвлює його в рожевий колір. Це явище відоме як гемоліз. Клітинна мембрана при цьому зберігається як одне ціле і утворює так звану тінь клітини. У гіпертонічному розчині еритроцити втрачають воду, стають зірчастими, зморщуються.

Якщо свіжу кров нанести на предметне скло і накрити покривним, то еритроцити здатні склеюватися між собою своїми широкими поверхнями і утворювати монетні стовпчики. Кількість еритроцитів залежить від статі, породи, віку тварин і може змінюватися під впливом фізичного навантаження, перебування в умовах розрідженої атмосфери, дії гормонів, стану здоров’я тощо. У сільськогосподарських та лабораторних тварин кількість еритроцитів в 1 мкл визначається мільйонами, у різних видів тварин їх кількість неоднакова. Підрахунок цих клітин — невід'ємна частина загального клінічного аналізу крові.

При аналізі крові важливе значення має також визначення швидкості осідання еритроцитів (ШОЕ), рівня гемоглобіну, кількості ретикулоцитів та інші показники, необхідні клініцистам при обстеженні хворих тварин.

Лейкоцити ( від гр. leukos — порожнина) або білокрівці здатні до активного пересування завдяки наявності псевдодій і міграції через стінки найдрібніших судин у тканини, де виконують захисну функцію, головним чином фагоцитарну, беруть участь в утворенні гуморального та клітинного імунітету, у загоєнні тканини після пошкодження (рис. 46).

Рис. 46. Клітини крові ссавців при світловій мікроскопії:

1 — еритроцити; 2-нейтрофіли; 3-еозинофіл; 4-базофіл; 5-малий лімфоцит; 6-середній лімфоцит; 7-моноцити.

Лейкоцити різноманітні за будовою, містять ядра і органели. Деякі типи їх існують нетривалий час і швидко відновлюються, інші типи циркулюють в крові порівняно довго. Класифікація лейкоцитів грунтується на світловій мікроскопії та їх зовнішньому вигляду у мазках крові, фарбованих за Романовським. Усі лейкоцити залежно від наявності чи відсутності специфічної зернистості поділяють на гранулоцити, у яких вона виражена в цитоплазмі, та агранулоцити — де вона відсутня. Існує три типи зернистих лейкоцитів: еозинофіли, базофіли та нейтрофіли, які різняться за фарбуванням їх цитоплазматичних гранул. Клітини, специфічні гранули яких інтенсивно фарбуються кислими фарбниками, називають ацидофільними зернистими лейкоцитами, або еозинофілами. Лейкоцити, гранули яких інтенсивно забарвлюються лужними фарбниками, називають базофільними зернистими лейкоцитами, або базофілами. Лейкоцити, гранули яких при нормальному значенні pH не можуть бути віднесені до ацидофільних, ні до базофільних, називають нейтрофільними зернистими лейкоцита ми, або нейтрофілами. За формою ядра нейтрофіли поділяють на юні, паличко- та сегментоядерні.

До агранулоцитів відносять лімфоцити і моноцити (рис. 47). До складу клітин крові також входять кров'яні пластинки. Кров тварин містить у 600-800 разів менше лейкоцитів, ніж еритроцитів. Кількість лейкоцитів у 1 мкл крові тварин становить: у коней — 7-12 тис, у великої рогатої худоби — 4,5-15 тис., у овець — 6-14 тис., у свиней — 8-16 тис., у собак 8,5-10,5 тис., у курей — 20-40 тис. Збільшення кількості лейкоцитів називають лейкоцитозом, який спостерігається при різних захворюваннях тварин. У здорових тварин лейкоцитоз спостерігається під час годівлі, травлення.

Рис. 47. Електронна мікрограма середнього лімфоцита:

1-ядро; 2-мітохондрії; 3-канальці ендоплазматичної сітки; 4-вільні полісоми

Нейтрофіли (від гр. neuter - нейтральний, philio — схильність). Найбільш поширений різновид гранулоцитів. У крові тварин їх міститься 25-70% від усіх лейкоцитів. Діаметр нейтрофілів 8-14 мкм, вони здатні мігрувати із кровоносних капілярів, рухатися у тканинах до вогнища запалення і фагоцитувати мікроорганізми та інші дрібні частки. В процесі фагоцитозу нейтрофіли гинуть і разом з бактеріями і залишками зруйнованих тканин утворюють гній. І.І. Мечников назвав їх мікрофагами. Цитоплазма у них слабо оксифільна. В ній міститься незначна кількість мітохондрій, слабо розвинений комплекс Гольджі, зустрічаються елементи ендоплазматичної сітки, глікоген, ліпіди. Цитоплазма насичена гранулами розміром 0,4 мкм, серед яких розрізняють азурофільні та специфічні. Азурофільні гранули — це лізосоми, що містять лізоцим, гідролази, мієлопероксидазу. Специфічна зернистість становить 80-90% усієї зернистості нейтрофілаушстить лужну фосфатазу та основні катіонні білки. За допомогою ферментів, що містяться в гранулах, нейтрофіли здатні руйнувати бактерії. Розпад гранул нейтрофілів і активізація лізосомальних гідролітичних ферментів відбувається і під час руйнування клітин при запаленні.

Як зазначалося вище, за формою ядра розрізняють три види нейтрофілів: юні, які становлять 0,1-0,2%, їх ядро бобоподібне. Це наймолодші форми, вони розвиваються у червоному кістковому мозку, де перш ніж набути зрілої форми і надійти в кровообіг, піддаються стадіям перетворення. У нормі незрілі нейтрофіли потрапляють у кровообіг рідко. Паличкоядерні нейтрофіли містять ядро, що має вигляд зігнутої палички, яка нагадує латинську літеру S. їх кількість у тварин різних видів становить 1-6%. Сегментоядерні нейтрофіли є зрілими формами, їх найбільше міститься у крові собак (70%). Ядро сегментоя- дерних нейтрофілів складається із 3-5 сегментів, з'єднаних між собою тонкими перетинками хроматину. У нейтрофілах крові овець кількість сегментів досягає 8-10. Збагачення крові юними та паличкоядерними нейтрофілами називають «зрушенням вліво». Різке «зрушення вліво» спостерігається при тяжких септичних захворюваннях.

Зернистість нейтрофілів спостерігається у собак, котів, свиней. За Романовським — Гімза, фарбується в рожево-фіолетовий колір. У кролів вона яскраво-червона, тому ці клітини називають псевдоеозинофілами. У птахів зернистість оксифільна, паличкоподібна. Середня тривалість перебування гранулоцитів у кровотоці 8-12 годин, після чого вони виходять із венул і потрапляють у сполучну тканину.

Еозинофіли (від лат. eosinum, від гр. eos - вранішня зоря). У крові тварин кількість еозинофілів становить 2-12%; вона зростає при алергічних захворюваннях, гельмінтозах. Розмір їх 12-18 мкм, цитоплазма слабобазофільна, рівномірно заповнена специфічною зернистістю яскраво-рожевого кольору за рахунок білка, багатого на аргінін. Зернистість значних розмірів спостерігається в еозинофілах коней та ослів. Під електронним мікроскопом гранули еозинофілів складаються з кристалоїдних структур пластинчастої будови, оточених світлим вмістом. Зернистість містить кислу фосфатазу, пероксидазу, гістаміназу, арилсульфатазу. Вважають, що в еозинофілах гранули являють собою лізосоми. Апарат Гольджі і мітохондрії — єдині органели еозинофілів. Ядро складається із 2-3 сегментів, еозинофіли овець складаються з 3-5 сегментів (рис. 48).

Рис. 48. Схема ультрамікроскопічної будови еозинофільного гранулоцити:

1- сегменти ядра: 2-зрілі специфічні гранули; 3-комплекс Гольджі; 4-гранулярна ендоплазматична сітка

Еозинофіли протягом 3-8 годин перебувають у крові, потім залишають кров’яне русло, мігрують у пухку сполучну тканину кишечника, легень, шкіри тощо. В порівнянні з нейтрофілами, вони менше здатні до міграції і фагоцитозу, але більше до хемотаксису. Хемотаксичними речовинами щодо еозинофілів є комплекси антиген — антитіло, гістамін та інші низькомолекулярні фактори, що виділяються тканинними базофілами, здатні інактивувати гістамін та фагацитувати гранули, що містять гістамін.

Базофільні (від гр. basis — основний) гранулоцити або базофіли — найменша кількість зернистих лейкоцитів периферійної крові тварин (0,1-0,2%). Кров птахів містить 3-4% базофілів. Діаметр цих клітин 10-12 мкм. Цитоплазма забарвлюється слабо базофільно. Приблизно половину клітин займає двочасткове сегментоване, частіше неправильної форми ядро, бідне на гетерохроматин, розміщене у центрі клітини, нерідко прикрите гранулами. Гранули базофілів в значній мірі подібні до гранул тучних клітин, метахроматичні, оскільки містять гепарин. Крім того, у гранулах базофілів є гістамін, серотонін, кисла фосфатаза, иероксидаза, а також фермент гістидиндекарбоксилаза, що синтезує гістамін. Електронною мікроскопією встановлено, що великі гранули базофілів обмежені мембраною. Базофіли малорухомі, майже нездатні до фагоцитозу. Вони беруть участь в імунологічних реакціях алергічного типу. На поверхні базофілів знаходяться спеціальні рецептори, за допомогою яких вони зв'язуються з імуноглобуліном ME. Приєднання антигенів і утворення комплекса антиген — антитіло викликає дегрануляцію базофілів і вихід із них значної кількості біологічно активних речовин — гістаміну та гепарину, які спричиняють сивороткову хворобу тощо (мал 49).

Рис. 49. Електронна мікрограма базофільного гранулоцита:

1- сегменти ядра; 2-базофільні гранули

Агранулоцити, лімфоцити (від лат. lympha - прозора вода). Ці клітини мають велике значення у захисних реакціях організму. Між кількістю лімфоцитів та нейтрофілів у крові різних тварин існує певний взаємозв'язок. У коней, собак, верблюдів, оленів переважають нейтрофіли; у великої рогатої худоби, овець, свиней, морщаків, кролів, пацюків спостерігається підвищений рівень лімфоцитів.

Лімфоцити поділяються на: малі, діаметром 4,5-7 мкм, середні — 7-11 мкм і великі — понад 11 мкм. Малі лімфоцити становлять основну кількість усіх лімфоцитів крові. їх кулясте ядро має незначне заглиблення, яке займає більшу частину клітини, хроматин майже конденсований. Навколо ядра розміщується ніжно-голуба смужка цитоплазми, яка має світлу перинуклеарну зону.

У середніх і великих лімфоцитів більшу площу займає цитоплазма, їх ядра містять меншу кількість конденсованого хроматину і ядерце. За допомогою електронного мікроскопа серед малих лімфоцитів ідентифіковані функціонально різнорідні клітини. Малі світлі лімфоцити характеризуються світлою цитоплазмою з незначною кількістю рибосом, мітохондрій, канальців ендоплазматичної сітки, комплексу Гольджі. Малі темні лімфоцити містять електронно щільну цитоплазму, у якій знаходяться різні органели.

Середні лімфоцити містять ядра з деконденсованим хроматином і чітко помітним ядерцем, цитоплазма містить усі органели.

Четвертим різновидом є плазматичні клітини; кількість плазмоцитів незначна, вони характеризуються концентричним розміщенням гранулярної ендоплазматичної сітки.

За походженням та імунними ознаками лімфоцити поділяються на Т- і В-лімфоцити.

Т-лімфоцити розвиваються з кістково-мозкових клітин, диференціюються у тимусі, забезпечують реакції клітинного і регуляцію гуморального імунітету. Вони становлять понад 70% лімфоцитів судинної крові. Т-лімфоцити — це клітини пам'яті, вони існують 10 і більше років. їх плазмолема містить антигенні маркери і численні рецептори, за допомогою яких пізнаються антигени та імунні комплекси.

У системи Т-лімфоцитів є різні популяції: Т-кілери, або клітини-вбивці — цитотоксичні лімфоцити, забезпечують протипухлинний і трансплантаційний імунітет; Т-хелпери (помічники), здатні специфічно розпізнавати антиген і посилювати утворення антитіл В-лімфоцитами; Т-супресори пригнічують здатність В-лімфоцитів продукувати антитіла; Т-клітини нам 'яті — лімфоцити, що тривалий час зберігають інформацію про антиген. Дія Т-лімфоцитів на В-лімфоцити здійснюється за допомогою лімфокінів — спеціальних розчинних речовин, які продукуються ними при дії антигенів.

В-лімфоцити. У птахів цей вид лімфоцитів утворюється з стовбурових клітин у фабрицієвій сумці. Місцем розвитку їх у ссавців вважають кістковий червоний мозок. В-лімфоцити забезпечують гуморальний імунітет, вони здатні перетворюватися у плазмоцити — ефекторні клітини, які продукують захисні білки — імуноглобуліни, а ті — антитіла. Більшість В-лімфоцитів існують недовго.

На рівні світлового мікроскопа між Т- і В-лімфоцитами чітких морфологічних ознак не виявлено. Гістохімічним методом встановлено, що В-лімфоцити дають позитивну реакцію на лужну фосфатазу, а Т-лімфоцити — на кислу фосфатазу.

Електронно-мікроскопічні дані свідчать, що у Т-лімфоцитів багато лізосом, а в ядрах більш конденсований хроматин. У В-лімфоцитів краще розвинена гранулярна ендоплазматична сітка. Основними методами розмежування і визначення функціонально різнорідних Т- та В-лімфоцитів і їх субпопуляцій є імунологічні, що грунтуються на визначенні рецепторів клітинної поверхні.

Моноцити (від гр. monos — один). На частку моноцитів припадає 2-8% лейкоцитів. Це найбільші клітини, розмір яких досягає 18-20 мкм. Цитоплазма їх димчасто-сіра, займає значну площу, містить усі різновиди органел, серед яких багато лізосом. Ядро овальне, лопатеве, бобоподібне, містить одне-два ядерця; серед хроматину значна кількість еухроматину, розсіяного рівномірно. Моноцити здатні витягувати та втягувати псевдоподії і легко мігрують через ендотелій капілярів і дрібних венул у пухку сполучну тканину, в якій вони рухаються, перетворюються в макрофаги. Моноцити у великій кількості мігрують із кровоносних судин у тканини при запальних процесах.

Кров'яні пластинки або тромбоцити (від гр. thrombos — згусток). У ссавців — це без'ядерні незначного розміру елементи судинної крові, які являють собою фрагменти цитоплазми мегакаріоцитів — клітин червоного кісткового мозку. У крові птахів подібну функцію виконують тромбоцити, які містять ядро. Під світловим мікроскопом окремі пластинки являють собою плоскі круглі структури, що містяться більш-

менш значними конгломератами і серед клітин крові виділяються маленькими розмірами. У ссавців їх розмір 2-3 мкм, у птахів — 4-5 мкм. 1 мкл крові містить 300-350 тис кров'яних пластинок. Зовні пластинка обмежена плазмолемою, яка покрита глікокаліксом, має канальці та відростки різних розмірів. Основою пластинки є слабооксифільний гіало- мер (від гр. hyalinos — скловидний, meros — частина). Гіаломер містить крайовий пучок мікротрубочок, актинові і міозинові мікрофіламенти. Центральну частину пластинки займає грануломер, що має вигляд азурофільних гранул, серед яких виявляють щільні, темні альфа- та серотонінові гранули. Грануломер також містить глікоген і мітохондрії. Пластинки мають канальці, які з'єднані з поверхнею пластинки.

Кров'яні пластинки виконують важливу функцію в утворенні кров'яного згустка — тромба. Вони містять фермент — тромбопластин, який бере участь у перетворенні фібриногену в фібрин. Кров'яні пластинки швидко розпадаються, склеюються, утворюють скупчення, навколо останніх з’являються нерозчинні нитки фібрину - які сприяють утворенню згустка, що закриває пошкоджену судину.

Гемограма або лейкоцитарна формула. У тварин формені елементи крові знаходяться у певних кількісних співвідношеннях. їх підрахунок має важливе діагностичне значення. Підрахунок співвідношення усіх клітин крові називають гемограмою. Співвідношення різних видів лейкоцитів мазку периферійної крові (%) становить лейкоцитарну формулу.

Лімфа — це жовтувата рідина, її руслом є лімфатичні капіляри і судини. Утворення лімфи зумовлене переходом складових частин плазми крові із кровоносних капілярів у тканинну рідину і надходження її разом з продуктами обміну речовин, які виділяються клітинами сполучної тканини у лімфатичні капіляри.

До складу лімфи входить лімфоплазма та формені елементи. Лімфоплазма відрізняється від плазми крові меншим вмістом білків, зокрема альбумінів, фібриногену та інш. Вона містить також нейтральні жири, мінеральні речовини тощо. Серед клітин переважають лімфоцити, кількість яких досягає 95-98%; зустрічаються й інші їх різновиди. Склад лімфи лімфатичних капілярів, що відтікає від кишок, містить більше жирів, а після проходження її через лімфатичні вузли, грудний та правий лімфатичні протоки, вона більше збагачена клітинними елементами.