По А.А. Заварзину, понятие «ткани внутренней среды» объединяет разнообразные по строению и функциям ткани, которые не граничат с внешней средой и полостями внутренних органов. Все ткани, входящие в данную систему, имеют единый мезенхимный источник развития, но разделяются на три группы: ткани с трофической и защитной функцией, ткани с опорно-механической функцией и ткани с функцией сокращения. В данной главе рассматриваются только те ткани, которые по своим основным физиологическим свойствам создают внутреннюю среду для метаболических реакций, обеспечивают постоянство состава внутренней среды организма, выполнение защитных функций организма. В первую очередь это относится к системе крови и некоторым разновидностям соединительной ткани. Все указанные ткани являются производными мезенхимы (см. главу 5). Другие производные мезенхимы - соединительные ткани с выраженной опорно-механической функцией и гладкая мышечная ткань вместе с мышечными тканями иного происхождения - рассмотрены в следующих главах.
Для большинства производных мезенхимы характерны следующие общие признаки: аполярность клеток, богатство межклеточным веществом, выполнение защитных и трофических функций. Кроме того, гистологические элементы ткани находятся в тесном взаимодействии с кровеносными сосудами.
Источником развития ткани является мезенхима, представляющая собой разрыхленную часть среднего зародышевого листка - мезодермы (рис. 7.1).
Мезенхима состоит из отростчатых клеток, сетевидно соединенных своими отростками (см. главу 5). Ретикулярная ткань в организме человека сохраняет мезенхимоподобное строение (рис. 7.2). Она входит в состав кроветворных органов (красного костного мозга, селезенки, лимфатических узлов) и состоит из звездчатых ретикулярных клеток, вырабатывающих ретикулярные волокна (разновидность аргирофильных волокон). Ретикулярные клетки неоднородны в функциональном отношении. Одни из них менее дифференцированы и выполняют камбиальную роль. Другие клетки способны к фагоцитозу и перевариванию продуктов распада тканей. Ретикулярная ткань как остов кроветворных органов принимает участие в кроветворении и иммунологических реакциях, играя роль микроокружения для дифференцирующихся клеток крови.
Рис. 7.1. Источники развития мезенхимы зародыша: 1 - дерматом; 2 - склеротом; 3 - висцеральный листок спланхнотома; 4 - париетальный листок спланхнотома; микрофотография, окраска гематоксилином (увеличение малое)
Рис. 7.2. Сеть ретикулярных клеток стромы лимфатического узла: микрофотография, окраска гематоксилином и эозином (увеличение большое)
Кровь - ткань внутренней среды защитно-трофической функции, состоящая из жидкого межклеточного вещества (плазмы), постклеточных структур (эритроцитов и тромбоцитов), клеток периферической крови и лимфы и клеток кроветворных органов на всех стадиях развития. Клеточные и постклеточные структуры периферической крови называются форменными элементами. Объем крови в организме человека равен 5-5,5 л (около 7% массы тела), при этом форменные элементы составляют 40-45%, а плазма - 55-60%.
Кровь выполняет следующие функции:
1) трофическую - перенос питательных веществ ко всем клеткам и тканям;
2) дыхательную - газообменную, или транспорт кислорода к тканям и удаление из организма углекислоты;
3) защитную (фагоцитоз, выработка антител);
4) регуляторную - транспорт гормонов и других гуморальных факторов регуляции;
5) гомеостатическую - поддержание физико-химического постоянства состава внутренней среды организма.
Плазма крови - это жидкое межклеточное вещество (рН 7,34-7,36), в котором во взвешенном состоянии находятся форменные элементы крови. 93% плазмы составляет вода, остальное - белки (альбумины, глобулины, фибриноген и десятки других), липиды, углеводы, минеральные вещества. При свертывании крови фибриноген переходит в нерастворимый белок - фибрин. Оставшаяся жидкая часть плазмы после свертывания фибриногена называется сывороткой. В сыворотке содержатся антитела (иммуноглобулины).
Форменные элементы крови представляют собой гетероморфную систему, состоящую из различно дифференцированных в структурно-функциональном отношении элементов (рис. 7.3). Объединяют их общность гистогенеза и совместное пребывание в периферической крови.
Рис. 7.3. Форменные элементы периферической крови: 1 - эритроцит; 2 - сегментоядерный нейтрофильный гранулоцит; 3 - эозинофильный гранулоцит; 4 - базофильный гранулоцит; 5 - средний лимфоцит; 6 - малый лимфоцит; 7 - моноцит; 8 - кровяные пластинки
Эритроциты человека - высокодифференцированные красные кровяные элементы, имеющие форму двояковогнутых дисков, что на 20-30% увеличивает площадь их поверхности.
У других позвоночных (рыбы, амфибии, птицы и др.) - это ядросодержащие клетки. В мазках крови эритроциты имеют округлую форму. Диаметр эритроцитов человека составляет 7-8 мкм (в среднем 7,5 мкм), толщина в краевой зоне - 2-2,5, а в центре - 1 мкм. Наряду с эритроцитами - нормоцитами, которые составляют около 75%, бывают макроциты (диаметр 8-9 мкм), гигантоциты (12 мкм), микроциты (5-6 мкм). При некоторых заболеваниях крови наблюдаются явления пойкилоцитоза - изменение формы эритроцитов, а также анизоцитоза - изменение размеров.
Количество эритроцитов в 1 л крови составляет 4-5,5*1012 у мужчин и 3,7-4,9*1012 у женщин. Число эритроцитов может изменяться при разных физиологических состояниях организма и региональных особенностях проживания человека. Стойкое повышение их числа называется эритроцитозом, уменьшение - эритропенией. Диагностическое значение имеет скорость оседания (агглютинация) эритроцитов (СОЭ). В норме у мужчин СОЭ равна 4-8 мм/ч, у женщин - 7-10 мм/ч.
Покровная и рецепторно-трансдукторная системы эритроцита характеризуются рядом особенностей. Плазмолемма имеет толщину 20 нм. Это белково-липидная мембрана с гликокаликсом. В мембране хорошо развиты транспортные процессы за счет ионных насосов, каналов и белковых переносчиков. Она обладает избирательной проницаемостью, обеспечивает перенос кислорода, двуокиси углерода, ионов натрия и калия, но не препятствует соединению гемоглобина с окисью углерода (угарным газом). Свойства плазмолеммы позволяют эритроциту без повреждения проходить через капилляры, диаметр которых меньше диаметра самого эритроцита. Гликокаликс плазмолеммы образован олигосахарами, входящими в состав гликолипидов и гликопротеинов клеточных мембран.
Рецепторную функцию выполняют трансмембранные гликопротеины - гликофорины, обеспечивающие индивидуальные для каждого человека антигенные характеристики эритроцитов (группы крови). На поверхности эритроцитов находятся агглютиногены типа А и (или) В. В плазме крови находятся белки, называемые а- и β-агглютинины. Например, в IV группе крови у эритроцитов есть агглютиногены А и В, но в плазме крови нет а-и β-агглютининов. Напротив, в I группе крови нет агглютиногенов А и В, но в плазме крови присутствуют а- и β-агглютинины. Переливание крови донора с эритроцитами, содержащими агглютиноген А, реципиенту, белки плазмы которого содержат агглютинин альфа, вызывает разрушение эритроцитов (гемолиз крови). Гликофорины придают поверхности эритроцита отрицательный заряд. Наличие в гликокаликсе еще одного агглютиногена - резус-фактора - определяет принадлежность человека к резус-положительной (86% людей имеют этот фактор) или резус- отрицательной популяциям. Групповая принадлежность и резус-фактор учитываются при переливании крови от донора реципиенту.
Двояковогнутая форма эритроцита поддерживается благодаря наличию белков группы цитоскелета, в частности спектрина, формирующего в примембранном пространстве эритроцита сеть филаментов, и некоторых других белков.
Основную массу эритроцита составляют вода (66%) и белок гемоглобин (33%). При электронной микроскопии содержимое эритроцитов выглядит очень плотным. В нем определяются многочисленные гранулы гемоглобина диаметром 4-5 нм. Гемоглобин - дыхательный пигмент. Белковая часть его называется глобин, железосодержащая часть - гем, который составляет 4-5% массы гемоглобина и придает желтую окраску эритроциту. Гемоглобин легко присоединяет кислород воздуха, превращаясь в оксигемоглобин. Это происходит в капиллярах легких. В онтогенезе свойства гемоглобина меняются, в связи с чем различают гемоглобин эмбриональный (фетальный) и гемоглобин взрослых. Благодаря накоплению гемоглобина эритроциты выполняют дыхательную функцию. Наряду с транспортом кислорода и других веществ (аминокислот, антител, токсинов) эритроциты переносят двуокись углерода из тканей в легкие. Наличием гемоглобина обусловлена оксифилия эритроцитов, то есть сродство к кислым красителям.
В гипотонической среде гемоглобин выходит из эритроцитов в результате поступления в них воды и разрыва оболочки. Выход гемоглобина называется гемолизом. Некоторые вещества (например, фенилгидразин) вызывают гемолиз. После удаления из эритроцита гемоглобина остается строма - бесцветная масса (или «тень» эритроцита).
Количество циркулирующих в организме эритроцитов составляет около 25-30*1012. Появлению эритроцитов в крови предшествует длинный путь эритроцитопоэза. В кровь поступают наряду со зрелыми эритроцитами и молодые, бедные гемоглобином формы - ретикулоциты, составляющие 1-2%. В них сохраняются некоторые органеллы, которые при окраске мазков метиленовым синим выявляются в виде базофильных сетчатых структур. Возрастание числа ретикулоцитов наблюдается при гипоксии, кровопотере и др.
Эритроциты живут в крови от 70 до 120 сут. Продолжительность жизни эритроцитов может сокращаться до 24 сут (например, при занятии «моржеванием»). Ежесуточно распадается около 200 млрд эритроцитов. Разрушение их происходит в основном в селезенке и красном костном мозге. Специальные клетки - макрофаги распознают «антиген старения», который появляется в результате снижения обмена веществ, захватывают стареющие эритроциты и обеспечивают реутилизацию (повторное использование) железа при развитии новых генераций эритроцитов.
Лейкоциты. Лейкоцитами называют белые клетки крови. Число их в 1 л крови во много раз меньше, чем эритроцитов, и составляет 4-9*109. Они подразделяются на две группы: зернистые лейкоциты (гранулоциты) и незернистые лейкоциты (агранулоциты). Для зернистых лейкоцитов характерны следующие основные особенности: наличие в цитоплазме специфической зернистости и сегментация ядра. По окраске зернистости гранулоциты подразделяются на три вида: нейтрофильные, эозинофильные, базофильные (см. рис. 7.3). Основная функция гранулоцитов - участие в защитных реакциях организма в соединительных тканях. Схематично жизненный путь гранулоцитов можно представить в виде трех этапов: развитие в костном мозге, кратковременная циркуляция в кровеносном русле, пребывание в тканях. Главное назначение гранулоцитов - попасть в ткани, где они и выполняют свои функции.
Нейтрофильные гранулоциты (нейтрофилы). Нейтрофильные гранулоциты составляют 65-70% от общего числа лейкоцитов. Это округлые подвижные клетки диаметром 8-10 мкм (рис. 7.4).
Рис. 7.4. Схема строения и ультраструктура сегментоядерного нейтрофильного гранулоцита: а: 1 - неспецифические (азурофильные) гранулы; 2 - специфические гранулы; б: 1 - сегментированное ядро; 2 - цитоплазма с гранулами; 3 - комплекс Гольджи; электронная микрофотография (увеличение 10 000)
Рецепторно-трансдукторная система клетки воспринимает цитокины, молекулы клеточной адгезии, колониестимулирующие факторы, медиаторы воспаления и др. Сигналы передаются компонентам цитоплазмы, в частности опорно-двигательной системе, что обусловливает направленное амебоидное перемещение клетки в очаг воспаления, поэтому форма клетки может быть изменчивой. Цитоплазма клетки слабо оксифильна. Непосредственно под плазмолеммой цитоплазма бедна органеллами, что способствует образованию псевдоподий. В остальной части цитоплазмы содержатся органеллы, включения гликогена и многочисленные гранулы числом до 200, которые воспринимают и кислые, и основные красители. Гранулы нейтрофилов, как правило, шаровидной формы. Электронная плотность их различна. Гранулы подразделяются на два типа: азурофильные и специфические. Азурофильные (неспецифические, первичные) гранулы с электронно-плотной сердцевиной диаметром 0,4- 0,8 мкм возникают первыми и соответствуют лизосомам. В них содержатся катионные белки, лизоцим, миелопероксидаза и др. Это система внутриклеточного переваривания инородных тел. Специфическая (вторичная) зернистость появляется позднее, составляет 80-90% общего количества гранул. В специфических гранулах (с электронно-прозрачным содержимым) диаметром 0,1-0,3 мкм определяются высокая активность щелочной фосфатазы, коллагеназа, лизоцим, обладающий антибактериальными свойствами, и др. Эти вещества участвуют как во внутри-, так и во внеклеточных реакциях. Кроме того, описаны гранулы, которые участвуют в процессах миграции гранулоцита через стенку капилляров.
Наличие в нейтрофильных гранулоцитах гидролитических и окислительных ферментов связано с фагоцитарной активностью этих клеток (около 80% клеток обладают этим свойством). И.И. Мечников называл нейтрофилы микрофагами. Так, одна клетка может поглотить в среднем до 9 кишечных палочек.
В большей части нейтрофилов имеется сегментированное ядро, состоящее из 3-5 сегментов, соединенных узкими перемычками. 3-5% клеток содержат палочковидное ядро. В очень небольшом количестве (до 0,5%) в кровь попадают и юные нейтрофилы с бобовидным ядром. В сегментоядерных нейтрофилах у женщин определяется половой хроматин, имеющий форму барабанной палочки (Х-хромосома).
Продолжительность жизни нейтрофилов составляет около 8 сут, из них в крови они циркулируют 8-12 ч.
Увеличение количества нейтрофилов при мышечной работе, заболеваниях и экстремальных состояниях организма называют лейкоцитозом. При этом возрастает доля малодифференцированных - палочкоядерных и юных форм, что называется сдвигом влево.
Нейрофильные гранулоциты способны выделять экстрацеллюлярные «ловушки». Это деконденсированный хроматин, который во внеклеточной среде образует липкие сети, связанные с антимикробными ферментами из гранул нейтрофилов. Ловушки захватывают антигены внутри сосудистого русла и ограничивают распространение инфекции по организму.
Эозинофильные гранулоциты (эозинофилы) - округлые клетки диаметром 10-12 мкм (рис. 7.5). Они встречаются в периферической крови реже, чем нейтрофилы, составляя 1-5% общего числа лейкоцитов. Ядро эозинофилов имеет, как правило, двухсегментную конфигурацию. Характерный признак эозинофильных лейкоцитов - крупная эозинофильная зернистость, равномерно расположенная в цитоплазме.
Гранулы имеют округлую или овальную форму, окрашиваются эозином в ярко-красный цвет (см. рис. 7.3). Мелкие азурофильные (неспецифические, первичные) гранулы (около 5%) диаметром до 0,4 мкм содержат кислую фосфатазу, пероксидазу и другие ферменты - это лизосомы. Крупные эозинофильные гранулы - это специфические (вторичные), размером до 1,5 мкм и числом около 200, содержат кристаллоидное тело. В нем находится главный щелочной (основный) белок и другие ферменты, которые участвуют в антипаразитарной функции клеток. При контакте с паразитом эозинофилы секретируют содержимое гранул, в частности главный щелочной белок, который разрушает оболочку паразита. После дегрануляции клетка погибает по механизму апоптоза.
Рис. 7.5. Схема строения и ультраструктура эозинофильного гранулоцита: а: 1 - мелкие неспецифические (азурофильные) гранулы; 2 - специфические гранулы; б: 1 - ядро; 2 - цитоплазма со специфическими гранулами; электронная микрофотография (увеличение 15 000)
Количество эозинофилов значительно увеличивается (до 20-40%) при аллергических состояниях (например, при бронхиальной астме). Так, при аллергических состояниях и воспалении эозинофильные лейкоциты активно перемещаются к источнику раздражения, например к гистамину, выделяемому тучными клетками, поглощают и разрушают его, уменьшая степень выраженности местных реакций в тканях. Кроме того, эозинофилы связывают комплексы антиген-антитело. Клетки имеют рецепторы иммуноглобулинов, компонентов комплемента, интерлейкина-5 (ИЛ-5).
Фагоцитарная активность клеток ниже, чем у нейтрофилов. Длительность пребывания клеток в крови составляет 3-10 ч. Затем они мигрируют в ткани и находятся там до 2 нед. Удаление стареющих эозинофилов происходит через эпителий кишечной трубки. При проникновении паразитов в пищеварительную трубку миграция эозинофилов возрастает, как и увеличивается продукция этих клеток в костном мозге, что сопровождается эозинофилией.
Базофильные гранулоциты (базофилы). Эти клетки имеют 8-10 мкм в диаметре (рис. 7.6). Количество их в крови невелико - от 0 до 0,5-1%. Ядро базофилов слабодольчатое или S-образное, плохо различимо из- за базофильной зернистости цитоплазмы, которая окрашивается метахроматически, то есть не в тот цвет, каким обладает краситель (см. главу 3). Так, при окраске азуром (синяя краска) зерна приобретают фиолетовый оттенок. Метахромазия характерна для структур, содержащих сульфатированные гликозаминогликаны. Гранулы базофилов содержат гепарин, гистамин, серотонин, пероксидазу и др. Размер гранул - около 0,8-1 мкм. Они неодинаковы по степени зрелости. Некоторые гранулы являются более светлыми, как бы пустыми. При действии аллергенов происходит дегрануляция (экзоцитоз содержимого гранул) базофилов. Этот процесс возникает при взаимодействии рецепторов базофила с иммуноглобулином (IgE). Другой вид гранул - азурофильные, немногочисленны - это лизосомы. Содержимое гранул вызывает ряд физиологических реакций тканей. Так, гепарин препятствует свертыванию крови. Остальные вещества повышают проницаемость сосудов и влияют на сократимость гладких миоцитов сосудистой стенки.
Рис. 7.6. Схема ультраструктуры базофильного гранулоцита: 1 - неспецифические (азурофильные) гранулы; 2 - специфические гранулы
Хемотаксические факторы обеспечивают направленную миграцию базофилов к очагу воспаления. Базофилы циркулируют в крови до 1 сут, мигрируют в ткани, где продолжительность их жизни определяется несколькими сутками. Увеличение числа базофилов в крови наблюдается при некоторых заболеваниях системы крови и др.
Моноциты - самые крупные клетки крови (агранулоциты), имеющие слабобазофильную цитоплазму и бобовидное ядро (рис. 7.7).
Рис. 7.7. Схема ультраструктуры моноцита: 1 - неспецифические (азурофильные) гранулы; 2 - ядро; 3 - митохондрии
Диаметр моноцитов - 16-20 мкм. В крови человека они составляют 6-8% общего числа лейкоцитов. В цитоплазме моноцитов находятся мелкие азурофильные гранулы типа лизосом, много вакуолей и пузырьков, мелкие митохондрии и другие органеллы. Азурофильные гранулы дают положительную реакцию на пероксидазу и кислую фосфатазу. Моноциты мигрируют из кровяного русла в ткани и превращаются в свободные макрофаги, где и выполняют свои многочисленные функции. Для них характерно наличие большого числа лизосом. Рецепторно-трансдукторная система макрофага представлена разнообразными рецепторами (иммуноглобулинов, цитокинов, медиаторов воспаления, бактериальных продуктов и др.).
Функция моноцитов - защитная, то есть фагоцитоз бактерий и продуктов распада тканей. При активации моноцитов клетки выделяют разнообразные биологически активные вещества (эндогенные пирогены, интерлейкины, фактор некроза опухоли-а, фактор хемотаксиса нейтрофильных гранулоцитов и др.). Моноциты относятся к макрофагической системе организма, называемой также мононуклеарной фагоцитарной системой (МФС). Эта система включает несколько разновидностей макрофагов: гистиоциты в соединительной ткани, купферовские клетки в печени, альвеолярные макрофаги в легких, фиксированные макрофаги в селезенке и лимфатических узлах, остеокласты в костной ткани, глиальные макрофаги в центральной нервной системе и др. Разновидность макрофагов - антигенпредставляющие клетки - находятся в качестве сопутствующего дифферона в покровных тканях и участвуют в иммунных реакциях. Они захватывают чужеродные вещества, перерабатывают их с помощью протеолитических ферментов, мигрируют в лимфатические узлы и вступают в кооперативные взаимодействия с лимфоидными клетками, формируя таким образом иммунный ответ на антигены. При некоторых патологических состояниях в органах обнаруживаются макрофаги, содержащие в цитоплазме инородные частицы, например, пылевые клетки в легком, многоядерные клетки при длительно протекающем воспалении и др. Время пребывания моноцитов в крови - от 1,5 до 5 сут.
Лимфоциты - это агранулоциты. Количество их составляет 20-30% общего числа лейкоцитов. Большая часть лимфоцитов (98%) находится в тканях. Различают малые (диаметр около 6 мкм), средние (6-8 мкм) и большие лимфоциты (8-12 мкм). В периферической крови преобладают малые лимфоциты. Лимфоциты имеют базофильную цитоплазму, окружающую в виде узкого ободка плотное округлое ядро (рис. 7.8).
Рис. 7.8. Схема строения (а) и ультраструктура (б) лимфоцита: 1 - ядро; 2 - цитоплазма; электронная микрофотография (увеличение 15 000)
Различают четыре вида лимфоцитов: малые светлые, малые темные, средние и большие лимфоциты. Такое подразделение недостаточно для точного определения функциональных особенностей разных видов лимфоцитов. При нечетких гистологических различиях они весьма дифференцированы в отношении роли в иммунных реакциях. Выделены два основных вида лимфоцитов: Т-лимфоциты и В- лимфоциты. Развитие методов иммуноцитохимии позволило различать субпопуляции Т-лимфоцитов, отличающиеся набором тех или иных рецепторов (например, CD4+, CD8+ и др.). Кроме того, отдельную группу составляют нулевые лимфоциты (не содержат маркируемые рецепторы), которые не относятся ни к В-, ни к Т-лимфоцитам. Среди них основную популяцию составляют большие гранулярные лимфоциты, обладающие цитотоксическим свойством (натуральные киллеры, NK-клетки).
Развиваются все лимфоциты из стволовой кроветворной клетки в красном костном мозге. Однако Т- лимфоциты в последующем созревают в тимусе, тогда как В-лимфоциты (от bursa Fabricius - фабрициева сумка у птиц) после дифференцировки в красном костном мозге оседают в тимуснезависимых зонах селезенки и лимфатических узлов. Каждый из этих видов лимфоцитов подвергается еще более узкой специализации, участвуя в иммунных реакциях как структурные элементы клеточного и гуморального иммунитета (см. ниже).
Общее количество лимфоцитов в организме огромно (1-4*109/л). Довольно интенсивно идет и репродукция лимфоцитов (на 1 кг массы тела за 1 ч образуется до 3 млн лимфоцитов). 65-75% лимфоцитов крови относятся к долгоживущим клеткам (продолжительность жизни составляет от нескольких месяцев до 5 лет); 15-35% клеток - это короткоживущие лимфоциты (продолжительность жизни составляет от нескольких часов до 5 сут). Т-лимфоциты - долгоживущие, В-лимфоциты - короткоживущие. Для лимфоцитов характерны циркуляция и рециркуляция - выход из крови в ткани, переход из ткани и циркуляция в составе лимфы, возвращение в ткани.
Кровяные пластинки. Кровяные пластинки, или тромбоциты, представляют собой свободно циркулирующие в крови безъядерные фрагменты цитоплазмы гигантских клеток красного костного мозга - мегакариоцитов (рис. 7.9). Размер пластинок 2-3 мкм. Количество их в 1 л составляет 200- 300*109/л. Каждая кровяная пластинка состоит из двух частей: центральной зернистой - грануломера (хромомера) и периферической - гиаломера. В гра-нуломере имеются электронно-плотные гранулы (диаметр 0,2-0,5 мкм) нескольких видов, светлые вакуоли, а также единичные митохондрии и глыбки гликогена.
Самые крупные гранулы содержат фактор роста, тромбоглобулин, фактор свертывания V, переносчик фактора VIII свертывания и др. Мелкие гранулы включают гистамин, серотонин, ионы кальция и магния, АТФ и др. Существуют также немногочисленные лизосомы. Гиаломер в основном формируется элементами опорно-двигательной системы - микротрубочками, микрофила-ментами и промежуточными филаментами. Кроме того, выявляются производные комплекса Гольджи в виде трубочек.
У тромбоцитов функционально ведущей системой является рецепторно-трансдукторная. Тромбоцит окружен гликокаликсом. Рецепторы регулируют угнетение слипания пластинок или активацию тромбоцитов и участие в процессе свертывания крови. Краевые мембранные канальцы связаны с цитоскелетом и участвуют в секреции содержимого гранул. При активации пластинок на их поверхности образуются отростки, называемые «усиками», с помощью которых кровяные пластинки формируют конгломераты. Вокруг тромбоцитарных конгломератов возникают нити фибрина. Выделяющийся из кровяных пластинок сократимый белок тромбостенин вызывает сжатие фибринового сгустка.
Рис. 7.9. Строение тромбоцита и эритроцита: а - схема ультраструктуры тромбоцита: 1 - гранулы гликогена; 2 - профили микротрубочек; 3 - митохондрия; 4 - краевой мембранный каналец; 5 - гранула; 6 - рибосомы на профиле трубочки комплекса Гольджи; б - сканирующая электронная микроскопия дискоцита (1), тромбоцита (2), эхиноцита (3) (увеличение 9000) (по А.С. Ростовщикову)
Различают пять видов кровяных пластинок: юные, зрелые, старые, дегенеративно измененные и гигантские. Продолжительность жизни кровяных пластинок составляет 5-8 сут.
Регуляция количества кровяных пластинок в крови включает механизмы, увеличивающие объем и общую массу мегакариоцитов в красном костном мозге.
Неотъемлемое проявление жизнедеятельности тканевых клеток, в том числе клеток крови и тромбоцитов, - образование микрочастиц (микровезикул) в результате ремоделирования плазматической мембраны клетки или постклеточной структуры. Размеры микрочастиц находятся в пределах 30-300 нм.
Микрочастицы несут антигенные маркеры, микро-РНК, рецепторные белки и ферменты, полученные от «родительских клеток», участвуют в доставке биологически активных соединений различным клеткам, в регуляции ангиогенеза и опухолевого роста, в развитии воспалительной реакции и инфекционных заболеваний, регуляции межклеточных взаимодействий и др.
Форменные элементы крови в норме находятся в определенных количественных соотношениях, что называют гемограммой. Лейкоцитарной формулой называют соотношение доли различных клеточных форм лейкоцитов в крови взрослого человека в норме. Общее количество лейкоцитов в 1 мкл крови: 4-9 тыс., из них нейтрофилы составляют 65-70%, эозинофилы - 1-5%, базофилы - 0,5-1%, лимфоциты - 2030%, моноциты - 6-8%.
Лимфа. Форменные элементы лимфы представлены в основном лимфоцитами, а также моноцитами (рис. 7.10).
Рис. 7.10. Мазок лимфы: 1 - большой лимфоцит; 2 - средний лимфоцит; 3 - малый лимфоцит; 4 - моноцит; 5 - нейтрофильный гранулоцит (по А.А. Заварзину, 1954)
Лимфа из капилляров поступает в лимфатические сосуды, протекает через лимфатические узлы, где обогащается клетками крови (агранулоцитами), и, поступая в крупные лимфатические сосуды, вливается в кровь. Так осуществляется взаимодействие между кровью и лимфой.
Кроветворение - развитие клеток крови в кроветворных органах. В эмбриогенезе можно выделить три периода гемопоэза:
1) внезародышевый, или мезобластический (1-2 мес);
2) гепатотимолиенальный (2-5 мес);
3) медуллотимолимфоидный (5-10 мес).
Постэмбриональным гемопоэзом, или физиологической регенерацией крови, называют кроветворение во взрослом организме.
Кроветворение в желточном мешке. В конце 2-й - начале 3-й недели эмбриогенеза в мезенхиме стенки желточного мешка образуются кровяные островки, в составе которых клетки дифференцируются на плоские эндотелиальные и округлые клетки. Последние преобразуются в стволовые кроветворные клетки. При внезародышевом кроветворении из стволовых клеток формируются первичные эритробласты - мегалобласты. Они делятся внутри сосудистого русла (интраваскулярно). Небольшая часть мегалобластов превращается в безъядерные первичные эритроциты - мегалоциты. Образуется также незначительное количество вторичных эритроцитов меньшей величины, чем мегалоциты. Экстраваскулярно дифференцируется часть первичных лейкоцитов (гранулоцитов - нейтрофилов и эозинофилов). Из желточного мешка стволовые кроветворные клетки по развивающимся сосудам расселяются по органам зародыша.
Кроветворение в печени. На 2-м месяце эмбриогенеза печень становится центром кроветворения. Источником гемопоэза здесь служат кроветворные стволовые клетки. Кроветворение в печени происходит экстраваскулярно. Из стволовых кроветворных клеток образуются эритроциты, зернистые гранулоциты (нейтрофилы и эозинофилы) и мегакариоциты. Зернистые лейкоциты развиваются здесь укороченным путем и не имеют четкой специфической зернистости. К концу эмбриогенеза человека кроветворение в печени постепенно прекращается.
Кроветворение в селезенке. На 4-5-м месяцах эмбриогенеза человека селезенка становится универсальным органом гемопоэза, в котором экстраваскулярно образуются все клетки крови. Позднее процессы эритро- и гранулоцитопоэза в селезенке угасают, но усиливается образование незернистых лейкоцитов (рис. 7.11).
Рис. 7.11. Возрастные особенности участия различных органов в кроветворении: по оси абсцисс - возраст человека; по оси ординат - доля клеток, возникающих в органе (по A.I. Erslev, L.P. Weiss, 1940)
Кроветворение в красном костном мозге и тимусе. Постепенно центральным органом кроветворения становится красный костный мозг. Строму его вначале образуют мезенхимные клетки, которые в дальнейшем являются источником развития ретикулярной ткани (см. рис. 7.2). Ретикулярную ткань, в трехмерной сети которой происходит развитие эритроцитов, гранулоцитов, моноцитов и мегакариоцитов, называют миелоидной тканью. Миелоидная ткань - специализированная полидифферонная гемопоэтическая ткань красного костного мозга. Она обеспечивает гемопоэтическую микросреду для кроветворных стволовых клеток и развитие всех форменных элементов крови. Наряду с миелоидной к кроветворным тканям относится лимфоидная ткань, которая развивается в лимфатических узлах, селезенке и других лимфоидных органах, составляющих лимфоидную систему. Здесь в сети ретикулярной ткани происходит образование лимфоцитов, плазматических клеток, удаление клеток и продуктов их распада.
К центральным органам кроветворения относится тимус. На 2-м месяце эмбриогенеза в тимус мигрируют кроветворные стволовые клетки и начинают дифференцироваться в лимфоциты тимуса. В дальнейшем они расселяются по периферическим органам лимфоидной системы.
Кроветворение в лимфатических узлах начинается с 4-го месяца эмбриогенеза после их заселения кроветворными стволовыми клетками.
В соответствии с унитарной теорией кроветворения А.А. Максимова существует единый источник развития для всех клеток крови. Исходной клеткой для всех ростков кроветворения является кроветворная стволовая клетка, сходная по своему строению с малым лимфоцитом. А.А. Максимов (1911) писал, что индифферентные блуждающие клетки, или лимфоциты в широком смысле, одарены очень большой потенцией развития: «Эта индифферентная мезенхимная блуждающая клетка, лимфоцит, является общей родоначальницей всех элементов крови... Попадая в благоприятные условия, она проявляет свою потенцию развития, причем в зависимости от условий, направление развития и продукты его получаются очень разнообразными». Унитарная теория кроветворения была развита в трудах А.А. Заварзина, Н.Г. Хлопина, А.Н. Крюкова, М.И. Аринкина и др. Метод селезеночных колоний, разработанный канадскими учеными Тиллом и МакКуллохом (1961), позволил идентифицировать вид клеток, являющийся источником развития клеток эритроидного, гранулоцитарного и мегакариоцитарного рядов. Эту клетку, которая гистологически сходна с малым темным лимфоцитом, авторы назвали колониеобразующей единицей (КОЕ).
В развитии клеток крови условно выделяются классы клеток. По мере перехода клеток из класса в класс в каждом из них все более отчетливо обнаруживаются гемопоэтические клеточные диффероны, гистологические элементы которых имеют характерную структуру. Однако клетки первых трех классов по своему строению идентичны. Только методы иммуноцитохимии позволяют различать клетки по наборам клеточных рецепторов, что является показателем дивергентной дифференцировки кроветворной стволовой клетки.
В общем виде развитие клеток крови происходит в следующей последовательности (рис. 7.12).
I класс - плюрипотентные клетки - это кроветворные стволовые клетки (КСК). Стволовая клетка является общим самоподдерживающимся предшественником всех клеток крови, включая все виды иммунокомпетентных клеток. Полагают, что каждая из стволовых клеток способна совершить около 100 митотических делений, то есть потомками одной стволовой клетки можно было бы обеспечить всю кроветворную систему. Однако стволовые клетки после цикла пролиферации в эмбриогенезе переходят в состояние покоя и редко делятся. Стволовая клетка лишена каких-либо специфических признаков строения и локализуется в миелоидной ткани среди популяции лимфоцитоили моноцитоподобных элементов. Она может с током крови мигрировать по тканям и органам. Объективным методом обнаружения и количественного учета стволовых клеток является метод селезеночных колоний. Стволовые клетки составляют около 0,1% популяции кроветворных элементов.
Рис. 7.12. Схема постэмбрионального кроветворения. Пояснения в тексте
II класс. Плюрипотентные стволовые клетки под влиянием ряда факторов (тромбопоэтический, ИЛ-7 и др.) дивергентно дифференцируются в двух направлениях: в мультипотентные клетки - предшественники миелопоэза (КОЕ-ГЭММ) и в мультипотентные клетки - предшественники лимфопоэза (КОЕ-Л). В составе колоний эти клетки имеют ограниченные возможности к самоподдержанию (около 3 -4 нед), однако этого достаточно для поддержания физиологической регенерации крови.
III класс. Из мультипотентных клеток - предшественников миелопоэза (КОЕ-ГЭММ) в результате дивергентной дифференцировки, происходящей под влиянием ряда факторов микроокружения, возникают следующие уни-потентные клеточные линии: а) родоначальные (прогениторные) клетки, или клетки-предшественники, эритропоэза (БОЭ-Э, от англ. burst - взрыв) и развивающиеся из них КОЕ-Э; б) общие родоначальные клетки гранулоцито-и моноцитопоэза (КОЕ-ГМо). Последние в процессе дальнейшей дивергентной дифференцировки под влиянием факторов микроокружения формируют родоначальные клетки для нейтрофильных (гранулоцитстимулирующий фактор), эозинофильных (ИЛ-5) и базофильных (ИЛ-3) гранулоцитов (КОЕ-Гн, КОЕ-Эо, КОЕ-Б) и моноцитов (КОЕ-Мо, фактор - моноцит-колониестимулирующий).
Мультипотентные клетки лимфопоэза (КОЕ-Л) под влиянием дифферен-цировочных факторов микроокружения (ИЛ-7, ИЛ-6) развиваются в родона-чальные клетки Т- и В-лимфоцитов.
Мультипотентные клетки КОЕ-ГЭММ (при участии тромбопоэтина и ИЛ-11) являются источником развития родоначальной клетки для мегакариоцитов (КОЕ-Мег).
Таким образом, важнейшее свойство, которое приобретают в миелопоэзе и лимфопоэзе кровеобразующие клетки, - это формирование рецепторно-трансдукторной системы, реагирующей на конкретные факторы дифференцировки (эритропоэтин, тромбопоэтин, колониестимулирующие факторы, интерлейкины - ИЛ и др.), вырабатываемые кроветворным микроокружением и клетками других органов. Все это приводит к тому, что в клетках появляются характерные цитологические структуры, позволяющие с большой вероятностью отнести ту или иную клетку к конкретному гемопоэтическому ряду (дифферону) (рис. 7.13).
Рис. 7.13. Гистологическая характеристика эритроидного дифферона (по Н.А. Юриной, 2012, с изменениями)
IV класс - гистологически распознаваемые клетки кроветворной ткани - это пролиферирующие клетки («бласты»). Они способны к пролиферации и дифференцировке.
V класс - созревающие клетки («проциты») и VI класс - зрелые клетки периферической крови.
Эритроцитопоэз. Эритроцитопоэз начинается с кроветворной стволовой клетки. Через стадию колониеобразующей мультипотентной клетки (КОЕ-ГЭММ) формируются бурстобразующая (БОЭ-Э) и далее колониеобразующая единица эритроцитов (КОЕ-Э). Клетки этих колоний чувствительны к факторам регуляции пролиферации и дифференцировки. Например, эритропоэтин, вырабатываемый клетками почки, стимулирует пролиферацию и дифференцировку клеток в эритробласты.
В IV класс включаются прекурсорные (от лат. praecursor - предшественник) бласты, а именно эритробласты.
V класс - это созревающие клетки - проэритроциты (базофильный, полихроматофильный и оксифильный), в которых изменяется окраска цитоплазмы и на стадии оксифильного проэритроцита теряется способность к делению. VI класс - это постклеточные структуры - ретикулоциты и эритроциты. В эритропоэзе на стадии оксифильного проэритроцита происходит выталкивание из цитоплазмы ядра. В целом цикл развития эритроцита до выхода ретикулоцита в кровь продолжается до 12 сут. Общее направление эритропоэза характеризуется следующими основными структурно-функциональными изменениями: постепенным уменьшением размеров клетки, накоплением в цитоплазме гемоглобина, редукцией органелл, снижением базофилии и повышением оксифилии цитоплазмы, уплотнением ядра с последующим его выделением из состава клетки. В эритробластических островках эритробласты поглощают путем микропиноцитоза железо, поставляемое макрофагами, для синтеза гемоглобина.
Развитие эритроцитов происходит в миелоидной ткани красного костного мозга. В периферическую кровь поступают только зрелые эритроциты и немного ретикулоцитов.
Состояние, при котором содержание гемоглобина в крови значительно снижено, называется анемией. Это заболевание бывает связано либо с уменьшением числа эритроцитов, либо с понижением содержания гемоглобина в них, и возникает в результате ряда причин: генетических (например, серповидноклеточная анемия, связанная с нарушением синтеза гемоглобина и распадом эритроцитов), кровопотери, воздействия гемолитических ядов, вызывающих распад эритроцитов, дефицита железа или витамина B12. В норме потребность в эритроцитах обеспечивается за счет размножения клеток IV-V классов. Этот процесс называется гомопластическим гемопоэзом. При резком уменьшении числа эритроцитов, вызванном кровопотерей или другими факторами, гомопластического гемопоэза оказывается недостаточно. Эритроциты начинают развиваться путем деления клеток I-III классов. Такой процесс называется гетеропластическим гемопоэзом.
Гранулоцитопоэз. Образование гранулоцитов происходит в миелоидной ткани красного костного мозга. Исходная плюрипотентная стволовая клетка превращается в мультипотентную клетку - предшественник миелопоэза (КОЕ-ГЭММ) и далее под воздействием колониестимулирующих факторов дифференцируется в общую родоначальную клетку для гранулоцитов и моноцитов (КОЕ-ГМн). В дальнейшем в результате дивергенции возникают родо-начальные клетки для гранулоцитов (КОЕ-Гн), которые дифференцируются в идентифицируемые миелобласты (IV класс клеток). В ряду дальнейшей клеточной дифференцировки (V класс клеток) различают стадии: промиелоцита, миелоцита, метамиелоцита. Начиная со стадии промиелоцита, клетки подразделяются на три разновидности: нейтрофильные, эозинофильные, базофильные. Более отчетливо это подразделение можно провести на стадии миелоцитов, когда в клетках накапливается достаточное количество специфической зернистости. До стадии миелоцитов включительно клетки гранулоцитопоэза делятся митозом. Метамиелоциты митозом уже не делятся. В этих клетках ядро приобретает вначале палочковидную, а затем сегментированную форму.
Общее направление дифференцировки клеток гранулопоэза характеризуется постепенным уменьшением размеров клетки, снижением базофилии цитоплазмы, появлением в цитоплазме специфических гранул, уменьшением размеров ядра, появлением сегментированности ядра и его уплотнением, сдвигом ядерно- цитоплазменного отношения в сторону преобладания объема цитоплазмы над объемом ядра (рис. 7.14).
Рис. 7.14. Гистологическая характеристика миелоидного и моноцитарного дифферонов (по Н.А. Юриной, 2012, с изменениями)
В периферическую кровь поступают зрелые гранулоциты (VI класс клеток) - нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, а также небольшое количество малодифференцированных (юных) гранулоцитов. Физиологическая регенерация обеспечивается делением преимущественно клеток V класса - миелоцитов. Моноцитопоэз. Моноцитопоэз - образование моноцитов - происходит в красном костном мозге из плюрипотентных стволовых клеток через стадии КОЕ-ГЭММ, далее - КОЕ-ГМо, затем КОЕ-Мо, монобласта, промоноцита и моноцита (см. рис. 7.14). Конечной стадией дифференцировки клеток моноцитарного ряда является не моноцит, а макрофаг (мононуклеарный фагоцит), который находится вне сосудистого русла. Дифференцировка клеток при мо-ноцитопоэзе характеризуется: увеличением размеров клетки, приобретением ядра бобовидной формы, снижением базофилии цитоплазмы, превращением моноцита в макрофаг.
Тромбоцитопоэз. Мультипотентные клетки (КОЕ-ГЭММ) миелопоэза под влиянием факторов микроокружения и тромбопоэтина дифференцируются в родоначальные клетки мегакариоцитарного ряда - КОЕ-Мег (рис. 7.15). Далее этот ряд включает следующие формы: мегакариобласт, промегакариоцит, мегакариоцит, тромбоциты.
Рис. 7.15. Гистологическая характеристика мегакариоцитарного дифферона (по Н.А. Юриной, 2012, с изменениями)
Мегакариобласт - крупная полиплоидная клетка. По мере увеличения степени плоидности до 32-64 n она приобретает гигантские размеры. Наиболее дифференцированная клетка этого ряда - мегакариоцит - имеет базофильную цитоплазму с многочисленными азурофильными гранулами. Происходит значительное увеличение размеров ядра вследствие его полиплоидизации и сегментации.
Мегакариоциты находятся в миелоидной ткани красного костного мозга. От поверхности цитоплазмы этих клеток по каналам агранулярной эндоплазматической сети отшнуровываются небольшие фрагменты, превращающиеся в кровяные пластинки. Последние попадают в кровяное русло. Основное проявление дифференцировки клеток при тромбоцитопоэзе сводится к увеличению размеров мегакариобластов, полиплоидизации, появлению в цитоплазме азурофильной зернистости, отшнуровыванию фрагментов цитоплазмы путем образования впячиваний плазмолеммы, отделению от мегакариоцитов кровяных пластинок, попадающих в кровь.
Лимфоцитопоэз и иммуноцитопоэз. Лимфоидная ткань у человека находится в составе лимфатических узлов, селезенки, миндалин, аппендикса и в других лимфоидных образованиях по ходу пищеварительного тракта. В лимфоидной ткани происходит лимфопоэз. Исходными клетками лимфопоэза являются плюрипотентные стволовые клетки красного костного мозга. Через стадию мультипотентных клеток (КОЕ-Л) они дифференцируются в родоначальные пре-Т- и пре-В-лимфобласты и далее в Т-лимфобласты и В-лимфобласты, Ти В-пролимфоциты и Т- и В-лимфоциты (рис. 7.16).
Рис. 7.16. Гистологическая характеристика лимфоидного дифферона (по Н.А. Юриной, 2012, с изменениями)
В лимфоцитопоэзе в тимусе возникают субпопуляции Т-клеток с различными рецепторами (так называемая антигеннезависимая пролиферация и дифференцировка). Т-лимфоциты участвуют в формировании клеточного иммунитета. Другой ряд дифференцировки в лим-фопоэзе приводит к образованию из В-лимфоцитов - через стадии плазмобласта и проплазмоцита - плазматических клеток (плазмоцитов). Эти клетки вырабатывают антитела, обеспечивая гуморальный иммунитет. Подробнее образование иммунокомпетентных клеток и их участие в развитии воспаления рассматриваются ниже.
Из лимфобластов образуются большие, средние и малые лимфоциты. Этот ряд дифференцировки сопровождается уменьшением размеров клеток, уплотнением ядер, снижением митотической активности. Малые лимфоциты способны к «бласттрансформации» - своеобразной дедифференцировке с последующей повторной их дифференцировкой. Явление бласттрансформации открыто А.А. Максимовым (1902).
Рассматривая в целом гемопоэз, следует подчеркнуть, что развитие клеточных дифферонов протекает в тесной связи с гемопоэтическим микроокружением, где происходит синтез регулирующих гемопоэз факторов, а также под влиянием биологически активных веществ, синтезируемых в печени, почках, надпочечниках и др. Например, дивергентная дифференцировка и созревание клеток протекают под воздействием факторов роста (колониестимулирующие факторы, интерлейкины); на эритропоэз действует эритропоэтин, большая часть которого синтезируется в почках, но уровень которого, в свою очередь, зависит от парциального давления кислорода; тромбопоэтин, действующий на образование кровяных пластинок, синтезируется в печени. На гемопоэз действуют гормоны (гормон роста, глюкокортикоиды), интерферон, кейлоны и др. В тимусе существует собственная система регуляции дифференцировки и отбора лимфоцитов. В селезенке и лимфатических узлах ретикулярные клетки создают необходимые условия для пролиферации и дифференцировки лимфоцитов (см. главу 17).
Количество лейкоцитов достигает уровня, свойственного взрослому человеку, к 14-15 годам (см. рис. 7.11). При этом оно снижается от 10-30 тыс в 1 мкл у новорожденного до 5-8 тыс в 1 мкл у взрослого. На 1-2-м годах жизни лимфоциты (65%) преобладают над нейтрофилами (25%). К 4-му году эти показатели выравниваются. К периоду полового созревания соотношение нейтрофилов (65%) и лимфоцитов (25%) становится обратным и достигает нормы взрослого. Количество эритроцитов у новорожденного составляет 6-7 млн в 1 мкл. Нормы взрослого оно достигает к периоду полового созревания.
Все виды ионизирующего излучения, применяемые в клинике (лечебное тотальное облучение организма при множественных опухолях, трансплантации костного мозга и др.), могут привести к развитию радиационных повреждений кроветворных тканей. Эти поражения объясняются высокой чувствительностью к лучевой энергии клеток, проходящих митотический цикл. Под воздействием радиации наступают подавление пролиферации, дифференцировки, миграции развивающихся клеток крови, нарушение интеграционных взаимоотношений элементов микроокружения, гибель малодифференцированных клеток-предшественников и бластных форм, что приводит к значительному снижению интенсивности или прекращению гемопоэза. После облучения возможна регенерация миелоидной и лимфоидной тканей в органах кроветворения, что осуществляется за счет пролиферации сохранившихся кроветворных стволовых клеток. Это постепенно приводит к восстановлению гемопоэза. Показано, что для восстановления кроветворения достаточно 0,1% кроветворных стволовых клеток. Регенераторные сдвиги при несмертельном облучении в костном мозге выявляются уже через 1-2 ч после поражения. Гистогенез крови после лучевого повреждения может пойти с отклонениями и привести к развитию лейкоза.
В группу соединительных тканей входят разновидности волокнистых тканей: рыхлая соединительная, плотные ориентированная (оформленная) и неориентированная (неоформленная), соединительные ткани со специальными свойствами (ретикулярная, жировая и др.). Все они имеют единый эмбриональный источник развития - мезенхиму и, как правило, развиваются как полидифферонные ткани с преобладанием межклеточного вещества. Среди тканей этой группы отчетливо выраженная метаболическая функция присуща рыхлой соединительной ткани.
7.5.1. Рыхлая соединительная ткань
Это одна из наиболее распространенных в организме тканей (рис. 7.17). Она сопровождает все кровеносные и лимфатические сосуды, периферические нервы, образует строму внутренних органов, заполняет промежутки между органами, входит в состав кожи и т.д. Рыхлая соединительная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества. В разных органах клеточный состав и межклеточные структуры рыхлой соединительной ткани имеют некоторые особенности, поэтому понятие «соединительная ткань» является очень обобщенным. По существу, в каждом органе имеется своя органоспецифическая соединительная ткань, максимально приспособленная к выполнению функции данного конкретного органа.
Рис. 7.17. Рыхлая соединительная ткань: 1 - фибробласт; 2 - коллагеновые волокна; 3 - эластические волокна; микрофотография, окраска железным гематоксилином (увеличение большое)
В составе рыхлой соединительной ткани находятся клетки различной гистогенетической детерминации. Среди них различают фибробласты и фиброциты (ведущий клеточный дифферон), гистиоциты- макрофаги и антигенпредставляющие клетки, пигментные клетки (меланоциты), мастоциты (тканевые базофилы, тучные клетки, лаброциты), перициты и адвентициальные клетки, жировые клетки (адипоциты), плазматические (плазмоциты), клетки крови (гранулоциты, моноциты, лимфоциты). Адвентициальные клетки и перициты. Адвентициальные клетки (клетки Руже) - наименее дифференцированные, но гистологически распознаваемые клетки рыхлой соединительной ткани. Располагаются клетки периваскулярно, они подвижны, имеют веретенообразную форму, их цитоплазма базофильна, ядро овальное и обычно гиперхромное. Адвентициальные клетки делятся митозом, далее возникают клетки возрастающей степени зрелости от исходной камбиальной формы до фиброцита, что составляет фибробластический ряд, или фибробластический дифферон. Адвентициальные клетки способны к дифференцировке не только в направлении фибробластов, но и являются источником развития миофибробластов, миофиброкластов, адипоцитов.
Тесно связаны со стенкой кровеносного сосуда микроциркуляторного русла перициты. Эти клетки располагаются между листками базальной мембраны эндотелия кровеносных сосудов, что ограничивает их подвижность. Клетки имеют отростчатую форму, в цитоплазме хорошо развита опорно-двигательная система, что придает клеткам способность к сокращению и регуляции просвета гемокапилляра.
Фибробласты - ведущие клетки рыхлой соединительной ткани, продуцирующие компоненты межклеточного вещества (рис. 7.18).
Это отростчатые, веретенообразные или распластанные клетки размером около 20 мкм (см. рис. 7.17). В них хорошо развиты органеллы внутренней метаболической среды. Ядро фибробласта овальной формы, содержит равномерно распыленный хроматин и 2-3 ядрышка. Цитоплазма отчетливо подразделяется на интенсивно окрашенную эндоплазму и слабо окрашенную эктоплазму. Цитоплазма фибробластов (особенно молодых) базофильна. В ней выявляется хорошо развитая эндоплазматическая сеть с большим количеством рибосом, прикрепленных к мембранам в виде цепочек по 10-30 гранул. Такая ультраструктура гранулярной эндоплазматической сети характерна для клеток, активно синтезирующих белок «на экспорт». Имеются также многочисленные свободные рибосомы, хорошо развитый комплекс Гольджи. Митохондрии - крупные, количество их невелико. Цитохимическими методами показано наличие в цитоплазме фибробластов ферментов гликолиза и гидролитических ферментов лизосом (особенно коллагеназы). Менее активны окислительные ферменты митохондрии.
Рис. 7.18. Ультраструктура фибробласта межмышечной соединительной ткани: 1 - ядро; 2 - цитоплазма; 3 - пучки коллагеновых волокон; электронная микрофотография (увеличение 6000)
Опорно-двигательная система клетки обеспечивает их подвижность, изменение формы, прикрепление к субстрату, механическое натяжение пленки, к которой клетка прикрепляется в культуре. На клеточной поверхности имеется много микроворсинок и пузырчатых выростов. Фибробласты во взвешенном состоянии в жидкой среде имеют шаровидную форму. Распластанным фибробласт становится после прилипания к твердой поверхности, по которой он передвигается с помощью псевдоподий.
Основная функция фибробластов - синтез и секреция белков и гликозами-ногликанов, идущих на формирование компонентов межклеточного вещества соединительной ткани, а также выработка и секреция колониестимулирующих факторов (гранулоцитов, макрофагов). Фибробласты долгое время сохраняют способность к пролиферации. Фибробласты, закончившие активную фазу развития, называются фиброцитами. Это долгоживущие клетки. Цитоплазма клеток обедняется органеллами, клетка уплощается, пролиферативный потенциал падает. Однако клетка не теряет способности участвовать в регуляции обменных процессов в ткани.
Межклеточное вещество. Состоит из фибриллярного и основного (аморфного) компонентов. Методами гистоавторадиографии с введением меченых аминокислот (3Н-пролин, 3Н-глицин и др.) установлено, что в полисомах фибробластов происходит синтез молекул белка. Фибробласты одновременно могут синтезировать несколько типов специфических белков и гликозаминогликаны. Для синтеза белка коллагена имеет существенное значение наличие витамина С, при недостатке которого коллагеногенез резко тормозится. Интенсивнее идет синтез межклеточного вещества в условиях пониженной концентрации кислорода. Одновременно с синтезом коллагена фибробласт разрушает примерно 2/3 этого белка с помощью фермента коллагеназы, что препятствует преждевременному склерозированию ткани.
Синтезированные молекулы проколлагена выводятся на поверхность фибробластов путем экзоцитоза (рис. 7.19).
Рис. 7.19. Схема строения фибробласта и образование межклеточного вещества: 1 - молекулы тропоколлагена; 2 - гликозаминогликаны; 3 - протофибрилла; 4 - коллагеновая фибрилла; 5 - молекулы эластина; 6 - эластическая фибрилла (по Р.В. Крстичу)
При этом осуществляется переход белка из растворимой формы в нерастворимую
- тропоколлаген. Объединение молекул тропоколлагена в надмолекулярные структуры
- коллагеновые фибриллы - происходит в непосредственной близости от клеточной поверхности благодаря действию особых веществ, выделяемых клеткой. В частности, на поверхности фибробластов обнаружен белок - фибронектин, выполняющий адгезивную (от лат. adhaesio - склеивание, слипание) и другие функции. Последующие этапы фибриллогенеза происходят путем полимеризации и агрегации тропоколлагена на ранее образованных фибриллах. При этом созревание коллагеновых волокон может протекать и без прямой связи с фибробластами.
Гликозаминогликаны являются регуляторами коллагенообразования и входят в состав основного (аморфного) компонента межклеточного вещества.
Фибриллярный компонент межклеточного вещества рыхлой соединительной ткани включает три типа волокон - коллагеновые, эластические и ретикулярные. Они имеют сходный механизм образования, однако отличаются друг от друга по химическому составу, ультраструктуре и физическим свойствам. Белок коллаген идентифицируется по аминокислотному составу и последовательности расположения аминокислот в молекуле коллагена. В зависимости от вариации аминокислот в полипептидной цепи, иммунных свойств, молекулярной массы и других показателей различают 14 и более разновидностей коллагеновых белков, которые входят в состав соединительной ткани органов. Все они составляют четыре основных типа, или класса, коллагена.
Коллаген I типа встречается в соединительной и костной тканях, а также в склере и роговице глаза; II типа - в хрящевых тканях; III типа - в стенке кровеносных сосудов, в соединительной ткани кожи плода; IV типа - в ба-зальных мембранах.
Коллагеновые волокна. Образуются коллагеновые волокна при полимеризации (гр. polymeres, многообразный - соединение молекул одного и того же вещества) молекул тропоколлагена, имеющих длину около 280 нм и толщину 1,4 нм. Молекулу формируют три полипептидных цепочки, содержащих около тысячи аминокислотных остатков. Из них 1/3 составляет глицин, 1/3 - приходится на пролин или лизин и остальное - на другие аминокислоты. Молекулы тро-поколлагена в коллагеновом волокне продольно ориентированы. Они сдвинуты друг относительно друга на 1/4 своей длины. За счет этого в протофибриллах коллагенового волокна возникает поперечная исчерченность с периодом повторяемости темных и светлых участков в 64-70 нм (рис. 7.20).
Рис. 7.20. Ультраструктура коллагеновых фибрилл: чередование полос (стрелки) поперечной исчерченности; электронная микрофотография (увеличение 100 000) (по Н.П. Омельяненко)
При участии гликозаминогликанов и протеогликанов из протофибрилл коллагена формируются фибриллы толщиной 50-100 нм, а затем и волокна с поперечником 1-3 мкм. Коллагеновые волокна располагаются в различных направлениях, образуя подобие войлока. Они обладают малой растяжимостью и большой прочностью на разрыв. Так, совокупность коллагеновых волокон с поперечным сечением 1 см2 может выдержать нагрузку до 500 кг.
Эластические волокна. Это волокна диаметром 0,2-10 мкм. В фибробластах синтезируются молекулы белка - эластина, содержащего аминокислоты: лизин, пролин, глицин, лейцин и в меньшей степени - оксипролин и др. Внеклеточное формирование эластических волокон происходит в два этапа: 1) расположение фибрилл в виде пучка;
2) пропитывание этого пучка аморфным веществом.
Молекулы эластина располагаются в фибриллах без определенной ориентировки (как молекулы в резине). Эластические волокна обладают большой растяжимостью и сравнительно малой прочностью. Модуль упругости их 4-6 кг/см2. Они обычно анастомозируют друг с другом, образуя широкопетлистую сеть. Переходными формами развития эластического волокна являются окситалановые и элауниновые волокна.
Ретикулярные, или ретикулиновые, волокна. Ретикулярные волокна имеют диаметр 0,1-2 мкм. Волокна эти называют также аргирофильными, так как они отличаются сродством к солям серебра и образованы коллагеном III типа (рис. 7.21).
В ретикулярных волокнах повышено содержание цистеина и гексозамина. Таких аминокислот, как пролин и оксипролин, меньше, чем в тропоколлагене.
Рис. 7.21. Ретикулярные волокна стромы лимфатического узла; микрофотография, импрегнация нитратом серебра (увеличение среднее)
Рис. 7.22. Схема молекулярной организации аморфного вещества соединительной ткани (по Ю.И. Афанасьеву, Н.П. Омельяненко, 2011)
При электронной микроскопии в ретикулярных волокнах обнаружена периодическая исчерченность. Ретикулярные волокна не перевариваются трипсином. Они обычно образуют сетчатые структуры типа решетки (отсюда их другое название - решетчатые волокна). Ретикулярные волокна входят в состав базальных мембран, располагаются вокруг сосудов, в том числе капилляров, нервных волокон, входят в состав сарколеммы мышечных волокон, вместе с ретикулярными клетками формируют остов кроветворных органов.
Основной (аморфный) компонент межклеточного вещества - это микроскопически бесструктурная основа, в которой находятся клетки и волокна соединительной ткани. Здесь осуществляются метаболические процессы. Биохимически - это полужидкий вязкий гель, состоящий из макромолекул, преимущественно полисахаридов, и большого количества тканевой жидкости. Полисахаридный компонент основного вещества присутствует в виде гиалуро-новой кислоты (гликозаминогликана) - длинной молекулы, которая в водных растворах образует изгибы, занимая участок диаметром 400 нм, и при этом связывает очень большой объем жидкости (рис. 7.22).
Соседние молекулы гиалуроновой кислоты формируют сеть, в петлях которой находится тканевая жидкость. Гликозаминогликаны связывают межклеточную воду, регулируют осмотическое давление и ионный состав основного вещества.
Гликозаминогликаны бывают двух видов: сульфатированные (гепаринсульфат, хондроитинсульфат, дерматан-сульфат) и несульфатированные - гиалуроновая кислота. Сульфатированные гликозаминогликаны в норме соединены с белками и образуют протеогликаны. Этот процесс регулируют тучные клетки. В составе основного вещества также обнаружены липиды, альбумин, глобулины, минеральные вещества и др. Таким образом, молекулы гликозаминогликанов формируют сети, ячейки, каналы, по которым циркулирует тканевая жидкость, и это является молекулярным барьером для бактерий и вирусов.
Выработка фибриллярного и основного компонентов межклеточного вещества - главное проявление дифференцировки клеток фибробластического ряда.
Адипоциты. Жировые клетки - адипоциты - развиваются из адвентициальных клеток. Это крупные шаровидные клетки диаметром 30-50 мкм.
В цитоплазме адипоцитов накапливаются липидные включения в виде мелких капель, которые позднее сливаются в одну большую каплю. Ядро при этом оттесняется на периферию, и цитоплазма составляет лишь узкий ободок. Обезжиренная клетка на гистологическом срезе напоминает по виду перстень. При электронной микроскопии в жировых клетках определяются слабо развитые цитоплазматическая сеть, комплекс Гольджи и митохондрии. Адипоциты накапливают жир как трофический резервный материал. Жировые клетки могут освобождаться от включений. При этом они становятся трудно отличимыми от клеток фибробластического ряда.
Рис. 7.23. Адипоциты соединительной ткани: 1 - ядро; 2 - цитоплазма; 3 - гемокапилляр; микрофотография, окраска железным гематоксилином (увеличение большое)
Жировые клетки встречаются среди фибробластов рыхлой соединительной ткани в незначительном количестве. В тех случаях, когда они образуют большие скопления, говорят уже не об отдельных клетках, а о жировой ткани (см. ниже).
Пигментоциты. В рыхлой соединительной ткани обнаруживаются клетки, цитоплазма которых содержит зерна пигмента - меланина.
Среди этих клеток различают синтезирующие пигмент - меланоциты, и фагоцитирующие готовый пигмент, например, фибробласты и макрофаги (рис. 7.24). Ткань с большим количеством меланоцитов встречается у человека в радужке и сосудистой оболочке глаза, в соединительнотканных слоях сильно пигментированных участков кожи, а также в родимых пятнах. Меланоциты являются производными нервного гребня, имеют отростчатую или веретеновидную форму, подвижны, функция и форма клеток может меняться в зависимости от гуморальных и нервных факторов. Клетки могут втягивать свои отростки или вытягивать их, соответственно меняется окраска органа или, например, в органе зрения происходит защита фоточувствительного отростка нейрона от воздействия света.
Рис. 7.24. Пигментные клетки кожи; микрофотография, препарат не окрашен (увеличение большое)
Сказанным не исчерпывается все разнообразие клеточных форм в составе рыхлой соединительной ткани. В ней находятся клетки, являющиеся потомками кроветворной стволовой клетки. Это гистиоциты- макрофаги, ан-тигенпредставляющие клетки, тучные клетки (тканевые базофилы), плазмо-циты, клетки крови (гранулоциты, моноциты, лимфоциты).
Гистиоциты-макрофаги. Они составляют 10-20% всего клеточного состава рыхлой соединительной ткани. Размер клеток - 12-25 мкм. Макрофаги, находящиеся в спокойном состоянии, называют гистиоцитами, оседлыми макрофагами или блуждающими клетками в покое (рис. 7.25).
Рис. 7.25. Схема строения и ультраструктура макрофага: а: 1 - комплекс Гольджи; 2 - лизосомы; б: 1 - ядро; 2 - лизосомы; 3 - секреторные везикулы; 4 - микровыросты цитоплазмы; электронная микрофотография (увеличение 6000)
Подвижные макрофаги, не имеющие определенной локализации в ткани, называют свободными макрофагами. Ядро макрофагов - темное, округлое, содержит крупные глыбки хроматина (рис. 7.25, б). Цитоплазма макрофагов четко контурирована. В ней содержатся большое количество вакуолей - фагосом и лизосом, комплекс Гольджи, многочисленные пиноцитозные пузырьки. Остальные органеллы развиты умеренно. Хорошо развитая опорно-двигательная система способствует миграции клеток и фагоцитозу инородных частиц. По характеру и количеству ультраструктур выделяются макрофаги секреторного и фагоцитарного видов. У первых в цитоплазме преобладают секреторные везикулы, у вторых - лизосомы. Источником образования макрофагов являются моноциты крови.
Особая разновидность макрофагов - антигенпредставляющая клетка. Клетка является участником кооперации Т- и В-лимфоцитов при иммунном ответе на внедрение чужеродных веществ в организм (см. главу 17). Макрофаги нейтрализуют токсины, могут накапливать витальные красители при введении их в кровь. Они проявляют антибактериальные свойства, выделяя лизоцим, кислые гидролазы, лактоферрин и другие вещества, обладают антиопухолевой активностью, выделяя фактор некроза опухолей. Факторы роста макрофагов влияют на пролиферацию эпителиальных клеток, пролиферацию и дифференцировку фибробластов, новообразование кровеносных сосудов и др.
Способность к фагоцитозу является общебиологическим свойством многих тканевых клеток. Однако только те клетки, которые способны захватывать и ферментативно перерабатывать в своей цитоплазме бактерии, инородные частицы, токсины и другие частицы, следует относить к макрофагической системе организма. Основы учения о макрофагической системе заложил И.И. Мечников (1882), который в экспериментах на беспозвоночных обнаружил подвижные клетки, накапливающиеся около инородного тела. Именно эти клетки были названы макрофагами. Кроме макрофагов-гистиоцитов в состав макрофагической системы организма входят макрофаги печени (звездчатые макрофагоциты, остеокласты, глиальные макрофаги, макрофаги кроветворных органов, макрофаги легкого и др.). Регуляция макрофагической системы осуществляется как местными, так и центральными (нервная и эндокринная системы) механизмами.
Тучные клетки (тканевые базофилы, лаброциты, гепариноциты) - развиваются из кроветворных стволовых клеток. Клетки округлой или овальной формы размером от 20 до 30-100 мкм располагаются преимущественно вдоль мелких кровеносных сосудов. Они имеют небольшое плотное ядро и зернистую цитоплазму (рис. 7.26).
Наиболее характерный признак тучных клеток - наличие в цитоплазме многочисленных гранул диаметром 0,3-0,7 мкм, обладающих свойством метахромазии (окрашиваться не в цвет красителя). В гранулах содержатся гепарин, гистамин, хондроитинсульфаты, гиалуроновая кислота, серотонин, хемотаксические факторы для эозинофильных и нейтрофильных гранулоцитов и др. (рис. 7.26, б). При дегрануляции тучных клеток выделяется гепарин, препятствующий свертыванию крови (рис. 7.27).
Выход биогенных аминов сопровождается изменением проницаемости гематотканевого гистиона. Кроме того, тучные клетки вырабатывают цитокины, участвующие в иммунных процессах. Тучные клетки размножаются крайне редко.
Плазматические клетки. Это короткоживущие клетки, развивающиеся из В-лимфоцитов. Они имеют округлую форму, диаметр 10-12 мкм (рис. 7.28). Округлое ядро содержит плотный хроматин, расположенный по радиусам, поэтому ядро имеет вид «колеса со спицами». Цитоплазма плазмоцитов сильно базофильная, содержит много рибо- нyклeoпpoтeидa и цистерны гранулярной эндоплазматической сети, расположенные циркулярно. Околоядерный участок клетки содержит развитый комплекс Гольджи, центриоли и окрашивается менее базофильно («дворик»).
Рис. 7.26. Тучные клетки соединительной ткани: a - схема строения: 1 - ядро; 2 - гранулы различной плотности; б - микрофотография, окраска толуидиновым синим и гематоксилином (увеличение большое)
Рис. 7.27. Ультраструктура гранул тучной клетки: a - электронная микрофотография (увеличение 10 000); б - схема дегрануляции тучной клетки (стрелка)
Иногда определяются конгломераты иммуноглобулинов в виде оксифильных телец Русселя. Клетки участвуют в формировании гуморального иммунитета, продуцируя иммуноглобулины (антитела).
Рыхлая соединительная ткань является также местом постоянного пребывания гранулоцитов крови.
Рис. 7.28. Схема ультраструктуры плазматической клетки: 1 - светлый участок цитоплазмы («дворик»); 2 - гранулярная эндоплазматическая сеть
7.5.2. Жировая ткань
Значительные скопления жировых клеток (адипоцитов), встречающиеся среди других клеток в рыхлой соединительной ткани, составляют жировую ткань (рис. 7.29). Различают два вида жировой ткани: белую и бурую. Белая жировая ткань состоит из адипоцитов, содержащих обычно одну крупную каплю жира. По форме это перстневидные жировые клетки (см. рис. 7.23).
Рис. 7.29. Белая жировая ткань: а - схема строения: 1 - адипоцит; 2 - ядро клетки; 3 - фибробласт; б - скопление адипоцитов; микрофотография, окраска суданом III и гематоксилином (увеличение среднее)
Адипоциты образуют комплексы, составляющие так называемые жировые дольки. Белая, или обычная, жировая ткань встречается у взрослых людей в подкожной жировой клетчатке, в сальнике и строме внутренних органов.
Бурая жировая ткань характерна лишь для раннего детского возраста. Она состоит из адипоцитов, содержащих мелко диспергированные включения жира. Бурую окраску эти клетки имеют благодаря присутствию желтых пигментов цитохромов.
Функция жировой ткани - трофическая, связанная с обеспечением энергетического запаса и резерва воды в организме. Значительна роль жировой ткани также в процессах теплорегуляции.
7.5.3. Слизистая ткань
Слизистая ткань (эмбриональная студенистая соединительная ткань) встречается только у зародыша в составе пупочного канатика. Ткань представлена клетками и межклеточным веществом (рис. 7.30). Среди клеток различают фибробласты, мио-фибробласты, гладкие миоциты, тучные клетки.
Межклеточное вещество представлено тонкими коллагеновыми волокнами и гелеобразной субстанцией (вартонов студень). Студенистая ткань создает оптимальное микроокружение, защищая пупочные артерии и вену.
Рис. 7.30. Студенистая соединительная ткань пупочного канатика: 1 - мукоциты; 2 - межклеточное вещество; микрофотография, окраска гематоксилином и эозином (увеличение малое)
Вопрос о тканевой принадлежности эндотелия окончательно не решен. Эндотелий - это однослойный пласт клеток, выстилающий кровеносные сосуды и эндокард, лимфатические сосуды (сосудистый эндотелий). Эти признаки характеризуют эндотелий как разновидность эпителия. В кровеносных сосудах эндотелий располагается на базальной мембране, однако в лимфатических капиллярах базальная мембрана отсутствует. Возникновение эндотелиоцитов из мезенхимы отождествляет их с малодифференцированными фибробластами. В условиях культуры эндотелий растет отдельными тяжами, так же как фибробласты (Заварзин А.А., Щелкунов С.И., 1954). Предполагается, что в мезенхиме спланхнотома выделяется ангиобласт, в составе которого находятся стволовые клетки, дающие популяцию эндотелиобластов. Дифференцировка последних протекает в связи с ростом сосудов. Клетки митотически размножаются и после ряда митотических циклов постепенно уплощаются, вытягиваются по оси развивающегося капилляра, формируют межклеточные контакты и создают непрерывную выстилку сосудов. В ходе дальнейшей цито-дифференцировки в соответствии с органной спецификой возникают специализированные формы эндотелиоцитов (см. главу 14).
Рыхлая соединительная ткань - это система многих клеточных дифферонов или гистогенетических рядов - дивергентных линий клеточной дифференцировки исходной клетки в составе мезенхимы. Несмотря на большое разнообразие клеточных форм, все они составляют единую систему, выполняющую защитную и трофическую функции. Между кровью и соединительной тканью существуют тесные взаимосвязи и постоянный обмен клеточными элементами.
Структурно-функциональной единицей соединительной ткани считается гистион (см. главу 5). Он включает участок микроциркуляторного русла с окружающими его клетками и межклеточными структурами. Рыхлая соединительная ткань находится в динамических взаимодействиях с другими тканями, в частности, с эпителиальными, ретикулярной, эндотелиальной, жировой, пигментной, плотными соединительными тканями.
Воспаление и регенерация. При действии повреждающих агентов (механических, химических, бактериальных и других) в рыхлой соединительной ткани развивается сложная сосудисто-тканевая защитно-приспособительная реакция - воспаление. При воспалении наблюдаются как общие, так и местные изменения. Местные проявления реакции организма в очаге воспаления включают несколько взаимосвязанных фаз:
1) альтерация (от лат. alterare - изменение, нарушение структуры) тканей;
2) высвобождение физиологически активных веществ - так называемых медиаторов воспаления;
3) сосудистая реакция с экссудацией, включающая изменение кровотока в микроциркуляторном русле, повышение проницаемости сосудов;
4) резорбция (от лат. resorbere - поглощение) продуктов распада тканей;
5) пролиферация клеток с образованием «грануляционной ткани» и последующей регенерацией поврежденных тканей. Завершается воспаление образованием зрелой соединительной ткани.
При описании воспаления обычно выделяют три фазы: лейкоцитарную, с преобладанием в очаге воспаления нейтрофильных гранулоцитов; макро-фагическую, когда продукты распада активно резорбируются макрофагами; фибробластическую, на протяжении которой на месте повреждения специализированной ткани (например, скелетной мышечной) развивается соединительная ткань.
Лейкоцитарная фаза воспаления характеризуется передвижением нейтрофильных гранулоцитов в очаг распада ткани на месте ее повреждения.
Пусковым механизмом воспаления является выброс медиаторов и цитокинов (гистамина, серотонина, лизосомных гидролаз и других биологически активных веществ). Источником выделения медиаторов являются тучные клетки, лейкоциты, кровяные пластинки, макрофаги и лимфоциты. При этом развивается комплекс сосудистых изменений, включающий повышение проницаемости микроциркуляторного русла, экссудацию жидких составных частей плазмы, эмиграцию (от лат. emigrare - переселяться, выселяться) клеток крови. Через 6 ч от начала воспаления на границе между поврежденными и жизнеспособными тканями образуется скопление лейкоцитов (лейкоцитарный инфильтрат). Нейтрофильные гранулоциты проявляют высокую фагоцитарную активность, поглощая главным образом микроорганизмы (отсюда их название - микрофаги). Часть нейтрофилов при этом распадается, выделяя большое количество лизосомных гидролаз. Это способствует очищению очага воспаления от поврежденных тканей.
Макрофагическая фаза воспаления протекает при явлениях активизации макрофагов как гематогенных (возникающих из моноцитов крови), так и ги-стиогенных (оседлых макрофагов - гистиоцитов). Макрофаги энергично фагоцитируют продукты тканевого распада. Вместе с тем они вырабатывают вещества - стимуляторы восстановительных процессов в очаге воспаления.
Фибробластическая фаза является завершающей фазой воспаления. Она характеризуется пролиферацией (размножением) клеток фибробластического ряда и их передвижением к воспалительному очагу. Поскольку к этому времени в основном заканчивается очищение места повреждения от продуктов тканевого распада, фибробласты заполняют бывший дефект ткани. Они интенсивно вырабатывают межклеточное вещество. При этом образуются вначале тонкие аргирофильные, а позднее и коллагеновые волокна. Вместе с клетками эти волокна отграничивают воспалительный очаг от неповрежденной ткани. Развитие фибробластов постепенно приводит к замещению погибшей ткани в области воспаления соединительной тканью. При значительном дефекте ткани на месте очага воспаления формируется рубец. При наличии инородного тела вокруг него образуется соединительнотканная капсула, отчетливо выраженная на 5-7-е сутки от начала воспаления. Относительно источников развития фибробластов в очаге повреждения существуют разные гипотезы. Так, различают две субпопуляции фибробластов, имеющие разные источники и отличающиеся неодинаковой продолжительностью жизни (коротко- и долгоживущие фибробласты).
Фибробласты, которые развиваются из кроветворных стволовых клеток, - это короткоживущая популяция фибробластов защитно-трофического типа, участвующая в процессах воспаления, заживления ран и т.д. Другие фибробласты происходят от стволовых стромальных клеток (механоцитов) костного мозга. Это популяция долгоживущих фибробластов опорного типа с преимущественно механическими функциями. Кроме того, существуют специализированные формы фибробластов - фиброкласты и миофибробласты, развивающиеся из адвентициальных клеток. Фиброкласты обеспечивают перестройку соединительной ткани путем разрушения межклеточного вещества. В цитоплазме клеток обнаруживается хорошо развитый аппарат лизиса коллагено-
вых фибрилл. Клетки выявляются преимущественно в области формирования рубцовой ткани после повреждения органов. Миофибробласты отличаются от фибробластов большим содержанием сократительных филаментов (актина гладкомышечного типа). Они также участвуют в регенерации путем контракции краев раны.
Контрольные вопросы
1. Возрастные особенности развития системы крови.
2. Общая характеристика гемопоэза.
3. Развитие, строение и функция клеток и межклеточного вещества соединительной ткани.
4. Взаимодействия клеток крови и соединительной ткани при воспалении и регенерации тканей.