/
Author: Юрина Н.А. Радостина А.И.
Tags: патологическая анатомия вирусология происхождение и эволюция, генетика медицина биология гистология цитология биологические науки
ISBN: 5-225-00891-7
Year: 1995
Text
УЧЕБНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Для учащихся медицинских училищ
Н.А.Юрина
А.И.Радостина
Гистология
Москва «Медицина» 1995
1
ББК 28.3
Ю72
УДК.616-091.8
Рецензенты:
В. В. Гемонов, проф., зав. кафедрой гистологии и эмбриологии Московского меди-
цинского стоматологического института им. Н. А. Семашко; В. В. Яглов, проф., зав.
кафедрой гистологии Московской ветеринарной академии им. К. И. Скрябина
Юрина Н. А., Радостина А. И.
Ю72 Гистология: Учебник. — М.: Медицина, 1995. — 256 с.; ил. —
(Учеб. лит. Для учащихся мед. училищ). —ISBN 5-225-00891-7
Учебник включает 4 раздела: цитология, общая гистология, частная гисто-
логия, гистологическая техника и техника микроскопирования. В него введены
новые главы, посвященные строению иммунокомпетентных клеток и органов,
новые данны& о крови и кроветворении, соединительной ткани, микро- и уль-
* трамикроскбпическом строении сердечно-сосудистой и эндокринной систем,
t'-.J - !,-opj^ioB ;Дь1Ха14<я. пищеварительного аппарата и мочеполовой системы. К
каждой главе даны контрольные вопросы.
1903030000-46
10 039(01)-95----
ББК 28.3
ISBN 5-225-00891-7
© Н. А. Юрина, А. И. Радостина, 1995
ПРЕДИСЛОВИЕ
Изучение основ гистологии является важным звеном в познании
строения тела человека, так как ткани представляют собой один из
уровней организации живой материи, основу формирования орга-
нов. В клинической практике гистологический анализ служит для
объективной диагностики различных опухолей, заболеваний крови,
иммунной системы и др. В последние годы широкое применение
нашла биопсия органов. В связи с этим возникла необходимость на-
учить профессиональному приготовлению качественного гистоло-
гического препарата, умению произвести гистологический анализ,
необходимые измерения количества и размеров структур, используя
современную технику (различные виды световых микроскопов,
электронный микроскоп, микротомы, ультрамикротомы, спектро-
фотометры, ЭВМ и специализированные компьютеры).
В учебнике изложены основы учения о тканях (общая гистоло-
гия) и о микроскопическом и ультрамикроскопическом строении
органов (частная гистология). Включение главы, посвященной
цитологии, обусловлено тем, что клетки являются основным струк-
турным элементом тканей и цитологический анализ широко практи-
куется в клинических исследованиях. Согласно требованиям совре-
менной медицины, в учебник включена глава, посвященная иммун-
ной системе и клеточным взаимодействиям в иммунных реакциях. В
каждой из основных глав описываются методы цитологического и
гистологического анализа конкретных тканей и органов, применя-
емые в клинических и экспериментальных исследованиях.
В учебнике использована международная гистологическая
номенклатура. Учебный материал иллюстрирован оригинальными
микрофотографиями и обобщающими схемами, отражающими наи-
более важные результаты современной цитологии и гистологии.
В главе, посвященной гистологической технике и технике
микроскопирования, описано оборудование рабочего места лабо-
ранта-гистолога и изложены основные правила взятия материала,
фиксации । заливки, получения срезов и их окрашивания. Приведены
основные методы подготовки материала для электронной микро-
скопии, устройство светового микроскопа и правила работы с ним,
дано представление о методах морфометрии.
Для более подробного ознакомления с методами гистологическо-
го, гистохимического и количественного исследования можно обра-
з
титься к соответствующим руководствам. Их перечень прилагается
в конце книги.
В учебнике учтена преемственность преподавания гистологии в
средних и высших медицинских учебных заведениях: материал изло-
жен с учетом данных, представленных в учебнике «Гистология» для
медицинских вузов под редакцией Ю. И. Афанасьева, Н. А. Юриной
(М.: Медицина, 1989).
Авторы рассчитывают на то, что учебник будет использован не
только для изучения гистологии в процессе подготовки среднего
медицинского персонала, но и в качестве справочного материала
для выпускников, которым придется работать лаборантами-гисто-
логами в соответствующих медицинских учреждениях.
Глава!
ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ГИСТОЛОГИИ.
ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ.
СВЯЗЬ С МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИМИ
И МЕДИЦИНСКИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ
Гистология (от греч. histos — ткань, logos — учение) — наука о
строении, развитии и жизнедеятельности тканей человека и живот-
ных. Из этого определения следует, что главным предметом (объек-
том) изучения гистологии являются т к а н и. В организме человека
и животных имеется 5 основных тканей: нервная, мышечная, эпите-
лиальная, соединительная, кровь, каждая из которых имеет свои
особенности. Ткани представляют собой систему клеток и неклеточ-
ных структур, объединившихся и специализировавшихся в процессе
филогенеза и онтогенеза для выполнения важнейших функций в
организме. Таким образом, основой развития и строения тканей
являются клетки и их производные — неклеточные структуры.
Поэтому изучение тканей невозможно без знания основных законо-
мерностей развития, строения и функции клеток, которыми зани-
мается наука цитология (от греч. kytos — клетка, logos — учение).
Пре д м е т о м общей гистологии (собственно учение о тканях)
являются как общие закономерности, присущие тканевому уровню
организации, так и отличительные особенности строения конкрет-
ных тканей, предметом частной гистологии — закономерности жиз-
недеятельности и взаимодействия тканей в конкретных органах.
Гистология занимает важное место в системе медицинского
образования, закладывая основы научного структурно-функцио-
нального подхода в анализе жизнедеятельности организма челове-
ка. Гистологический анализ дает инструмент в руки врача для
оценки состояния организма в норме и при адаптации его к действию
неблагоприятных факторов среды и при различных заболеваниях.
Например, анализ крови позволяет оценить состояние организма в
норме, при заболеваниях, сопровождающихся воспалением, аллер-
гией, малокровием, изменением кроветворения при иммунодефици-
тах, лейкозах, различных инфекциях и др. С помощью биопсий
можно получить кусочки тканей желудка, кишечника, печени,
почек и многих других органов, изучив которые, можно поставить
диагноз и сделать заключение о необходимости операции и рекомен-
довать больному соответствующее лечение.
Изучение клеток в отпечатках слизистой оболочки ротовой
полости позволяет судить о состоянии пищеварения, в отпечатках
слизистой оболочки влагалища — о нарушениях половой функции.
Цитологический и гистологический анализы — обязательная
составная часть в обследовании больного.
5
Основной задачей гистологии, как и других биологических
наук, является выяснение сущности жизни, структурной организа-
ции процессов жизнедеятельности для целенаправленного воздей-
ствия на них, что очень важно для врачебной практики. Исходя из
основной задачи, гистология исследует закономерности образова-
ния, дифференцировки и регенерации тканей, их возрастные изме-
нения, механизмы регуляции процессов морфогенеза тканей и роль
в этих процессах нервной, эндокринной и иммунной систем. Важ-
ными задачами, решаемыми гистологией, являются изучение кле-
точной и тканевой совместимости при переливании крови, транс-
плантации тканей и органов. Гистология тесно связана с другими
медико-биологическими науками — биологией, анатомией, физио-
логией, биохимией, патологической анатомией и клиническими дис-
циплинами. Изучение проблем генетики базируется на знании основ
цитологии, закономерностей развития и строения органов в курсе
анатомии — на данных гистологического анализа. Нельзя познать
функции органов в курсе физиологии, не освоив особенностей их
анатомического и гистологического строения.
Гистология тесно связана с биохимией, так как исследование
метаболизма клеток и тканей на субклеточном и молекулярном
уровнях проводится с помощью биохимических методов. Кроме
того, современная гистология в большой степени использует дости-
жения физики, химии, математики, кибернетики, что обусловли-
вает ее тесную связь с этими науками.
Глава 2
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В ГИСТОЛОГИИ, ИХ ЗНАЧЕНИЕ
ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКИ
В этой главе рассмотрены общие положения об объектах гисто-
логического исследования, основные принципы гистологической
техники и методы исследования живых и мертвых (или фиксирован-
ных) клеток и тканей с помощью световой и электронной микроско-
пии, основы качественного и количественного анализа изображений
структур.
Описание конкретных методов исследования и общепринятых
гистологических методик дается в разделе IV «Гистологическая тех-
ника и техника микроскопирования». Кроме того, в каждой главе
учебника, посвященной различным тканям и органам, учащиеся
могут ознакомиться со специальными методами исследования, при-
меняемыми в клинической и лабораторной практике для изучения
этих тканей.
Объектами исследования являются живые и мерт-
вые (или фиксированные) клетки и ткани. Для изучения живых
микрообъектов применяют методы вживления прозрачных камер с
6
изучаемыми клетками в организм животного, трансплантацию кле-
ток в жидкость передней камеры глаза и наблюдение за их жизнеде-
ятельностью через прозрачную роговицу глаза. Наиболее распро-
страненными методами прижизненного исследования структур явля-
ются культуры клеток и тканей — суспензионные (взвесь в жидкой
среде) и монослойные (образование сплошного слоя на стекле). Для
длительного поддержания клеток в культуре требуется создание
оптимальной температуры, соответствующей температуре тела, и
специальной питательной среды (плазма крови, эмбриональный
экстракт, стимуляторы роста), стерильные условия. При регуляр-
ном обновлении питательной среды клетки могут длительное время
(месяцы и годы) сохранять основные показатели жизнедеятельно-
сти: рост, размножение, движение, дифференцировку. В настоящее
время получены клеточные линии эпителиоцитов, клеток соедини-
тельной ткани (фибробластов, макрофагов), мышечных и нервных
клеток. Выращенные в культуре клетки используются для исследо-
вания механизма действия лекарств и токсических веществ и для
лечения больных в клинике. В ожоговом центре Института хирур-
гии им. А. В. Вишневского РАМН разработан и внедрен в прак-
тику метод выращивания в культуре здоровых участков эпителия
кожи обожженных больных, который используется для замещения
у них дефектов кожи. Клетки ткани одного организма (донора)
могут переноситься и выращиваться (трансплантироваться) в дру-
гом организме (реципиента). Таким путем в Онкоцентре РАМН
выращиваются клетки различных типов опухолей, при этом исполь-
зуют в качестве реципиента мышей, лишенных тимуса (линия nu-
de — голые мыши), неспособных отторгать трансплантированные
клетки. Создание такого «банка» опухолевых клеток необходимо
для экспериментальной проверки эффективности действия лекарств
и др. В последние годы клеточные культуры широко применяются
для создания гибридом клеток, используемых в области генной
инженерии, которые позволяют ролу чать высокоактивные, чистые
вещества. Для медицинской практики огромное значение имеет соз-
дание на основе этого метода генно-инженерного инсулина, интер-
ферона, моноклональных антйтел. Кроме перечисленных выше
методов, применяется также витальное (прижизненное) и суправи-
тальное окрашивание структур. Витальное окрашивание позволяет
выявить, например, распределение и фагоцитарную активность
макрофагов при введении в кровь животного красителей (трипано-
вый синий, литиевый кармин). В клинической практике часто при-
меняется суправитальное окрашивание эритроцитов с помощью спе-
циального красителя (бриллиантовый крезиловый голубой) для
выявления их молодых форм — ретикулоцитов, содержание кото-
рых позволяет судить об интенсивности кроветворения, наличии
кровотечений и др.
Для изучения мертвых, или фиксированных, клеток
и тканей они должны быть, как правило, подвергнуты специальной
обработке, чтобы получить гистологический препа-
7
рат для исследования в световом или электронном микро-
скопе.
Препарат может представлять собой мазок (например, мазок
крови, костного мозга), отпечаток (например, слизистой обо-
лочки ротовой полости, влагалища и др.), пленку (например,
брюшины, плевры, мозговой оболочки), срез. Часто для гистоло-
гического анализа используются срезы тканей и органов.
Процесс изготовления гистологического среза для световой и
электронной микроскопии включает следующие основные этапы: 1)
взятие материала, 2) фиксацию, 3) уплотнение материала, 4) приго-
товление срезов, 5) окрашивание или контрастирование срезов. Для
световой микроскопии необходим еще один этап — заключение сре-
зов в бальзам или другие прозрачные среды1.
Фиксация кусочков тканей и органов предотвращает в них
процессы разложения, способствует сохранению целостности струк-
тур. В качестве фиксаторов используют спирт, формалин, осми-
евую кислоту, специальные смеси. Уплотнение кусочков
производят обычно пропитыванием предварительно обезвоженного
материала парафином, целлоидином, органическими смолами или
замораживанием в жидкой углекислоте. Приготовление срезов осу-
ществляют на микротомах (для световой микроскопии) или ультра-
микротомах (для электронной микроскопии). Окрашивание
срезов (в световой микроскопии) или напыление их солями метал-
лов (в электронной микроскопии) применяют для увеличения кон-
трастности изображения микроструктур.
Методы окраски очень разнообразны и выбираются в зависимо-
сти от цели и объекта исследования. Гистологические красители
подразделяют на кислые, основные и нейтральные. Структуры,
окрашивающиеся кислыми красителями, называют оксифильными,
основными красителями — базофильными, воспринимающие как
кислые, так и основные красители — нейтрофильными (гетеро-
фильными). Наиболее часто применяется кислый краситель (окра-
шивает цитоплазму в розово-желтый цвет) — эозин, основной кра-
ситель — гематоксилин (окрашивает ядра клеток в фиолетовый
цвет). Окрашенные препараты обычно обезвоживают в спиртах
возрастающей крепости, просветляют в ксилоле, бензоле и т. п. и
затем заключают в канадский бальзам между предметным и покров-
ным стеклами. Для электронной микроскопии срезы, полученные
на ультрамикротоме, помещают на специальные металлические
сеточки, контрастируют солями марганца, кобальта и др., после
чего изучают в электронном микроскопе и фотографируют. Элект-
ронные микрофотографии являются объектом изучения ультра-
структур клеток.
Особое место занимают цитохимические и гистохимические
методы исследования химического состава и метаболизма клеток и 1
1 Подробное описание гистологической техники, в том числе требования, предъ-
являемые к взятию материала и фиксации, дано в главе 21.
8
тканей, позволяющие выявлять в клетках ДНК, РНК, белки, жиры,
углеводы, ферменты и др. Использование радиоактивных изотопов
лежит в основе радиоавтографии, изучающей обмен веществ в
структурах. Например, в клинике широко применяется авторадио-
графическое изучение обмена йода в щитовидной железе и др.
В последние годы широко применяются методы иммунофлю-
оресцентного анализа, основанные на реакциях антиген — антите-
ло, позволяющие выявлять различные типы клеток и их ультра-
структуры.
Выявленные цитохимические компоненты в клетках и тканях
могут быть оценены количественно с помощью методов интерферо-
метрии, цитоспектрофотометрии и цитоспектрофлюорометрии.
Методы микроскопирования гистологических препаратов.
Существуют различные разновидности световых и электронных
микроскопов. Для изучения гистологических препаратов чаще при-
меняют обычные световые микроскопы различных марок, где в
качестве источника света используют естественный или искусствен-
ный свет с минимальной длиной световой волны (Х=0,4 мкм). Таким
образом, разрешающая способность (d0) такого микроскопа состав-
ляет 0,2 мкм (do=1/2X=1/2-0,4 мкм=0,2 мкм), т. е. размер самой
маленькой структуры, которую можно увидеть в световом микро-
скопе, составляет 0,2 мкм, а возможное увеличение — в 2500 раз.
Ультрафиолетовая микроскопия позволяет увидеть более мелкие
структуры, так как здесь используются ультрафиолетовые лучи с
длиной волны около 0,2 мкм, разрешаемое расстояние (размер
самой мелкой видимой детали) составляет соответственно 0,1 мкм.
Для анализа химического состава структур применяют флюорес-
центные (люминесцентные) микроскопы, а для рассмотрения
неокрашенных, малоконтрастных объектов — фазово-контрастные
микроскопы.
Большим шагом вперед в развитии техники микроскопии было
создание электронных микроскопов, где в качестве источника
используется поток электронов с очень короткой длиной волны
(0,0056 нм). В этих микроскопах разрешаемое расстояние состав-
ляет около 0,000002 мкм, т. е. в 100 000 раз меньше, чем в световых
микроскопах. Работа с электронными микроскопами позволяет
исследовать мельчайшие структуры благодаря возможности увели-
чения их изображения в 50 000—100 000 раз. Различают просвечива-
ющие (трансмиссионные) и растровые (сканирующие) электронные
микроскопы; в последних можно наблюдать объемное изображение
микроструктур.
Методы морфометрии. Морфометрия (ручная и автоматизиро-
ванная) позволяет объективно оценивать изображения микрострук-
тур и описывать их количественные характеристики — число струк-
тур, их площади. При ручной морфометрии измеряют структуры с
помощью окуляр-микрометра, морфометрических сеток (Е. Вейбе-
ля, А. А. Глаголева, С. Б. Стефанова); при автоматизированной —
все параметры измеряют и регистрируют в приборе автоматически.
I. цитология
Глава 3
ОСНОВЫ ЦИТОЛОГИИ.
МЕТОДЫ ЦИТОДИАГНОСТИКИ В МЕДИЦИНЕ
Цитология (от греч. kytos — клетка, logos — учение) — наука о
развитии, строении и жизнедеятельности клеток. Клетка (cellula,
kytos) является наименьшей структурой, обладающей всеми при-
знаками живого. Она состоит из цитоплазмы и ядра и является осно-
вой строения, развития и жизнедеятельности всех животных и
растительных организмов. Клетки были открыты и описаны более
300 лет назад. Впервые наблюдал с помощью увеличительных линз
растительные клетки Роберт Гук в 1665 г. Далее в течение многих
лет накапливались данные о строении различных растительных и
животных клеток (М. Мальпиги, 1671; Н. Грю, 1671; А. Левенгук,
70-е годы XVII века; Я. Пуркинье, 1830; Р. Браун, 1833, и др.).
Однако как наука цитология начала бурно развиваться с момента
сформулированной Т. Шванном (1838) клеточной теории, обобщив-
шей все существовавшие результаты исследования клеток. Созда-
ние клеточной теории, доказавшей единство происхождения живой
природы, оказало революционизирующее влияние на развитие био-
логии и медицины, в частности эмбриологии, гистологии, физиоло-
гии. Несмотря на то что с момента создания клеточной теории
прошло более 150 лет и накоплены новые данные о строении кле-
ток, основные положения клеточной теории сохранились. В насто-
ящее время клеточная теория базируется на основных положениях:
1) клетка — наименьшая единица живого; 2) клетки разных организ-
мов сходны по своему строению и функции (гомологичны); 3) раз-
множение клеток (воспроизведение новых клеток) происходит
путем деления исходной клетки; 4) клетки являются частью целост-
ного многоклеточного организма, где они объединены в ткани и
органы и связаны межклеточными, гуморальными и нервными фор-
мами регуляции. Первое положение клеточной теории не противо-
речит тому, что в многоклеточных организмах встречаются и некле-
точные структуры — симпласты, синцитии и межклеточное веще-
ство, так как все они происходят из клеток. Симпласты —
это крупные структуры, образованные путем слияния многих кле-
ток и состоящие из цитоплазмы с множеством ядер. Примером
могут служить мышечные волокна скелетной мускулатуры. Син-
цитии характеризуются связями многих клеток с помощью тон-
ких цитоплазматических перемычек. Межклеточное
вещество является продуктом деятельности клеток (характер-
ное для соединительных тканей).
10
Схема 1. Структурные компоненты клетки.
Мембранные Немембранные
1. Рибосомы (и полисомы).
2. Центриоли.
3. Микротрубочки.
4. Микрофиламенты.
1. Митохондрии.
2. Эндоплазматическая сеть.
3. Комплекс Гольджи.
4. Лизосомы.
5. Пероксисомы.
В соответствии со вторым принципом гомологичности клетки
различных организмов, несмотря на многообразие их размеров (от 4
до 150 мкм), формы (округлая, отростчатая, кубическая, призмати-
ческая, вытянутая.и др.) и функции, имеют общие принципы строе-
ния (рис. 1). В каждой клетке имеются плазмолемма,
цитоплазма ив большинстве клеток — ядро (исключение
составляют безъядерные клетки крови — эритроциты). В цито-
плазме имеется гиалоплазма, в которой расположены две основные
группы структур — органеллы и включения. Органеллы представ-
ляют собой постоянно присутствующие обязательные компоненты
клетки, выполняющие жизненно важные функции. Включения —
необязательные компоненты клетки, возникающие и исчезающие в
зависимости от состояния обмена веществ (например, накопление
гликогена или жиров в клетках печени).
В настоящее время органеллы классифицируют на мембран-
ные — митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи,
лизосомы, пероксисомы и немембранные — рибосомы (и полисо-
мы), микротрубочки, центриоли и микрофиламенты. В соответ-
ствии с этой классификацией можно представить следующую схему
общего плана организации клетки.
Рассмотрим кратко основные характеристики структурных ком-
понентов клетки (схема 1).
Принцип строения многих структур (плазмолемма, мембранные
органеллы, кариолемма) мембранный. Элементарная биологичес-
кая мембрана представляет собой тонкий пласт (6—10 нм), состо-
11
ящий из белков (60%) и липидов (40%). Основным химическим ком-
понентом мембран является бислой липидов, соединенных с белка-
ми. Во многих мембранах обнаружены углеводы (5—10%). Под
электронным микроскопом мембрана выглядит трехслойной, ее
средний слой более светлый, снаружи и кнутри от него видны более
темные слои. Все мембраны выполняют барьерную функцию, огра-
ничивая свободную диффузию веществ между внешней средой и
гиалоплазмой или гиалоплазмой и содержимым мембранных орга-
нелл. Специфические функции различных мембран определяются
составом белков, а также наличием гликопротеидов и гликолипи-
дов.
ПЛАЗМОЛЕММА
Плазмолемма является барьерно-транспортной и рецепторной
системой клетки. Она отделяет цитоплазму клетки от внешней
среды и имеет толщину около 10 нм. На наружной поверхности
плазмолеммы расположен гликокаликс — слой полисахаридов и
гликопротеидов толщиной 3—5 нм, в котором находятся также
белки-ферменты (рис. 2). Транспортная функция плазмолеммы осу-
ществляется различными механизмами. Существует пассив-
ный перенос молекул путем диффузии (перенос ионов),
осмоса (перенос молекул воды), а также активный пере-
нос с помощью ферментов-пермеаз и с затратой энергии АТФ
(перенос аминокислот, сахаров, Na). Перенос более крупных моле-
кул и частиц внутрь клетки называется эндоцитозом.
Основными разновидностями эндоцитоза являются фагоци-
тоз — перенос твердых частиц (бактерий, фрагментов клеток) и
пиноцитоз — перенос макромолекул в жидких средах. Захва-
ченные клеткой частицы погружаются, окруженные участком цито-
леммы, и называются фагосомами и пиносомами. В цитоплазме они
сливаются с лизосомами, содержащими гидролитические фермен-
ты, и i/одвергаются расщеплению (перевариванию). Непереварен-
ные частицы могут выталкиваться из клетки путем экзоцито-
з а. При этом частицы оказываются заключенными в вакуоли,
подходят к цитолемме, сливаются с ней и опорожняются.
Рецепторная функция плазмолеммы заключается в «узнавании»
клеткой различных химических (гормоны, белки и др.) или физи-
ческих (свет, звук) факторов с помощью «рецепторов», располо-
Рис. 1. Строение клетки (схема).
А — форма клеток: 1 — клетки призматической формы; 2 — клетки кубической формы; 3 —
плоские клетки; 4 — округлые клетки; 5 — веретеновидные клетки; 6 — отростчатая клетка.
Б — схема ультрамикроскопического строения клетки: 1 — ядро; 2 — цитоплазма; 3 — грану-
лярная эндоплазматическая сеть; 4 — агранулярная эндоплазматическая сеть; 5 — комплекс
Гольджи; 6 — митохондрии; 7 — центриоль и микротрубочки клеточного центра; 8 — лизосо-
мы; 9 — рибосомы; 10 — микрофиламенты; 11 — выделение гранул секрета; 12 — плазмолем-
ма; 13 — микроворсинки; 14 — включения гликогена; 15 — включения липидов (по Блуму, Фау-
сетту, с изменениями).
13
Рис. 2. Строение мембраны клетки (плазмолеммы) (схема).
1 — бислой липидов; 2 — белки; 3 — полисахариды гликокаликса.
женных в плазмолемме, — специфических белков, элементов гли-
кокаликса — полисахаридов, гликопротеидов.
Плазмолемма может образовывать ряд специальных образова-
ний — микроворсинки, щеточную каемку, реснички и жгутики, а
также разнообразные межклеточные контакты.
Микроворсинки — это выросты цитоплазмы, ограниченные
плазмолеммой, диаметром около 100 нм, встречаются у большин-
ства клеток, однако их длина и число различны у разных типов кле-
ток. Особенно много микроворсинок в эпителиальных клетках
кишечника, почки, они образуют «щеточную каемку», где интен-
сивно происходят процессы всасывания веществ. Например, на апи-
кальной поверхности кишечных эпителиоцитов число микроворси-
нок достигает 1500—3000. Множество микроворсинок обеспечивает
увеличение площади клеточной поверхности.
Реснички и .жгутики — выросты цитоплазмы более сложного
строения, происхождение которых связано с центриолями, являются
аппаратом движения клеток (рис. 3). В основании реснички или жгу-
тика лежит базальное тельце (видоизмененная центриоль). Осевую
часть жгутика (аксонема) составляют 2 центральных и 9 пар пери-
ферических микротрубочек (формула 9x2+2).
Особый интерес представляют межклеточные контакты —
специализированные структуры плазмолеммы, обеспечивающие не
только соединение или, наоборот, изоляцию клеток, но и взаимо-
действие клеток — передачу ионов, молекул, электрических сигна-
лов. В соответствии с этими функциями различают три группы меж-
клеточных контактов: 1) адгезивные — контакты, обеспечивающие
механическое соединение клеток, 2) изолирующие и 3) коммуника-
ционные, т. е. обеспечивающие взаимодействие клеток (рис. 4). К
первой группе относятся простые контакты, контакты типа замка
14
Рис. 3. Аппарат движения клетки.
А — продольный срез реснички; Б — поперечный срез ресничек. 1 — цитолемма; 2 — перифе-
рические дуплеты трубочек; 3 — центральные трубочки; 4 — базальное тельце (центриоли).
Рис. 4. Межклеточные контакты.
1 — плотное соединение; 2 — десмосома; 3 — простое соединение; 4 — щелевидное соединение
(нексус); 5 — пальцевидное соединение; 6 — ядра; 7 — цитоплазма (по Ю. С. Ченцову с измене-
ниями, 1984).
15
(зубчатые и пальцевидные), десмосомы и полудесмосомы. Такие
контакты характерны особенно для эпителиальных тканей (напри-
мер, эпителия кожи). В простых контактах и контактах типа замка
плазмолеммы соседних клеток сближаются на расстояние 15—
20 нм, происходит взаимодействие их гликокаликсов. При образова-
нии десмосом имеет место более прочное соединение клеток в
участках диаметром до 0,5 мкм. В этом пятне сцепления между цито-
леммами располагается зона с высокой электронной плотностью, а
со стороны цитоплазмы прилегают участки электронно-плотного
вещества, куда погружены тонкие фибриллы. Таким образом,
десмосома состоит из двух половинок, в то время как полудесмосома
представлена лишь одной половинкой, а с другой стороны располо-
жена базальная мембрана, на которой лежит клетка. Ко второй
группе относятся плотное соединение (запирающая зона) и поясок
сцепления. В плотном соединении имеет место слияние наружных
слоев плазмолемм, и таким образом происходит отграничение (за-
пирание) межклеточных щелей от внешней среды. Эта область пре-
пятствует проникновению ионов и молекул. К третьей группе отно-
сят щелевидные контакты (нексусы) и синапсы. Нексусы встреча-
ются во всех видах клеток и представляют собой участки, где меж-
клеточная щель сужена до 2—3 нм, а цитолеммы соседних клеток
соединены структурами, называемыми коннексонами — белковыми
комплексами, расположенными в бислое липидов. В коннексонах
формируются канальцы диаметром 1,5—2 нм, через которые из
клетки в клетку переносятся ионы и мелкие молекулы. Синаптичес-
кие контакты характерны для нервных клеток, обеспечивают одно-
стороннюю передачу сигнала от одной клетки к другой.
ЦИТОПЛАЗМА
Гиалоплазма и включения
Цитоплазма состоит из гиалоплазмы и расположенных в ней
органелл и включений. Гиалоплазма является внутренней
средой клетки. Под электронным микроскопом имеет вид гомоген-
ного мелкозернистого вещества. Представляет собой коллоидную си-
стему, которая может менять свое физико-химическое состояние —
переходить из золя (жидкое состояние) в гель (плотное состояние).
В состав гиалоплазмы входят белки и ферменты, транспортные
РНК, аминокислоты, полисахариды, АТФ, различные ионы (Са,
Na, К и др.). Из белков гиалоплазмы могут формироваться микро-
трубочки и микрофиламенты, которые образуют цито-
скелет клетки. Основная роль гиалоплазмы — обеспечение
химического взаимодействия расположенных в ней структур.
Включения расположены в гиалоплазме. Различают тро-
фические включения — жиры, углеводы (гликоген), белки (напри-
мер, в яйцеклетках), секреторные — биологически активные веще-
ства, образующиеся в клетках желез и других структурах (рис. 5),
пигментные — меланин, липофусцин и др.
16
Рис. 5. Включения клетки.
1 — гликоген; 2 — жировые включения; 3 — пигментные включения (по В. Г. Елисееву и др.,
1970).
Органеллы
Как уже указывалось, органеллы делятся на мембранные и
немембранные.
Мембранные органеллы объединяет мембранный
принцип строения. Рассмотрим кратко особенности структуры и
функции этих органелл.
Эндоплазматическая сеть впервые выявлена с помощью элект-
ронного микроскопа К. Р. Портером в 1945 г. Это система трубочек,
цистерн, вакуолей, ограниченных одной мембраной. Различают гра-
нулярную и агранулярную эндоплазматическую сеть. Для грануляр-
ной сети характерно наличие гранул — рибосом, соединенных с
мембраной. Основная функция эндоплазматической сети заклю-
чается в осуществлении синтеза веществ и транспортировке их в
различные части клетки и во внешнюю среду. В агранулярной эндо-
плазматической сети осуществляется синтез липидов и углеводов, в
гранулярной — синтез белков.
Гранулярная эндоплазматическая сеть (ретикулум) — ГЭР
состоит из канальцев и цистерн диаметром 30—50 нм, ограниченных
элементарной мембраной, на поверхности которой прикреплены
рибосомы размером 15—35 нм (см. рис. 1). Рибосомы могут быть не
связанными с мембранами, лежать в гиалоплазме — их называют
свободными рибосомами. Рибосомы — структуры, где происходит
синтез белков. В гранулярной эндоплазматической сети связанные с
ней рибосомы обеспечивают синтез белков на экспорт, т. е. эти
белки выводятся из клетки и обусловливают ряд функций организ-
ма. Например, плазматические клетки вырабатывают защитные
белки — у-гл обул ины, поступающие в кровь, а клетки экзокринной
части поджелудочной железы — ряд белков-ферментов, поступа-
ющих в двенадцатиперстную кишку и участвующих в пищеварении.
Связанные с эндоплазматической сетью рибосомы «работают» в
10—20 раз быстрее, чем свободные рибосомы, и дают большее
количество белка. Степень развития гранулярной эндоплазматичес-
кой сети в клетках различна и свидетельствует об интенсивности
метаболической активности специализированных клеток. Большие
скопления ГЭР свидетельствуют о том, что данная клетка активно
синтезирует белки на экспорт. Образующиеся белки поступают в
канальцы ГЭР и транспортируются в комплекс Гольджи, где они
подвергаются специальной обработке и подготавливаются к выведе-
нию из клетки (образование секреторных гранул) или формируют
внутриклеточные структуры — лизосомы. В ГЭР образуются также
белки для нужд данной клетки — белки мембран или белки-фермен-
ты, участвующие во внутриклеточном пищеварении.
Агранулярная эндоплазматическая сеть сильно развита в клет-
ках, секретирующих липиды (клетки коры надпочечников, клетки,
синтезирующие половые гормоны в яичниках и семенниках) или
синтезирующих углеводы (в печени, скелетных мышцах). Показана
роль агранулярной эндоплазматической сети в детоксикации вред-
18
Рис. 6. Строение аппарата синтеза и секреции клетки.
А — комплекс Гольджи в нервных клетках. Окраска по Колачеву — Насонову. 1 — ядро; 2 —
ядрышко; 3 — комплекс Гольджи в цитоплазме (препарат Ю. С. Ченцова); Б — схема синтеза
и секреции веществ: 1 — поступление аминокислот из гемокапилляра; 2 — гранулярная эндо-
плазматическая сеть, где происходит синтез белков; 3 — переход белков в вакуоли комплекса
Гольджи, где происходит формирование гранул секрета; 4 — отщепление секреторных пузырь-
ков с гранулами секрета от комплекса Гольджи; 5-— выход (экструзия) секрета из клетки (по
Ю. С. Ченцову, 1984).
ных веществ (в печени) и депонировании ионов кальция (в мышеч-
ных тканях).
Комплекс Гольджи (пластинчатый комплекс). Впервые выяв-
лен в нервных клетках методом импрегнации серебром в 1898 г.
К. Гольджи (рис. 6, А,Б). С применением электронного микроскопа
показано, что он состоит из единичных или множественных струк-
тур — диктиосом. Размер диктиосомы 30—60 нм, она имеет прокси-
мальную (обращена к ядру) и дистальную (обращена к поверхности
клетки) части представлена мембранными структурами, состо-
ящими из трех основных компонентов: 1) уплощенных 5—10
цистерн с расширениями на концах, 2) мелких транспортных вези-
кул, расположенных на периферии комплекса Гольджи, несущих
вещества, синтезированные в ГЭР, 3) крупных секреторных везикул
и гранул, отходящих от дистальной части комплекса Гольджи.
Функции комплекса Гольджи разнообразны. Это прежде всего уча-
стие в процессах секреции. Белки, синтезированные на рибосомах
ГЭР, поступают в комплекс Гольджи, здесь, как правило, уплотня-
ются и образуют секреторные везикулы и далее гранулы, которые
путем экзоцитоза выводятся из клетки (см. рис. 6, Б). Белки могут
соединяться с полисахаридами, синтезируемыми в комплексе Голь-
19
2
Рис. 7. Внутриклеточное переваривание веществ (схема).
1 — гранулярная эндоплазматическая сеть; 2 — образование первичных лизосом; 3 — фагоци-
тоз и образование фагосом; 4 — слияние лизосомы с фагосомой и образование фаголизосомы
(вторичной лизосомы); 5 — формирование аутофагосомы; 6 — слияние первичной лизосомы с
аутофагосомой; 7 — пиноцитоз, и образование пиноцитозного пузырька; 8 — слияние пиноци-
тозных пузырьков с лизосомой и образование вторичной лизосомы; 9 — остаточное тельце (те-
лолизосома); 10 — плазмолемма.
джи, и с липидами и образовывать сложные белки — гликопроте-
иды и протеогликаны и липопротеиды, участвующие в образовании
секрета. Поэтому наличие хорошо развитого комплекса Гольджи в
клетке свидетельствует об их активном участии в секреторных про-
цессах. Кроме того, в комплексе Гольджи происходит образование
лизосом.
Лизосомы впервые описаны де Дювом (1949). Это пузырьки раз-
мером 0,2—0,4 мкм, ограниченные одинарной мембраной и содер-
жащие более 40 разнообразных гидролитических ферментов, рас-
щепляющих белки (протеиназы), нуклеиновые кислоты (нукле-
азы), липиды (липазы), углеводы (гликозидазы) и др. (рис. 7). Мар-
кером лизосом являются ферменты кислая фосфатаза, арилсульфа-
таза. Различают первичные и вторичные лизосомы. Первичные
лизосомы встречаются во всех клетках, особенно часто в фагоцитах
(макрофагах, зернистых лейкоцитах). Это мелкие пузырьки (0,2—
0,4 мкм) с плотным содержимым. Вторичные лизосомы более круп-
ные (0,8—1,2 мкм) и разнообразные по форме и структуре. Среди
них различают фаголизосомы, образующиеся при слиянии лизосом
с фагосомами или пиносомами, аутолизосомы (цитолизосомы),
образующиеся от слияния лизосом с разрушающимися органеллами
клетки (митохондрии, ГЭР и др.), и телолизосомы — остаточные
20
тельца, которые содержат неразрушенный материал, подлежащий
выведению из клетки. Для телолизосом характерно образование
сложных миелиноподобных структур и отложение пигмента липо-
фусцина. Особенно много вторичных лизосом в фагоцитирующих,
стареющих клетках, в структурах органов, подвергающихся инво-
люции (матка, яичник), при усиленных процессах внутриклеточной
регенерации, при голокриновой секреции, сопровождающейся раз-
рушением клеток.
Таким образом, образование фаголизосом -— проявление внутри-
клеточного переваривания при поступлении различных веществ или
частиц извне, а аутолизосом — уничтожения стареющих или
дефектных структур клетки, число которых может увеличиваться и
в нормальном онтогенезе в процессе дифференцировки, гибели или
при интенсивном функционировании клеток (например, при стрес-
сах). В разрушении веществ, поступающих извне и образующихся в
клетках, кроме лизосом, участвуют пероксисомы.
Пероксисомы — пузырьки размером 0,3—1,5 мкм, ограничены
одинарной мембраной, имеют мелкозернистое содержимое и плот-
ную сердцевину (нуклеоид), содержат фермент, разрушающий пере-
киси — каталазу, а также оксидазы D-аминокислот, уратоксидазу и
др. Пероксисомы образуются из цистерн эндоплазматической сети.
Перекиси в клетке накапливаются при окислении липидов, амино-
кислот и могут вызывать нежелательные последствия — разрушать
биомембраны, ингибировать ферменты, денатурировать белки и др.
Пероксисомы не только разрушают перекиси, но также расще-
пляют холестерин. Поэтому у животных, устойчивых к атероскле-
розу (морские свинки), много каталазы — фермента пероксисом.
Большое количество пероксисом находится в эпителиальных клет-
ках печени и почек, обеспечивающих очищение организма от ток-
сичных метаболитов.
Митохондрии — структуры округлой или палочковидной фор-
мы, описаны Бенда в 1897 г. (рис. 8, А,Б). Электронная микроско-
пия показала, что они также относятся к мембранным органеллам,
но в отличие от описанных выше образованы двумя мембранами —
наружной и внутренней, между которыми находится пространство
шириной 10—20 нм. Внутренняя мембрана образует выросты —
кристы, погруженные в мелкозернистый матрикс, в котором рас-
положены мелкие гранулы размером 15—20 нм — рибосомы и более
крупные гранулы — места связывания двухвалентных катионов
(Са), нити кольцевидной ДНК (толщина 2—3 нм), ферменты (цикла
Кребса) и др. На кристах расположены элементарные частицы, в
которых происходит образование АТФ.
Оснбвная функция митохондрий — обеспечение клеточного
дыхания и выработка АТФ — основного источника энергии в клет-
ках. В митохондриях происходит окислительное фосфорилирование
с образованием АТФ, энергия которой используется для обеспече-
ния движения клеток, мышечного сокращения, процессов синтеза и
секреции веществ, прохождения веществ и частиц через мембраны
21
A
Рис. 8. Митохондрии.
А — митохондрии в клетках печени. Окраска по Альтман\. 1 — ядро; 2 — ядрышко; 3 — мито-
хондрии в цитоплазме (препарат Ю. С. Ченцова); Б — ультраструктура митохондрий: 1 —
наружная митохондриальная мембрана; 2 — внутренняя митохондриальная мембрана; 3 — кри-
сты; 4 — митохондриальный матрикс (препарат Ю. С. Ченцова).
(диффузия, эндоцитоз, экзоцитоз) и др. Для получения энергии
животные клетки используют для окисления органические соедине-
ния — липиды, а также углеводы. При этом имеет место как аэроб-
ное окисление (с участием О2), так и анаэробное окисление — гли-
колиз (без участия О2), которые осуществляются с помощью
соответствующих ферментов. Энергия окисления переходит в хими-
ческие связи АТФ. В результате окисления 1 грамм-молекула глю-
козы образует 38 грамм-молекул АТФ, связывающих 380 000 кал.
Митохондрии могут перемещаться внутри клетки, направляясь в те
участки, где требуется энергия АТФ. Число митохондрий может
увеличиваться в клетках двумя способами — делением путем пере-
22
тяжки или почкования исходных митохондрий. При почковании
дочерняя митохондрия имеет небольшой размер, более плотный
матрикс, небольшое число крист. Наличие ДНК и рибосом в мито-
хондриях обеспечивает их некоторую автономию — образование
«собственных» РНК и синтез ряда белков (некоторые структурные
белки мембран митохондрий). Однако большинство белков мито-
хондрий синтезируется под контролем ядра в рибосомах цито-
плазмы.
Немембранные органеллы. Рибосомы — орга-
неллы синтеза белка образуются в ядрышке. Они имеют размер
15—35 нм и состоят из двух субъединиц — малой и большой, каждая
из которых построена из скрученного тяжа рибонуклеопротеида,
где представлены поровну белки и рибосомная РНК. Для образова-
ния рибосомы из двух субъединиц необходим Mg (при снижении его
концентрации субъединицы распадаются). Для молодых клеток
характерно наличие свободных рибосом, обеспечивающих синтез
белков для самой клетки (рост, размножение). В дифференцирован-
ных клетках число свободных рибосом уменьшается, увеличивается
число рибосом и полисом, связанных с эндоплазматической сетью и
обеспечивающих синтез белков «на экспорт» (белковые секреты).
Большое содержание рибосом в клетках обусловливает явление
базофилии цитоплазмы, связанной с наличием РНК. Разрушение
РНК с помощью фермента РНКазы приводит к исчезновению базофи-
лии. Это свойство используется для контроля при проведении цито-
химических реакций выявления РНК, например, методом Браше.
Внутриклеточный синтез белка проходит ряд последовательных
стадий и генетически контролируется ядром (рис. 9). Для обеспече-
ния синтеза необходимо иметь следующие компоненты: аминоки-
слоты (их 20), информационную РНК (и-РНК), транспортные РНК
(т-РНК) для всех аминокислот, ферменты для активирования ами-
нокислот и АТФ.
Информационная РНК существует 4—8 ч, после чего разру-
шается ферментом РНКазой, содержащейся в одной из рибосом (К-
рибосома, убийца-рибосома). За 1,5—2 мин образуется 1 молекула
белка. Число молекул белка определяется числом рибосом, через
которую проходит и-РНК. Образующийся белок поступает в
цистерны ГЭР и далее транспортируется в комплекс Гольджи.
Микротрубочки представляют собой полые цилиндры диаме-
тром 24 нм, состоящие из белка тубулина. Они могут постоянно
образовываться в гиалоплазме, участвуя в формировании цитоске-
лета клетки, входят в состав специальных органелл — центриолей и
базальных телец, ресничек и жгутиков, а также временного образо-
вания — веретена деления. Микротрубочки цитоскелета образуют
эластичный каркас клетки, поддерживающий форму клетки и обес-
печивающий направление транспорта органелл, секрета и др.
Центриоли лежат в паре, каждая из них состоит из 9 триплетов
периферических микротрубочек (см. рис. 1, 3). Пара центриолей
(диплосома), расположенных перпендикулярно друг другу, окру-
23
Цитоплазма
Рис. 9. Синтез белка в клетке (схема).
жена зоной светлой цитоплазмы и радиально отходящими микро-
трубочками (центросфера). Все эти образования — диплосома и
центросфера — образуют органеллу, которая называется клеточ-
ным центром. При подготовке к делению клетки каждая центриоль
индуцирует образование дочерней центриоли. Таким образом число
центриолей удваивается, и к полюсам клетки отходят по две цент-
риоли. Кроме того, центриоли являются индуктором образования
микротрубочек веретена деления, которые обеспечивают прикре-
пление и передвижение хромосом во время митоза, индуцируют
формирование микротрубочек цитоскелета, а также микротрубо-
чек аксонемы ресничек и жгутиков.
Реснички и жгутики — аппарат движения клеток — в своей
основе построены также из микротрубочек (см. рис. 3). Они пред-
ставляют собой выросты цитоплазмы, внутри которых располо-
жена аксонема, в центре ее находятся группы микротрубочек — 2
центральные и 9 пар периферических (формула 9x2+2). В основа-
нии ресничек и жгутиков лежат базальные тельца — видоизменен-
ные центриоли. В каждом базальном тельце имеется 9 триплетов
периферических микротрубочек и отсутствуют центральные (фор-
мула 9x3+0).
24
Микрофиламенты и микрофибриллы (промежуточные фила-
менты) выполняют опорно-каркасную и сократительную функции в
клетке. Микрофиламенты встречаются во всех типах клеток, осо-
бенно в поверхностном слое цитоплазмы и отростках клеток (см.
рис. 1). Они имеют толщину 5—7 нм, состоят из сократительных
белков — актина, миозина и являются внутриклеточным сократи-
тельным аппаратом, обеспечивающим не только движение клеток,
но и перемещение в гиалоплазме органелл, включений секретов и
др. Промежуточные филаменты (микрофибриллы) более толстые
(10 нм), имеют разнообразный и специфический состав белков в
зависимости от вида ткани: в эпителиальных тканях — кератины,
соединительных — виментин, в мышечных — десмин. Основная их
функция — опорно-каркасная. Вместе с микротрубочками микро-
филаменты образуют цитоскелет клетки, поддержива-
ющий ее форму и обеспечивающий пространственное расположе-
ние и взаимодействие структур.
ЯДРО
Основными функциями ядра являются: 1) хранение и передача
генетической информации (редупликация, регенерация, рекомбина-
ция ДНК), 2) обеспечение синтеза белка — создание аппарата бел-
кового синтеза (образование всех видов РНК — информационных,
транспортных, рибосомных, синтез рибосомных белков).
Структура и функция ядра изменяются в течение клеточного
цикла — времени существования клетки от деления до деления или
от деления до смерти. Клеточный цикл соматических клеток
состоит из митоза и интерфазы (период между делениями). Интер-
фаза включает 3 основных периода: пресинтетический (GJ, синте-
тический (S) и постсинтетический (G2). В Gj-периоде после деления
содержание ДНК в дочерних клетках диплоидное, а содержание
РНК и белков в 2 раза меньше, чем в материнской клетке. Поэтому
в Gj-периоде происходит накопление РНК и белков, синтез фермен-
тов, необходимых для образования предшественников ДНК и др. В
S-периоде осуществляется синтез и удвоение количества ДНК. В
С2-периоде происходит синтез и-РНК, р-РНК, белков-тубулинов,
участвующих в образовании микротрубочек митотического верете-
на. Проделав несколько циклов, клетка может выйти из цикла и
оказаться в Gg-периоде.
В О0-периоде осуществляются процессы специализации клеток и
выполнение ими основных функций — секреции (в железистых
клетках), сокращения (в мышечных клетках) и др.
Ядра интерфазных (неделящихся) клеток, несмотря на различия
в размерах и форме, имеют общий план строения (рис. 10). Интер-
фазное ядро состоит из ядерной оболочки, хроматина (хромосом),
ядрышка и кариоплазмы (нуклеоплазмы, плазмы).
Ядерная оболочка состоит из двух мембран — наруж-
ной и внутренней, каждая толщиной 7 нм, и расположенного между
25
3
Рис. 10. Строение интерфазного ядра (схема).
1 — ядерная оболочка с наружной и внутренней мембранами; 2 — перинуклеарное пространство;
3 — комплекс поры; 4 — конденсированный хроматин; 5 — диффузный хроматин; 6 — ядрышко
(гранулярная и фибриллярная части); 7 — межхроматиновые гранулы РНК; 8 — кариоплазма (по
Ю. С. Ченцову, 1984).
ними перинуклеарного пространства шириной 20—60 нм. В ядерной
оболочке имеются поры, которые формируются за счет слияния
внешней и внутренней мембран, при этом образуются сквозные
отверстия диаметром 80—90 нм, заполненные глобулярными и
фибриллярными структурами. Совокупность перфорации мембран,
глобулярных и фибриллярных структур называют комплексом
поры, который имеет октогональную симметрию: образуется 3 ряда
по 8 гранул размером 25 нм, от которых отходят фибриллы, сходя-
щиеся в центре, где расположена центральная гранула. Поровые
комплексы обеспечивают прохождение макромолекул из ядра в
цитоплазму. Число пор варьирует в ядрах различных клеток и зави-
сит от размеров ядра и функциональной активности клетки. Напри-
мер, яйцеклетки могут иметь 106 пор. Число пор увеличивается
после митоза, особенно в S-периоде. Во время митоза ядерная обо-
лочка разрушается, а после окончания деления вновь образуется.
Одной из функций ядерной оболочки является фиксация хромосом и
обеспечение их определенного пространственного расположения.
Хромосомы постоянно присутствуют в ядре, но видны
хорошо лишь во время митоза, так как они сильно спирализуются и
утолщаются. В интерфазном ядре хромосомы деспирализованы (де-
конденсированы) и практически не видны. Сохраняющиеся конден-
26
сированные участки хромосом при окраске на светооптическом
уровне видны как базофильные глыбки и называются гетерохрома-
тином, а деконденсированные — эухроматином. Дисперсный
эухроматин — активно работающие на синтез участки хромосом.
Поэтому наличие большого количества эухроматина в ядрах свиде-
тельствует об интенсивности синтетических процессов в клетке (на-
пример, в молодых клетках), а преобладание в ядре гетерохрома-
тина — о снижении синтеза белков (в малых лимфоцитах).
Хроматин состоит из ДНК, белка и РНК в соотношении
1:1,3:0,2.
ДНК составляет 30—40% хроматина и содержит несколько клас-
сов последовательности нуклеотидов (часто повторяющиеся, уме-
ренно повторяющиеся, короткие и уникальные), среди которых
уникальные последовательнсти представлены наиболее широко
(70—80%) и несут информацию для большинства белков клетки.
Длина ДНК в хромосомах человека может достигать 1,5—7 см.
Белки составляют 60—70% и представлены гистонами (5 фрак-
ций) и негистоновыми белками. Основную массу составляют гисто-
ны, синтезирующиеся в цитоплазме и затем поступающие в ядро.
Они выполняют структурную функцию, т. е. обеспечивают специ-
фическую укладку ДНК в хромосомах, участвуют в образовании
нуклеосом. Гистоны являются репрессорами матричной активности
ДНК. Негистоновые белки — это ферменты, обеспечивающие про-
цессы репарации, редупликации, транскрипции ДНК, а также специ-
фические белки — регуляторы, узнающие последовательности
нуклеотидов в ДНК. Негистоновые белки образуют матрикс в
интерфазном ядре. Белковый ядерный матрикс обеспечивает форму
и структуру интерфазного ядра, а также участвует в регуляции син-
теза нуклеиновых кислот. Представлены все типы РНК: информа-
ционная, транспортные, рибосомная.
Структурная организация хроматина определяется степенью спи-
рализации ДНК и связанными с ней гистонами. В основе хромосом
лежат элементарные хромосомные фибриллы толщиной 10 нм,
представляющие собой молекулы дезоксирибонуклеопротеидов
(ДНП), образованные ДНК и белком (гистоны). Элементарная
хромосомная фибрилла имеет вид бус, состоит из нуклеосом разме-
ром 10 нм, расстояние между которыми также составляет 10 нм.
Каждая нуклеосома образована участком сверхспирализованной
ДНК (имеет 140 нуклеотидных пар) и лежащими снаружи от нее 8
молекулами гистонов. Гистоны ограничивают доступ ферментов и
делают невозможной транскрипцию, т. е. репрессируют ее. Эле-
ментарные (нуклеосомные) фибриллы в свою очередь также спира-
лизуются и образуют более толстые фибриллы диаметром 25 нм, из
которых построены хромосомы. Таким образом, степень компакти-
зации ДНК обусловлена ее взаимодействием с гистонами и опреде-
ляет ее способность к редупликации и транскрипции. Более рыхлые
деконденсированные участки хромосом (эухроматин) в интерфаз-
ном ядре являются более активными в процессах синтеза, а более
27
конденсированные (гетерохроматин) — неактивными. Среди гете-
рохроматиновых участков, помимо постоянно неактивных участков
(половые Х-хромосомы), имеются участки факультативного гете-
рохроматина, которые могут переходить в деконденсированное
состояние и активно функционировать, например, при трансформа-
ции малых лимфоцитов в бласты — активно синтезирующие клет-
ки. Гетерохроматин расположен в теломерных, центромерных и
околоядрышковых частях хромосом и входит в состав их внутренних
частей. Важными функциями гетерохроматина являются прикре-
пление хромосом к ядерной оболочке и поддержание общей струк-
туры ядра, а также «узнавание» гомологичных хромосом и соедине,-
ние с ними (при мейозе).
Кроме участков гетерохроматина, в интерфазных ядрах имеются
перихроматиновые фибриллы, перихроматиновые и интерхромати-
новые гранулы. Все эти структуры содержат и-РНК и участвуют в
передаче информации из ядра.
Ядрышко — базофильное тельце округлой формы разме-
ром 1—5 мкм, в котором происходит образование рибосом. Число
ядрышек в различных клетках варьирует. В электронном микро-
скопе в ядрышках выявляются фибриллярная часть в центре и гра-
нулярная часть по периферии. Фибриллярная часть состоит из нитей
ДНК — ядрышковых организаторов и тяжей рибонуклеопротеидов
(РНП), являющихся предшественниками рибосом. Гранулярная
часть состоит из формирующихся субъединиц рибосом. На ДНК
ядрышкового организатора в фибриллярном компоненте образу-
ется рРНК, которая одевается белком, и из образующихся РНП
происходит сборка субъединиц рибосом, которые затем через поро-
вые комплексы выходят в цитоплазму и там участвуют в синтезе
белка. Увеличение числа и размеров ядрышек в ядре свидетель-
ствует о высокой интенсивности синтеза РНК и белков в клетке.
При этом в ядрышках увеличивается объем его гранулярной части.
Снижение синтетических процессов сопровождается увеличением
объема фибриллярного компонента, компактизацией и уменьше-
нием размеров ядрышек.
МИТОЗ
Основной формой воспроизведения клеток является митотичес-
кое деление, когда имеет место формирование митотических хромо-
сом — видимых в световом микроскопе нитей. В S-периоде интер-
фазы содержание ДНК удваивается (редупликация), и далее к
моменту вступления в митоз происходит спирализация (конденса-
ция) хромосом, приводящая к их укорочению и утолщению. В
период митоза генетический материал перемещается и равномерно
распределяется между дочерними клетками с помощью центриолей
и формируемого ахроматинового веретена (рис. 11, А,Б).
Митоз состоит из 4 основных фаз: профазы, метафаза, анафазы,
телофазы. В профазе, происходит конденсация хромосом, они
28
Рис. 11. Клеточный цикл (А) и митоз (Б) (схема).
становятся видимыми и расположены в виде переплетающегося
клубка (плотный клубок, затем рыхлый клубок). Каждая хромо-
сома состоит из двух сестринских хромосом — хроматид. В сомати-
ческих клетках человека из 46 хромосом образуются 92 хроматиды.
Ядрышки уменьшаются в размерах и исчезают. Оболочка ядра раз-
рушается — распадается на фрагменты и затем на мелкие мембран-
ные пузырьки. В цитоплазме уменьшается число рибосом, ГЭР рас-
падается на мелкие вакуоли, т. е. резко снижается интенсивность
синтетических процессов. Центриоли в виде диплосом расходятся,
начинает формироваться веретено деления, состоящее из микро-
29
Схема 2. Фазы мейоза.
Мейоз
Интерфаза ------Деление I -------Интерфаза ----------Деление II
(редукционное) (короткая) (эквационное, митоз)
I
Профаза I
(длинная профаза)
Пролаза II
Метафаза II
Анафаза II
Метафаза I
♦
Анафаза I
i
Телофаза I
трубочек, отходящих от центриолей и хромосомных кинетохоров.
Часть микротрубочек соединяет полюса (центриоли), а другая —
центромеры хромосомы с одним из полюсов.
Метафаза характеризуется завершением формирования
веретена деления и расположением хромосом в экваториальной
плоскости клетки. В анафазе половинки хромосом (хромати-
ды) теряют связь в области центромер и расходятся к полюсам клет-
ки. Микротрубочки веретена деления обеспечивают быстрое сколь-
жение хромосом. Таким образом, к каждому полюсу отходит
диплоидный набор хромосом (у человека — 46 хромосом).
В телофазе происходит восстановление структур интер-
фазного ядра — деспирализация хромосом, реконструкция обо-
лочки ядра, появление ядрышек, а также разделение клеточного
тела на две части — цитотомия или цитокинез. Продолжительность
митоза и его отдельных фаз варьирует в различных клетках от 30
мин до 3 ч и более, в то время как интерфаза — более длительный
период (10—30 ч). Соотношение продолжительности фаз митоза
может быть следующим: профаза — 30—60 мин, метафаза — 2—10
мин, анафаза — 2—3 мин, телофаза — 20—30 мин.
Количество митозов в тканях и органах является показателем
интенсивности их роста и регенерации (физиологической и репара-
тивной) в норме и патологии. Митотический индекс —
число митозов на 1000 клеток (в °/оо) может варьировать от 1 до 10
и более. Этот индекс особенно высок в нормально растущих тканях,
а также повышается в опухолях. Поэтому подсчет числа митозов
является необходимым для оценки регенерации, действия различ-
ных лекарственных препаратов и др.
Разновидностью митоза является мейоз (схема 2) — деление
созревающих половых клеток, которое приводит к уменьшению
(редукции) в 2 раза числа хромосом, т. е. формированию гаплоид-
ного числа хромосом (у человека 23 хромосомы). Мейоз включает
два следующих друг за другом деления с короткой интерфазой
между ними: I — редукционное (число хромосом редуцируется в 2
раза) и II — эквационное (обычный митоз). Для редукционного
30
деления характерна длинная профаза, состоящая из 6 фаз, когда
происходит соединение гомологичных хромосом в пары и обмен
наследственным материалом.
Кроме обычного митоза, существует эндомитоз, когда генетиче-
ский материал ядра увеличивается в 2 раза или более, но тело
клетки не разделяется. В результате может образоваться клетка с
двумя ядрами или с многими ядрами или клетки с полиплоидными
ядрами, содержащими тетраплоидный (4 п) или октаплоидный (8 п)
набор хромосом. Такие клетки часто встречаются в печени. В клет-
ках костного мозга — мегакариоцитах — имеются гигантские ядра,
содержащие набор хромосом, соответствующий 32 п.
В тканях и органах постоянно присутствуют отмирающие клет-
ки, что является естественным жизненным процессом. Число разру-
шающихся клеток может увеличиваться с возрастом, при различных
воздействиях (радиация). Для разрушающихся клеток характерны
конденсация хроматина, пикноз (сморщивание) и даже распад ядер
(кариорексис), уменьшение размеров и фрагментация ядрышек, а
также изменения физико-химических свойств цитоплазмы (прекра-
щение гранулообразования в ответ на введение красителя), распад
эндоплазматического ретикулума, набухание митохондрий и разрыв
их мембран и др.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение клетки и назовите ее составные части. Что такое неклеточ-
ные структуры?
2. Каковы основные положения клеточной теории?
3. Опишите строение, химический состав элементарной биологической мембраны
и плазмолеммы, способы транспорта веществ и частиц через плазмолемму.
4. Какие структуры могут быть на свободной поверхности клеток и каковы типы
контактов между клетками? Каково их строение и функция?
5. Дайте определение органелл и включений клетки, расскажите об их классифи-
кации.
6. Расскажите о строении органелл, участвующих в процессах синтеза, транспорта
и секреции веществ.
7. Что такое эндоцитоз и экзоцитоз и какие органеллы участвуют в ферментатив-
ном расщеплении эндогенных веществ или веществ, попавших в клетку извне? Опи-
шите их строение и классификацию.
8. Расскажите о строении, функции, репродукции митохондрий.
9. Каковы особенности ультраструктуры центриолей, ресничек, жгутиков?
10. Какие микроструктуры образуют цитоскелет клетки?
11. Как устроено интерфазное ядро? Расскажите о функции всех его компонентов.
12. Расскажите о митозе и его фазах. Дайте характеристику мейозу, эндомитозу,
полиплоидии.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В ЦИТОЛОГИИ
Выявление дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) по методу
Фёльгена. Метод основан на том, что при кислотном гидролизе в
ДНК освобождаются реакционноспособные альдегидные группы,
которые затем реагируют с реактивом Шиффа.
31
Приготовление растворов: 1. Реактив Шиффа
(фуксинсернистая кислота) по В. В. Яглову и Л. Н. Моралеву. 1 г
основного фуксина растворяют в 200 мл дистиллированной воды
(комнатной температуры), тщательно взбалтывая в течение 3—5
мин. Раствор фильтруют через бумажный фильтр. К фильтрату
добавляют 10 мл 1 н. хлористоводородной кислоты и 1 г метабисуль-
фита калия или натрия. Раствор в хорошо закрытой колбе поме-
щают в темное место на 24 ч. После обесцвечивания фуксина реак-
тив приобретает желтоватый или коричневый цвет в зависимости от
качества основного фуксина. Для окончательной очистки фуксина
от примесей добавляют к нему 3—5 растолченных таблеток карбо-
лена, хорошо взбалтывают и отфильтровывают в склянку с притер-
той пробкой. Если полного обесцвечивания реактива не наступает,
количество карболена можно увеличить. Реактив лучше хранить в
холодильнике. С целью проверки качества полученного реактива
Шиффа наливают в бюкс 5 мл реактива и добавляют в него 1 каплю
неразведенного кислого формалина. Если реактив отличного каче-
ства, то он на глазах приобретает цвет основного фуксина.
2. Сернистая вода. К 200 мл дистиллированной воды добавляют
10 мл 10% раствора гидросульфита натрия (NaHSO3) и 10 мл 1 н.
раствора хлористоводородной кислоты. Сернистая вода готовится
перед употреблением и должна обладать характерным запахом
диоксида серы (сернистого ангидрида (SO2).
Реакцию Фёльгена можно проводить после любого фиксатора,
за исключением жидкости Буэна.
Методика проведения реакции: 1)депарафини-
рованные парафиновые срезы (см. главу 21) из дистиллированной
воды переносят для гидролиза в 1 н. хлористоводородную кислоту.
Гидролиз производят в термостате при температуре 60° С в течение
8—15 мин (кислоту следует заранее согреть); 2) проводят обработку
реактивом Шиффа при комнатной температуре в течение 40—80
мин. Склянка с реактивом должна быть защищена от света черной
бумагой; 3) из реактива Шиффа срезы переносят в сернистую воду
(ни в коем случае не споласкивая!) — 3—-4 порции сернистой воды
по 2 мин в каждой; 4) промывают в водопроводной воде в течение 10
мин; 5) обезвоживают в спиртах, помещают в ксилол, заключают в
бальзам (методику обезвоживания и заключения см. в главе 21).
Результат: ядра окрашиваются в красный цвет.
Метод выявления РНК окрашиванием метиловым зеленым —
пиронином по Унне—Паппенгейму с контролем рибонуклеазой (ре-
акция Браше). Использовать метод окраски Унны—Паппенгейма
для выявления РНК было предложено Браше. При этом из пары
соседних срезов один обрабатывают рибонуклеазой для разрушения
РНК. Затем оба среза окрашивают метиловым зеленым—пиронином
и сравнивают. Материал, окрашивающийся в красный цвет пирони-
ном и исчезающий на срезах, обработанных рибонуклеазой, пред-
ставляет собой РНК. ДНК ядра красится метиловым зеленым в
зеленый цвет. Во многих случаях, например при работе с нервной
32
тканью, обработки рибонуклеазой не требуется, так как в ней нет
других, кроме РНК, компонентов, окрашивающихся пиронином.
Наилучшим фиксатором для последующей реакции Браше явля-
ется жидкость Карнуа. Фиксаторы, содержащие тяжелые металлы,
негодны, так как тяжелые металлы образуют с РНК устойчивые к
перевариванию рибонуклеазой комплексы.
При готовление растворов. Метиловый зеленый
необходимо очистить от образующегося в нем метилового фиолето-
вого. Для этого порошок метилового зеленого заливают хлорофор-
мом (10—15 мл хлороформа на 0,1 г красителя), основательно
взбалтывают и оставляют на 2—3 ч. Затем снова взбалтывают и
фильтруют. Порошок красителя на фильтре еще несколько раз про-
мывают хлороформом. Высушенный порошок используют для при-
готовления раствора красителя. Можно обрабатывать метиловый
зеленый хлороформом и в растворе. В этом случае раствор взбал-
тывают с хлороформом в делительной воронке и отделяют отслаи-
вающийся, окрашенный в фиолетовый цвет хлороформ. Процедуру
повторяют несколько раз до тех пор, пока хлороформ не перестанет
окрашиваться. Для приготовления раствора метилового зеленого
пиронина 0,5 г метилового зеленого растворяют в 100 мл 0,1 М рас-
твора ацетатного буфера (см. главу 21) с pH 4,4. К этому раствору
прибавляют 0,2 г пиронина. Можно использовать и другую пропись:
метилового зеленого 0,15 г, пиронина 0,25 г, спирта 96° 2,5 мл, гли-
церина 20 мл, 0,5% водного раствора карболовой кислоты 100 мл.
Методика окрашивания: 1) депарафинированные
срезы из дистиллированной воды переносят в метиловый зеленый—
пиронин на 1—2 ч и более (до 1 сут); 2) срезы быстро споласкивают
водой, быстро обсушивают фильтровальной бумагой; 3) быстро
(10—15 с) обезвоживают и дифференцируют в абсолютном спирте
или в безводном ацетоне; 4) помещают в ксилол, заключают в баль-
зам.
Результат: ядра синевато-зеленые, РНК ядрышек и цито-
плазмы розового цвета.
Ферментативный контроль. Срез обрабатывают
в растворе рибонуклеазы в концентрации 0,1—0,5 мг/мл в термо-
стате при 37° С в течение 4—8 ч. Участки клетки, содержащие РНК,
после такой обработки пиронином не окрашиваются.
Реакция на РНК по Браше не подходит для количественного ана-
лиза. Значительно надежнее выявление нуклеиновых кислот с
помощью галлоцианина и хромовых квасцов по Эйнарсону.
Выявление нуклеиновых кислот с использованием галлоцианина
и хромовых квасцов по Эйнарсону. При больших значениях pH гал-
лоцианином и хромовыми квасцами окрашиваются все базофиль-
ные структуры. Специфически нуклеиновые кислоты окрашива-
ются при pH 0,8—1,75. Метод выявляет одновременно ДНК и РНК.
Если необходимо выявить только ДНК или только РНК, срез пред-
варительно обрабатывают рибонуклеазой (как указано выше) или
дезоксирибонуклеазой. Последнюю растворяют в фосфатном
зз
буфере pH 6,5—7,0 (см. главу 21) в концентрации 0,2 мг/мл и в каче-
стве активатора добавляют хлорид магния в концентрации 0,2 М.
Обработку производят при температуре 37° С в течение 4—6 ч.
К фиксации особых требований нет, но не следует употреблять
фиксаторы, содержащие ртуть или бихромат.
Приготовление раствора: 5 г хромовых квасцов
(K2SO4Cr2 [SO4]3-24 Н,О) растворяют в 100 мл дистиллированной
воды, прибавляют 0,15 г галлоцианина; раствор кипятят в течение 5
мин, охлаждают, фильтруют и фильтрат доводят дистиллированной
водой до 100 мл. Приготовленный раствор имеет pH 1,64 и, следова-
тельно, вполне подходит для выявления нуклеиновых кислот. Рас-
твор пригоден в течение длительного времени.
Методика проведения реакции: 1)депарафини-
рованные парафиновые срезы из дистиллированной воды переносят
в раствор галлоцианина и хромовых квасцов и окрашивают в тече-
ние 48 ч при комнатной температуре; 2) промывают водопроводной
водой, ополаскивают дистиллированной водой; 3) обезвоживают в
спиртах, просветляют в ксилоле, заключают в бальзам.
Результат реакции: нуклеиновые кислоты окрашива-
ются в серовато-синий цвет.
Выявление а-аминокислот нингидриновой реакцией по Ясума и
Ичикава используется как общая реакция на белки.
Пригоден материал, фиксированный любым способом. Необхо-
димые растворы: 0,5% раствор нингидрина в абсолютном спирте
или 1% раствор аллоксана.
Методика проведения реакции: 1)депарафини-
рованные срезы переносят из дистиллированной воды в раствор
нингидрина или аллоксана и выдерживают 16—24 ч при температуре
37° С; 2) промывают водопроводной водой в течение нескольких
минут; 3) проводят обработку реактивом Шиффа в течение 15—30
мин; 4) промывают в водопроводной воде 10 мин; 5) обезвоживают
в спиртах, заключают в ксилол, бальзам.
Результат: белки окрашиваются в цвета от розового до
красно-фиолетового.
Окрашивание гликогена методом реактив Шиффа—йодная
кислота. (ШИК-реакция) в модификации А. Л. Шабадаша. Метод
основан на окислении полисахаридов перйодатом калия или натрия
с образованием альдегидных групп, дающих реакцию с фуксинсер-
нистой кислотой. В качестве фиксаторов можно рекомендовать
насыщенный раствор пикриновой кислоты в абсолютном спирте,
жидкость Карнуа, спирт-формол (на 9 частей абсолютного спирта
1 часть формалина) или фиксатор Шабадаша (спирт 96% 100 мл,
нитрат меди 1,8 г, нитрат кальция 0,9 г, формалин 10 мл). Кусочки
материала должны быть тонкими (2—3 мм толщиной). Как до, так
и после фиксации следует избегать контактов кусочков с водой, так
как она растворяет гликоген. Материал можно залить в парафин и
перед окрашиванием целлоидинировать. Для этого наклеенные на
предметное стекло парафиновые срезы обрабатывают ксилолом и
34
96% спиртом, затем переносят на 1—2 мин в спирт-эфир и далее на
1—2 мин в 2% раствор целлоидина. Вынимают стекла из целлои-
дина и дают ему стечь. Ждут, пока не образуется тонкая пленка
(15—30 с), и переносят препараты на несколько минут в 70—80%
спирт для уплотнения целлоидина. Целлоидинирование защищает
гликоген от растворения.
Методика окрашивания целлоидиниро-
ванных срезов: 1) срезы ополаскивают в дистиллирован-
ной воде; 2) помещают в 0,23% раствор перйодата калия или в
0,27% раствор перйодата натрия на 15—25 мин (в темноте). Раствор
перйодата готовят перед употреблением, используют 1 раз; 3) про-
мывают в 2 порциях дистиллированной воды по 3—4 мин в каждой;
4) обрабатывают в сернистой воде 2 мин; 5) переносят в реактив
Шиффа на 20—25 мин (в темноте); 6) обрабатывают в 3 порциях сер-
нистой воды по 3—4 мин в каждой; 7) промывают в повторно сменя-
емой дистиллированной воде (10—15 мин); 8) докрашивают (по
желанию) гематоксилином; 9) промывают водопроводной водой,
обезвоживают в спиртах, просветляют в ксилоле, заключают в
бальзам.
Результат: гликоген и другие углеводные компоненты
окрашиваются в красный цвет. Исчезновение окраски после перева-
ривания гликогена а-амилазой (0,5% раствор в дистиллированной
воде), забуференной 4 мл ацетата до pH 5,5—-6,0 30 мин — 1ч при
37° С, свидетельствует о том, что окрашенный продукт был гликоге-
ном.
Окрашивание липидов Суданом III. Используют замороженные
срезы материала, фиксированного в формалине (см. главу 21) или
нефиксированного. Заливка в парафин или целлоидин невозможна,
так как при использовании этих методов уплотнения жиры экстра-
гируются.
Приготовление раствора. В 100 мл горячего 70%
спирта растворяют 2—3 г Судана III, охлаждают и фильтруют.
Методика окрашивания: 1) срезы из дистиллиро-
ванной воды переносят в 50% спирт; 2) помещают в раствор Судана
III на 20—30 мин в закрытом сосуде; 3) ополаскивают в 50% спирте;
4) ополаскивают в дистиллированной воде; 5) окрашивают ядра
гематоксилином (без последующей дифференцировки); 6) промы-
вают в водопроводной воде 10—20 мин; 7) заключают в глицерин-
желатину (см. главу 21).
Результат: жир окрашивается в оранжевый цвет, ядра
синие.
Метод выявления дегидрогеназы янтарной кислоты (сукцинат-
дегидрогеназы). Из свежевзятого материала приготовляют крио-
статные срезы нефиксированной ткани. Срезы либо прямо перено-
сят в инкубационную среду, либо наклеивают на предметное стекло
и реакцию проводят на стекле.
Приготовление инкубационной среды: соединяют 0,1 мл 0,1 М
раствора NaH2PO4, 0,4 мл 0,1 М раствора Na2HPO4, 2,5 мл 1,69%
35
NaCl, 0,1 мл 1,15% раствора КС1,0,05 мл 1,22% раствора СаС12,1 мл
1% раствора неотетразолия и 1,4 мл 0,1 М (1,64%) раствора сукци-
ната натрия (янтарнокислого натрия). К раствору сукцината натрия
предварительно прибавляют NaOH, доводя pH до 7,5—7,8.
Методика проведения реакции: 1) заморожен-
ные срезы переносят в инкубационную среду и выдерживают в тер-
мостате при 37 ° С 20—120 мин; 2) ополаскивают дистиллированной
водой; 3) фиксируют в 4% нейтральном формалине в течение 30
мин; 4) ополаскивают дистиллированной водой; 5) заключают в гли-
церин-желатину.
Результат реакции: при высокой активности сукци-
натдегидрогеназы продукт реакции окрашен в сине-фиолетовый
цвет, при меньшей активности — в красновато-фиолетовый.
Выявление АТФазы по методу Вахштейна—Мейзеля. Приме-
няют замороженные срезы нефиксированной или фиксированной в
холодном ацетоне ткани.
Инкубационная среда. Растворить 25 мг двунатри-
евой соли АТФ в 20 мл дистиллированной воды, добавить 20 мл
0,2 М трис-буфера (pH 7,2), 1—3 мл 2% раствора нитрата свинца
[Pb(NO3)2], 5 мл 0,1 М раствора сульфата магния (MgSO4) и долить
2 мл дистиллированной воды. Если нужно, отфильтровать, довести
pH до 7,2 (инкубационную среду готовить перед употреблением и
добавлять ингредиенты в указанном порядке).
Методика проведения реакции: 1) помещают
приготовленные срезы в инкубационную среду на 10—60 мин при
37° С; 2) тщательно промывают в нескольких порциях дистиллиро-
ванной воды; 3) обрабатывают раствором желтого сульфида аммо-
ния в разведении 1:50 в течение 2 мин (появляется темно-коричневая
окраска среза); 4) быстро ополаскивают в дистиллированной воде;
5) заключают в глицерин-желатину или после обезвоживания в
бальзам.
Результат: места АТФазной активности окрашены в
коричнево-черный цвет.
II. ОБЩАЯ ГИСТОЛОГИЯ
Глава 4
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТКАНЕЙ
Ткани появляются в многоклеточных организмах и представ-
ляют собой следующий за клеткой более высокий уровень организа-
ции живой материи. Основными элементами тканей являются
клетки и их производные — неклеточные структуры.
Образование тканей — гистогенез — происходит у чело-
века и животных в эмбриональном периоде из зародышевых лист-
ков — эктодермы, энтодермы, мезодермы, а также мезенхимы.
Гистогенез — сложный процессе, включающий размножение
клеток, их рост, дифференцировку, разрушение, миграцию и меж-
клеточное взаимодействие (интеграция). Ведущими компонентами
гистогенеза, определяющими специализацию тканей, являются
дифференцировка и взаимодействие. Дифференцировка — основ-
ной закон индивидуального развития, согласно которому из гомо-
генного и общего возникает гетерогенное и частное. Дифференци-
ровка определяет разделение функций между частями организма. В
основе дифференцировки лежит дифференциальная активность
генов, при этом происходит блокирование отдельных компонентов
генома клетки и ограничение потенций.
Если исходная клетка — зигота и формируемые из нее бласто-
меры тотипотентны, т. е. из них может развиться целый орга-
низм, то клетки последующих стадий развития теряют эту способ-
ность, дифференцируются. В составе зародышевых листков —
эктодермы, энтодермы, мезодермы образуются стволовые клетки
(СК), которые могут дифференцироваться в различных направле-
ниях и, таким образом, являются полипотентными. Они могут
давать начало более дифференцированным, так называемым полу-
стволовым клеткам с более ограниченными возможностями разви-
тия и далее — унипотентным клеткам, развивающимся в одном
направлении, специализирующимся в определенный тип клеток
(мышечные, нервные и др.). Таким образом, процесс дифференци-
ровки тканевых клеток, начиная от стволовых, проходит ряд после-
довательных стадий.
Дифферон — последовательный ряд клеток, развивающихся из
общего предшественника. В образовании конкретной ткани могут
участвовать несколько различных дифферонов, которые взаимо-
действуют и объединяются для выполнения важнейших функций
организма. Взаимодействие клеток в формирующейся ткани может
37
быть контактным или дистантным (с помощью выделяемых клет-
ками веществ).
Ткань — это возникшая в фило- и онтогенезе система клеток
и их производных, объединившихся и специализировавшихся для
выполнения важнейших функций организма.
В процессе жизнедеятельности тканей часть ее элементов отми-
рает и на смену им возникают новые элементы. Естественный про-
цесс восстановления тканей и органов называется физиологи-
ческой регенерацией. При повреждении тканей имеет
место репаративная регенерация. Источником раз-
вития новых клеток являются стволовые или полустволовые клетки
или малодифференцированные предшественники. У различных тка-
ней процессы регенерации имеют свои особенности, которые будут
рассмотрены при изучении определенных видов тканей.
Существуют различные классификации тканей. Согласно мор-
фофункциональному принципу, где за основу взяты особенности
строения и функции тканей, различают 5 групп тканей: 1) эпите-
лиальные ткани; 2) кровь и лимфа; 3) соединительные ткани; 4)
мышечные ткани; 5) нервная ткань.
Эпителиальные ткани обеспечивают барьерные и секреторные
функции. Кровь, лимфа и соединительные ткани составляют группу
опорно-трофических тканей или тканей внутренней среды, обеспе-
чивающей поддержание гомеостаза организма. Мышечные ткани
обеспечивают подвижность тела и его частей, нервные ткани —
взаимодействие организма с внешней средой, регуляцию и интегра-
цию деятельности всех органов.
Существует также генетическая классификация тканей, учиты-
вающая их происхождение из общего эмбрионального зачатка —
эктодермы, энтодермы, мезодермы, мезенхимы.
Глава 5
ЭПИТЕЛИАЛЬНЫЕ ТКАНИ
Эпителиальные ткани покрывают поверхность тела (кожа) или
внутренние поверхности органов (желудок, матка, мочевой пузырь
и др.), поверхности серозных оболочек (брюшины, плевры, пери-
карда) и образуют железы (печень, поджелудочная железа, слюн-
ные железы и др.). Поэтому различают два основных вида эпите-
лиальных тканей — покровные и железистые.
Эпителиальные ткани развиваются из всех зародышевых лист-
ков — эктодермы (например, эпителий кожи), энтодермы (эпите-
лий желудка, кишечника, печени, поджелудочной железы, легких),
мезодермы (эпителий почек, половых желез, серозных оболочек).
Строение различных видов эпителиальных тканей значительно
варьирует, однако имеется ряд общих признаков, характерных для
всех видов эпителия: 1) эпителиальные клетки объединяются и
38
образуют пласты, лежащие на границе с внешней средой с одной
стороны и соединительной тканью — с другой; 2) эпителиальный
пласт всегда лежит на базальной мембране, отграничивающей его
от подлежащей соединительной ткани; 3) между клетками отсут-
ствует межклеточное вещество, хорошо развиты разнообразные
межклеточные контакты; 4) выражена полярная дифференцировка
клеток, т. е. различия в строении их апикальной и базальной частей
(полюсов); 5) в эпителии отсутствуют кровеносные сосуды и его
питание осуществляется путем диффузии веществ из сосудов, распо-
ложенных в подлежащей соединительной ткани; 6) эпителиальные
ткани обладают высокой способностью к регенерации.
СТРОЕНИЕ И ГИСТОФИЗИОЛОГИЯ
ПОКРОВНЫХ ЭПИТЕЛИЕВ
По строению различают несколько видов эпителия в зависимо-
сти от числа слоев клеток, лежащих на базальной мембране (одно-
слойные и многослойные) и от формы клеток (плоские, кубичес-
кие, призматические) (рис. 12,А,Б). Классификацию покровных
эпителиев по этим признакам можно представить в виде следующей
схемы (схема 3).
Однослойные эпителии характеризуются тем, что
все клетки своими основаниями (базальная часть) лежат на ба-
зальной мембране, а их апикальная часть (верхушка) образует сво-
бодную поверхность, обращенную во внешнюю среду (см. рис.
12,А). В однорядных эпителиях клетки, как правило, однородны,
имеют одинаковую высоту. Однорядные эпителии бывают плоски-
ми, кубическими, призматическими. В многорядных эпителиях
клетки, хотя и лежат на базальной мембране, имеют различную
высоту и форму, вследствие чего их ядра лежат на различных уров-
нях, образуя несколько рядов (отсюда термин «многорядный»).
Большинство клеток в многорядных эпителиях имеет призматичес-
кую форму.
Однослойный плоский эпителий характерен для серозных обо-
лочек (плевра, брюшина, перикард) и называется мезотелием.
Схема 3. Морфологическая классификация покровных
эпителиев
Однослойные
однорядные
плоский
—[♦ кубический
•♦призматический
Эпителии
Многослойные
многорядный, призматический
г*- ороговевающий, плоский
-♦ неороговевающий, плоский
переходный
39
A
Рис. 12. Покровные эпителии (схема). Однослойные (А) и многослойные (Б).
а — однослойный однорядный плоский; б — однослойный однорядный кубический; в — однослой-
ный однорядный призматический; г — однослойный многорядный призматический реснитчатый;
д — многослойный плоский неороговевающий; е — многослойный плоский ороговевающий;
ж — переходный эпителий; 1 — базальная мембрана; 2 — соединительная ткань; 3 — реснитчатые
клетки; 4 — вставочные клетки; 5 — бокаловидные клетки; 6 — базальный слой; 7 — шиповатый
слой;8 — зернистый слой; 9 — блестящий слой; 10—слой плоских клеток; 11—роговой слой; 12 —
покровные клетки.
Состоит из одного ряда плоских клеток полигональной формы, име-
ющих неровные границы. На апикальной поверхности клеток име-
ются единичные микроворсинки.
Однослойный кубический эпителий покрывает изнутри со-
бирательные трубочки мозгового вещества почки, а снаружи —
40
яичник. Клетки имеют гексогональную форму, а на разрезе — куби-
ческую.
Однослойный призматический эпителий характерен для желуд-
ка, матки, тонкой и толстой кишки, желчного пузыря, выводных
протоков печени, поджелудочной железы. Можно выделить среди
призматических эпителиев две разновидности — каемчатый и желе-
зистый эпителий. Призматический каемчатый эпителий состоит
из клеток с большим количеством (1500 и более) микроворсинок на
апикальной поверхности, совокупность которых образует каемку,
обеспечивающую интенсивные процессы всасывания (в кишечнике,
желчном пузыре и др.).
Призматический железистый эпителий состоит из клеток,
вырабатывающих слизистый секрет, т. е. функционирует как желе-
за. Такой эпителий покрывает изнутри желудок и канал шейки мат-
ки. Вырабатываемая слизь выполняет защитную функцию, пре-
дотвращая повреждение внутренних оболочек органов.
Многорядный призматический реснитчатый эпителий харак-
теризуется, как было сказано выше, наличием клеток различной
величины и формы, среди которых необходимо особо выделить наи-
более крупные призматические клетки с ресничками на их апикаль-
ной поверхности. Эти клетки с помощью ресничек обеспечивают
выталкивание пылевых частиц (в дыхательных путях) или продви-
жение половых клеток (в маточных трубах, семявыносящих прото-
ках). Кроме реснитчатых клеток в многорядном призматическом
эпителии находятся другие клетки — бокаловидные (выделяют
слизь), вставочные и базальные. Последние два вида клеток хотя и
лежат на базальной мембране, но их апикальные части не достигают
поверхности эпителия, а ядра лежат на разных уровнях. Таким обра-
зом, формируется 3 ряда ядер: первый ряд ближе к базальной мем-
бране, принадлежащий базальным клеткам, средний ряд, принадле-
жащий вставочным клеткам, и верхний ряд ядер — реснитчатым
клеткам. Взаиморасположение перечисленных выше клеток можно
проследить на примере многорядного призматического реснитча-
того эпителия дыхательных путей.
Многослойные эпителии отличаются от однослой-
ных тем, что в них на базальной мембране лежит только один слой
клеток (базальный), а клетки всех остальных слоев не соприкаса-
ются с базальной мембраной и расположены на нижележащих (см.
рис. 12,Б). Рост и дифференцировка эпителиоцитов в многослойном
эпителии идет от базального слоя к поверхностным слоям. Таким
образом, более молодые, малодифференцированные клетки лежат
в базальных слоях (ростковые слои), а самые дифференцирован-
ные — в поверхностных. Многослойные плоские эпителии делятся
на неороговевающие (входят в состав слизистых оболочек пищево-
да, ротовой полости, влагалища, образуют наружный эпителий
роговицы и др.) и ороговевающие (образуют эпидермис кожи).
Клетки в многослойных плоских, неороговевающих эпителиях
образуют 3 основных слоя: базальный — из клеток призматической
41
формы, шиповатый — из клеток отростчатой формы и слой плос-
ких клеток. Между клетками в базальном и шиповатом слоях име-
ются хорошо развитые контакты типа десмосом, что обеспечивает
прочность соединения этих клеток. Кроме этих слоев, в многослой-
ном плоском ороговевающем эпителии кожи имеется хорошо раз-
витый роговой слой, состоящий из чешуек отмирающих клеток, в
которых накапливается плотное вещество ороговения — кератин.
Между слоем плоских клеток, начинающих подвергаться орогове-
нию, и роговым слоем находится блестящий слой, состоящий из
плоских клеток, в цитоплазме которых содержится элеидин.
В соответствии с классификацией разновидностью многослой-
ных эпителиев является переходный эпителий. Свое название он
получил из-за способности менять форму, переходить из многослой-
ного в двухслойный и наоборот. Такой эпителий характерен для
органов накопления и выведения мочи (мочевой пузырь, мочеточ-
цики, лоханки почки), т. е. постоянно меняющих свой объем. При
наполнении органа происходит растяжение его стенок и эпителий
становится двухслойным, при выделении мочи стенки сокращаются
и эпителий становится многослойным. В растянутом двухслойном
эпителии можно различать мелкие базальные клетки и более круп-
ные клетки поверхностного слоя. При сокращении органа часть
базальных клеток выталкивается к поверхности и формирует сред-
ние слои, занимающие промежуточное положение между ба-
зальным и поверхностным слоями.
СТРОЕНИЕ ЖЕЛЕЗИСТОГО ЭПИТЕЛИЯ. ЖЕЛЕЗЫ
Железистый эпителий состоит из железистых клеток — г л а н-
дулоцитов, способных к выработке секретов. Для строения
этих клеток характерно наличие развитых органелл синтеза (эндо-
плазматическая сеть, рибосомы) и формирования секрета (ком-
плекс Гольджи), а также присутствие секреторных гранул. Секре-
торный процесс на внутриклеточном уровне имеет несколько фаз:
1) поступление в клетку исходных продуктов для формирования
секрета, 2) синтез секрета и оформление его в виде секреторных
гранул, 3) выведение секрета из клетки, 4) восстановление клетки
после выделения секрета.
Секреторные клетки могут быть одиночными и функциониро-
вать как одноклеточные железы (например, бокаловидные клетки в
дыхательных путях и в кишечнике) или образовывать многоклеточ-
ные специализированные для секреции структуры — железы.
В организме существуют две основные группы желез, различающи-
еся по строению и функции — эндокринные и экзокринные (рис.
13,1, II). Эндокринные железы получили свое название в связи с тем,
что они выделяют секреты (гормоны) во внутреннюю среду —
кровь и лимфу. Они состоят из железистых клеток, окруженных
сосудами, куда они выделяют секрет, и лишены выводных прото-
ков. Экзокринные железы выделяют вырабатываемые в желези-
42
Экзокринные железы
Эндокринные
железы
Рис. 13. Различные типы желез (схема).
I — строение экзокринных и эндокринных желез: простые: а — трубчатая неразветвленная;
б — альвеолярная неразветвленная; в—трубчатая разветвленная; г—альвеолярная разветвленная;
д — трубчатая разветвленная; е — сложная альвеолярная; ж — сложная трубчато-альвеолярная; 1 —
выводные протоки; 2 — концевые отделы; 3 — кровеносный капилляр; 4 — эндокринные клетки;
II — железы с различными типами секреции: а — мерокриновая железа; б — апокриновая железа;
в — голокриновая железа: 1 — базальные клетки; 2 — клетки, накапливающие жир; 3 — разруша-
ющиеся клетки.
стых клетках секреты во внешнюю среду (на поверхность кожи, в
просвет органов — желудка, кишечника и др.) через выводные про-
токи. Таким образом, они состоят из двух основных отделов — кон-
цевого, или секреторного, в котором вырабатывается секрет, и
выводного протока. Оба эти отдела в различных железах варь-
ируют по форме и строению. Классификация экзокринных^желез по
43
Схема 4. Морфологическая классификация экзокринных желез
Экзокринные железы
Простые----------------1 Сложные
I * 4
неразветвленные разветвленные ।-----разветвленные-1
трубчатые альвеоляр- трубчатые альвеолярные трубчатые 1 альвеолярные
ные ’
трубчато-альвеолярные
строению их концевых отделов и выводных протоков может быть
представлена в виде следующей схемы (схема 4).
Различают простые и сложные железы в зависимости от строе-
ния выводных протоков (см. рис. 13, I). Простые железы имеют
неразветвленные протоки, сложные железы — разветвленные про-
токи. По форме концевых отделов железы бывают альвеолярные,
трубчатые и альвеолярно-трубчатые. Концевые отделы в одних
железах разветвленные, в других — неразветвленные.
Имеется также классификация желез, учитывающая способ
выделения секрета из клеток, а также его химический состав. По
способу выделения секрета различают железы голокринные, апо-
кринные и мерокринные (см. рис. 13, II). При голокринной секреции
клетка после накопления секрета разрушается полностью (напри-
мер, сальная железа кожи), восстановление клеток в такой железе
происходит за счет малодифференцированных клеток, которые
постоянно размножаются, накапливают секрет и снова разрушают-
ся. При апокринной секреции при выделении секрета отделяются
апикальная часть клеток (макроапокринная секреция) или апикаль-
ные части микроворсйнок (микроапокринная секреция). Примером
таких желез являются молочные железы и потовые железы подмы-
шечных областей (оба вида с макроапокринной секрецией).
Большинство желез в организме человека — мерокринные. При
мерокринной секреции железистые клетки не разрушаются и после
выделения секреторных гранул сохраняют свою структуру. К меро-
кринным железам относятся большинство эндокринных желез,
слюнные железы, поджелудочная железа, большинство потовых
желез и др.
По химическому составу секрета различают сальные, слизистые,
белковые, потовые и другие железы.
Контрольные вопросы
1. Дайте общую характеристику эпителиальных тканей и изложите их
классификацию.
2. Каковы особенности строения покровных эпителиев — однослойных и
многослойных?
3. Каковы особенности строения железистого эпителия? Дайте характе-
ристику железистых клеток, строения желез. Изложите классификацию
желез.
4. Расскажите о типах секреции гландулоцитов и фазах секреторного
цикла.
44
Методы исследования эпителиальных тканей
Изоляция эпителиальных клеток и их окрашивание. Изоляцию
клеток лучше всего проводить в 30% спирте. Небольшие кусочки
нефиксированного органа (например, трахеи) помещают в неболь-
шой объем спирта (превышающий объем материала не более чем в
3 раза) и оставляют на 12—24 ч. После этого изоляция достигается
уже при встряхивании или при легком поколачивании материала
препаровальной иглой. Затем несколько капель мацерированной
ткани размазывают препаровальной иглой по предметному стеклу,
влажный мазок помещают на 20—30 мин в жидкость Буэна (см.
главу 21), далее в 50% спирт, дистиллированную воду, окрашивают
гематоксилин-эозином или азур-2-эозином (см. там же). Кусочек
ткани после мацерации до выделения клеток можно тотально окра-
сить квасцовым кармином в течение 0,5—12 ч.
Приготовление красителя: в 100 мл горячей дистиллированной
воды растворяют 6 г хромовых квасцов, добавляют 1 г кармина,
помешивают 15 мин, кипятят и после их охлаждения фильтруют.
После окрашивания следуют основательная промывка в дистил-
лированной воде, выделение клеток, обезвоживание, помещение в
ксилол, бальзам.
Результат: ядра черно-синие, цитоплазма бледная сине-
фиолетовая.
О других методах окрашивания эпителия см. в главе 18, о мето-
дике импрегнации серебром границ клеток эпителия и эндотелия —
в главе 13.
Глава 6
ОПОРНО-ТРОФИЧЕСКИЕ ТКАНИ
К этой группе относятся кровь и лимфа, а также различные виды
соединительных тканей. Прежде чем перейти к характеристике
каждого вида этих тканей, необходимо остановиться на их отличи-
тельных особенностях. Все опорно-трофические ткани развиваются
из одного эмбрионального зачатка — мезенхимы и имеют
сходный принцип строения: помимо клеток, содержат хорошо раз-
витое межклеточное вещество. Межклеточное веще-
ство может быть жидкой консистенции (в крови и лимфе), плот-
ной (волокнистые соединительные ткани) и твердой (хрящ, кость).
Все ткани этой группы выполняют трофическую функцию (осо-
бенно характерно для крови и лимфы), участвуя в метаболизме и
поддержании гомеостаза (постоянство внутренней среды организ-
ма), и опорную функцию, особенно выраженную в скелетных тка-
нях (хрящевая, костная). Происхождение опорно-трофических тка-
ней из мезенхимы обусловливает их тесную взаимосвязь и взаимо-
действие в процессах онтогенеза, регенерации, воспаления и др.
45
КРОВЬ И ЛИМФА
Кровь и лимфа развиваются в эмбриональном периоде из мезен-
химы и далее — из полипотентных стволовых клеток крови (СКК).
Первые клетки крови развиваются у человека вместе с сосудами в
стенке желточного мешка, а затем в различных участках тела заро-
дыша (печень, красный костный мозг, тимус, селезенка, лимфати-
ческие узлы).
Кровь циркулирует по кровеносным сосудам, поставляя всем
органам кислород (из легких), питательные вещества (из кишечни-
ка), гормоны и др. и перенося от них к легким углекислый газ (СО2)
и к органам выделения метаболиты, подлежащие обезвреживанию
и выведению. Таким образом, важнейшими функциями крови явля-
ются трофическая, дыхательная, транспортная. Кроме того, кровь
выполняет важные защитные функции в организме, обеспечивая
формирование гуморального и клеточного иммунитета.
А
46 .
Лимфа находится в лимфатических сосудах и обеспечивает отток
тканевой жидкости от всех органов, а также постоянное перемеще-
ние лимфоцитов — основных клеток, обеспечивающих иммунные
реакции. Вместе с кровью и рыхлой соединительной тканью лимфа
составляет внутреннюю среду организма, уча-
ствует в защитных реакциях и поддержании иммунного гомеостаза.
Кровь. Состоит из плазмы (жидкого межклеточного вещества)
и форменных элементов — эритроцитов, лейкоцитов, кровяных
пластинок (тромбоцитов) (рис. 14,А,Б,В). В организме человека
кровь составляет 5—9% массы тела.
Рис. 14. Кровь. Мазок крови (А), ретикуло-
циты (Б), формы эритроцитов (В).
1 — эритроциты; 2 — сегментоядерный нейтрофил;
3 — палочкоядерныи нейтрофил; 4 — юный нейт-
рофил; 5 — эозинофил; 6 — базофил; 7 — большой
лимфоцит; 8 — средний лимфоцит; 9 — малый лим-
фоцит; 10 — моноцит; 11 — тромбоциты; 12 —
ретикулоциты; 13 — дискоциты; 14 — эхиноциты.
12
Б
47
Плазма занимает более половины объема крови (55—60%).
Она состоит из воды (90—93%) и растворенных в ней веществ (7—
10%), среди которых основная часть — белки (альбумины, глобули-
ны, фибриноген). Кроме белков, в плазме содержатся в небольшом
количестве другие органические (углеводы, жиры и др.) и мине-
ральные вещества. В клинике определяют количество гемоглобина
в крови, скорость оседания эритроцитов (СОЭ), количество эритро-
цитов, лейкоцитов и тромбоцитов в 1 л и процентное соотношение
различных видов лейкоцитов (лейкоцитарная формула).
Запись перечисленных показателей крови принято называть
гемограммой.
Эритроциты — красные кровяные тельца. Это безъядер-
ные клетки, утратившие ядро и большинство органелл. Основная
функция — дыхательная: транспортировка кислорода и углеки-
слоты с помощью гемоглобина. Количество эритроцитов состав-
ляет у мужчин 3,9—5,5-1012 в 1 л, а у женщин — несколько меньше
— 3,7—4,9-1012 в 1 л. Обычно имеют форму двояковогнутых дисков
и называются дискоцитами (см. рис. 14,В). Стареющие эритроциты
приобретают сферическую форму (сфероциты) или формы эхино-
цитов (шиповидных), на поверхности которых появляются выро-
сты — шипы. Диаметр большинства эритроцитов — 7,1—7,9 мкм,
толщина — 1,9—2,5 мкм. Такие эритроциты составляют около 75%
всех эритроцитов и называются нормоцитами, остальные —микро-
циты (диаметр менее 7 мкм) или макроциты (диаметр более 8 мкм).
Плазмолемма эритроцитов имеет толщину около 20 нм и
обеспечивает активный перенос О2, СО2, ионов натрия и калия и
других веществ. В гиалоплазме содержатся многочисленные гра-
нулы гемоглобина размером 4—5 нм. Гемоглобин является дыха-
тельным пигментом, имеющим в своем составе железосодержащую
группу (гем). Наличие железа в гемоглобине обеспечивает желтова-
тую окраску отдельных эритроцитов в свежей крови, а совокуп-
ность большого числа эритроцитов придает крови красный цвет.
При окрашивании препаратов крови зрелые эритроциты проявляют
оксифилию (окрашиваются эозином в розовый цвет). Наряду со
зрелыми эритроцитами в нормальной крови содержится 1—5%
молодых форм, бедных гемоглобином. Они обладают способностью
окрашиваться и кислыми и основными красителями, т. е. являются
полихроматофильными. При специальном суправитальном окра-
шивании в цитоплазме молодых эритроцитов выявляются зернисто-
сетчатые структуры (Substantia reticularis), отсюда название их —
ретикулоциты (геморетикулоциты) (см. рис. 14, б). Увеличение
числа геморетикулоцитов в крови свидетельствует об усилении про-
цессов гемопоэза после кровопотерь (в результате травм, воспали-
тельных процессов, облучения и др.). Продолжительность жизни
эритроцитов около 120 дней. Естественная убыль (разрушение) эри-
троцитов составляет около 200 млн ежедневно. Столько же эритро-
цитов должно образоваться вновь, чтобы сохранить постоянство их
состава (это физиологическая регенерация крови).
48
Лейкоциты, или белые кровяные клетки, весьма разно-
образны по строению и функции, содержание их в 1000 раз меньше,
чем эритроцитов, и составляет 3,8—9,0-109 в 1 л крови. Основная
функция лейкоцитов — защитная; они обеспечивают фагоцитоз
микробов, инородных частиц и продуктов распада клеток, уча-
ствуют в формировании гуморального и клеточного иммунитета.
В отличие от эритроцитов лейкоциты активно подвижны, спо-
собны образовывать псевдоподии, проходить через стенку сосудов в
соединительную ткань и, благодаря хемотаксису, передвигаться в
направлении химического раздражителя (продукты распада тка-
ней). Благодаря хемотаксису лейкоциты являются первыми клетка-
ми, проникающими в очаг воспаления и регенерации. По строению
лейкоциты подразделяются на гранулоциты (зернистые лейкоци-
ты) и агранулоциты (незернистые лейкоциты) (см. рис. 14,А). Для
группы гранулоцитов характерно наличие сегментированных ядер и
специфической зернистости в цитоплазме, которая окрашивается в
розовый цвет кислым красителем эозином (эозинофилы) или в фио-
летовый цвет основными красителями (базофилы) либо обнаружи-
вает сродство как к кислым, так и к основным красителям (нейтро-
филы). Продолжительность жизни гранулоцитов в крови — от 3 до
9 дней.
Группа незернистых лейкоцитов отличается несегментирован-
ными ядрами и подразделяется на лимфоциты и моноциты.
Нейтрофильные гранулоциты составляют 65—
75% от общего числа лейкоцитов, их размер 9—12 мкм. Среди них
различают по форме ядер сегментоядерные, палочкоядерные и
юные нейтрофилы. Сегментоядерные нейтрофилы — самая боль-
шая часть нейтрофилов (60—65%), их ядра состоят из 2—5 сегмен-
тов, соединенных тонкими перемычками, а в цитоплазме располо-
жены многочисленные мелкие гранулы (размером 0,2—0,4 мкм)
двух типов. Большая часть (80—90%) гранул нейтрофилов пред-
ставлена специфическими гранулами розово-фиолетового цвета и
небольшая часть (10—20%) — азурофилъными (неспецифически-
ми), являющимися лизосомами. Сегментоядерные нейтрофилы —
зрелые формы, обладающие наибольшей функциональной активно-
стью. В специфической зернистости содержится большое количе-
ство ферментов: щелочная фосфатаза, муромидаза, аминопепти-
дазы и др., а также катионные белки, в неспецифической зернисто-
сти — кислая фосфатаза (маркер лизосом) и другие гидролитичес-
кие ферменты, играющие важную роль в процессах фагоцитоза,
особенно микробов. Палочкоядерные нейтрофилы составляют 3—
5%, ядра имеют вид изогнутой палочки или буквы S. Юные нейтро-
филы — самые молодые клетки, малочисленная группа, в крови
встречаются редко (в 0—0,5% случаев). Имеют бобовидное ядро.
Увеличение числа юных и палочкоядерных нейтрофилов свидетель-
ствует об усилении кроветворения в ответ на кровопотерю или вос-
палительный процесс в организме и называется «сдвигом влево»
(они записаны слева в лейкоцитарной формуле).
49
Эозинофильные гранулоциты составляют!—
5% всех лейкоцитов. Их размеры больше, чем у нейтрофилов (12—
14 мкм). Ядро имеет обычно два сегмента, в цитоплазме имеются
два типа гранул — специфические оксифильные и неспецифические
азурофилъные (лизосомы). Специфические гранулы крупные (0,5—
1,5 мкм), округлой или овальной формы, с плотной средней частью,
которая в электронном микроскопе имеет характерное пластинча-
тое строение и окружена тонкозернистым матриксом. Специфичес-
кие гранулы содержат ферменты — пероксидазу, эстеразы, гиста-
миназу, неспецифические гранулы — кислую фосфатазу и другие
гидролитические ферменты. В крови могут встречаться палочко-
ядерные и юные формы эозинофилов. Эозинофильные лейкоциты
имеют меньшую фагоцитарную активность, чем нейтрофильные,
принимают участие в защитных реакциях организма на чужеродный
белок, в аллергических и анафилактических реакциях. В последних
отмечается выделение гистамина, а эозинофилы осуществляют
антигистаминное действие, разрушая гистамин с помощью фер-
мента гистаминазы и фагоцитируя гранулы с гистамином, выделя-
емые базофилами и тучными клетками.
Базофильные гранулоциты составляют в крови
0—1% от общего числа лейкоцитов, имеют размер 11—12 мкм.
Ядро базофила слабодольчатое, цитоплазма заполнена крупными
гранулами, обладающими метахромазией, т. е. способностью изме-
нять цвет примененного красителя. Например, при окрашивании
толуидиновым синим гранулы базофилов приобретают красно-фио-
летовый цвет. Метахромазия обусловлена наличием гепарина (ки-
слого гликозаминогликана — ГАГ). В гранулах содержатся также
гистамин, серотонин, ферменты пероксидаза, кислая фосфатаза.
Базофильные гранулоциты синтезируют гистамин и гепарин,
участвуя в регуляции процессов свертывания крови и проницаемо-
сти сосудов, а также в иммунологических реакциях аллергического
характера. Фагоцитарная активность выражена слабо.
Лимфоциты составляют в крови 20—35%. Их размеры
варьируют от 4,5 до 10 мкм. Различают малые (4,5—6 мкм), средние
(7—10 мкм) и большие лимфоциты (10 мкм и более) (см. рис. 14,А).
Большие лимфоциты (молодые формы) у взрослых отсутствуют,
встречаются лишь у новорожденных и детей. Ядро лимфоцитов
обычно округлое или бобовидное, интенсивно окрашено, так как
содержит много гетерохроматина, имеет небольшой ободок базо-
фильной цитоплазмы, более выраженный у средних лимфоцитов. В
цитоплазме некоторых лимфоцитов содержится небольшое количе-
ство азурофильных гранул (лизосом). По происхождению и функ-
ции различают Т-лимфоциты (образуются в тимусе) и В-лимфо-
циты (образуются в красном костном мозге). В-лимфоциты обеспе-
чивают гуморальный иммунитет, превращаясь в плазматические
клетки, которые вырабатывают антитела, поступающие в кровь
(находятся во фракции глобулинов) и уничтожающие чужеродные
вещества (антигены). Т-лимфоциты обеспечивают реакции клеточ-
50
ного иммунитета (при трансплантации органов, опухолевом росте и
др.), т. е. уничтожают чужеродные клетки, а также регулируют
гуморальный иммунитет.
Т-лимфоциты и В-лимфоциты различаются составом «рецепто-
ров» — специфических веществ на их плазмолемме, «узнающих»
чужеродные вещества (антигены) и взаимодействующих с ними при
иммунных реакциях. Продолжительность жизни лимфоцитов варь-
ирует от нескольких недель (короткоживущие В-лимфоциты) до
нескольких лет (долгоживующие Т-лимфоциты). Большую часть
крови составляют долгоживущие Т-лимфоциты (около 80%).
Моноциты. Составляют 6—8% от общего числа лейкоци-
тов, являются самыми крупными клетками крови, их размер — 1Я—
20 мкм. Ядра моноцитов разнообразной формы — подковообраз-
ные, бобовидные и др., более светлые, чем у лимфоцитов (см. рис.
14,А). Цитоплазма моноцитов имеет больший объем и менее базо-
фильна, чем таковая лимфоцитов, часто содержит неспецифичес-
кую азурофильную зернистость (лизосомы), образует пальцеобраз-
ные выросты. В цитоплазме расположены пиноцитозные везикулы.
Моноциты крови являются источником образования макрофагов в
соединительной ткани, куда они постоянно мигрируют, и вместе с
ними относятся к м а к р о ф а г и ч е с к о й системе (или
системе мононуклеарных фагоцитов). Моноциты способны к актив-
ному пиноцитозу, обычному и иммунному фагоцитозу, участвуя
вместе с Т- и В-лимфоцитами в реакциях гуморального и клеточного
иммунитета. Подробное рассмотрение этих процессов будет опи-
сано в главе 8.
Тромбоциты. Содержание их в крови составляет 200—
300-109 в 1 л, их размеры — 2—3 мкм. Тромбоциты, или кровя-
ные пластинки, — безъядерные тельца (фрагменты цито-
плазмы мегакариоцитов костного мозга), состоящие из зернистой
более плотной центральной части — грануломера и гомогенной
периферической части — гиаломера (см. рис. 14,А). Обладают спо-
собностью к склеиванию (агглютинации) и часто образуют группы.
Кровяные пластинки содержат ряд биохимически активных веществ
и ферментов (тромбокиназа и др.), участвующих в процессе свер-
тывания крови. Продолжительность жизни тромбоцитов — 5—8
дней.
Лимфа. Состоит из лимфоплазмы и форменных элементов,
которые представлены главным образом лимфоцитами (98%), а
также небольшим количеством моноцитов и других лейкоцитов,
иногда встречаются эритроциты. Она формируется в тканях,' сна-
чала в замкнутых с одного конца лимфокапиллярах (периферичес-
кая лимфа), затем протекает через лимфатические узлы, где обога-
щается лимфоцитами (при этом образуется промежуточная лимфа),
и, наконец, вливается в главные коллекторы (грудной проток и пра-
вый лимфатический проток), образуя центральную лимфу, поступа-
ющую в крупные вены, впадающие в правое предсердие. Основная
функция лимфы — регуляция оттока жидкости и метаболитов от
51
органов в дополнение к венозной системе и обеспечение рециркуля-
ции лимфоцитов, являющихся главными клетками, обеспечива-
ющими реакции иммунитета.
ОБРАЗОВАНИЕ (ГИСТОГЕНЕЗ) КРОВИ И ЛИМФЫ
Формирование этих тканей происходит в эмбриональном пери-
оде (эмбриональный гемо- и лимфопоэз) и после рождения в тече-
ние всей последующей жизни (постэмбриональный гемо- и лимфо-
поэз).
Эмбриональный гемопоэз и лимфопоэз. Формирование клеток
крови и лимфы происходит последовательно в стенке желточного
мешка, печени, красном костном мозге, тимусе, селезенке и лимфа-
тических узлах. В результате впервые образуется кровь как ткань.
Постэмбриональный гемопоэз и лимфопоэз. Гемопоэз —
процесс физиологической регенерации крови, т. е. постоянное вос-
полнение ежедневно погибающих клеток. Он совершается в красном
костном мозге (главный орган гемопоэза), где происходит образова-
ние эритроцитов (эритроцитопоэз), всех зернистых лейко-
цитов (гранулоцитопоэз), моноцитов (моноцитопо-
э з), тромбоцитов (тромбоцитопоэз), В-лимфоцитов и
предшественников Т-лимфоцитов; в тимусе образование Т-
лимфоцитов, в селезенке и лимфатических
узлах — образование иммуноцитов — дифференцировка и раз-
множение В-лимфоцитов и превращение их в плазмоциты, диффе-
ренцировка и размножение Т-лимфоцитов.
Процесс дифференцировки каждого вида клеток крови сложный
и включает в себя ряд стадий. Общей родоначальной клеткой для
всех клеток крови является полипотентная стволовая клетка кро-
ви, из которой образуются полустволовые клетки (ПСК), также
полипотентные, но уже частично детерминированные, т. е. облада-
ющие меньшими потенциями, чем СКК. Затем из полустволовых
клеток формируются унипотентные предшественники, детерми-
нированные для образования одного вида клеток (эритроцитов,
моноцитов и др.), превращающиеся в соответствующие бласты —
размножающиеся клетки, часть из которых проходит ряд стадий
дифференцировки и специализации (дифференцирующиеся, созре-
вающие клетки), в результате чего образуются дифференцирован-
ные (зрелые) клетки (рис. 15).
Таким образом, последовательность образования (дифференци-
ровки) каждого из видов клеток крови можно схематизировать сле-
дующим образом: СКК ПСК —> унипотентный предшественник
—> бласт-> дифференцирующиеся (созревающие) клетки —► диффе-
ренцированные (зрелые) клетки. В качестве примера рассмотрим
стадии развития эритроцитов (эритропоэз): СКК —► ПСК (полипо-
тентный предшественник эритроцитов и нейтрофильных грануло-
цитов) —► унипотентный предшественник эритроцитов (КОЕ-Э) —►
—> проэритробласт дифференцирующиеся формы: базофильный
52
эритробласт -> полихроматофильный эритробласт —> оксифильный
эритробласт, геморетикулоцит —> эритроцит. Процесс образования
других клеток крови можно проследить на рис. 15.
При физиологической регенерации крови потребность в эритро-
цитах обычно восполняется за счет размножения и дифференци-
ровки полихроматофильных и оксифильных эритробластов,
потребность в зернистых лейкоцитах — за счет миелоцитов и мета-
миелоцитов.
При потерях крови, когда имеет место репаративная регенера-
ция крови, включаются более ранние стадии развития — унипотент-
ные и даже полипотентные предшественники.
Лимфоцитопоэз имеет некоторые особенности: образо-
ванные лимфоциты (дифференцированные формы) способны снова
переходить в менее дифференцированные клетки — бласты (дедиф-
ференцировка), которые далее размножаются и специализируются
в различные иммуноциты (плазмоциты и др.).
Поскольку красный костный мозг является главным источником
стволовых клеток крови, он часто используется в медицинской
практике для пересадки больным с нарушениями образования кро-
ви, особенно при лучевых поражениях. Для суждения о состоянии
кроветворения в клинике применяют исследование биоптатов крас-
ного костного мозга, селезенки, лимфатических узлов. Красный
костный мозг чаще всего берут из грудины.
Контрольные вопросы
1. Дайте характеристику крови как ткани и расскажите о содержании в ней основ-
ных форменных элементов.
2. Дайте морфофункциональную характеристику эритроцитов, лейкоцитов, тром-
боцитов.
3. Что такое гемограмма и лейкоцитарная формула? Каковы гемограмма и лейко-
цитарная формула здорового человека?
4. Что означают повышение содержания в крови геморетикулоцитов и сдвиг вле-
во?
5. Из каких компонентов состоит лимфа?
6. Чем отличается эмбриональный гемопоэз от постэмбрионального? В каких
органах они происходят?
7. Какую функцию выполняют Т- и В-лимфоциты и где они образуются?
8. Что такое стволовые клетки крови, их роль в гемоцитопоэзе и в каком органе
они находятся?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КРОВИ И КРОВЕТВОРЕНИЯ
Взятие крови и приготовление мазка. Для взятия крови исполь-
зуют стерильные ланцетовидные иглы, которые быстрым движе-
нием вкалывают на глубину 2—3 мм в протертый спиртом кончик
пальца. Первую каплю крови стирают, к следующей прикасаются
концом обезжиренного предметного стекла. Затем предметное сте-
кло с каплей крови помещают на стол таким образом, чтобы конец
стекла с каплей был справа. Шлифованное покровное стекло ставят
слева от капли под углом 45° к предметному стеклу и слегка пошеве-
53
Рис. 15. Постэмбриональный гемоцитопоэз (схема).
I—VI — стадии дифференцировки клеток крови. КОЕ — колониеобразующие единицы; Г — гранулоциты; М — моноциты; Э — эритроциты; МГЦ — мегака-
риоциты.
ливают, чтобы капля растеклась вдоль покровного стекла. Тогда
легким равномерным движением покровного стекла справа налево
по предметному стеклу размазывают каплю крови.
Красный костный мозг у человека берут из грудины шприцем с
толстой иглой. У мелких грызунов обнажают бедренную кость,
вскрывают ее и добывают кусочек красного костного мозга. Из
костного мозга делают мазки, но в отличие от крови при приготов-
лении мазка костного мозга материал находится не позади покров-
ного стекла, а впереди него, так как размазывание костного мозга
требует большего усилия.
Мазки высушивают на воздухе и фиксируют в метиловом спирте
3—5 мин. Стекла с мазками вынимают из спирта пинцетом и ставят
вертикально на фильтровальную бумагу для высушивания.
Окрашивание мазков крови и красного костного мозга по Рома-
новскому—Гимзе. Продажную краску Романовского—Гимзы разво-
дят из расчета 2 мл краски на 23 мл дистиллированной воды. Фикси-
рованные мазки помещают на две стеклянные палочки, положен-
ные параллельно друг другу, заливают краской и оставляют на 30
мин. Далее краску смывают с мазка водопроводной или дистиллиро-
ванной водой. От водопроводной воды мазок может слишком поси-
неть, а дистиллированная вода при длительном промывании смы-
вает краску, поэтому лучше быстро смыть краску дистиллирован-
ной водой. Мазки высушивают на воздухе. Далее их можно исследо-
вать с иммерсией, не заключая в бальзам. В случае необходимости
высушенные мазки можно заключить в бальзам.
Результат: ядра красновато-фиолетовые, зернистость
эозинофилов розовая, зернистость базофилов красно-фиолетовая,
зернистость нейтрофилов бледно-розовая, цитоплазма лимфоцитов
голубая, цитоплазма моноцитов серовато-голубоватая, кровяные
пластинки фиолетовые.
Прижизненное окрашивание геморетикулоцитов бриллианто-
вым крезиловым синим по Сейфарзу. 1% раствор бриллиантового
крезилового синего на абсолютном спирте размазывают тонким
слоем по обезжиренному предметному стеклу и высушивают. Затем
на подготовленном таким образом стекле делают мазок крови и, не
давая ему высохнуть, быстро переносят в хорошо закрывающуюся
чашку Петри, обложенную влажной фильтровальной бумагой.
Через 5—15 мин стекло извлекают и высушивают на воздухе.
Результат окрашивания: в геморетикулоцитах видны
сине-фиолетовые нити и гранулы. После 24-часового высушивания
на воздухе мазок можно фиксировать метиловым спиртом и докра-
сить по Романовскому—Гимзе.
Подсчет лейкоцитарной формулы крови. Последовательно про-
двигая препарат сверху вниз и слева направо, подсчитывают в
каждом поле зрения количество лейкоцитов. Каждый лейкоцит
отмечается в соответствующей графе схемы палочкой, затем
палочки подсчитывают. Общее число подсчитанных клеток должно
быть не менее 100. Полученные данные суммируются в каждой
56
графе таблицы и производится подсчет процентного содержания
каждого вида лейкоцитов, при этом за 100% принимают общее
число подсчитанных лейкоцитов.
Необходимо рассчитать процентное содержание каждого вида
лейкоцитов, сравнить их с нормой и оценить обнаруженные откло-
нения.
Исследование свежих мазков. Покровным стеклом прикасаются
к верхушке свежей капли крови, накладывают его на предметное
стекло. При этом капля растекается. Для защиты от высыхания
покровное стекло окантовывают кисточкой, обмакнутой в расплав-
ленный парафин. Если мазок подсыхает, то дискоциты часто агглю-
тинируются, образуя «монетные столбики».
Бензидиновый метод выявления пероксидазы. Этот метод
может быть использован в качестве примера выявления активности
ферментов в лейкоцитах на мазках крови. Для фиксации мазков
крови можно использовать 10% спиртовой раствор формалина 1—2
мин (по Грэхему).
Приготовление раствора бензидина. 0,5 г
бензидина растворяют при встряхивании в 100 мл дистиллированной
воды, фильтруют и добавляют 2 мл 1% перекиси водорода на
каждые 100 мл фильтрата; 1% перекись водорода приготовляют,
разводя в 30 раз ее 30% раствор.
Методика проведения реакции: 1)в бензидин-
перекисной смеси окрашивают мазки 5—10 мин; 2) промывают в
воде; 3) быстро докрашивают 0,5% раствором метилового синего;
4) промывают в воде; 5) высушивают мазки и исследуют с иммер-
сией или заключают в бальзам.
Результат: в местах локализации пероксидазы — желтые
или коричневые гранулы, ядра синие.
Глава 7
СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ
К этой группе тканей относятся собственно соединительные,
хрящевые и костные ткани. Все они развиваются из мезенхимы и
состоят из клеток и хорошо развитого межклеточного вещества.
Именно наличие межклеточного вещества является характерным
признаком этих тканей и отличает их от других тканей (эпителиаль-
ных, мышечных, нервных). Строение и физико-химические свой-
ства межклеточного вещества, состоящего из аморфного основного
вещества и волокон, и соотношение его с количеством клеток раз-
личаются в различных видах соединительных тканей и лежат в
основе их классификации (схема 5).
Рыхлая и плотная волокнистые соединительные ткани разли-
чаются степенью развития волокон (в плотной их больше), оформ-
ленная и неоформленная ткани имеют различия в характере распо-
57
Схема 5. Классификация соединительных тканей
_______| Соединительные ткани
Собственно соединительные
ткани
Скелетные
ткани
i I
хрящевые костные
ткани ткани
।------ волокнистые------1
рыхлая 1--------плотная
коллагеновая,
неоформленная |
коллагеновая
i I
оформленная неоформленная
эластическая
оформленная
I
со специальными свойствами
1) ретикулярная
2) жировая
3)пигментная
4)слизистая
ложения волокон (упорядоченное в оформленной и неупорядочен-
ное в неоформленной ткани).
Функциями соединительных тканей являются: 1) опорная или
биомеханическая, 2) трофическая, 3) защитная, 4) пластическая (ре-
генерация и замещение дефектов), 5) морфогенетическая — регули-
рующее влияние на морфогенез других тканей. Более подробно раз-
витие, строение и функция различных видов соединительной ткани
будут рассмотрены ниже.
СОБСТВЕННО СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ
Волокнистые соединительные ткани
Рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань.
Очень распространена в организме: образует строму большинства
органов, сопровождает сосуды и нервы, составляет основу слизи-
стых оболочек, располагается под эпителием, вокруг мышечных
элементов. Вместе с кровью образует внутреннюю среду организма,
в которой совершается обмен веществ между паренхиматозными
клетками органов и кровью.
Состоит из разнообразных клеток и желеобразного межклеточ-
ного вещества (рис. 16). Основные функции этой ткани — трофи-
ческая, защитная, пластическая, менее выражена опорная функция
(образует строму органов).
Клетки. Основными клетками являются фибробласты, макро-
фаги и тучные клетки. Кроме того, встречаются жировые клетки
(адипоциты), пигментные, плазмоциты, лейкоциты, перициты и
эндоте лиоциты.
Фибробласты — наиболее многочисленные клетки,
образуются из стволовых клеток костного мозга. Основная их функ-
ция — синтез и секреция специальных белков и углеводов, из кото-
рых образуется межклеточное вещество, в том числе волокна (лат.
58
Рис. 16. Строение рыхлой соединительной ткани (схема).
1 — фибробласт; 2 — макрофаг; 3 — плазмоцит; 4 — тучная клетка; 5 — лимфоцит; 6 — нейтрофиль-
ный гранулоцит; 7 — адипоцит; 8 — эндотелиоцит; 9 — перицит; 10 — адвентициальная клетка; 11 —
коллагеновое волокно; 12 — эластическое волокно.
fibra — волокно). Для структуры функционально активных фибро-
бластов характерна отростчатая форма, наличие овальных ядер с
дисперсным хроматином и хорошо выраженными ядрышками, в
цитоплазме хорошо развит синтетический и секреторный аппарат —
гранулярная эндоплазматическая сеть и комплекс Гольджи (рис.
17,А,Б). Фибробласты продуцируют белки — тропоколлаген (из
него формируется основная часть коллагеновых волокон), эластин
(формирует эластические волокна), фибронектин, а также угле-
воды — гликозаминогликаны (ГАГ), которые выделяются из клет-
ки, и вне клетки происходит формирование межклеточного веще-
ства с волокнами. В соединительной ткани всегда присутствует
некоторое количество более молодых форм фибробластов (мало-
дифференцированные, юные), а также стареющие формы (фибро-
циты). Кроме того, имеются фиброкласты, участвующие в разру-
шении волокон (благодаря наличию специальных ферментов в лизо-
сомах), и миофибробласты, обладающие сократительной функци-
ей, содержащие миофиламенты (играют роль в уменьшении пло-
щади ран).
Макрофаги — часть макрофагической системы организ-
ма, обеспечивают фагоцитоз и участвуют в реакциях специфичес-
кого иммунитета. Образуются из моноцитов крови, которые через
стенку сосуда мигрируют в окружающую их соединительную ткань
59
1
2
A
Рис. 18. Макрофаги в светооптическом (А) и электронном (Б) микроскопах.
1 — ядро; 2 — цитоплазма; 3 — первичные лизосомы; 4 — вторичные лизосомы; 5 — пиноцитозные
везикулы; 6 — филоподии (микровыросты цитоплазмы).
1
2
и превращаются в макрофаги. Для строения зрелых макрофагов
характерны более плотное ядро, большое количество лизосом и
множество выростов цитоплазмы (рис. 18,А,Б). Встречаются более
молодые (моноцитоидные и переходные) и стареющие формы.
Тучные клетки обычно расположены вдоль кровенос-
ных сосудов поодиночке или группами, характеризуются наличием в
цитоплазме обильной крупной специфической зернистости, окра-
шивающейся метахроматически, что придает им сходство с базофи-
лами крови Однако тучные клетки, хотя развиваются из стволовых
клеток костного мозга, имеют самостоятельный путь развития,
отличающийся от базофилов крови. В цитоплазме располагаются
органеллы синтеза (эндоплазматическая сеть) и секреции (комплекс
Гольджи) и многочисленные крупные (размером 0,3—0,7 мкм) спе-
цифические гранулы, содержащие биологически активные веще-
ства (рис. 19,А,Б). В тучных клетках синтезируются, накаплива-
ются и секретируются биогенные амины (гистамин, серотонин,
дофамин), синтезируются ферменты, углеводы, несульфатиро-
ванные и сульфатированные гликозаминогликаны, важнейшим из
которых является гепарин, и др. Выделение биологически активных
веществ осуществляется преимущественно в процессе дегрануля-
ции, которая происходит под влиянием разнообразных факторов —
физических (облучение, охлаждение, перегревание, травма), хими-
ческих (в том числе лекарственных препаратов), биологических
(введение чужеродного белка, чужеродных клеток и др.). Известна
роль тучных клеток при аллергических и анафилактических реакци-
ях, когда происходят интенсивная дегрануляция их и выход гиста-
61
А Рис. 19. Тучные клетки в световом (А) и электронном (Б) микроскопах.
1 — ядро; 2 — метахроматические гранулы в цитоплазме; 3 — комплекс Гольджи; 4 — секреторные
гранулы.
мина и других веществ, вызывающих расширение сосудов, отек тка-
ней. В основе этих реакции лежит реакция поступающего в орга-
низм антигена с расположенными в плазмолемме тучных клеток
рецепторами-антителами (IgG, IgE). Следствием реакции анти-
ген — антитело является массивная дегрануляция тучных клеток.
Серотонин повышает свертываемость коови и вызывает сокра-
щение гладких миоцитов внутренних органов. Дофамин синтезиру-
ются в тучных клетках некоторых животных и является предше-
ственником норадреналина. Гепарин, соединяясь с белками, обра-
зует комплекс гепарин — белок, составляющий основу гранул туч-
ных клеток. Гепарин, выделяясь из гранул, оказывает антикоагули-
рующее влияние на кровь.
Таким образом, тучные клетки действуют как местно, участвуя в
регуляций тканей внутренней среды и иммунных реакциях, так и
центрально.
Кроме описанных выше трех основных видов клеток, в соб-
ственно соединительных тканях встречаютс я лейкоциты и плазмо-
циты (образуются из В-лимфоцитов и участвуют в реакциях гумо-
рального иммунитета, вырабатывая антитела), жировые (адипоци-
ты), пигментные, ретикулярные клетки (аналоги фибробластов в
кроветворных органах), а также клетки стенки кровеносных сосу-
дов — эндотелиальные, перициты, адвентициальные.
62
Межклеточное вещество состоит из основного вещества и воло-
кон. В состав аморфного основного вещества входят
углеводно-белковые комплексы (протеогликаны и гликопроте-
ины). Особое значение для функции соединительной ткани имеют
протеогликаны, включающие в свой состав гликозаминогликаны
(ГАГ) — гиалуроновую кислоту, гепарин, хондроитинсульфат и др.
Гликозаминогликаны способны связывать большие количества
воды. Образуя сложную сеть, одна разветвленная молекула гиалу-
роновой кислоты может достигать в диаметре 40 нм. Основное
вещество играет важную роль в транспорте воды, солей, аминоки-
слот и других веществ, поступающих из крови к паренхиматозным
клеткам и обратно.
Вторую важную часть межклеточного вещества составляют
волокна, среди которых различают две основные разновидно-
сти — коллагеновые и эластические.
Коллагеновые волокна подразделяют на соб-
ственно коллагеновые (зрелые), преколлагеновые (незрелые,
молодые) и ретикулярные. В основе все три разновидности коллаге-
новых волокон построены из белка коллагена, молекула которого
состоит из 3 полипептидных цепей, закрученных в спираль.
Синтез белка коллагена (тропоколлагена) происходит в фибро-
бластах. Выделяясь из фибробласта, молекулы тропоколлагена сое-
диняются друг с другом, гликозаминогликанами и протеогликанами
и образуют цепочки — сначала протофибриллы (диаметр 4—12 нм),
затем фибриллы (диаметр 12—30 нм) и волокна (диаметр 1—3 мкм).
Различают более 10 типов коллагена.
Собственно коллагеновые волокна имеют толщину 1—3 мкм,
состоят из коллагена I типа, имеют характерную поперечную исчер-
ченность с периодичностью 64 нм. Они обладают высокой прочно-
стью и малой растяжимостью и наиболее представлены в коже,
сухожилиях, связках, фасциях.
Преколлагеновые волокна более тонкие, обладают аргирофи-
лией — сродством к солям серебра (аргирофильные волокна), появ-
ляются в местах новообразования соединительной ткани (например,
в ране). Ретикулярные волокна встречаются в ретикулярной ткани
кроветворных органов, образуют опорный каркас сосудов, мышеч-
ных и железистых клеток. В отличие от коллагеновых волокон они
построены из коллагена III типа, но, как и преколлагеновые волок-
на, обладают аргирофилией. II тип коллагена характерен для хряща
и некоторых других структур, IV тип — для базальных мембран.
Эластические волокна более тонкие (диаметром
0,2—1 мкм), часто анастомозируют, менее прочные, не имеют
исчерченности, способны растягиваться и возвращаться к исходной
длине. В их состав входят белок эластин, который лежит в цент-
ральной части волокна, и гликозаминогликаны.
Соотношение объемов основного вещества, расположенных в
нем волокон и объемов клеток в различных волокнистых тканях
неодинаково. В связи с этим различают рыхлую соединительную
63
A — оформленная коллагеновая: 1 — пучки 1 порядка; 2 — фиброциты (тендиноциты); 3 — эндо-
тендиний; 4 — пучки II порядка; Б — неоформленная соединительная ткань: 1 — пучки коллагено-
вых волокон, идущие в различных направлениях; 2 — фиброциты.
ткань, где преобладают клетки, и плотную соединительную ткань,
где превалирует межклеточное вещество с сильно развитыми волок-
нами. В зависимости от преобладания типов волокон различают
коллагеновую соединительную (рыхлую и плотную) и эластичес-
кую соединительную ткань (плотную).
Плотные коллагеновые соединительные ткани. Эти ткани,
выполняющие в основном функцию опоры, бывают оформленными
и неоформленными (рис. 20, А, Б). Для плотной оформленной кол-
лагеновой соединительной ткани характерно упорядоченное распо-
ложение волокон — параллельно друг другу, для плотной неоформ-
ленной — беспорядочное расположение волокон. Из плотной
оформленной коллагеновой ткани построены сухожилия, большин-
ство связок, фасции, капсулы органов. Коллагеновые волокна в
этих структурах соединены в пучки, что обеспечивает большую
прочность этих структур (выдерживают нагрузку до 100 кг). Плот-
ная неоформленная коллагеновая ткань хорошо развита в дерме
кожи (сетчатый слой), участвует в формировании надкостницы,
надхрящницы.
Плотная оформленная эластическая ткань. Характеризуется
преобладанием в межклеточном веществе параллельно располо-
женных эластических волокон. Такая ткань представлена в эласти-
ческой связке (выйная связка).
64
Соединительные ткани со специальными свойствами
К этой второй группе собственно соединительных тканей отно-
сятся ретикулярная, жировая, слизистая и пигментная (рис.
21, А, Б, В).
Ретикулярная ткань. Находится в органах гемо- и иммунопоэза,
образуя основу и микроокружение для развивающихся клеток крови
и иммуноцитов. Она состоит из ретикулярных клеток отростчатой
формы, контактирующих между собой с помощью отростков, и
промежуточного вещества, для которого характерно наличие рети-
кулярных волокон, имеющих сетевидное расположение (см. рис.
21,В). Контактирующие клетки и переплетающиеся волокна обра-
зуют сеть (reticulum), в которой расположены гемопоэтические
IA
Рис. 21. Специальные виды соединительных
тканей.
I — микроскопическое строение. А — белая жировая
ткань; Б — бурая жировая ткань; В — ретикулярная
ткань; 1 — адипоциты; 2 — ретикулярные клетки; 3 —
лимфоциты; 4 — кровеносные сосуды; II — схема уль-
трамикроскопического строения белой (А) и бурой (Б)
жировой ткани. 1 — ядро; 2—цитоплазма; 3—включе-
ния (капли) жира; 4 — митохондрии.
1Б
IB
65
1
Продолжение рис. 21(11).
клетки. Ретикулярные клетки являются разновидностью фибробла-
стов и способны к синтезу коллагена III типа. В ретикулярной ткани
имеется много макрофагов, обеспечивающих очищение организма
от чужеродных веществ и микробов.
Жировая ткань. Представлена двумя типами тканей — белой и
бурой жировой тканями, основными функциями которых является
накопление и обмен липидов, а основной клеткой — жировая клет-
ка — адипоцит (см. рис. 21, А, Б).
Белая жировая ткань более распространена (располо-
жена под кожей, в сальнике, брыжейке, многих органах). Основные
функции — покрытие энергетических расходов и опорная (жир
ладоней, подошв, глазниц). Она построена из однокапелъных адипо-
цитов округлой формы, в которых большая часть цитоплазмы
занята каплей жира, а остальная цитоплазма в виде узкого ободка
оттеснена на периферию клетки, и в ней расположены немногочи-
сленные органеллы и ядро. Обычно жировые клетки расположены
вдоль кровеносных сосудов, и их группы формируют дольки.
В дольку входит артериола, которая распадается на множество
капилляров, охватывающих каждый адипоцит, из капилляров фор-
мируются венулы.
Цвет бурой жировой ткани (коричневый) обусловлен
присутствием в митохондриях клеток большого количества железо-
содержащих пигментов — цитохромов. Эта ткань отсутствует в
норме у взрослых людей и развита только у плодов и новорожден-
ных между лопатками, за грудиной, вдоль позвоночника и в воротах
почек. У взрослых может появляться после длительного голодания,
а также в опухолях — липомах. Основным структурным элементом
бурой жировой ткани является многокапелъный адипоцит полиго-
нальной формы. Клетки имеют меньшие размеры, чем в белой
жировой ткани, ядро лежит почти в центре, в цитоплазме располо-
жены многочисленные митохондрии сферической формы с боль-
шим числом крист. Адипоциты имеют богатое кровоснабжение.
Основная функция бурой жировой ткани — участие в терморегуля-
ции. Окислительная способность бурой жировой ткани значительно
выше (примерно в 20 раз), чем у белой жировой ткани. Окисление
липидов, происходящее в митохондриях ее адипоцитов, разобщено с
фосфорилированием, поэтому основная часть энергии выделяется в
виде тепла.
Слизистая соединительная ткань. Встречается в эмбриональном
периоде развития в коже, многих органах плода, пупочном канати-
ке. Она состоит из малодифференцированных фибробластов
отростчатой формы и желеобразного межклеточного вещества,
состоящего из аморфного вещества, богатого гликозаминоглика-
нами (особенно гиалуроновой кислотой), и небольшого количества
тонких коллагеновых волокон. По мере развития плода слизистая
соединительная ткань в органах замещается волокнистой соедини-
тельной тканью.
Пигментная соединительная ткань. Находится в радужке и сосу-
67
диетой оболочке глаза. Состоит из тех же основных компонентов,
что рыхлая соединительная ткань, и, кроме того, содержит большое
количество пигментных клеток.
Участие соединительной ткани в процессах
регенерации органов и восстановительных процессах
Организм и отдельные органы часто подвергаются поврежде-
ниям — при травмах, операционных вмешательствах, действии
радиации, химических веществ, вирусов, бактерий и др. В процессе
регенерации поврежденных органов обязательно участвуют соеди-
нительная ткань и клетки крови. При этом в ответ на действие
любого фактора развивается так называемая воспалитель-
ная реакция, включающая определенную последовательность
клеточных реакций.
Сначала действующий фактор вызывает разрушение клеток,
сосудов, дегрануляцию тучных клеток. В результате дегрануляции
выделяются гистамин, серотонин — вазоактивные амины, которые
«запускают» воспалительную реакцию. Они повышают проницае-
мость капилляров и венул и действуют как хематтрактанты для лей-
коцитов. В результате в окружающих тканях накапливается жид-
кость (экссудат) и начинается эмиграция из сосудов лейкоцитов.
Лейкоцитарная фаза воспаления начинается в первые
часы после действия повреждающего фактора и достигает макси-
мума через 12—24 ч, при этом вокруг очага разрушения или инород-
ного тела наблюдается формирование лейкоцитарного вала, состо-
ящего из нескольких рядов лейкоцитов. Сначала эмигрируют нейт-
рофильные лейкоциты, а с 6 ч начинается эмиграция агранулоци-
тов. Нейтрофилы, осуществляя фагоцитоз, уничтожают микроор-
ганизмы и, выделяя биологически активные вещества, активируют
другие клетки, участвующие в воспалительной реакции, — тучные
клетки, эозинофилы, моноциты.
Макрофагическая фаза воспаления начинается уже
через 6 ч с миграции моноцитов из кровяного русла в очаг воспале-
ния, достигает максимума через 12 ч и к 3 сут ослабляется. Выселив-
шиеся моноциты превращаются в зрелые макрофаги, в которых
развивается синтетический секреторный аппарат. Макрофаги с
помощью фагоцитоза обеспечивают очищение очага повреждения
от погибших клеток и инородных тел. Кроме того, выделяемые
макрофагами вещества активизируют фибробласты (миграция, про-
лиферация, коллагеногенез) и новообразование сосудов, обеспечи-
вающих процесс заживления.
Фибробластическая фаза воспаления наблюдается
на 2—5-е сутки, когда происходит накопление фибробластов в очаге
повреждения и врастание сосудов. Интенсивно продуцирующие кол-
лаген фибробласты обеспечивают нарастание массы соединитель-
ной ткани (или формирование капсулы вокруг инородного тела) и
закрытие дефекта на 7—14-е сутки. При этом относительно увели-
68
чивается число коллагеновых волокон, уменьшается число клеток
вследствие гибели, фибробласты превращаются в фиброциты,
новообразованные сосуды подвергаются обратному развитию.
Таким образом, для воспалительной реакции характерны три
фазы, однако продолжительность и интенсивность различных фаз
воспаления варьируют в зависимости от состояния защитных сил
организма, специфики действия фактора, вызвавшего повреждение.
Развитие каждой последующей фазы обусловлено развитием кле-
точных реакций в предыдущей фазе, т. е. имеется определенная
связь событий, базирующаяся на межклеточных взаимодействиях.
На примере воспаления мы проследили взаимодействие клеток
крови и соединительной ткани.
СКЕЛЕТНЫЕ ТКАНИ
Эту группу, как указывалось выше, составляют хрящевые и
костные ткани. Для этих тканей характерно наличие плотного меж-
клеточного вещества и в связи с этим выполнение опорной функ-
ции.
Хрящевые ткани
Хрящевые ткани, как и другие соединительные ткани, состоят из
клеток и межклеточного вещества. Хрящевые ткани развиваются
из мезенхимы, в которой формируются хондрогенные зачатки
(островки). В этих зачатках из мезенхимных клеток формируются
стволовые клетки (СК) хрящевой ткани, далее полустволовые
клетки (прехондробласты), хондробласты и хондроциты. Одновре-
менно дифференцирующиеся клетки образуют специфическое для
хряща межклеточное вещество.
Клетки в сформированной хрящевой ткани представлены хонд-
роцитами, прехондроцитами, хондробластами и хондрокластами.
Хондроциты, прехондробласты и хондробласты — клетки,
участвующие в образовании межклеточного вещества, и в этом
отношении (по своей функции) они сходны с фибробластами, при
этом прехондробласты и хондробласты — это молодые клетки,
хондроциты — зрелые. Среди хондроцитов различают три типа: I —
более молодые, способные к делению; II — с интенсивным синтезом
РНК, секретирующие ГАГ и протеогликаны; III — с сильным разви-
тием гранулярной эндоплазматической сети и высоким уровнем син-
теза белка.
В отличии от них хондрокласты благодаря действию лизосо-
мальных ферментов разрушают хрящ и по своей функции могут
быть отнесены к элементам макрофагального ряда.
Межклеточное вещество хряща состоит из большой массы
аморфного вещества и включенных в него волокон (коллагеновых и
эластических). Характерен коллаген II типа. Для аморфного веще-
ства характерно содержание большого количества воды (75%), а
69
Рис. 22. Хрящевые ткани: гиалиновая (А), эластическая (Б), волокнистая (В).
1 — хондроциты; 2 — изогенные группы; 3 — хондробласты; 4—межклеточное вещество; 5 — кол-
лагеновые волокна; 6 — эластические волокна; 7 — надхрящница (по В. Г. Елисееву и др., 1970).
среди органических веществ — наличие гликозаминогликанов
(хондроитин-4-сульфат, хондроитин-6-сульфат, гиалуроновая
кислота, кератосульфаты), протеогликанов, липидов. Хрящевая
ткань не содержит кровеносных сосудов, и се питание осуществля-
ется путем диффу зии веществ из сосудов надхрящницы — волокни-
стой соединительной ткани, покрывающей поверхность хряща.
В надхрящнице имеется два с.юя: наружный — фиброзный,
построенный из плотной неоформленной соединительной гкани,
содержащей сосуды, и внутренний — хондро генный, содержащий
молодые клетки — прехондробласты и хондробласты.
По строению межклеточного вещества различают три типа хря-
щевой ткани: гиалиновую, эластическую и волокнистую (рис. 22, А,
Б, В).
Гиалиновая хрящевая ткань, или стекловидная,
получила свое название в связи с прозрачностью и гомогенностью ее
межклеточного вещества. Эта гомогенность обусловлена тем. что
заключенные в нем тонкие коллагеновые волокна имеют одинако-
вый показатель преломления с аморфным веществом и не видны в
световом микроскопе при обычных окрасках. Гиалиновая хрящевая
ткань формирует скелет эмбриона, а во взрослом организме нахо-
дится в хрящевой части ребер (в области соединения с грудиной), в
воздухоносных путях (гортань, трахея, бронхи), на суставных
поверхностях костей, в местах соединения эпифиза и метафиза труб-
чатых костей (до прекращения роста организма.
С поверхности гиалиновый хрящ покрыт надхрящницей, содер-
жащей кровеносные сосуды. Во внутреннем слое надхрящницы
находятся прехондробласты и хондробласты.
В зоне новообразующегося хряща (под надхрящницей) располо-
жены молодые хондроциты веретенообразной формы. В более глу-
70
боких слоях хондроциты приобретают округлую или овальную фор-
му, при этом после деления они не расходятся, а образуют лежащие
в полостях — лакунах изогенные группы клеток (isos — равный),
genesis — происхождение), состоящие из 2—4 хондроцитов. Хондро-
циты секретируют гликозаминогликаны, имеющие кислую реак-
цию и обусловливающие вследствие этого сильную базофилию тер-
риторий межклеточного вещества, непосредственно окружающего
изогенные группы. Такие интенсивно базофильные участки назы-
вают территориальным матриксом клеток в отличие от интер-
территориального матрикса, расположенного в более отдаленных
участках и характеризующегося слабой базофилией или даже окси-
филией.
Слой межклеточного вещества, прилежащий к лакуне, в кото-
рой расположены изогенные группы хондроцитов, образует стенку
лакуны и называется капсулой хрящевых клеток. Она состоит из
оксифильного аморфного вещества и переплетающихся тонких кол-
лагеновых волокон. По мере формирования межклеточного веще-
ства между клетками изогенной группы может образоваться своя
капсула.
Эластическая хрящевая ткань обладает эластично-
стью в связи с наличием в ее межклеточном веществе большого
количества эластических волокон (наряду с коллагеновыми). Эта
ткань встречается в органах, подверженных изгибам (ушная ракови-
на, некоторые хрящи гортани). Общий план строения эластических
хрящей сходен с таковым гиалиновых.
Волокнистая хрящевая ткань. Характеризуется
тем, что в межклеточном веществе находится большое количество
толстых пучков коллагеновых волокон, хорошо видимых в свето-
вом микроскопе. Такой вид хрящевой ткани имеется в межпозвоноч-
ных дисках, симфизах лобковых костей, в местах прикрепления
сухожилий к суставам. По строению она имеет сходство, с одной
стороны, с плотной коллагеновой волокнистой соединительной
тканью, и с другой — с хрящевыми тканями (типичные хондроциты,
лежащие в лакунах и окруженные капсулой).
В связи с частыми травмами суставов и других частей тела, где
находится хрящевая ткань, возникает вопрос об источниках ее реге-
нерации. Главным источником регенерации являются молодые
клетки надхрящницы (прехондробласты и хондробласты) и, кроме
того, молодые хондроциты, расположенные одиночно или в изоген-
ных группах (интерстициальный рост). Поэтому при обработке ран
и во время различных операций необходимо максимально сохранять
надхрящницу.
В последние годы успешно применяется трансплантация (пере-
садка) хрящевой ткани для устранения ее дефектов, косметических
целей, лечения близорукости и др. Приживляемость хрящевой
ткани обусловлена отсутствием в ней сосудов и свойствами межкле-
точного вещества, не пропускающего клетки и крупные белковые
молекулы, обеспечивающие реакции антиген—антитело.
71
Костные ткани
Существует три вида костной ткани: грубоволокнистая, или
первичная, пластинчатая, или вторичная, и дентин.
Все костные ткани состоят, так же как и другие виды соедини-
тельных тканей, из клеток и межклеточного вещества, отличаются
высокой прочностью и твердостью благодаря высокой минерализа-
ции межклеточного вещества (70% неорганических соединений).
Костные ткани развиваются из мезенхимы путем прямого или
непрямого остеогенеза, при этом из мезенхимных клеток образу-
ются стволовые остеогенные клетки, затем полустволовые клетки,
остеобласты и остеоциты, являющиеся основными клетками,
обеспечивающими образование межклеточного вещества. По функ-
циональным особенностям (способность к фибриллогенезу) они
сходны с фибробластическими элементами соединительной ткани.
Второй тип клеток — остеокласты — относятся к элементам мак-
рофагального ряда, развиваются из мезенхимы и происходят, как и
все макрофаги, из стволовой клетки крови.
Клетки костной ткани. Эти клетки представлены остеоцитами,
остеобластами и остеокластами (рис. 23, А, Б, В).
Остеоциты — основные клетки костной ткани, имеют отрост-
чатую форму, расположены в полостях — лакунах, от которых
отходят канальцы, содержащие отростки остеоцитов. Это диффе-
ренцированные клетки, утратившие способность к делению.
Остеобласты — молодые клетки с выраженной базофилией
цитоплазмы, активно синтезирующие компоненты межклеточного
вещества, т.е. создающие костную ткань. Они имеют кубическую,
пирамидальную форму, ядро расположено иногда эксцентрично
вследствие сильного развития в цитоплазме органелл синтеза и
секреции (гранулярная эндоплазматическая сеть, комплекс Голь-
джи). Остеобластов много в местах развития костной ткани у
эмбриона, в сформировавшейся кости они расположены в глубоких
слоях надкостницы (периост) и в эндосте каналов остеона (гавер-
совы каналы).
Остеокласты — это специализированные макрофаги, обеспе-
чивающие разрушение кости и обызвествленного хряща (при непря-
мом остеогенезе). Они имеют крупные размеры (в 4—5 раз больше
остеобластов), содержат много ядер (от 3 до нескольких десятков).
Цитоплазма слабобазофильна и иногда оксифильна. В остеобластах
содержится много лизосом и митохондрий. В зоне прилегания остео-
класта к разрушаемой кости цитоплазма образует многочисленные
выросты — в совокупности это зона секреции гидролитических фер-
ментов и абсорбции костной ткани. Здесь видны многочисленные
пузырьки и вакуоли. С помощью фермента карбоангидразы образу-
ется угольная кислота (Н2СО3). Кислая среда создается также за
счет гликолиза и способствует активности протеолитических фер-
ментов и других лизосомальных ферментов, разрушающих кость и
способствующих растворению солей кальция. Остеокласты уча-
72
Б
Рис. 23. Костная ткань.
А — схема остеона: 1 — костные пластин-
ки; 2 — остеоциты; 3 — канал остеона; Б —
клетки костной ткани в световом микрос-
копе (по В. Г. Елисееву и др., 1970); В —
клетки костной ткани в электронном
микроскопе (по Е. А Шубниковой, с изме-
нением). 1 —остеобласт; 2-—остеопит; 3 —
остеокласт; 4 — межклеточное вещество;
5 — лизосомы; 6 — эндоплазматическая сеть;
7 — комплекс Гольджи; 8 — гофрированная
каемка; 9 — ядра.
ствуют в регуляции кальциевого обмена в организме Выделяемый
кальцитониноцитами щитовидной железы гормон кальцитонин
тормозит деятельность остеокластов и снижает содержание кальция
в крови, а паратгормон паращитовидной железы активизирует их,
что приводит к увеличению содержания кальция в крови
Интересно отметить, что положительные заряды электричества
стимулируют остеокласты а отрицательные — остеобласты. Это
73
позволяет в клинических условиях целенаправленно воздействовать
на клетки, например на остеобласты, стимулируя образование кости
при переломах.
Продолжительная гиподинамия (например, постельный режим)
приводит к активизации остеокластов и нарушению метаболизма
солей в организме (выведение кальция и др.).
Межклеточное вещество. Состоит из аморфного вещества и кол-
лагеновых волокон (коллаген I типа).
Для аморфного вещества характерно большое содержание
(около 70%) неорганических соединений, среди которых много
солей кальция, фосфатов и др. Кристаллы гидроксиапатитов распо-
ложены упорядоченно, образуя кристаллическую решетку. Кроме
того, в аморфном веществе содержатся органические соединения —
хондроитинсульфат, гиалуроновая кислота. Упорядоченное распо-
ложение неорганических и органических компонентов создает высо-
кую прочность костной ткани. Образование кристаллической
решетки из неорганических и органических (коллаген) соединений
обеспечивает пьезоэлектрический эффект — появление разности
потенциалов при изгибах кости между выпуклой (положительный
заряд) и вогнутой (отрицательный заряд) поверхностями.
Рассмотрим особенности строения разновидностей костной ткани.
Грубоволокнистая костная ткань. Характерна для эмбриональ-
ного периода развития. Ее строение отличается беспорядочным рас-
положением пучков коллагеновых волокон в минерализованном
межклеточном веществе, расположенных между костными поло-
стями с остеоцитами. Она замещается при развитии пластинчатой
костной ткани.
Пластинчатая костная ткань. Из нее построено компактное и
губчатое вещество в большинстве трубчатых и плоских костей. Она
состоит из костных пластинок, являющихся ее основным структур-
ным элементом. Костная пластинка построена из остеоцитов и
межклеточного вещества (см. рис. 23, А), в котором имеются
небольшой объем минерализованного аморфного вещества и мно-
гочисленные параллельно расположенные коллагеновые волокна.
В соседних пластинках коллагеновые волокна, как правило, имеют
другое направление, т. е. как бы лежат под углом к волокнам рядом
лежащей пластинки. В трубчатых костях в области диафиза форми-
руются системы пластинок: наружный слой общих пластинок, вну-
тренний слой общих пластинок и средний слой, состоящий из
системы остеонных пластинок вокруг сосудов (образуют остеоны)
и системы вставочных пластинок, лежащих между остеонами.
Такая конструкция диафиза обеспечивает высокую прочность
кости, способность выдерживать большие нагрузки.
Снаружи кость покрыта надкостницей (или периостом), кото-
рая имеет наружный слой, состоящий из волокнистой соединитель-
ной ткани, и содержит кровеносные и лимфатические сосуды, пита-
ющие кость, а также внутренний слой, где находятся остеобласты и
остеокласты. Изнутри трубчатые кости выстланы эндостом, в
74
котором содержатся остеобласты и остеокласты. Таким образом,
периост и эндост являются источниками роста костей, а кроме того,
периост обеспечивает кровоснабжение. Поэтому при оперативных
воздействиях необходимо максимальное сохранение периоста, так
как при разрушении надкостницы наступает омертвление кости.
Дентиноидные ткани. У высших позвоночных и человека эти
ткани представлены дентином зубов. В дентине клетки располо-
жены вне данной ткани (в пульпе зуба), а их отростки — в канальцах
дентина, окруженных минерализованным (твердым) промежуточ-
ным веществом.
Развитие кости. Существуют два способа развития кости в
эмбриогенезе — прямой и непрямой остеогенез. При
прямом остеогенезе (мембранозное развитие кости) кость
сразу формируется непосредственно из мезенхимы, проходя после-
довательно стадии: остеогенный островок —> дифференцировка
остеобластов и остеоцитов, формирование органического матрикса
межклеточного вещества -> кальцинирование межклеточного
вещества и формирование костных перекладин. Прямой остеогенез
характерен для раннего эмбриогенеза (1-й месяц), в результате чего
образуются плоские кости (в том числе покровные кости черепа),
состоящие из грубоволокнистой ткани. Позднее эта ткань заме-
щается пластинчатой костной тканью.
При непрямом остеогенезе (хрящевой остеогенез)
кость не сразу развивается из мезенхимы, а вначале проходит ста-
дию хрящевой закладки, на месте которой образуется кость. Таким
способом развиваются трубчатые кости. Сначала из мезенхимы
образуется как бы модель будущей кости, состоящая из гиалинового
хряща. Далее из окружающей мезенхимы образуются остеобласты,
которые формируют костную ткань сначала в виде манжетки
вокруг диафиза (перихондральное окостенение), а
затем остеобласты, проникающие вместе с сосудами внутрь хряще-
вого диафиза, формируют вокруг островков разрушающегося
хряща эндохондральную кость (эндохондральное око-
стенение). В хряще вследствие нарушения питания происходят
постепенное отмирание клеток, минерализация его матрикса и раз-
рушение его хондрокластами. Таким образом, в хрящевой модели
параллельно идут два процесса: разрушение хряща и образование
кости. Позже процессы окостенения происходят в эпифизе, однако
столбчатая зона (метафизарная пластинка) сохраняется у человека
до 20—72 лет, и за счет размножения ее клеток происходит увеличе-
ние костей в длину и соответственно роста человека. Образовавша-
яся в результате перихондрального и эндохондрального окостенения
грубоволокнистая костная ткань позднее замещается пластинчатой.
Формируются основные структуры трубчатой кости. Разрушение
ранее образованной костной ткани совершается остеокластами.
В результате разрушения костных перекладин эндохондральной
кости в центре диафиза формируется полость, в которой располо-
жен костный мозг.
75
Физиологическая регенерация и перестройка кости. В процессе
жизнедеятельности постоянно происходит перестройка кости, это
связано с длительностью и интенсивностью выдерживаемых нагру-
зок. В трубчатых костях, несущих основную функцию опоры,
постоянно разрушаются остеоны, а на их месте возникают новые.
Оставшиеся части разрушенных остеонов сохраняются в виде вста-
вочных пластинок. Разрушение костной ткани осуществляют остео-
класты, а новообразование ее — остеобласты. Жизнедеятельность
этих клеток регулируется гормонами — половыми, соматотропным,
щитовидной железы (тирокальцитонин, тироксин), паращитовид-
ных желез (паратирин), а также витаминами С, D, А. При С-авита-
минозе (цинга) снижается рост и прочность кости, при D-авитами-
нозе у детей (рахит) тормозится минерализация кости, вследствие
чего имеют место размягчение костей и деформация скелета.
Гипервитаминоз А усиливает разрушение костной ткани вследствие
активизации функции остеокластов.
Таким образом, кость — это динамическая структура, постоянно
изменяющаяся под влиянием внешних и внутренних факторов.
Контрольные вопросы
1. Дайте общую характеристику и классификацию соединительных тканей. Какие
морфофункциональные признаки отличают соединительные ткани от других видов
тканей?
2. Каковы особенности строения волокнистых соединительных тканей и их класси-
фикация?
3. Перечислите основные клеточные элементы собственно соединительных тканей
и дайте их морфофункциональную характеристику.
4. Как устроено межклеточное вещество собственно соединительных тканей и
каковы источники его образования?
5. Какие ткани относятся к соединительным тканям со специальными свойствами и
каково их строение?
6. Дайте общую характеристику, классификацию и расскажите о морфофункцио-
нальных особенностях различных видов хрящевой ткани. Охарактеризуйте клетки и
особенности строения межклеточного вещества.
7. Приведите общую характеристику, классификацию и изложите особенности
строения различных видов костной ткани, морфофункциональные особенности раз-
личных видов клеток и межклеточного вещества.
8. Каков общий принцип строения трубчатых костей?
9. В чем особенности и различия прямого и непрямого остеогенеза?
10. Расскажите о процессах перестройки кости. Каковы источники регенерации
кости?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ТКАНЕЙ
Приготовление пленочных препаратов рыхлой волокнистой сое-
динительной ткани и окрашивание их железным гематоксилином по
методу Ясвоина.
Приготовление растворов: 1. Раствор гематоксили-
на: 1 г гематоксилина растворяют в 10 мл 96% спирта, приливают
90 мл дистиллированной воды и оставляют До созревания (раствор
должен приобрести красный цвет).
76
2. 6% раствор железоаммиачных квасцов. Непосредственно
перед употреблением растворы смешивают на часовом стекле в
таком отношении, чтобы осадок выпал не раньше чем через 0,5
мин, т. е. через срок, достаточный для окрашивания препарата.
Если осадок выпадает через более длительный срок, препарат будет
окрашен недостаточно контрастно. В среднем к 5 каплям квасцов
прибавляют, встряхивая, 10—12 капель гематоксилина (добавляют
гематоксилин в квасцы, а не наоборот).
Изготовление пленочных препаратов. Кожу
вместе с подкожной соединительной тканью фиксируют в 10% нейт-
ральном формалине (см. главу 21). Дальнейшую обработку можно
проводить через несколько часов, а можно и отложить на 10—15
дней (не более, так как, если материал перестанет быть бархати-
стым, а станет жестковатым, он уже не годится для дальнейшей
обработки). Из находящейся на поверхности стекловидно-прозрач-
ной соединительной ткани острыми ножницами вырезают узкую
полоску, помещают ее на предметное стекло, смазанное белком с
глицерином (см. главу 21) и приступают к ее растягиванию двумя
препаровальными иглами. Полоске надо дать слегка подсохнуть.
Если она будет слишком влажной, она будет не растягиваться, а
перемещаться по стеклу из стороны в сторону, если слишком высох-
нет, вообще не будет растягиваться. В результате растягивания
должна получиться тонкая пленка. Не давая пленке окончательно
высохнуть, ее помещают на 5 мин в 96% спирт. Затем предметное
стекло с прилипшей к нему пленкой помещают в 70% спирт и, нако-
нец, в дистиллированную воду на 5—10 мин.
Методика окрашивания. Приготовленный краситель
на несколько секунд наливают на препарат. Когда выпадает осадок,
препарат поливают большим количеством водопроводной воды,
промывание продолжают в течение 15—30 мин. Сливать краситель
с препарата нельзя, иначе осадок плотно пристанет к ткани.
Окрашивание эластических волокон резорцин-фуксином Вей-
герта.
Приготовление растворов: 1. Раствор резорцин-
фуксина (фуксилина). В 100 мл дистиллированной воды растворяют
2 г основного фуксина и 4 г резорцина, доводя до кипения, и прибав-
ляют 25 мл официнального раствора полуторахлористого железа
(официнальный раствор полуторахлорйстого железа представляет
собой 50% раствор водного хлорного железа. — FeCl3-6H2O). Рас-
твор кипятят в течение 5 мин, все время помешивая, охлаждают и
фильтруют. Фильтрат выливают, а фильтр с образовавшимся на
нем осадком после высыхания снимают с воронки, кладут в чашку,
в которой кипятили смесь, заливают 200 мл 96% спирта и осторожно
в водяной или песочной бане доводят до кипения. С фильтра остатки
краски соскабливают в спирт, а фильтр выбрасывают. Спиртовой
раствор краски охлаждают, фильтруют, доливают до 200 мл 96%
спиртом и прибавляют 4 мл концентрированной хлористоводород-
ной кислоты (плотность 1,16 — 1,19). Раствор хранится 1,5—2 мес.
77
2. Раствор литиевого кармина Орта. К 100 мл насыщенного рас-
твора карбоната лития (при 20°С это 1,52% раствор) добавляют
2,5 г кармина, кипятят 5—10 мин, охлаждают и фильтруют.
Методика окрашивания: 1) срезы (замороженные,
целлоидиновые или депарафинированные парафиновые) окраши-
вают в литиевом кармине 10—15 мин; 2) не ополаскивая срезов,
переносят их в 1% раствор хлористоводородной кислоты на 70%
спирте на 5—10 мин и более. Этот раствор фиксирует кармин в
ядрах и одновременно дифференцирует, извлекая его из других
структур; 3) промывают срезы в водопроводной воде и 70% спирте;
4) переносят в резорцин-фуксин на 20—30 мин; 5) ополаскивают в
дистиллированной воде 1—2 мин; 6) дифференцируют в 1% спирто-
вом растворе хлористоводородной кислоты (или в чистом 96%) под
контролем микроскопа до тех пор, пока не выступит отчетливо эла-
стическая сеть (примерно 3—5 мин); 6) обезвоживают, просветляют
в ксилоле, заключают в бальзам.
Результат: ядра клеток красные, эластические волокна
темно-синие.
Окрашивание эластических волокон резорцин-фуксином можно
сочетать с окрашиванием по методу Ван-Гизона (см. главу 21), для
чего срезы сначала окрашивают резорцин-фуксином, ополаскивают
в воде, дифференцируют спиртовым раствором хлористоводород-
ной кислоты и переносят в воду, а затем окрашивают по Ван-Ги-
зону.
Импрегнация ретикулярных волокон серебром по способу Фута.
Приготовление раствора аммиачного серебра. На 5 мл 10% рас-
твора нитрата серебра добавляют 4—5 капель 40% водного раствора
NaOH. Образуется темно-бурый осадок гидрата окиси серебра. Оса-
док растворяют 25% раствором аммиака, приливая вначале 5—6—7
капель, а затем осторожно добавляя по капле, каждый раз хорошо
взбалтывая и ожидая 20—24 с, пока осадок не растворится. Аммиач-
ное серебро употребляют только в свежеприготовленном виде.
Методика импрегнации: 1) замороженные или депара-
финированные срезы из дистиллированной воды переносят на 5—10
мин в 0,25% водный раствор перманганата-калия; 2) ополаскивают
в водопроводной воде; 3) помещают на 15—30 мин до побеления сре-
зов в 5% раствор щавелевой кислоты; 4) промывают в нескольких
порциях дистиллированной воды 20—30 мин; 5) помещают на 48 ч (в
темноте) в 2% раствор нитрата серебра; 6) быстро (3—5 с) ополас-
кивают в дистиллированной воде; 7) переносят на 15—30 мин в све-
жеприготовленный раствор аммиачного серебра (если срезы накле-
ены на стекло, капают аммиачное серебро на срез). Срезы при этом
приобретают коричневатый оттенок; 8) ополаскивают в дистилли-
рованной воде 5—10—15 с (слишком быстрое ополаскивание приво-
дит в дальнейшем к излишнему потемнению среза, слишком продол-
жительное — к очень бледной окраске, следовательно, время опо-
ласкивания нужно установить опытным путем; 9) помещают в 5%
раствор формалина на водопроводной или дистиллированной воде
78
на 15—30 мин; 10) основательно промывают в водопроводной воде;
11) переносят в 0,5—1% раствор хлорного золота на 5—10 мин
(можно пользоваться раствором из расчета 1 капля 1% раствора
хлорного золота на 1—2 мл дистиллированной воды и обрабатывать
в течение 1 ч и более, пока срезы не станут белыми; 12) промывают
в водопроводной воде 10—15 мин; 13) обрабатывают 2—3 мин в 5%
водном растворе гипосульфита натрия; 14) тщательно промывают в
проточной воде (от нескольких часов до 1 сут). В случае отсутствия
хлорного золота можно увеличить продолжительность обработки
темных срезов в растворе гипосульфита до 0,5—1—2 ч, контролируя
под микроскопом через каждые 10—15 мин до желательной степени
импрегнации.
Результат: ретикулярные волокна окрашиваются в черный
цвет. Импрегнацию серебром по Футу можно комбинировать с
окрашиванием гематоксилин-эозином (см. главу 21) по Ван-Гизону
и другими методами.
Выявление соединительной ткани азур-2-эозином (см. главу 21).
Выявление тучных клеток 0,1% раствором толуидинового
синего в 30% спирте 1—2 мин. Краситель хорошего качества при
этом дает красивую красно-фиолетовую окраску тучных клеток.
Можно растворять толуидиновый синий в воде или в буферных рас-
творах при низких значениях pH (см. главу 21).
Глава 8
ИММУННАЯ СИСТЕМА И КЛЕТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
В ИММУННЫХ РЕАКЦИЯХ
Иммунная система объединяет ткани и органы, в которых проис-
ходит образование, взаимодействие и рециркуляция клеток — имму-
ноцитов, распознающих генетически чужеродные субстанции
(антигены) и осуществляющих специфические защитные реакции.
Главными клетками, осуществляющими иммунологический кон-
троль и иммунологическую защиту в организме, являются Т-лимфо-
циты, В-лимфоциты, плазмоциты и макрофаги.
Главным источником стволовых клеток для всех иммуноцитов
является красный костный мозг. Дифференцировка и образование
из стволовых клеток Т-лимфоцитов происходят в тимусе, а В-лим-
фоцитов — в красном костном мозге (у птиц — в фабрициевой сум-
ке — bursa Fabricii). Эти органы являются центральными
органами иммунной системы. К периферичес-
ким органам иммунной системы относят селезенку,
лимфатические узлы и другие лимфоидные образования, где проис-
ходят размножение, специализация и взаимодействие иммуноци-
тов — Т-лимфоцитов, В-лимфоцитов, макрофагов и формирование
эффекторных клеток и антител. Образующиеся эффекторные
клетки и антитела поступают в лимфу и кровь и разносятся по всему
организму, обеспечивая его защиту (рис. 24).
79
Рис. 24. Дифференцировка и взаимодействие иммуноцитов (схема).
А — дифференцировка иммуноцитов. АГ — антиген; ИИ — индуктор иммуногенеза; АГИ — анти-
генная информация (по Е. А. Шубниковой); Б — взаимодействие иммунокомпетентных клеток при
иммунном ответе: I, II, III, IV — последовательность процесса взаимодействия; В — В-лимфоцит;
Т — антигенреактивный Т-лимфоцит; М — макрофаг; АОК — антителообразующая клетка; ИИ —
индуктор иммуногенеза; IgT — комплексы антигенов и рецепторов Т-лимфоцитов; 1 — рецепторы
Т-лимфоцитов; 2 — антигены; 3 — рецепторы В-лимфоцитов; 4 — рецепторы макрофагов; 5 —
антитела (по Р. В. Петрову).
ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫЕ КЛЕТКИ
Лимфоциты. Различают две основные разновидности лимфоци-
тов: Т-лимфоциты и В-лимфоциты. Т-лимфоциты развива-
ются из стволовых клеток костного мозга, которые с током крови
поступают в тимус (вилочковую железу), где превращаются в Т-бла-
сты. Из Т-бластов под влиянием гормонов тимуса (тимозин) диффе-
ренцируются Т-лимфоциты, обладающие специальными рецептора-
ми, способными воспринимать информацию о чужеродных вещест-
вах — антигенах. Такие Т-лимфоциты, называемые антигенреак-
тивными, заселяют специальные зоны (Т-зоны) в периферических
80
лимфоидных органах — селезенке, лимфатических узлах и др. В Т-
зонах под влиянием антигенов эти лимфоциты размножаются и спе-
циализируются в различные эффекторные клетки — Т-киллеры
(обеспечивают реакции клеточного иммунитета, например, при
трансплантации органов), Т-хелперы и Т-супрессоры, участвующие
в регуляции гуморального иммунитета. Кроме того, образуются Т-
лимфоциты памяти (сохраняют информацию о действовавшем
антигене).
Таким образом Т-лимфоциты играют важную роль как в клеточ-
ном, так и в гуморальном иммунитете.
В- л и м ф о ц и т ы. Их развитие из стволовых клеток происхо-
дит в красном костном мозге. В процессе дифференцировки В-лим-
фоцитов на их поверхности формируются иммуноглобулиновые
рецепторы, относящиеся соответственно к 5 классам иммуноглобу-
линов (IgG, IgM, IgA, IgE, IgD). Эти лимфоциты поступают в пери-
ферические лимфоидные органы и заселяют В-зоны, где под вли-
янием антигенов происходят их размножение и специализация с
образованием эффекторных клеток — плазмоцитов и В-клеток
памяти.
Таким образом, в результате процессов дифференцировки
Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов образуются эффекторные клетки,
участвующие в иммунных реакциях, и клетки памяти, которые
сохраняют информацию о действовавшем антигене.
Плазмоциты образуются из В-лимфоцитов при действии антиге-
нов с участием Т-хелперов и макрофагов. Дифференцировка плаз-
моцитов включает несколько стадий: плазмобласт —>• юный плазмо-
цит зрелый плазмоцит (активно секретирует антитела). В процессе
дифференцировки плазмоцита в цитоплазме увеличивается количе-
ство рибосом, канальцев гранулярной эндоплазматической сети,
расположенных концентрически и оттесняющих ядро на периферию
клетки. В ядре нарастает объем гетерохроматина, который распо-
лагается по радиусам. Зрелый плазмоцит характеризуется компакт-
ным, эксцентрично расположенным ядром, наличием большого
количества расширенных цистерн гранулярной эндоплазматической
сети, заполненных продуцируемыми клеткой иммуноглобулинами
(антителами). В световом микроскопе при окраске по Романов-
скому—Гимзе плазмоциты имеют интенсивно-базофильную цито-
плазму, около ядра виден светлый участок (место расположения
комплекса Гольджи). Характерна структура ядра с радиальным рас-
положением хроматина (вид спиц колеса).
Макрофаги. Помимо участия в естественном иммунитете (фаго-
цитоз, синтез защитных веществ — лизоцима, интерферона, ком-
племента и др.) они играют важную роль в реакциях приобретен-
ного иммунитета, обеспечивая передачу антигенов Т-лимфоцитам и
В-лимфоцитам. Макрофаги, таким образом, участвуют в коопера-
тивном взаимодействии клеток (Т- и В-лимфоциты) в иммунных
реакциях организма. Эта функция преимущественно выражена в
особой группе макрофагов — дендритных клетках, располага-
ет
ющихся в лимфоидных органах (селезенка, лимфатические узлы и
др.), где происходит кооперативное взаимодействие иммуноцитов.
Кроме функции передачи лимфоцитам антигена, макрофаги выра-
батывают особые вещества — монокины, воздействующие на
иммунокомпетентные клетки: интерлейкин I активирует синтез
ДНК в лимфоцитах и др.; фактор, активирующий выработку имму-
ноглобулинов В-лимфоцитами; фактор, стимулирующий дифферен-
цировку Т- и В-лимфоцитов; факторы, вызывающие хемотаксис
Т-лимфоцитов и активность Т-хелперов и др.
КЛЕТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
В ИММУННЫХ РЕАКЦИЯХ
В зависимости от механизма уничтожения антигена различают
гуморальный и клеточный иммунитет.
При формировании гуморального иммунитета
(чаще в ответ на действие антигенов бактерий) эффекторными
клетками являются плазмоциты, которые синтезируют и выделяют
в кровь антитела (иммуноглобулины), вступающие во взаимодей-
ствие с антигенами и обезвреживающие их.
Рассмотрим схему кооперативного взаимодействия клеток при
формировании гуморального иммунитета (см. рис. 24). Поступив-
ший антиген захватывается и перерабатывается макрофагом и
далее передается В-лимфоциту. Одновременно антиген оказывает
стимулирующее влияние на Т-лимфоциты, которые размножаются,
и часть из них (Т-хелперы) начинают выделять особые вещества —
лимфокины. оказывающие воздействие на В-лимфоциты. Действие
этих лимфокинов индуцирует трансформацию В-лимфоцитов в В-
бласты, которые размножаются и далее дифференцируются в плаз-
матические клетки, секретирующие антитела. Таким образом, для
того чтобы из В-лимфоцитов начали образовываться антителопро-
дуцирующие плазмоциты, необходимы два стимула — от макрофа-
гов (антиген) и от Т-лимфоцитов (лимфокины). Когда образуется
достаточное количество плазмоцитов и антител, процесс останавли-
вается с помощью особой группы Т-лимфоцитов — Т-супрессоров,
которые также вырабатывают специальные вещества — лимфоки-
ны. Таким образом, в реакциях гуморального иммунитета Т-лимфо-
циты играют регулирующую роль: они или стимулируют образова-
ние плазмоцитов (Т-хелперы), или, наоборот, угнетают (Т-супрес-
соры). Часть стимулированных антигеном В- и Т-лимфоцитов пере-
ходит в неактивное состояние и сохраняется в течение долгого вре-
мени в виде так называемых клеток памяти. Они поступают в
лимфу и циркулируют в крови, обеспечивая «надзор» за поступле-
нием в организм чужеродных агентов. При попадании в организм
«знакомого» антигена она распознают его и обезвреживают путем
указанного выше механизма образования плазмоцитов и антител.
Повторная встреча с антигеном приводит к более быстрой и интен-
сивной защитной реакции (вторичный иммунный ответ). Иммуни-
82
тет может сохраняться многие годы. Для обеспечения защиты орга-
низма от возможных инфекций проводят профилактические вакци-
нации или вводят готовые антитела (иммуноглобулины) для лече-
ния.
При формировании клеточного иммунитета основ-
ное действие оказывают цитотоксические лимфоциты, или Т-кил-
леры, которые способны разрушать чужеродные клетки (мишени).
Такой вид иммунной реакции имеет место при трансплантации
чужеродных клеток и тканей, при развитии аутоиммунных заболе-
ваний, сопровождающихся разрушением собственных клеток орга-
низма, при развитии опухолей. Образующиеся при действии антиге-
нов Т-киллеры способны выделять особые лимфокины, действу-
ющие разрушающе на клетки-мишени.
Таким образом, иммунокомпетентные клетки обеспечивают
генетическое постоянство внутренней среды организма. Мы рассмо-
трели лишь некоторые общие понятия и схемы, характеризующие
взаимодействие основных иммунокомпетентных клеток. В насто-
ящее время показано, что в иммунных реакциях принимают участие
многие виды клеток — другие разновидности Т- и В-лимфоцитов,
тучные клетки, эозинофилы, нейтрофилы и др. Однако рассмотре-
ние особенностей иммунных реакций при конкретных патологичес-
ких процессах — это предмет специальных дисциплин: иммуноло-
гии, патологической физиологии и др.
В настоящее время механизмы иммунных реакций при различ-
ных видах заболеваний являются предметом интенсивного исследо-
вания. Одним из актуальных аспектов является изучение природы
иммунодефицитов, особенно СПИДа, механизмов аллергических
реакций, противоопухолевого иммунитета.
Контрольные вопросы
1. Назовите и охарактеризуйте основные иммунокомпетентные клетки.
2. В каких органах происходит образование иммуноцитов? Какие иммунокомпе-
тентные органы относят к центральным и периферическим?
3. В каких клетках происходит образование антител и что характерно для их
строения?
4. Что такое гуморальный иммунитет и какие клеточные кооперации обеспечи-
вают его осуществление?
5. Какие эффекторные клетки обеспечивают клеточный иммунитет?
6. Какую роль выполняют Т- и В-лицфоциты памяти и где они образуются?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫХ КЛЕТОК
Выявление Т-лимфоцитов методом розеткообразования с
бараньими эритроцитами (метод Джондола). Получают концентри-
рованную взвесь лимфоцитов крови в градиенте (смесь фикола и
верографина в соотношении 2,4:1) путем центрифугирования.
Методика проведения ре акции: 1. В пробирку на
83
градиент наслаивают 8 мл крови, разбавленной в 3 раза средой 199;
2) взвесь центрифугируют в течение 30—40 мин при 4°С с ускоре-
нием 400 g; 3) слой лимфоцитов (и моноцитов), расположенный в
виде полоски между плазмой и градиентом, отсасывают пастеров-
ской пипеткой; 4) полученную пробу отмывают в пробирке 3 раза
средой 199 и доводят до концентрации клеток 4-106 в 1 мл (для
подсчета используют камеру Горяева); 4) смешивают равные объ-
емы (по 0,5 мл) полученной суспензии лимфоцитов и суспензии эри-
троцитов барана (содержащей также 4406 клеток) и инкубируют в
термостате при 37°С в течение 5 мин; 5) смесь центрифугируют при
1000 об/мин с охлаждением и помещают в холодильник на 90 мин;
6) смесь помещают в камеру Горяева и подсчитывают под микроско-
пом 200 лимфоцитов, среди которых определяют процентное содер-
жание розеткообразующих клеток ((Е-РОК), т. е. лимфоцитов,
присоединивших 3 эритроцита барана и более.
Глава 9
МЫШЕЧНЫЕ ТКАНИ
Все двигательные процессы в организме обеспечиваются
мышечными тканями, обладающими специальными сократимыми
структурами—миофибриллами. Сократимость — одно из основных
свойств живого. Способностью к сокращению обладают практи-
чески все клетки благодаря содержанию в них специальных бел-
ков — актина и миозина. Но именно в мышечных тканях эта функ-
ция достигает наивысшего развития, и соответственно из белков
миозина и актина формируются специальные органеллы — миофи-
бриллы. Строение миофибрилл лежит в основе классификации
мышечных тканей, которые делят на две основные группы — неис-
черченные (гладкие) мышечные ткани (содержат неисчерченные,
гладкие миофибриллы) и исчерченные (поперечнополосатые)
мышечные ткани (содержат исчерченные миофибриллы). Внутри
каждой из двух групп можно выделить несколько разновидностей
(схема 6).
Схема 6. Классификация мышечных тканей
происхождения (эпидермального)
(в сосудах, происхождения
внутоенних (миоэпителиальные
органах) клетки потовых,
происхождения (миотомного (целомического
(мышцы, расши- происхождения) происхождения)
ряющие
и суживающие
слюнных, молочных, зрачок)
слезных желез)
84
НЕИСЧЕРЧЕННЫЕ (ГЛАДКИЕ) МЫШЕЧНЫЕ ТКАНИ
В этой группе тканей структурно-функциональной единицей
является гладкомышечная клетка, для которой характерны неис-
черченные миофибриллы. Гладкомышечные клетки,
или гладкие миоциты, имеют веретеновидную удлиненную
форму, иногда отростчатую, длина их от 20 до 500 мкм, диаметр 5—8
мкм (рис. 25,А,Б). Ядро гладкого миоцита также вытянуто, имеет
характерную сигарообразную форму, в цитоплазме около полюсов
ядра находятся органеллы — митохондрии, комплекс Гольджи,
эндоплазматическая сеть. В периферической части цитоплазмы рас-
положены миофиламенты — миозиновые и актиновые, которые в
процессе сокращения формируют гладкие миофибриллы (без
поперечной исчерченности). Миозиновые миофиламенты более
толстые, лежат в цитоплазме продольно, актиновые —. тонкие,
лежат чаще продольно или под углом к длинной оси клетки, прикре-
пляются к цитолемме или друг к другу в области электронно-плот-
ных телец. При сокращении происходят взаимодействие молекул
актина и миозина, смещение актиновых и миозиновых миофиламен-
тов навстречу друг другу и образование актомиозиновых комплек-
сов (миофибрилл). В результате клетка сокращается — укорачи-
вается и утолщается. Затем следует фаза расслабления — распад
актомиозиновых комплексов. В процессе сокращения важную роль
играют ионы кальция, которые поступают в клетку через цитолем-
му, где формируются кавеолы и пиноцитозные пузырьки. Как пра-
вило, гладкие миоциты расположены группами и сокращаются
сразу многие клетки. Передача сократительного импульса воз-
Рис. 25. Схема строения гладкой (неисчерченной) мышечной ткани в световом (А) и
электронном (Б) микроскопах.
1 — гладкие миоциты; 2 — ядра; 3 — цитоплазма; 4 — митохондрии; 5 — микрофиламенты; 6 —
кавеолы; 7 — межклеточные контакты; 8 — базальная мембрана.
85
можна благодаря образованию между клетками щелевидных кон-
тактов (нексусов). Эти контакты формируются в области отверстий
базальной мембраны, которая окружает каждый миоцит. Вокруг
миоцитов расположены ретикулярные, коллагеновые и эластичес-
кие волокна, образующие эндомизий. Вплетающиеся в базальную
мембрану миоцитов ретикулярные волокна служат своего рода сухо-
жилиями — точками опоры для сокращения клеток.
Миоциты мезенхимного происхождения обра-
зуют мышечные слои в стенке сосудов, эндокарде, бронхах, желуд-
ке, кишечнике, стенке матки, мочевого пузыря и др. Они род-
ственны фибробластам и также способны к синтезу коллагена и гли-
козоаминогликанов, формирующих межклеточное вещество. Реге-
нерация гладких миоцитов происходит как за счет их деления, так и
за счет возможной трансформации миофибробластов в миоциты.
Миоциты эпидермального происхождения
представлены миоэпителиальными клетками. Они развиваются из
зачатка кожной эктодермы и непосредственно прилежат к секре-
торным эпителиоцитам желез (молочных, потовых, слюнных, слез-
ных), располагаясь на базальной мембране. Они имеют отростча-
тую форму, охватывают отростками секреторные клетки. В отрост-
ках расположены актиновые и миозиновые миофиламенты. Сокра-
щение миоэпителиальных клеток способствует выведению секрета
из секреторных эпителиоцитов.
Миоциты нейрального происхождения разви-
ваются из стенки глазного бокала и расположены в радужной обо-
лочке, образуя циркулярный (мышца, суживающая зрачок) или
радиальный слой (мышца, расширяющая зрачок).
ПОПЕРЕЧНОПОЛОСАТЫЕ (ИСЧЕРЧЕННЫЕ)
МЫШЕЧНЫЕ ТКАНИ
Эта группа объединяет скелетную и сердечную мышечные тка-
ни, имеющие разное происхождение, по признаку наличия в них
исчерченных миофибрилл, которые обладают большей скоростью
и силой сокращения, чем гладкие миофибриллы.
Скелетная поперечнополосатая мышечная ткань. Развивается из
клеток миотомов (эмбриональная закладка дорсальной мезодермы).
В процессе дифференцировки миотомов формируется два типа
структур — миосимпласты и миосателлитоциты, лежащие в основе
строения скелетной мышечной ткани.
Основным структурным элементом скелетной мышечной ткани
является мышечное волокно, длина которого может дости-
гать 12 см. Оно состоит из миосимпласта (многоядерная структура)
и миосателлитоцитов (рис. 26, А, Б, В). Мышечное волокно рас-
положено на базальной мембране, отделяющей его от окружающей
соединительной ткани.
Миосимпласт имеет плазмолемму, которая вместе с базальной
мембраной образует структуру, называемую сарколеммой. Непо-
86
Рис. 26. Строение исчерченной скелетной мышечной ткани.
А — микроскопическое строение. Окраска гематоксилин-эозином. 1 — продольно срезанные
мышечные волокна; 2 — поперечно срезанные мышечные волокна; 3 — ядра; 4 — саркоплазма с
миофибрйллами (по В. Г. Елисееву и др., 1970); Б — схема строения мышечного волокна; В —
схема строения саркомера; 1 — сарколемма; 2 — саркоплазма; 3 — ядра; 4 — миофибриллы; 5 —
анизотропный диск (диск А); 6 — изотропный диск (диск I); 7 — телофрагма (полоска Z); 8 —
полоска Н; 8а — мезофрагма; 9 — саркомер; 10 — миосателлиты; 11 — толстые миопротофи-
бриллы (миозиновые); 12 — тонкие миопротофибриллы (актиновые).
средственно под плазмолеммой расположены многочисленные ядра
(их число достигает многих сотен и тысяч). В периферической части
саркоплазмы у полюсов ядер расположены органеллы общего зна-
чения — участки эндоплазматической сети, комплекс Гольджи,
митохондрии. В центральной части вдоль оси симпласта располо-
жены исчерченные мио фибриллы, между которыми лежат мито-
хондрии и канальцы агранулярной эндоплазматической сети (сарко-
плазматическая сеть). Для миосимпластов характерно наличие
включений гликогена — энергетического материала, необходимого
для обеспечения сокращения энергией. Исчерченные миофибриллы
построены из миофиламентов актина и миозина, имеющих опреде-
ленный порядок расположения. Миофиламенты фиксированы в
миосимпласте с помощью поперечно расположенных мембран —
телофрагм и мезофрагм Телсфрагмы прикреплены к сарколемме
и являются границами чередующихся однотипных участков миофи-
брилл — саркомеров. Саркомер — это участок миофибриллы между
двумя телофрагмами, он является структурной единицей миофи-
бриллы (см. рис. 26, В). В саркомере имеются темный анизотроп-
ный диск (диск А) и светлые изотропные диски (диски I). В 1-дис-
ках расположены тонкие акти новые миофиламенты, которые при-
крепляются к телофрагмам. В A-дисках имеются толстые миозино-
87
вые миофиламенты, между которыми со стороны диска I проходят
актиновые миофиламенты. Средняя часть A-диска, где находятся
только миозиновые филаменты, называется полоской Н — через ее
центральную часть проходит мезофрагма. В периферических частях
диска А расположены как миозиновые, так и актиновые филаменты
(каждый миозиновый филамент окружен 6 актиновыми). Таким
образом, саркомер включает V2 диска I, диск А и V2 диска I. При
сокращении происходит взаимное встречное перемещение миофи-
ламентов актина и миозина, приводящее к сближению телофрагм и
укорочению саркомера. Для функционирования мышечного сим-
пласта важное значение имеют многочисленные митохондрии, обес-
печивающие сокращение энергией, а также Т-системы, обеспечива-
ющие проведение потенциала действия к миофибриллам. Попере-
чные трубочки (Т-трубочки) образованы глубокими впячиваниями
плазмолеммы на уровне телофрагм. Канальцы агранулярной эндо-
плазматической сети, расположенные между миофибриллами про-
дольно и анастомозирующие между собой, образуют расширения —
конечные цистерны, прилежащие с двух сторон к Т-трубочкам.
Т-трубочка с двумя прилежащими цистернами составляет триаду.
Эта система обеспечивает регуляцию метаболизма кальция в про-
цессе сокращения и расслабления мышц. При расслаблении ионы
кальция накапливаются в канальцах агранулярной эндоплазмати-
ческой сети. При нервном импульсе, обеспечивающем распростра-
нение потенциала действия по плазмолемме и Т-трубочкам, ионы
кальция выходят из канальцев и поступают к миофибриллам, запус-
кая процесс сокращения — перемещение и взаимодействие актино-
вых и миозиновых миофиламентов.
Миосателлитоциты — это одноядерные клетки, окружающие
миосимпласт, цитолемма которых плотно прилежит к плазмолемме
миосимпласта. Эти клетки являются малодифференцированными
камбиальными элементами, из которых могут развиться новые мио-
симпласты.
Регенерация скелетных мышечных волокон происходит путем
развития из миосателлитоцитов (через стадию мышечных трубо-
чек) миосимпластов, а также восстановления миосимпластов из их
сохранившихся после разрушения частей.
Мышца (орган). Построена из мышечных волокон, между кото-
рыми расположены тонкие прослойки соединительной ткани —
эндомизий, в которых расположены лимфатические сосуды и пита-
ющие кровеносные сосуды, образующие сеть капилляров вокруг
каждого мышечного волокна. Пучки мышечных волокон разде-
лены более толстыми прослойками соединительной ткани — пери-
мизием, а вся мышца одета эпимизием. Нервные волокна, иннерви-
рующие мышцу, бывают афферентные (чувствительные) и эффе-
рентные (двигательные). Эфферентные волокна формируют на
поверхности миосимпластов специальные нервные окончания —
моторные бляшки, а афферентные образуют чувствительные
нервные окончания — мышечные веретена.
88
Рис. 27. Строение исчерченной сердечной мышечной ткани.
А — микроскопическое строение рабочих миоцитов (препарат Е. Ф. Котовского и др.); Б —
микроскопическое строение атипических миоцитов; В — схема ультрамикроскопического строе-
ния. I — типические мышечные волокна (рабочие); II — атипические мышечные волокна: 1 — ядра
кардиомиоцитов; 2 — цитоплазма; 3 — вставочный диск; 4 — миофибриллы; 5 — митохондрии; 6 —
комплекс Гольджи; 7 — анастомозы.
Сердечная поперечнополосатая мышечная ткань. Развивается из
симметричных участков висцеральных листков мезодермы (миоэпи-
кардиальные пластинки) шейного отдела зародыша. Из клеток мио-
эпикардиальной пластинки дифференцируются различные типы
сердечных миоцитов (кардиомиоцитов) — сократительных, прово-
дящих и секреторных Таким образом, в отличие от скелетной
мышечной ткани сердечная мышечная ткань построена из клеток.
Основной структурной единицей миокарда являются сократи-
тельные кардиомиоциты (рис. 27). Эти клетки имеют удлиненную
89
цилиндрическую форму, длина их 100—150 мкм, толщина 10—20
мкм. Клетки соединены между собой в цепочки и образуют структу-
ры, напоминающие мышечные волокна. Каждое такое «волокно»
состоит из многих кардиомиоцитов, в области контакта которых
образуются вставочные диски. Кардиомиоциты могут образовы-
вать боковые отростки, с помощью которых они анастомозируют
друг с другом. Ядро (одно или два) расположено в центральной
части клетки. В цитоплазме около полюсов ядра находятся орга-
неллы общего значения — комплекс Гольджи, центросома, грану-
лярная эндоплазматическая сеть, лизосомы. Миофибриллы лежат
по периферии кардиомиоцитов и состоят, как и в скелетных миосим-
пластах, из актиновых и миозиновых миофиламентов, образующих
основные структуры саркомера (описание его см. в главе 13).
Между миофибриллами расположены многочисленные цепочки
митохондрий, а также трубочки агранулярной эндоплазматической
сети, входящие в состав Т-системы.
Поверхности кардиомиоцитов, не контактирующие с соседними
кардиомиоцитами, покрыты базальной мембраной, отграничива-
ющей их от окружающих тонких прослоек соединительной ткани, в
которой проходят сосуды.
В области вставочных дисков контактирующие части клеток
образуют интердигитации (пальцевидные впячивания), десмосо-
мы, где прикрепляются актиновые миофиламенты, обеспечива-
ющие прочные связи клеток, а также многочисленные щелевидные
контакты (нексусы), через которые осуществляется передача
ионов, способствующих быстрой передаче импульса и синхрониза-
ции сокращения нескольких кардиомиоцитов.
Проводящие кардиомиоциты образуют проводящую систему
сердца (синусно-предсердный узел, предсердно-желудочковый узел,
предсердно-желудочковый пучок, ствол, его правая и левая ножки с
ветвями и мышечные волокна Пуркинье), от которой импульсы
передаются на рабочие сократительные кардиомиоциты. Проводя-
щие кардиомиоциты узлов имеют меньшие размеры, чем сократи-
тельные миоциты, и образуют сеть, а проводящие кардиомиоциты
волокон Пуркинье крупнее сократительных миоцитов: их длина
около 100 мкм, а толщина около 50 мкм. Цитоплазма проводящих
кардиомиоцитов окрашивается бледнее сократительных миоцитов,
богата гликогеном и митохондриями, миофибриллы малочисленны
и не образуют общей поперечной исчерченности. Секреторные
кардиомиоциты расположены в предсердиях и содержат в цито-
плазме секреторные гранулы, богатые гликопротеидами, оказыва-
ющими регулирующее влияние на артериальное давление (натрий-
уретический фактор и др.).
Контрольные вопросы
1. Какие особенности строения и функции объединяют различные виды мышечных
тканей в одну группу и отличают от других тканей?
2. Дайте классификацию мышечных тканей. Из каких эмбриональных источников
развиваются различные виды мышечных тканей?
90
3. Какие признаки микроскопического и ультрамикроскопического строения
характерны для неисчерченных (гладких) мышечных тканей?
4. Какие признаки микроскопического и ультрамикроскопического строения
характерны для исчерченных (поперечнополосатых) мышечных тканей? Какова уль-
траструктура исчерченных миофибрилл?
5. Чем различается строение скелетной и сердечной мышечной тканей?
6. Опишите строение саркомера.
7. Что входит в состав Т-систем и каково их функциональное значение?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МЫШЕЧНЫХ ТКАНЕЙ
Окрашивание железным гематоксилином по Гейденгайну. Сна-
чала производят окрашивание железным гематоксилином по Гей-
денгайну (см. главу 21), затем срезы скелетной или сердечной
мышечной ткани можно докрасить 0,5% водным раствором тиази-
нового красного, далее осуществляются их ополаскивание дистил-
лированной водой, обезвоживание, заключение в ксилол, бальзам.
Результат окрашивания: миофибриллы темно-синие,
соединительная ткань и сарколемма интенсивно-красные, вставоч-
ные диски и хроматин черные.
Окрашивание проводящих кардиомиоцитов пикриновой кисло-
той — тиазиновым красным по Домагку.
Приготовление растворов. 1. Насыщенный раствор
пикриновой кислоты: 30—50 г пикриновой кислоты всыпают в 1—2-
литровую бутылку. Бутылку заполняют горячей дистиллированной
водой, энергично встряхивают и дают остыть. При комнатной тем-
пературе в 1 л воды растворяется 12 г пикриновой кислоты, так,
чтобы в остывшем растворе на дно осаждались нерастворенные
кристаллы.
2. Раствор пикриновой кислоты — тиазинового красного: к
100 мл насыщенного водного раствора пикриновой кислоты добав-
ляют 7,5 мл 1% водного раствора тиазинового красного.
Методика окрашивания: 1) окрашивают ядра желез-
ным гематоксилином Вейгерта 2 мин; 2) промывают в водопровод-
ной воде 10 мин; 3) окрашивают пикриновой кислотой — тиазино-
вым красным 3—5 мин; 4) ополаскивают в дистиллированной воде;
5) обезвоживают, заключают в ксилол, бальзам.
Результат: ядра темно-коричневые, соединительная ткань
ярко-красная, мышечная ткань желтая. Волокна Пуркинье хорошо
выделяются более светлым тоном.
Изоляция гладких миоцитов. Маленькие кусочки гладкой
мышечной ткани помещают в 33% раствор КОН. Через 1—2 ч в
этом же растворе их разделяют препаровальными иглами на мелкие
фрагменты. При удачной мацерации эти фрагменты распадаются на
отдельные веретеновидные клетки уже от давления покровного сте-
кла.
Окрашивание гладкой мышечной ткани на срезах ализариновым
синим по Нейберту.
Приготовление растворов. 1. Раствор ализарино-
вого синего: к 100 мл дистиллированной воды прибавляют 10 г хими-
91
чески чистого сульфата алюминия и 0,5 г кислотного ализаринового
синего, кипятят 5—10 мин, затем доливают до 100 мл дистиллиро-
ванной водой и фильтруют.
2. Водный раствор ацетата меди (2,5% или иной — концентра-
цию раствора и время пребывания в нем подбирают опытным
путем).
3. 5% раствор фосфорновольфрамовой кислоты.
Методика окрашивания: 1) срезы из дистиллирован-
ной воды переносят на 3—5 мин в раствор ализаринового синего,
который в зависимости от плотности препарата в большей или мень-
шей степени разводят дистиллированной водой; 2) дифференцируют
и протравливают срезы в 5% фосфорновольфрамовой кислоте;
3) ополаскивают в дистиллированной воде; 4) помещают на 5—30
мин в раствор ацетата меди (в зависимости от концентрации рас-
твора и толщины срезов; 4) промывают в водопроводной воде; 5)
обезвоживают, просветляют в кислоте, заключают в бальзам.
Результат: гладкая мышечная ткань окрашивается в синий
цвет.
Г л а в а 10
НЕРВНАЯ ТКАНЬ
Нервная ткань, формирующаяся в эмбриогенезе из нейральной
пластинки (часть эктодермы), представляет собой основной компо-
нент, из которого построена нервная система, осуществляющая
регуляцию деятельности тканей и органов, их взаимодействие и
связь организма с окружающей средой.
КЛЕТКИ НЕРВНОЙ ТКАНИ
Нервная ткань состоит из нервных клеток (нейроцшпов, нейро-
нов) и клеток нейроглии.
Нейроны воспринимают раздражение, приходят в состояние
возбуждения, вырабатывают и передают нервный импульс В ней-
роне различают тело, отростки (нейрит и дендриты) и нервные
окончания. По нейриту (аксону) импульс обычно идет от тела
нервной клетки, в то время как дендрит воспринимает импульс и
проводит его к телу нейрона. По числу отростков различают унипо-
лярные нейроны — с одним отростком (нейритом), биполярные,
имеющие 2 отростка (нейрит и дендрит) и мулыпиполярные —с 3 и
более отростками, из которых один является нейритом, остальные
— дендритами (рис. 28, I, П). Разновидностью биполярных клеток
являются псевдоуниполярные (ложноуниполярные) нейроны. От их
тела отходит один общий вырост, который затем Т-образно делится
на нейрит и дендрит.
По функциональному значению нейроны делятся на рецептор-
02
I — типы нейронов. А — униполярный нейрон; Б — псевдоуниполярный; В — биполярный нейрон;
Г — мультиполярный нейрон (по Т. Н. Радостиной, Л. С. Румянцевой); II — схема ультрамикроско-
пического строения нейрона: 1 — цитоплазма; 2 — ядро; 3 — ядрышко; 4 — гранулярная эндоплаз-
матическая сеть; 5 — комплекс Гольджи; 6 — митохондрии; 7 — нейрофиламенты; 8 — нейрит; 9 —
дендриты; 10 — аксодендритический синапс; 11 — аксосоматический синапс (по В. Г. Елисееву и
ДР-, 1970).
ные — чувствительные, эффекторные, передающие импульс на
сократительные и секреторные элементы рабочего органа, и ассо-
циативные (вставочные) нейроны, служащие для связи между ней-
ронами. Секреторные нейроны способны вырабатывать нейросе-
крет.
Ядро нейрона округлое. Хроматин в нем дисперсный, поэтому
ядро выглядит как светлый пузырек. В ядре обычно хорошо видно
ядрышко.
Цитоплазма нейрона богата органеллами. В ней присутствуют
эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, комплекс Голь-
джи, лизосомы, центриоли, микротрубочки (нейротубулы) и микро-
филаменты (нейрофиламенты). Встречаются включения гликоге-
на, иногда пигментов (липофусцина, меланина) (см. рис. 28, II).
Для нейронов характерно наличие специальных структур: нейро-
фибрилл и хроматофильной субстанции (рис. 29, А, Б). Нейрофи-
бриллы выявляются в цитоплазме нейронов при импрегнации сере-
бром в виде тонких нитей, образующих густую сеть в теле нейрона,
а в отростках, — располагающихся параллельно. Нейрофибриллы
представляют собой пучки нейрофиламентов. Хроматофильная
субстанция выявляется в теле нейронов и дендритах при окрашива-
нии нервной ткани основными красителями (тионин, толуидиновый
синий, крезиловый фиолетовый) в виде синих глыбок и зерен. В
нейрите и его основании хроматофильная субстанция отсутствует
Нейроглия выполняет в нервной ткани опорную, разграни-
чительную, трофическую, секреторную и защитную функции. Раз-
личают макроглию (глиоциты) и микроглию. К макроглии относят
93
Рис. 29. Специальные органеллы нейронов.
А — нейрофибриллы. Импрегнация серебром. 1 — мультиполярные нейроны; 2 — ядро; 3 —
ядрышко; 4 — нейрофибриллы; 5 — отростки; Б — хроматофильная субстанция: 1 — мультиполяр-
ные нейроны; 2 — ядро с ядрышком; 3 — нейрит; 4 — дендриты; 5 — глыбки хроматофильного
вещества (по В. Г. Елисееву и др., 1970).
эпендимоциты, выстилающие полости в головном и спинном мозге,
астроциты, выполняющие опорную и разграничительную функ-
ции, и олигодендроциты (рис. 30, А, Б). Астроциты подразделя-
ются на протоплазматические и волокнистые. Олигодендроциты
локализуются в центральной нервной системе, где они образуют
оболочки нейронов и их отростков. В периферической нервной
системе им соответствуют периферические глиоциты, к числу кото-
рых относятся мантийные глиоциты, окружающие тела нейронов в
нервных ганглиях, а также расположенные в нервных волокнах ней-
ролсммоциты и локализованные в нервных окончаниях терминаль-
ные глиоциты. Клетки микроглии выполняют защитную функцию
(фагоцитоз).
НЕРВНЫЕ ВОЛОКНА
Нервные волокна — это отростки нервных клеток вместе с
глиальными оболочками. Отростки нейронов в составе нервных
волокон называют осевыми цилиндрами. Нейролеммоциты распо-
лагаются по ходу осевого цилиндра, образуя его оболочки. В зависи-
мости от строения оболочек различают безмиелиновые и миелино-
вые нервные волокна (рис. 31,1, II).
Безмиелиновые нервные волокна состоят из oceY
вых цилиндров, погруженных в тяж расположенных друг за другом
нейролеммоцитов. В таком тяже располагается обычно не один, а
несколько осевых цилиндров (волокно «кабельного типа»). При
погружении осевого цилиндра в тяж нейролеммоцитов их плазмо-
лемма прогибается, образуя двойную складку — мезаксон, на кото-
рой как бы подвешен осевой цилиндр.
94
Б
Рис. 30. Глиоциты.
А — схема глиоцитов различных типов: 1 — эпендимоциты;
2 — протоплазматические астроциты; 3 — волокнистые
астроциты; 4 — олигодендроциты; 5 — микроглиоциты (по
Т. Н. Радостной, Л. С. Румянцевой, 1989); Б — астроци-
тарные глиоциты (по ТО. И. Афанасьеву и др., 1985).
Миелиновые нервные волокна состоят из осевого
цилиндра, миелинового слоя и нейролеммы. Миелиновый слой
представляет собой концентрически закрученный вокруг осевого
цилиндра мезаксон, нейролемма включает цитоплазму нейролеммо-
цитов и их ядра (рис. 32,1, II). В миелиновом слое различают узло-
вые перехваты и насечки миелина. В области узловых перехватов
миелиновый слой отсутствует. Они образуются там, где заканчи-
вается один и начинается второй нейролеммодит. Насечка миелина
95
Рис. 31. Микроскопическое строение нервных волокон.
I — безмиелиновые нервные волокна. Окраска гематоксилин-эозином; II — миелиновые нервные
волокна. Окраска четырехокисью осмия. 1 — осевой цилиндр; 2 — ядро нейролеммоцита; 3 —
миелиновый слой; 4 — узловой перехват; 5 — насечка миелина; 6 — нейролемма (по В. Г. Елисееву
и др., 1970).
Рис. 32. Развитие и строение миелинового волокна.
I — схема последовательных стадий развития миелинового нервного волокна из безмиелинового:
А — безмиелиновое нервное волокно; Б — формирование миелина путем закручивания мезаксона;
В — миелиновое нервное волокно; 1 — мезаксон; 2 — аксон; 3 — цитоплазма нейролеммоцита; 4 —
ядро нейролеммоцита; II — схема ультрамикроскопического строения миелинового нервного
волокна: 1 — узловой перехват; 2 — осевой цилиндр; 3 — миелиновый слой; 4 — насечка миелина.
на уровне световой микроскопии выглядит как косой надрез миели-
нового слоя. Электронная микроскопия показала, что насечка
миелина — это место рыхлого расположения завитков мезаксона.
Участок волокна между двумя узловыми перехватами называется
межузловым сегментом (см. рис. 32, II).
НЕРВНЫЕ ОКОНЧАНИЯ
Нервные окончания — это концевые аппараты отростков нейро-
нов. Различают эффекторные нервные окончания, рецепторные
(чувствительные) и межнейрональные синапсы.
Межнейрональные синапсы — места межклеточных
контактов нейронов. где нервный импульс передается с нейрона на
нейрон. Нервная система функционирует по принципу рефлекса,
морфологической основой которого служит рефлекторная дуга,
представляющая собой цепь нейронов, связанных синапсами и обес-
печивающих проведение импульса от рецептора чувствительного
нейрона до эффекторного окончания в рабочем органе (рис. 33).
Синапсы могут быть электрические (электротонические) и хими-
ческие (рис. 34). Электрические синапсы по строению соответ-
ствуют нексусу (щелевидное соединение). Электрическое сопротив-
ление в таких участках очень низкое, и это способствует передаче
импульса. В химических синапсах утолщение терминали нейрита
одного нейрона оканчивается на дендрите, теле или аксоне другого
нейрона. Соответственно различают аксодендритические, аксосо-
матические и аксоаксоналъные синапсы. Терминальное (концевое)
Рис. 33. Простые двухнейронная (А) и трехнейронная (Б) рефлекторные дуги.
1 — спинной мозг; 2 — чувствительный нейрон спинномозгового узла; 3 — рецептор кожи; 4 —
дендрит чувствительного нейрона; 5 — нейрит чувствительного нейрона; 6 — двигательный нейрон
спинного мозга; 7 — нейрит двигательного нейрона; 8 — двигательное нервное окончание в мышце;
9 — задний корешок; 10 — передний корешок; 11 — вставочный нейрон; 12 — задний рог; 13 —
передний рог; 14 — промежуточная зона; 15 — боковой рог (по И. В. Алмазову и Л. С. Сутулову,
1978).
97
Рис. 34. Строение синапсов (схема).
1 — электротонический синапс; 2 — химический синапс; 3 — пресинаптические пузырьки; 4 —
постсинаптическое уплотнение; 5 — нейрофиламенты; 6 — цистерны агранулярной эндоплазмати-
ческой сети; 7 — субмембранные уплотнения в пресинаптической области; 8 — синаптическая щель
(по А. А. Заварзину, 1989).
утолщение аксона (нейрита) представляет собой пресинаптическую
часть синапса, его оболочка (аксолемма) — пресинаптическую
мембрану, под которой обычно находится пресинаптическое уплот-
нение. Часть второго нейрона, с которой контактирует терминаль,
представляет собой постсинаптическую часть с постсинаптичес-
кой мембраной, под которой обнаруживается постсинаптическое
уплотнение. Между пресинаптической и постсинаптической мем-
бранами находится синаптическая щель. В пресинаптическом
полюсе присутствуют пресинаптические пузырьки, содержащие
медиатор — вещество, передающее импульс на постсинаптическую
часть. Медиаторами могут быть ацетилхолин, норадреналин и дру-
гие соединения.
Эффекторные нервные окончания бывают двух
типов: моторные (двигательные) и секреторные. Двигательные
нервные окончания образованы концевыми ветвлениями нейритов
двигательных нейронов передних рогов спинногб мрзга, моторных
ядер головного мозга или нейронов вегетативных нервных узлов.
98
Рис. 35. Двигательное нервное окончание (аксомышечный синапс).
А — гистологический препарат. Импрегнация серебром. 1 — исчерченные скелетные мышечные
волокна; 2 — миелиновые нервные волокна; 3 — терминали нервных волокон; 4 — ядра нейролем-
моцитов (препарат Ю. И. Афанасьева и др.); Б — схема ультрамикроскопического строения
нервно-мышечного окончания: 1 — цитоплазма нейролеммоцита; 2 — ядро нейролеммоцита; 3 —
плазмолемма нейролеммоцита; 4 — осевой цилиндр; 5 — аксолемма; 6 — постсинаптическая мем-
брана (плазмолемма мышечного волокна); 7 — митохондрии; 8 — синаптическая щель; 9 — мито-
хондрии мышечного волокна; 10 — пресинаптические пузырьки; 11 — пресинаптическая мембрана
(аксолемма); 12 — сарколемма; 13 — ядро мышечного волокна; 14 — миофибрилла.
Двигательные нервные окончания в гладкой мышечной ткани пред-
ставляют собой варикозные (четковидные) утолщения аксонов ней-
ронов вегетативного нервного узла, содержащие синаптические
пузырьки. В области варикозных утолщений волокна лишены ней-
ролеммоцитов. Медиатор проходит через базальную мембрану
варикоза и действует на гладкие мышечные клетки, а те через
нексусы передают возбуждение друг другу.
Двигательные нервные окончания на поперечнополосатых
мышечных волокнах называются нервно-мышечными окончаниями
(моторные бляшки). Миелиновое нервное волокно подходит к
мышечному и образует гроздьевидные ветвления (рис. 35, А, Б). В
области ветвлений много ядер, часть из которых принадлежит тело-
глиальным клеткам, другие — мышечным. Телоглиальные клетки
— это специализированные нейролеммоциты, расположенные в
области нервного окончания. Базальная мембрана нейролеммоци-
тов переходит в базальную мембрану мышечного волокна — сарко-
лемму. Терминальные веточки аксона вдавливаются в мышечное
волокно, прогибая его плазмолемму. Однако аксолемма (оболочка
аксона) не приходит в прямой контакт с плазмолеммой мышечного
волокна, так как щель между ними заполнена богатым гликопроте-
идами аморфным веществом, продолжающимся в базальную мем-
брану. Терминаль аксона представляет собой пресинаптический
полюс, а участок мышечного волокна, с которым она контактиру-
ет, — постсинаптический. Щель между ними является синаптичес-
кой щелью. Терминали содержат прозрачные синаптические
99
пузырьки, заполненные ацетилхолином. Часть мышечного волокна
под терминалью богата митохондриями, но лишена миофибрилл.
Постсинаптическая мембрана образует микроскладки (см. рис. 35,
Б).
Рецепторные нервные окончания (рецепто-
ры) сформированы концевыми разветвлениями дендритов чув-
ствительных нейронов. По функции различают экстерорецепторы
и интерорецепторы. К экстерорецепторам, воспринимающим раз-
дражение извне, относятся зрительные, слуховые, вкусовые, обоня-
тельные, тактильные, температурные и болевые рецепторы. Инте-
рорецепторы воспринимают сигналы о состоянии самого организма
и подразделяются на висцерорецепторы (рецепторы внутренних
органов), вестибулорецепторы и проприорецепторы (рецепторы
двигательного аппарата). По морфологическим признакам рецеп-
торы делят на свободные и несвободные. Последние подразделя-
ются на неинкапсулированные и инкапсулированные (рис. 36). Сво-
бодные окончания состоят только из терминальных ветвлений чув-
ствительного нервного волокна. Несвободные неинкапсулирован-
ные окончания связаны со скоплениями глиоцитов. Несвободные
инкапсулированные окончания, помимо терминалей нервного
волокна и глиоцитов, имеют еще соединительнотканную капсулу. К
инкапсулированным окончаниям относятся, например, пластинча-
тые тельца (тельца Фатера — Пачини). Миелиновое волокно
подходит к тельцу и теряет миелин, но сохраняет нейролеммоциты,
которые формируют внутреннюю колбу. Нейролеммоциты и их
отростки во внутренней колбе образуют сложный лабиринт, в кото-
ром находится жидкость. В центре внутренней колбы проходит
аксон, заканчивающийся утолщением. Кнаружи от внутренней
колбы находится капсула, состоящая из концентрически располо-
женных пластинок, построенных из фиброцитов и коллагеновых
фибрилл. Любое изменение давления передается на жидкость между
пластинками капсулы и затем на внутреннюю колбу и осевой
цилиндр. Пластинчатые тельца воспринимают давление. Они встре-
чаются не только под кожей, но и в области артериовенозных ана-
стомозов и во внутренних органах, таких, как поджелудочная же-
леза.
К инкапсулированным чувствительным нервным окончаниям
относятся также нервно-мышечные и нервно-сухожильные вере-
тена (см. рис. 36, Г, Ж). По функции они относятся к проприоцеп-
тивным рецепторам. Нервно-мышечные веретена реагируют на
изменение длины мышечных волокон, нервно-сухожильные вере-
тена — на напряжение сухожилия при сокращении мышц. Нервно-
мышечное веретено состоит из нескольких тонких и коротких
поперечнополосатых мышечных волокон, заключенных в растяжи-
мую капсулу, — интрафузальных волокон. Остальные волокна
мышцы лежат за пределами капсулы и называются экстрафу-
залъными. Различают интрафузальные волокна с ядерной сумкой и
волокна с ядерной цепочкой. Волокна с ядерной сумкой в расширен-
ию
Рис. 36. Строение чувствительных нервных окончаний (схема).
А — свободные нервные окончания (боль); Б — тельце Мейсснера (прикосновение); В — колба
Краузе (холод); Г — пластинчатое тельце Фатера — Пачини (давление); Д — тельце Руффини (теп-
ло): 1 — нервные терминали; 2 — глиоциты; 3 — соединительнотканная капсула; Е — нервно-
мышечное веретено: 1 — наружная капсула (продолжение периневрия); 2 — внутренняя капсула;
3 — периневрий; 4 — волокно с ядерной цепью; 5 — волокно с ядерной сумкой; 6 — коллагеновые
фибриллы; 7 — гроздьевидное чувствительное окончание; 8 — двигательное нервно-мышечное
окончание; 9 — кольцеспиральное чувствительное окончание; 10 — экстрафузальное мышечное
волокно; 11 — эндомизий; 12 — афферентные нервные волокна; 13 — двигательные нервные волок-
на; Ж — нервно-сухожильное веретено (сухожильный орган): 1 — трехслойная капсула; 2 — перине-
врий; 3 — периневральный эпителий, продолжением которого служит внутренний листок капсулы;
4 — коллагеновые фибриллы; 5 — волокна сухожилия, в которые сливаются все волокна капсулы;
6 — внешние волокна сухожилия; 7 — волокна сухожилия внутри веретена; 8 — мышечные волок-
на; 9 — миелиновые нервные волокна; 10 — утолщения терминалей аксонов, окружающих коллаге-
новые волокна (по Р. В. Кристичу, 1985).
101
ной центральной части (сумке) содержат скопление ядер. В волок-
нах с ядерной цепочкой ядра расположены друг за другом по всей
рецепторной области волокна. Толстые чувствительные нервные
волокна обвивают рецепторную часть волокон обоих типов, обра-
зуя кольцеспиральные окончания. Более тонкие нервные волокна
формируют на волокнах с ядерной цепочкой гроздьевидные оконча-
ния. При растяжении или расслаблении мышцы увеличивается
длина интрафузальных волокон, что и регистрируется кольцеспи-
ральными и гроздьевидными окончаниями, вызывая рефлекторное
сокращение мышцы.
Нервно-сухожильные веретена располагаются в месте соедине-
ния мышцы с сухожилием. Коллагеновые пучки сухожилия, свя-
занные с 10—15 мышечными волокнами, окружены капсулой. К
нервно-сухожильному веретену подходит толстое миелиновое
волокно и ветвится между сухожильными волокнами, заканчиваясь
утолщениями. При расслабленной мышце коллагеновые пучки ее
сухожилия лежат более рыхло. При сокращении они располагаются
плотно и сдавливают утолщения нервных терминалей. Возникает
рефлекс, предотвращающий перерастяжение мышцы.
Контрольные вопросы
1. Из каких основных компонентов состоит нервная ткань?
2. Каковы функции нейронов?
3. Какие отростки нейронов Вам известны? Расскажите о морфологической и
функциональной классификациях нейронов.
4. Что представляют собой хроматофильная субстанция и нейрофибриллы?
5. Дайте классификацию нейроглиоцитов. Расскажите об особенностях их функ-
ции.
6. Что такое нервное волокно? Какие виды нервных волокон существуют и чем
они отличаются друг от друга?
7. Каков механизм образования миелинового слоя?
8. Что представляют собой узловой перехват и насечка миелина?
9. Что такое межнейрональные синапсы? Расскажите об их морфологии и функ-
ции.
10. Расскажите о строении моторных нервных окончаний.
11. Как подразделяются рецепторы по их морфологии и функции? В чем заклю-
чаются особенности строения различных групп рецепторов?
12. Каково строение и функциональное значение пластинчатых телец?
13. Расскажите о строении и функции нервно-мышечных веретен.
14. Что представляют собой нервно-сухожильные веретена?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕРВНОЙ ТКАНИ
Для исследования нервной ткани чаще всего используются
методы выявления хроматофильной субстанции, импрегнация сере-
бром и суправитальное окрашивание метиленовым синим. Для фик-
сации нервной ткани обычно применяют 4% (разведение 1:10) нейт-
ральный формальдегид.
Окрашивание хроматофильной субстанции по методу Ниссли в
модификации Майера.
Приготовление раствора: 2,0 тионина и 1,0 г борной
102
кислоты растворяют в 1000 мл дистиллированной воды, затем при-
бавляют несколько кристаллов тимола. Перед употреблением рас-
твор фильтруют.
Методика окрашивания: 1) расправленные парафи-
новые срезы без наклейки на предметное стекло и без депарафини-
рования переносят в раствор тионина на 24 ч, при этом срезы
должны плавать на поверхности красителя; 2) срезы вылавливают
на предметное стекло, затем высушивают в термостате при 37° С.
Депарафинируют срезы и заключают в канадский бальзам.
Результат: ядрышко и хроматофильная субстанция цито-
плазмы сине-фиолетового цвета.
Импрегнация нейрофибрилл серебром по Бильшовскому — Грос
в модификации Лаврентьева. Этим методом выявляются клетки
нервных ганглиев, нервные волокна и нервные окончания.
Приготовление растворов. 1. 20% раствор нитрата
серебра готовят из кристаллического серебра на бидистиллирован-
ной (дважды дистиллированной) воде. Раствор может быть приго-
товлен заранее и храниться в темном месте. Потемневший раствор
не годен к употреблению.
2. Аммиачное серебро готовят перед употреблением. Для этого в
чашечку (часовое стекло) наливают 5 мл 20% раствора нитрата
серебра, добавляют по каплям 25% раствор аммиака при постоян-
ном помешивании. Раствор аммиака добавляют до тех пор, пока
образовавшийся вначале осадок не растворится.
3. Аммиачная вода готовится путем добавления 1 части аммиака
к 2 частям дистиллированной воды.
4. 20% раствор кислого формалина готовят на водопроводной
воде.
5. Раствор хлорида золота получают, добавляя 1—2 капли 1%
раствора хлорного золота к 1 мл дистиллированной воды.
Методика импрегнации: 1)из фиксированного в нейт-
ральном формалине материала приготавливают в криостате замо-
роженные срезы толщиной 12—15 мкм и помещают в дистиллиро-
ванную воду; 2) срезы стеклянной палочкой с загнутым концом (ме-
таллические использовать нельзя) переносят из дистиллированной
воды в 20% раствор нитрата серебра на 2—30 мин и более (время
устанавливают для каждого данного объекта опытным путем); 3)
проводят срезы через 3—4 порции 20% раствора кислого формалина
до исчезновения помутнения; 4) прикоснувшись срезом (не снимая
его со стеклянной палочки) к фильтровальной бумаге, удаляют
лишнюю жидкость и переносят срезы в раствор аммиачного сере-
бра. Пользуясь малым увеличением микроскопа, непосредственно
на часовом стекле наблюдают, как в срезах, погруженных в аммиач-
ное серебро, выявляются нервные элементы; 5) переносят срезы в
аммиачную воду на 10—15 мин; 6) промывают срезы в нескольких
порциях дистиллированной воды до исчезновения запаха аммиака
(до нескольких часов); 7) далее следуют обезвоживание в спиртах,
помещение в ксилол, заключение в бальзам. Нервные элементы при
103
этом имеют темно-коричневый или черный цвет, окружающие
ткани — желтый или золотисто-коричневый. При необходимости
убрать фон срезы после промывки в дистиллированной воде поме-
щают в раствор хлорного золота до тех пор, пока они не приобретут
серый цвет. Затем их переносят в 5% раствор гипосульфита и про-
мывают в нескольких порциях дистиллированной воды. Нейрофи-
бриллы в результате становятся черными, а фон — прозрачным.
При импрегнации серебром лабораторная посуда должна быть
абсолютно чистой. Если фон импрегнируется слишком сильно,
необходимо добавить 1—2 капли аммиака в аммиачное серебро, а в
том случае, если срезы в аммиачном серебре быстро темнеют, сле-
дует уменьшить продолжительность обработки срезов 20% форма-
лином.
Суправитальное окрашивание метиленовым синим. Этот метод
применяется для окрашивания нервных волокон и нервных оконча-
ний, а также нервных ганглиев.
Приготовление растворов. 1. Раствор Рингера —
Локка. Для тканей млекопитающих используют раствор следу-
ющего состава: хлорид натрия (NaCl) — 6 г, хлорид калия (КС1) —
0,25 г, хлорид кальция (СаС12) — 0,25 г, бикарбонат натрия (Na2CO3)
— 0,25 г, глюкоза — 1,0 г, дистиллированная вода — до 1000 мл.
2. 1% раствор метиленового синего. 1 г химически чистого мети-
ленового синего растворяют в 100 мл раствора Рингера — Локка.
Раствор может храниться.
3. Фиксирующий раствор молибдата аммония. Непосредственно
перед употреблением 5—7 г молибдата аммония растворяют в
100 мл дистиллированной воды. Раствор фильтруют.
Методика окрашивания. Введение раствора может
осуществляться различными способами: 1) инъекцией в кровяное
русло; 2) введением раствора в полость тела (в плевральную или
брюшную); 3) инъекцией красящего раствора в соединительную
ткань исследуемого органа и 4) помещением кусочка ткани непо-
средственно в раствор красителя. В зависимости от исследуемого
объекта 1% раствор метиленового синего перед употреблением раз-
водят в 2, 4, 6, 8 или 16 раз. Оптимальную концентрацию красителя
для данного объекта следует найти эмпирически (на основе соб-
ственного опыта).
При проведении окрашивания путем инъекции красителя в кро-
вяное русло предварительно раствором Рингера — Локка тщательно
вымывают из сосудов кровь. Для этого подогретый до 37° С раствор
вводят через канюлю либо в аорту (у мелких животных), либо непо-
средственно в артерию органа. 0,25—0,125% раствор метиленового
синего, подогретый до 37° С, вводят в сосуд вплоть до появления в
поверхностных частях органа микроскопически выявляемой
окраски нервных элементов. Обычно инъекция продолжается 30—
40 мин. Затем, если объект плотный, маленькие кусочки органа
помещают для докраски в чашку Петри, на дне которой находится
фильтровальная бумага, смоченная 0,125% раствором метилено-
104
вого синего, и наносят на поверхность объекта по каплям раствор
красителя. Ход окрашивания контролируют при малом увеличении
микроскопа, зажав небольшой кусочек органа между двумя пред-
метными стеклами.
Окрашивание погружением объекта в краситель производится
так же, как докрашивание, описанное выше. Метод погружения в
краситель используют для окрашивания тонких объектов, например
стенок полых органов.
Фиксация объекта производится немедленно после окрашивания
в растворе молибдата аммония, охлажденного до 1—3° С. Фиксация
проводится в холодильнике в течение 2—5 ч. Затем следует про-
мывка в дистиллированной воде в течение 1—2 ч, причем воду сме-
няют несколько раз.
Перед заключением в бальзам пленочные препараты проводят
через 96% и 100% спирты и ксилол. При необходимости пригото-
вить срезы материал после окрашивания заливают в целлоидин.
Как пленочные препараты, так и срезы можно докрасить каким-
либо ядерным красителем, например квасцовым кармином.
III. ЧАСТНАЯ ГИСТОЛОГИЯ
Глава 11
НЕРВНАЯ СИСТЕМА
Анатомически нервную систему делят на центральную
(головной и спинной мозг) и периферическую (перифери-
ческие нервные узлы, стволы и окончания). По функции нервную
систему подразделяют на вегетативную, иннервирующую
внутренние органы, сосуды и железы, и соматическую,
иннервирующую все остальные части тела.
ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА
Периферические нервы (нервные стволы). Периферические
нервы состоят из миелиновых и безмиелиновых нервных волокон
или из тех и других. Каждое нервное волокно окружено тонкой про -
слойкой соединительной ткани — эндоневрием. Обычно перифери-
ческий нерв состоит из нескольких пучков нервных волокон.
Каждый пучок окружен периневрием. С поверхности весь нервный
ствол покрыт эпиневрием, толстые коллагеновые пучки которого
расположены продольно и слегка извилисты, что обеспечивает
нерву некоторую эластичность. Прослойки соединительной ткани,
несущие кровеносные сосуды, отходят от периневрия и проникают
между пучками нервных волокон, покрытыми периневральным эпи-
телием. В эндоневрии встречаются кровеносные капилляры.
Нервные узлы (нервные ганглии). Нервные узлы представляют
собой скопления нейронов вне центральной нервной системы.
Нервные узлы бывают чувствительными и вегета-
тивными. Примером чувствительного нервного узла является
спинномозговой узел. Спинномозговой узел состоит из псевдоунипо-
лярных нейронов, дендриты которых образуют рецепторы в тканях,
а нейриты в составе заднего корешка идут в спинной мозг. Псевдо-
униполярные нейроны окружены мантийными глиоцитами (глио-
цитами ганглия). В узле проходят миелиновые нервные волокна с
входящими в их состав нейролеммоцитами.
Вегетативные нервные узлы могут быть симпатическими и
парасимпатическими. Первые обычно располагаются вне органа,
вторые в стенке органа (интрамурально). Нейроны вегетативных
нервных узлов мультиполярные. Кроме нейронов, в узлах присут-
ствуют глиоциты, миелиновые и безмиелиновые нервные волокна.
Любой нервный узел окружен соединительнотканной капсулой, от
которой в паренхиму узла проникают тонкие прослойки соедини-
тельной ткани с сосудами.
106
ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА
Спинной мозг. Состоит из серого вещества, расположенного
центрально, и окружающего его белого вещества. Серое
вещество представлено расположенными группами (ядрами)
мультиполярных нейронов, глиоцитов, безмиелиновых и тонких
миелиновых нервных волокон. Ядрами называют скопления в цент-
ральной нервной системе нейронов, имеющих общую морфологию
и функцию. Серое вещество на срезе спинного мозга имеет форму
бабочки. Его выступы называются рогами. Различают передние,
задние и боковые рога. Нейроны ядер передних рогов — двигатель-
ные. Их нейриты формируют двигательные нервные окончания в
скелетных мышцах. Нейроны ядер задних рогов ассоциативные.
Они передают импульс от чувствительного или другого ассоциатив-
ного нейрона двигательному нейрону переднего рога или в головной
мозг. Вегетативное ядро бокового рога в грудном и поясничном
отделах спинного мозга является симпатическим, в крестцовом —
парасимпатическим. Белое вещество не содержит тел нейронов и
состоит преимущественно из миелиновых волокон.
Головной мозг. Состоит из серого и белого вещества. Большая
часть серого вещества расположена на периферии большого мозга и
мозжечка, образуя их кору. Меньшая часть образует ядра ствола
мозга. В стволе мозга различают ядра черепных нервов и переклю-
чательные ядра. Все ядра ствола мозга состоят из мультиполярных
нейронов. Белое вещество ствола мозга имеет такое же строение,
как в спинном мозге.
Мозжечок — центральный орган равновесия и координации дви-
жений. Серое вещество формирует его кору и центральные ядра. На
поверхности мозжечка много извилин и бороздок, значительно уве-
личивающих его площадь. В центре каждой извилины имеется про-
слойка белого вещества, покрытого с поверхности корой. Кора моз-
жечка содержит три слоя: поверхностный — молекулярный, сред-
ний — ганглионарный и внутренний — зернистый. Ганглионарный
слой состоит из грушевидных нейронов, располагающихся в один
ряд. Дендриты грушевидных нейронов направляются к поверхности
в молекулярный слой (рис. 37, А, Б).
В молекулярном слое присутствуют два типа нейронов: корзин-
чатые и звездчатые. Корзинчатые нейроны располагаются в ниж-
ней трети молекулярного слоя. Их нейриты идут над телами груше-
видных клеток поперек извилины и отдают веточки, формирующие
на телах грушевидных нейронов сплетения — корзинки нервных,
волокон. Отсюда и произошло название нейронов. Звездчатые ней-
роны лежат выше корзинчатых и бывают двух типов: мелкие и
крупные. Мелкие звездчатые нейроны имеют тонкие дендриты и
слаборазветвленные нейриты, образующие синапсы на дендритах
грушевидных нейронов. Нейриты крупных звездчатых нейронов
могут достигать тел грушевидных клеток и входить в состав корзи-
нок нервных волокон.
107
Рис. 37. Строение коры мозжечка. Импрегнация серебром.
А — малое увеличение; Б — большое увеличение; 1 — извилина мозжечка; 2 — кора мозжечка;
3 — белое вещество; 4 — молекулярный слой; 5 — грушевидные нейроны ганглионарного слоя; 6 —
зернистый слой; 7 — звездчатый нейрон; 8 — корзинчатый нейрон; 9 — дендрит грушевидного ней-
рона; 10 — сплетение нервных волокон («корзинка») на теле грушевидного нейрона; 11 — клетки-
зерна.
Большинство нейронов зернистого слоя составляют клетки-зер-
на. Это мелкие нейроны, дендриты которых своими концевыми
ветвлениями вступают в контакт с афферентными (моховидными)
волокнами. Нейриты клеток-зерен идут в молекулярный слой и в
нем Т-образно делятся на две ветви, направляющиеся параллельно
поверхности мозжечка вдоль извилины. Они передают импульс
дендритам большого числа грушевидных клеток, а также звездча-
тых и корзинчатых клеток. Вторым типом нейронов зернистого
слоя являются большие звездчатые нейроны (клетки Гольджи).
Они образуют тормозные синапсы на концевых ветвлениях дендри-
тов клеток-зерен и могут блокировать импульсы, поступающие по
маховидным волокнам на клетки-зерна. К тормозящей
системе мозжечка, кроме больших звездчатых нейронов
зернистого слоя, относятся звездчатые и корзинчатые нейроны
молекулярного слоя, формирующие тормозные синапсы непосред-
ственно на грушевидных нейронах.
Афферентные волокна, поступающие в кору мозжечка, пред-
ставлены моховидными и лазящими нервными волокнами. В отли-
чие от моховидных волокон, которые, как было сказано выше,
передают возбуждающий импульс на грушевидные нейроны с
помощью клеток-зерен, лазящие волокна стелются по дендритам
грушевидных клеток и передают импульс непосредственно на них.
Кора большого мозга. Координирует все условные рефлексы и
обеспечивает психическую и произвольную деятельность. Различ-
ные участки коры, отличающиеся друг от друга по строению и
функциональному значению, называются полями. Поля нерезко
отграничены друг от друга. Особенностью строения коры большого
мозга, как и коры мозжечка, является расположение морфологи-
108
Рис. 38. Кора полушарий большого моз-
га. Импрегнация серебром.
1 — молекулярная пластинка; 2 — наружная
зернистая пластинка; 3 — пирамидальная пла-
стинка; 4 — внутренняя зернистая пластинка;
5 — ганглионарная пластинка; 6 — пластинка
мультиформных клеток; 7 — белое вещество
(по В. Г. Елисееву и др., 1970).
чески сходных нейронов слоями
или пластинками (рис. 38). Мульти-
полярные нейроны коры разно-
образны по форме: пирамидные,
звездчатые, веретеновидные, гори-
зонтальные и др. Наиболее харак-
терны для коры большого мозга
пирамидные нейроны. Они имеют
вытянутое треугольное тело, вер-
шина которого обращена к поверх-
ности коры. От вершины и боко-
вых поверхностей тела пирамид-
ного нейрона отходят дендриты, а
от основания — нейрит. Пирамид-
ные нейроны различных пластинок
коры отличаются по размеру и
функции. Нейриты мелких нейро-
нов ветвятся в пределах коры,
крупных — выходят в белое веще-
ство. Нейриты гигантских пирамид
двигательной зоны (клеток Беца)
образуют пирамидные пути спин-
ного мозга. Число слоев или пла-
стинок в разных зонах коры раз-
лично, например в двигательной зоне их 6: молекулярный, наруж-
ный зернистый, пирамидный, внутренний зернистый, ганглионар-
ный, слой полиморфных клеток. Возбуждающее влияние на пира-
мидные нейроны оказывают специфические афферентные волокна
и шипиковые звездчатые нейроны.
Вегетативная нервная система. Включает центральные (ядра
серого вещества головного и спинного мозга) и периферические (не-
рвные стволы, узлы и сплетения) отделы. Строение нервных ство-
лов и узлов описано выше.
Контрольные вопросы
1. Каково строение периферического нерва?
2. Что такое нервный узел?
3. Каковы морфофункциональные особенности нейронов и глиоцитов спинно-
мозговых узлов?
109
4. Куда направляются дендриты и нейриты псевдоуниполярных нейронов спинно-
мозговых узлов?
5. Из каких морфологических типов нейронов состоят вегетативные нервные
узлы?
6. Что такое серое вещество мозга?
7. Что собой представляют ядра в центральной нервной системе?
8. Какие рога видны на поперечном срезе спинного мозга? Какие ядра (по функ-
ции) они содержат?
9. Из каких слоев состоит кора мозжечка?
10. Какие нейроны встречаются в молекулярном слое коры мозжечка? Какова их
функция?
И. Опишите строение грушевидных нейронов мозжечка. Какой слой коры они
образуют?
12. Из каких нейронов состоит зернистый слой коры мозжечка? Каково их функ-
циональное значение?
13. Какой нейрон наиболее характерен для коры большого мозга?
14. Перечислите слои (пластинки) двигательной зоны коры.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Большинство методов описано в главе 10.
Выявление глиальных структур при помощи окрашивания гема-
токсилином по Маллори.
Приготовление растворов. 1. Раствор фосфорно-
вольфрамового гематоксилина. 0,1 г гематоксилина растворяют при
нагревании в 80 мл дистиллированной воды. После охлаждения при-
бавляют 20 мл 10% раствора фосфорно-вольфрамовой кислоты, и
после ее растворения вносят для ускорения окисления 0,2 мл пере-
киси водорода.
2. Жидкость Ценкера. К жидкости Мюллера (2,5 г бихромата
калия, 1,0 г сульфата натрия, 100 мл дистиллированной воды) добав-
ляют 5,0 г сулемы и непосредственно перед употреблением 5,0 мл
ледяной уксусной кислоты.
Следует также приготовить 0,25% раствор перманганата калия и
5% раствор щавелевой кислоты.
Методика окрашивания. Метод удается лишь при
правильной фиксации. Кусочки ткани толщиной 2—4 мм фикси-
руют в жидкости Ценкера 24 ч. После 24-часовой промывки в про-
точной воде заливают в парафин. Депарафинированные срезы
помещают на 5—10 мин в 0,25% раствор перманганата калия и затем
после промывки в воде на 10—20 мин в 5% раствор щавелевой
кислоты. После тщательной промывки в дистиллированной воде
срезы окрашивают в течение 12—24 ч в фосфорно-вольфрамовом
гематоксилине, быстро промывают в воде, быстро обезвоживают и
заключают в бальзам.
Результат: волокна нейроглии синие, нервные волокна
розовые, соединительная ткань коричневато-красная.
110
Г л а в а 12
ОРГАНЫ ЧУВСТВ
Органы чувств обеспечивают связь организма с внешним миром,
воспринимая поступающие импульсы — звуковые, световые, вкусо-
вые, обонятельные, осязательные. Восприятие, проведение и пере-
работка воспринятых импульсов обеспечивают сложные системы,
названные великим русским физиологом И. П. Павловым анализа-
торами. В состав анализаторов входят три части — периферическая,
где осуществляется восприятие (рецепция) стимула, промежуточная
(проводящие пути), по которой передаются импульсы, и централь-
ная (участок коры больших полушарий), где происходит анализ вос-
принятого ощущения.
Органы чувств являются периферическими частями анализато-
ров— зрительного, слухового, обонятельного, вкусового, кожного.
Классификация органов чувств основывается на их чисто генети-
ческих и морфофункциональных особенностях. Различают три
основные группы органов чувств: 1) развивающиеся из нервной пла-
стинки и имеющие в своем составе специализированные нервные
клетки — нейросенсорные клетки, первично воспринимающие раз-
дражение (орган зрения, орган обоняния), 2) развивающиеся из
утолщений эктодермы (плакод) и имеющие в качестве первично
воспринимающих раздражение специализированные эпителиальные
клетки — сенсорные эпителиоциты (орган слуха и равновесия,
орган вкуса), 3) рецепторные тельца й образования (неинкапсулиро-
ванные и инкапсулированные) — органы осязания и мышечно-кине-
тической чувствительности.
ОРГАН ЗРЕНИЯ
Глаз — это периферический отдел зрительного анализатора.
Схема расположения частей зрительного анализатора и строение
глаза представлены на рис. 39. Глаз состоит из: 1) диоптрического
(проводящего и преломляющего свет) аппарата, который включает
прозрачные среды — роговицу, хрусталик, стекловидное тело и
жидкость передней и задней камер; 2) аппарата аккомодации и адап-
тации (способствующего регуляции Поступления и концентрации
пучка света в зависимости от интенсивности освещения и отдаленно-
сти рассматриваемого предмета), в который входят цилиарное тело
и радужка; 3) светочувствительной части — сетчатой оболочки; 4)
вспомогательных частей (мышцы глаза, веки, конъюнктива, слез-
ная железа).
Глаз имеет три оболочки: наружную — склеру (спереди перехо-
дит в роговицу), среднюю — сосудистую и внутреннюю — сетча-
тую.
Основной световоспринимающей частью глаза является сет-
чатая оболочка. Она развивается из мозга и построена из
111
1
Рис. 39. Схема строения глаза.
1 — роговица; 2 — склера; 3 — сосудистая оболочка; 4 — сетчатая оболочка; 5 — радужка; 6 — хру-
сталик; 7 — цилиарное тело; 8 — стекловидное тело; 9 — передняя камера глаза; 10 — задняя
камера глаза.
нервной ткани, включающей нервные и глиальные клетки.
Нервные клетки представлены тремя основными типами нейронов,
соединенных в цепочку и образующих слои сетчатки: 1) биполяр-
ными фоторецепторными — палочковыми нейросенсорными и кол-
бочковыми нейросенсорными; 2) биполярными ассоциативными; 3)
мулыпиполярными ассоциативными. Кроме того, имеются тормоз-
ные нейроны, осуществляющие связь между основными нейронами
(горизонтальные и амакриновые) и обеспечивающие регуляцию
проведения импульса. Глиальные элементы представлены в сет-
чатке радиальными глиоцитами (волокна Мюллера), которые
выполняют опорную функцию и формируют пограничные слои
(мембраны) — внутренний и наружный.
Фоторецепторные нейроны являются основными световоспри-
нимающими клетками, среди которых большинство (около 130 млн)
составляют палочковые нейросенсорные клетки, воспринимающие
интенсивность света, и колбочковые нейросенсорные клетки, вос-
принимающие цвет (около 6—7 млн). Оба типа фоторецепторных
биполярных нейронов имеют тело, где расположены ядро и два
отростка — специализированный дендрит и аксон. Дендриты имеют
сложное строение и состоят из внутреннего сегмента (белоксинтези-
рующая и энергетическая часть), где расположены органеллы, и
наружного сегмента, имеющего форму либо цилиндра (палочка),
либо колбы (колбочка) (рис. 40). Именно наружные части дендри-
тов — палочки и колбочки — ответственны за восприятие световых
импульсов.
Палочки состоят из замкнутых дисков толщиной 140 нм, образо-
ванных сдвоенными мембранами цитолеммы реснички, отходящей
112
Рис. 40. Строение сетчатой оболочки задней стенки глаза (схема).
А — микроскопическое строение: I — склера; II — сосудистая оболочка; III — сетчатая оболочка;
1 — пигментный эпителий; 2 — фоторецепторные нейроны; 3 — биполярные ассоциативные нейро-
ны; 4 — мультиполярные (ганглионарные) нейроны; 5 — горизонтальный нейрон; 6 — амакрино-
вый нейрон; 7 — зрительный нерв; Б — ультрамикроскопическое строение палочковых и колбочко-
вых нейросенсорных клеток: а — колбочковые нейросенсорные клетки; б — палочковые нейросен-
сорные клетки; 8 — палочка; 9 — колбочка; 10 — наружный сегмент с дисками; 11 — внутренний
сегмент; 12 — ядро; 13 — скопление митохондрий; 14 — синаптическая зона; 15 — отростки пиг-
ментных клеток.
от базального тельца внутренней части дендрита. Количество дис-
ков в каждой палочке может достигать 1000. В мембранах дисков
находится зрительный пигмент — родопсин, состоящий из белка
(опсин) и альдегида витамина А (ретинал).
Один фотон света вызывает распад одной молекулы родопсина,
приводящий к возбуждению световоспринимающей клетки и гене-
рации нервного импульса. Далее импульс через аксон передается на
дендрит 2-го (биполярного ассоциативного) нейрона, а от него через
аксон на дендриты 3-го мультиполяркого нейрона, аксоны которого
участвуют в формировании зрительного нерва. Снижение функции
палочек приводит к нарушениям зрения, особенно в сумерках, в тем-
ноте. Это наблюдается особенно часто при А-авитаминозах, т. е.
когда недостаток витамина А приводит к нарушениям образования
родопсина.
Колбочки также состоят из мембранных дисков, но в отличие от
палочек они не замкнутые, а в мембранах содержится другой пиг-
113
Рис. 41. Строение органа обоняния в световом (А) и электронном (Б) микроскопах
(схема).
I — обонятельный эпителий; II — собственная пластинка слизистой оболочки; 1 — обонятельные
клетки; 2 — периферические отростки (дендриты); 3 — обонятельные булавы с обонятельными
ресничками; 4 — центральные отростки (аксоны); 5,6 — обонятельные реснички; 7 — поддержива-
ющие клетки; 8 — базальные клетки; 9 — базальная мембрана; 10 — нервные стволики; 11 — кро-
веносный сосуд; 12 — обонятельная (боуменова) железа.
мент (йодопсин), ответственный за восприятие цвета. Предполага-
ют, что имеется 3 типа колбочек, воспринимающих соответственно
3 основных цвета — красный, зеленый, синий.
Желтое пятно (область центральной ямки) — место наилуч-
шего видения, где все слои сетчатки отсутствуют, кроме палочек и
колбочек. Слепое пятно — место выхода зрительного нерва (распо-
ложено на 4 мм кнутри от желтого пятна), где отсутствует сетчатка,
т. е. невозможно восприятие света.
ОРГАН ОБОНЯНИЯ
Обонятельная область носовой полости (область верхней и сред-
ней носовой раковин и носовой перегородки) — это периферическая
часть обонятельного анализатора.
Орган обоняния представлен так называемым обонятельным
эпителием (рис. 41), состоящим из обонятельных нейросенсорных
114
клеток, поддерживающих эпителиоцитов и базальных эпителиоци-
тов (камбиальных). Обонятельные нейросенсорные клетки — это
специализированные биполярные нейроны, имеющие дендриты,
наружная часть которых имеет форму палочки. Дистальная часть
палочки заканчивается утолщением — обонятельной булавой,
которая снабжена 10—12 подвижными обонятельными ресничками,
воспринимающими действие пахучих веществ. Далее раздражение
передается на всю клетку и через аксон — в обонятельную лукови-
цу. Совокупность аксонов многих обонятельных клеток формирует
пучки обонятельных нитей, которые через отверстия решетчатой
кости направляются в обонятельные луковицы мозга. Для растворе-
ния и действия пахучих веществ важную роль играет слизистый
секрет трубчатоальвеолярных обонятельных желез, выделяемый на
поверхность эпителия, в который погружены обонятельные во-
лоски.
ОРГАН СЛУХА И РАВНОВЕСИЯ
(ПРЕДДВЕРНО-УЛИТКОВЫЙ ОРГАН)
В состав преддверно-улиткового органа входят наружное, сред-
нее и внутреннее ухо. Наружное ухо включает ушную раковину,
наружный слуховой проход, барабанную перепонку; среднее ухо —
барабанную полость, слуховые косточки и слуховую трубу; вну-
треннее ухо — костный и перепончатый лабиринт, в котором нахо-
дятся рецепторные клетки.
Перепончатый лабиринт имеет две части — улитко-
вый лабиринт, где лежит орган слуха, и вестибулярный лабиринт,
включающий сферический мешочек (sacculus), эллиптический
мешочек — маточку (utriculus) и три полукружных канала с расши-
рениями — ампулами, где расположен орган равновесия.
Периферическая часть слухового анализатора —
спиральный орган — расположена в перепончатом канале
улитки (рис. 42). Перепончатый канал улитки имеет три стенки —
верхнюю (вестибулярная мембрана), наружную (сосудистая полос-
ка) и нижнюю (базилярная мембрана). Спиральный орган располо-
жен на нижней стенке — базилярной мембране, состоящей из колла-
геновых волокон, которые тянутся от спиральной костной пла-
стинки до спиральной связки. У основания улитки эти волокна коро-
че, а у ее вершины — длиннее, поэтому при действии звука они резо-
нируют с колебаниями различной частоты. На вершине улитки вос-
принимаются более низкие, а в основании — более высокие частоты
звуковых колебаний.
В эпителиальном спиральном органе имеется два типа клеток —
опорные и чувствительные.
Опорные клетки расположены на базальной мембране и пред-
ставлены клетками-столбами (внутренними и наружными) и
поддерживающими клетками (внутренними и наружными).
Чувствительные клетки — волосковые сенсорные эпителио-
115
Рис. 42. Строение органа слуха (схема).
1 — перепончатый канал улитки; 2 — вестибулярная лестница; 3 — барабанная лестница; 4 — спи-
ральная костная пластинка; 5 — спиральный узел; 6 — спиральный гребешок; 7 — дендриты
нервных клеток; 8 — вестибулярная мембрана; 9 — базилярная мембрана; 10 — спиральная связка;
11 — сосудистая полоска; 12 — покровная пластинка; 13 — наружные волосковые сенсорные клет-
ки; 14 — внутренние волосковые сенсорные клетки; 15 — наружные клетки-столбы; 16 — внутрен-
ние клетки-столбы; 17 — туннель; 18 — наружные опорные клетки; 19 — внутренние опорные
клетки.
циты (внутренние и наружные) расположены на поддерживающих
клетках и снабжены 30—60 слуховыми волосками — стереоцили-
ями, идущими в 3—4 ряда. Внутренние волосковые клетки кувши-
нообразной формы, расположены в один ряд, их число у человека
составляет около 3500. Наружные волосковые клетки располо-
жены в 3 параллельных ряда, их число достигает 12—20 тыс. К база-
льным поверхностям волосковых клеток подходят дендриты
нервных клеток (биполярные нейроны спирального ганглия). Денд-
риты образуют на эпителиоцитах синапсы чашевидной формы.
Аксоны биполярных нейронов формируют слуховой нерв.
При действии звука начинают резонировать коллагеновые
волокна базилярной мембраны, колебания которой обусловливают
соприкосновение волосков чувствительных клеток спирального
органа с покровной пластинкой. Это раздражение волосков пере-
дается на тело клетки, а затем через синапс на дендрит биполярной
нервной клетки спирального ганглия, и далее импульс распростра-
няется на нервные центры.
Периферическая часть анализатора равновесия
представлена пятном сферического мешочка, пятном эллиптичес-
кого мешочка и тремя ампулярными гребешками, расположенными
в перепончатых полукружных каналах (рис. 43, А, Б).
Пятна (макулы) сферического и эллиптического мешочков
являются рецепторами гравитации — земного притяжения, а макула
116
10
inncJtl
ееа е
3
Рис. 43. Строение органа равновесия
(схема). Макула (А), ампулярный гребе-
шок (Б) и детали строения сенсорных и
поддерживающих эпителиоцитов (В).
1 — поддерживающие эпителиоциты; 2 — сен-
сорные эпителиоциты I типа; 3 — сенсорные
эпителиоциты II типа; 4 — базальная мембрана;
5 — стереоцилии; 6 — киноцилия; 7 — студени-
стая отолитовая мембрана; 8 — желатинозный
купол; 9 — нервные волокна; 10 — нервные
окончания.
©.оg е.
©G°0
0 .
< «Sill
сферического мешочка, кроме того, воспринимает и вибрационные
колебания. Они построены из двух видов эпителиоцитов — поддер-
живающих, расположенных на базальной мембране, и волосковых
сенсорных клеток, лежащих на поддерживающих клетках. Вер-
шины волосковых сенсорных (рецепторных) клеток обращены в
полость перепончатого лабиринта, заполненную эндолимфой. По
форме различают два типа рецепторных клеток — грушевидные и
призматические. К их основанию подходят дендриты биполярных
нервных клеток вестибулярного ганглия и образуют синапсы. На
апикальной поверхности клеток расположены чувствительные
волоски: 60—80 неподвижных стереоцилии и одна подвижная —
киноцилия. Поверхность эпителия макул покрыта студенистой ото-
литовой мембраной, в которой находятся кристаллы карбоната
кальция — отолиты или статоконии. Смещение киноцилии в сто-
рону стереоцилий вызывает возбуждение клетки, и импульс через
синапс передается по вестибулярному нерву в нервные центры,
которые регулируют тонус определенных групп мышц.
117
Рис. 44. Строение органа вкуса (схема).
1 — рецепторный вкусовой эпителиоцит; 2 —
поддерживающий эпителиоцит; 3 — базальный
эпителиоцит; 4 — микроворсинки; 5 — вкусовая
ямка, заполненная гликопротеидами; 6 —
нервные окончания; 7 — нервное волокно.
Ампулярные гребешки (кри-
сты) являются рецепторами
угловых ускорений, определя-
ющих положение тела в про-
странстве в 3 взаимно перпенди-
кулярных плоскостях. Они
также состоят из поддержива-
ющих клеток, лежащих на база-
льной мембране, и волосковых
сенсорных клеток, расположен-
ных на поддерживающих клет-
ках. Их строение сходно с опи-
санными выше клетками пятен.
Отличительной особенностью
ампулярных гребешков является
наличие желатинообразного
прозрачного купола, лежащего над апикальными частями рецептор-
ных клеток и достигающего в длину 1 мм. В него погружены
волоски рецепторных клеток. При изменении положения головы и
тела купол при движениях эндолимфы отклоняется, что вызывает
стимуляцию волосковых клеток и передачу импульса по вестибуляр-
ному нерву в нервные центры, регулирующие деятельность соответ-
ствующей группы скелетных мышц и определяющие равновесие и
положение тела в пространстве.
ОРГАН ВКУСА
Периферическая часть вкусового анализатора представлена вку-
совыми почками, расположенными в многослойном плоском эпите-
лии сосочков языка — желобоватых, листовидных и грибовидных.
У детей они имеются в мягком небе и на задней стенке глотки.
Общее число вкусовых почек у человека составляет около 2000, при
этом большая часть их (до 50%) находится в желобоватых сосочках,
находящихся в корне языка. Каждая вкусовая почка на срезе имеет
эллипсоидную форму и состоит из 40—60 клеток трех типов — вку-
совых сенсорных эпителиоцитов, поддерживающих эпителиоцитов,
базальных эпителиоцитов (камбиальные клетки) (рис. 44).
Вкусовые сенсорные эпителиоциты на апикальных концах
имеют длинные микроворсинки, погруженные в электронно-плот-
ное слизеподобное вещество с высоким содержанием гликопроте-
идов, которое служит адсорбентом для вкусовых веществ, вступа-
ющих во взаимодействие с микроворсинками вкусовых сенсорных
118
эпителиоцитов. Микроворсинки от нескольких вкусовых эпителио-
цитов расположены во вкусовой ямке (углубление в эпителии),
которая через отверстие (вкусовая пора) сообщается с поверхно-
стью сосочка языка. Химические вещества компонентов пищи рас-
творяются в слюне и раздражают микроворсинки вкусовых клеток,
далее раздражение передается через синапсы на нервные клетки,
которые несут его в соответствующие нервные центры. На ба-
зальном конце каждого вкусового сенсорного эпителиоцита закан-
чиваются и формируются синапсы — нервные волокна язычного,
языкоглоточного и блуждающего нервов. Показано, что сладкий и
соленый вкус воспринимают грибовидные сосочки кончика языка,
кислый — средняя часть языка, а горький — желобоватые сосочки
корня языка.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение органов чувств как части анализаторов и их классифика-
цию по гистогенетическим и морфофункциональным признакам.
2. Перечислите состав 4 основных функциональных частей глаза и назовите
основные оболочки глаза.
3. Опишите нейронный состав сетчатки и ее основные слои, особенности ультра-
микроскопического строения нейросенсорных клеток сетчатки.
4. Каковы особенности клеточного состава органа обоняния и морфофункцио-
нальная характеристика обонятельных нейросенсорных клеток?
5. Перечислите структурные компоненты наружного, среднего и внутреннего уха
и локализацию рецепторных элементов в органе слуха и равновесия.
6. Каковы особенности микроскопического и ультрамикроскопического строе-
ния волосковых сенсорных эпителиоцитов и поддерживающих клеток спирального
органа, сферического и эллипсоидного мешочков и ампулярных гребешков?
7. Опишите локализацию и клеточный состав вкусовых почек и особенности
строения вкусовых сенсорных эпителиоцитов.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЛАЗА
Фиксацию целого глазного яблока лучше осуществлять путем
инъекции фиксирующей жидкости в кровяное русло. Раствором
Рингера через сонную артерию из сосудов вымывают кровь, затем
вводят фиксирующую жидкость (Буэна, Карнуа — см. главу 21). У
более крупных животных энуклеируют глазное яблоко, освобо-
ждают его от мышц и жировой ткани и помещают на толстый слой
ваты в фиксатор. Если нет необходимости сохранять стекловидное
тело, можно, кроме того, ввести фиксатор в глазное яблоко с
помощью шприца в таком количестве, чтобы стенка глазного
яблока туго надулась. Игла должна быть тонкой и острой. Вводить
ее надо буравящим движением косо через склеру.
При фиксации по Вергёффу используют следующую смесь: фор-
малина 10 мл, 96% спирта 48 мл, пикриновой кислоты 1 г, воды 36
мл. Глаз оставляют в жидкости на 48 ч, затем переносят прямо в
70% спирт. Проводят заливку в целлоидин (см. главу 21).
Для обзорных препаратов глаз лучше заливать в целлоидин.
119
Перед помещением в целлоидин глазное яблоко нужно вскрыть,
вырезав в 2—3 местах небольшие сегменты.
Окрашивание целлоидиновых срезов глаза железным гематокси-
лин-пикрофуксином по Ганзену.
Приготовление растворов. 1. Железный триоксиге-
матеин по Ганзену. Раствор а: в 150 мл дистиллированной воды при
легком нагревании добавляют 10 г фиолетовых кристаллов желез-
ных квасцов и 1,4 г сульфата аммония. Раствор б: 1,6 г гематокси-
лина растворяют при нагревании в 75 мл дистиллированной воды.
После охлаждения обоих растворов раствор а при постоянном поме-
шивании вливают в раствор б (не наоборот!). Смесь делается сна-
чала коричневой, затем синей и, наконец, темно-фиолетовой. Смесь
кипятят 30—60 с (не более!), осторожно помешивая, чтобы не слиш-
ком усилить окисление воздухом. Готовый раствор должен иметь
темно-коричневый цвет. Смесь фильтруют в бутылку темного сте-
кла, размер которой подбирают таким образом, чтобы она целиком
была заполнена, и хорошо закрывают.
2. Основной раствор пикрофуксина. К 1000 мл насыщенного при
комнатной температуре раствора пикриновой кислоты прибавляют
50 мл (можно 75 мл) 2% водного раствора кислого фуксина. Раствор
может храниться неограниченно долго.
3. Подкисленный пикрофуксин. На 60 мл основного раствора
прибавляют 7 капель 2% уксусной кислоты.
Методика окрашивания: 1) ядра окрашивают желез-
ным триоксигематоксилином 3 мин; 2) ополаскивают дистиллиро-
ванной водой, промывают в водопроводной воде 10 мин, вновь опо-
ласкивают дистиллированной водой; 3) помещают на 5 мин в подки-
сленный пикрофуксин, переносят на 2—4 с (не дольше!) в раствор,
содержащий 60 мл дистиллированной воды и 2,5 мл подкисленного
раствора пикрофуксина; 4) обсушивают фильтровальной бумагой,
обезвоживают в спиртах, просветляют в ксилоле, заключают в
бальзам.
Результат: ядра черные, коллагеновая соединительная
ткань красная.
Окрашивание квасцовым кармином — светлым зеленым.
Приготовление растворов. 1. Квасцовый кармин.
1 г кармина и 4 г калийных квасцов растворяют в 100 мл воды, осто-
рожно кипятят 20 мин, дают остыть и фильтруют. К раствору добав-
ляют кристаллик тимола.
2. Светлый зеленый — 1% раствор светлого зеленого на 96%
спирте или водный раствор.
Методика окрашивания: 1) из дистиллированной
воды срезы помещают в квасцовый кармин на 2—24 ч. Перекраши-
вания обычно не наступает, но в случае необходимости дифферен-
цируют 70% подкисленным спиртом; 2) докрашивают светлым зеле-
ным. В случае перекрашивания светлым зеленым лишнюю краску
отмывают в воде; 3) обезвоживают, просветляют в ксилоле, заклю-
чают в бальзам.
120
Кроме двух описанных методов окрашивания, подходящих для
целлоидиновых срезов, так как они мало прокрашивают целлоидин,
можно добавить еще метод окрашивания гематоксилин-эозином
(см. главу 21).
Глава 13
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
К сердечно-сосудистой системе относятся кровеносные и лимфа-
тические сосуды и сердце. Сердечно-сосудистая система обеспечи-
вает транспортировку крови и с ней питательных веществ, газов,
биологически активных веществ (в частности, гормонов), продук-
тов обмена веществ.
КРОВЕНОСНЫЕ И ЛИМФАТИЧЕСКИЕ СОСУДЫ
Кровеносные сосуды. Подразделяются на артерии, артериолы,
капилляры, венулы, вены, артериовенозные анастомозы и развива-
ются из мезенхимы зародыша.
Строение сосудистой стенки зависит от условий тока крови в дан-
ном сосуде (скорость кровотока, давление крови, удаленность арте-
рии от сердца, локализация вены) и функции сосуда. Самые круп-
ные сосуды выполняют в основном функцию проведения крови.
Артерии мышечного типа, помимо транспортировки крови, выпол-
няют функции регуляции притока крови к органу или ткани. Капил-
ляры и посткапиллярные венулы обеспечивают обмен веществ
между кровью в просвете сосудов и тканями и, следовательно,
имеют тонкую стенку и очень простое строение.
Приводим общий план строения стенки сосуда на примере арте-
рии мышечного типа (рис. 45, А,Б).
I. Внутренняя оболочка, состоящая из следующих компонентов:
а) эндотелия, б) субэндотелиального (подэндотелиального) слоя и в)
внутренней эластической мембраны, представленной в артериях
мышечного типа. II. Средняя оболочка, построенная из циркулярно
расположенных неисчерченных миоцитов и эластических волокон.
III. Наружная оболочка, в состав которой входят: а) наружная эла-
стическая мембрана (в артериях мышечного типа), б) соединитель-
ная ткань и в) сосуды сосуда, которые в крупных сосудах могут
встречаться и в средней оболочке.
Артерии подразделяются на артерии эластического,
мышечного и смешанного типов. В основе классификации артерий
лежат количественные соотношения мышечных и эластических
элементов в их средней оболочке. В артериях эластического типа
очень сильно развиты эластические элементы, причем они форми-
руют эластические мембраны. В артериях мышечного типа в сред-
ней оболочке преобладают мышечные элементы. В средней обо-
121
1
Рис. 45. Строение артерий и вен.
А — артерия мышечного типа (а) и вена мышечного типа (б). Окраска гематоксилин-эозином; Б —
артерия эластического типа. Окраска орсеином. I — внутренняя оболочка: 1 — эндотелий, 2 —
субэндотелиальный слой, 3 — внутренняя эластическая мембрана; II — средняя оболочка: 4 — глад-
кие миоциты, 5 — эластические волокна, 6 — окончатые эластические мембраны; III — наружная
оболочка: 7 — наружная эластическая мембрана (препарат Е. Ф. Котовского и др.).
лочке артерий смешанного типа хорошо развиты и мышечные, и
эластические элементы, причем последние представлены как
отдельными эластическими волокнами, так и эластическими мем-
бранами.
Примером артерии эластического типа является аорта (см.
рис. 45,Б). Внутренняя оболочка включает эндотелий, подэндоте-
лиальный слой и сплетение эластических волокон. Эндотелий аор-
ты, как и эндотелий любого сосуда, представляет собой один слой
плоских клеток. Подэндотелиальный слой состоит из рыхлой волок-
нистой соединительной ткани, в которой встречаются отдельные
продольно расположенные гладкие миоциты. Сплетение эластичес-
ких волокон располагается на границе со средней оболочкой в том
месте, где в артериях мышечного типа находится внутренняя эласти-
ческая мембрана. Средняя оболочка аорты состоит из 40—50 окон-
чаниях эластических мембран, между которыми циркулярно распо-
лагаются слои гладких миоцитов. Окончатые эластические мем-
браны связаны между собой эластическими волокнами и совместно
с эластическими волокнами внутренней и наружной оболочек обра-
зуют единый эластический каркас аорты. Наружная оболочка
состоит из соединительной ткани, в которой встречаются сосуды
сосуда. Сосуды сосуда локализуются также и в средней оболочке.
К артериям мышечного типа относятся артерии среднего и мел-
кого калибра: органные и внутриорганные. Их строение описано
при изложении общего принципа строения стенки сосуда.
Артерии смешанного (мышечно-эластического) типа — это
122
крупные ветви аорты, такие как подключичная артерия. Их вну-
тренняя оболочка состоит из эндотелия, подэндотелиального слоя и
внутренней эластической мембраны. В средней оболочке между
гладкими мышечными клетками располагаются эластические
волокна и эластические мембраны. Во внутреннем слое наружной
оболочки присутствуют отдельные пучки гладких мышечных кле-
ток.
Вены. Вены бывают мышечного и безмышечного (волокни-
стого) типов. Вены мышечного типа подразделяются на вены с
сильным, средним и слабым развитием мышечных элементов. В
отличие от артерий степень развития мышечных элементов в вене
зависит не от удаленности от сердца и калибра сосуда, а от положе-
ния в теле. Вены верхней половины туловища — это вены со слабо
развитыми мышечными элементами. Мышечные элементы вен
нижней половины туловища и нижних конечностей, в которых
кровь течет к сердцу против силы тяжести, хорошо развиты. Вены
волокнистого (безмышечного) типа — это вены особых локализа-
ций: вены селезенки, костей, плаценты, мягкой мозговой оболочки.
Примером вен со слабым развитием мышечных элементов может
служить верхняя полая вена, в средней оболочке которой присут-
ствует всего несколько слоев гладких мышечных клеток, а во вну-
тренней и наружной оболочках гладкие мышечные клетки отсут-
ствуют. Вену со средним развитием мышечных элементов представ-
ляет собой, например, плечевая вена (см. рис. 45,А). В ее наружной
оболочке встречаются отдельные продольные пучки гладких мио-
цитов. Бедренная и нижняя полая вены являются примером вен с
сильным развитием мышечных элементов. Гладкие миоциты встре-
чаются в них во всех трех оболочках: отдельные гладкие мышечные
клетки располагаются продольно в подэндотелиальном слое; в сред-
ней оболочке присутствует большое количество циркулярно распо-
ложенных гладких миоцитов; большую часть наружной оболочки
занимают мощные продольные пучки гладких мышечных клеток.
Имеется ряд морфологических признаков, позволяющих отли-
чить вену мышечного типа от артерии мышечного типа. К таким
признакам относятся следующие: 1) вены снабжены клапанами —
выростами внутренней оболочки, препятствующими обратному
току крови; 2) эластические мембраны в венах отсутствуют, а эла-
стических волокон значительно меньше, чем в артериях; 3) средняя
оболочка в венах развита слабее, чем в артериях (самая толстая обо-
лочка в стенке вены — наружная, в стенке артерии — средняя); 4)
мышечные элементы в венах располагаются обычно пучками, раз-
деленными соединительнотканными прослойками; 5) в отличие от
артерий в стенке вен обычно присутствуют лимфатические капил-
ляры.
Гемокапилляры представляют собой самые тонкие
сосуды (рис. 46, 1,11). Диаметр их просвета может равняться 4,5—7
мкм (в мышечной ткани), 7—12 мкм (в коже и слизистых оболоч-
ках) или 20—30 мкм и более (синусоидные капилляры кроветворных
123
Рис. 46. Сосуды микроциркуляторного русла.
I — артериолы, капилляры, венулы. Окраска гематоксилин-эозином. 1 — артерия; 2 — артериола;
3 — венула; 4 — гемокапилляр; 5 — ядро эндотелиальной клетки; 6 — ядро адвентициальной клет-
ки; 7 — ядро гладкого миоцита; 8 — ядра клеток рыхлой волокнистой соединительной ткани (по
В. Г. Елисееву и др., 1970); II — схема ультрамикроскопического строения капилляров: а — капил-
ляр соматического типа; б — капилляр висцерального типа; в — синусоидный капилляр; 1 — эндоте-
лиоцит; 2 — неклеточный компонент базального слоя; 3 — фенестры; 4 — межклеточные щели:
5 — перицит; 6 — адвентициальная клетка (по Ю. И. Афанасьеву и др., 1989).
органов, печени и др.). Стенка гемокапилляра состоит из эндоте-
лиоцитов, выстилающих сосуд изнутри, и базального слоя (см. рис.
46, II). В базальном слое различают клеточный компонент — пери-
циты и неклеточный компонент — базальную мембрану, в которую
впаяны перициты. Кнаружи от базального слоя располагаются
малодифференцированные клетки мезенхимного происхождения,
нередко называемые адвентициальными.
Различают капилляры трех типов: 1) капилляры соматического
типа, эндотелий которых не имеет фенестр и пор, а базальный слой
непрерывный (капилляры мышц); 2) капилляры висцерального
типа с фенестрированным эндотелием, сплошной базальной мем-
браной (капилляры почек, кишечника); 3) синусоидные капилляры
— капилляры с большим диаметром, между эндотелиоцитами
имеются щели, а базальный слой прерывистый или может почти
полностью отсутствовать (капилляры печени, костного мозга
и др.).
Обычно капилляры соединяют артериальное русло с венозным.
Однако в некоторых органах встречаются сети капилляров между
двумя артериолами (почки) или двумя венулами (печень). Это так
называемые чудесные сети. Кровь может поступать из артериаль-
ной системы в венозную и минуя капилляры — через артериовеноз-
ные анастомозы. Артериолы, капилляры, венулы и артериоловену-
лярные анастомозы относят к сосудам микроциркуляции.
Лимфатические сосуды подразделяются на лимфа-
тические капилляры, внутри-и внеорганные лимфатические сосуды
и главные лимфатические стволы грудной проток и правый лимфа-
тический проток.
Лимфатический капилляр начинается в тканях слепо. Его
стенка состоит из эндотелиоцитов, базальный слой отсутствует. С
124
окружающей тканью эндотелий связан фиксирующими волокнами.
Среди внутриорганных и внеорганных лимфатических сосудов раз-
личают сосуды мышечного и волокнистого типов. Внутренняя обо-
лочка лимфатического сосуда образует многочисленные клапаны.
Крупные лимфатические сосуды по строению напоминают вены
мышечного типа.
СЕРДЦЕ
Сердце представляет собой полый орган, стенка которого
состоит из 3 оболочек: эндокарда, миокарда и эпикарда.
Сердце развивается из двух источников: 1) эндотелиальная труб-
ка, формирующаяся из мезенхимы под висцеральным листком мезо-
дермы в задней части головного отдела зародыша, дает начало эндо-
карду; 2) миоэпикардиальная пластинка (часть висцерального
листка мезодермы, располагающаяся над эндотелиальными трубка-
ми) превращается в миокард и эпикард.
Рассмотрим строение стенки сердца (рис. 47).
Эндокард по строению и происхождению соответствует всей
стенке сосуда. В нем различают следующие слои: 1) эндотелий,
2) субэндотелиальный слой, 3) мышечно-эластический слой и 4)
наружный соединительнотканный слой. Мышечно-эластический
слой соответствует средней оболочке сосуда, состоящей из мышеч-
ных и эластических элементов, а наружный соединительноткан-
ный — наружной оболочке сосуда.
Миокард состоит из поперечнополосатой сердечной мышечной
ткани. Как уже было сказано в главе 9, главной ее особенностью
является клеточное строение. Мышечные волокна сердца не явля-
ются симпластами, как волокна скелетной мышечной ткани, а пред-
ставляют собой соединенные конец в конец сердечные миоциты.
Область контактов двух соседних сердечных миоцитов называется
вставочным диском. Различают сердечные сократительные мио-
циты и проводящие сердечные миоциты.
Сердечные сократительные (типические, рабочие) миоциты
характеризуются наличием поперечной исчерченности, перифери-
ческим расположением миофибрилл и центральным — ядра,
довольно интенсивной окраской цитоплазмы на препаратах, окра-
шенных гематоксилин-эозином, наличием вставочных дисков, а
также анастомозов, связывающих соседние волокна.
Проводящие сердечные миоциты образуют проводящую
систему сердца, включающую синусно-предсердный, предсердно-
желудочковый узлы, предсердно-желудочковый пучок (ствол и
ножки) и его разветвления — волокна Пуркинье. Проводящие мио-
циты по строению и функции отличаются от рабочих миоцитов и
друг от друга. В синусно-предсердном узле центральную часть зани-
мают клетки — водители ритма. Это миоциты, обладающие спо-
собностью к самопроизвольному возникновению импульса к сокра-
щению. Они задают ритм работы сердца. Как известно, сердце
125
a
Рис. 47: Строение стенки сердца.
Окраска гематоксилин-эозином.
1 — эндокард; 2 — миокард: а — прово-
дящие (атипичные) кардиомиоциты;
б — сократительные (типичные) кар-
диомиоциты; 3 — кровеносные сосуды;
4 — рыхлая волокнистая соединитель-
ная ткань; 5 — эпикард (по В. Г. Елисе-
еву и др., 1970).
работает в автоматическом режиме и способно сокращаться при
отсутствии нервных импульсов. Нервная система лишь модулирует
(изменяет) частоту и силу сердечных сокращений. Клетки — води-
тели ритма мелкие, многоугольной формы, миофибриллы в них рас-
положены беспорядочно.
На периферии синусно-предсердного узла и в предсердно-желу-
дочковом узле присутствуют переходные миоциты, представля-
ющие собой клетки продолговатой формы, поперечный диаметр
которых меньше диаметра рабочих сердечных миоцитов. Функция
переходных клеток в норме — передача импульса от клеток — води-
телей ритма к клеткам атриовентрикулярного пучка. Если синусно-
126
предсердный узел не функционирует, они могут сами задавать ритм,
но значительно более медленный, чем нормальный ритм сердца.
Клетки предсердно-желудочкового пучка, его ножек и их разветвле-
ний в стенке желудочков сердца (волокон Пуркинье) представляют
собой третий тип проводящих сердечных миоцитов. Их диаметр
больше диаметра рабочих миоцитов, окраска значительно бледнее.
Ядра обычно располагаются эксцентрично. Миофибриллы немно-
гочисленны и идут неупорядоченно, не образуя общей поперечной
исчерченности миоцита. Функцией этих миоцитов является проведе-
ние импульса к сокращению и передача его сократительным сердеч-
ным миоцитам. Кроме описанных кардиомиоцитов, в стенке пред-
сердия встречаются секреторные миоциты, которые вырабатывают
предсердный натрийуретический фактор, стимулирующий реаб-
сорбцию натрия.
Эпикард представляет собой серозную оболочку и, следователь-
но, состоит из мезотелия (однослойного плоского эпителия) и сое-
динительнотканной основы. В отличие от эндокарда в эпикарде
часто встречаются жировые клетки и довольно крупные кровенос-
ные сосуды.
Контрольные вопросы
1. Из каких источников развиваются кровеносные сосуды и сердце?
2. Чем определяются особенности строения сосудов из различных участков крове-
носного русла?
3. Каков общий план строения стенки сосуда? Назовите основные компоненты
каждой оболочки на примере артерии мышечного типа.
4. По какому признаку классифицируются артерии? Какие типы артерий суще-
ствуют?
5. Расскажите о строении артерий эластического и смешанного типа. Приведите
примеры.
6. На какие типы подразделяются вены? С чем связано количество мышечных
элементов в стенке вены? Расскажите о строении вен различных типов.
7. Какие признаки позволяют отличить вену мышечного типа от артерии мышеч-
ного типа?
8. Что собой представляют капилляры? Какова их функция? Изложите общий
план строения капилляра.
9. Какие типы кровеносных капилляров вы знаете? Расскажите о строении капил-
ляров различных типов. Приведите примеры органов, в которых можно встретить
капилляры каждого типа.
10. Какие сосуды относятся к микроциркуляторному руслу?
11. Опишите строение лимфатических сосудов различных типов.
12. Из каких компонентов состоит эндокард?
13. Каково строение сердечных сократительных миоцитов?
14. Из каких частей состоит проводящая система сердца?
15. Какие морфологические и функциональные особенности характерны для про-
водящих сердечных миоцитов различных частей проводящей системы?
16. Что представляет собой эпикард? Каково его строение?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КРОВЕНОСНЫХ СОСУДОВ
И СЕРДЦА
Комбинированный метод окраски, рекомендованный Ромейсом.
Приготовл ение растворов. 1. Раствор резорцин-
фуксина. Раствор А: 0,5 г основного фуксина и 1 г резорцина раство-
127
ряют в 50 мл дистиллированной воды. Раствор Б: 2 г кристалличес-
кого хлорида железа растворяют в 10 мл дистиллированной воды.
Раствор А нагревают до кипения в колбе объемом 200 мл, прибав-
ляют раствор Б и на малом пламени кипятят еще 5 мин при помеши-
вании. После охлаждения до комнатной температуры осадок соби-
рают на маленький фильтр, затем вместе с фильтром помещают в
колбу, заливают 70—100 мл 96% спирта и доводят до кипения. При
этом осадок переходит в раствор. Остудив, прибавляют 0,7 мл кон-
центрированной хлористоводородной кислоты и фильтруют. Рас-
твор годен в течение нескольких месяцев.
2. Железный гематоксилин Вейгерта. Раствор А: 1 г гематокси-
лина растворяют в 100 мл 96% спирта. Раствор Б: Официнальный
раствор полуторахлористого железа (50% раствор водного хлор-
ного железа), 1 мл крепкой хлористоводородной кислоты и 95 мл
воды.
Растворы А и Б хранятся месяцами. Непосредственно перед упо-
треблением соединяют равные количества растворов А и Б. Смесь
может храниться 8 дней.
3. Раствор азофлоксина: азофлоксина 0,5 г, дистиллированной
воды 100 мл, ледяной уксусной кислоты 0,2 мл. (Вместо азофлокси-
на: ксилидинового пунцового 0,2 г, кислого фуксина 0,1 г, дистилли-
рованной воды 300 мл, ледяной уксусной кислоты 0,6 мл.)
4. Фосфорно-молибденовая кислота — оранжевый: фосфорно-
молибденовой (или фосфорно-вольфрамовой) кислоты 3—5 г, дис-
тиллированной воды 100 мл, оранжевого G 2 г.
5. 1% раствор уксусной кислоты.
6. 1% водный раствор светлого зеленого.
Методика окрашивания: 1) препараты из 80%
спирта помещают на 15 мин в резорцин-фуксин; 2) ополаскивают
водопроводной и дистиллированной водой; 3) окрашивают ядра
железным гематоксилином Вейгерта 2—3 мин; 4) ополаскивают
дистиллированной водой, затем промывают в проточной воде 10
мин; 5) окрашивают азофлоксином (или пунцовым кислым фукси-
ном) 5 мин; 6) ополаскивают в 1% уксусной кислоте; 7) дифферен-
цируют в фосфорно-молибденовой кислоте — оранжевом до обес-
цвечивания коллагеновых волокон; 8) быстро ополаскивают в 1%
уксусной кислоте; 9) подкрашивают светлым зеленым 5 мин; 10)
промывают в 1% уксусной кислоте 5 мин; И) переносят в абсолют-
ный спирт (3 порции), ксилол, бальзам.
Результат: ядра черные, цитоплазма красная, коллагено-
вые волокна зеленые, эластические — черные, миоциты красные.
Окрашивание артерий эластического типа орсеином. Приго-
товление раствора: 1г орсеина растворяют в 100 мл 70%
спирта и добавляют 1 мл концентрированной хлористоводородной
кислоты.
Методика окрашивания: 1) парафиновые срезы без
наклейки и депарафинирования пускают плавать на поверхности
красителя в течение 30—60 мин, после чего подхватывают на пред-
128
метное стекло; 2) быстро ополаскивают в дистиллированной воде и
96% спирте; 3) дифференцируют в 100% спирте до почти полного
исчезновения фона; 4) просветляют в ксилоле, заключают в баль-
зам.
Результат: эластические волокна и мембраны окрашены в
красно-коричневый цвет. Все остальное почти бесцветно. После
фиксации в жидкости Буэна ядра остаются окрашенными в кра-
сивый фиолетовый цвет.
Выявление серебрением границ эндотелиоцитов сосудов и эндо-
карда.
Методика 1. Отмытые от крови разрезанные сосуды пере-
носят в 0,5% водный раствор нитрата серебра и оставляют в нем до
тех пор, пока кусочки не начнут становиться мутно-белыми и
непрозрачными (приблизительно на 5 мин). Далее материал промы-
вают в большом количестве дистиллированной воды и оставляют на
солнечном свету до появления коричневой окраски. После этого
несколько раз промывают дистиллированной водой, растягивают
(например, натягивая на пробку и закрепляя шипами колючих
кустарников), обезвоживают, просветляют в ксилоле и заключают
в бальзам.
Методика 2. Сосуды наркотизированного и обескровлен-
ного путем отрезания верхушки сердца животного промывают 3,3%
раствором сульфата натрия до полного удаления крови. Затем инъ-
ецируют 1—5% раствор нитрата серебра до заполнения всей сосу-
дистой системы. После этого берут кусочки брыжейки, мочевого
пузыря и т. д., распластывают, ополаскивают дистиллированной
водой, фиксируют спиртом и заключают в бальзам.
Результат: границы эндотелиоцитов импрегнируются в
черный цвет, а цитоплазма и ядра бледно окрашены или не окраше-
ны.
Выявление волокон Пуркинье окраской гликогена кармином по
методу Беста. Проводящие миоциты сердца богаты гликогеном,
поэтому хорошо выявляются кармином по методу Беста.
Приготовление растворов. 1. Основной раствор
кармина Беста: 2 г кармина, 1 г карбоната калия и 5 г хлорида калия
растворяют 60 мл дистиллированной воды и кипятят на малом пла-
мени в течение нескольких минут (осторожно, сильно пенится!).
После охлаждения прибавляют 20 мл аммиака. Раствор сразу годен
к употреблению. В темноте и в хорошо закупоренном сосуде хра-
нится 1—2 мес. Перед употреблением раствор следует профильтро-
вать.
2. Перед употреблением готовят рабочий раствор: основного
раствора кармина Беста 20 мл, аммиака 30 мл, метилового спирта
30 мл.
3. Смесь для дифференцировки: метилового спирта 40 мл, абсо-
лютного спирта 80 мл, дистиллированной воды 100 мл.
Методика окрашивания. Материал фиксируют в
жидкости Карнуа, спирт-формалине (1 часть формалина, 3 части
129
80% спирта) или другом фиксаторе, не содержащем воды, в которой
гликоген растворяется. Заливка более пригодна целлоидиновая, так
как целлоидин делает гликоген нерастворимым. После этого: 1)
интенсивно окрашивают ядра гематоксилином Эрлиха; 2) основа-
тельно промывают; 3) окрашивают в рабочем растворе кармина
Беста 5—20 мин; 4) переносят в дифференцирующую смесь метило-
вого и абсолютного спирта с дистиллированной водой (срок диффе-
ренцировки от нескольких секунд до нескольких минут, пока не
перестанут отходить облачка краски — 2 порции жидкости); 5) опо-
ласкивают 80% спиртом, обезвоживают, просветляют в ксилоле,
заключают в бальзам.
Результат: гликоген интенсивно-красный, ядра синие.
Благодаря обилию гликогена проводящие миоциты сердца отчет-
ливо выделяются. Если необходима количественная оценка содер-
жания гликогена, вместо окраски кармином по Бесту следует исполь-
зовать ШИК-реакцию (см. главу 2).
Для получения обзорных препаратов сердца и сосудов подходит
любая методика, в частности окрашивание гематоксилин-эозином.
Глава 14
ОРГАНЫ КРОВЕТВОРЕНИЯ И ИММУНОПОЭЗА
Формирование этих органов начинается в эмбриогенезе, со 2-й
недели развития, в стенке желточного мешка (кровяные островки),
затем последовательно кроветворными органами становятся печень
(с 5-й недели), тимус, селезенка, лимфатические узлы (с 8—10-й
недели), красный мозг (с 12-й недели).
После рождения центральным органом кроветворения стано-
вится красный костный мозг, а центральным органом иммуноцито-
поэза — тимус, периферическими — селезенка, лимфатические
узлы и лимфоидные узелки пищеварительного, дыхательного трак-
тов и других органов.
КОСТНЫЙ мозг
Красный костный мозг у эмбриона заполняет боль-
шинство костей, в том числе трубчатые. У взрослых он находится в
полостях плоских костей, позвонков и эпифизах трубчатых костей,
составляя 4—5% от общей массы тела (около 2,5—4 кг). Он имеет
полужидкую консистенцию, основу его образует ретикулярная
ткань — специальный вид соединительной ткани, которая состоит
из ретикулярных клеток (фибробластоподобных), макрофагов,
небольшого числа жировых клеток. Ретикулярные (фибробласто-
подобные) клетки синтезируют коллаген IV типа, который форми-
рует ретикулярные волокна, образующие вместе с клетками сеть
reticulum, в которой расположены гемопоэтические элементы.
130
Рис. 48. Строение костного мозга (схема). Окраска азур П-эозином.
1 — синусоидный капилляр; 2 — ретикулярная ткань с гемопоэтическими элементами (миелоидная
ткань); 3 — мегакариоциты; 4 — жировые клетки (по И. В. Алмазову, Л. С. Сутулову, 1978).
Красный костный мозг — основной источник стволовых клеток
крови, большинство которых локализуется около эндоста. Поэтому
в клинике используют пересадки костного мозга для лечения нару-
шений кроветворения, особенно у людей, получивших большие
дозы радиации. Введение смертельно облученным людям стволовых
клеток крови из костного мозга восстанавливает кроветворение и
спасает им жизнь.
В красном костном мозге расположены формирующиеся из СКК
островки эритропоэза, гранулоцитопоэза, мегакариоцитопоэза, где
представлены соответствующие клетки крови на различных стадиях
дифференцировки. Зрелые клетки крови поступают в капилляры
синусоидного типа, стенка которых состоит из эндотелиоцитов,
имеющих шелевидные отверстия или поры. В костном мозге крове-
носные сосуды имеют характерное расположение (рис. 48). Боль-
шое число синусов, заполненных кровью, придает костному мозгу
красный цвет.
Костный мозг является также местом образования из стволовых
клеток крови В-лимфоцитов, которые затем заселяют В-зоны пери-
ферических лимфоидных органов.
Желтый костный мозг заполняет диафизы трубча-
тых костей, содержит большое количество жировых клеток, он не
131
Рис. 49. Строение тимуса (схема).
А— фрагмент тимуса на светооптическом уровне: 1 — дольки тимуса; 2 — корковое вещество; 3 —
мозговое вещество; 4 — соединительнотканная капсула; 5 — прослойка соединительной ткани; 6 —
тельце тимуса; 7 — кровеносный капилляр; Б — ультраструктура коркового вещества: 1 — лимфо-
циты; 2 — ретикулярные клетки; 3 — макрофаг; 4 — кровеносный капилляр; В — ультраструктура
мозгового вещества: 1 — концентрически наслаивающиеся эпителиоциты; тельца тимуса; 2 — лим-
фоциты; 3 — ретикулоэпителиальные клетки.
осуществляет кроветворную функцию. Однако при кровопотерях
желтый костный мозг трансформируется в красный и обладает
гемопоэтической функцией.
ТИМУС (ВИЛОЧКОВАЯ ЖЕЛЕЗА)
Тимус — центральный орган иммунной системы, в котором из
стволовых клеток крови (костного мозга) формируются лимфоци-
ты, обеспечивающие иммунологический надзор в организме, уча-
ствующие в реакциях клеточного иммунитета и регуляции гумо-
рального иммунитета. Образовавшиеся в тимусе Т-лимфоциты
несут на своей поверхности специфические рецепторы (0-антиген) и
заселяют Т-зоны периферических лимфоидных органов.
Тимус покрыт соединительнотканной капсулой, от которой
внутрь органа отходят перегородки, разделяющие его на дольки
(рис. 49). В каждой дольке различают три части: субкапсулярную
зону, корковое вещество и мозговое вещество. Паренхима долек
тимуса построена из эпителиальных и лимфоцитарных структур,
132
тесно связанных между собой. Эпителиальная ткань тимуса пред-
ставлена главным образом отростчатыми эпителиоцитами, контак-
тирующими между собой с помощью отростков, а также эпите-
лиальными трубочками и слоистыми эпителиальными тельцами. В
эпителиоцитах секретируется гормональный фактор — тимозин,
который влияет на пролиферацию и дифференцировку Т-лимфоци-
тов.
Развитие Т-лимфоцитов происходит из стволовых клеток крови,
поступающих из костного мозга в субкапсулярную
зону тимуса, где они превращаются в Т-бласты — молодые деля-
щиеся клетки, которые дифференцируются в корковом веществе в
Т-лимфоциты. Зрелые клетки из коркового вещества или после
миграции в мозговое вещество поступают по системе посткапилляр-
ных венул в кровоток и расселяются в Т-зонах периферических лим-
фоидных органов, где они участвуют в иммунных реакциях.
Корковое вещество характеризуется большим коли-
чеством плотно расположенных лимфоцитов и вследствие этого
более темной окраской. Для мозгового вещества
характерно наличие слоистых эпителиальных телец и содержание
меньшего числа лимфоцитов, что определяет его более светлую
окраску.
Тимус максимально развит в детском возрасте, когда интенсивно
формируется иммунная система организма. Удаление тимуса или
нарушение его функции приводит к развитию иммунодефицитных
заболеваний. Уменьшение размеров тимуса и снижение его функ-
циональной активности происходит в старческом возрасте (возрас-
тная инволюция), а также при действии различных стрессовых фак-
торов в молодом возрасте (акцидентальная инволюция). При стрес-
совых воздействиях в коре надпочечников вырабатывается много
гормонов — глюкокортикоидов, которые вызывают разрушение
лимфоцитов тимуса и его инволюцию. Такой же эффект могут выз-
вать гормоны надпочечника и их аналоги, применяемые в клиничес-
кой практике для лечения (кортизон, гидрокортизон, преднизолон и
др.), что необходимо учитывать при назначении этих препаратов.
СЕЛЕЗЕНКА
Селезенка относится к периферическим органам иммунной
системы, где при антигенных воздействиях происходит формирова-
ние иммуноцитов (Т- и В-лимфоцитов), участвующих в реакциях
клеточного и гуморального иммунитета. Кроме того, участвует в
защитных реакциях, осуществляемых ее многочисленными макро-
фагами, а также в регуляции эритропоэза (разрушение эритроцитов
и метаболизм железа, торможение эритропоэза в костном мозге).
Селезенка имеет хорошо развитую соединительнотканную кап-
сулу, покрытую с поверхности брюшиной. От капсулы внутрь
органа отходят трабекулы, анастомозирующие между собой и обра-
зующие опорный аппарат органа. В капсуле и трабекулах имеются
133
10
Рис. 50. Строение селезенки и лимфатического узла.
А— строение селезенки: 1 — трабекула селезенки с артерией и веной; 2 — белая пульпа; 3 — крас-
ная пульпа; 4 — пульпарная артерия; 5 — центральная артерия; 6 — кисточковые артериолы с
эллипсоидами; 7 — венозные синусы; 8 — тимусзависимые зоны (Т-зоны); 9 — тимуснезависимые
зоны (В-зоны); Б — строение лимфатического узла: I — корковое вещество; II — мозговое веще-
ство ; III — паракортикальная зона; 10 — капсула и трабекулы; 11 — лимфоидные узелки; 12 — свет-
лый центр; 13 — мозговые тяжи; 14 — синусы; 15 — приносящие лимфатические сосуды; 16 —
выносящий лимфатический сосуд; 17 — синус мозгового вещества, где видны ретикулярные клетки
(18); макрофаги (19); лимфоциты и плазмоциты (20).
гладкие миоциты, обеспечивающие сокращение и уменьшение объ-
ема органа, ведущие к выталкиванию крови, а также эластические
волокна, благодаря которым происходит растяжение и увеличение
объема органа при депонировании крови и последующее восстанов-
ление его первоначального объема. Между соединительноткан-
ными трабекулами расположена пульпа селезенки, в которой разли-
чают белую пульпу и красную пульпу (рис. 50).
Белая пульпа составляет около V5 органа и представлена
лимфоидной тканью шаровидных скоплений — узелков и лимфоид-
ной тканью, расположенной вдоль кисточковых артериол красной
пульпы — периартериальных влагалищ.
Лимфоидные узелки селезенки имеют диаметр 0,3—0,5 мм, в их
центре или эксцентрично расположена артериола. Основу узелка
образует ретикулярная ткань, в петлях которой лежат лимфоциты.
Основная часть узелка — В-зона где происходит размножение и
дифференцировка В-лимфоцитов и плазмоцитов и где находятся
специализированные макрофаги — дендритные клетки. Кроме
того, в узелке имеется небольшая Т-зона, расположенная вокруг
артериолы, где происходит размножение и дифференцировка Т-
лимфоцитов и где имеются интердигитирующие клетки (специали-
зированные макрофаги, характерные для Т-зон).
Лимфоидные узелки имеют несколько стадий развития (началь-
134
ная, без светлого центра, со светлым центром). Формирование свет-
лых центров происходит при антигенной стимуляции и является
показателем высокой функциональной активности лимфоидного
узелка. В таком функционально активном узелке различают 4
основные зоны: центр размножения, мантийную, краевую (марги-
нальную) и периартериальную зоны. В центре размножения (свет-
лом центре) происходит пролиферация В-бластов и дифференци-
ровка В-лимфоцитов и плазмоцитов, здесь часто видны фигуры
митозов. В мантийной зоне скапливаются малые В-лимфоциты,
плазмоциты и небольшое число Т-лимфоцитов. В краевой зоне
находятся преимущественно дифференцированные Т- и В-лимфоци-
ты, поступающие в окружающий узелок маргинальный синусоид-
ный сосуд с щелевидными порами в эндотелии. Периартериальная
зона — место пролиферации и дифференцировки Т-лимфоцитов,
которые далее мигрируют и поступают в маргинальный синусоид-
ный сосуд.
Периартериальные лимфоидные влагалища, расположенные по
ходу пульпарных артериол, — это в основном В-зоны, где находятся
В-лимфоциты и плазмоциты.
Красная пульпа занимает большую часть селезенки (4/5
органа), состоит из ретикулярной ткани с расположенными в ней
форменными элементами крови, в том числе эритроцитами. В ней
находятся многочисленные синусоидные капилляры, которые
заполнены клетками крови и через стенку которых клетки крови
поступают в красную пульпу. Наличие в этой пульпе эритроцитов и
синусоидов с кровью обусловливает ее красный цвет. В красной
пульпе находятся многочисленные макрофаги, которые разрушают
старые эритроциты, а также обеспечивают захват инородных
частиц и бактерий, попавших в кровь. Усиление защитной функции
селезенки при многих инфекционных заболеваниях, как правило,
сопровождается увеличением ее размеров, что используется в диаг-
ностике. Селезенка может депонировать значительное количество
крови (до 1 л), что обеспечивается особым строением и функциони-
рованием ее кровеносных сосудов.
Кровоснабжение селезенки осуществляет селе-
зеночная артерия, которая входит в ее ворота и далее разветвляется
в систему трабекулярных артерий. От них формируются пульпар-
ные артерии, входящие в лимфоидные узелки, где они образуют
центральную артерию, разветвляющуюся на несколько кисточко-
вых артериол, переходящих в эллипсоидные артериолы, имеющие
сфинктеры, регулирующие их закрытие и открытие и поступление
крови в гемокапилляры. Часть гемокапилляров непосредственно
открывается в красную пульпу, но большая часть их переходит в
венозные синусы, которые имеют строение, обусловливающее сво-
бодный переход клеток в красную пульпу и обратно. Синус имеет
диаметр 12—40 мкм, стенка его состоит из эндотелиоцитов с пора-
ми, расположенных на прерывистой базальной мембране. В области
перехода синуса в вену имеется сфинктер. Работа артериальных и
135
венозных сфинктеров регулирует депонирование крови в селезенке
или свободное прохождение ее по сосудам. При сокращении веноз-
ного сфинктера кровь накапливается в синусах, что приводит к их
растяжению и увеличению размеров. Далее, если происходит сокра-
щение артериального сфинктера, кровь депонируется в растянутых
синусах, при этом форменные элементы крови могут проходить
через щели между эндотелиоцитами в красную пульпу. При расслаб-
лении венозных и артериальных сфинктеров синусы опорожняются
вследствие свободного прохождения крови из артериального в
венозное русло. По системе пульпарных вен кровь из пульпы посту-
пает в трабекулярные вены, а из них собирается в селезеночную
вену, выходящую из ворот селезенки и впадающую в портальную
вену, которая несет кровь в печень.
ЛИМФАТИЧЕСКИЕ УЗЛЫ
Лимфатические узлы — многочисленные органы, расположен-
ные в различных частях организма. Через них проходит лимфа,
оттекающая от органов. Они относятся, как и селезенка, к перифе-
рическим органам иммунной системы, обеспечивая иммунную
защиту путем выработки иммуноцитов и антител, участвующих в
реакциях гуморального и клеточного иммунитета. Специфическая
иммунная защита осуществляется системой Т- и В-лимфоцитов,
которые совместно с другими клетками (макрофагами) продуци-
руют специальные клетки — иммуноциты, защитные белки —
иммуноглобулины, обеспечивающие защиту организма от чужерод-
ных агентов. Кроме того, в лимфатических узлах осуществляется
неспецифическая защита клетками макрофагальной системы, обес-
печивающими с помощью фагоцитоза удаление инородных частиц
из лимфы, протекающей через узлы (барьерно-фильтрационная
функция).
Лимфатические узлы имеют бобовидную или округлую форму,
размер около 0,5—1 мм, покрыты соединительнотканной капсулой,
от которой в глубь узла отходят трабекулы. В лимфатическом узле
хорошо видны две части — корковое вещество, расположенное по
периферии органа и имеющее более темную окраску, и мозговое
вещество, занимающее центральную часть узла и имеющее более
светлую окраску. В корковом и мозговом веществе главными струк-
турами являются различные скопления лимфоидной ткани и синусы,
по которым протекает лимфа (см. рис. 50).
Корковое вещество состоит из наружной части, где
расположены лимфоидные узелки и межузелковые зоны (корковое
плато), и внутренней части — паракортикалъной зоны. В корковом
веществе под капсулой узла расположен краевой подкапсулъный
синус, а между узелками и трабекулами — промежуточный корко-
вый вокругузелковый синус.
Мозговое вещество состоит из мозговых тяжей
(лимфоидная ткань, отходящая внутрь от узелков) и расположен-
136
ных между ними и трабекулами промежуточных мозговых синусов,
которые впадают в воротный синус.
Лимфоидная ткань коркового и мозгового вещества обеспечи-
вает функцию иммунной защиты. Лимфоидные узелки и отходящие
от них мозговые тяжи являются В-з о н а м и, где под влиянием
антигенов происходит пролиферация и дифференцировка В-лимфо-
цитов и образование плазмоцитов. Корковое плато и паракорти-
кальная зона являются Т-зонами, где происходит пролиферация и
дифференцировка Т-лимфоцитов.
Лимфоидные узелки имеют 4 стадии развития: I — начало обра-
зования узелка, когда он не имеет светлого герминативного центра;
II — начало образования светлого герминативного центра; III —
формирование крупного узелка с большим светлым центром и тем-
ной периферической частью; IV — обратное развитие узелка, из
которого мигрируют лимфоциты.. Наиболее активными стадиями
формирования иммуноцитов являются II и III стадий. Для лимфоид-
ной ткани узелков характерно наличие дендритных клеток, кото-
рые фиксируют антиген и передают его лимфоцитам. Размножение
лимфобластов происходит в светлых центрах, далее дифференциру-
ющиеся из них плазмоциты и малые лимфоциты (клетки В-памяти)
перемещаются в периферическую зону узелка (мантийная зона) и
далее в мякотные тяжи, где происходит выработка антител. Клетки
В-памяти и антитела поступают в лимфу и кровь.
В Т-зонах (корковое плато и паракортикальная зона) находятся
интердигитирующиё клетки, контактирующие с дифференциру-
ющимися Т-лимфоцитами. При действии антигенов размер паракор-
тикальной зоны увеличивается, так как сюда иммигрируют лимфо-
циты и моноциты из крови посткапиллярных венул с высоким эндо-
телием. Образовавшиеся иммуноциты и лимфоциты Т-памяти про-
ходят из этой зоны через стенку посткапиллярных венул в кровь.
Таким образом, для паракортикальной зоны является характерным
наличие посткапиллярных венул с высоким эндотелием, через
стенку которых происходит рециркуляция лимфоцитов.
Синусы обеспечивают барьерно-фильтрационную функцию
узла. Лимфа, поступающая по системе лимфатических сосудов, вли-
вается через краевой синус, далее течет по промежуточному корко-
вому и промежуточному мозговому в воротный синус и вытекает
по выносящим лимфатическим сосудам. Стенки синусов выстланы
«береговыми клетками», многие из которых обладают способно-
стью к фагоцитозу, в полостях синусов расположена ретикулярная
ткань, содержащая большое количество макрофагов. Протека-
ющая через синусы лимфа очищается (фильтруется) от чужеродных
частиц и микроорганизмов благодаря активному фагоцитозу, осу-
ществляемому береговыми и свободными макрофагами. С лимфой
могут поступать опухолевые клетки в синусы и переноситься далее
(метастазирование). Исследование противоопухолевой защиты лим-
фатических узлов имеет большое практическое значение.
Кроме перечисленных периферических органов (селезенка, лим-
137
фатические узлы) в иммунологической защите участвуют одиноч-
ные или групповые лимфоидные узелки, расположенные в пищева-
рительном тракте, дыхательных путях и др. Особое значение имеет
лимфоидная ткань аппендикса и миндалин, расположенных на гра-
нице ротовой полости и глотки.
Контрольные вопросы
1. Какие органы гемопоэза и иммунопоэза относятся к центральным и перифери-
ческим и какие клетки там образуются?
2. Каково строение и функциональное значение красного костного мозга?
3. Опишите строение и гистофизиологию тимуса, его роль в иммунной системе.
4. Каковы особенности строения и кровоснабжения селезенки? Где расположены,
каково строение и гистофизиология красной и белой пульпы, В-зон и Т-зон?
5. Расскажите об особенностях лимфотока, строении и функции лимфатических
узлов. Каковы строение и гистофизиология коркового и мозгового вещества, синусов,
В-зон и Т-зон?
6. Где расположены макрофагальные элементы в органах гемопоэза и иммунопо-
эза и каковы особенности их строения и функции?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОРГАНОВ КРОВЕТВОРЕНИЯ
И ИММУНОПОЭЗА
Импрегнация серебром эндотелиальной выстилки синусов лим-
фатических узлов. Через приносящий сосуд лимфатического узла
инъецируют 0,1% раствор нитрата серебра. Через 30 мин узел фик-
сируют в спирте. Толщина срезов должна быть не менее 15 мкм.
Приготовление мазков и отпечатков для исследования клеточ-
ного состава селезенки. Для получения отпечатков свежим срезом
органа несколько раз дотрагиваются до поверхности стекла. Мазки
и отпечатки высушивают на воздухе, фиксируют метиловым спир-
том (см. главу 14) и окрашивают азур-2-эозином.
Импрегнация ретикулярных волокон в лимфатическом узле и
селезенке серебром (см. главу 7).
Выявление железа в селезенке по Тирману и Шмельцеру.
Приготовление растворов. 1. 10% раствор суль-
фита аммония. Раствор должен иметь желтый цвет. Хранится не
более 3 нед.
2. Раствор красителя. Смешивают в равных количествах 20%
раствор железосинеродистого калия и 1% раствор хлористоводород-
ной кислоты.
3. Раствор ядерного прочного красного. 0,1 г ядерного прочного
красного растворяют в 100 мл горячего 5% раствора сульфата алю-
миния. После охлаждения раствор фильтруют.
Методика окрашивания: 1) срезы из дистиллиро-
ванной воды переносят в 10% раствор сульфита аммония на 1—24 ч,
2) ополаскивают дистиллированной водой и 3) переносят на 10—20
мин в свежеприготовленный раствор красителя, 4) тщательно опо-
ласкивают дистиллированной водой, 5) ядра окрашивают 5—10 мин
в ядерном прочном красном, 6) промывают в дистиллированной
воде, 7) обезвоживают и заключают в бальзам.
Результат: ядра красные, железо синее.
138
Глава 15
ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА
Эндокринная система включает высокоспециализированные
секреторные органы (железы внутренней секреции) и гормонпроду-
цирующие клетки неэндокринных органов — органов пищеварения,
дыхания, выделения. Для эндокринных желез (желез внутренней
секреции) и гормонпродуцирующих клеток характерна способность
синтезировать и выделять в кровь и лимфу гормоны — высокоспе-
цифичные биологически активные вещества, которые совместно с
нервной системой регулируют уровень обмена и функциональную
активность клеток, органов и систем организма, обеспечивая их
взаимодействие. Для желез внутренней секреции характерны следу-
ющие признаки: 1) наличие специализированных секреторных кле-
ток с развитым синтетическим и секреторным аппаратами; 2) оби-
лие кровеносных и лимфатических сосудов, причем капилляры
часто синусоидного типа; 3) отсутствие выводного протока, так как
продукт секреции поступает непосредственно в кровь и лимфу.
Эндокринная система включает следующие части:
I. Центральные регуляторные образования эндокринной системы.
1. Нейросекреторные ядра гипоталамуса.
2. Гипофиз.
3. Эпифиз.
II. Периферические эндокринные железы.
1. Щитовидная железа.
2. Околощитовидные железы.
3. Надпочечники.
III. Органы, выполняющие эндокринные и неэндокринные функ-
ции.
1. Гонады (половые железы): а) семенник, б) яичник.
2. Поджелудочная железа.
3. Плацента.
IV. Одиночные гормонпродуцирующие клетки.
1. Нейроэндокринные клетки группы ПО ДПА (нервного проис-
хождения).
2. Одиночные гормонпродуцирующие клетки не нервного
происхождения.
ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ЗВЕНЬЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
Нейросекреторные ядра гипоталамуса и эпифиз называют ней-
роэндокринными трансдукторами. Их клетки вырабатывают ней-
росекрет. Срединное возвышение и задняя доля гипофиза представ-
ляют собой нейрогемальные образования, в которых при участии
глиальных элементов гормоны, вырабатываемые нейросекретор-
ными нейронами ядер гипоталамуса, выделяются в кровь.
Среди эндокринных желез выделяют железы, зависимые от
139
3
Рис. 51. Гипофиз.
А — общий вид (окраска по методу Доминичи): 1 — сое-
динительнотканная капсула; 2 — передняя доля; 3 —
псевдофолликул промежуточной доли; 4 — задняя доля
(по В. Г. Елисееву и др., 1970); Б — клетки передней
доли: 1 — хромофобный эндокриноцит; 2 — базофиль-
ный эндокриноцит; 3 — ацидофильный эндокриноцит
(по В. Блуму и Д. Фаусетту, 197Х).
передней доли гипофиза (тироциты щитовидной железы, кора над-
почечника, половые железы) и независимые от передней доли гипо-
физа (кальцитониноциты щитовидной железы, околощитовидные
железы, мозговое вещество надпочечника, одиночные гормонпро-
дуцирующие клетки).
Гипоталамус. Это высший центр эндокринных функций. В его
медиобазальной части располагаются нейросекреторные ядра,
вырабатывающие гормоны, регулирующие функцию передней доли
гипофиза: Либерии ы и статины. Эти гормоны посту-
пают в переднюю долю гипофиза по сосудистой системе. Либерины
стимулируют секрецию определенных гормонов передней доли
гипофиза, статины тормозят секрецию. В свою очередь передняя
доля гипофиза выделяет гормоны, регулирующие секреторную
активность ряда эндокринных желез.
Гипофиз. Гипофиз состоит из аденогипофиза (передняя доля,
промежуточная доля и туберальная часть) и нейрогипофиза (задняя
доля, стебель, воронка). Аденогипофиз имеет эпителиальное проис-
хождение, развивается из гипофизарного кармана эпителия верх-
140
ней части ротовой полости. Нейрогипофиз образуется как вы-
пячивание промежуточного пузыря закладки головного мозга
(рис. 51,А,Б).
Передняя доля построена из эндокриноцитов, располо-
женных тяжами или гроздьями, разделенными тонкими прослой-
ками соединительной ткани с синусоидными капиллярами. Эндокри-
ноциты бывают хромофобными с бледно окрашенной цитоплазмой
и хромофилъными, в цитоплазме которых присутствуют интенсивно
окрашивающиеся гранулы. Хромофильные эндокриноциты подраз-
деляются на ацидофильные, гранулы которых окрашиваются
кислыми красками, и базофильные, имеющие сродство к щелочным
(основным) краскам (см. рис. 51,Б). К ацидофильным эндокриноци-
там относятся соматотропные эндокриноциты, которые выраба-
тывают соматотропный гормон, регулирующий рост организма, и
маммотропные эндокриноциты, вырабатывающие лактотропный
(лютеотропный) гормон — пролактин. Этот гормон стимулирует
выработку молока молочной железой и функцию желтого тела в
яичнике.
Группа базофильных эндокриноцитов включает тиротропные
эндокриноциты (тиротропоциты), вырабатывающие тиротро-
пин — гормон, стимулирующий функцию фолликулярных эндокри-
ноцитов щитовидной железы. К базофильным эндокриноцитам
относятся также гонадотропоциты (гонадотропные эндокриноци-
ты). Эти клетки вырабатывают фолитропин и лютропин. Гормон
фолитропин влияет на формирование половых клеток как в жен-
ском, так и в мужском организме. Лютропин стимулирует формиро-
вание желтого тела в яичнике и выработку мужского полового гор-
мона интерстициальными клетками семенников.
К группе хромофильных клеток относятся также кортикотроп-
ные эндокриноциты (кортикотропоциты), вырабатывающие
адренокортикотропный гормон (АКТГ). Этот гормон стимулирует
секреторную активность коры надпочечников.
Промежуточная (средняя) доля гипофиза
состоит из базофильных клеток, секретирующих стимулирующий
меланоциты гормон и липотропин, стимулирующий обмен липидов.
Иногда накопление секрета между клетками приводит к образова-
нию полостей — псевдофолликулов.
Задняя доля гипофиза состоит из нервных волокон и
отростчатых или веретенообразных клеток — питуицитов. Гормо-
нов она не вырабатывает. В задней доле гипофиза накапливаются и
выделяются в кровь гормоны, синтезирующиеся в нейросекретор-
ных ядрах переднего гипоталамуса — супраоптическом и паравент-
рикулярном. Нейроны этих ядер вырабатывают вазопрессин (анти-
диуретический гормон) и окситоцин. Гормоны спускаются по ней-
ритам нейросекреторных нейронов супраоптического и паравентри-
кулярного ядер в заднюю долю гипофиза и отсюда поступают в
кровь. Вазопрессин увеличивает реабсорбцию в канальцах почки.
Окситоцин стимулирует сокращение мускулатуры матки.
141
Эпифиз. Эпифиз формируется из выпячивания промежуточного
мозга. Тонкими соединительнотканными перегородками он неот-
четливо разделен на дольки. В нем присутствуют глиоциты и пине-
алоциты (эндокриноциты эпифиза). Пинеалоциты подразделяются
на светлые и темные. Цитоплазма первых не содержит гранул. В
цитоплазме вторых присутствуют ацидофильные (иногда базофиль-
ные) гранулы. Возможно, что темные и светлые эндокриноциты
являются разными функциональными состояниями одной клетки.
Эпифиз выделяет серотонин и мелатонин, а также белковые гор-
моны: пинеальный антигонадотропин; гормон, повышающий уро-
вень калия в крови, и др. Эпифиз участвует в регуляции процессов,
носящих ритмический характер, в частности связанных со сменой
дня и ночи.
ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ЭНДОКРИННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ
Щитовидная железа. Состоит из двух различных типов клеток, име-
ющих разное происхождение и функцию: фолликулярных эндокри-
ноцитов (тироцитов) и кальцитониноцитов (парафолликулярных
эндокриноцитов). Первые происходят из вентральной стенки глотки
между первой и второй парой жаберных карманов. Вторые имеют
нейральное происхождение. Щитовидная железа покрыта соедини-
тельнотканной капсулой, от которой отходят прослойки соедини-
тельной ткани, делящие железу на нечетко разграниченные дольки
(рис. 52,1,11). Структурно-функциональными единицами щитовид-
ной железы являются дольки, в которых присутствуют фоллику-
лы — округлые или овоидные пузырьковидные образования.
Фолликулярные эндокриноциты, или тироциты, образуют
стенку фолликула. Полость фолликула заполнена коллои-
дом, состоящим в основном из белка тироглобулина. Тироглобу-
лин синтезируется фолликулярными тироцитами и секретируется в
полость фолликула, где завершается процесс присоединения йода и
формирования гормонов тироксина и трийодтиронина. В случае
возникновения в организме потребности в этих гормонах тироглобу-
лин поглощается тироцитом и разрушается ферментами лизосом.
При этом гормоны (тироксин и трийодтиронин) освобождаются от
связи с глобулином и поступают в кровь. Они регулируют уровень
основного обмена. При избыточной продукции тироидных гормо-
нов повышается температура тела и нарушаются функции нервной и
сердечно-сосудистой систем. Тироциты имеют обычно кубическую
форму. На их поверхности, обращенной к коллоиду, имеются
микроворсинки. При снижении функциональной активности тиро-
циты становятся плоскими, число микроворсинок и органелл в их
цитоплазме уменьшается. При значительном повышении функцио-
нальной активности тироцитов (при действии тиротропного гор-
мона гипофиза) объем коллоида в фолликуле уменьшается. Тиро-
циты приобретают призматическую форму. Число микроворсинок
на апикальной (верхушечной) поверхности увеличивается. Органел-
142
Рис. 52. Строение щитовидной железы.
I — микроскопическое строение: А — малое увеличение (окраска гематоксилин-эозином); Б —
большое увеличение (окраска гематоксилин-эозином): 1 — соединительнотканная капсула; 2 —
долька; 3 — соединительнотканные междольковые перегородки; 4 — кровеносный сосуд; 5 — фол-
ликулы; 6 — коллоид: 7 — вакуоли в коллоиде; 8 — межфолликулярные островки; 9 — тироциты;
10 — межфолликулярная соединительная ткань с сосудами (по В. Г. Елисееву и др., 1970); II — уль-
трамикроскопическое строение тироцитов и кальцитониноцитов щитовидной железы: 1 — тироцит
(фолликулярный эндокриноцит); 2 — кальцитониноцит (парафолликулярный эндокриноцит); 3 —
специфическая зернистость; 4 — коллоид.
лы цитоплазмы (в особенности комплекс Гольджи и гранулярная
эндоплазматическая сеть) становятся высокоразвитыми. В апикаль-
ной части клеток накапливаются секреторные гранулы.
Парафолликулярные эндокриноциты, или калъцитониноциты
(К-клетки), могут располагаться в стенке фолликула или между
фолликулами, входя наряду с тироцитами в состав ингерфоллику-
лярных островков. На препаратах, окрашенных гематоксилин-эози-
ном, кальцитониноциты светлее тироцитов, а при импрегнации
серебром они темнее, так как в их цитоплазме обнаруживаются
коричневатые гранулы, которые отсутствуют в цитоплазме тироци-
тов. Специфическая зернистость кальцитониноцитов хорошо видна
также при электронной микроскопии (см. рис. 52,11). Парафоллику-
лярные эндокриноциты выделяют гормон кальцитонин, снижа-
ющий уровень кальция в крови, а также медиаторы нервной
системы — норадреналин и серотонин.
Околощитовидные (паращитовидные) железы. Представляют
собой тельца, располагающиеся на задней поверхности щитовидной
железы. Они развиваются из эпителия вентральной части глоточ-
143
Рис. 53. Паращитовидная железа. Окраска по Маллори — азаном.
1 — главные клетки; 2 — оксифильные клетки; 3 — кровеносные капилляры (по В. Блуму, Д. Фау-
сетту, 1978).
ной кишки в области III и IV жаберных карманов. Железа покрыта
капсулой, от которой отходят тонкие прослойки соединительной
ткани, разделяющие клетки паренхимы на тяжи или скопления.
Паренхима состоит из паратироцитов, или эндокриноцитов око-
лощитовидной железы. Различают главные (базофильные) и окси-
фильные паратироциты (рис. 53). Главные паратироциты могут
быть темными и светлыми. При обычных окрасках в цитоплазме
паратироцитов не видно зернистости, однако специальные методы
окрашивания и электронная микроскопия выявляют в главных
тироцитах немногочисленные специфические гранулы. Гранулы
имеют неправильную форму и плотную сердцевину. Главные пара-
тироциты вырабатывают паратиреоидный гормон — паратирин.
Оксифильные паратироциты считаются стареющими клетками. Их
называют еще онкоцитами. Паратирин оказывает ряд воздействий,
каждое из которых повышает уровень кальция в крови: 1) снижает
выведение кальция почками, 2) повышает всасывание кальция в
кишечнике и 3) стимулирует формирование и функцию остеокла-
стов, которые разрушают кость, вызывая поступление освобожда-
ющегося при этом кальция в кровь.
Надпочечники. Состоят из коркового и мозгового вещества,
отличающихся друг от друга по происхождению, строению и функ-
циям. Корковое вещество развивается как утолщение
целомического (мезодермального) эпителия. Мозговое вещество
формируется из клеток, выселившихся из общего зачатка симпати-
ческих ганглиев, т. е. имеет нейральное происхождение.
144
3
Рис. 54. Надпочечник. Окраска железным гематоксилином по Гейденгайну.
1 — нервный ганглий; 2 — соединительнотканная капсула; 3 — корковое вещество: а — клубочко-
вая зона; б — почковая зона; в — сетчатая зона; 4 — мозговое вещество; 5 — синусоидные капилля-
ры; 6 — хромаффиноциты (по И. В. Алмазову, Л. С. Сутулову, 1978).
Надпочечники с поверхности покрыты соединительнотканной
капсулой. Корковое вещество подразделяется на 3 зоны:
клубочковую, пучковую и сетчатую (рис. 54). Клетки коркового
вещества — корковые эндокриноциты — располагаются тяжами.
В клубочковой зоне тяжи свернуты в виде клубочков. Клетки
клубочковой зоны мелкие. Агранулярная эндоплазматическая сеть
в них развита умеренно. Митохондрии удлиненной формы, кристы в
них имеют обычную форму. Эндокриноциты клубочковой зоны
вырабатывают минералокортикоиды: альдостерон и дезоксикор-
тикостерон. Эти гормоны участвуют в регуляции водно-солевого
обмена в организме.
В пучковой зоне тяжи эндокриноцитов располагаются перпенди-
кулярно поверхности надпочечника и параллельно друг другу.
Клетки здесь крупные, кубической формы. Агранулярная эндоплаз-
матическая сеть хорошо развита. Митохондрии округлые или овои-
дные с трубчатыми кристами. В цитоплазме много включений липи-
дов, так как гормоны коры надпочечников являются стероидами,
т. е. липидами. Исходным продуктом для формирования стероид-
ных гормонов является холестерин. Пучковая зона вырабатывает
глюкокортикоиды: кортикостерон, кортизон, гидрокортизон.
Эти гормоны участвуют в регуляции метаболизма (обмена) углево-
дов, белков и липидов в организме. Для клинического применения
этих гормонов очень важна их способность подавлять воспалитель-
ные и иммунные реакции. Между клубочковой и пучковой зоной
145
находится суданофобная зона. В ней располагаются малодифферен-
цированные клетки, не содержащие липидов и поэтому не красящи-
еся Суданом на жир.
В сетчатой зоне эпителиальные тяжи разветвляются, формируя
сеть. Клетки в ней мелкие. Содержание липидов в цитоплазме эндо-
криноцитов меньше. Митохондрии с тубулярными кристами. Сетча-
тая зона синтезирует главным образом андроген (мужской половой
гормон) и в меньшем количестве женские половые гормоны: эстро-
гены, прогестерон. Между тяжами клеток располагаются капилля-
ры. Функция эндокриноцитов пучковой зоны регулируется адрено-
кортикотропным гормоном гипофиза. Для коры надпочечников
характерно высокое содержание в ее клетках аскорбиновой
кислоты.
Мозговое вещество надпочечников состоит из крупных
округлых клеток — мозговых эндокриноцитов, или хромаффино-
цитов. Происхождение термина «хромаффинные клетки» объясня-
ется тем, что секреторные гранулы этих клеток имеют сродство к
солям хрома, и после обработки раствором бихромата калия в них
откладывается бурый осадок окислов хрома. Различают светлые
эндокриноциты (эпинефроциты), секретирующие адреналин, и тем-
ные эндокриноциты (норэпинефроциты), секретирующие норадре-
налин. Электронная микроскопия выявляет в цитоплазме мозговых
эндокриноцитов большое число секреторных гранул.
Одиночные гормонпродуцирующие клетки. Выделяют две
группы клеток: нейроэндокринные, происходящие из нейральных
гребешков, и одиночные гормонпродуцирующие не нервного проис-
хождения. Первые отличаются способностью вырабатывать наряду
с пептидными гормонами нейроамины (медиаторы нервной систе-
мы). Клетки второй группы такой способностью не обладают. К
одиночным гормонпродуцирующим клеткам относятся эндокрино-
циты в слизистой оболочке пищеварительного тракта и дыхатель-
ных путей, а также клетки семенников и яичников, продуцирующие
соответственно мужской и женский половые гормоны.
Контрольные вопросы
1. Дайте общую характеристику эндокринной системы и классификацию эндо-
кринных желез.
2. Каким образом нейросекреторные ядра гипоталамуса регулируют деятель-
ность гипофиза?
3. Каково происхождение различных долей гипофиза?
4. Какие клетки присутствуют в передней доле гипофиза? Какие гормоны они
вырабатывают?
5. Расскажите о строении и функции промежуточной доли гипофиза.
6. Каково происхождение и строение задней доли гипофиза? Где вырабатыва-
ются гормоны задней доли? Как они попадают в заднюю долю? Каково функциональ-
ное значение этих гормонов?
7. Расскажите о происхождении, строении и функциональном значении эпифиза.
8. Какая структура является морфофункциональной единицей щитовидной желе-
зы?
9. Из каких источников развиваются фолликулярные и парафолликулярные
эндокриноциты щитовидной железы?
146
10. Какой гормон вырабатывают фолликулярные эндокриноциты щитовидной
железы? Как это происходит?
11. Какие особенности строения характерны для парафолликулярных клеток?
Какой гормон они вырабатывают?
12. Расскажите о происхождении, строении и функции околощитовидных желез.
13. Из каких источников развиваются корковое и мозговое вещество надпочечни-
ков?
14. Расскажите о строении коркового вещества надпочечников и о том, какие
гормоны и какими зонами выделяются?
15. Каково строение мозгового вещества надпочечников? Какая связь существует
между происхождением мозгового вещества и выделяемыми им гормонами?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
Окраска гипофиза азаном по Гейденгайну.
Приготовление растворов. 1. Раствор азокармина.
0,2 г азокармина G прибавляют к 100 мл дистиллированной воды,
недолго кипятят и после охлаждения до комнатной температуры
отфильтровывают. При этом часть нерастворившихся очень мелких
кристаллов красителя проходит через фильтр и растворяется при
последующем нагревании в термостате. К 100 мл профильтрован-
ного раствора прибавляют 1 мл ледяной уксусной кислоты.
2. Смесь анилинового синего с оранжевым. Растворяют 0,5 г рас-
творимого в воде анилинового синего и 2,0 г оранжевого золотого G
в 100 мл дистиллированной воды, приливают 8 мл ледяной уксусной
кислоты, кипятят и после охлаждения фильтруют. Перед употреб-
лением этот основной раствор разбавляют 1—3-кратным количе-
ством дистиллированной воды.
3. Анилиновый спирт. 1 мл анилинового масла разводят в 1 л 90%
спирта.
4. Уксуснокислый спирт. 1 мл ледяной уксусной кислоты на 100
мл 96% спирта.
5. 5% раствор фосфорно-вольфрамовой кислоты.
Методика окрашивания. Материал, фиксированный в
жидкости Ценкера, Буэна или Карнуа, заливают в парафин. После
этого: 1) депарафинированные срезы помещают из дистиллирован-
ной воды в азокармин. Окраску производят в термостате при темпе-
ратуре 56—60°С в течение 45—50 мин, затем 5—10 мин охлаждают
при комнатной температуре; 2) ополаскивают дистиллированной
водой; 3) дифференцируют в анилиновом спирте, пока не будут
хорошо видны ядра; 4) быстро смывают анилин уксуснокислым
спиртом; 5) протравливают в 5% водном растворе фосфорно-воль-
фрамовой кислоты 1—3 ч; 6) быстро ополаскивают дистиллирован-
ной водой; 7) окрашивают анилиновым синим-оранжевым 1—3 ч; 8)
быстро промывают в воде; 9) дифференцируют в 96% спирте; 10)
проводят через абсолютный спирт, ксилол, заключают в бальзам.
Результат: ацидофильные клетки окрашиваются в красный
цвет, базофильные — в синий, хромофобные — в бледно-фиолето-
вый, соединительная ткань — в синий цвет.
147
Азановый метод хорош также для окрашивания щитовидной
железы. При этом жидкий коллоид окрашивается в синий цвет, гус-
той — в красный.
Хромаффинная реакция клеток мозгового вещества надпочеч-
ников (по Хиллартпу и Гекфельту). Реакция проводится на нефик-
сированной ткани.
Методика проведения реакции: 1) обработать тон-
кие срезы ткани при комнатной температуре смесью, содержащей
10 объемов 5% раствора К2Сг2О7 и 1 объем 5% раствора К2Сг2О4 с
pH 5,6 в течение 16 ч; 2) промывать их в течение 30—60 мин в дис-
тиллированной воде (3 раза менять воду); 3) поместить срезы на
чистые предметные стекла и заключить в глицерин-желатин; 4) вме-
сто предыдущей операции срезы можно обезводить, просветлить и
заключить в канадский бальзам.
Результат: адреноциты окрашиваются в темно-коричневый
цвет, норадреноциты — в желтовато-коричневый.
Окраска надпочечников по Визелю. Материал фиксируется в
смеси из 9 объемов 3,5% раствора бихромата калия и 1 объема фор-
малина в течение 24 ч.
Методика окрашивания: 1) срезы помещают в 1%
водный раствор толуидинового синего на 20 мин; 2) промывают в
водопроводной воде 5 мин; окрашивают 1% водным раствором саф-
ранина 20 мин; 4) дифференцируют в 96% спирте до вторичного
появления синей окраски; 5) просветляют в карбол-ксилоле, заклю-
чают в бальзам.
Результат: хромаффинные клетки зеленые, ядра красные,
цитоплазма всех остальных клеток синяя.
Выявление аскорбиновой кислоты по Барнетту и Бурну. Исполь-
зуют тонкие кусочки нефиксированной ткани. Приготовление
подкисленного раствора нитрата серебра. К 100 мл 5% водного рас-
твора нитрата серебра добавить 5 мл ледяной уксусной кислоты.
Методика проведения реакции: 1) обработать
срезы подкисленным раствором нитрата серебра в течение 5—10
мин; 2) обработать их в темноте 5% раствором аммиака в течение
10—15 мин; 3) промыть среды в дистиллированной воде; 4) заклю-
чить в глицерин.
Результат: черные зерна серебра указывают на присутствие
восстановленной аскорбиновой кислоты.
Комбинированный метод выявления адреналина, норадренали-
на, непредельных фосфолипидов и ДНК в срезах надпочечника (по
В. В. Яглову). Нефиксированный кусочек надпочечника помещают
на 24 ч в смесь следующего состава: 9 мл 5% раствора бихромата
калия, 1 мл 5% раствора хромата калия и 1 мл неразведенного рас-
твора нейтрального формалина. Затем кусочек надпочечника пере-
носят на 24 ч в насыщенный раствор сульфаниловой кислоты, кото-
рая, с одной стороны, усиливает хромаффинную реакцию, а с дру-
гой — производит мягкий гидролиз ДНК. Фиксируют материал в
10% растворе формалина 6—8 ч, промывают в дистиллированной
148
воде 15 мин и приготавливают на замораживающем микротоме или
криостате срезы толщиной 10—15 мкм. Срезы переносят в реактив
Шиффа на 1 ч, промывают в 3 порциях сернистой воды и помещают
в дистиллированную воду на 5—10 мин. После промывки срезы
наклеивают на предметные стекла, покрытые белком-глицерином,
обезвоживают и заключают в канадский бальзам.
Результат: в цитоплазме хромаффинных клеток адреналин
окрашивается в желто-коричневый цвет, норадреналин — в золоти-
сто-желтый. Фосфолипиды коркового вещества приобретают
окраску от нежно-розовой до вишнево-красной. ДНК ядер окраши-
вается в красный цвет, как при реакции Фельгена.
Г л а в а 16
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
Пищеварительный аппарат состоит из пищеварительного тракта
(включает ротовой отдел, глотку, пищевод, желудок, кишечник) и
расположенных вне его желез (слюнные железы, печень, поджелу-
дочная железа), секреты которых участвуют в процессе пищеваре-
ния.
Пищеварение — процессы химической и механической обра-
ботки пищи и последующее всасывание продуктов ее расщепления.
В пищеварительном аппарате выделяют три основных отдела:
передний, средний, задний, отличающиеся строением и
функциональным значением. Однако, несмотря на отличия, име-
ются общие закономерности в организации пищеварительного трак-
та.
Стенка пищеварительного тракта построена из 4
основных структурных элементов: слизистой оболочки, подслизи-
стой основы, мышечной оболочки, наружной оболочки (представ-
лена либо серозной, либо адвентициальной оболочкой).
Слизистая оболочка постоянно увлажняется слизью,
выделяемой железами. Она состоит из трех пластинок: эпителия,
собственной пластинки, мышечной пластинки.
Эпителий может быть многослойным плоским (ротовая
полость, пищевод, анальная часть прямой кишки) или однослойным
призматическим (желудок, кишечник). Железы могут быть распо-
ложены как в эпителии (бокаловидные клетки), так и в собственной
пластинке. Собственная пластинка построена из рыхлой волокни-
стой соединительной ткани, в ней расположены сосуды, нервные
элементы, скопления лимфоидной ткани, железы. Мышечная пла-
стинка образована двух-трехслойной гладкой мышечной тканью.
Рельеф слизистой оболочки может быть гладким (губы, щеки),
иметь углубления — ямочки (в желудке) и крипты (в кишечнике),
выросты — ворсинки (в тонкой кишке) или складки (во всех отде-
лах).
149
Подслизистая основа состоит из рыхлой волокнистой
соединительной ткани, в ней расположены сосудистые и нервные
сплетения, лимфоидные скопления, иногда железы (пищевод, две-
надцатиперстная кишка).
Мышечная оболочка состоит, как правило, из двух
слоев — внутреннего циркулярного и наружного продольного. В
переднем и заднем отделах пищеварительного тракта мышечная
ткань преимущественно поперечнополосатая, в среднем — гладкая.
В мышечной оболочке расположено нервное сплетение.
Серозная оболочка — висцеральный листок брюшины —
покрывает большую часть пищеварительного тракта, состоит из
соединительнотканной основы, покрытой мезотелием — однослой-
ным плоским эпителием. В некоторых отделах (пищевод, часть пря-
мой кишки) пищеварительный тракт покрыт снаружи адвенти-
циальной оболочкой, состоящей только из соединительной ткани.
ПЕРЕДНИЙ ОТДЕЛ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА
Передний отдел пищеварительного тракта включает ротовую
полость со всеми структурными образованиями (губы, щеки, десны,
твердое и мягкое небо, язык, миндалины, слюнные железы, зубы),
глотку и пищевод. В переднем отделе происходит главным образом
механическая переработка пищи (ее измельчение) и частично хими-
ческая (переваривание углеводов амилазой слюны), а также защита
от поступающих с пищей микробов.
Характерными особенностями строения переднего отдела пище-
варительного тракта являются: 1) наличие многослойного плоского
неороговевающего эпителия в слизистой оболочке (в языке может
быть частично ороговевающий); 2) мышечная пластинка слизистой
оболочки или отсутствует (в органах ротовой полости) или слабо
развита (продольные пучки в пищеводе); 3) мышечная оболочка
построена из исчерченной мышечной ткани (за исключением ниж-
него отдела пищевода, где находится гладкая мышечная ткань); 4)
наружная оболочка — адвентициальная (за исключением нижнего
отдела пищевода, где имеется серозная оболочка).
В ротовой полости расположен ряд специальных структур.
Зубы состоят из твердых тканей (эмаль, дентин, цемент) и мяг-
кой части — пульпы (рис. 55). Эмаль на 96—97% состоит из неорга-
нических веществ, покрывает цемент в области коронки, хорошо
видна на продольных шлифах зуба и отсутствует на препарате
декальцинированного зуба. Дентин составляет большую часть
коронки, шейки и корня зуба. Он состоит из разновидности костной
ткани, в которой костные клетки лежат за ее пределами (в пульпе
зуба), а через ткань проходят отростки костных клеток. Цемент
покрывает дентин в области корня зуба и также представляет разно-
видность костной ткани, при этом в области верхушек корней он
содержит костные клетки, а в области шейки они отсутствуют.
Пульпа зуба построена из рыхлой соединительной ткани, в которой
150
Рис. 55. Строение зуба (схема).
I — коронка; II — шейка; III — корень; 1 — эмаль; 2 — дентин; 3 — край десны; 4 — эпителий дес-
ны; 5 — пульпа зуба; 6 — предентин; 7 — костная ткань челюсти; 8 — периодонт; 9, 10 — цемент;
И — канал корня зуба.
находятся сосуды, питающие зуб, и нервы. По периферии пульпы,
прилегая к внутренней поверхности дентина, расположены клетки,
образующие дентин, — дентинобласты (одонтобласты). Зуб
фиксируется в костной ткани челюсти с помощью соединительно-
тканной связки.
Язык — мышечный орган, основную массу которого составляет
исчерченная мышечная ткань. На поверхности языка находится сли-
зистая оболочка, которая на верхней и боковых поверхностях языка
формирует сосочки нитевидные, грибовидные, желобоватые и
листовидные. Эпителий языка многослойный плоский неорогове-
вающий (на нитевидных сосочках — частично ороговевающий).
Собственная пластинка слизистой оболочки, вдаваясь в эпителий,
образует вторичные сосочки (рис. 56). В эпителии большинства
сосочков, кроме нитевидных, расположен орган вкуса — вкусовые
почки. Подслизистая основа имеется только в области нижней
поверхности языка.
Миндалины — скопления лимфоидной ткани в складках слизи-
стой оболочки на границе ротовой полости и глотки (рис. 57). Сово-
купность небных, глоточных, язычной и трубных миндалин обра-
151
Рис. 56. Строение языка и его сосочков (схема).
I — верхняя поверхность (спинка) языка; II — средняя часть языка; III — нижняя поверхность язы-
ка; 1 — нитевидный сосочек; 2 — грибовидный сосочек; 3 — листовидный сосочек; 4 — желобова-
тый сосочек; 5 — вкусовые почки; 6 — мышцы языка; 7 — многослойный плоский эпителий; 8 —
собственная пластинка слизистой оболочки; 9 — слюнные железы (по В. Г. Елисееву и др., 1970).
зует лимфоэпителиальное глоточное кольцо,
защищающее пищеварительные и дыхательные пути от инфекции.
Слюнные железы выделяют секрет — слюну, которая постоянно
увлажняет слизистую оболочку, обеспечивает пищеварение (фер-
менты амилаза, мальтаза и др.), обладает защитным действием бла-
годаря наличию бактерицидных веществ (лизоцим и др.). Разли-
чают большие слюнные железы — околоушные, подчелюстные,
подъязычные и многочисленные малые, расположенные в слизи-
стой оболочке языка, губ, щек.
Большие слюнные железы имеют общий план строе-
ния — состоят из секреторных концевых отделов и системы вывод-
ных протоков — вставочных, исчерченных, внутридолъковых,
междольковых и общего выводного протока (рис. 58). Секретор-
152
Рис. 57. Миндалина.
1 — многослойный плоский эпителий; 2 — собственная пластинка слизистой оболочки; 3 — лим-
фоидные узелки; 4 — инфильтрация эпителия лимфоцитами; 5 — крипта (по И. В. Алмазову, Л. С.
Сутулову, 1978).
ные концевые отделы состоят из секреторных и миоэпителиальных
клеток.
Секреторные клетки вырабатывают белковый (серозный) или
слизистый секрет, а миоэпителиальные клетки, сокращаясь, спо-
собствую выведению секрета. Секреторные концевые отделы по
строению секреторных клеток и характеру выделяемого секрета
153
Рис. 58. Строение слюнных желез и ультраструктура клеток ее различных отделов
(схема).
1 — концевой секреторный отдел; 2 — вставочный отдел; 3 — исчерченный проток.
Рис. 59. Строение стенки пищеварительной трубки (схема).
А — пищевод; Б — желудок; В — тонкая кишка; Г — толстая кишка; I — слизистая оболочка; II —
подслизистая основа; III — мышечная оболочка; IV — серозная (или адвентициальная) оболочка;
1 — эпителий; 2 — собственная пластинка слизистой оболочки; 3 — мышечная пластинка слизистой
оболочки; 4 — бокаловидный экзокриноцит; 5 — железы в слизистой оболочке; 6 — железы в
подслизистой основе; 7 — сосудистые сплетения; 8 — подслизистое нервное сплетение; 9 — межмы-
шечное сплетение; 10 — желудочные ямочки; 11 — крипты; 12 — ворсинки.
бывают трех видов: белковые (в околоушной железе), слизистые (в
подъязычной железе) и белково-слизистые (в подчелюстной же-
лезе).
Пищевод проводит пищу из глотки в желудок. Слизистая обо-
лочка вместе с подслизистой основой образует продольные складки,
которые при прохождении пищи и расширении пищевода сглажива-
ются. Эпителий — многослойный плоский неороговевающий (рис.
59). Железы расположены в подслизистой основе (собственные
железы пищевода) — сложные разветвленные альвеолярно-трубча-
тые слизистые, а также в собственной пластинке — кардиальные
железы. Они представляют собой простые разветвленные трубча-
тые железы (две группы — одна в месте перехода пищевода в желу-
док и другая — на уровне перстневидного хряща гортани и 5-го
кольца трахеи). Мышечная оболочка в верхней трети пищевода
построена из исчерченной мышечной ткани, в нижней — из гладкой
мышечной ткани, в средней — из исчерченной и гладкой мышечной
ткани. Наружная оболочка построена из соединительной ткани (ад-
вентициальная), кроме нижней части (ниже диафрагма), где имеется
серозная оболочка.
СРЕДНИЙ И ЗАДНИЙ ОТДЕЛЫ
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА
Средний отдел состоит из желудка, тонкого и толстого
кишечника. В него впадают выводные протоки печени и поджелу-
дочной железы. В среднем отделе происходит главным образом
химическая обработка пищи под воздействием ферментов, выраба-
тываемых железами, и всасывание продуктов переваривания пищи,
в заднем отделе (каудальная часть прямой кишки) — эвакуа-
ция непереваренных остатков пищи из пищеварительного канала.
Для строения пищеварительного тракта среднего отдела харак-
терно наличие на всем его протяжении в слизистой оболочке одно-
слойного, однорядного призматического эпителия, а также сероз-
ной оболочки, покрывающей снаружи пищеварительный тракт (см.
рис. 59).
Желудок. Желудок выполняет ряд важнейших функций, главной
из которых является секреторная — выработка его железами желу-
дочного сока, в состав которого входят ферменты (пепсин, химозин,
липаза) и соляная кислота, участвующие в переваривании пищи (в
основном белков). Кроме того, желудок выполняет механическую
функцию (перемешивание и проталкивание пищи), вырабатывает
антианемический фактор и ряд гормональных факторов (гастрин,
мотилин, энтероглюкагон) и биологически активных веществ (ги-
стамин, серотонин), регулирующих деятельность его желез, сосу-
дов, мышц.
Строение желудка характеризуется особенностями рельефа
его слизистой оболочки — наличие складок, полей и ямочек (см.
рис. 59).
155
Для строения слизистой оболочки характерно наличие
однослойного призматического железистого эпителия, клетки
которого постоянно выделяют слизистый секрет, защищающий
желудок от переваривающего действия желудочного сока и грубых
частиц пищи. При приеме раздражающих веществ (алкоголь, гор-
чица и др.) количество слизи в желудочном соке резко увеличивает-
ся, что является одним из признаков нарушения функций желудка.
В собственной пластинке слизистой оболочки располагается
большое количество простых трубчатых желез, среди которых в
зависимости от их топографии различают кардиальные (область
входа в желудок), собственные (область тела и дна желудка), пило-
рические (область выхода из желудка). Самая многочисленная
группа — собственные железы желудка. В каждой железе разли-
чают шейку (выводной проток), тело и дно (секреторный концевой
отдел) (рис. 60, А, Б). Выводной проток открывается на дне желу-
дочных ямок. В секреторном концевом отделе находятся желези-
стые клетки — главные экзокриноциты (секретируют профермент
пепсиноген), париетальные экзокриноциты (секретируют хлори-
ды, из которых образуется соляная кислота), слизистые клетки —
мукоциты (секретируют слизь), а также эндокринные клетки,
вырабатывающие серотонин и мелатонин (ЕС-клетки), гистамин
(ECL-клетки), гастрин (G-клетки), соматостатин (D-клетки), вазо-
активный интестинальный пептид (Dj-клетки) и др.
Кардиальные железы имеют сильно разветвленные концевые
отделы и состоят главным образом из мукоцитов, выделяющих
слизь, пилорические железы также обладают более разветвленными
концевыми отделами, характеризуются отсутствием париетальных
экзокриноцитов, обилием мукоцитов и эндокриноцитов. Выделя-
емый главными клетками профермент пепсиноген в присутствии
соляной кислоты превращается в активный фермент пепсин, кото-
рый расщепляет сложные белки в пище на более простые — альбу-
мозы и пептоны. Секрет эндокринных клеток гастрин стимулирует
секрецию пепсиногена главными клетками и соляной кислоты пари-
етальными клетками, секреты других эндокриноцитов также уча-
ствуют в регуляции деятельности желез желудка. Мышечная пла-
стинка слизистой оболочки состоит из трех слоев: внутреннего и
наружного циркулярных и среднего продольного. Подслизистая
основа содержит нервные и сосудистые сплетения, единичные лим-
фоидные скопления. Мышечная оболочка имеет три слоя: внутрен-
ний с косым расположением гладких миоцитов, средний циркуляр-
ный (особенно развит в пилорической области, образуя сфинктер) и
наружный продольный. Серозная оболочка образует наружную
стенку желудка.
Тонкин кишечник. Здесь происходит дальнейшая химическая
обработка всех компонентов пищи — белков (ферменты трипсин,
энтерокиназа, киназоген, эрепсин и др.), углеводов (ферменты ами-
лаза, мальтаза, сахараза), жиров (липаза), всасывание продуктов их
расщепления в кровеносные и лимфатические сосуды, а также
156
Рис. 60. Строение желез желудка (схема).
А — собственные железы: 1 — желудочные ямочки; 2 — шейка; 3 — тело; 4 — дно; 5 — главные
экзокриноциты; 6 — париетальные экзокриноциты; 7 — мукоциты; Б — пилорические железы: 1 —
желудочные ямочки; 2 — выводной проток; 3 — концевые отделы.
выработка гормональных факторов и биологически активных
веществ, регулирующих эти процессы (секретин, энтероглюкагон,
холецистокинин, панкреозимин, серотонин, гистамин и др.).
Для рельефа тонкой кишки характерно наличие циркуляр-
157
1
2
2
Рис. 61. Рельеф тонкой кишки (А), строение ворсинок (Б) и крипт (В).
1 — ворсинки; 2 — крипты; 3 — однослойный призматический каемчатый эпителий; 4 — собствен-
ная пластинка слизистой оболочки; 5 — гладкие миоциты; 6 — гемокапилляры; 7 — лимфокапил-
ляр; 8 — каемчатый эпителиоцит; 9 — каемка; 10 — бокаловидные экзокриноциты; 11 — экзокри-
ноциты с ацидофильными гранулами; 12 — эндокриноцит; 13 — просвет крипты.
ных складок, ворсинок и крипт, которые значительно увеличивают
общую поверхность слизистой оболочки (рис. 61, А, Б, В).
Строение оболочек тонкой кишки имеет ряд особенностей. В
слизистой оболочке эпителий однослойный призматический каем-
чатый (каемку образует множество микроворсинок), мышечная
пластинка состоит из двух слоев — внутреннего циркулярного и
158
наружного продольного. В слизистой оболочке и в подслизистой
основе расположены многочисленные скопления лимфоидной
ткани — одиночные (свыше 15 000) и сгруппированные лимфоид-
ные узелки, особенно характерные для подвздошной кишки (от 30
до 100 групп). В подслизистой основе двенадцатиперстной кишки
находятся железы, выделяющие ферменты (дипептидазы), слизь и
гормональные факторы.
Мышечная оболочка имеет два слоя — внутренний циркулярный
и наружный продольный.
Основные структуры, обеспечивающие процессы химической
обработки пищи и ее всасывание, — ворсинки и крипты.
Ворсинки — пальцевидные выросты слизистой оболочки,
число которых на 1 мм2 варьирует от 20 до 40, их высота достигает
0,5—1,5 мм. Каждая ворсинка покрыта однослойным призматичес-
ким эпителием, а ее основу составляет рыхлая волокнистая соедини-
тельная ткань собственной пластинки, в которой расположены кро-
веносные и лимфатические сосуды, куда поступают всасывающиеся
вещества, а также гладкие миоциты, сокращение которых способ-
ствует всасыванию.
Эпителий ворсинок содержит три основных вида клеток: столб-
чатые, или каемчатые (обеспечивают всасывание веществ), бока-
ловидные (выделяют слизь), эндокринные (вырабатывают гормо-
нальные вещества, регулирующие деятельность структур, обеспе-
чивающих пищеварение).
Крипты — трубчатые углубления эпителия, лежащие в соб-
ственной пластинке слизистой оболочки, открывающиеся в просвет
между основаниями ворсинок. На 1 мм2 поверхности приходится
около 100 крипт, длина каждой из них около 0,2—0,5 мм. Среди эпи-
телиальных клеток можно выделить столбчатые (каемчатые),
бокаловидные, экзокриноциты с ацидофильными гранулами
(клетки Панета), эндокринные, а также малодифференцированные
(камбиальные).
Экзокриноциты с ацидофильными гранулами располагаются на
дне крипт. Они секретируют ферменты — дипептидазы (эрепсин),
принимающие участие в расщеплении дипептидов до аминокислот.
Эндокриноциты крипт секретируют серотонин и мотилин (ЕС-
клетки), энтероглюкагон (А-клетки), секретин (S-клетки), холеци-
стокинин и панкреозимин (1-клетки), оказывающие стимулиру-
ющее влияние на деятельность кишечных клеток, а также на функ-
ции поджелудочной железы и печени.
Толстый кишечник. Здесь происходит интенсивное всасывание
воды из химуса, формируются и выводятся наружу каловые массы.
Особенностью рельефа толстого кишечника является нали-
чие циркулярных складок, образованных слизистой оболочкой и
подслизистой основой, а также крипт, расположенных в слизистой
оболочке. Эпителий слизистой оболочки — однослойный призма-
тический, в нем имеются три основных типа клеток — столбчатые
(каемчатые), бокаловидные и эндокринные. Характерно большое
159
Рис. 62. Строение аппендикса.
I — слизистая оболочка; II — подслизистая основа; III — мышечная оболочка; IV — серозная обо-
лочка; 1 — однослойный призматический эпителий; 2 — крипты; 3 — лимфоидные узелки.
число бокаловидных клеток, выделяющих слизь, склеивающую
непереваренные остатки пищи, что способствует ее эвакуации.
Мышечная пластинка слизистой оболочки состоит из двух слоев —
внутреннего циркулярного и наружного продольного (частично
косого). В подслизистой основе и собственном слое слизистой
оболочки расположено много одиночных лимфоидных узелков.
Мышечная оболочка имеет два слоя мышц: внутренний циркуляр-
ный (сплошной), наружный продольный не сплошной, а представ-
лен тремя лентовидными полосками, тянущимися вдоль кишки.
Серозная оболочка образует пальцевидные выросты, где имеются
скопления жировой ткани.
Червеобразный отросток — часть толстого кишечника, где нахо-
дятся многочисленные скопления лимфоидных узелков (рис. 62). В
нем представлены все основные оболочки и слои, характерные для
толстого кишечника. Наличие лимфоидных скоплений определяет
основную защитную функцию этого органа, который является
одним из периферических отделов иммунной системы.
Прямая кишка построена так же, как и стенка ободочной кишки,
за исключением анальной части, где различают три зоны — столб-
чатую (имеет продольные складки), промежуточную (с гладкой
поверхностью слизистой оболочки) и кожную. В промежуточной и
кожной зонах эпителий многочисленный плоский.
160
Контрольные вопросы
1. Назовите отделы пищеварительного аппарата и основные оболочки и слои
пищеварительного тракта.
2. Каковы особенности строения и функции переднего отдела пищеварительного
тракта?
3. Как устроены язык, миндалины и слюнные железы?
4. Опишите особенности строения пищевода.
5. Каковы особенности строения и функции среднего и заднего отделов пищева-
рительного тракта?
6. Как устроена стенка желудка, каковы особенности строения его слизистой
оболочки и желез — собственных, кардиальных и пилорических?
7. Расскажите об особенностях и функции тонкого кишечника, клеточном
составе ворсинок и крипт.
8. В чем заключаются особенности строения и функции толстого кишечника в
отличие от тонкого?
9. Как устроен червеобразный отросток и каково его функциональное значение?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ
И ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА
Для фиксации слизистых желез подходит предложенная Шаффе-
ром смесь из 1 части формалина и 10 частей абсолютного спирта.
Окраска слизи муцикармином по П. Мейеру.
При готовление растворов. Основной раствор муци-
кармина: 1 г кармина, 0,5 г хлорида алюминия и 2 мл дистиллирован-
ной воды осторожно нагревают над слабым пламенем в маленькой
фарфоровой чашке, все время помешивая, пока светло-серая
окраска смеси не перейдет в темно-красную (примерно через 2 мин).
Затем к этой еще теплой массе понемногу прибавляют, помешивая,
100 мл 50% спирта. Через 24 ч фильтруют. Основной раствор может
храниться длительное время.
2. Рабочий раствор муцикармина: 1 часть основного раствора
перед употреблением разбавляют 10 частями дистиллированной
воды.
Методика окрашивания: 1) из дистиллированной воды
срезы помещают на 3—4 мин в рабочий раствор муцикармина; 2)
промывают в воде; 3) докрашивают ядра гематоксилином.
Результат: слизь окрашивается в красный цвет, ядра синие.
Если ядра окрашиваются тоже в красный цвет, значит, реакция кра-
сителя кислая. Кислоту нейтрализуют, добавляя по каплям 1% рас-
твор NaHCl3.
Окрашивание миоэпителиальных (корзинчатых) клеток произ-
водят железным гематоксилином по Гейденгайну (см. главу 21).
Исследование желудка и кишечника. Для фиксации желудка и
кишечника применяются жидкость Карну а и другие фиксаторы.
Орган при этом перевязывают, заполняют (не очень сильно растя-
гивая) фиксатором, перевязывают другой конец и опускают в фик-
сатор. Заливают в парафин. Далее для обзорных препаратов
годятся такие методы окрашивания, как гематоксилин-эозин,
пикрофуксин по Ван-Гизону и др. (см. главу 21).
161
БОЛЬШИЕ ЖЕЛЕЗЫ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Печень
Печень — это экзокринная железа, секрет которой — желчь —
поступает в двенадцатиперстную кишку. Большинство функций
печени связано с ее положением на пути тока крови от пищевари-
тельной трубки в общий кровоток. Печень обезвреживает многие
вредные вещества, поступающие из кишечника или возникающие в
организме в процессе обмена веществ. В частности, из продуктов
белкового обмена в ней синтезируется малотоксичная м о ч е в и -
н а. В печени инактивируются гормоны, ряд лекарственных препа-
ратов и других веществ, синтезируется из глюкозы гликоген, с
помощью расщепления которого поддерживается уровень глюкозы
в крови. С печенью связан синтез многих белков плазмы крови:
фибриногена, альбумина, протромбина и др. В печени метаболизи-
руется гемоглобин, при этом образуются желчные пигменты, посту-
пающие в желчь. Печень накапливает и затем отдает в ток крови
ряд витаминов: A,D,E,K и др. Макрофаги печени выполняют функ-
цию защиты от микроорганизмов. Во внутриутробном периоде
печень является органом кроветворения.
Паренхима печени развивается из энтодермы среднего отдела
пищеварительной трубки, соединительнотканная строма и сосу-
ды — из мезенхимы.
С поверхности печень покрыта соединительнотканной капсулой,
которая на большей части поверхности сращена с висцеральным
листком брюшины.
Структурно-функциональной единицей печени является печеноч-
ная долька. Существуют разные представления о строении печеноч-
ных долек. Согласно классическому представлению, печеночные
дольки имеют форму пяти-шестигранных призм с плоским основа-
нием и слегка выпуклой верхушкой (рис. 63, А,Б). Междольковая
соединительная ткань образует строму органа. У человека междоль-
ковые соединительнотканные перегородки развиты слабо. Более
сильное развитие соединительной ткани наблюдается при заболева-
нии, называемом циррозом печени.
Паренхима печени состоит из эпителиальных клеток — гепато-
цитов, располагающихся в виде печеночных пластинок (рис. 64).
На поперечном срезе дольки пластинки выглядят как тяжи из распо-
ложенных друг за другом гепатоцитов, называемые печеночными
балками (см. рис. 64). Между соседними гепатоцитами в пластинке
образуются желчные канальцы, представляющие собой расширение
межклеточного промежутка между гепатоцитами. Часть поверхно-
сти гепатоцита контактирует с другими гепатоцитами, часть — с
синусоидными капиллярами. В желчные канальцы секретируется
желчь, а в синусоидные капилляры — углеводы, белки, мочевина и
другие синтезируемые или депонируемые гепатоцитами вещества. С
функцией синтеза белков плазмы связано значительное развитие
гранулярной эндоплазматической сети в цитоплазме гепатоцита, с
162
5
Рис. 63. Кровоснабжение печени и строение печеночной дольки (схема).
А — кровоснабжение печени: 1 — ворот ная вена и печеночная артерия; 2 — долевые вена и арте-
рия; 3 — сегментарные вена и артерия; 4 — междольковые вена и артерия; 5 — вокругдольковые
вена и артерия; 6 — внутридольковые капилляры (синусоидные сосуды); 7 — центральная вена; 8 —
поддольковая вена; 9 — печеночная вена; 10 — печеночная долька (по Е. Ф. Котовскому, 1989);
Б — схема строения дольки печени: 1 — центральная вена; 2 — гепатоциты; 3 — печеночная пла-
стинка; 4 — желчный каналец; 5 — междольковый желчный проток; 6 — междольковая вена; 7 —
междольковая артерия; 8 — синусоидный капилляр (по В. Блуму и Д. Фаусетту, 1978).
участием гепатоцитов в углеводном и липидном обмене, в также с
обезвреживающей функцией — наличие развитой агранулярной
эндоплазматической сети.
Особенности строения печеночной дольки во многом определя-
ются особенностями кровоснабжения печени. В ворота печени вхо-
дят воротная вена и печеночная артерия (см. рис. 63, А), которые,
разветвляясь, образуют долевые, затем сегментарные артерии и
вены. Сегментарные сосуды разветвляются на междольковые арте-
рии и вены, дающие начало вокругдолъковым артериям и венам.
От вокругдольковых артерий и вен отходят капилляры, которые,
сливаясь на периферии дольки, образуют синусоидные сосуды (ка-
пилляры). Синусоидные сосуды идут к центру дольки и впадают в
центральную вену. Центральные вены впадают в поддолъковые,
которые, сливаясь, формируют печеночные вены, а последние впа-
дают в нижнюю полую вену.
Особенности строения синусоидного капилляра чрезвычайно
важны для функции печени. Между эндотелиоцитами имеются
щели. Базальный слой практически отсутствует. Вместо него име-
ется перисинусоидальное пространство, в котором проходят отдель-
ные пучки коллагеновых фибрилл. Плазма крови, таким образом,
свободно омывает гепатоциты, обеспечивая непосредственный кон-
такт между плазмой крови и паренхимой органа. Благодаря этим
особенностям обеспечиваются обезвреживающая и обменные функ-
ции печени. Между эндотелиоцитами синусоидных капилляров
включены звездчатые макрофаги, фагоцитирующие микроорга-
низмы, поврежденные эритроциты и другие частицы, которые
163
A
Рис. 64. Строение печени.
А — микроскопическое строение печени человека.
Окраска гематоксилин-эозином. 1 — соединительно-
тканная капсула; 2 — поддольковая вена; 3 — синусоид-
ный кровеносный капилляр; 4 — центральная вена; 5 —
печеночная пластинка (балка); 6 — триада: а — меж-
дольковая артерия, б — междольковая вена, в — меж-
дольковый желчный проток (по В. Г. Елисееву и др.);
Б — схема ультрамикроскопического строения печени:
I — гепатоциты; II — синусоидные капилляры: 1 —ядро
гепатоцита; 2 — цитоплазма гепатоцита; 3 —
комплекс Гольджи; 4 — желчные канальцы; 5 — эндо-
телий синусоидного капилляра; 6 — щели между эндо-
телиоцитами; 7 — перисинусоидальнее пространство;
8 — звездчатый макрофаг; 9 — эритроцит в просвете
синусоидного капилляра.
могут попадать в кровь. В перисинусоидальном пространстве распо-
лагаются перисинусоидалъные липоциты, участвующие в липидном
обмене (см. рис. 64, Б).
Междольковые артерию и вену сопровождает междольковый
желчный проток. Вместе эти три структуры образуют печеночную
триаду. Междольковые желчные протоки собирают желчь из
желчных канальцев.
Желчеотводящие пути начинаются с междольковых
желчных протоков, которые впадают в правый и левый печеночные
протоки, сливающиеся в общий печеночный проток. Общий пече-
ночный проток и пузырный проток соединяются в общий желчный
проток. Стенка междольковых протоков состоит из однослойного
кубического или призматического эпителия и тонкого слоя рыхлой
соединительной ткани. В стенках печеночного, пузырного и общего
желчного протоков можно выделить слизистую, мышечную и
адвентициальную оболочки. Слизистая оболочка состоит из высо-
кого призматического однослойного эпителия и собственной пла-
стинки слизистой оболочки. Мышечная оболочка образована спи-
рально расположенными пучками неисчерченных миоцитов. В
области перехода пузырного протока в желчный пузырь и в месте
впадения общего желчного протока в двенадцатиперстную кишку
имеются сфинктеры из циркулярно расположенных гладких миоци-
тов. Адвентициальная оболочка состоит из рыхлой волокнистой
соединительной ткани.
В стенке желчного пузыря также различают слизистую и
мышечную оболочки. Снаружи пузырь покрыт отчасти адвенти-
циальной, отчасти серозной оболочкой. Призматические клетки
эпителия желчного пузыря имеют каемку. Слизистая оболочка
образует складки.
Поджелудочная железа
Поджелудочная железа представляет собой смешанную железу,
состоящую из эндокринной и экзокринной частей
(рис. 65, А,Б). С поверхности железа покрыта тонкой соединитель-
нотканной капсулой. Тонкие соединительнотканные прослойки
отходят от капсулы и делят железу на дольки. Экзокринная часть
вырабатывает панкреатический сок, содержащий пищеварительные
ферменты: трипсин, липазу, амилазу и др. Панкреатический сок
поступает по выводному протоку в двенадцатиперстную кишку, где
участвует в расщеплении белков, жиров и углеводов. Эндокринная
часть синтезирует и секретирует ряд гормонов (инсулин, глюкагон,
соматостатин, вазоактивный интестинальный полипептид и панкре-
атический полипептид), принимающих участие в регуляции углево-
дов, жирового и белкового обмена, а также функций пищеваритель-
ного тракта.
Паренхима поджелудочной железы развивается из энтодермы
165
I
Рис. 65. Строение поджелудочной железы.
I — эндокринная и экзокринная части поджелудоч-
ной железы. Окраска гематоксилин-эозином. 1 —
ацинус: а — базофильная (гомогенная) зона ацино-
цита; б — зимогенная зона ациноцита; 2 — островок
поджелудочной железы (по В. Г. Елисееву и др.,
1970); II — эндокриноциты островка поджелудоч-
ной железы: А — микроскопическое строение (по
В. Блуму и Д. Фаусетту, 1968); Б — схема ультрами-
кроскопического строения: 1 — бета-эндокриноцит
(В-клетка); 2 — альфа-эндокриноцит (А-клетка);
3 — дельта-эндокриноцит (D-клетка).
среднего отдела пищеварительной трубки в области будущей две-
надцатиперстной кишки, а строма — из мезенхимы.
Экзокринная часть поджелудочной железы представ-
ляет собой разветвленную трубчатоальвеолярную железу. Ее струк-
турно-функциональной единицей является панкреатический ацинус,
состоящий из секреторного отдела и вставочного протока. Вставоч-
ный проток является началом системы протоков. Ацинус состоит из
панкреатических экзокриноцитов (ациноцитов) и центроациноз-
ных эпителиоцитов. В ациноците различают гомогенную базо-
фильную зону, в которой локализована гранулярная эндоплазмати-
166
ческая сеть, и апикальную зимогенную зону, содержащую ацидо-
фильные гранулы проферментов (неактивных ферментов). Центро-
ацинозные эпителиоциты представляют собой клетки вставочного
протока. Это уплощенные клетки с прозрачной цитоплазмой.
Вставочные протоки переходят в межацинозные протоки, впа-
дающие во внутридолъковые протоки. Эпителий межацинозных и
внутридольковых протоков кубический. Внутридольковые протоки
впадают в междольковые, которые в свою очередь впадают в глав-
ный проток железы. Эпителий междольковых и главного протоков
призматический. Стенка протоков состоит из однослойного (на всем
протяжении) эпителия и собственной пластинки слизистой оболоч-
ки. Главный проток в области устья имеет, кроме того, сфинктер,
состоящий из неисчерченных миоцитов.
Эндокринная часть поджелудочной железы представ-
лена островками поджелудочной железы, а также отдельными
эндокринными клетками, разбросанными среди эпителиоцитов
выводных протоков: РР-клетками и эндокриноцитами, вырабатыва-
ющими холецистокинин и панкреозимин (гормоны, стимулирующие
секреторную активность ациноцитов и секрецию желчи печенью).
Клетки островков — панкреатические эндокриноциты — бывают
нескольких видов, различающихся на препаратах, окрашенных аза-
ном по Гейденгайну, а также по ультраструктуре. Наиболее много-
численные из них бета-эндокриноциты (В-клетки), выделяющие
инсулин — гормон, снижающий уровень сахара в крови. При недо-
статочности этих клеток развивается заболевание, которое назы-
вается сахарным диабетом и характеризуется повышением уровня
сахара в крови и выделением сахара с мочой. В-клетки имеют куби-
ческую форму, темное ядро и гранулы в цитоплазме, окрашива-
ющиеся в оранжево-коричневый цвет. С помощью электронного
микроскопа в этих гранулах обнаруживается центральный кристалл
(см. рис. 65, В). Алъфа-эндокриноциты (А-клетки)—клетки окру-
глой формы, содержат розовую зернистость. В их гранулах при
электронной микроскопии выявляются темная сердцевина и проз-
рачный ободок. А-клетки выделяют глюкагон — гормон, повыша-
ющий уровень сахара в крови. Дельта-клетки (D-клетки} имеют
мелкую голубоватую зернистость. Гранулы умеренной электронной
плотности и не содержат прозрачного ободка. D-клетки выделяют
соматостатин — гормон, тормозящий синтез белка и, следо-
вательно, секрецию как эндокринной, так и экзокринной частей
поджелудочной железы. Гормон, секретируемый D^клетками, —
вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП), обладает обрат-
ным действием, т. е. стимулирует секрецию обеих главных частей
поджелудочной железы. Он также снижает АД. РР-клетки локали-
зуются в островках поджелудочной железы, а также среди ацинусов
и протоков. Это полигональные клетки с очень мелкими гранула-
ми (не более 140 нм). Они вырабатывают панкреатический поли-
пептид, стимулирующий секрецию желудочного и панкреатичес-
кого сока.
167
Контрольные вопросы
1. Из каких источников развиваются паренхима и строма печени и поджелудоч-
ной железы?
2. Какой секрет вырабатывает печень?
3. Каковы особенности кровоснабжения печени и как это связано с основными
функциями печени?
4. Что является структурно-функциональной единицей печени?
5. Расскажите о строении печеночной дольки. Что представляют собой гепато-
циты и печеночные пластинки? Что образует стенку желчного капилляра?
6. Каков состав печеночной триады?
7. Где локализуются звездчатые макрофаги печени и какова их функция?
8. Каково строение желчных протоков и желчного пузыря?
9. Из каких двух главных частей состоит поджелудочная железа?
10. Расскажите о строении экзокринной части поджелудочной железы. Что явля-
ется ее структурно-функциональной единицей? Опишите микроскопическое и ультра-
микроскопическое строение ациноцитов. Что представляют собой протоки поджелу-
дочной железы?
11. Какие структуры относятся к эндокринной части поджелудочной железы?
12. Расскажите о микроскопическом и ультрамикроскопическом строении В-кле-
ток. Какой гормон они выделяют? Каково функциональное значение этого гормона?
13. Расскажите о строении и функции А-клеток поджелудочной железы. Какой
гормон они выделяют и каково функциональное значение этого гормона.
14. Опишите строение и функцию D-клеток.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕЧЕНИ
И ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Выявление желчных капилляров путем окрашивания железным
гематоксилином по Кульчицкому.
Приготовление растворов. 1. Раствор гематокси-
лина по Кульчицкому. К 10 мл 10% (созревшего!) спиртового рас-
твора гематоксилина добавляют 90 мл дистиллированной воды и
2 мл ледяной уксусной кислоты.
2. Насыщенный раствор бихромата калия (при 37°С).
3. Раствор буры: буры 2 г, железосинеродистого калия (красной
кровяной соли) 2,5 г, дистиллированной воды 100 мл.
Методика окрашивания. Парафиновые срезы печени,
фиксированные любым способом (кроме спирта) после депарафи-
нирования, 1) протравливают в течение 1—7. ч в насыщенном рас-
творе бихромата калия при 37°С; 2) ополаскивают в дистиллирован-
ной воде; 3) окрашивают 5—60 мин при 37°С гематоксилином по
Кульчицкому; 4) дифференцируют в растворе буры; 5) промывают,
обезвоживают, просветляют в ксилоле, заключают в бальзам.
Результаты: желчные капилляры темно-синие, гепатоциты
серо-коричневые.
Выявление желчных капилляров путем импрегнации серебром
по методу Бема.
Приготовление растворов. 1) Фиксатор по Кахалу.
Сливают 4 части 3% раствора бихромата калия и 1 часть 1% рас-
твора осмиевой кислоты.
2. 0,75% водный раствор серебра.
Методика окрашивания:!) кусочки печени величиной
168
не более 1 см3 фиксируют в течение 3 сут в растворе бихромат калия —
осмиевая кислота (по Кахалу); 2) переносят на 24—48 ч в 0,75% рас-
твор нитрата серебра; 3) промывают в дистиллированной воде,
дополнительно уплотняют спиртом и режут; 4) обезвоживают в кси-
лоле, заключают в бальзам.
Результаты: желчные капилляры черно-коричневые.
Окрашивание азаном по Гейденгайну эндокриноцитов поджелу-
дочной железы см. главу 15.
Г л а в а 17
ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
Дыхательный аппарат обеспечивает в организме внешнее дыха-
ние, т. е. насыщение крови молекулярным кислородом и удаление
из нее углекислого газа, и выполняет ряд недыхательных функций,
таких как голосообразование, обоняние и др.
Дыхательный аппарат подразделяется на два главных отдела:
воздухоносные пути и респираторный отдел.
Функция воздухоносных путей — доставка воздуха к альвеолам и его
выведение. Параллельно они выполняют функции очистки и увлаж-
нения воздуха. Респираторный отдел обеспечивает газообмен между
воздухом в альвеолах и кровью.
Эпителий воздухоносных путей и легких развивается из мате-
риала прехордальной пластинки, находящейся в составе вентраль-
ной стенки первичной кишки.
Соединительная ткань, сосуды и гладкая мышечная ткань орга-
нов дыхательного аппарата развиваются из мезенхимы. В своем раз-
витии дыхательная система проходит несколько стадий. Большое
практическое значение имеет последняя стадия, начинающаяся на
6-м месяце внутриутробного развития и продолжающаяся до
момента рождения — формирования альвеолярных ходов и альвео-
лярных мешочков. Выживание недоношенных детей в большой сте-
пени зависит от того, насколько успели развиться альвеолы легких
и, следовательно, насколько новорожденный способен дышать
атмосферным воздухом.
ВОЗДУХОНОСНЫЕ ПУТИ
В состав воздухоносных путей входят носовая полость, носоглот-
ка, гортань, трахея и бронхи до их мельчайших разветвлений — тер-
минальных бронхиол (включительно).
Особенности строения воздухоносных путей связаны с их функ-
цией. К таким особенностям относится то, что воздухоносные пути
выстланы многорядным призматическим реснитчатым эпителием.
Поступающая с воздухом пыль осаждается на слизи, выделяемой
бокаловидными клетками эпителия и железами трахеи и бронхов, а
169
движения ресничек гонят слизь с приставшими к ней частичками
пыли в сторону глотки. Таким образом осуществляется функция
очищения вдыхаемого воздуха от пыли. Другой особенностью воз-
духоносных путей является наличие в их стенках плотного карка-
са — хряща (в области носа и кости), препятствующего спадению
бронхов во время вдоха. Представить себе спадение воздухоносных
путей в отсутствие плотного каркаса можно, взяв мягкий резиновый
шланг и попытавшись сделать через него вдох. Особенностью воз-
духоносных путей являются также многочисленные, расположен-
ные продольно эластические волокна. При вдохе растягиваются не
только альвеолы легких, но и удлиняются бронхи. Назначение эла-
стических волокон — вернуть им во время выдоха исходную форму.
Последней особенностью воздухоносных путей является присут-
ствие в их подслизистой основе сложных разветвленных белково-
слизистых желез. В мелких бронхах они отсутствуют, а в области
носа располагаются в собственной пластинке слизистой оболочки.
Секрет этих желез вместе с секретом бокаловидных клеток увлаж-
няет поверхность слизистой оболочки.
Общий план строения воздухоносных путей:
I. Слизистая оболочка состоит из 3 компонентов:
а) многорядный призматический реснитчатый эпителий;
б) собственная пластинка слизистой оболочки;
в) мышечная пластинка слизистой оболочки (отсутствует в обла-
сти носа, в стенке гортани и трахеи).
II. Подслизистая основа (отсутствует в области носа).
III. Фиброзно-хрящевая оболочка (отсутствует в мелких бронхах).
IV. Адвентициальная оболочка.
Многорядный призматический реснитчатый эпителий бронхов
состоит из следующих клеток: 1) реснитчатые; 2) бокаловидные —
одноклеточные железы, выделяющие слизь; 3) базальные — мало-
дифференцированные; 4) эндокринные, выделяющие гистамин и
серотонин; 5) секреторные, выделяющие ферменты, разрушающие
сурфактант (см. ниже); 6) безресничные (в бронхиолах); 7) щеточ-
ные, являющиеся, по-видимому, хеморецепторами, т. е. реагиру-
ющие на химический состав окружающей среды.
Трахея представляет собой трубку, выстланную многорядным
призматическим реснитчатым эпителием. Мышечная пластинка
отсутствует, поэтому собственная пластинка слизистой оболочки и
подслизистая основа четко не отграничены друг от друга. В подсли-
зистой основе располагаются белково-слизистые железы.
Фиброзно-хрящевая оболочка представлена 16—20 полукольцами,
состоящими из гиалинового хряща. Свободные концы полуколец
обращены к задней поверхности трахеи и соединены фиброзно-
мышечной пластинкой. Таким образом, задняя стенка трахеи мяг-
кая и не препятствует прохождению пищевого комка по пищеводу.
Адвентициальная оболочка имеет обычное строение.
Бронхи бывают различного калибра: 1) главные — правый и
левый, напоминающие по строению трахею; 2) внелегочные доле-
170
вые — крупные бронхи I порядка; 3) внелегочные зональные —
крупные бронхи II порядка; 4) внутрилегочные сегментарные
бронхи — крупные бронхи (диаметр 5—10 мм); 5) субсегментарные
бронхи — бронхи среднего калибра (2—5 мм); 6) мелкие бронхи (2—
5 мм); 7) конечные (терминальные) бронхиолы (0,5 мм).
Крупные бронхи имеют диаметр 5—15 мм. От трахеи они
отличаются наличием мышечной пластинки слизистой оболочки, а
также тем, что хрящевые полукольца замещаются пластинками гиа-
линового хряща. Последнее обстоятельство в сочетании с присут-
ствием мышечной пластинки слизистой оболочки объясняет неко-
торую складчатость слизистой оболочки.
Бронхи среднего калибра по строению напоминают
крупные бронхи с той лишь разницей, что хрящевые пластинки
заменяются хрящевыми островками, в который гиалиновый хрящ
постепенно замещается эластическим. Диаметр бронхов среднего
калибра — 2—5 мм (рис. 66, А,Б).
Мелкие бронхи (диаметр менее 2 мм) характеризуются
двухрядным или однорядным эпителием. Хрящ и железы в них
отсутствуют. Благодаря отсутствию хряща и наличию довольно раз-
витой мышечной пластинки слизистой оболочки мелкие бронхи
характеризуются значительной складчатостью слизистой оболочки.
При заболеваниях, связанных со спазмами бронхов (бронхиальная
астма), спазмы возникают обычно именно в мелких бронхах.
Терминальные бронхиолы имеют диаметр 0,5 мм.
Эпителии их слизистой оболочки — однорядный кубический реснит-
чатый. В его состав входят реснитчатые, щеточные, секреторные и
бескаемчатые клетки. Терминальные бронхиолы представляют
собой самые мелкие бронхи — конечный отдел воздухоносных
путей. Далее следует уже респираторный отдел легкого.
РЕСПИРАТОРНЫЙ ОТДЕЛ ЛЕГКОГО
Структурно-функциональной единицей респираторного отдела
является легочный ацинус. В состав легочного ацинуса входят следу-
ющие образования: 1) респираторные бронхиолы 1-го, 2-го и 3-го
порядка; 2) альвеолярные ходы и 3) альвеолярные мешочки. В стен-
ках всех этих структур присутствуют альвеолы, в которых совер-
шается газообмен (см. рис. 68, А).
Респираторные бронхиолы выстланы однослойным кубическим
эпителием, реснитчатые клетки в котором встречаются редко.
Мышечная пластинка представлена циркулярно расположенными
пучками гладких миоцитов. В стенках респираторных бронхиол
встречаются отдельные небольшие альвеолы, следовательно, здесь
возможен газообмен. По этой причине респираторные бронхиолы
включают в состав респираторного отдела легкого. Респираторные
бронхиолы 3-го порядка разделяются на альвеолярные ходы, а аль-
веолярные ходы — на альвеолярные мешочки. Альвеолярный ход
характеризуется тем, что на всем протяжении в его просвет откры-
171
Рис. 66. Строение легкого.
А — общий план строения. Окраска гематоксилин-
эозином. 1 — стенка среднего бронха: а — много-
рядный призматический реснитчатый эпителий;
б — собственная пластинка слизистой оболочки;
в — мышечная пластинка слизистой оболочки;
г — подслизистая основа с бронхиальными железа-
ми; д — хрящевой островок фиброзно-хрящевой
оболочки; е — адвентициальная оболочка; 2 — мел-
кий бронх: ж — двухрядный реснитчатый эпителий;
з — собственная пластинка слизистой оболочки; и —
мышечная пластинка слизистой оболочки; 3 —
концевая (терминальная) бронхиола; 4, 5 — респи-
раторные бронхиолы; 6 — альвеолярный ход; 7 —
альвеолярный мешок; 8 — альвеола; 9 — кровенос-
ные сосуды (по В. Г. Елисееву и др., 1977); Б —
схема ультрамикроскопического строения респира-
торного отдела легкого: 1 — полость альвеолы; 2 —
респираторный эпителиоцит; 3 — большой эпите-
лиоцит; 4 — базальная мембрана; 5 — ядро эндоте-
лиоцита; 6 — цитоплазма эндотелиоцита; 7 — прос-
вет капилляра; 8 — эритроцит; 9 — пластинчатое
осмиофильное тельце.
ваются альвеолы. Альвеолярный мешочек — это слепое расшире-
ние в конце ацинуса, состоящее из нескольких альвеол. Альвеолы
имеют вид тонкостенного пузырька, открывающегося в респира-
торную бронхиолу, альвеолярный ход или альвеолярный мешочек.
Между альвеолами находятся тонкие соединительнотканные пере-
городки, в которых проходят кровеносные капилляры. В области
устьев альвеол имеются коллагеновые и эластические волокна и
гладкие миоциты. Альвеолы выстланы однослойным эпителием, в
котором различают два типа клеток: респираторные эпителиоциты
и большие эпителиоциты (см. рис. 66, Б). Респираторные эпите-
лиоциты (альвеолоциты I типа) — это плоские клетки. Толщина
их безъядерной части равна 0,2—0,3 мкм, следовательно, находится
на пределе разрешающей способности светового микроскопа. К безъ-
172
ядерным участкам респираторных эпителиоцитов прилежат безъя-
дерные участки эндотелиоцитов капилляров. Аэрогемати-
ческий барьер, т. е. барьер между воздухом в альвеоле и
кровью в капилляре, состоит из цитоплазмы респираторного эпите-
лиоцита, его базальной мембраны, базальной мембраны эндотелия
и цитоплазмы эндотелиоцита. Через аэрогематический барьер
совершается газообмен между воздухом и кровью.
Большие эпителиоциты (алъвеолоциты II типа) представляют
собой клетки кубической или округлой формы, в цитоплазме кото-
рых находятся пластинчатые осмиофильные тельца. Тельца содер-
жат фосфолипиды, которые секретируются на поверхность эпите-
лия альвеолы, формируя сурфактант. Сурфактант выстилает эпи-
телий альвеол со стороны просвета. Его функциональное значение
заключается в том, что он препятствует проникновению микроорга-
низмов из воздуха и слипанию стенок альвеол при выдохе. В сурфак-
танте различают мембранный компонент (фосфолипиды) и жидкую
гипофазу (гликопротеиды).
В соединительной ткани стенок альвеол присутствуют альвео-
лярные макрофаги, играющие защитную роль.
Кровоснабжение легкого осуществляется по двум
системам сосудов: 1) легкие получают венозную кровь из легочных
артерий, т. е. из малого круга кровообращения. Ветви легочной
артерии сопровождают бронхиальное дерево, затем доходят до аль-
веол и распадаются на капиллярную сеть альвеол. Здесь происходит
газообмен. Далее капилляры собираются в посткапиллярные вену-
лы, которые, сливаясь, постепенно формируют систему легочной
вены, несущей артериальную кровь к сердцу; 2) бронхиальные арте-
рии отходят от аорты, их ветви идут по ходу бронхов.
Контрольные вопросы
1. Из каких источников развивается дыхательный аппарат?
2. Из каких двух главных отделов состоит дыхательный аппарат? Какова их
функция?
3. Чем отличаются друг от друга бронхи крупного, среднего и мелкого калибров?
4. Какие органы входят в состав воздухоносных путей?
5. Что является структурно-функциональной единицей респираторного отдела
легких?
6. Какие компоненты входят в состав ацинуса? Опишите морфологию каждого
компонента.
7. Расскажите о строении и функции респираторного и большого эпителиоцитов.
8. Какие структуры входят в состав аэрогематического барьера?
9. Из чего состоит сурфактант? Каково его значение?
10. Каковы особенности кровоснабжения легкого и как они связаны с функцией
дыхательного аппарата?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Для фиксации дыхательного аппарата применяются жидкость
Буэна, Ценкера и другие фиксаторы. Фиксировать легкие лучше
всего путем перфузии фиксатора через сосуды. Для предотвраще-
173
ния спадения альвеол трахею нужно предварительно перевязать.
Худшие результаты дает наполнение легкого фиксирующей жидко-
стью через канюлю, введенную в трахею. Это лучше делать до
вскрытия грудной клетки (чтобы не спались альвеолы). Для того
чтобы вытеснить воздух, фиксирующую жидкость нужно несколько
раз вводить и вновь отсасывать. Если фиксируют кусочки легкого,
помещая их в фиксатор, их следует покрыть сверху ватой, так как
иначе они всплывут, и верхняя часть кусочка останется незафикси-
рованной.
Для получения обзорных препаратов срезы лучше ориентиро-
вать перпендикулярно к поверхности органа.
Для окрашивания препаратов подходит гематоксилин-эозин (см.
главу 21), азан (см. главу 15). Эластические элементы выявляют с
помощью орсеина (см. главу 18) или резорцин-фуксина (см. главу 7).
Железы и бокаловидные клетки воздухоносных путей хорошо
окрашиваются муцикармином (см. главу 16).
Окрашивание железным гематоксилином с последующим докра-
шиванием по оригинальному методу Маллори1.
Приготовление растворов. 1. Анилиновый синий —
оранжевый G-кислый — фуксин по Маллори. К 100 мл дистиллиро-
ванной воды добавляют 0,5 г анилинового синего, 2 г оранжевого G
и 2 г щавелевой кислоты. Раствор кипятят, остужают и фильтруют.
Раствор хранится длительное время.
2. 0,1% водный раствор кислого фуксина.
3. 1% раствор фосфорно-вольфрамовой кислоты.
Методика окрашивания: 1) материал окрашивают
железным гематоксилином (см. главу 21); 2) помещают в 1% рас-
твор кислого фуксина на 3 мин; 3) быстро промывают в дистиллиро-
ванной воде и фиксируют окраску в 1% фосфорно-вольфрамовой
кислоте 3—5 мин; 4) ополаскивают в воде и окрашивают в течение
2 мин в растворе анилиновый синий — оранжевый G — кислый фук-
син; 5) ополаскивают и дифференцируют в 96% спирте, пока синими
станут только коллагеновые волокна; 6) проводят через абсолют-
ный спирт, ксилол, заключают в бальзам.
Результат: клетки эпителия альвеол окрашиваются в крас-
новатый цвет и хорошо выделяются на синем фоне соединительно-
тканных перегородок, слизь становится голубого цвета, эритро-
циты — оранжевыми, мышечная ткань — желтой. Метод хорошо
удается при использовании сулемовых фиксаторов. Если материал
был зафиксирован другим методом, можно перед окрашиванием
обработать срезы жидкостью Ценкера в течение 15—60 мин.
1 Сочетание окрашивания железным гематоксилином с оригинальным методом
Маллори рекомендовано Кларом.
174
Глава 18
КОЖА И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫЕ
Кожа представляет собой наружный покров организма и состоит
из двух главных частей: эпидермиса и дермы. Эпидермис разви-
вается из эктодермы, а дерма — из мезенхимы, происходящей из
дерматом мезодермы.
Производными кожи у человека являются волосы, ногти, саль-
ные, потовые и молочные железы. Последние функционально свя-
заны с женской половой системой и рассматриваются в соответству-
ющей главе.
КОЖА
Функции кожи следующие: 1) защита от механического повре-
ждения, от микроорганизмов (большинство микроорганизмов не
может проникнуть через неповрежденную кожу), иммунологичес-
кая защита, защита от избыточной солнечной радиации; 2) поддер-
жание постоянства внутренней среды, прежде всего защита от
высыхания (организм более чем на 80% состоит из воды, а через
кожу теряется всего 1%); 3) терморегуляция; 4) экскреторная функ-
ция — часть продуктов обмена удаляется с потом; 5) участие в
обменных процессах, в частности в синтезе витамина D; 6) функция
депо крови (до 1 л крови задерживается в венах кожи и исключается
из кровотока); 7) рецепторная функция — располагающиеся в коже
болевые, тактильные, хемо-, механо- и терморецепторы опосре-
дуют приток информации из окружающей среды.
Эпидермис — это многослойный плоский ороговевающий эпите-
лий. В зависимости от степени развития эпидермиса различают
толстую кожу ладоней и подошв и тонкую кожу осталь-
ных частей тела.
В эпидермисе различают 5 слоев: базальный, шиповатый, зерни-
стый, блестящий и роговой (рис. 67, А, Б). Наиболее отчетливо все
слои развиты в толстой коже ладоней и подошв. Разделение на слои
представляет собой отражение процесса ороговения (кератиниза-
ции), в котором участвует большинство клеток эпидермиса — кера-
тиноциты. В базальном слое происходит размножение кератино-
цитов, которые затем смещаются к поверхности, подвергаясь после-
довательным изменениям, превращающим их в конечном счете в
роговые чешуйки рогового слоя. При этом органеллы цитоплазмы
и структуры ядра разрушаются, а в клетках накапливаются специ-
фические белки — кератины.
Клетки базального слоя связаны друг с другом и с клетками сле-
дующего (шиповатого) слоя десмосомами, а с базальной мембра-
ной — полудесмосомами. Размножаясь, часть клеток базального
слоя смещается в следующий слой — шиповатый (слой шиповатых
клеток). Свое название слой получил за то, что его клетки имеют
175
Рис. 67. Строение кожи.
А — кожа пальца (окраска гемато ксилин-эозином). 1 — эпидермис: а — роговой слой; б — блестя-
щий слой; в — зернистый слой; г — шиповатый слой; д — базальный слой; е — базальная мембрана;
2 — дерма: а — сосочковый слой; б — сетчатый слой; в — выводной проток потовой железы;
г — концевой отдел потовой железы; 3 — гиподерма (подкожная жировая клетчатка); Б — кожа
волосистой части головы человека (окраска гематоксилин-эозином): 1 — эпидермис; 2 — дерма;
3 —- подкожная клетчатка; 4 — потовая железа; 5 — корень волоса; 6 — внутреннее эпителиальное
корневое влагалище; 7 — наружное эпителиальное корневое влагалище; 8 — дермальное влага-
лище (волосяная сумка); 9 — волосяная луковица; 10 — волосяной сосочек; 11 — сальная железа;
12 — мышца, поднимающая волос (по И. В. Алмазову и Л. С. Сутулову, 1978).
выросты (шипы), которыми они соединяются друг с другом, форми-
руя десмосомы. Клетки шиповатого слоя содержат многочисленные
кератиновые тонофибриллы, заканчивающиеся в области десмо-
сом.
176
Процесс ороговения отчетливо проявляется в зернистом слое, в
клетках которого присутствуют зерна кератогиалина и ламелляр-
ные тельца (кератосомы). Ламеллярные тельца содержат гидроли-
тические ферменты и липиды. Гидролитические ферменты активи-
зируются в верхних слоях эпидермиса и, возможно, помогают слу-
щиванию (отпадению) роговых чешуек с поверхности рогового
слоя. Липиды выделяются в межклеточные пространства, обеспечи-
вая защиту от диффузии воды через кожу и обезвоживания организ-
ма. На уровне зернистого слоя начинается разрушение ядер и орга-
нелл цитоплазмы, которое завершается на уровне следующего
слоя — блестящего. Роговой слой состоит из многих слоев роговых
чешуек. Роговая чешуйка представляет собой клетку, завершившую
процесс ороговения. Она заполнена кератиновыми фибриллами,
спаянными аморфным кератиновым матриксом.
Кроме кератиноцитов, в эпидермисе присутствуют меланоциты
и клетки Лангерганса (внутриэпидермальные макрофаги). Мелано-
циты располагаются в базальном слое, а их отростки тянутся к
поверхности между клетками шиповатого слоя. Меланоциты выра-
батывают коричневый пигмент — меланин, окрашивающий кожу
при загаре в коричневый цвет и защищающий организм от излиш-
него облучения солнцем. В цитоплазме меланоцитов находятся
органеллы — меланосомы, содержащие меланин. Они имеют оваль-
ную форму и пластинчатую структуру.
Клетки Лангерганса (внутриэпидермальные макрофаги) нахо-
дятся в шиповатом слое, могут быть и в базальном. Вместе с присут-
ствующими в эпидермисе лимфоцитами они обеспечивают иммун-
ную защиту — реакцию на внедрение антигена (чужеродный белок
и др.). Характерной особенностью клеток Лангерганса является
присутствие в их цитоплазме гранул в виде теннисной ракетки.
Кроме того, от кератиноцитов они отличаются отсутствием тоно-
фибрилл и десмосом, а от меланоцитов — отсутствием меланосом.
Дерма — соединительнотканная основа кожи — состоит из двух
слоев: сосочкового и сетчатого. Сосочковый слой располагается
сразу под эпидермисом. Он состоит из рыхлой волокнистой соедини-
тельной ткани, содержащей кровеносные сосуды, нервные волокна
и окончания. Поверхность эпидермиса повторяет форму более круп-
ных сосочков, создавая тем самым характерный рисунок поверхно-
сти кожи. Он формируется на 3—4-м месяце эмбриогенеза и не
изменяется в течение всей жизни. На неповторимости и неизменно-
сти рисунка поверхности кожи пальцев основана дактилоскопия (от-
печатки пальцев). Наличие сосочков увеличивает площадь контакта
между эпидермисом и дермой, за счет сосудов которой путем диф-
фузии питательных веществ питается эпидермис.
Сетчатый слой дермы состоит из плотной неоформленной
волокнистой соединительной ткани. Толстые пучки коллагеновых
волокон идут в различных направлениях, однако на каждом участке
кожи имеется преимущественное направление волокон, что учиты-
вается, например, при разработке схем массажа. Между коллагено-
177
выми пучками располагаются эластические волокна, придающие
эластичность коже.
Коллагеновые и эластические волокна сетчатого слоя переходят
в подкожную основу — гиподерму. В зависимости от того,
на каком участке тела она находится, подкожная основа представ-
ляет собой либо рыхлую волокнистую соединительную ткань, либо
жировую.
ПРОИЗВОДНЫЕ КОЖИ
Волосы различают длинные (волосы головы, бороды, усов),
щетинковые (бровей, ресниц) и пушковые (на всей остальной части
тела). Волос подразделяется на корень и стержень. Корнем назы-
вается часть волоса, погруженная в дерму. Стержень — это часть,
находящаяся над поверхностью кожи. Длинные и щетинковые
волосы состоят из мозгового, коркового вещества и покрывающей
снаружи корковое вещество кутикулы. Корень волоса окружен
наружным и внутренним эпителиальными влагалищами и дермаль-
ным влагалищем (волосяная сумка). Волос и внутреннее эпите-
лиальное влагалище растут от волосяной луковицы, где происходит
размножение эпителиальных клеток, которые затем смещаются
вверх и подвергаются ороговению. В области волосяной луковицы
располагаются также меланоциты, вырабатывающие пигмент,
количество которого определяет цвет волос. К волосяной сумке
прикрепляется мышца, поднимающая волос, сокращение которой
может придать волосам, обычно располагающимся в коже наклон-
но, вертикальное положение («волосы встали дыбом»).
Ногти представляют собой плотные роговые пластинки, лежа-
щие на ногтевом ложе. Они представляют собой производные эпи-
дермиса. Ногтевое ложе с боков и у основания ограничено кожными
складками — ногтевыми валиками. Между ногтевым ложем и ногте-
выми валиками имеются ногтевые щели (задняя и боковые). Ногте-
вая пластинка подразделяется на корень, тело и край. Корнем ногтя
называется задняя часть ногтевой пластинки, лежащая в задней ног-
тевой щели. Свободный конец ногтевой пластинки, выступающий
за пределы ногтевого ложа, называется краем ногтя, а часть ногте-
вой пластинки между корнем и краем — телом ногтя. Ногтевая пла-
стинка состоит из роговых чешуек, в которых содержится твердый
кератин. В состав ногтевого ложа входят эпителий и соединитель-
ная ткань. Эпителий ногтевого ложа соответствует базальному и
шиповатому слоям эпидермиса. Лежащая на нем ногтевая пластинка
является его роговым слоем. Участок эпителия ногтевого ложа, на
котором располагается корень ногтя, является местом роста ногте-
вой пластинки и называется матрицей ногтя. В матрице постоянно
происходят процессы размножения и ороговения клеток. Смеща-
ющиеся в ногтевую пластинку роговые чешуйки обеспечивают рост
ногтя.
Потовые железы подразделяются на апокриновые (в подмышеч-
178
ных областях и вокруг ануса) и мерокриновые (в остальных обла-
стях тела). Потовые железы представляют собой простые трубча-
тые, неразветвленные железы, закрученные в плотный клубок. В
концевом отделе мерокриновой потовой железы раз-
личают темные клетки, характеризующиеся обилием рибосом и
секреторных гранул в цитоплазме и выделяющие белково-полисаха-
ридный секрет, и светлые клетки, выделяющие воду и соли. Между
светлыми клетками образуются канальцы. Выводной про-
ток потовой железы в дерме выстлан двухслойным эпителием. В
эпидермисе он представляет собой штопорообразную щель между
кератиноцитами. Кнаружи от темных и светлых экзокриноцитов
располагаются сократительные миоэпителиальные клетки. Далее
следуют базальная мембрана и соединительнотканная оболочка
железы.
Апокриновые потовые железы начинают функ-
ционировать с половым созреванием. Они состоят из выводного
протока, имеющего такое же строение, как у мерокриновых желез,
и концевого отдела, выстланного призматическими или кубичес-
кими (в зависимости от фазы секреции) клетками и содержащего
также миоэпителиальные клетки. В процессе секреции апикальные
части секреторных клеток отделяются и входят в состав секрета.
Входящие в их состав белковые продукты разлагаются на поверхно-
сти кожи и придают поту неприятный запах.
Сальные железы обычно открываются в волосяной фолликул.
Только на тех частях тела, где нет волос (красная кайма губ, соски
молочных желез), их выводной проток открывается самостоятельно
на поверхности кожи. Сальные железы вырабатывают кожное
сало, которое служит для смазки эпидермиса кожи и волос. При
недостаточной функции сальных желез поверхность кожи приобре-
тает сухость, а волосы становятся ломкими. Сальная железа пред-
ставляет собой простую разветвленную железу голокринового типа.
Ее выводной проток выстлан многослойным плоским эпителием,
число слоев которого уменьшается в направлении концевого отде-
ла. Концевой отдел разветвлен и имеет вид нескольких мешочков. В
базальном слое каждого мешочка клетки мелкие, базофильные.
Там происходит размножение клеток. При этом часть клеток сме-
щается внутрь концевого отдела. Эти клетки постепенно подверга-
ются жировому перерождению. Их гиалоплазма становится более
плотной, органеллы разрушаются, в цитоплазме накапливается
жир. Вблизи выводного протока происходит разрушение клеток и
формирование секрета железы — кожного сала (см. рис. 13,11).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назовите главные источники развития кожи.
2. Какие функции выполняет кожа?
3. Каковы особенности морфологии и функции кератиноцитов, меланоцитов и
клеток Лангерганса?
4. Перечислите слои эпидермиса. Расскажите о процессе ороговения.
179
5. Каковы особенности строения и функции сосочкового и сетчатого слоев дер-
мы?
6. Расскажите о строении волос.
7. Каковы особенности строения и функции мерокриновых и апокриновых пото-
вых желез?
8. К каким железам по строению относится сальная железа? Каков механизм ее
секреции?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КОЖИ И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫХ
Окраска азаном. Эта окраска применяется для изучения общей
морфологии кожи и кожных желез. Методику окраски см. в главе
15.
Окраска пикроиндигокармином.
Приготовление растворов. 1. Квасцовый кармин. В
200 мл дистиллированной воды растворяют при нагревании 10 г
калийных квасцов и затем 1 г карминовой кислоты. После охлажде-
ния фильтруют и прибавляют для предохранения от плесени 1 мл
формалина.
2. Пикроиндигокармин (по Краузе). 1,0 г индигокармина раство-
ряют в 300 мл концентрированного раствора пикриновой кислоты.
Методика окрашивания: 1) срезы из дистиллирован-
ной воды переносят на 15 мин в раствор квасцового кармина; 2) про-
мывают их 2—3 мин в дистиллированной воде; 3) переносят на 5—10
мин в раствор пикроиндигокармина; 4) промывают в 70% спирте; 5)
проводят через 96% спирт, абсолютный спирт, ксилол, заключают
в бальзам.
Результаты: ядра красные, соединительная ткань ярко-
синяя, цитоплазма клеток и мышечная ткань травянисто-зеленые.
Метод выявления в эпидермисе межклеточных мостиков по
Воронину.
Приготовление растворов. 1. 1% раствор осмиевой
кислоты (четырехокиси осмия). Навески осмиевой кислоты около 1 г
хранятся в запаянных стеклянных трубочках. Трубочку подпили-
вают напильником, затем отламывают верхнюю часть, не содержа-
щую кристаллов осмиевой кислоты. Кристаллы вытряхивают в мер-
ную колбочку и туда же бросают трубочку с приставшими к ней
остатками реактива. Подливают дважды дистиллированную воду в
объеме, необходимом для получения 1% раствора осмиевой
кислоты (если в трубочке было не 1,0 г, а, например, 1,3 г осмиевой
кислоты, приливают не 100 мл, а 130 мл дистиллированной воды).
Посуда должна быть абсолютно чистой, так как органические при-
меси и пыль вызывают восстановление осмиевой кислоты (потемне-
ние раствора). Можно вместо дистиллированной воды использовать
0,1% раствор хромовой кислоты, в которой восстановления осми-
евой кислоты не происходит, и раствор годами остается прозрач-
ным.
2. Насыщенный раствор танина.
Методика окрашивания: 1) протравливают срезы в
180
1% растворе осмиевой кислоты в течение 10 мин; 2) переносят в рас-
твор танина на 10 мин; 3) помещают в 1% осмиевую кислоту на 20
мин; 4) проводят через абсолютный спирт, ксилол, заключают в
бальзам.
Результат: межклеточные мостики темнеют.
Выявление клеточных границ и тонофибрилл раствором водный
голубой — орсеин — эозин по Унне.
Приготовление растворов. 1. Раствор сафранина:
1,0 г сафранина О подогревают с 30 мл 96% спирта в колбе на водя-
ной бане; после растворения красителя добавляют 70 мл дистилли-
рованной воды и фильтруют.
2. Раствор водный голубой — орсеин — эозин приготовляют сое-
динением двух отдельно составляемых растворов: раствора А и рас-
твора Б. Раствор А: 1,0 г водного голубого растворяют в 100 мл дис-
тиллированной воды, а 1,0 г орсеина — в 50 мл 96% спирта; после
полного растворения красителей оба раствора соединяют и добав-
ляют 20 мл глицерина и 5 мл ледяной уксусной кислоты. Раствор Б:
1,0 г эозина (растворимого в спирте) растворяют в 80 мл абсолют-
ного спирта. Для окрашивания смешивают 10 частей раствора А с 3
частями раствора Б.
Методика окрашивания: 1) депарафинированные
срезы материала, фиксированного по Буэну в спирт-формалине или
просто в формалине, помещают на 10 мин в раствор водный голу-
бой — орсеин — эозин; 2) быстро ополаскивают дистиллированной
водой; 3) окрашивают в растворе сафранина 10 мин; 4) ополаски-
вают дистиллированной водой; 5) погружают в 0,5 % раствор бихро-
мата калия на 10—15 с; 6) ополаскивают в дистиллированной воде;
7) дифференцируют и обезвоживают абсолютным спиртом, обес-
цвечивают ксилолом, заключают в бальзам.
Результаты: ядры красноватые, цитоплазма синевато-фио-
летовая, коллагеновые волокна синие, эластические — коричнево-
красные, тонофибриллы — фиолетовые.
Глава 19
МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Выделительная система — это система органов, предназначен-
ных для выделения ненужных и вредных для организма веществ,
участия в регуляции водно-солевого обмена и эндокринной функ-
ции. В почках вырабатываются гормоны эритропоэтин и ренин. В
мочевыделительной системе различают мочеобразующие органы —
почки и мочеотводящие пути — чашечки, лоханки, мочеточники;
мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.
Развивается выделительная система из специальных участков
мезодермы — нефрогонотомов.
181
почки
Почки покрыты соединительнотканной капсулой. В них разли-
чают корковое и мозговое вещество. Наиболее
характерными структурами коркового вещества являются почечные
тельца, состоящие из клубочка капилляров и капсулы клубочка, и
извитые канальцы. Мозговое вещество построено из прямых
канальцев. Прямые канальцы, идущие в корковое вещество, состав-
ляют лучистую часть корковой дольки. Помимо нескольких прямых
канальцев, в состав дольки входят связанные с ними извитые
канальцы. Прямые канальцы мозгового вещества собраны в пира-
миды. Пирамида с расположенным над ней корковым веществом
составляет почечную долю.
Структурно-функциональной единицей почки является нефрон
(рис. 68). В состав нефрона входят следующие структуры: капсула
клубочка и канальцы: проксимальный извитой, проксимальный
прямой, тонкий (состоящий из нисходящей и восходящей частей),
дистальный прямой и дистальный извитой. Дистальный извитой
каналец впадает в собирательную трубочку, которая относится уже
к мочеотводящим путям, хотя функционально связана с нефроном.
Нефрон начинается с капсулы клубочка, в которой различают
наружный листок, представляющий собой однослойный плоский
эпителий, и внутренний листок, состоящий из подоцитов. Клетки
внутреннего листка — подоциты — охватывают петли капилляров
клубочка (рис. 69, А, Б). На стороне, обращенной к капилляру, они
имеют большие выросты цитоплазмы — цитотрабекулы, от кото-
рых отходят маленькие выросты — цитоподии. Между цитоподнями
находятся фильтрационные щели. Эндотелий капилляров клубочка
имеет многочисленные поры, что также облегчает фильтрацию
составных частей плазмы крови (кроме белков) в полость капсулы и
формирование первичной мочи. Структуры, через которые
происходит фильтрация, образуют фильтрационный
барьер, состоящий из фенестрированного эндотелия капилляров
клубочка, базальной мембраны и фильтрационных щелей между
цитоподиями подоцитов. В дальнейшем большая часть воды и мно-
гие другие компоненты первичной мочи всасываются обратно в
кровь в канальцах нефрона и формируется окончательная
моча.
Капсула переходит в систему почечных канальцев, первым из
которых является проксимальный каналец, состоящий из прокси-
мального извитого канальца и нисходящего проксимального пря-
мого канальца. Проксимальный каналец, включая оба отдела,
имеет длину около 14 мм и диаметр около 60 мкм. Он выстлан одно-
слойным кубическим эпителием, на апикальной (обращенной к
просвету канальца) стороне клеток которого имеется щеточная
каемка, состоящая из микроворсинок. В базальной части клеток
эпителия видна базальная исчерченностъ, образованная митохонд-
риями, упорядоченно расположенными между складками базальной
182
I
Рис. 68. Строение и кровоснабжение нефронов (схема).
I — корковый нефрон; II — околомозговой (юкстамедуллярный) нефрон; 1 и 2 — междолевые
артерия и вена; 3 и 4 — дуговые артерия и вена; 5 и 6 — междольковые артерия и вена; 7 — при-
носящая клубочковая артериола; 8 — выносящая клубочковая артериола; 9 — клубочковая
капиллярная сеть (сосудистый клубочек); 10 — перитубулярная капиллярная сеть; 11 —прямая
артериола; 12 — прямая венула (по Е. Ф. Котовскому и др., 1989).
плазмолеммы. Микроворсинки и складки базальной плазмолеммы
увеличивают поверхность всасывания, а митохондрии обеспечивают
энергию, необходимую для реабсорбции.
За проксимальным прямым канальцем следует тонкий каналец,
в котором различают нисходящую и восходящую части. Диаметр
тонкого канальца около 15 мкм. Эпителий однослойный плоский.
Щеточная каемка отсутствует — имеются лишь отдельные микро-
ворсинки. Восходящая часть тонкого канальца переходит в дис-
тальный прямой каналец, длина которого 9 мм, диаметр около 35
183
Рис. 69. Строение коркового вещества почки.
А — микроскопическое строение. Окраска гематоксилин-эозином. 1 — почечное тельце: а — клу-
бочек капилляров; б — полость капсулы клубочка; в — наружный листок капсулы; 2 — извитой
проксимальный каналец; 3 — извитой дистальный каналец (по В. Г. Елисееву и др., 1970); Б —
схема ультраструктуры почечного тельца с юкстагломерулярным аппаратом: 1 — приносящая клу-
бочковая артериола; 2 — выносящая клубочковая артериола; 3 — капилляры сосудистого клубоч-
ка; 4 — эндотелиоциты; 5 — подоциты внутреннего листка капсулы клубочка; 6 — базальная мем-
брана; 7 — мезангиальные клетки; 8 — полость капсулы клубочка; 9 — наружный листок капсулы
клубочка; 10 — дистальный каналец нефрона; 11 — плотное пятно; 12 — эндокриноциты (юкстагло-
мерулярные клетки); 13 — юкставаскулярные клетки; 14 — строма почки (по Е. Ф. Котовскому,
1989).
мкм. Продолжением дистального прямого канальца является дис-
тальный извитой каналец, длина которого равна 4,6 — 5,2 мм, а
диаметр 20—50 мкм. Эпителий как прямого, так и извитого дисталь-
ного канальца кубический. Щеточная каемка отсутствует, но база-
льная исчерченность хорошо выражена. Тонкий каналец и прямой
дистальный каналец образует петлю нефрона.
Собирательная трубочка является уже частью мочеотводящих
путей, хотя обратное всасывание воды в ней продолжается, следова-
тельно, она участвует в формировании окончательной мочи. Соби-
рательные трубочки выстланы однослойным кубическим эпители-
ем, большинство клеток которого имеет прозрачную, бедную орга-
неллами цитоплазму. Однако есть темные клетки, снабженные вну-
триклеточными канальцами. Полагают, что они участвуют в подки-
слении мочи.
Различают корковые и юкстамедуллярные (околомозговые)
нефроны. Последние располагаются вблизи мозгового вещества
почки и их петли глубоко заходят в него. Об особенностях их кро-
воснабжения будет сказано ниже.
Кровоснабжение почек. Кровь поступает к почкам по
почечным артериям (см. рис. 69). Почечные артерии распадаются
на междолевые артерии, продолжающиеся в дуговые артерии. От
дуговых артерий в корковое вещество отходят междольковые арте-
рии, дающие начало приносящим клубочковым артериолам. При-
носящая артериола распадается на клубочковую капиллярную сеть.
184
Капилляры клубочковой сети сливаются в выносящую клубочко-
вую артериолу. Они находятся не между артериолой и венулой, как
обычно, а между двумя артериолами и представляют собой поэтому
чудесную сеть. Выносящая артериола корковых нефронов распа-
дается на корковую перитубулярную капиллярную сеть, пита-
ющую канальцы коркового вещества. Отток крови обеспечивают
вены: звездчатая (в периферической части коркового вещества),
внутридолъковая, междольковая, дуговая, междолевая, почечная.
Большинство вен сопровождает соответствующие артерии.
Выносящая артериола юкстамедуллярных нефронов распадается
на мозговую перитубулярную капиллярную сеть, питающую
канальцы мозгового вещества, и на сосуды сосудистого пучка, назы-
ваемые также прямыми сосудами. Последние играют важную роль
в окончательной концентрации мочи, унося воду, поступающую из
собирательных трубочек, и поддерживая таким образом разницу
концентраций солей между содержимым трубочек и окружающей
тканью.
Эндокринную функцию в почках выполняют юкстагломерулярные
аппараты (юкстагломерулярные комплексы) и, возможно, лежащие
между канальцами мозгового вещества интерстициальные клетки.
Юкстагломерулярный аппарат образуется в том
месте, где дистальный каналец проходит рядом с почечным тельцем
между приносящей и выносящей артериолами (см. рис. 69). В его
состав входят юкстагломерулярные клетки, плотное пятно и
юкставаскулярные клетки. Юкстагломерулярные клетки нахо-
дятся в стенке приносящей и выносящей артериол. Они вырабаты-
вают ренин — гормон, участвующий в регуляции артериального
давления, и, возможно, эритропоэтин, регулирующий фор-
мирование эритроцитов в костном мозге. Плотное пятно представ-
ляет собой участок эпителия дистального отдела, где клетки высо-
кие и узкие, поэтому их ядра лежат плотно друг к другу. Полагают,
что они воспринимают изменения содержания натрия в моче, т. е.
являются хеморецепторами. Юкставаскулярные клетки лежат в
пространстве между приносящей и выносящей артериолами и плот-
ным пятном. Их функция не вполне выяснена. Интерстициальным
клеткам и клеткам эпителия собирательных трубочек приписы-
вают функцию выработки простагландинов, расширяющих крове-
носные сосуды.
МОЧЕВЫВОДЯЩИЕ ПУТИ
Почечные чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой пузырь
имеют много общего в своем строении. Все они выстланы переход-
ным эпителием. Все имеют слизистую оболочку, в которой отсут-
ствует мышечная пластинка. Далее у них следует подслизистая осно-
ва, мышечная оболочка и адвентициальная оболочка, которая в
некоторых отделах стенки мочевого пузыря сменяется серозной
оболочкой. Мышечная оболочка верхней части мочеточника
185
1
Рис. 70. Стенка мочевого пузыря. Окраска гематоксилин-эозином.
1 — переходный эпителий; 2 — собственная пластинка слизистой оболочки; 3 — подслизистая осно-
ва; 4 — мышечная оболочка: а — внутренний продольный слой; б — циркулярный слой; в — наруж-
ный продольный слой; 5 — нервный ганглий; 6 — серозная оболочка (по И. В. Алмазову и Л. С.
Сутулову, 1978).
состоит из внутреннего продольного и наружного циркулярного
слоев. В нижней части может присутствовать третий слой мышеч-
ной оболочки — наружный продольный. В мышечной оболочке
мочевого пузыря всегда три слоя: внутренний и наружный продоль-
ные и средний циркулярный (рис. 70).
Контрольные вопросы
1. Назовите главные части выделительного аппарата. Какие органы входят в их
состав?
2. Каково строение почечного тельца? Какие особенности строения капилляров
клубочка вы знаете? Что такое подоциты? Каковы особенности их строения и какое
функциональное значение они имеют?
3. Что является структурно-функциональной единицей почки?
4. Перечислите составные части нефрона.
5. Каковы особенности строения и функции проксимального канальца? Что такое
щеточная каемка? Что представляет собой базальная исчерченность? Каково их функ-
циональное значение?
6. Расскажите об особенностях строения и функции тонкого и дистального отде-
лов нефрона, а также собирательной трубки.
7. Расскажите об особенностях кровоснабжения почки.
8. Какие структуры в почках выполняют эндокринные функции? Каковы строе-
ние и функция юкстагломерулярного аппарата?
9. Расскажите о строении стенки мочевыводящих путей.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОРГАНОВ
ВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Окрашивание подоцитов клубочков. Парафиновые срезы почек,
фиксированных любым из обычных фиксаторов (формалин, спирт-
формалин), окрашивают железным гематоксилином по Гейден-
гайну и затем по методу Маллори (см. выше). Подоциты и их
отростки окрашиваются в красный цвет, а капилляры — в синий.
Окрашивание кристаллической мочевой кислоты по методу
Шультца и Шмидта. Приготовление раствора кар-
мина. В 50 мл дистиллированной воды добавляют 1,0 г кармина,
2,0 г хлорида аммония, 0,5 г карбоната лития. Раствору дают заки-
петь. После охлаждения прибавляют 20 мл аммиака (отн. плотн.
0,960). Перед использованием к 3 мл основного раствора после
фильтрации добавляют 1,5 мл аммиака и 2,5 мл метилового спирта.
Почку фиксируют в абсолютном спирте. Тонкие кусочки поме-
щают на 4—5 ч в ацетон, который 3 раза сменяют. Затем следует
заливка в парафин. Парафин удаляют ксилолом (или другим раство-
рителем парафина). Срезы дважды споласкивают абсолютным
спиртом.
Методика окрашивания: 1) хорошо созревший квасцо-
вый гематоксилин наливают на срезы и окрашивают 0,5—1 мин при
постоянном покачивании; 2) дважды погружают срезы в абсолют-
ный спирт с 0,5% хлористоводородной кислотой; 3) переносят их до
появления синей окраски в абсолютный спирт, на 50 мл которого
187
добавляют 5 капель аммиака; 4) переносят в абсолютный спирт,
который 3 раза сменяют; 5) наливают на срезы раствор кармина и
окрашивают 5 мин при постоянном покачивании; 6) споласкивают
абсолютным спиртом, обесцвечивают ксилолом, заключают в баль-
зам.
Результат: ядра синие, кристаллы мочевой кислоты крас-
ные; при точном соблюдении сроков окрашивания гликоген не
окрашен.
Кальций-кобальтовый метод выявления щелочной фосфатазы в
канальцах почки по Гомори. Можно использовать замороженные
срезы, фиксированные в нейтральном формалине, нефиксирован-
ные или парафиновые срезы. Приводим описание метода реакции
на парафиновых срезах. Тонкие блоки ткани фиксируют по Гомори
в двух или трех порциях абсолютного ацетона при 4° С в течение
24 ч. С получасовыми интервалами проводят тканевые блоки через
абсолютный спирт, смесь абсолютного спирта с эфиром и 1% цел-
лоидин. Удаляют избыток целлоидина и уплотняют ткань в хлоро-
форме. Просветляют в бензоле, заливают в парафин, избегая дол-
гого нахождения его в расплавленном парафине. Парафиновые
срезы сушат 3 ч при 37° С, затем хранят при 4° С для дальнейшей
обработки.
Необходимые растворы. 1. Инкубационная среда: 3%
«-глицерофосфат натрия 10 мл, 2% раствор диэтилбарбитурата
натрия 10 мл, дистиллированная вода 5 мл, 2% раствор хлорида
кальция 10 мл, раствор 5% сульфата магния 1 мл.
2. 2% нитрат или ацетат кобальта.
3. 1% сульфид аммония.
Методика проведения реакции: 1) удаляют пара-
фин, погружая срезы ненадолго в петролейный эфир; 2) проводят
через абсолютный ацетон до воды; 3) помещают в инкубационную
среду на 0,5—16 ч при 37°С; 4) промывают в водопроводной воде; 5)
обрабатывают 2% нитратом или ацетатом кобальта 3—5 мин; 6)
хорошо промывают в дистиллированной воде; 7) обрабатывают 1%
раствором сульфида аммония; 8) промывают в водопроводной воде;
9) докрашивают (по желанию) 1% раствором эозина; 10) обезвожи-
вают в спиртах, обесцвечивают в ксилоле, заключают в бальзам.
Результат: продукт реакции на щелочную фосфатазу чер-
ного цвета. Его много на щеточной каемке проксимальных отделов.
Глава 20
ПОЛОВАЯ СИСТЕМА
Половая система как мужского, так и женского организма
состоит из половых желез (гонад) и органов полового пути, к кото-
рым в мужском организме относятся семявыводящие пути, семен-
ные пузырьки, предстательная железа, половой член, а в жен-
188
ском — маточные трубы, матка и влагалище, а также наружные
половые органы. В тесном взаимодействии с половой системой в
женском организме функционируют молочные железы.
Регуляция деятельности половой системы осуществляется гормо-
нальными продуктами гипоталамуса (либерины и статины), опреде-
ляющими секрецию гонадотропных гормонов передней доли гипо-
физа, и контролируется высшими центрами коры большого мозга.
В половых железах происходит развитие половых клеток (спер-
матозоидов или яйцеклеток) и выработка половых гормонов, не
только регулирующих репродуктивную функцию, но и определя-
ющих вторичные половые признаки, отличающие женский и муж-
ской организмы. Появление половых различий отмечается на 6-й
неделе эмбрионального развития, а с 8—10 нед начинается выра-
ботка мужских (андрогены) или женских (эстрогены) половых гор-
монов.
МУЖСКАЯ ПОЛОВАЯ СИСТЕМА
Мужская половая система состоит из половых желез — семенни-
ков и дополнительных органов — семявыносящих путей, желез (се-
менные пузырьки, предстательная железа) и полового члена. В
отличие от женской функционирующей циклически мужская поло-
вая система функционирует непрерывно с момента достижения
половой зрелости до старческого увядания.
Семенники (или яички) — мужские гонады, в которых происхо-
дит образование сперматозоидов и мужского полового гормона —
тестостерона. Семенник покрыт серозной оболочкой (брюши-
ной), прилежащей к плотной соединительнотканной оболочке {бе-
лочная оболочка), от которой в глубь органа отходят соединитель-
нотканные перегородки, разделяющие железу на дольки (рис. 71,
А, Б). Число долек около 250, в каждой из них находится 1—4 изви-
тых семенных канальца. Каждый каналец имеет длину около 30—70
см. Извитые канальцы около средостения яичка переходят в прямые
канальцы, которые сливаются и формируют сеть в толще средосте-
ния. Из этой сети выходят 10—12 выносящих канальцев, впадающих
в проток придатка. Таким образом, основными в яичке являются
извитые канальцы, а в придатке семенника — выносящие канальцы
и проток придатка.
В извитых семенных канальцах происходит обра-
зование спермиев — сперматогенез, продолжающийся
около 75 сут и протекающий волнообразно на протяжении всего
извитого канальца. Стенка извитого канальца имеет внутреннюю
часть — эпителиосперматогенный слой, расположенный на база-
льной мембране, и наружную часть — собственную оболочку,
состоящую из трех слоев — базального, миоидного и волокнистого.
Внутренний эпителиосперматогенный слой состоит из двух
типов клеток — эпителиальных поддерживающих (сустентоци-
ты) и сперматогенных клеток, находящихся на различных стадиях
189
Рис. 71. Семенник и семяотводящие пути.
А — схема строения семенника, придатка семенника и семявыносящего канала; Б — микроскопи-
ческое строение извитого семенного канальца и интерстициальных клеток; В — ультраструктура
эпителиосперматогенного слоя. 1 — оболочка яичка с отходящими соединительнотканными перего-
родками; 2 — долька яичка; 3 — извитой семенной каналец; 4 — прямые семенные канальцы; 5 —
сеть семенника; 6 — выносящие канальцы яичка; 7 — канал придатка; 8 — семявыносящий канал;
9 — интерстициальные клетки (гландулоциты); 10 — поддерживающий эпителиоцит; 11 —сперма-
тогонии; 12 — смерматоцит; 13 — сперматида; 14 — сперматозоиды (А, Б — по В. Г. Елисееву и др.,
1970; В — по А. Хэму, 1975).
развития. Обе популяции клеток находятся в тесной морфофунк-
циональной связи (см. рис. 71, Б).
Поддерживающие клетки (сустентоциты) имеют пирамидаль-
ную форму, их основание лежит на базальной мембране, а вершина
достигает просвета канальца. Для этих клеток характерно наличие
особых кристаллоидных включений, а также липидов, липофусци-
на, хорошее развитие агранулярной эндоплазматической сети, лизо-
сом. На боковых поверхностях сустентоцитов имеются углубления,
где располагаются дифференцирующиеся сперматогенные клетки,
а также отростки, с помощью которых они контактируют с сосед-
ними эпителиальными поддерживающими клетками, формируя
плотные контакты. Функция эпителиальных сустентоцитов состоит
в создании микросреды, необходимой для развития сперматозоидов,
и синтезе особого белка — АСБ (андрогенсвязывающий), который
транспортирует мужской половой гормон — андроген к спермати-
дам, а также фагоцитозе и лизисе разрушающихся половых клеток.
Сперматогенные клетки развиваются из стволовых клеток, рас-
положенных в базальной части эпителиосперматогенного слоя, и
проходят 4 последовательные стадии развития: размножение (спер-
матогонии), рост (сперматоциты 1-го порядка), созревание (спер-
матоциты 2-го порядка и сперматиды) и формирование (спер-
мии). Последовательные стадии развития (дифференцировки) муж-
ских половых клеток происходят в направлении от базальной части
канальца к его просвету, куда выходят сформированные спермин,
при этом они своими головками погружены в апикальные отделы
поддерживающих клеток, а хвостики обращены в просвет. В период
формирования (спермиогенез) в сперматиде из комплекса Гольджи
образуется акробласт, из которого формируется акросома, а из дис-
тальной части центриоли — осевая нить хвостика сперматозоида.
Митохондрии располагаются между проксимальной и дистальной
центриолями в связующем отделе хвостика. Цитоплазма редуциру-
ется, избыток ее сбрасывается и поглощается поддерживающими
эпителиоцитами. Сперматогенез регулируется гормоном тестосте-
роном, вырабатываемым в семенниках, и фолликулостимулиру-
ющим гормоном гипофиза (влияет на синтез андрогенсвязыва-
ющего белка в сустентоцитах). В поддерживающих эпителиоцитах
обнаружены рецепторы для этих двух гормонов.
Наружная часть канальца состоит из нескольких слоев соедини-
тельной ткани, в которой проходят питающие кровеносные сосуды,
и миоидного слоя, где лежат миоидные клетки с актиновыми фила-
ментами, обеспечивающие ритмические сокращения стенки каналь-
цев и выведение зрелых спермиев в просвет. Совокупность слоев
между просветами гемокапилляров и семенных канальцев образует
гематотестикулярный барьер, который обеспечивает обмен
веществ между кровью и эпителиосперматогенным слоем, поддер-
жание гомеостаза и защиту генома от действия антигенов и токсич-
ных веществ.
Эндокринная функция семенников обеспечивается
191
интерстициальными клетками — гландулоцитами (клетки Лейди-
га), расположенными в прослойках соединительной ткани между
петлями извитых семенных канальцев. Эти клетки вырабатывают
гормон тестостерон, поступающий в гемокапилляры. Выработка
тестостерона в интерстициальных клетках регулируется лютропи-
ном (лютеинизирующий гормон гипофиза). Тестостерон вместе с
фоллитропином (фолликулостимулирующий гормон гипофиза)
оказывает влияние на сперматогенез в эпителиосперматогенном
слое извитых канальцев.
Семявыносящие пути — система канальцев семенника и придат-
ков, по которым сперма продвигается в мочеиспускательный канал.
В канальцах семенника (прямых, сети семенника) эпителий одно-
рядный, в семявыводящих канальцах придатка в однорядном эпите-
лии наряду с железистыми клетками имеются группы реснитчатых
клеток, в протоке придатка — эпителий двухрядный, имеет призма-
тические клетки со стереоцилиями и вставочные клетки. Желези-
стые клетки, находящиеся во всех отделах семявыносящих путей,
вырабатывают жидкую часть спермы. Сокращение мышечной обо-
лочки способствует продвижению спермы в семявыносящий проток
и затем в семявыбрасывающий проток, который проходит через
предстательную железу и открывается в мочеиспускательный
канал.
Семенные пузырьки — парные железистые органы, располо-
женные около дистальных отделов семявыносящего протока.
Стенка пузырька состоит из слизистой, мышечной и адвентициаль-
ной оболочек. В слизистой оболочке расположены концевые
отделы слизистых желез альвеолярного типа, вырабатывающие
слизистый секрет, который разжижает сперму.
Предстательная железа (простата) — мышечно-железистый
орган, охватывающий верхнюю часть мочеиспускательного канала
ниже мочевого пузыря. Простата покрыта соединительнотканной
капсулой, от которой отходят прослойки, разделяющие железу на
дольки (рис. 72). В соединительнотканной строме железы располо-
жены пучки гладких миоцитов и эластические волокна. В дольках
находятся многочисленные альвеолярно-трубчатые концевые
отделы слизистых желез, выводные протоки которых открываются
в мочеиспускательный канал. Вырабатываемый железой секрет
выбрасывается во время эякуляции, разбавляет сперму и стимули-
рует подвижность спермиев.
Бульбоуретральные железы — альвеолярно-трубчатые. Их про-
токи открываются в верхней части мочеиспускательного канала,
железы вырабатывают слизистый секрет.
ЖЕНСКАЯ ПОЛОВАЯ СИСТЕМА
Женская половая система состоит из половых желез — яичников
и вспомогательных половых органов (маточные трубы, матка, вла-
галище, наружные половые органы). Особенностью функциониро-
192
Рис. 72. Микроскопическое строение
простаты. Окраска гематоксилин-эози-
ном.
1 — просвет мочеиспускательного канала; 2 —
переходный эпителий; 3 — собственная пла-
стинка слизистой оболочки; 4 — пучки гладких
мышечных клеток; 5 — концевые отделы
желез простаты; 6 — выводные протоки.
вания женской половой системы
является цикличность ее
деятельности.
Яичники выполняют репро-
дуктивную функцию (образова-
ние женских половых клеток) и
эндокринную (выработка жен-
ских половых гормонов —
эстрогенов и прогестерона)
функцию.
С поверхности яичник
покрыт серозной оболочкой
(брюшиной), прилежащей к
белочной оболочке, образован-
ной плотной волокнистой соеди-
нительной тканью. Паренхима
органа состоит из коркового
вещества (лежит на перифе-
рии органа) и мозгового ве-
щества (центр органа) (рис.
73).
В корковом веще-
стве расположены структуры,
где происходит образование
яйцеклеток (овогенез), гибель
яйцеклеток при атрезии фолли-
кулов и выработка гормонов.
Овогенез совершается в
фолликулах, образованных эпи-
телиальными фолликулярными клетками и половыми клетками на
различных стадиях развития. Различают последовательные стадии
развития фолликулов: примордиальные фолликулы, первичные
фолликулы, вторичные фолликулы, зрелый фолликул или третич-
ный (пузырчатый фолликул). Примордиальные фолликулы много-
численные, окружены одним слоем плоских фолликулярных кле-
ток, в центре его лежит овоцит, находящийся в диплотене профазы
мейоза. В первичных фолликулах у овоцита формируется прозрач-
ная оболочка, его размер увеличивается, образуется несколько
слоев фолликулярных клеток. В растущих фолликулах увеличи-
вается количество слоев фолликулярных клеток, секретирующих
жидкость, которая начинает заполнять полость фолликула и оттес-
193
1
Рис. 73. Микроскопическое строение яичника (схема).
I — корковое вещество; II — мозговое вещество: 1 — примордиальные фолликулы; 2 — растущие
фолликулы; 3 — соединительнотканная оболочка фолликула; 4 — фолликулярная жидкость; 5 —
зрелый фолликул; 6 — яйценосный бугорок; 7 — желтое тело; 8 — интерстициальная ткань мозго-
вого вещества; 9 — белое тело; 10 — атретическое тело; 11 — поверхностный эпителий; 12 —
белочная оболочка; 13 — кровеносные сосуды в мозговом веществе (по Ю. И. Афанасьеву, 1989).
пять овоцит к одному из полюсов фолликула (вторичный фолли-
кул). Формируется наружная соединительнотканная оболочка фол-
ликула — тека, состоящая из наружной части и внутренней, где рас-
полагаются интерстициальные клетки (гландулоциты), продуци-
рующие гормон. Зрелый пузырчатый фолликул (третичный) зна-
чительно увеличивается в объеме за счет накопления жидкости и
выпячивает поверхность яичника. В зоне фолликула, обращенной к
194
поверхности яичника, расположен яйценосный бугорок, где нахо-
дится овоцит 2-го порядка в окружении фолликулярных клеток. Во
время овуляции фолликул разрывается, овоцит, окруженный
фолликулярными клетками, выбрасывается в брюшную полость и
поступает в ампулярную часть маточной трубы. При этом в овоците
завершается деление созревания и формируется зрелая яйцеклетка.
На месте лопнувшего фолликула образуется желтое тело. Образо-
вание зрелых яйцеклеток происходит циклично — одна яйцеклетка
за 24—28 дней. Таким образом, за детородный период (с 16 до 40
лет) может образоваться около 400 зрелых яйцеклеток. В процессе
развития фолликулов в них образуется гормон — фолликулин
(эстроген), а образованное желтое тело продуцирует гормон проге-
стерон. Оба гормона оказывают влияние на женские половые
органы — матку, маточные трубы, влагалище, а также на развитие
вторичных половых признаков. Так как выделение гормонов проис-
ходит циклически, то в матке и маточных трубах наблюдаются
циклические изменения слизистой оболочки. Все эти изменения
называют овариально-менструальным циклом.
Если не произошло оплодотворения яйцеклетки, то желтое тело
существует недолго (2 нед) и подвергается обратному развитию
(менструальное желтое тело). В случае оплодотворения яйце-
клетки желтое тело функционирует в течение всей беременности и
достигает больших размеров (желтое тело беременности). После
рождения ребенка оно также подвергается обратному развитию. Во
всех случаях на месте бывшего желтого тела формируется соедини-
тельнотканный рубец — белое тело.
Одновременно с прогрессивным процессом -— фолликулогене-
зом в корковом веществе часть фолликулов подвергается обрат-
ному развитию — атрезии (регрессивный процесс), при этом форми-
руется атретическое тело, в центре которого лежат участки блес-
тящей оболочки разрушенного овоцита.
Мозговое вещество построено из соединительной ткани, в кото-
рой расположены сосуды и нервы, а также эпителиальные тяжи
(остатки первичной почки).
Матка — мышечный орган, где происходит развитие плода. Она
состоит из 3 оболочек — слизистой (эндометрий), мышечной (мио-
метрий), серозной (периметрий) или соединительнотканной (пара-
метрий) (рис. 74, А, Б). Слизистая оболочка состоит из
однослойного призматического эпителия и собственной пла-
стинки слизистой оболочки, в которой расположены многочислен-
ные простые трубчатые железы. В собственной пластинке образу-
ются особые клетки с высоким содержанием гликогена — деци-
дуальные клетки. В слизистой оболочке различают два слоя —
базальный (камбиальный) и функциональный, изменя-
ющий структуру в различные периоды овариально-менструального-
цикла. Функциональный слой отторгается при менструациях и уча-
ствует при беременности в образовании детского места — плацен-
195
Рис. 74. Матка (А) и маточная труба (Б).
I — слизистая оболочка; II — мышечная оболочка; III — серозная оболочка; 1 — однослойный
призматический эпителий; 2 — собственная пластинка слизистой оболочки; 3 — маточные железы;
4 — функциональный слой; 5 — базальный слой; 6 — складки слизистой оболочки (по И. В. Алма-
зову, Л. С. Сутулову, 1978).
ты. За счет базального слоя происходит регенерация функциональ-
ного.
Мышечная оболочка (миометрий) имеет три слоя
гладких мышц: внутренний (подслизистый), средний (сосудистый) и
наружный (надсосудистый). Гладкие мышечные клетки способны
196
8
Рис. 75. Схема полового цикла.
I — менструальная фаза; II — постменструальная фаза; III — предменструальная фаза; 1 — функ-
циональный слой эндометрия; 2 — базальный слой эндометрия; 3 — маточные железы; 4 — крове-
носные сосуды; 5 — развитие фолликулов и овуляция; 5а — примордиальный фолликул; 56 — расту-
щие фолликулы в яичнике; 5в — зрелый фолликул; 6 — овуляция; 7 — развитие и регрессия жел-
того тела; 8 — передняя доля гипофиза; Э — эстрогены; Пг — прогестерон; ФГС — ЛГ, ЛТГ —
гонадотропные гормоны гипофиза.
значительно увеличивать размеры во время беременности и дости-
гать в длину 500 мкм.
Наружная оболочка представлена брюшиной (периметрий), а
вокруг шейки — соединительной тканью (параметрий).
Маточные трубы (яйцеводы) имеют также три оболочки: сли-
зистую, мышечную и серозную. Слизистая оболочка характери-
зуется однослойным призматическим эпителием, в котором раз-
личают два вида клеток — реснитчатые и железистые, секретиру-
ющие слизь (см. рис. 74, Б). Движение ресничек направлено в сто-
рону матки и способствует продвижению оплодотворенной яйце-
клетки.
Влагалище имеет три оболочки: слизистую, мышечную и адвен-
тициальную (соединительнотканную). Для слизистой оболочки
характерен многослойный плоский эпителий.
Овариально-менструальный цикл — это гормонально-зависимые
циклические изменения яичников, матки, маточных труб и влагали-
ща. Изменения повторяются регулярно. Цикл обычно продол-
жается 28 дней. В цикле различают три периода (или фазы): мен-
струальный (4 дня) — отторжение функционального слоя
эндометрия, сопровождаемое кровотечением, постмен-
струальный(10 дней) — пролиферация и восстановление эндо-
метрия и предменструальный (14 дней) — фаза секреции и
подготовки эндометрия к приему оплодотворенной яйцеклетки (рис.
75). Восстановление эндометрия (постменструальный период)
происходит под влиянием эстрогенов растущего фолликула.
197
Фаза секреции происходит под влиянием прогестерона,
вырабатываемого желтым телом. Выработка эстрогена регулиру-
ется фолликулостимулирующим гормоном (ФСГ) гипофиза, овуля-
ция и развитие желтого тела — лютеинизирующим гормоном (ЛГ) и
лактотропным гормоном (ЛТГ) гипофиза.
Циклическая деятельность яичника и выработка в нем соответ-
ствующих гормонов регулируются гипофизарными гормонами.
Весь комплекс изменений в центре регуляции и половых органах
называется половым циклом.
Молочные железы являются производными кожи, но функцио-
нируют в тесной связи с половой системой. Состоят из 15—20 долек,
разделенных соединительной тканью. Это сложные альвеолярные
железы. Концевые отделы их в нелактирующей железе имеют вид
трубочек (молочные ходы), а в л актирующей — альвеол, клетки
которых секретируют по апокриновому типу молоко. Выводные
протоки начинаются молочными протоками, которые анастомози-
руют между собой и впадают в расширенные молочные синусы (ре-
зервуары молока), переходящие в крупные выводные протоки, отк-
рывающиеся на вершине соска. Функция молочной железы регули-
руется пролактином (лактотропный гормон гипофиза) и окситоци-
ном (нейрогормон гипоталамуса). Пролактин стимулирует секре-
цию молока железистыми клетками (лактоцитами) секреторных
отделов, а окситоцин — выбрасывание его при лактации.
Контрольные вопросы
1. Расскажите о строении и функции семенника, эпителиосперматогенного слоя,
особенностях строения поддерживающих клеток и половых клеток на различных
фазах сперматогенеза, гландулоцитов.
2. Расскажите о топографии, особенностях строения и функции семявыводящих
путей.
3. Какие экзокринные железы входят в состав мужской половой системы? Дайте
их морфофункциональную характеристику и опишите строение и функцию простаты.
4. Каковы особенности строения и функции органов женской половой системы?
5. Каково строение яичников и какие структуры в них осуществляют репродук-
тивную и эндокринную функции?
6. Какие особенности строения имеют матка, маточные трубы и влагалище?
7. Расскажите об овариально-менструальном и половом цикле и охарактеризуйте
фазы цикла.
8. Каковы строение и функция молочных желез?
IV. ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
И ТЕХНИКА МИКРОСКОПИРОВАНИЯ
Глава 21
ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
Для исследования под микроскопом материал должен обладать
достаточной прозрачностью и контрастностью. Большинство иссле-
дуемых гистологами материалов такими природными свойствами не
обладает. Прозрачность достигается приготовлением из органов и
тканей тонких срезов. Для придания срезам контрастности их окра-
шивают. При этом для обработки материала используется ряд мето-
дов, которые можно объединить общим термином «гистологичес-
кая техника». В данном разделе даются лишь общие представления
о гистологической технике. Методы, применяемые для исследова-
ния определенных тканей и органов, приводятся в соответствующих
разделах общей и частной гистологии.
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА
ЛАБОРАНТА-ГИСТОЛОГА
Рабочий стол должен быть достаточно устойчивым, чтобы на
нем можно было работать на микротоме, и хорошо освещенным.
Его поверхность должна быть покрыта стеклом или пластмассой.
На участке стола, где непосредственно производится окраска препа-
ратов, под стекло целесообразно положить по одному листку белой
и черной бумаги. На белом фоне лучше видны окрашенные срезы,
на черном — неокрашенные.
Используется самая разнообразная лабораторная посуда, но ряд
ее образцов необходим в каждой гистологической лаборатории. К
ним относятся посуда для дистиллированной воды, банки с притер-
тыми пробками, бюксы, химические стаканчики, биологические
стаканчики, чашки Петри, мерная посуда, колбы, кристаллизато-
ры, кюветы, пипетки. Необходимы также предметные и покровные
стекла.
Для дистиллированной воды используется банка на шта-
тиве с отводной трубкой (рис. 76). Банка для дистилли-
рованной воды емкостью 2—3 л должна иметь в нижней части
отверстие, к которому прикрепляют резиновую трубку с зажимом.
Банку устанавливают на штативе, у основания которого под труб-
кой ставят сосуд для слива воды или отработанных реактивов. Вме-
сто банки с отводной трубкой можно использовать большую колбу,
в пробку которой воткнуты две стеклянные трубки: изогнутая для
взятия воды и прямая для поступления воздуха.
199
Рис. 76. Лабораторная посуда.
1 — банка на штативе для дистиллированной воды с отводной трубкой и сосудом для слива; 2 —
колба с двумя стеклянными трубками: для притока воздуха и для взятия воды; 3,4 — банки с притер-
тыми пробками; 5,6 — бюксы; 7 — чашка Петри; 8 — кювета для обработки нескольких препара-
тов одновременно; 9, 10 — воронки; 11, 12 — мерные цилиндры; 13 — биологические стаканчики в
штативе (батарея для депарафинирования, обезвоживания и пр.) (по В. Г. Елисееву и др., 1967).
Банки с притертыми пробками используются для
составления батарей для проводки материала при его заливке в
парафин или целлоидин (см. ниже), для хранения кусочков тканей в
фиксирующих жидкостях, целлоидиновых блоков в 70% спирте и
других целей.
200
Б ю к с ы представляют собой стеклянные стаканчики с притер-
тыми крышками. Они могут быть низкими и высокими. Первые при-
меняются для окрашивания целлоидиновых или замороженных сре-
зов, хранения чистых покровных стекол и т. д., вторые — при состав-
лении батарей для депарафинирования парафиновых срезов, для окра-
шивания и заключения срезов, наклеенных на предметное стекло.
Биологические стаканчики бывают цилиндричес-
кие, овальные или четырехугольные. Они снабжены крышечками.
Наборы таких стаканчиков (как и высоких бюксов) вставляют в гне-
зда специальных штативов и используют в качестве батарей для
проводки гистологических срезов, монтированных на предметных
стеклах (см. ниже).
Колбы из химического стекла различной емкости с притер-
тыми пробками и без них используют для приготовления и хранения
различных красителей и реактивов. Для хранения и использования
красителей очень удобны маленькие колбочки, в горлышко кото-
рых вместо притертой пробки вставлена пипетка.
Чашки Петри представляют собой широкие плоские сте-
клянные чашки с крышками, в которых производят окрашивание
свободно плавающих и наклеенных на предметные стекла срезов и
другие процедуры.
Для гистологической лаборатории необходима мерная посуда —
цилиндры и мензурки различной емкости, а также пипетки — про-
стые и мерные.
Кристаллизаторы — глубокие чашки из толстого стек-
ла — применяют для мытья в проточной воде посуды и для других
целей.
Часовые стекла необходимы для окрашивания свободно
плавающих срезов, нуждающихся в контроле под микроскопом (на-
пример, для импрегнации серебром нервной ткани).
Для канадского бальзама, в который заключают препараты (см.
ниже), пригодны специальные баночки с пришлифованными крыш-
ками-колпачками и со стеклянной палочкой внутри для взятия капли
бальзама. Для хранения канадского бальзама может быть приспо-
соблена любая невысокая баночка, в пробку которой воткнута сте-
клянная палочка.
Для приготовления гистологических препаратов необходимы
предметные и покровные стекла. Предметные сте-
кла представляют собой стеклянные пластинки толщиной 1—2 мм,
шириной 26 мм и длиной 76 мм, на которые помещают срезы.
Покровные стекла — это пластинки толщиной 0,15—0,2 мм, кото-
рыми покрывают срезы в процессе их заключения.
Вся лабораторная посуда и предметные стекла должны быть
абсолютно чистыми. Всю посуду моют теплой водой с мылом, затем
тщательно промывают проточной водой и ополаскивают дистилли-
рованной водой. Если посуда должна быть особенно чистой, ее
обрабатывают раствором бихромата калия и серной кислоты
(«хромпик»). Для приготовления раствора к 1000 мл горячей воды
201
добавляют 100—200 мл насыщенного раствора бихромата калия
(К2Сг2О7) и после остывания раствора приливают 100 мл концентри-
рованной серной кислоты. Этот раствор вливают в промываемую
посуду и тут же выливают. Посуду ополаскивают 8—10 раз водопро-
водной водой и не менее двух раз дистиллированной водой. Посуду и
предметные стекла можно обрабатывать раствором бихромата
калия и серной кислоты в течение нескольких дней, но в этом случае
необходима последующая нейтрализация кислоты. После тщатель-
ной промывки в проточной воде посуду переносят в слабоконцент-
рированный раствор NaOH и затем снова промывают в течение 12—
24 ч в проточной воде и ополаскивают дистиллированной водой.
Предметные стекла после этого хранят в чистом спирте, а посуду
сушат в сушильном шкафу.
Инструменты, используемые в гистологической лаборато-
рии, включают пинцеты, скальпели, кровоостанавливающие зажи-
мы, корнцанг (рис. 77), шпатели, препаровальные иглы — прямые и
изогнутые, металлические и стеклянные. Стеклянные иглы необхо-
димы при импрегнации серебром, когда металлическими иглами
пользоваться нельзя. Лаборанту необходимо также иметь спиртов-
ку, волосяную кисточку для снятия срезов с микротомного ножа,
фильтровальную бумагу, иголки, нитки, плотную бумагу для этике-
тирования материала, лейкопластырь и карандаш по стеклу для эти-
кетирования посуды, стеклянные иглы (иглы ежа или шипы расте-
ний) для прикалывания объектов, если их нужно зафиксировать в
растянутом состоянии.
ТЕХНИКА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГИСТОЛОГИЧЕСКИХ
ПРЕПАРАТОВ
Взятие материала, его фиксация и уплотнение
Взятие материала. Материалом для гистологического исследова-
ния могут служить кусочки органов экспериментальных животных,
материал, полученный путем прижизненного иссечения у человека
кусочков тканей (биопсии), трупный материал, мазки жидких иссле-
дуемых материалов (крови, костного мозга).
Перед взятием материала у экспериментальных животных их
умерщвляют. Для этого используют передозировку наркоза, вну-
тривенное или внутрисердечное введение воздуха, обескровливание
(под наркозом), декапитацию (отсечение головы). Затем тело
животного быстро фиксируют в положении на спине, используя для
этой цели специальные станки или оцинкованные или окрашенные
доски с прибитыми по краям гвоздями, к которым привязывают
животное. Для вскрытия брюшной полости кожу нижней части
живота по средней линии приподнимают пинцетом и надсекают
ножницами. Затем тупую браншу ножниц вводят в брюшную
полость и делают разрез кожи и брюшной стенки по средней линии
до грудины. На края кожи и брюшной стенки накладывают зажимы
202
Рис. 77. Инструменты.
1 — зажимы: а — Пеана, б — Кохера, в — корнцанг; 2 — скальпель; 3,4 — препаровальные иглы;
5,6 — шпатели (по В. Г. Елисееву, 1967).
Пеана и отбрасывают их в стороны, раскрывая тем самым брюш-
ную полость. Вскрывая грудную полость, делают два разреза ребер
по обе стороны от грудины. Грудину с покрывающими ее мягкими
тканями удаляют. Материал, предназначенный для исследования,
следует иссекать острым инструментом очень бережно, превышая
во всех направлениях необходимый размер на 1—2 мм. После
затвердения материала в фиксаторе отсекают ненужные края
острой бритвой. Не следует брать ту часть, которую сжимали пин-
цетом. Если нет особой необходимости брать кусочки больших раз-
меров, следует вырезать кусочки площадью 2—3 см2 и толщиной не
более 5 мм. Если материал необходимо отмыть от крови, исполь-
зуют изотонический раствор хлорида натрия (0,9%) или раствор
Рингера (не воду!). Раствором Рингера нередко промывают сосуды
исследуемого органа прежде, чем ввести в них фиксатор. Состав
раствора Рингера: хлорида натрия 9,0 г, хлорида калия 0,42 г, хло-
рида кальция 0,25 г, дистиллированной воды до 1000 мл.
Фиксация. Цель фиксации — убить клетку, прекратить происхо-
дящие в ней процессы (прежде всего ферментативные) и, по воз-
можности, сохранить ее прижизненное строение. Извлеченные из
организма ткани очень скоро претерпевают сильные изменения.
Они подвергаются аутолизису, самоперевариванию гидролитичес-
кими ферментами, находящимися в клетках. Необходимо остано-
вить эти посмертные процессы, коагулировать белки и инактивиро-
вать ферменты. Для этого используется фиксация материала, а рас-
творы, употребляемые с этой целью, называются фиксатора-
м и.
Существует ряд общих правил фиксации: 1) объем фиксиру-
ющей жидкости должен не менее чем в 20 раз превышать объем
фиксируемого кусочка ткани; 2) фиксатор должен иметь доступ к
фиксируемому материалу со всех сторон, поэтому на дно сосуда кла-
дут вату или фильтровальную бумагу или кусочек подвешивают на
нитке; 3) продолжительность фиксации зависит от свойств фиксато-
ра, прежде всего от скорости его проникновения в фиксируемые
ткани. Скорость диффузии фиксатора в ткани следует учитывать и
при определении допустимых размеров кусочка фиксируемого орга-
на: чем медленнее действует фиксатор, тем тоньше должен быть
кусочек. Слишком длительное пребывание материала в фиксаторе
ухудшает его качества. Для длительного хранения материала при-
годны лишь некоторые фиксаторы, такие как 10% формалин или
жидкость Буэна; 4) различные фиксаторы сохраняют различные
структурные и химические компоненты клетки, поэтому при
подборе фиксатора необходимо исходить из целей исследования и из
планируемых методов дальнейшей обработки материала. Другими
словами, использованный фиксатор может влиять на качество
окраски материала различными методами; 5) в фиксирующие жид-
кости, содержащие сулему или осмий, опускать металлические
инструменты нельзя. Фиксацию обычно проводят при комнатной
температуре, но при использовании таких медленно действующих
204
фиксаторов, как осмиевая кислота, особенно при планировании
последующего гистохимического или электронно-микроскопичес-
кого исследования, ее осуществляют при температуре +4°С.
Различают фиксирующие средства (простые фиксаторы) и фик-
сирующие смеси (сложные фиксаторы).
Простые фиксаторы. 1. Формальдегид (формалин).
Быстро диффундирует. Материал в нем может сохраняться длитель-
ное время. Однако следует учесть, что длительная фиксация в фор-
малине может вызвать отложение осадка, затрудняющего анализ
препаратов. Формалин, поступающий в продажу, представляет
собой 40% раствор формальдегида. Разведение формалина 1:10
представляет собой 4% раствор формальдегида. Время фиксации в
формалине минимум 24—48 ч. Под влиянием света в формалине
образуется муравьиная кислота, которая его подкисляет. Для фик-
сации обычно используют нейтральный формалин. Для нейтрализа-
ции формалин помещают в темную банку, на дно которой насыпают
порошкообразный мел или магнезию (100 г на 1 л формалина).
Содержимое банки взбалтывают и оставляют на сутки, после чего
реакция формалина обычно нейтральная. Иногда требуется более
точное значение pH. Тогда используют 4% формалин, забуферен-
ный при помощи фосфатного буфера в концентрации 0,075 М, pH
7,6 с добавлением сахарозы до концентрации 0,44 М (некоторые све-
дения о буферных растворах см. ниже). После фиксации в форма-
лине ткани тщательно промывают водопроводной водой.
2. Этиловый с п и р т 96% или а б с о л ю т н ы й (100%).
Для приготовления абсолютного спирта 96% спирт наливают на
прокаленный сульфат меди, лишенный кристаллизационной воды и
имеющий вид серовато-белого порошка. Отнимая воду от спирта,
он приобретает синий цвет. Обезвоживание лучше проводить после-
довательно в двух или трех сосудах. При этом в последнем сосуде
медь остается почти безводной и абсолютный спирт над ней может
храниться долго. Время фиксации в этиловом спирте — 12—24 ч,
при этом фиксатор нужно 3 раза сменить. Преимущества метода:
быстрота, пригодность почти для всех методов окрашивания, хоро-
шая сохранность водорастворимых элементов (гликоген, мочевая
кислота).
3. Метиловый спирт (метанол) является прекрас-
ным фиксатором для высушенных на воздухе мазков крови и крас-
ного костного мозга. Стекла с мазками помещают на 5—10 мин в
стаканчик с притертой пробкой, наполненный метанолом. Затем
стекла извлекают пинцетом и ставят ребром на фильтровальную
бумагу для просушивания. При работе с метиловым спиртом необ-
ходимо учитывать, что он является сильным ядом, и соблюдать пра-
вила использования и хранения ядовитых веществ.
Сложные фиксаторы представляют собой фиксирующие смеси,
состоящие из нескольких веществ.
1. Жидкость Мюллера: 2—2,5 г бихромата калия, 1 г
сульфида натрия и 100 мл дистиллированной воды. Используется
205
преимущественно в качестве основы для других фиксаторов. В
чистом виде может применяться для фиксации миелиновых воло-
кон.
2. Жидкость Ценкера состоит из 100 мл жидкости Мюл-
лера с добавлением 5 г сулемы. Непосредственно перед употребле-
нием добавляют 5 мл ледяной уксусной кислоты. Время фиксации
12—24 ч. Промывают в проточной воде в течение 24 ч.
3. Ценкер-формолпо Максимову. К жидкости Ценкера
вместо уксусной кислоты добавляют 10 мл формалина. Время фик-
сации 1—6 ч. Промывают в проточной воде в течение 24 ч.
4. Жидкость Буэна: 15 мл насыщенного водного раствора
пикриновой кислоты, 5 мл формалина, 1 мл ледяной уксусной кисло-
ты. Продолжительность фиксации 2—24 ч. Промывают в 70—80%
спирте, который 2—3 раза сменяют. Это один из лучших фиксато-
ров, пригодный как для обзорных препаратов, так и для тонких
исследований. Ткани в фиксаторе сжимаются лишь на 2—3%,
поэтому он пригоден для эмбриональных препаратов.
5. Жидкость Карнуа:60мл абсолютного спирта, 30 мл
хлороформа и 10 мл ледяной уксусной кислоты. Время фиксации в
зависимости от величины объекта от 10 мин до 2—3 ч. Промывают
в абсолютном спирте.
Промывка. Цель ее — удаление фиксатора или его осадков. Как
уже было сказано, для промывки в зависимости от использованного
фиксатора применяют водопроводную воду или спирты различной
концентрации. Водопроводной водой материал промывают в тече-
ние 24—48 ч. Для промывки можно использовать стеклянную банку,
обвязанную марлей, через отверстие в которой до дна сосуда пропу-
щен резиновый шланг. Вполне пригодна для промывки гистологи-
ческого материала колба, в пробку которой вставлены стеклянная
воронка и отводящая трубка. Воду из крана пускают в воронку, а
отток воды происходит через отводящую трубку. При необходимо-
сти промывки одновременно нескольких кусочков материала можно
приспособить к крану распределительную трубку, из которой вода
по резиновым трубкам подается в несколько банок с образцами.
Мелкие объекты промывают в стеклянных трубках, обвязанных
марлей, помещенных в открытую банку, куда поступает водопро-
водная вода.
Уплотнение материала. Для того чтобы можно было получить
тонкие срезы, необходимо уплотнение. Самым быстрым способом
уплотнения является замораживание. Другой способ уплот-
нения — заливка в застывающие среды, такие как парафин или
целлоидин. После воздействия водных фиксаторов и промыва-
ния материал пропитан водой. Ни парафин, ни целлоидин в воде не
растворяются. Поэтому следующим этапом обработки является уда-
ление воды — обезвоживание. Обезвоживание осуществля-
ется путем проводки материала по батарее этилового спирта возрас-
тающей концентрации: 50%, 60%, 70%, 80%, 96%, абсолютный 1-й,
абсолютный 2-й. Чем нежнее и богаче водой материал, тем более
206
постепенно должна возрастать концентрация спирта, чтобы уберечь
материал от сморщивания. Если промывание проводилось в спирте,
то проводку начинают с 80—96% спирта. Время пребывания в
каждой баночке со спиртом варьирует в зависимости от величины и
плотности кусочка материала от 1—2 ч до 1—2 сут.
Заливка в парафин. После обезвоживания материал
пропитан спиртом, но парафин в спирте также не растворяется,
поэтому сначала материал должен быть помещен для удаления
спирта в промежуточное вещество: ксилол, хлороформ, толуол или
бензол. Действие промежуточного вещества должно длиться 6—12 ч,
за это время его желательно сменить 2—3 раза. Затем материал
переносят в насыщенный раствор парафина (45—48%) в применен-
ном ранее промежуточном веществе (ксилол, хлороформ, толуол
или бензол) и выдерживают в термостате при температуре 37°С 2—
3 ч. Далее объект переносят на I1/'2—2 ч в первый расплавленный
парафин (в термостате при 56—60°С), затем на 1—1 */2 ч во второй
парафин также при 56—60°С. Далее материал кладут в заливочную
форму или бумажную коробочку (рис. 78) и заливают з а л и -
Рис. 78. Формы и коробочки для заливки в парафин.
А — свинцовые формы для заливки в парафин, расположенные на стеклянной пластинке; Б — при-
готовление бумажной коробочки для заливки в парафин; цифры указывают последовательность
сгибания бумаги (по Д. Кисели, 1962).
207
вочным парафином, нагретым до 58—60°С, после чего
форму или коробку погружают до краев в холодную воду и ждут,
чтобы на поверхности поскорее образовалась корка. Когда корка
достигает достаточной толщины, блок погружают в воду целиком.
Быстрое застывание парафина в холодной воде делает его мелко-
зернистым. Парафин тогда хорошо режется. Заливочный парафин
по составу должен быть таким же, как второй парафин. Самый
гомогенный, дающий тонкие срезы парафин получается путем на-
гревания до появления дыма и быстрого охлаждения смеси мягкого
(плавящегося при 50—52°С) и твердого (плавящегося при 54—56°С)
парафина. Этот процесс можно повторить несколько раз и затем
добавить пчелиный воск в количестве 2—5%. Парафин держат в
термостате в расплавленном состоянии при температуре жела-
тельно не выше 56°С, так как повышение температуры выше этого
предела увеличивает способность парафина к сморщиванию.
Заливка в целлоидин. Промежуточной средой для заливки в цел-
лоидин является смесь спирта с эфиром в равных количествах, в
которую материал помещают на 24 ч. Затем материал переносят на
2—7 дней в баночку с притертой пробкой, содержащей 2% целлои-
дин (2 г целлоидина на 100 мл спирта с эфиром в отношении 1:1) —
жидкий целлоидин, после чего материал помещают нА такой же
срок в 4% (4 г целлоидина на 100 мл спирта с эфиром) и 8% (8 г цел-
лоидина на 100 г спирта с эфиром) целлоидин. При растворении цел-
лоидина лучше сначала залить его соответствующим количеством
спирта, а через 24 ч добавить равное количество эфира. Из густого
целлоидина кусочки материала помещают в глубокую чашку и зали-
вают густым (8—10%) целлоидином. Чашку накрывают крышкой
или стеклянной пластинкой, под которую подкладывают полоску
бумаги для того, чтобы растворитель постепенно испарялся и цел-
лоидин уплотнялся. Этот процесс занимает 2—3 дня, при этом
объем целлоидина уменьшается наполовину и больше. Необходимо
наливать целлоидин в чашку с таким расчетом, чтобы после уплот-
нения над кусочком находился слой целлоидина в 2—3 мм. Для уско-
рения уплотнения целлоидина можно на следующий день накрыть
чашку стеклянным колпаком, поместив под него открытую склянку
с хлороформом или ватку, смоченную хлороформом. Если на
поверхности целлоидина образуется пленка, ее следует удалить,
чтобы глубокие слои целлоидина равномерно уплотнялись. Хорошо
уплотненный целлоидин имеет консистенцию мягкой резины и
почти прозрачен. Помутнение целлоидина свидетельствует о пло-
хом обезвоживании, при этом процедуру следует повторить, освобо-
див материал от целлоидина в спирте с эфиром.
Наклеивание блоков на деревянный кубик. За заливкой в пара-
фин или в целлоидин следует наклеивание блоков. При наклеивании
парафиновых блоков после удаления металлической формы или
бумажной коробочки лезвием безопасной бритвы или острым
скальпелем вырезают парафиновые блоки так, чтобы материал
был окружен со всех сторон слоем парафина толщиной 1—2 мм.
208
После этого с помощью горячего металлического шпателя расплав-
ляют на деревянном кубике немного парафина, прикасаются нагре-
тым шпателем к нижней поверхности блока и придавливают блок к
кубику.
При наклеивании целлоидиновых блоков следует учесть, что
блоки после наклеивания хранят в 70% спирте, который экстраги-
рует из дерева вещества, вредно влияющие на целлоидин и исследу-
емый материал, поэтому кубики используют дубовые или березо-
вые (не сосновые!), кипятят несколько раз в воде со спиртом, высу-
шивают и помещают в сменяемый 2—3 раза спирт-эфир. Подготов-
ленные таким образом кубики пригодны для наклеивания целлоиди-
новых блоков. Перед наклеиванием блок вырезают острым ножом
и погружают его нижнюю поверхность на 1—2 мин в спирт-эфир.
На вынутый из спирта с эфиром деревянный кубик капают
несколько капель густого целлоидина и придавливают к нему блок.
После наклеивания блок в течение 5—10 мин держат на воздухе,
затем опускают в 70% спирт. Целлоидиновые блоки хранятся в 70%
спирте длительное время.
Приготовление гистологических срезов
Для получения тонких срезов, пригодных для гистологического
исследования, используют специальные приборы, называемые
микротомами. Для резания парафиновых и целлоидиновых
блоков применяют санны ей ротационные микрото-
м ы. Санными называются микротомы, у которых нож и объекто-
держатель помещаются на салазках и скользят по рельсам. В санном
микротоме различают станину, в верхней части которой имеются
две или три шлифованные поверхности (рельсы), по которым двига-
ются ножевые салазки (рис. 79). На боковой поверхности распола-
гаются пластины, по которым двигаются объектные салазки.
Микрометрический винт представляет собой стержень с
нарезкой, служащий для подачи блока под нож. Установив на спе-
циальной шкале определенное количество делений, можно регули-
ровать толщину срезов (т. е. высоту, на которую микрометрический
винт подает объект после каждого среза). Блок закрепляют в
объектодержателе — зажиме для блока, расположенном
на объектных салазках. Зажим чаще всего состоит из 2 рамок:
наружной и внутренней. Блок зажимают на внутренней рамке
между ее неподвижной стенкой и скользящей щечкой. Рамки могут
совершать качательные движения по переднезадней и поперечной
оси, что позволяет расположить верхнюю поверхность блока гори-
зонтально. Каждая рамка имеет свой винт и свою ручку-фиксатор
для закрепления в желательном положении. В передней части сала-
зок объекте держателя имеется металлическая пластинка, в которой
находится канал для стержня объектодержателя. Стержень закре-
плен в канале винтом, отпуская который можно поднимать и опус-
кать объектодержатель. Ножевые салазки (ползун) снаб-
209
Рис. 79. Санный микротом (А) и положение ножа при резке (Б).
А: 1 — станина; 2 — ножевые салазки с ножом; 3 — микрометрический винт; 4 — рамка с ограничи-
телем; 5 — объектные салазки с объектодержателем (по В. Г. Елисееву и др., 1967). Б: а — угол
лезвия; б — режущий угол; в — верхний угол скоса; г — нижний угол скоса; д — угол наклона лезвия
(по Б. Ромейсу, 1952).
жены зажимом для ножа. Зажим позволяет зафиксировать нож под
определенным углом к плоскостирезания.
Приготовление замороженных срезов. Замороженные срезы
получают с помощью замораживающих микротомов или в криоста-
те. Замораживающий микротом снабжен замораживающим столи-
ком, на котором замораживается объект. В столике имеются
камера и приспособление для подачи в камеру углекислоты, соеди-
ненное специальным шлангом с баллоном, в котором находится
углекислота. Баллон закрепляется вверх дном в вертикальном поло-
жении на специальной подставке. Вместо углекислотной установки
для замораживания тканей может быть использован термоэлектри-
ческий охлаждающий столик (ТОС). Более быстро и лучшего каче-
210
ства срезы можно получить в криостате. Криостат представ-
ляет собой холодильник, в котором поддерживается температура
минус 5°С — 40°С. Чаще всего рабочей температурой является тем-
пература минус 14°С — минус 20°С. В холодильник вмонтированы
микротом (криотом), имеется освещение. В передней стенке крио-
стата имеется окошечко, в боковых стенках — отверстия с рукавами
для рук оператора. Микротом в криостате обычно ротационный,
ткани примораживаются к латунным держателям, держатель фик-
сируется на специальном стержне. Микротомный нож закреплен
неподвижно, а объект при резке подводится к ножу. Существуют
различные методы дальнейшей обработки срезов: 1) срез снимают
на теплое (с температурой, равной комнатной) или холодное (с тем-
пературой, равной температуре криостата) покровное или предмет-
ное стекло и фиксируют в момент таяния; 2) срез снимают на теплое
или холодное покровное или предметное стекло, дают ему оттаять и
подсушивают на воздухе, после чего он может быть фиксирован или
не фиксирован в зависимости от дальнейшего исследования; 3) срез
переносят в теплый или холодный раствор реактива (инкубацион-
ной среды при гистохимическом исследовании ферментов); 4) срез
переносят в банку с теплым или холодным фиксатором; 5) срез
подвергают лиофильной сушке.
Микротомные ножи бывают прямые (когда обе сто-
роны ножа плоские) и плосковогнутые (одна сторона плоская, дру-
гая — вогнутая). Первые применяются для получения парафино-
вых, вторые — для получения целлоидиновых срезов. Кроме того,
существуют двояковогнутые микротомные ножи. В месте пересече-
ния плоскостей широких поверхностей микротомного ножа образу-
ется угол, называемый углом лезвия (см. рис. 79). Микротом-
ные ножи затачиваются под углом, большим, чем угол лезвия, и
этот угол заточки называется режущим углом. Плоскости заточек
микротомного ножа, образующие режущий угол, получили назва-
ние фасеток. Ширина фасеток должна быть 1,5—2 мм.
Точка микротомных ножей имеет важное значение в
работе лаборанта-гистолога, так как именно от состояния ножа
зависит качество среза. Ножи подвергают электролитической точке
либо точат на точильных камнях. Электролитическая
точка основана на растворении металла в электролите под дей-
ствием электрического тока. При этом режущий край истончается и
образуется фасетка. Точка на точильных камнях производится на
брусках бельгийского камня с мелким зерном и затем на белом
камне — арканзасе с еще более мелким зерном. На стержень ножа
надевают ручку, а на спинку прямого ножа — обушок (рис. 80, А,
Б). Плосковогнутые ножи точат с направителем, наложенным на
плоскую поверхность, а двояковогнутые ножи — без обушка и без
направителя. У каждого ножа должен быть свой постоянный обу-
шок или направитель. Точку производят на смазочном вазелиновом
масле или воде. Чем плотнее среда, на которой точится нож, тем
точка идет медленнее, но фасетка получается ровнее. Можно начи-
211
Рис. 80. Заточка микротомных ножей.
А — инструмент для заточки микротомных ножей: а — ручка; б — обушок для точки микротомного
ножа (по В. Г. Елисееву и др., 1967); Б — порядок вождения микротомного ножа по точильному
камню (по Д. Кисели, 1962).
нать точку на воде, а заканчивать — на масле. Точат нож на камне,
начиная от ручки, всегда продвигая лезвием вперед. Лезвие ножа
ведут от одного края бруска до другого так, чтобы через этот
последний край нож прошел своим концом, затем перевертывают
нож через обушок и таким же образом проводят другой стороной
ножа по бруску (см. рис. 80, Б). Нож должен идти свободно. Давить
на него не следует. Качество заточки ножа контролируют под
микроскопом. После бельгийского камня точат на белом камне —
212
арканзасе. Время точки ножа зависит от его состояния и твердости
стали. Если на ноже есть глубокие зазубрины, точка может зани-
мать несколько часов, при хорошем состоянии ножа — 20—30 мин.
После точки на камне нож правят на ремне. При этом пользуются
широким ремнем с войлочной прокладкой, натянутой на деревян-
ную колодку. Нож при правке ведется обушком вперед и перевора-
чивается также через обушок, чтобы не испортить режущий край.
Приготовление парафиновых и целлоидиновых срезов. Блок
фиксируют в объектодержателе так, чтобы длинная ось блока рас-
полагалась вдоль длинной оси микротома, а поверхность блока
горизонтальной. Очень важна правильная установка ножа. Опти-
мальным углом наклона ножа считается такой, когда плоскость
фасетки совпадает с плоскостью среза. На практике угол наклона
ножа обычно несколько больше оптимального. Если угол наклона
ножа слишком велик, материал будет крошиться, если слишком
мал, нож будет 1—2 раза проскальзывать над блоком, а потом сре-
зать толстый срез.
Парафиновые блоки режут прямым ножом, целлоидиновые —
плосковогнутым. При резке парафиновых блоков нож устанавли-
вают перпендикулярно оси микротома или слегка под углом. В
последнем случае нельзя получить серийных срезов, но зато очень
плотные и трудно режущиеся объекты режутся легче. При резке
целлоидиновых срезов нож устанавливают под углом.
Когда нож установлен, к нему осторожно подводят блокодержа-
тель с блоком и одновременно придвигают нож к блоку. Подачу
объекте держателя осуществляют с помощью кремальеры, располо-
женной в основании объектодержателя, либо рукой, толкая санки
объекте держателя вдоль наклонных рельсов. Когда блок и нож
сближены, проверяют горизонтальность верхней поверхности бло-
ка, которая не должна доходить до лезвия ножа на 0,5—1 мм. После
этого устанавливают микрометрическую шкалу на получение тол-
стых срезов (30 мкм) и движением салазок ножа начинают подавать
блок вверх до тех пор, пока не начинают получаться первые полные
срезы, затем микрометрическую шкалу следует установить на необ-
ходимую толщину срезов. Парафиновые срезы делают толщиной
7—10 мкм. При очень хорошо залитом материале и хорошо нато-
ченном ноже можно получить срезы толщиной 3—5 мкм. Толщина
целлоидиновых срезов обычно составляет 12—15 мкм.
Парафиновые срезы режут сухим ножом. При резке целлоидино-
вых срезов поверхность ножа и поверхность блока постоянно смачи-
вают 70% спиртом. Полученные парафиновые срезы осторожно, не
прикасаясь к режущему краю ножа, снимают влажной кисточкой
или препаровальной иглой и помещают в чашку с теплой водой или
сразу наклеивают на предметное стекло (см. ниже). Если блоки
небольшие и прямоугольные, при поперечном положении ножа при
резке из срезов получают ленточки (серии). Отдельные срезы не
снимают с ножа. Края их прикреплены друг к другу, и они распола-
гаются полоской друг за другом. Эту полоску снимают целиком для
213
дальнейшей обработки. Парафиновые срезы всегда слегка смор-
щены и имеют складки. Эти морщинки и складки необходимо рас-
править, либо поместив срезы на поверхность теплой (не горячей,
чтобы не расплавился парафин!) дистиллированной воды, либо в
процессе наклеивания на предметное стекло.
Наклеивают парафиновые срезы на чистые обезжиренные пред-
метные стекла, смазанные белком с глицерином. Для приготовле-
ния последнего свежий яичный белок взбивают шпателем и филь-
труют через смоченный дистиллированной водой бумажный
фильтр. К профильтрованному белку добавляют равный объем гли-
церина, смешивают и кладут для предупреждения загнивания 2—3
кусочка тимола величиной с зернышко пшеницы. В закрытой
склянке белок с глицерином хранится длительное время. Малень-
кую капельку белка с глицерином наносят на предметное стекло и
пальцем размазывают тонким слоем по стеклу. Если срезы были
помещены в чашку с дистиллированной водой, белок на стекле коа-
гулируют, подержав стекло над спиртовкой белком вверх. Затем
расправленный срез при помощи кисточки вылавливают из воды и
переносят на стекло. Осторожно наклоняя предметное стекло, дают
воде стечь и затем на 12—24 ч стекло переносят в термостат с темпе-
ратурой 37°С.
Более употребителен другой способ наклеивания и расправления
парафиновых срезов. При этом на смазанное белком с глицерином
предметное стекло наносят несколько капель дистиллированной
воды, на которую прямо с микротомного ножа переносят срезы.
Затем стекло осторожно подогревают над спиртовкой до полного
расправления срезов, при этом следует избегать расплавления пара-
фина, так как в противном случае материал портится. Излишнюю
воду осторожно удаляют фильтровальной бумагой, и стекла остав-
ляют для просушки при комнатной температуре или в термостате
при 37°С. Вместо спиртовки для расправления парафиновых срезов
можно использовать специальный электрический прибор «Приспо-
собление для сушки и расправления парафиновых срезов», представ-
ляющий собой подогреваемый до нужной температуры столик. На
покрытое белком стекло наносят несколько капель дистиллирован-
ной воды, кладут стекла на столик и переносят на него срез. После
расправления среза лишнюю воду удаляют фильтровальной бума-
гой и оставляют стекло с наклеенным срезом на столике для досу-
шивания.
Целлоидиновые срезы переносят с ножа в низкий бюкс с 70%
спиртом и в дальнейшем окрашивают без наклеивания на предмет-
ное стекло, помещая срезы с помощью препаровальной иглы с за-
гнутым концом или стеклянным крючком в соответствующие реак-
тивы.
Пр авила резки парафиновых блоков и некоторые спо-
собы устранения возможных недостатков заключаются в следу-
ющем. Передвигать салазки ножа нужно равномерно, не нажимая
на них. Если материал крошится, то это может зависеть от слишком
214
большого наклона ножа или от слишком тугоплавкого парафина и
низкой температуры окружающей среды. Правильный угол
наклона можно найти эмпирически, попробовав разные углы накло-
на. Устранить влияние низкой температуры можно, подышав на
блок или пристроив настольную лампу таким образом, чтобы она
светила на блок и слегка его согревала.
Если залитый материал отделяется от парафина или выпадает из
него, причина может заключаться в недостаточном удалении из
материала спирта или в использовании при заливке слегка охла-
жденного парафина. В любом случае материал нужно поместить
обратно в промежуточную среду (ксилол, хлороформ) и затем
повторить заливку.
Если срезы разрываются или покрываются бороздками, это
означает, что на ноже есть зазубрины. Можно попробовать слегка
подвинуть нож, так чтобы на блок приходился другой его участок.
Если это не поможет, необходимо точить нож заново.
Закручивание срезов и их прилипание к ножу встречаются при
очень мягком парафине и высокой температуре окружающей сре-
ды. В этом случае перед резкой можно положить блок в холодиль-
ник, а во время резки время от времени класть на него кусочек льда,
завернутый в марлю.
Причиной того, что не каждый срез, а лишь каждый второй
годен для исследования, может быть неправильный угол наклона
ножа. Возможно также, что срезы слишком тонки для данного
метода или качества заливки. В этом случае нужно на несколько
микрометров увеличить толщину среза.
Если блок плохо режется, нож подскакивает на поверхности
блока и толщина срезов неровная, это объясняется чрезмерным
уплотнением материала при фиксации. Исправить этот недостаток
нельзя, но можно попробовать подышать на блок и поставить
микротомный нож не перпендикулярно, а под углом. Серии срезов
при этом получить нельзя, но отдельные срезы режутся лучше.
В сухую погоду срезы электризуются и сильно прилипают к
ножу. Это можно предотвратить, подышав на нож перед резанием.
Маркировка стекол обычно следует за резанием бло-
ков. Для этого при наклеивании срезов на блок один конец стекла
оставляют свободным. Надпись на стекло можно наносить с
помощью алмазного отметчика, но чаще это делается тушью. Так
как тушь размазывается или стирается, следует ее наносить на сма-
занный белком и высушенный конец стекла. Затем этот конец наг-
ревают над спиртовкой. Надпись при этом фиксируется и в дальней-
шем не стирается.
Окрашивание и заключение срезов
Окрашивание срезов обычно требует предварительной подго-
товки. Для парафиновых срезов такой подготовкой является удале-
ние парафина — депарафинирование. Батарея для депара-
215
финирования включает высокие бюксы или биологические стакан-
чики, содержащие две порции ксилола — ксилол I, ксилол II, абсо-
лютный спирт, 96% спирт, 70% спирт и стаканчик для воды. Если в
дальнейшем используется спиртовой краситель, то срезы в него
переносятся прямо из спирта, минуя воду. Если материал был фик-
сирован сулемовым фиксатором (жидкость Ценкера), то в батарею
нужно включить для удаления сулемы бюксы с йодистым спиртом и
тиосульфатом натрия. Йодистый спирт готовят, добавляя к 70%
спирту несколько миллилитров раствора йод-йодида калия. Для при-
готовления основного раствора йод-йодида калия в 10 мл дистилли-
рованной воды растворяют 3 г йодида калия (KJ), в 90 мл абсолют-
ного спирта растворяют 2 г йода и затем смешивают оба раствора.
Тиосульфат натрия готовят в виде 0,25% раствора. Предметные сте-
кла складывают попарно так, чтобы срезы были обращены к
поверхности, и помещают в стаканчик или бюкс под углом друг к
другу. Для одновременной обработки большего количества срезов
используются стеклянные кюветы, в которых можно разместить
сразу 10—20 стекол.
При депарафинировании срезы держат в ксилоле I и II, а также
в спиртах по 2—3 мин, в йодистом спирте и тиосульфате натрия 10
мин. Далее следует промывка в дистиллированной воде (после тио-
сульфата натрия — в нескольких порциях воды).
Целлоидин из целлоидиновых срезов перед окрашиванием, как
правило, не удаляется, но в случае необходимости он легко может
быть растворен ацетоном, спиртом с эфиром или гвоздичным мас-
лом. При этом целлоидиновые срезы наклеивают на предметное
стекло, покрытое белком с глицерином, плотно прижимают смочен-
ной в 70% спирте фильтровальной бумагой и заливают гвоздичным
маслом. Затем дают маслу стечь и переносят срезы в ацетон, спирт
с эфиром или абсолютный спирт, после чего их помещают в 70%
спирт и дистиллированную воду.
Красители и их приготовление. Красители различают основные,
кислые и нейтральные. Основной краситель представляет
собой красящее основание или его соль, кислый краси-
тель — красящую кислоту или ее соль. При соединении водных
растворов кислого и основного красителей может образоваться сое-
динение красящей кислоты с красящим основанием — нейт-
ральный краситель.
Структуры, красящиеся основными красителями, имеют кислую
реакцию (например, содержат ДНК или РНК) и называют базо-
фильными, т. е. любящими основные краски. К базофильным
структурам в клетке относится ядро. Структуры, красящиеся
кислыми красителями, называются ацидофильными. Цито-
плазма клеток чаще всего бывает ацидофильной.
Если срезы оставляют в красителе только до тех пор, когда они
будут достаточно окрашены, то такой метод окрашивания назы-
вается прогрессивным. Регрессивным методом
окрашивания называется такой метод, когда срез сначала
216
окрашивается чересчур интенсивно, а затем избыток краски удаля-
ется путем отмывания (дифференцировки).
Общие правила окрашивания: 1) перед применением красители
следует профильтровать; 2) при окрашивании в течение длитель-
ного времени красителями низкой концентрации достигаются луч-
шие результаты, чем при окраске в течение короткого времени
красителями высокой концентрации; 3) более четкая окраска
обычно достигается использованием регрессивных методов, когда
фон убирается дифференцировкой; 4) после дифференцировки
необходимо тщательно отмыть срез, иначе остаток дифференциру-
ющего вещества его быстро обесцветит.
Просветление и заключение срезов. Окрашенный препарат сна-
чала обезвоживают, проводя по спиртам возрастающей концентра-
ции до абсолютного, затем помещают в ксилол или бензол, в
результате чего срезы просветляются, т. е. становятся одно-
родными в отношении преломления света — прозрачными. Обезво-
живания в абсолютном спирте иногда недостаточно, так как абсо-
лютный спирт притягивает влагу из воздуха. Если срезы недоста-
точно обезвожены, то после помещения в ксилол они остаются мут-
ными, и это в дальнейшем помешает их микроскопированию. В
этом случае после обезвоживания в 96% спирте срез помещают в
карбол-ксилол, в котором он полностью обезвоживается и частично
просветляется, затем переносят в ксилол. Для приготовления кар-
бол-ксилола кристаллический фенол расплавляют в термостате при
температуре 56°С и смешивают с ксилолом в отношении 1:4. Кар-
бол-ксилол разрушает некоторые красители, поэтому срезы в нем
следует держать не более 2—3 мин, а затем тщательно промывать
ксилолом.
Если препарат окрашен на жир, то его нельзя проводить через
спирты и просветлять в ксилоле, так как эти вещества являются рас-
творителями жира. В этом случае срезы просветляют в глицерине
или растворе ацетата калия и заключают в эти же среды или в гли-
церин-желатин (см. ниже).
Для обезвоживания и просветления срезов, наклеенных на сте-
кло, используют батарею высоких бюксов или биологических ста-
канчиков, заполненных 70%, 96% и абсолютным спиртами, а также
ксилолом. Целлоидиновые срезы обыкновенно обезвоживают и
просветляют ненаклеенными, проводя их с помощью препароваль-
ной иглы или стеклянной палочки с загнутым под прямым углом
концом через батарею низких бюксов, заполненных теми же раство-
рами. Для обезвоживания целлоидиновых срезов лучше пользо-
ваться карбол-ксилолом, так как под влиянием абсолютного спирта
они становятся слишком мягкими.
Заключение гистологических срезов производят с целью получе-
ния из них пригодных для микроскопирования и хранения препара-
тов. Для этой цели чаще всего используют канадский баль-
зам, разведенный в ксилоле. Кусочки канадского бальзама зали-
вают ксилолом и ставят в термостат. Ксилол добавляют в таком
217
количестве, чтобы бальзам получился жидким и его можно было
профильтровать. Затем бальзам оставляют в открытой склянке в
вытяжном шкафу до тех пор, пока ксилол испарится настолько, что
бальзам приобретает консистенцию жидкого меда. Если бальзам
хранят в специальной баночке с притертым колпачком, края кол-
пачка смазывают вазелиновым маслом, чтобы он не присох к баноч-
ке. Канадский бальзам имеет кислую реакцию, что вредно отра-
жается на препаратах, окрашенных некоторыми красителями. Для
нейтрализации куски канадского бальзама разжижают путем нагре-
вания и добавляют к нему немного порошка карбоната калия.
Затем, помешивая, нагревают их в песочной бане до тех пор, пока
капля, нанесенная на предметное стекло, не будет застывать в твер-
дую, как стекло, массу (способ Колюччи).
При заключении ненаклеенных целлоидиновых срезов
после просветления в ксилоле их вылавливают на предметное сте-
кло. При этом предметное стекло опускают в ксилол, подводят под
срез, расплавленный срез придерживают за верхний край препаро-
вальной иглой и вытаскивают вместе со стеклом. Если срез выта-
щить из ксилола, а потом пытаться расправить его на стекле, он
может быть безнадежно измят. Если срез наклеен на предметное
стекло (например, парафиновые срезы), стекло со срезом после
просветления извлекают из ксилола и обтирают с обратной стороны
и по краям сухой чистой тряпочкой. На срез наносят каплю канад-
ского бальзама и накрывают его покровным стеклом. Чтобы избе-
жать попадания под покровное стекло пузырьков воздуха, необхо-
димо соблюдать следующие правила: каплю бальзама наносят на
край среза, затем покровное стекло ставят у края капли на предмет-
ное стекло под углом в 45°, при этом бальзам растекается по краю
покровного стекла (рис. 81). Свободный край покровного стекла
придерживают препаровальной иглой и медленно опускают покров-
Рис. 81. Техника заключения срезов (по Д. Кисели, 1962).
218
ное стекло на срез. Бальзам при этом вытесняет воздух и расте-
кается тонким слоем под покровным стеклом. Если бальзама было
взято недостаточно и между стеклами остался воздух, можно нане-
сти каплю бальзама у того края покровного стекла, где имеется воз-
дух; бальзам затечет под стекло. Заключенные препараты остав-
ляют для подсушивания в горизонтальном положении на лотках в
течение 1—2 сут. После этого их можно поместить вертикально в
специальные коробки для гистологических препаратов.
Препараты, окрашенные на жир, заключают в глицерин, глице-
рин-желатину или в раствор ацетата калия. Для заключения препа-
ратов, окрашенных на жир Суданом, глицерин насыщают при нагре-
вании хлоридом кадмия. Получающуюся после охлаждения сиро-
пообразную жидкость используют в качестве среды для заклю-
чения.
Для приготовления глицерин-желатины 7 г
желатины оставляют набухать в 42 мл дистиллированной воды в
течение нескольких часов, затем прибавляют 50 мл глицерина и
0,6 г кристаллов фенола, нагревают на водяной бане 10—15 мин при
помешивании, фильтруют через стеклянную вату и остужают. Для
заключения небольшой кусочек застывшей массы кладут на покров-
ное стекло, осторожно нагревают до расплавления, быстро перево-
рачивают стекло и накладывают висячую каплю на препарат, где
масса быстро растекается и застывает. Можно расплавить глице-
рин-желатину в водяной бане, стеклянной палочкой нанести на срез
несколько капель и быстро накрыть покровным стеклом.
Вместо глицерина используют насыщенный водный раствор аце-
тата калия. Срезы, заключенные в глицерин или в ацетат калия,
должны быть окантованы, чтобы предотвратить испарение
среды. Для этого кисточкой, смоченной в горячем парафине, прово-
дят по краям покрытого стекла так, чтобы получился кант толщи-
ной 3—4 мм.
Можно производить окантовку канадским бальзамом по Целле-
ру. Для этого срез расправляют на маленьком (18x18 мм) покров-
ном стекле и капают на него среду для заключения (например, гли-
церин). Быстро переворачивают покровное стекло так, чтобы срез
со средой оказался внизу, и накладывают его на большее (24x36 мм)
покровное стекло так, чтобы большее стекло со всех сторон высту-
пало за пределы малого. Заливочная среда не должна выступать из-
под малого стекла, лишнюю среду нужно отсосать поставленной
вертикально фильтровальной бумагой. На чистое предметное сте-
кло наносят 2—3 капли канадского бальзама и равномерно размазы-
вают его на площади, несколько меньшей, чем площадь большего
покровного стекла. Оба прилипших друг к другу покровных стекла
кладут на слой бальзама меньшим стеклом вниз. В результате среда
для заключения оказывается замкнутой под меньшим покровным
стеклом и окружена широкой зоной бальзама. После высыхания
бальзама полученный препарат очень удобно исследовать, в том
числе под иммерсией.
219
Окрашивание срезов для обзорных целей
Различают методы окраски для обзорных целей, применяемые
для получения общего представления о морфологии ткани или орга-
на, и специальные, предназначенные для выявления определенных
элементов клетки или ткани (например, комплекса Гольджи, мито-
хондрий, эластических волокон соединительной ткани и т. д.). Ниже
рассматриваются лишь некоторые методы окрашивания для обзор-
ных целей. Суть их обычно заключается в том, что при этом окра-
шиваются ядра и каким-то контрастным красителем — цитоплазма.
Ядерные (основные) красители. Для окрашивания ядер исполь-
зуются гематоксилин, кармин, сафранин и другие основные кра-
сители. Существует несколько способов приготовления растворов
гематоксилина. Наиболее распространенным является гематокси-
лин Эрлиха.
Гематоксилин Эрлиха. Для его приготовления 2,0 г
гематоксилина растворяют в 100 мл 96% спирта и к полученному
раствору добавляют 100 мл дистиллированной воды, 100 мл глицери-
на, 3,0 г калийных квасцов и 10 мл ледяной уксусной кислоты. Все
ингредиенты нужно добавлять в указанной последовательности.
Полученный раствор необходимо поставить на свету и при доступе
воздуха не менее чем на 15 дней с тем, чтобы гематоксилин успел
окислиться в гематеин, который и является красящим веществом.
Банку с раствором при этом накрывают бумажным колпачком или
сложенной в несколько раз марлей. Гематоксилин Эрлиха окраши-
вает ядра в синий цвет. Его используют при окрашивании срезов
гематоксилин-эозином (см. ниже).
Железный гематоксилин Гейденгайна окраши-
вает в черный цвет не только ядра, но и митохондрии, темные диски
скелетной и сердечной мышечной ткани и другие структуры. Для
его приготовления 1 г гематоксилина растворяют в 10 мл 96% спир-
та, добавляют 90 мл дистиллированной воды и оставляют созревать
на срок не менее 4 нед. Перед окрашиванием срезы протравливают
в течение 2—12 ч в 2,5% растворе железоаммиачных квасцов. Рас-
твор квасцов получают за счет 4-кратного разведения исходного
10% раствора, для приготовления которого используются кри-
сталлы квасцов только фиолетового цвета. После промывания в
дистиллированной воде срезы окрашивают в течение 1—36 ч раство-
ром гематоксилина, разведенным вдвое по сравнению с исходным. В
зависимости от исследуемого материала можно использовать и
большие разведения красителя. Окрашенный срез ополаскивают
дистиллированной водой и дифференцируют под контролем
микроскопа в растворе железоаммиачных квасцов. После этого
срезы промывают в водопроводной воде не менее 30 мин при частой
смене воды.
Железный гематоксилин Вейгерта готовят в
виде двух основных растворов — раствора Вейгерта I и раствора
Вейгерта II. Раствор Вейгерта I представляет собой 1% раствор
220
гематоксилина в 90% спирте (1 г гематоксилина на 100 мл спирта).
Раствор Вейгерта II имеет следующий состав: официнальный рас-
твор полуторахлористого железа 4 мл, 1 мл концентрированной хло-
ристоводородной кислоты (плотность 1,15—1,19) и 95 мл дистилли-
рованной воды. Официнальный раствор полуторахлористого
железа — это 50% раствор водного хлорного железа (FeCl3, 6Н2О).
Перед употреблением смешивают равные объемы основных раство-
ров. Основные растворы хранятся 3—4 мес. Смешанный раствор
можно применять лишь несколько дней. Время окрашивания 1—5
мин. Затем следует промывка водопроводной водой. Срезы можно
дифференцировать 0,1% раствором хлористоводородной кислоты в
70% спирте, после чего их тщательно промывают водопроводной
водой. Железный гематоксилин Вейгерта должен окрашивать ядра
в черный цвет. Если они приобретают коричневый цвет, то это сви-
детельствует о порче красителя.
Квасцовый кармин приготовляют, растворяя 3—5 г
аммиачных квасцов в 100 мл дистиллированной воды при нагрева-
нии, и добавляют 1 г кармина. Раствор кипятят 15 мин, охлаждают,
фильтруют и добавляют 1 мл формалина. Время окрашивания —
0,5—24 ч, дифференцировка в дистиллированной воде проводится
до прекращения отдачи красителя. Ядра окрашиваются в ярко-крас-
ный цвет. Окраску кармином можно проводить после импрегнации
серебром или при выявлении железа.
Сафранин является прекрасным ядерным красителем, осо-
бенно для материала, фиксированного в растворах, содержащих
осмий или хром. 10 г чистого сафранина или сафранина «С-extra»
(качество красителя имеет очень большое значение) растворяют в
смеси 155 мл 96% спирта со 145 мл дистиллированной воды. Из полу-
ченного таким образом основного раствора перед употреблением
берут 20 мл и добавляют 80 мл 50% спирта. Время окрашивания
24 ч. После ополаскивания в дистиллированной воде срезы диффе-
ренцируют, контролируя под микроскопом в 0,1% растворе хлори-
стоводородной кислоты в абсолютном спирте. Затем следует про-
мывка абсолютным спиртом, просветление в ксилоле, заключение в
бальзам.
Кислые красители. Эти красители не являются избирательно
цитоплазматическими. Красители для цитоплазмы подбирают
таким образом, чтобы их цвет хорошо контрастировал с окраской
ядер. Для докрашивания цитоплазмы после окраски ядер гематокси-
лином чаще всего используется 1% водный раствор эозина. Для сре-
зов, окрашенных кармином, используют раствор пикриновой кисло-
ты, полученный путем разведения водой насыщенного раствора
пикриновой кислоты в отношении 1:3 (при комнатной температуре
в 100 мл воды растворяется примерно 1,2 г пикриновой кислоты,
следовательно, для получения насыщенного раствора следует взять
чуть больше этого количества пикриновой кислоты). Время окра-
шивания 2—5 мин. Цитоплазма клеток и эритроциты красятся в
желтый цвет.
221
Методика окрашивания срезов гематокси-
лин-эозином. Эта методика наиболее часто применяется и
поэтому должна быть описана более детально. Этим методом
можно окрашивать целлоидиновые срезы, депарафинированные,
парафиновые или замороженные срезы. Замороженные срезы
перед окрашиванием следует обезжирить, поместив их на 20—30
мин или на ночь в 96% спирт. Далее срезы переносят в дистиллиро-
ванную воду. Целлоидиновые срезы переносят из одного бюкса в
другой с помощью препаровальной иглы с загнутым концом. Депа-
рафинированные и замороженные срезы можно окрашивать на
предметном стекле, наливая или сливая соответствующие растворы.
Растворы красителей при этом можно сливать обратно для повтор-
ного использования.
Порядок окрашивания срезов гематоксилин-эозином следу-
ющий: 1) срезы переносят в дистиллированную воду; 2) окрашивают
гематоксилином Эрлиха 2—5 мин; 3) промывают в дистиллирован-
ной воде; 4) затем промывают в водопроводной воде 3—5 мин; 5)
осуществляют контроль под микроскопом; 6) дифференцируют 1%
раствором хлористоводородной кислоты в 70° спирте 1—2 с; 7)
быстро переносят срезы в водопроводную воду на 30 мин при частой
смене; в водопроводной воде вишневая окраска ядер сменяется
синей; 8) осуществляют контроль под микроскопом; если хроматин
и ядрышко видны недостаточно четко, то дифференцировку следует
повторить (срезы можно смотреть под большим увеличением,
накрыв их покровным стеклом); 9) промывают в дистиллированной
воде; 10) 1% водный раствор эозина 0,5—1 мин; 11) промывают в
дистиллированной воде (и дифференцируют, так как вода смывает
эозин); время промывки контролируют по цвету среза; 12) проводят
обезвоживание, осветляют в ксилоле, заключают в бальзам. В спир-
тах эозин также отмывается, так что проводить срезы по спиртам
следует быстро. Время окрашивания в гематоксилине нужно устано-
вить на первых 2—3 срезах и затем все срезы данного блока окраши-
вать одинаково. Дифференцировку в растворе хлористоводородной
кислоты в спирте можно не проводить, но в этом случае структуры
ядра будут менее четкими и в цитоплазме может быть синеватый
фон.
Методика окрашивания азур-2-эозином. Эта
методика также вполне пригодна для обзорных целей. Прогрессив-
ный метод окрашивания азур-2-эозином довольно ненадежен, но
регрессивный дает стабильные результаты. Основными растворами
являются 0,1% водный раствор азура и 0,1% водный раствор эозина.
Для приготовления рабочего раствора на 100 мл дистиллированной
воды добавляют 100 капель основного раствора азура и 100—120
капель раствора эозина. Срезы помещают в раствор красителя на
12—24 ч. Затем срезы дифференцируют. Методы дифференци-
ровки могут быть разными в зависимости от того, насколько интен-
сивно окрасились срезы. Дифференцировку можно проводить в
подкисленной дистиллированной воде, затем промывать в чистой
222
дистиллированной воде, обезвоживать в спиртах, просветлять в кси-
лоле и заключать в бальзам. При этом следует учесть, что в спиртах
дифференцировка продолжается. Можно дифференцировать срезы
прямо в 96% спирте. Ход дифференцировки контролируют под
микроскопом. Окрасив несколько срезов, можно контролировать на
глаз по цвету среза, время от времени выборочно проверяя качество
окраски под микроскопом.
В качестве обзорной окраски можно рекомендовать также
железный гематоксилин-пикрофуксин по Ван-Гизону.
Методика окрашивания железным гематок-
силин-пикрофуксином по Ван-Гизону. Срез окра-
шивают железным гематоксилином Вейгерта в течение 2—5 мин.
Вместо гематоксилина Вейгерта можно использовать гематоксилин
Эрлиха. Дифференцировки не требуется, так как срезы дифферен-
цируются в пикрофуксине. Для приготовления раствора пикрофук-
сина к 100 мл насыщенного водного раствора пикриновой кислоты
добавляют 10 мл 1% водного раствора кислого фуксина. Раствор
пикрофуксина хранится длительное время. После окрашивания
железным гематоксилином срезы ополаскивают в дистиллирован-
ной воде и переносят в пикрофуксин на 3—5/мин. Затем промывают
дистиллированной водой, обезвоживают в спиртах, начиная с 96%,
проводят через ксилол и заключают в бальзам. В воде смывают
фуксин. Если пропустить промывку в воде — обсушить срез филь-
тровальной бумагой, что иногда делают, мышечная ткань может
быть окрашена в розовый цвет, а не в желтый, как полагается. Если
промывать в воде слишком долго, фуксин смывается полностью.
Пикриновая кислота смывается в спирте, поэтому обезвоживать
нужно быстро. В результате окрашивания ядра клеток должны
быть темно-коричневыми (или темно-фиолетовыми при окрашива-
нии гематоксилином Эрлиха), коллагеновые волокна — красными,
мышечная ткань, цитоплазма различных клеток и эритроциты —
желтыми.
Приготовление тотальных препаратов
В некоторых случаях объект исследуют целиком без приготовле-
ния срезов и, следовательно, без предварительного уплотнения.
Обычно такими объектами являются тонкие структуры — сероз-
ные, мозговые, зародышевые оболочки, тонкостенные сосуды и т. д.
Препараты объектов, исследуемых целиком, называются тоталь-
ными. При изготовлении тотальных препаратов сальника, брыжей-
ки, мозговых оболочек из них вырезают кусочки и опускают в фик-
сатор. При изучении зародышевых оболочек можно ввести фикса-
тор шприцем в амнион. Если орган может при фиксации изменить
свою форму и деформировать покрывающую его оболочку (напри-
мер, серозную оболочку передней брюшной стенки), его прикалы-
вают стеклянными иглами оболочкой вверх к пластинке пробки и
опускают в фиксатор объектом вниз. При исследовании сосуда фик-
223
сируюгцую жидкость вводят на некоторое время в его просвет,
затем сосуд разрезают вдоль, материал накалывают на пробку эндо-
телием вверх и фиксируют описанным выше способом.
Окрашивание и заключение тотальных препаратов производятся
так же, как ненаклеенных целлоидиновых и замороженных срезов.
ОБРАБОТКА БИОПСИЙНОГО МАТЕРИАЛА
Биопсия — это взятие материала от живого организма с целью
морфологического исследования. С помощью биопсий уточняется
диагноз, а также оцениваются степень поражения органа патологи-
ческим процессом, стадия процесса. Материал при этом может быть
получен во время хирургического вмешательства, путем приготов-
ления соскобов с поверхности слизистой оболочки исследуемого
органа, с помощью пункций — взятия материала с помощью спе-
циальных игл (пункция грудины для взятия костного мозга, пункции
лимфатических узлов, печени, почек), использованием для взятия
кусочка слизистой оболочки полых органов приборов, предназна-
ченных для осмотра внутренней поверхности этих органов (гастро-
скопа, бронхоскопа, ректоскопа и др.). Порядок регистрации по-
ступившего в патологоанатомическую лабораторию материала, его
маркировки, описания и хранения определяется правилами, установ-
ленными Министерством здравоохранения РФ.
Биопсийный материал обрабатывают в течение 3—4 дней.
Однако во время операции по поводу опухоли неизвестной природы
нередко бывает необходимо проведение срочной (экстренной) биоп-
сии, когда на основании данных морфологического исследования
хирург решает вопрос о необходимом объеме операции: удалить ли
только опухоль или значительную часть окружающей здоровой тка-
ни, а может быть и весь пораженный орган с региональными лимфа-
тическими узлами. В этом случае за 15 мин материал должен быть
зафиксирован, нарезан, покрашен и заключен. Врач описывает
материал макроскопически, вырезает из него, если он достаточно
велик, наиболее характерный кусочек (или кусочки) и поручает
лаборанту его дальнейшую обработку. Кусочек кладут в пробирку и
заливают небольшим количеством 10% формалина (кислого или
нейтрального). Пробирку 2—?> раза нагревают до появления пара и
пузырьков (не доводя до кипения), промывают в течение 2 мин в
проточной воде и режут на замораживающем микротоме. Заморо-
женные срезы переносят на несколько секунд в 96% спирт, затем в
дистиллированную воду, окрашивают гематоксилин-эозином, обез-
воживают и заключают в бальзам. Если ответ может быть дан в
течение суток, фиксацию можно проводить формалином в термо-
стате при 56—60° С в течение 2 ч, промывку осуществляют в про-
точной воде в течение 30 мин и дальнейшую обработку проводят,
как описано выше.
Вместо уплотнения с помощью замораживания можно использо-
вать быструю заливку в парафин. При этом кусочки
224
толщиной не более 2 мм фиксируют в безводном ацетоне (2 порции)
в течение 2—3 ч, переносят на 20—30 мин в хлороформ, на 20—30
мин в хлороформ-парафин при 37° С, затем в парафин I и парафин
II по 30 мин — 1 ч в каждом и осуществляют заливку. Весь процесс
занимает 5—6 ч.
Ускоренная заливка в целлоидин более продол-
жительна, чем парафиновая. Кусочек материала толщиной не более
2 мм фиксируют в жидкости Карнуа в течение 2—4 ч (или в двух пор-
циях 96% спирта по 3—4 ч), обезвоживают в абсолютном спирте 3—
4 ч, переносят в густой (10%) целлоидин на 12—18 ч (на ночь), затем
кусочки вынимают из целлоидина, переносят на деревянные кубики
(с избытком целлоидина и даже немного наливая его сверху на
кусочки), оставляют подсыхать на воздухе 20—60 мин и погружают
в хлороформ на 30—60 мин. После 10 мин пребывания в хлоро-
форме для лучшего уплотнения кусочка внутри самого материала
целлоидин над кусочком срезают, обнажая материал. Залитые
блоки переносят в 70% спирт, режут и окрашивают обычным спосо-
бом. При срочной заливке в целлоидин материал получается менее
плотный, чем при обычной заливке, поэтому обычно не удается
получить срезы тоньше 15 мкм.
Гистологическое исследование соскобов
слизистой оболочки матки. Соскобы слизистой обо-
лочки матки представляют собой массу, состоящую из различных по
величине обрывков ткани, пропитанных кровью. Материал фикси-
руют 10% раствором формалина или 96% спиртом и заливают в
парафин или целлоидин (целлоидин предпочтительнее). При
небольшом объеме материала его обрабатывают целиком. Если
масса материала большая, его разбирают, подбирая различные по
характеру кусочки. Кусочков нужно стараться взять больше с тем,
чтобы поверхность готового блока составляла 1,5—2 см2. Благодаря
своей рыхлости материал хорошо поддается ускоренным методам
заливки. Принимая во внимание неоднородность материала, срезы
необходимо делать с разной глубины блоков.
Мазки костного мозга, пунктатов других органов кроветворения,
экссудатов исследуются с помощью методов, описанных в главе 6.
ЦИТО- И ГИСТОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Цито- и гистохимические методы предназначены для выявления
химического состава клеток и тканей. При биохимическом исследо-
вании компоненты клетки отделяются друг от друга путем разруше-
ния клеток и дифференциального центрифугирования, и затем
производится их биохимический анализ. Суть гистохимического
исследования заключается в том, что распределение отдельных
химических компонентов клеток и тканей изучается с помощью
реакций, проводимых непосредственно на гистологических срезах.
При этом известен точный химический механизм этих реакций. Для
проверки специфичности реакции часто применяют ферментатив-
225
ный контроль. Например, ШИК-реакция окрашивает не только гли-
коген, но и другие углеводные соединения. Если на одном срезе про-
вести ШИК-реакцию, а соседний срез предварительно обработать
амилазой (фермент, разрушающий гликоген), а потом осуществить
ШИК-реакцию, то отсутствие окраски на втором срезе подтвердит
специфичность реакции, т. е. наличие гликогена.
Гистохимическое выявление ферментов основано на обнаруже-
нии результатов ферментативной активности. Вследствие фермен-
тативной активности из субстрата в определенных условиях может
возникать окрашенный продукт или такой продукт, который может
быть превращен в цветной и таким образом обнаружен на срезе.
Методика проведения некоторых гистохимических реакций при-
ведена в соответствующих главах. Например, реакции на гликоген,
нуклеиновые кислоты и активность некоторых ферментов описаны
в главе 3, реакция на активность ацетилхолинэстеразы — в главе 11
ит. д.
РАСТВОРЫ. ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ.
БУФЕРНЫЕ СМЕСИ
Раствором называется однородная смесь, состоящая из раствори-
теля, растворенного вещества и продуктов их взаимодействия. Кон-
центрацией раствора называется количество растворенного веще-
ства, содержащееся в определенном количестве растворителя.
Чаще всего концентрацию выражают в весовых процентах. Напри-
мер, чтобы приготовить 10% раствор какого-то вещества, нужно
взять 10 г этого вещества и 90 г воды. Масса 1 мл чистой воды равна
1 г, поэтому 90 г и 90 мл воды — это практически одно и то же.
Молярный раствор — это раствор, содержащий 1 моль
растворенного вещества в 1 л раствора. Моль — количество
граммов растворенного вещества, численно равное его молекуляр-
ной массе. Например, молекулярная масса NaOH равна 40 (Na —
23, О — 16, Н — 1). Следовательно, 1 моль NaOH равен 40 г.
Нормальный раствор — это раствор, в 1 л которого
содержится 1 г растворенного вещества. Грамм-эквивалентом веще-
ства называется количество граммов вещества, эквивалентное в
химических реакциях одному грамм-иону водорода.
Молярность вещества в растворе (молярная концентрация)
равна числу граммов вещества в растворе, деленному на его молеку-
лярную массу.
Общая молярность раствора равна сумме молярных концентра-
ций растворенных веществ. Если два раствора разной молярности
разделены полупроницаемой мембраной (проницаемой для воды, но
не для растворенных в ней веществ), то вода будет проходить через
мембрану в более концентрированный раствор, пока молярность не
уравняется. Это явление называется осмосом. Если молярно-
сти двух растворов, разделенных полупроницаемой мембраной, рав-
ны, вода не переходит из одного раствора в другой. Такие растворы
226
называют изоосмотическими. В биологии все значительно сложнее,
так как клеточная мембрана не является в полном смысле слова
полупроницаемой. Она активно регулирует поступление веществ в
клетку и их выхождение из нее. Поэтому употребляемые биологами
термины «изотонический», «гипертонический» и «гипотонический»
являются скорее эмпирическими, основанными на действии этих
растворов на клетки и ткани.
Изотонический раствор — это такой раствор, в котором
клетки сохраняют свой объем. Гипертонический рас-
твор — это раствор, в котором происходит сморщивание клеток за
счет выхождения из них воды. В гипотоническом растворе
происходит набухание клеток. Например, если эритроциты крови
поместить в воду или в раствор очень низкой молярной концентра-
ции, вода путем осмоса будет проникать в клетку, клетка набухает,
ее оболочка может лопнуть. Изотоническим для большинства кле-
ток млекопитающих является 0,16 М раствор хлорида натрия
(0,9%). Применяются и другие изотонические растворы. Для сохра-
нения структуры клеток, особенно в электронной микроскопии, при
фиксации материала очень важно следить за тем, чтобы использу-
емые растворы были изотоническими.
В ряде гистологических и гистохимических методов необходи-
мыми компонентами являются нормальные растворы кислот. При
приготовлении таких растворов учитывают плотность кислоты,
которая зависит от концентрации. Для получения 1 н. раствора
объем кислоты, содержащий 1 г-экв, доводят в мерной колбе до 1 л,
добавляя дистиллированную воду. Необходимый объем можно
определить по табл. 1—6.
Буферные растворы используют для поддержания
определенной концентрации водородных ионов (pH). Например,
для окрашивания гликозаминогликанов соединительной ткани тре-
буется кислая среда (низкие значения pH), при фиксации материала
для электронной микроскопии — близкие к нейтральному (pH 7,3—
7,4), для выявления активности ферментов — те значения pH, при
которых данные ферменты активны. Ниже приводятся таблицы для
приготовления некоторых буферных смесей (табл. 1—6).
Таблица 1. Приготовление нормальных растворов серной, хлористоводородной
и азотной кислот (по Р. Лилли, 1969)
Плотность
Концентрация
% (масса/масса)
нормальность
Объем, содержащий
1 г-экв (мл)
Серная кислота
1,8337 95 35,51 28,2
1,8355 96 35,93 27,86
1,8364 97 36,31 27,6
1,8361 98 36,68 27,3
1,8342 99 37,03 27,1
1,8305 100 37,34 26,8
227
Продолжение табл. 1
Плотность
Концентрация
% (масса/масса) нормальность
Объем, содержащий
1 г-экв (мл)
Хлористоводородная кислота
1,1789 36 11,64 86,0
1,1837 37 12,01 83,3
1,1885 38 12,38 80,8
1,1932 39 12,75 78,4
1,1980 40 13,14 76,2
Азотная кислота
1,4048 68 15,16 66,0
1,4091 69 15,43 64,9
1,4134 70 15,70 63,8
1,4176 71 15,96 62,7
1,4218 72 16,25 61,6
Примечание. Для приготовления 1 н. раствора объем, указанный в 4-й колонке, дово-
дят в мерной колбе объемом 1 л до метки, добавляя дистиллированную воду. Для гистологической
практики такая точность считается достаточной.
Таблица 2. Приготовление молярных растворов (по Р. Лилли, 1969)
Уксусная кислота Аммиак
ПЛОТНОСТЬ при 20° С концентра- ция, % объем, со- держащий 11-моль (мл) плотность при 20° С концентра- ция, % объем, со- держащий 1 гмоль (мл)
1,0661 90 62,59 62,27 0,9101 0,909 24,0 78,0 77,0
1,0652 91 61,95 61,64 0,908 0,9070 25,0 76,0 75,1
1,0643 92 61,33 61,03 0,906 0,905 74,2 73,3
1,0632 93 60,73 60,44 0,9040 0,903 26,0 72,5 71,6
1,0619 94 60,16 59,90 0,902 0,9010 27,0 70,8 70,0
1,0605 95 59,63 59,37 0,900 0,899 69,3 68,5
1,0588 96 59,11 58,85 0,8980 0,897 28,0 67,8 67,0
1,0570 97 58,59 58,32 0,896 0,895 29,0 66,3 65,6
1,0549 98 58,08 57,85 0,8940 0,893 64,9 64,3
1,0524 99 57,63 57,41 0,8920 30,0 63,7
1,0498 100 57,19 0,8805 35,28 54,8
228
Таблица 3. Приготовление 0,05 М какодилатного буфера (pH 5,0—7,4)
[по Г. Гайеру, 1974]
0,01 М какодилат натрия
21,4 г/л Na(CH3)2AsO2-3H2O 100 мл
0,1 н. НС1—X1 мл
Дистиллированная вода до 200 мл
pH 0,1 н. НС1, мл pH 0,1 н. НС1, мл рн 0,1н. НС1, мл
5,0 93,5 6,0 59,1 6,8 18,6
5,2 90,1 6,2 47,7 7,0 12,6
5,4 85,2 6,4 36,5 7,2 8,3
5,6 78,4 6,6 26,6 7,4 5,4
5,8 69,6
1 X — число миллилитров 0,1 и. раствора НС1, которое нужно добавить для получения указан-
ного значения pH.
Таблица 4. Приготовление 0,1 М фосфатного буфера (pH 5,7 —8,0) [по Г. Гай-
еру, 1974]
0,2 М раствор NaH2PO4 (27,58 г/л)
0,2 М раствор Na2HPO4 (28,38 г/л)
pH 0,2 М NaH2PO4, мл 0,2 М Na2HPO4, мл рн 0,2 М NaH2PO4, мл 0,2 М Na2HPO4, мл
5,7 93,5 6,5 6,9 45,0 55,0
5,8 92,0 8,0 7,0 39,0 61,0
5,9 90,0 10,0 7,1 33,0 67,0
6,0 87,7 12,3 7,2 28,0 72,0
6,1 85,0 15,0 7,3 23,0 77,0
6,2 81,5 18,5 7,4 19,0 81,0
6,3 77,5 22,5 7,5 16,0 84,0
6,4 73,5 26,5 7,6 13,0 87,0
6,5 68,5 31,5 7,7 10,5 90,5
6,6 62,5 37,1 7,8 8,5 91,5
6,7 56,5 43,5 7,9 7,0 93,0
6,8 51,0 49,0 8,0 5,3 94,7
Таблица 5. Приготовление 0,2 М ацетат-уксуснокислого буфера (pH 3,6—5,6)
[по Г. Гайеру, 1974]
0,2 М раствор ацетата натрия (16,4 г/л ацетата натрия)
0,2 М уксусная кислота (12 мл/л уксусной кислоты, плотность
1,060—1,0613)
pH 0,2 М NajHPC^, мл 0,1 М лимонная кислота, мл pH 0,2 М NajHPO,,, мл 0,1 М лимонная кислота, мл
3,6 3,7 46,3 4,8 30,0 20,0
3,8 6,0 44,0 5,0 35,2 14,8
4,0 9,0 41,0 5,2 39,5 10,5
4,2 13,2 36,8 5,4 41,2 8,8
4,4 19,5 30,5 5,6 45,2 4,8
4,6 24,5 25.5
229
Таблица 6. Приготовление растворов кислых фосфатов
(по Р. Лилли, 1969)
НС1, мл КН2РО4, мл Значение pH
1М раствор 0,1 М раствор
30 20 0,69 1,53
29 21 0,75 1,56
28 22 0,81 1,63
27 23 0,90 1,66
26 24 0,98 1,71
25 25 1,05 1,77
24 26 1,12 1,80
23 27 1,23 1,84
22 28 1,35 1,89
21 29 1,43 1,94
20 30 1,52 2,00
19 31 1,61 2,05
18 32 1,70 2,10
17 33 1,76 2,15
16 34 1,82 2,23
15 35 1,92 2,27
14 36 2,02 2,31
13 37 2,11 2,38
12 38 2,20 2,44
11 39 2,29 2,50
10 40 2,38 2,56
9 41 2,45 2,63
8 42 2,52 2,70
7 43 2,62 2,79
6 44 2,72 2,89
5 45 2,85 3,02
4 46 3,00 3,14
3 47 3,17 3,23
2 48 3,32 3,44
Глава 22
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПРЕПАРАТОВ
ДЛЯ ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ
Последовательность работы та же, что и при приготовлении
гистологических препаратов для исследования с помощью световой
микроскопии: взятие материала, фиксация, промывка, обезвожива-
ние, уплотнение, получение срезов, окрашивание. Однако в каждом
из этих процессов имеются особенности..
ВЗЯТИЕ МАТЕРИАЛА И ФИКСАЦИЯ
При взятии материала необходимо учитывать, что его объем не
должен превышать 1 мм3. Чтобы избежать посмертных изменений
тканей, можно дать животному наркоз, взять материал еще у
230
живого животного и затем умертвить его, превысив дозу наркоза. В
некоторых случаях материал фиксируют перфузией фиксатором
органа животного, находящегося под наркозом (например, при взя-
тии мозга). В настоящее время все чаще используют двойную фик-
сацию: фиксацию в 2—4% растворе глутаральдегида (1,5—4 ч) и
постфиксацию в растворах, содержащих четырехокись осмия (1—
2 ч).При этом глутаральдегид лучше фиксирует белки, а осмиевые
фиксаторы — липиды. Для поддержания нужного значения pH фик-
саторы разводят на буферных смесях, а для создания определенного
осмотического давления добавляют определенные количества саха-
розы. Осмиевые фиксаторы нельзя использовать, если планируется
электронно-гистохимическое исследование ферментов. В этом слу-
чае лучше использовать формальдегид, который фиксирует значи-
тельно хуже, но действует более мягко, не разрушая ферменты.
Осмиевые фиксаторы. Готовить осмиевые фиксаторы необхо-
димо не позже чем за сутки до употребления, так как четырехокись
осмия (OsO4) растворяется очень медленно. Четырехокись осмия
восстанавливается на свету, поэтому ее навески (около 1 г) хранят в
специальных запаянных пробирочках, завернутых в черную бумагу,
а растворы — в банках из темного стекла. Посуда должна быть
химически чистой. Свежеприготовленный раствор можно оставить
в темном месте при комнатной температуре на ночь, а затем поста-
вить в холодильник. Если осмиевый фиксатор приобретает корич-
невую окраску, значит он пришел в негодность. Из осмиевых фикса-
торов одним из лучших является фиксатор Миллонига. Он лучше
сохраняет белки и гликоген, чем другие осмиевые фиксаторы, и
нередко дает хорошие результаты и без предварительной фиксации
глутаральдегида. Для приготовления фиксатора Миллонига необхо-
димы следующие растворы: 1) раствор А — 2,26% раствор
NaH2PO4H2O (стабилен в течение недели и более); 2) раствор Б —
2,52% раствор NaOH (хранить в полиэтиленовой бутылке при ком-
натной температуре, стабилен в течение длительного времени);
3) раствор В — 5,4% раствор глюкозы (не стабилен); 4) раствор Г
(фосфатный буфер Миллонига), для приготовления которого необ-
ходимо слить 41,5 мл раствора А и 8,5 мл раствора Б; 5) фиксатор —
к 45 мл раствора Г добавить 5 мл раствора В и 0,5 г OsO4. Концент-
рация водородных ионов (pH) раствора должна равняться 7,3—7,4.
Четырехокись осмия очень токсична и работать с ней нужно только
в вытяжном шкафу. Учитывая, что она не меняет pH раствора, про-
верку pH буфера следует проводить перед добавлением OsO4. В
замороженном виде фиксатор Миллонига хранится в течение
нескольких недель. Перед замораживанием его можно разлить в
химически чистые пенициллиновые флакончики в количествах,
необходимых для фиксации одного кусочка.
Альдегидные фиксаторы. Рекомендуемое время фиксации 2—
4 ч.
Глутаральдегидовые фиксаторы можно приготовить на какоди-
латном буфере или на фосфатном буфере Миллонига.
231
Глутаральдегид на какодилатном буфере. Для
его приготовления необходимо иметь запасной 0,2 М буферный рас-
твор какодилата натрия (10,7 г какодилата натрия развести дистил-
лированной водой, довести конечный объем раствора до 250 мл) и
25% (или 50%) раствор специально стабилизированного раствора
глутаральдегида для электронной микроскопии (продается как 25%
и 50%). Оба раствора следует хранить при +4° С. Перед фиксацией
материала берут 8 мл 25% (или 4 мл 50%) глутаральдегида, сливают
с 25 мл 0,2 М какодилата натрия, доводят pH до 7,3—7,4, добавляя
1 М НС1. Затем добавляют дистиллированную воду до общего объема
50 мл. В результате получается 4% раствор глутаральдегида. Хоро-
шие результаты дает использование 2% раствора глутаральдегида.
Для получения такого раствора нужно взять 4 мл 25% или 2 мл 50%
раствора глутаральдегида (вместо указанных выше 8 или 4 мл).
Глутаральдегидный фиксатор на фосфат-
ном буфере Миллонига. Для его приготовления требу-
ется раствор А — 2,26% раствор NaH2PO4, Н2О, раствор Б — 2,25%
раствор NaOH и расвор В — 25% раствор глутаральдегида. Перед
употреблением необходимо смешать 8 мл раствора В и 32 мл рас-
твора А, довести pH до 7,3—7,4, добавляя постепенно раствор Б, и
долить дистиллированной воды до общего объема 50 мл. Добавлять
глюкозу не требуется, так как раствор уже является гипертоничес-
ким.
Параформальдегидные фиксаторы, как уже
упоминалось, используются при гистохимическом исследовании
ферментов на уровне электронной микроскопии. При этом нельзя
пользоваться продажным 40% (точнее 37%) формальдегидом, а
только химически чистым порошкообразным параформальдегидом.
Для приготовления формальдегидного фиксатора на буфере Милло-
нига необходимо соединить растворы А и В фосфатного буфера
Миллонига (см. выше) в следующем соотношении: раствора А 41,5 мл
и раствора Б 8,5 мл. Смесь следует нагреть до 60—80° С (в закры-
том сосуде, чтобы избежать испарения). Добавить 2 г химически
чистого порошкообразного параформальдегида. Встряхивать до
полного растворения параформальдегида, профильтровать, охла-
дить. Хранить фиксатор нельзя, он должен готовиться перед упо-
треблением.
Промывка осуществляется в том же буферном растворе, на
котором готовится фиксатор — в 3 порциях по 5 мин. Если ис-
пользована двойная фиксация, то промывают после каждого упо-
требления фиксатора, впрочем перед дофиксацией четырехокисью
осмия промывку можно не проводить.
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ И ЗАЛИВКА
Для электронной микроскопии необходимо получить ультратон-
кие срезы (40—80 нм). Заливка в парафин и целлоидин для получе-
ния таких срезов не подходит, необходимы более твердые среды.
232
Поэтому материал заливают в синтетические смолы, например эпо-
ксидные (эпон, аралдит или различные сочетания эпона с аралди-
том). Материал заливают в жидкие эпоксидные смолы, которые
затем полимеризуются и затвердевают.
Обезвоживание производят в этиловом спирте возрастающей
концентрации — 50%, 60%, 70%, 80%, 96%, 100%, 100% примерно
по 10 мин в каждом.
При этом не материал переносят из сосуда в сосуд, а спирт нали-
вают в маленький флакончик (например, пенициллиновый), в кото-
ром находится материал, а затем сливают.
Заливка в аралдит. Для заливки необходимы следующие реакти-
вы: 1) заливочная смола — аралдит Су212 (эквивалент аралдит 502);
2) уплотнитель — додецил-янтарнокислый ангидрид — Ну964 (сино-
ним — 964В, DDSA); 3) катализатор — тридиметиламинометил-
фенол — Dy064 (синоним 964С, эквивалент ДМРЗО); 4) пластифи-
катор — дибутил фтал ат. Здесь приводятся лишь некоторые буквен-
ные и цифровые обозначения заливочной смолы, уплотнителя и
катализатора — у каждой фирмы, выпускающей наборы для
заливки в аралдит, эти обозначения свои. Принципиальным явля-
ется то, что в каждом наборе должны быть заливочная смола,
уплотнитель, катализатор и пластификатор. Для приготовления
запасного раствора среды для заливки смешивают равные объемы
заливочной смолы и уплотнителя. Эту смесь тщательно перемеши-
вают, но так, чтобы не образовались пузырьки воздуха. Смесь
можно хранить в течение недель при комнатной температуре. При
приготовлении заливочной среды к 20 мл запасного раствора среды
добавляют 0,4 мл катализатора (ускорителя) и 0,6 мл пластифика-
тора (дибутилфталата). При использовании какой заливочной
среды получается блок средней твердости. Если желательно, чтобы
блок получился более твердым, пластификатора добавляют мень-
ше, если менее твердым — больше. Если после заливки осталась
неиспользованная среда, ее можно хранить несколько недель в
плотно закрытом сосуде в морозильной камере холодильника.
При заливке в аралдит рекомендуется сначала проводить ткань
через эпоксипропан (окись пропилена), затем помещать в смесь для
заливки на срок до 24 ч. При отсутствии эпоксипропана поступают
следующим образом: 1) после обезвоживания в 100% спирте мате-
риал помещают в 3 порции безводного ацетона по 10 мин в каждой;
2) помещают материал в смесь ацетона с заливочной смесью в отно-
шении 1:1 — 1:2 на 1 ч; 3) переносят материал для пропитки на 20—
24 ч в заливочную смесь при комнатной температуре; 4) материал
помещают в полиэтиленовые капсулы, формочки или желатиновые
капсулы в свежую заливочную среду и ставят для полимеризации в
термостат при 60° С на 24 ч. Желатиновые капсулы полезно перед
употреблением просушить в течение 1 ч в термостате при 60° С.
Полиэтиленовые капсулы в такой обработке не нуждаются.
Заливка в эпон в модификации Люфта. Для заливки нужно иметь
два запасных раствора: запасной раствор 1, для получения которого
233
нужно слить 62 мл эпона-812 и 100 мл уплотнителя — DDSA
(Ну964), и запасной раствор 2, содержащий 100 мл эпона-812 и 89 мл
уплотнителя MNA. Из первого запасного раствора полу-
чаются очень мягкие блоки, из второго — очень твердые, поэтому
используют смеси запасных растворов. Блоки средней твердости
получаются при смешивании 7 частей запасного раствора 1 с 3 ча-
стями запасного раствора 2. В заливочную среду добавляют в каче-
стве катализатора 1:5 — 2% Dy064 (DMP-30).
После обезвоживания материал помещают на 1 ч в смесь 100%
этилового спирта с заливочной средой, затем переносят в капсулы,
заполненные свежей заливочной средой, и помещают для полимери-
зации в термостате при 60° С на 24 ч.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ УЛЬТРАТОНКИХ СРЕЗОВ
ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ
Ультратонкие срезы получают на специальных приборах, назы-
ваемых ультратомами. Для резки обычно используются стеклянные
ножи. Ножи приготовляют или из полосок стекла, специально пред-
назначенных для этой цели, или из зеркального стекла, которое
режут на полоски соответствующей ширины. Для изготовления
ножей используют специальные приборы, называемые найфмеке-
рами, или ножи изготавливают вручную. Стеклянные ножи не сле-
дует готовить впрок, так как стекло «течет» и режущий край посте-
пенно тупится, однако такие старые ножи можно использовать для
приготовления полутонких срезов (см. ниже). Ножи следует ставить
вертикально в специальные держатели для ножей. Перед установ-
кой ножа на ультратоме к нему нужно прикрепить «ванночку» для
жидкости, на поверхности которой плавают срезы. Ванночка может
быть металлической, из лейкопластыря или из винилиновой изоля-
ционной ленты (рис. 82). Ванночку прикрепляют к ножу расплав-
ленным воском.
Полутонкие срезы. Готовят срезы толщиной 1—2 мкм. Они
имеют два назначения: 1) хорошо окрашенные полутонкие срезы
могут быть использованы для изучения на уровне световой микро-
скопии; 2) на полутонких срезах выбирают интересующий исследо-
вателя участок (например, определенный слой коры большого моз-
га), из которого затем готовят ультратонкие срезы.
Как полутонкие, так и ультратонкие срезы делают на ультрато-
мах. Если в лаборатории два ультратома, то для получения ультра-
тонких и полутонких срезов лучше использовать разные приборы.
Этим достигается их лучшая сохранность. Детали инструкций, кото-
рыми надо пользоваться при резке, различны у микротомов различ-
ных типов. Во всех случаях блок подается по направлению к режу-
щему краю ножа за счет теплового расширения нагреваемого
металлического стержня, а опускание блока ниже края ножа может
производиться либо вручную, либо в автоматическом режиме.
Перед получением срезов необходимо провести подготовитель-
234
1
Рис. 82. Ванночки для стеклянных ножей (I) и заточка блока для ультратонких срезов
(II).
а — ванночки для полутонких срезов; б — ванночка для ультратонких срезов; в — металлическая
ванночка; 1 — воск; 2 — лента; 3 — металлическая ванночка; 4 — стеклянный нож; г — срезанная
поверхность блока; д — лицевая поверхность блока, обрезанная до размеров нужного для исследо-
вания участка; е — заточенная пирамида (вид сверху); ж — заточенная пирамида (вид сбоку); 5 —
нужный для исследования участок (по Б. Уикли, 1975).
ную работу. Если материал был залит в желатиновую капсулу, ее
следует растворить в теплой воде.Полиэтиленовую капсулу разре-
зают с одной стороны и затем снимают. Для получения полутонких
срезов блок помещают в держатель, который затем прочно закре-
пляют в ультратоме. Нож подводят как можно ближе к блоку, но
так, чтобы он не касался блока. При каждом подъеме и опускании
блока производится его подача к ножу на заданное расстояние, при
резке полутонких срезов оно равно 1—2 мкм. Блок скоро коснется
ножа, и будет получен первый срез. В ванночку с помощью шприца
с длинной иглой наливают 10% раствор ацетона в дистиллированной
235
воде (10% спирт или дистиллированную воду). При этом поверх-
ность жидкости образует мениск. Если мениск слишком выпуклый,
то при опускании блока жидкость будет стекать по передней сто-
роне ножа, увлекая за собой срезы, если вогнутый — срезы не попа-
дут на поверхность жидкости, а будут прилипать к ножу, следова-
тельно, нужно следить за правильностью формы мениска. Полутон-
кие срезы снимают с мениска кисточкой и переносят в каплю рас-
твора ацетона на поверхности чистого предметного стекла. Стекло
несколько раз проводят над пламенем горелки до тех пор, пока не
испарится жидкость под срезом (она не должна закипать). Таким
образом срезы расправляют и приклеивают к стеклу.
Окрашивание полутонких срезов можно производить
метиленовым синим. Для этого на стекло с высушенными срезами
наносят одинаковое число капель 1% раствора метиленового синего
и 1% раствор буры, быстро проводят стекло раз десять над пламе-
нем газовой горелки (краска не должна закипать). Срезы следует
промыть тонкой струйкой горячей водопроводной воды и протереть
обратную сторону стекла чистой тряпочкой. Такой способ окраши-
вания полутонких срезов рекомендуется из-за его быстроты. Он
может быть полезен при выборе нужного участка блока для получе-
ния ультратонких срезов. Более стабильные результаты дает окра-
шивание при комнатной температуре в течение 30 мин в смеси рав-
ных объемов 1% растворов метиленового синего и буры. Препарат
с окрашенным полутонким срезом можйо сразу посмотреть под
микроскопом и выбрать участок для получения ультратонких сре-
зов, после чего можно заточить блок таким образом, чтобы на нем
остался лишь интересующий участок. При этом блок закрепляют в
держателе срезанной поверхностью вверх и помещают под стерео-
микроскоп (бинокулярную лупу) так, чтобы ткань в нем была
хорошо видна. Препарат с полутонким срезом поворачивают на
предметном столике микроскопа таким образом, чтобы ткань на
срезе занимала такое же положение, как в блоке. С помощью бри-
твенного лезвия обрезают блок так, чтобы поверхность резки
содержала только участок, предназначенный для исследования. Все
остальное почти полностью удаляют. Блок следует заточить в
форме четырехгранной пирамиды с плоской вершиной, которая и
будет поверхностью резки (см. рис. 82). После этого можно присту-
пать к получению ультратонких срезов.
Ультратонкие срезы. Их получают так же, как и полутонкие. В
ванночку, прикрепленную к ножу, наливают 10% раствор ацетона,
10% этиловый спирт и дистиллированную воду. Толщину срезов
регулируют с помощью соответствующей ручки настройки микро-
тома. Ручка обычно снабжена шкалой, указывающей толщину сре-
за, но ее показания приблизительны. Определять толщину среза
можно по его цвету. Серебристо-серые срезы имеют толщину 50—
60 нм — это вполне подходящая для электронной микроскопии тол-
щина. Толщина серебристых срезов 60—90 нм, золотистых — 90—
120 нм. Срезы толщиной 90—120 нм можно использовать, но они не
236
годны для работы с высоким разрешением. Темно-золотистые, пур-
пурные, синие, зеленые срезы не годны, так как они слишком тол-
стые. Все срезы тоньше 50 нм серого цвета, получить их трудно, и
не всегда нужно к этому стремиться, так как при исследовании в
электронном микроскопе очень тонкие срезы легче рвутся.
Некоторые погрешности при получении
срезов и способы их исправления. При появле-
нии царапины на срезе нужно немного передвинуть нож. Если цара-
пина при этом появляется на том же месте, значит, она зависит не от
зазубрины на ноже, а от чего-то твердого в самом блоке.
Горизонтальная исчерченность (следы вибрации) на срезах
может быть вызвана тем, что блок не был прочно закреплен в бло-
кодержателе, а бл око держатель — в ультратоме, или слишком
большим углом наклона ножа. Вибрация может также зависеть от
несоответствия твердости блока и скорости резания: чем тверже
блок, тем ниже должна быть скорость резания. Если все указанные
причины отсутствуют, причину вибрации следует искать внутри или
вне здания.
Снятие срезов. Ультратонкие срезы располагаются на
мениске жидкости ленточкой или могут плавать отдельно. Их
вылавливают на медную сеточку диаметром 3 мм. Срезы тканей,
залитых в аралдит или эпон, часто помещают на сетки без подлож-
ки, но в некоторых случаях на сетку натягивают поддерживающую
пленку — подложку. Отдельные срезы перед вылавливанием можно
расположить определенным образом на поверхности жидкостис
помощью ресницы, прикрепленной к концу деревянной палочки.
Сеточку берут тонким пинцетом и опускают ее прямо на срезы.
Одна сторона сеточки полированная, другая матовая. Какой сторо-
ной опускать сеточку на срезы — безразлично, но нужно всегда
опускать одной и той же стороной — либо матовой, либо блес-
тящей. Дело в том, что, когда объект помещают в колонку микро-
скопа, срезы должны находиться под переплетом сетки. Если
помнить, какой стороной кладутся сетки на срез, легко потом
ориентировать сетку в держателе объекта, впрочем, срезы на
сетке хорошо видны невооруженным глазом и тем более под
лупой.
После того как сетка коснулась срезов, они находятся в капле
жидкости (10% раствор ацетона, 10% спирта или дистиллированная
вода), которая пристала к сетке. Сетку перевертывают таким обра-
зом, чтобы капля оказалась сверху, и промокают нижнюю поверх-
ность сетки фильтровальной бумагой. Срезы при этом распластыва-
ются, тесно прилегая к переплетам сетки. Сетки со срезами обычно
помещают в чистую чашку Петри, выстланную фильтровальной
бумагой. Теперь можно переходить к следующему этапу обработки
срезов — их контрастированию.
237
КОНТРАСТИРОВАНИЕ (ОКРАШИВАНИЕ) УЛЬТРАТОНКИХ
СРЕЗОВ
Контрастирование ультратонких срезов осуществляется с
помощью пропитывания солями тяжелых металлов — свинца, воль-
фрама, уранил ацетата, которые в разной степени взаимодействуют
с различными компонентами ткани, в результате чего одни компо-
ненты становятся более электронно-плотными, чем другие. Одним
из наиболее употребительных методов является двойное контрасти-
рование: уранилацетатом и цитратом свинца по Рейнольдсу.
Для контрастирования срезов используют парафиновые пла-
стинки с углублениями, в которые капают контрастирующий рас-
твор и помещают сетки со срезами.
Окрашивание уранилацетатом. Контрастирова-
ние ультратонких срезов на сеточках производится 2% раствором
уранилацетата на 70% спирте или 1—2% водным раствором в тече-
ние 10—15 мин с последующим промыванием дистиллированной
водой (срезы промывают, окуная несколько раз в дистиллирован-
ную воду). Воду удаляют, прикоснувшись обратной стороной сетки
к фильтровальной бумаге. Раствор уранилацетата при комнатной
температуре хранится несколько недель.
Окрашивание цитратом свинца по Рейноль-
дсу (оригинальный метод). Приготовление красителя:
смешивают 1,38 г нитрата свинца, 1,76 г цитрата натрия — Na3[C,H5O2],
Н2О и 30 мл дистиллированной воды. Смесь встряхивают в 50-мил-
лилитровой колбе в течение 30 мин, чтобы весь нитрат свинца пе-
решел в цитрат. Смесь при этом приобретает вид молока. Добав-
ляют 8 мл 1 М раствора NaOH и доводят объем раствора до 50 мл
дистиллированной водой. Краситель устойчив при хранении до
6 мес. Время окрашивания в среднем 20 мин. До и после окрашивания
сетки со срезами промывают 0,02 М раствором NaOH, а затем дис-
тиллированной водой.
Модифицированный метод окрашивания
цитратом свинца по Рейнольдсу. К 10 мл дистилли-
рованной воды, налитой в пробирку, добавляют 0,01—0,04 г цитрата
свинца и 0,1 мл 10 М раствора NaOH, закрывают пробирку и эне-
ргично встряхивают до полного растворения цитрата свинца. Очень
важно использовать для приготовления красителя концентрирован-
ный раствор или гранулы едкого натра. Время окрашивания 3—
7 мин. Окрашенные срезы промывают многократно, быстро окуная
их в дистиллированную воду. Обсушивают сетки фильтровальной
бумагой и высушивают в чашке Петри (для защиты от пыли).
Двойное окрашивание уранил ацетатом и
цитратом свинца:
1) помещают сетки в 2% водный раствор уранилацетата на 15 мин.
Окрашивание можно проводить при комнатной температуре или
в термостате при 37°С;
2) осторожно промывают сетки 0,02 М NaOH;
238
3) окрашивают цитратом свинца по методу Рейнольдса при комнат-
ной температуре 2—10 мин;
4) осторожно промывают срезы в 0,02 М NaOH;
5) промывают дистиллированной водой, окуная сетки в воду;
6) обсушивают сетки на фильтровальной бумаге;
7) высушивают сетки со срезами в защищенном от пыли месте (в
чашке Петри).
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПЛЕНОК-ПОДЛОЖЕК
Если материал хорошо залит и срезы при исследовании их в
электронном микроскопе не расползаются и не рвутся, лучше
использовать сетки без подложек, так как подложки увеличивают
толщину изучаемого объекта, снижают контрастность изображения
и повышают опасность загрязнения. В тех случаях, когда подложки
необходимы, можно использовать в качестве подложек коллоди-
евые или формваровые пленки.
Приготовление коллодиевых пленок. Готовят 0,5% раствор кол-
лодия на амилацетате. Предметное стекло (промытое, но не обез-
жиренное, иначе пленку не удастся снять) погружают в раствор кол-
лодия, дают стечь раствору на фильтровальную бумагу, вынимают
и сушат в вертикальном положении 10 мин в высоком бюксе или
закрытом (для защиты от пыли) биологическом стаканчике. Затем
пленку подрезают лезвием бритвы по краям, дышат на стекло и мед-
ленно опускают его в дистиллированную воду под углом примерно
30° к поверхности воды. Пленка коллодия должна отслоиться от сте-
кла и остаться на поверхности воды. Можно попытаться получить
сразу две пленки. Тогда пленку подрезают на обеих сторонах сте-
кла, а стекло опускают вертикально. Пленка должна быть видна
только в отраженном свете и казаться серой или серебристо-серой.
Золотистая пленка слишком толста. На плавающую пленку опус-
кают сетки, слегка нажимая на каждую сетку пинцетом. Кусок
неворсистой бумаги опускают на пленку и, поднимая его, извлекают
пленку вместе с сетками. Бумагу кладут сетками кверху в чашку
Петри, в которой она высыхает. Сетки можно снять пинцетом.
Формваровые пленки готовят таким же способом, только вместо
коллодия используют 0,3—1% раствор формвара в дихлорэтане или
хлороформе. Концентрацию раствора формвара подбирают опыт-
ным путем, пока не будет получена пленка нужной толщины. Форм-
вар должен быть достаточно свежим.
Очень важно в процессе всей работы по подготовке материала
для электронной микроскопии хранить все материалы от загрязне-
ния, прежде всего от пыли. Растворы должны быть закрытыми и
достаточно часто меняться, сетки и ножи защищены от пыли.
Инструменты должны быть чистыми. Если перед работой сетки
необходимо очистить (это могло быть сделано и фирмой-изготови-
телем), их споласкивают в нескольких сменах дистиллированной
воды и химически чистом ацетоне. Затем ацетон сливают, а сетки
239
вытряхивают на лист фильтровальной бумаги и сушат в защищен-
ном от пыли месте.
Готовые к просмотру в электронном микроскопе сетки с кон-
трастированными ультратонкими срезами хранят в специальных
контейнерах, где для каждой сетки имеется специальная ячейка.
Глава 23
МИКРОСКОПЫ И ТЕХНИКА МИКРОСКОПИРОВАНИЯ
При изучении курса гистологии и в работе лаборанта-гистолога
постоянным инструментом является микроскоп. Микроскоп — это
оптический прибор, с помощью которого можно видеть очень мел-
кие объекты в увеличенном размере. Он представляет собой двух-
ступенчатое увеличительное устройство, в котором объект увели-
чивается в системе линз объектива, а затем линзой окуляра. При
этом получается увеличенное обратное изображение объекта,
поэтому, если изображение нужно подвинуть влево, препарат дви-
гают вправо, если нужно рассмотреть деталь в нижней части, препа-
рат двигают вверх.
Устройство светового микроскопа
К оптическим частям микроскопа относятся объективы и окуля-
ры. Имеются окуляры и объективы, дающие различные увеличе-
ния. В более простых микроскопах, таких как микроскоп биологи-
ческий рабочий I (МБР1), обычно имеются три объектива: объек-
тив слабого (малого) увеличения, объектив сильного (большого)
увеличения и иммерсионный объектив. На объективе слабого уве-
личения стоит цифра 8х (или 10х), что означает, что он увеличи-
вает в 8 или 10 раз, на объективе сильного увеличение — 40х и на
иммерсионном объективе — 90х. В более сложных микроскопах,
используемых для научных исследований, могут быть, кроме того,
объективы Зх, 20х, 60х. Объективы Зх, 8х, 10х, 20х и 40х —
сухие объективы. Это значит, что между объективом и покровным
стеклом препарата находится воздух. Объективы 60х и 90х иммер-
сионные. Они рассчитаны на то, что между объективом и покров-
ным стеклом находится среда, показатель преломления которой
близок к показателю преломления стекла. Обычно такой средой
является кедровое масло. Объективы могут быть ахроматы и апо-
хроматы. У них в разной степени устранена хроматическая аберра-
ция. Хроматическая аберрация происходит вследствие разложения
белого света на цвета. Ахроматы — объективы, в которых хромати-
ческая аберрация устранена в отношении двух наиболее ярких цве-
тов спектра. Они вполне пригодны для обычного изучения препара-
тов. В апохроматах хроматическая аберрация устранена почти пол-
ностью. Они более правильно передают цвета объекта, а изображе-
ние при их использовании получается достаточно резким даже в
240
11
Рис. 83. Микроскоп биологический рабочий (МБР-1).
1 — основание штатива; 2 — тубусодержатель; 3 — головка тубусодержателя; 4 — наклонный
тубус; 4а —расширенная часть наклонного тубуса; 5 —коробка микромеханизма; 6—револьверная
система; 7 — предметный столик; 8 — микрометрический винт; 9 — микрометрический винт; 10 —
винт конденсора; 11 — окуляр; 12 — объективы; 13 — зеркало; 14 — конденсор с ирисовой диафраг-
мой (по В. Г. Елисееву и др., 1967).
краевых частях поля зрения. На объективах-апрхроматах стоят
кроме цифр увеличения буквы АРО. Для фотографирования микро-
препаратов нужно использовать только апохроматы.
Наиболее употребительные окуляры 7х, 10х, 15X. Чтобы опре-
делить общее увеличение микроскопа, нужно перемножить увели-
чение, которое дает объектив, на увеличение окуляра.
Штатив микроскопа объединяет механические и осветитель-
ные части микроскопа. Микроскопы различных марок отличаются
друг от друга главным образом устройством штатива.
Механические части микроскопа (рис. 83) вклю-
чают основание штатива, тубусодержатель, тубус, коробку микро-
механизма, макрометрический винт (кремальеру), микрометриче-
ский винт, револьверное устройство и предметный столик. Основа-
ние штатива имеет подковообразную форму. На основании закре-
241
плен тубу со держатель. В современных микроскопах он имеет изо-
гнутую форму. Тубусодержатель заканчивается головкой. В верх-
ней части головки имеется кольцо с нарезкой, в которое вставляется
обычно наклонный тубус. Он может быть заменен бинокуляр-
ной насадкой или прямым тубусом (для фотографирования объек-
та). Снизу к головке тубусодержателя прикрепляется револьверная
система с гнездами для ввинчивания объективов. Поворотом
револьверной системы можно менять объективы во время работы.
Бинокулярная насадка (бинокулярный тубус) позволяет вести наб-
людение обоими глазами и дает некоторую стереоскопичность изоб-
ражения.
Макрометрический винт (кремальера) служит для
быстрой фокусировки изображения. Это достигается вращением
винта по часовой стрелке и против часовой стрелки. Микроме-
трический винт служит для более тонкого передвижения
тубуса, следовательно, для более четкой наводки на резкость.
Микрометрическим винтом обычно пользуются при работе с силь-
ным увеличением микроскопа.
Предметный столик служит для помещения изучаемого объекта.
Он может быть четырехугольным и круглым. Круглый столик
может быть подвижным. Подвижные столики вращаются вокруг
оси и имеют движение по двум перпендикулярным диагоналям. Диа-
гональное движение осуществляется винтами, что позволяет подво-
дить в центр поля зрения микроскопа нужный участок препарата.
Следует иметь в виду, что диагональные винты служат не для пере-
мещения препарата по столику (это делается рукой), а лишь для
центрировки нужного места. Предметный столик снабжен гнездами
для зажимов — клемм, с помощью которых предметное стекло
прижимается к столику. При работе с сухими объективами можно
обходиться без клемм, при работе с иммерсионными объективами
использование клемм обязательно.
Осветительное устройство микроскопа включает
зеркало, конденсор и диафрагму. Зеркало укреплено так, что ему
можно придать любое положение для направления света через
отверстие предметного столика на объект. Одна поверхность зер-
кала вогнутая, другая — плоская. Вогнутая поверхность применя-
ется при использовании в качестве источника света обычной лампы.
При работе со специальными осветителями чаще пользуются плос-
ким зеркалом. Конденсор состоит из двух плосковыпуклых линз,
вмонтированных в общую оправу. Он служит для концентрации
света на объекте. Конденсор можно перемещать вверх и вниз с
помощью специального винта. Обычно при работе со слабым увели-
чением конденсор опущен, а при работе с сильным он поднят. Диаф-
рагма устроена по типу ирисовой и состоит из системы кривых пла-
стинок, способных сдвигаться и раздвигаться, расположенных в
кольце, привинченном снизу к кольцу конденсора. Двигая за рыча-
жок диафрагмы, можно суживать или расширять отверстие для про-
хождения света, регулируя освещение объекта.
242
Порядок работы с микроскопом
Начинать работу с микроскопом, необходимо проверить зеркало
(ставят обычно вогнутое) и поставить объектив со слабым увеличе-
нием (8х или 10х). Затем следует установить освещение, повернув
зеркало так, чтобы поле зрения было достаточно ярким и равно-
мерно освещенным. При работе со слабым увеличением конденсор
можно опустить. Далее следует положить препарат на предметный
столик (обязательно покровным стеклом вверх!) так, чтобы изучае-
мый объект находился против отверстия столика. Движением мик-
рометрического винта следует найти фокус слабого увеличения.
Изучают препарат при слабом увеличении. Следует найти участок,
который целесообразно изучить при сильном увеличении и передви-
нуть его в центр поля зрения. Не меняя фокуса (не поднимая тубу-
са), поворачивают револьверное устройство и ставят сильный объ-
ектив, затем очень осторожным движением микрометрического
винта устанавливают фокус сильного увеличения (часто бывает
достаточно микрометрического винта) и микрометрическим винтом
фокусируют объект. Если необходимо использовать иммерсионный
объектив, то перед тем, как переводить револьвер на большое уве-
личение, препарат зажимают клеммами, затем переводят револьвер
на сухой большой объектив (40 х) и еще раз подвигают интересу-
ющий объект в центр поля зрения или непосредственно после сла-
бого увеличения ставят иммерсионный объектив. Предварительно
нужно капнуть на препарат каплю иммерсионного масла. Объектив
опускают почти до объекта и, глядя в микроскоп, осторожно подни-
мают тубус, пока не появится изображение объекта.
Работая с микроскопом, лучше смотреть левым глазом, при этом
другой глаз прищуривать не нужно. Работая при сильном увеличе-
нии микроскопа, нужно постоянно держать левую руку на микроме-
трическом винте и все время слегка вращать микрометрический
винт в обе стороны. Необходимость все время менять фокусировку
диктуется тем, что как бы срез ни был тонок, он имеет некоторую
толщину, поэтому все его структуры одновременно в фокусе нахо-
диться не могут. Постоянно слегка вращая микрометрический винт,
можно рассмотреть препарат более полно, например, проследить за
ходом нервного волокна, которое в противном случае будет каза-
ться прерывистым. По окончании изучения препарата следует пере-
вести револьвер на слабое увеличение и затем снять препарат с
предметного столика. Нельзя выдергивать препарат из-под силь-
ного объектива, так как объектив при этом можно повредить. Не
следует прикасаться пальцем к линзе объектива или окуляра:
появится отпечаток пальца, который сильно загрязнит объектив.
При загрязнении объектива его нужно протереть мягкой тряпо-
чкой, смоченной бензином, не разбирая объектива и окуляра. После
работы с иммерсионным объективом его протирают чистой тряпо-
чкой.
243
ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ
Световой микроскоп обладает относительно небольшой разре-
шающей способностью: наименьшее расстояние, на котором две
точки объекта видны в световом микроскопе как раздельные, равно
0,2 мкм, следовательно, более мелкие объекты при самых сильных
увеличениях светового микроскопа не видны. Для их изучения был
изобретен электронный микроскоп, разрешающая способность
которого во много раз выше. Лучшие электронные микроскопы
имеют разрешающую способность, равную 0,1—0,3 нм
(1 мкм = 1000 нм), и позволяют получить увеличение в 150 000 раз.
Принцип устройства трансмиссионного (просвечивающего) элект-
ронного микроскопа во многом напоминает принцип светового
микроскопа. Вместо видимого света в электронном микроскопе
используется поток электронов, которые срываются с катода и раз-
гоняются под действием высокой разности потенциалов между като-
дом и анодом. Вместо стеклянных линз в электронном микроскопе
используются электромагнитные линзы (электромагнитные катуш-
ки). Напряженность магнитного поля регулируют, изменяя силу
тока в катушках. Под действием электромагнитных полей расширя-
ется или суживается поток электронов. Пройдя через отверстие в
аноде, поток электронов конденсируется и направляется на объект
конденсорной электромагнитной линзой (в световом микроскопе
эту роль выполняет конденсор). При прохождении пучка электро-
нов через объект электроны, попавшие на электронно-плотные
участки объекта, рассеиваются и не попадают в маленькое отвер-
стие — апертуру, расположенное над линзой объектива. Назначе-
ние апертуры — увеличить контраст изображения. Роль объектива
в электронном микроскопе выполняет электромагнитная линза объ-
ектива, формирующая увеличенное первичное изображение объек-
та. Конечное увеличенное изображение объекта формирует проек-
ционная линза, соответствующая окуляру светового микроскопа.
Конечное изображение проецируется на экран, покрытый люмино-
фором. Поток электронов, взаимодействуя с люминофором, вызы-
вает его свечение в видимой части спектра. Вместо светящегося
экрана изображение может проецироваться на фотопластинку (для
получения электронных микрофотографий).
При работе на электронном микроскопе ультратонкие срезы,
смонтированные на специальных сеточках, помещают в особый дер-
жатель, который вставляют в микроскоп. Прежде чем включить
катод, получить электронный пучок и начать изучение объекта,
необходимо создать высокий вакуум. Увеличение можно варьиро-
вать, изменяя электрический ток в проекционной линзе. Фокуси-
ровку изображения производят, изменяя электрический ток в линзе
объектива и наблюдая за изображением на флюоресцирующем
экране. Микроскоп снабжен приспособлениями, позволяющими
перемещать объект.
Для получения пространственного (трехмерного) изображения
244
объекта используются растровые (сканирующие) электрон-
ные микроскопы. Они как бы «ощупывают» электронным пучком
(электронным микрозондом), скользящим по поверхности объекта,
отдельные точки поверхности. Регистрируются не электроны, про-
ходящие сквозь объект, как в просвечивающем микроскопе, а
электроны, выбитые из атомов образца потоком электронов микро-
зонда. Изображение выводится на телевизионный экран.
Глава 24
НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОСТРУКТУР
При исследовании гистологических объектов методами световой
и электронной микроскопии для объективной оценки полученных
результатов используются количественные показатели. Основными
количественными показателями микроструктур являются морфоме-
трические (число структур, их размеры и форма) и денситометри-
ческие — определение концентрации (оптической плотности) хими-
ческих веществ в микроструктурах. В настоящее время все большее
распространение получают автоматизированные системы обра-
ботки изображений, которые не только резко повышают произво-
дительность труда исследователя, но и позволяют получить новую
информацию, которую невозможно получить другими методами.
Однако использование автоматизированных систем обработки изоб-
ражений требует специального оборудования и обученного персона-
ла, а ручная морфометрия доступна каждому.
Морфометрические методы позволяют определить с помощью
специальных сеток (Е. Вейбеля, А. Глаголева, С. Б. Стефанова)
число структур, их площади, диаметры и т. д. Простейший метод
определения диаметров структур или толщины каких-то слоев —
использование окулярной измерительной линейки. Окуляры с оку-
лярной измерительной линейкой прилагаются к некоторым типам
исследовательских микроскопов.
Для определения абсолютных площадей структур на микрофо-
тографиях, полученных с помощью светового или электронного
микроскопа или на фотопластинках, можно воспользоваться, в част-
ности, сеткой Вейбеля. Эта сетка состоит из линий постоянной дли-
ны, расположенных на равном расстоянии друг от друга таким обра-
зом, что получается сетка из равносторонних треугольников (рис.
84). При таком расположении каждая тестовая точка равнозначна
абсолютной величине площади (а): а = • z2, где z — длина
тестовой линии. Тестовыми точками являются концы тестовых
линий. Сетку накладывают на электронную микрофотографию
(желательно 3 раза и потом берут средний результат) и подсчиты-
вают число тестовых точек, приходящихся на интересующую струк-
245
Рис. 84. Морфометрическая сетка Вейбеля, наложенная на электронную микрофото-
графию макрофага.
а — площадь, соответствующая одной тестовой точке; Z — длина тестовой линии.
туру, например на митохондрии. Предположим, что z=7 мм. Тогда
каждая тестовая точка равнозначна площади, равной х
х72=42,43 мм2. Допустим, что в данной клетке на митохондрии
приходится 20 тестовых точек. В этом случае площадь всех мито-
хондрий клетки на фотографии будет равна 42,43 • 20=848,6 мм2.
Чтобы получить истинные размеры структуры в микрометрах,
нужно умножить полученный результат на 106 (число мкм2 в 1 мм2)
и разделить на квадрат увеличения, учитывая и увеличение при
печатании. Если клетка была снята при увеличении микроскопа в
10 000 и при печатании увеличена еще в 2 раза; нужно разделить
. £ 848,6 • 106
полученный результат на 20 0002 или на 400 • 106: —доё-=
=2,122 мкм2. Следовательно, суммарная площадь митохондрий в
нашей условной клетке равна 2,122 мкм2. В числителе и в знамена-
теле 106 взаимно уничтожаются, следовательно, мы в данном случае
делим просто на 400. Таким же способом можно определить пло-
щадь ядра, цитоплазмы, любой органеллы и вообще любой структу-
ры.
Стереометрические исследования можно проводить с помощью
246
любой сетки, в которой тестовые точки лежат на равном расстоя-
Р
нии друг от друга по формуле Vvj=—— • 100, где Vvi — доля объ-
ема, который занимает изучаемый компонент структуры от общего
объема в процентах; — число тестовых точек, приходящихся на
данный компонент; Pt — общее число тестовых точек, приходя-
щихся на всю структуру. Например, в нашей условной клетке на до-
лю митохондрий приходилось 20 тестовых точек. Предположим,
что на всю цитоплазму клетки имелось 120 текстовых точек. Извест-
но, что отношение объемов структур равно отношению приходя-
щихся на эти структуры тестовых точек. Следовательно, митохонд-
20
рии занимают в данной клетке ’ 100=16,667% объема цито-
плазмы.
Микроспектрофотометрия позволяет по оптичес-
кой плотности установить количество определенных химических
компонентов структуры. Применение этого метода требует спе-
циальной подготовки и наличия специального прибора — микро-
спектрофотометра.
Рекомендуемая литература
Г исто л or и я/Под ред. Ю. И. Афанасьева, Н. А. Юриной — М.: Медицина, 1989.—
670 с.
Меркулов Г. А. Курс патогистологической техники. — Л.: Медицина, 1969.—406 с.
(Geyer G.) Гайер Г. Электронная гистохимия. — М.: Мир, 1974 (перевод с немецко-
го). — 448 с.
(Pearse Е.) Пирс Э. Гистохимия: Пер. с англ. — М.: Изд-во иностр, лит. 1962 — 293 с.
(Romeis В.) Ромейс Б. Микроскопическая техника: Пер. с нем. — М.: Изд-во иностр,
лит., 1953, — 718 с.
(Weakley В.) Уикли Б. Электронная микроскопия для начинающих: Пер. с англ. —
М.:Мир, 1975, —319 с.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Агранулоциты 49
Аденогипофиз 140
Актин 84
Анастомозы артериовенозные 124
Анафаза 30
Андроген 146
Аорта 122
Артерии типа мышечного 122
---смешанного (мышечно-эластического)
122
---эластического 122
Аутолизосомы 20
Ациноцит166
Ацинус легочный 171
— панкреатический 166
Базофилы 49
Балки печеночные 162
Бласты 52
Бляшку моторные 88, 99
Бронхи 171
Бронхиолы 171
Бугорок яйценосный 195
Булава обонятельная 115
Бюксы 201
Вал лейкоцитарный 68
Вены типа волокнистого (безмышечного) 123
---мышечного 123
Веретено(а) деления 29
— мышечные 88
— нервно-мышечные 100
— нервно-сухожильные 102
Винт микрометрический 242
— микрометрический 209, 242
Волокна 57, 63
— коллагеновые 63
— мышечные 86
— нервные 94
— преколлагеновые 63
— ретикулярные 63
— собственно коллагеновые 63
— эластические 63
Волосы 178
Гастрин 156
Гемокапилляры 123,135
Гемопоэз 52
— эмбриональный 52
— постэмбриональный 52
Гепарин 61, 62
Гепатоциты 162
Гетерохроматин 27
Гиаломер 51
Гиалоплазма 10,16
Гидрокортизон 145
Гипоталамус 140
Гипофиз 140
Гистамин 61
Гистогенез 37
Гландулоциты 42, 192, 194
Гликокаликс13
Глиоциты 93, 142
Гранулы 49
— азурофильные (неспецифические) 49, 50
— специфические 49
Грануломер 51
Гранулоциты 49
Гранулоцитопоэз 52
Гребешки ампулярные 116, 118
Дентин 72, 150
Дентинобласты 151
Дерма 175, 177
Десмосома 90
Диктиосома 19
Дискоциты 48
Дифферон 37
ДНК 27
Долька печеночная 162
Дофамин 61, 62
Железа(ы) 42
— альвеолярно-трубчатые 44
— альвеолярные 44
— апокринные 44
— бульбоуретральные 192
— голокринные 44
— мерокринные 44
— молочные 198
— околощитовидные 143
— потовые 178
— предстательная 192
— простые 44
— сальные 179
— сложные 44
— слюнные 152
— трубчатые 44
Иммуноглобулин 136
Иммуноцит 136
Инсулин 167
Интерорецепторы100
Каемка щеточная 41,182
Кальцитонин 73,143
Каналы полукружные 115
Капсула клубочка 182
— хрящевых клеток 71
Кардиомиоциты проводящие волокон Пур-
кинье 90
---узлов 90
— секреторные 90
— сократительные 89
Кармин квасцовый 221
Кератиноциты 175
Кератогиалин 177
Киноцилия 117
Клетки адвентициальные 124
— базальные 41
— бокаловидные 41,159
— водители ритма 125
— вставочные 41
— гладкомышечные 85
— дендритные 81,137
— децидуальные 195
— иммунокомпетентные 80
— интердигитирующие 137
— интерстициальные 185,194
— крови стволовые 52,131
— Лангерганса 177
— Лейдига 192
249
— миоэпителиальные 86,153, 179
— нейроэндокринные 146
— нервные 92
— нейроглии 92
— нейросенсорные 111
— опорные 115
— поддерживающие 115
— полипотентные 37
— полустволовые 37, 52
— призматические с ресничками 41
— секреторные 153
— стволовые 37
— столбы 115
— светлые 179
— сперматогенные 189, 191
— телоглиальные 99
— темные 179
— тучные 61
— унипотентные 37
— эпителия эцдокринные 159
— эффекторные 79, 81
— юкставаскулярные 185
— юкстагломерулярные 185
Клубочек капилляров 182
Кожа 175
Колбочка 112,113
Коллаген 63
Комплекс Гольджи 19
— поры оболочки ядерной 26
Контакты межклеточные 14
— щелевидные 90
Кортизон 145
Кортикостерон 145
Криостат 211
Крипты 159
Кристаллизаторы 201
Кровь 46, 47
Лабиринт вестибулярный 115
— перепончатый 115
— улитковый 115
Лакуны 72
Лейкоциты 49
Либерины140
Лизосомы 20
Лимфа 46,51
Лимфокины 82
Лимфоциты 50, 80
Липоциты перисинусоидальные 165
Луковица волосяная 178
Макроглия 93
Макрофаги 58,79,81
Макроциты 48
Маркировка стекол 215
Мезаксон 94
Мезенхима 45
Мезотелий 127,150
Мейоз 30
Меланосомы 177
Меланоциты 177
Мелатонин 142
Мембрана(ы) базальная 124
— митохондрии внутренняя 21
---наружная 21
— отолитовая 117
— постсинаптическая 98
— пресинаптическая 98
— эластические окончатые 122
— элементарная биологическая И
Мешочек альвеолярный 172
— сферический 115
— эллиптический 115
Микроворсинки 14
Микроглия 93
Микроскоп 240
Микроскопия электронная 244
Микроспектрофотометрия 247
Микротомы 209
Микротрубочки 23
Микрофибриллы 25
Микрофиламенты 25
Микроциты 48
Минералокортикоиды 145
Миозин 84
Миокард 125
Миосателлитоцит 88
Миофибриллы 84
Миофиламенты 85
Миоциты гладкие 85
— сердечные проводящие 125
---сократительные 125
Митоз 28
Митохондрии 21
Мозг головной 107
— костный 130
— спинной 107
Мозжечок 107
Моноциты 51
Морфометрия автоматизированная 9
— ручная 9
Мукоциты 156
Надкостница 74
Надпочечник 144
Надхрящница 70
Нейрогипофиз 140
Нейроглия 93
Нейролеммоцит 94
Нейроны 92
— биполярные 92
— мультиполярные 92
— пирамидные 109
— псевдоуниполярные 92,106
— рецепторные 92
— секреторные 93
— униполярные 92
— фоторецепторные 112
— эффекторные 93
Нейрофибриллы 93
Нейрофиламенты 93
Нейроциты 92
Нейтрофилы 49
Нексусы 90
Нефроны 182
— корковые 184
— юкстамедуллярные 183
Ногти 178
Ножи микротомные 211
Нормоциты 48
Нуклеосома 27
Оболочка белочная семенника 189
— мышечная матки 195,196
---пищеварительного тракта 150
— наружная пищевода 155
250
— серозная матки 195
---пищеварительного тракта 150
— сетчатая 111
— слизистая матки 195
---пищеварительного тракта 149
— сосудистая 111
— ядерная 25
Объектодержатель 209
Объекты исследования гистологии 6
Овогенез 193
Овоцит 193
Овуляция 195
Окостенение перихондральное 75
— эндохондральное 75
Окситоцин 141,198
Олигодендроциты 94
Органеллы мембранные 11,18
— немембранные 11, 23
Основа подкожная 178
— подслизистая 150,156,159,160
Остеогенез непрямой 75
— прямой 75
Остеобласты 72
Остеокласты 72
Остеоциты 72
Островки поджелудочной железы 167
Отолиты 117
Панкреозимин 159
Параметрий 195,197
Паратгормон 73
Паратирин 144
Пепсин 156
Периневрий 106
Перициты 124
Перехваты узловые 95
Перимизий 88
Пероксисомы 21
Пинеалоциты 142
Пиносомы 13
Пиноцитоз13
Питуициты 141
Плазма 48
Плазмолемма 11, 13, 48
Плазмоциты 79, 81
Пластинка(и) костная 74
— миоэпикардиальная 89
— мышечная 149,156,158,160
— печеночные 162
— собственная слизистой оболочки 149,156
---------матки 195
Подоциты 182
Препарат гистологический 7
Прехондробласты 69
Приготовление красителей 216
— пленок коллодиевых 239
— срезов гистологических 209
---замороженных 210
---парафиновых 213
---ультратонких 234
---целлоидиновых 213
Прогестерон 193,195,198
Производные кожи 178
Пролактин 198
Просветление срезов 217
Профаза 28
Пузырьки пресинаптические 98
— семенные 192
Пульпа белая 134
— зуба 150
— красная 134, 135
Пучок предсердно-желудочковый 127
Пятно желтое 114
— слепое 114
— мешочка сферического 116
---эллиптического 116
Реакция воспалительная 68
Ренин 185
Рецепторы 100
Рибосомы 16, 23
РНК 27
Роговица 111
Родопсин 113
Салазки ножевые 209
Сарколемма 86
Саркомер 87
Сафранин 221
Секретин 159
Семенники 189
Серотонин 61, 62,142,159
Сеть капиллярная клубочковая 184
— саркоплазматическая 87
— чудесная 185
— эндоплазматическая 18
Симпласт 10
Синапсы межнейрональные 97
Синус(ы) 137
— венозные 135
— воротный 137
— краевой 137
— молочные 198
— промежуточный корковый 137
---мозговой 137
Синцитий 10
Склера 111
Слой дермы сетчатый 177
---сосочковый 177
— клеток базальный 41
---блестящий 42
---плоских 42
----роговой 42
---шиповатый 42
— эпидермиса базальный 175
---блестящий 177
---зернистый 177
---роговой 177
---шиповатый 175
— эпителиосперматогенный 189
Снятие срезов 237
Соматостатин 167
Сперматиды 191
Сперматогенез 189
Сперматогонии 191
Сперматоциты 191
Срезы 8
— полутонкие 234
— ультратонкие 236
Статины 140
Стволы нервные 106
Стекла покровные 201
— предметные 201
— часовые 201
Стереоцилия 117
251
Тека 194
Тело атретическое 195
— белое 195
— желтое 195
Телолизосомы 20
Телофаза 30
Телофрагма 87
Тельца базальные 24
— ламеллярные 177
— пластинчатые 100
— почечные 182
— Фатера—Пачини 100
Тестостерон 189,192
Тимус 52, 79,132
Тироксин 142
Ткань(и) 38
— дентиноидные 75
— жировая 67
— костные 72
---грубоволокнистая 72, 74
---пластинчатая 72, 74
— мышечные 84
---неисчерченные 84, 85
---поперечнополосатые исчерченные 84, 86
— нервная 92
— ретикулярная 65
— скелетные 69
— соединительные 57
— хрящевые 69
волокнистая 71
гиалиновая 70
эластическая 71
— эпителиальные 38
— эпителиально-железистые 38
Трансдукторы нейроэндокринные 139
Триада печеночная 165
Трийодтиронин 142
Тромбоциты 51
Тропоколлаген 59, 63
Трубы маточные 197
Тубус 242
Узелки лимфоидные 134,136,160
Узлы лимфатические 52,136
— нервные 106
---вегетативные 106
---чувствительные 106
Фаголизосомы 20
Фагосомы 13
Фагоцитоз 13
Фибрилла элементарная хромосомная 27
Фибробласты 58
Фибронектин 59
Фиксаторы 204
— альдегидные 231
— осмиевые 231
— параформальдегидные 232
— простые 205
— сложные 205
Фолликулин 195
Холецистокинин 159
Хондробласты 69
Хондрокласты 69
Хондроциты 69
Хроматида 29
Хроматин 27
Хромосомы 26
Целлоидин 206
Цемент 150
Центриоли 23
Цикл овариально-менструальный 195
Цистерны конечные 88
Цитоплазма 11,16
Цитоскелет клетки 25
Чашки Петри 201
Щель синаптическая 97
Экзокриноциты главные 156
— париетальные 156
— с ацидофильными гранулами 159
Экзоцитоз 13
Экстерорецепторы100
Эластин 59
Эмаль 150
Эндокард 125
Эндокриноциты 140
— гонадотропные 140
— корковые 145
— кортикотропные 140
— маммотропные 140
— мозговые 146
— околощитовидной железы 144
— панкреатические 167
— парафолликулярные 143
— соматотропные 140
— тиротропные 140
— фолликулярные 142
— хромофильные 140
— хромофобные 140
Эндоневрий 106
Эндомизий 88
Эндоцитоз13
Энтероглюкагон 159
Эозинофилы 49
Эпендимоциты 94
Эпидермис 175
Эпикард 127
Эпимизий 88
Эпиневрий 106
Эпителий(и) 39
— ворсинок тонкого кишечника 159
— многослойные 41
---плоский неороговевающий 41
-------ороговевающий 42
— обонятельный 114
— однослойные 39
— переходный 42
— слизистой оболочки 149
Эпителиоциты большие 173
— респираторные 172
— сенсорные 111
— центроацинозные 166
Эпифиз 142
Эритропоэтин 185
Эритроцитопоэз 52
Эритроциты 48
Эстрогены 146,193,195,197
Эухроматин 27
Ядро 11, 25
Ядрышко 28
Язык 151
Яичники 193
Ямка вкусовая 119
252
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ......................................................... 3
Глава 1. Предмет и задачи гистологии. Ее значение для медицинского обра-
зования. Связь с медико-биологическими и медицинскими дисцип-
линами .............................................................. 5
Глава 2. Современные методы исследования в гистологии, их значение для
медицинской практики ................................................ 6
I. цитология
Глава 3. Основы цитологии. Методы цитодиагностики в медицине........ 10
Плазмолемма ............................................... 13
Цитоплазма................................................. 16
Гиалоплазма и включения ............................. 16
Органеллы............................................ 18
Ядро....................................................... 25
Митоз ..................................................... 28
Контрольные вопросы................................. 31
Методы исследования в цитологии ........................... 31
II. ОБЩАЯ ГИСТОЛОГИЯ
Глава 4. Общая характеристика тканей............................. 37
Глава 5. Эпителиальные ткани .................................... 38
Строение и гистофизиология покровных эпителиев............. 39
Строение железистого эпителия. Железы ..................... 42
Контрольные вопросы................................. 44
Методы исследования эпителиальных тканей .................. 45
Глава 6. Опорно-трофические ткани ............................... 45
Кровь и лимфа ............................................. 46
Образование (гистогенез) крови и лимфы..................... 52
Контрольные вопросы................................. 53
Методы исследования крови и кроветворения ................. 53
Глава 7. Соединительные ткани.................................... 57
Собственно соединительные ткани ........................... 58
Волокнистые соединительные ткани..................... 58
Соединительные ткани со специальными свойствами..... 65
Участие соединительной ткани в процессах регенерации
органов и восстановительных процессах................ 68
Скелетные ткани ........................................... 69
Хрящевые ткани....................................... 69
Костные ткани........................................ 72
Контрольные вопросы................................. 76
Методы исследования соединительных тканей.................. 76
Глава 8. Иммунная система и клеточные взаимодействия в иммунных реак-
циях ............................................................... 79
253
Иммунокомпетентные клетки................................ 80
Клеточные взаимодействия в иммунных реакциях............. 82
Контрольные вопросы............................... 83
Методы исследования иммунокомпетентных клеток............ 83
Глава 9. Мышечные ткани........................................... 84
Неисчерченные (гладкие) мышечные ткани .................. 85
Поперечнополосатые (исчерченные) мышечные ткани.......... 86
Контрольные вопросы............................... 90
Методы исследования мышечных тканей’..................... 91
Глава 10. Нервная ткань .......................................... 92
Клетки нервной ткани ................................... 92
Нервные волокна.......................................... 94
Нервные окончания ....................................... 97
Контрольные вопросы.............................. 102
Методы исследования нервной ткани ...................... 102
III. ЧАСТНАЯ ГИСТОЛОГИЯ
Глава 11. Нервная система ............................................ 106
Периферическая нервная система............................... 106
Центральная нервная система ................................. 107
Контрольные вопросы................................... 109
Методы исследования нервной системы........................... ПО
Глава 12. Органы чувств .............................................. 111
Орган зрения ................................................ 111
Орган обоняния............................................... 114
Орган слуха и равновесия (преддверно-улитковый орган)........ 115
Орган вкуса.................................................. 118
Контрольные вопросы................................... 119
Методы исследования глаза ................................... 119
Глава 13. Сердечно-сосудистая система ................................ 121
Кровеносные и лимфатические сосуды........................... 121
Сердце....................................................... 125
Контрольные вопросы................................... 127
Методы исследования кровеносных сосудов и сердца ............ 127
Глава 14. Органы кроветворения и иммунопоэза ......................... 130
Костный мозг................................................. 130
Тимус (вилочковая железа) ................................. 132
Селезенка ................................................... 133
Лимфатические узлы........................................... 136
Контрольные вопросы................................... 138
Методы исследования органов кроветворения и иммунопоэза . . . 138
Глава 15. Эндокринная система......................................... 139
Центральные звенья эндокринной системы....................... 139
Периферические эндокринные железы............................ 142
Контрольные вопросы................................... 146
Методы исследования эндокринной системы...................... 147
Глава 16. Пищеварительный аппарат .................................... 149
Передний отдел пищеварительного тракта....................... 150
Средний и задний отделы пищеварительного тракта.............. 155
Контрольные вопросы................................... 161
Методы исследования слюнных желез и пищеварительного трак-
та .......................................................... 161
Большие железы пищеварительного аппарата..................... 162
254
Печень .............................................. 162
Поджелудочная железа ................................ 165
Контрольные вопросы................................ 168
Методы исследования печени и поджелудочной железы......... 168
Глава 17. Дыхательный аппарат ..................................... 169
Воздухоносные пути ....................................... 169
Респираторный отдел легкого............................... 171
Контрольные вопросы................................ 173
Методы исследования дыхательного аппарата ................ 173
Глава 18. Кожа и ее производные ................................... 175
Кожа...................................................... 175
Производные кожи . . . ................................... 178
Контрольные вопросы................................ 179
Методы исследования кожи и ее производных ................ 180
Глава 19. Мочевыделительная система................................ 181
Почки .................................................... 182
Мочевыводящие пути........................................ 185
Контрольные вопросы................................ 187
Методы исследования органов мочевыделительной системы .... 187
Глава 20. Половая система ......................................... 188
Мужская половая система .................................. 189
Женская половая система .................................. 192
Контрольные вопросы................................ 198
IV. ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
И ТЕХНИКА МИКРОСКОПИРОВАНИЯ
Глава 21. Гистологическая техника.................................. 199
Организация рабочего места лаборанта-гистолога............ 199
Техника приготовления гистологических препаратов ......... 202
Взятие материала, его фиксация и уплотнение ......... 202
Приготовление гистологических срезов ................. 209
Окрашивание и заключение срезов ...................... 215
Окрашивание срезов для обзорных целей................. 220
Приготовление тотальных препаратов.................... 223
Обработка биопсийного материала ........................... 224
Цито- и гистохимические методы-............................ 225
Растворы. Осмотическое давление. Буферные смеси ........... 226
Глава 22. Приготовление препаратов для электронно-микроскопического ис-
следования ......................................................... 230
Взятие материала и фиксация ............................... 230
Обезвоживание и заливка ................................... 232
Приготовление ультратонких срезов для электронной микроско-
пии ..................................................... 234.
Контрастирование (окрашивание) ультратонких срезов......... 238
Приготовление пленок-подложек ............................. 239
Глава 23. Микроскопы и техника микроскопирования ................... 240
Устройство светового микроскопа.......'.............. 240
Порядок работы с микроскопом ........................ 243
Электронная микроскопия................................... 244
Глава 24. Некоторые методы количественного исследования микрострук-
тур .............................................................. 245
Рекомендуемая литература........................................... 248
Предметный указатель............................................... 249
Учебник
Нина Алексеевна Юрина, Адаль Ивановна Радостина
ГИСТОЛОГИЯ
Зав. редакцией А. К. Владимирова
Редактор издательства И. Н. Кононова
Редактор Н. И. Чуканова
Художественный редактор С. М. Лымина
Технический редактор Н. В. Сорокина
Корректор М. П. Молокова
ИБ № 6262
ЛР № 010215 от 11.03.92. Сдано в набор 08.02.95 г. Подписано к
печати 28.07.95 г. Формат бумаги 60х90/16. Бумага офсетная № 1.
Гарнитура тайме. Печать офсетная. Усл. печ. л. 16,0. Усл. кр.-отт.
71,0. Уч.-изд. л. 17,67. Тираж 20 000 экз. Заказ № 2823. «С» 046.
Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Медицина»
101000. Москва, Петроверигский пер., 6/8.
АООТ «Тверской полиграфический комбинат»
170024, г. Тверь, проспект Ленина, 5.
W
ж