ред. Слука Б.А. Гистология в вопросах и ответах

б) переходные (промежуточные) клетки предсердно-желу-

дочкового узла соединены простыми контактами и вставочны ми дисками. Передают импульсы на сократительные кардиомиоциты и на волокна Пуркинье пучка Гиса. Количество миофибрилл в них меньше, чем в типичных кардиомиоцитах, но больше, чем в Р-клетках. Они сравнительно длинные, ориентированы спирально. В них содержатся мелкие митохондрии, не большое количество гликогена;

в) волокна Пуркинье образуют разветвления пучка Гиса, заканчиваются контактами с сократительными кардиомиоцитами (десмосомы, нексусы) и не образуют вставочных дисков. Их форма многоугольная или вытянутая. Клетки богаты гликогеном. Отсутствуют Т-системы трубочек. Миофибрилл мало, они тонкие, не имеют однонаправленной ориентации. Рибонуклеопротеидов и липидов в них меньше, чем в сократительных кардиомиоцитах, однако они содержат много ферментов, участвующих в анаэробном гликолизе. Передают импульсы с переходных клеток на рабочие кардиомиоциты желудочков сердца.

Иннервация сердца. Импульсы, генерируемые водителями ритма, в норме имеют постоянную частоту, но в процессе жизнедеятельности необходимо адаптировать работу сердца в связи с конкретной функциональной нагрузкой, что осуществляется нервной системой. В стенке сердца содержится несколько нервных сплетений, включающих холинергические и адренергические нервные волокна, а также внутриорганные ганглии.

Стимуляция парасимпатических волокон снижает силу и частоту сердечных сокращений, а симпатических — усиливает их.

В миокарде наиболее высока плотность адренергических нервных волокон. Один из каждых пяти сократительных кардиомиоцитов имеет адренергическую терминаль, которая располагается на расстоянии 50 мкм от плазмолеммы кардиомиоцита.

Рецепторные нервные окончания (свободные и инкапсулированные) в стенке сердца образованы отростками чувствительных нейроновганглиевблуждающихнервовиспинномозговыхузлов.

Возрастные изменения. В онтогенезе можно выделить три периода изменений структуры сердца: дифференцировки (заканчивается к 16-20 годам), стабализации (20-30 лет), инволюции (с возраста 30-40 лет).

Отмечаются: а) прогрессирующее разрастание соединительной ткани (склероз); б) очаговая гипертрофия, а затем атрофия сократительных кардиомиоцитов; в) расширение расстояний между мембранами во вставочных дисках. В эпикарде появляется много адипоцигов.

180

Снижается содержание медиаторов в адренергических нервных сплетениях. В старческом возрасте уменьшается плотность и холинергических нервных сплетений. Дисбаланс между адрен- и холинергическими влияниями в сердце может явиться причиной его патологии.

Глава4. Органыкроветворенияииммуннойзащиты

79.Органыкроветворения. Принципыструктурной организации.

Этапыэмбриональногокроветворения

Органы кроветворения. Необходимость постоянного обновления клеточного состава крови связана со сравнительно короткой продолжительностью жизненного цикла клеток крови (от нескольких часов до нескольких месяцев), а поддержание количественных и качественных параметров периферической крови основано на сбалансированных процессах кроветворения икроверазрушения.

Принципы структурной организации. Развитие крови — гемопоэз происходит в органах кроветворения, для строения которых характерен ряд общих принципов структурной организации:

1.Все органы кроветворения имеют специфическую строму, которая обеспечивает микроокружение для пролиферирующих и дифференцирующихся клеток крови; клетки стромы - стромальные механоциты (фибробласты или эпителиоциты) и макрофаги.

2.Кровеносные и лимфатические сосуды микроциркуляторного русла кроветворных органов являются сосудами синусоидного типа. Они обеспечивают замедленный кровоток (застойный) и, тем самым, обеспечивают поступление гемопоэтических факторов в микроокружение развивающихся клеток крови, а также выход зрелых форменных элементов в кровь.

3.Условием деятельности органов кроветворения является взаимодействие (кооперация) клеток стромы (прежде всего макрофагов) с гемопоэтическими клетками, результатом чего является пролиферация и дифференцировка стволовой кроветворной клетки в определенный вид клеток крови. Кооперация клеток в кроветворных органах, опосредованная синтезом специфических адгезионных молекул, благодаря контактному взаимодействию обеспечивает распознавание, сортировку, миграцию клеток, захват антигенов, селекцию, клеточно-опосредованный цитолиз и фагоцитоз клеток, не соответствующих необходимым параметрам или поврежденных.

Впроцессе эволюции формирование органов кроветворения проходит ряд этапов; начиная от интраваскулярпого способа

181

образования клеток крови у беспозвоночных, переходит к экстраваскулярному кроветворению у позвоночных; при этом выделяются кишечно-желудочный тип у бесчерепных; селезеночно-почечный тип — у хрящевых и костистых рыб; селезеноч-но-печеночный тип у амфибий, селезеночнокостномозговой тип у рептилий и птиц; костломозговойлимфоидный тип — у млекопитающих. Возникновение костномозгового (миелоидного) кроветворения объясняется экранирующей функцией компактной кости, потребность в которой возрастает в связи с выходом животных на сушу и возрастающим воздействием на организм ионизирующей радиации и сил гравитации. Эволюционная миграция органов кроветворения наложила свой отпечаток на особенности выработки гемопоэтинов, что, в известной степени, объясняет развитие очагов эктопического кроветворения при патологии, отражается на органной локализации процессов при эмбриональном кроветворении.

В процессе онтогенеза различают эмбриональный гемопоэз,

который приводит к формированию крови как ткани, и постэм-

бриональный гемопоэз, который представляет собой процесс физиологической регенерации крови. Стволовые клетки крови, сход-

ные с малыми лимфоцитами, являются полипотентными предшественниками всех клеток крови (их потомки под влиянием микроокружения способны дифференцироваться в нескольких направлениях). Они редко делятся, образуют самоподдерживающуюся популяцию. Стволовые клетки дифференцируются на две разновидности полустволовых клеток; одна — предшественница эритроцитов, мегакариоцитов, гранулоцитов, моноцитов; вторая — лимфоцитов. Совокупность клеток, развивающихся из одного вида стволовых клеток, составляет дифферон.

Кроветворение в стенке желточного мешка у человека начинается в конце 2-й - в начале 3-й недели эмбрионального развития. В мезенхиме стенки желточного мешка обособляются кровяные островки. В них клетки округляются, теряют отростки и преобразуются в стволовые клетки крови. Большинство первичных кровяных клеток делится митозом и превращается в первичные эритробласты, характеризующиеся большими размерами (мегалобласты). Из них развиваются безъядерные и ядросодержащие первичные эритроциты (мегалоциты). Наряду с мегалобластическим, в стенке желточного мешка начинается нормобластическое кроветворение, в ходе которого образуются вторичные эритроциты (нормоциты). Развитие эритроцитов в стенке желточного мешка происходит интраваскулярно. Одновременноэкстраваскулярноизбластов

182

дифференцируются нейтрофилы и эозинофилы. Печень становится центром кроветворения на 5-й неделе.

Кроветворение в печени происходит экстраваскулярно из стволовых клеток, мигрировавших из желточного мешка. В печени образуются вторичные эритроциты, зернистые лейкоциты, мегакариоциты. К концу внутриутробного периода кроветворение в печени прекращается.

Кроветворение в красном костном мозге начинается на 12-й

неделе эмбриогенеза, из стволовых клеток в нём экстраваскулярно формируются все форменные элементы крови, кроме Т-лимфоцитов.

Тимус на 7-8 неделе эмбриогенеза заселяется полустволовыми клетками, которые дифференцируются в Т-лимфоциты. Селезёнка закладывается в конце 1-го месяца эмбриогенеза; в ней экстраваскулярно образуются все форменные элементы. После 5-го месяца эмбриогенеза в селезёнке преобладает лимфопоэз. Большинство лимфатических узлов развивается на 9-10-й неделе эмбриогенеза. В этот же период в них проникают стволовые клетки крови, из которых на ранних стадиях развития дифференцируются эритроциты, гранулоциты и мегакариоциты. Однако формирование этих элементов быстро подавляется образованием лимфоцитов.

81. Строениекрасногокостногомозга.

Характеристикапостэмбрионалыюгокроветворенияв

красномкостноммозге. Взаимодействиестромальныхи гемопоэтических элементов

Красный костный мозг заполняет губчатое вещество плоских костей и эпифизы трубчатых костей; имеет темно-красный цвет и полужидкую консистенцию. Масса костного мозга составляет около 4,6% массы тела, более половины этого — красный костный мозг (1,5-2 кг). Это основной кроветворный орган, в котором образуются все форменные элементы крови, кроме Т-лимфоцитов, и самоподдерживается популяция стволовых кроветворных клеток.

Строение. В ретикулярной строме красного костного мозга располагается множество кровеносных сосудов микроциркулярного русла, между которыми залегают гемопоэтические клетки, образующие паренхиму органа: стволовые, полустволовые, унипотентные (морфологически не различимы, похожи на лимфоцит), бластные, созревающие клетки и зрелые форменные элементы крови, выходящие в кровоток.

183

Гемокапилляры в красном костном мозге в основном синусоидного типа (диаметром 50-75 мкм, с порами в стенке) и отсутствующей на значительном протяжении базальной мембраной. Через временно образующиеся поры в просвет синусов проникают форменные элементы крови и плазма. Синусы снабжены сфинктерами и способны временно отключаться из общего кровотока, обеспечивая "дозревание" форменных элементов.

Гемопоэтические клетки располагаются островками. Например, эритробласты в процессе созревания окружают макрофаг, накопивший железо, используемое эритробластами для синтеза гемоглобина (пример взаимодействия стромальных и гемопоэтических элементов). Незрелые эритроидные клетки окружаются гликопротеидами, а незрелые клетки гранулоцитарных рядов — протеогликанами и локализуются возле клеток эндоста в контакте с ретикулярными клетками и преадипоцитами. Мегакариоциты всегда расположены вблизи синусоидных капилляров. Они проникают в их просвет своими отростками в форме лент, которые распадаются на отдельные кровяные пластинки.

Регуляция гемопоэза с помощью гуморальных факторов контроля пролиферации и дифференцировки определенных или разных типов дифференцирующихся клеток осуществляется дистантно (как гормоны) или контактно, соединяясь с комплементарными мембранными рецепторами. Клетки ретикулярной стромы вырабатывают лейко- и тромбоцитопоэтины, необходимые для дифференцировки соответственно лейкоцитов и тромбоцитов. Эритропоэтин образуется в почках. Т-лимфоцитами, стромальными клетками, эндотелием продуцируются колониестимулирующие факторы и интерлейкины, регулирующие развитие гранулоцитов и моноцитов (ИЛ-3), а также лимфоцитопоэз (ИЛ-7).

82. Понятие об иммунной системе и ее тканевых компонентах. Центральные и периферические лимфоидные органы, особенности их гистофизиологии

Иммунитет — это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетически отличной, чем у данного организма (чужеродной), информации.

Иммунная система объединяет органы и ткани, в которых образуются и взаимодействуют клетки — иммуноциты. Эти клетки распознают генетически отличающиеся вещества (антигены) и осуществляют специфические защитные реакции. В организме взрослого человека иммунная система представлена красным костным мозгом (источник стволовых клеток для иммуноцитов),

184

центральными органами лимфоцитопоэза (тимус), периферичес-

кими органами лимфоцитопоэза (селезенка, лимфатические узлы, миндалины, скопления лимфоидной ткани в органах), лимфоцитами крови и лимфы, лимфоцитами и плазмоцитами, проникающими в соединительные и эпителиальные ткани.

Красный костный мозг (у человека и млекопитающих) и фабрициева сумка (у птиц) являются центральными органами гуморального иммунншпета, так как в них происходит антигеннезависимая дифференцировка В-лимфоцитов, характеризующаяся появлением у клеток иммуноглобулиновых рецепторов.

Фабрициева сумка представляет собой дорсальный дивертикул (вырост) клоаки у птиц. Это лимфоэпителиальный орган. В его стенке идет кооперация (взаимодействие) между клетками эпителия стромы и дифференцирующимися В-лимфоцитами.

Главными клетками, осуществляющими иммунологическую защиту в организме и поддержание генетического гомеостаза (генетической целостности и постоянства внутренней среды), являются: 1) Т- и В-лимфоциты; 2) плазматические клетки (плазмоциты) и 3) макрофаги.

Клетки-предшественники В-лимфоцитов образуются в красном костном мозге; здесь же у человека происходит антигеннезависимая (до контакта с антигеном) дифференцировка В-лим- фоцитов, в ходе которой они приобретают иммуноглобулиновые рецепторы к разнообразным антигенам. Большая часть (до 75%) В-лимфоцитов, сформировавшихся в костном мозге, погибает в нем путем апоптоза в ходе положительной (выживание клеток с нужными рецепторами) и отрицательной (гибель клеток с рецепторами к аутоантигенам) селекции, осуществляемой с помощью макрофагов.

Далее В-лимфоциты мигрируют в периферические лимфоидные органы, где заселяют В-зоны. В этих органах В-лимфоциты при участии идентичного по иммунокомпетентности Т-хелпера контактируют с антигеном, который до такого контакта был захвачен и переработан макрофагом.

Дифференцировка плазмоцитов идет в течение суток. Из стимулированных антигеном В-лимфоцитов образуются В- лимфобласты (бласттрансформация), которые размножаются, часть из них приобретает способность к синтезу антител и становятся плаз-мобластами, превращающимися в последующем в проплазмоциты и плазмоциты, другая часть становится В- клетками памяти.

Плазмоциты характеризуются большим количеством расширенных цистерн гранулярной эндоплазматической сети, заполненных иммуноглобулинами. Ядро компактное, расположено

185

эксцентрично, компактный гетерохроматин расположен отдельными скоплениями под кариолеммой (вид спиц колеса).

Плазмоциты различают по классам синтезируемых ими иммуноглобулинов. Количество иммуноглобулиновых рецепторов у плазмоцитов уменьшается в сравнении с В-лимфоцитами. Каждый В-лимфоцит отличается спецификой и классом своего поверхностного иммуноглобулина. В мембране В-лимфоцитов обнаружен рецептор для комплемента и рецептор, способный связывать иммунные комплексы: оба они имеют белковую природу; выявлены также антиген, специфичный для В-клеток, и специфические аллоантигены. Такая дифференцировка В-лимфоцитов после контакта с антигеном называется антигензависимой. Плазмоциты вырабатывают специфические антитела (белки-иммуно- глобулины) на конкретный антиген, которые соединяются с антигеном и нейтрализуют (обезвреживают) его.

В-клетки памяти сохраняют информацию об антигене для обеспечения более быстрого и интенсивного иммунного ответа при повторном попадании в организм этого же антигена. Т-супрессо- ры тормозят иммунные реакции, в том числе выработку антител. Таким образом, В-лимфоциты осуществляют реакции гуморального иммунитета, в ходе которых антиген обезвреживается не самими клетками, а продуктами их синтеза - антителами (антитела синтезируютсяплазмоцитами, образующимисяизВ-лимфоцитов).

В реакциях клеточного иммунитета уничтожать антиген будут сами эффекторные клетки - Т-лимфоциты.

Антигеннезависимая дифференцировка Т-лимфоцитов (приобретение рецепторов к антигенам) происходит в тимусе (вилочковая железа, зобная железа). Клетки-предшественники мигрируют в тимус из красного костного мозга. Антигеннезависимая дифференцировка Т-лимфоцитов происходит под влиянием индуктора дифференцировки, вырабатываемого и выделяемого эпителиальными клетками стромы тимуса.

Образовавшиеся Т-лимфоциты заселяют свои Т-зоны в периферических лимфоидных органах, где контактируют с антигеном при участии макрофага. После контакта с антигеном Т-лим- фоциты преобразуются в Т-лимфобласты (бласттрансформация), которые пролиферируют и дифференцируются в эффекторные клетки: Т-киллеры, Т-клетки памяти, Г-хелперы и Т-супрессоры (антигензависимая дифференцировка). Т-киллеры с помощью цитотоксического белка перфорина способны разрушать чужеродные клетки (трансплантат, опухолевые клетки); Т-клетки памяти сохраняют информацию об антигене; Т-хелперы участвуют в гуморальном иммунитете, выделяя индуктор иммунопоэза,

186

необходимый для образования плазмоцитов; Т-супрессоры подавляют реакции клеточного и гуморального иммунитета.

83.Тимус. Строениеифункциональноезначение. Взаимодействиеэпителиальных, стромальныхи гемопоэтическихэлементов. Гемато-тимическийбарьер. Эндокриннаяфункциятимуса. Понятиеовозрастнойи акцидентальной инволюции тимуса

Тимус(вилочковая железа, зобная железа) - центральныйорган клеточного иммунитета. В нем из полустволовых клеток-пред- шественников образуются Т-лимфоциты. Они проходят в тимусе

антигеннезависимую дифференцировку, то есть приобретают на своей мембране рецепторы по всем (иммунологический репертуар) существующим или когда-то существовавшим в природе (естественным) антигенам, после чего мигрируют из тимуса в кровоток и заселяют Т-зоны в периферических лимфоидных органах, где взаимодействуют с антигенами. Т-лимфоциты регулируют также реакции гуморального иммунитета.

Развитие. Закладка тимуса у человека происходит в конце первого месяца эмбриогенеза в области 3 и 4 пар жаберных карманов в виде тяжей многослойного эпителия.

Строение. Тимус покрыт соединительнотканной капсулой. От нее внутрь отходят перегородки, разделяющие тимус на дольки. В каждой дольке различают более темное корковое и более светлое мозговое вещество. В тимусе содержатся только Т-лимфоциты, В-лимфоцитов в нем нет; в корковом веществе Т-лимфоцитов больше, а мозговом меньше. Строма долек тимуса образована отростчатыми эпителиальными клетками, способными ороговевать и образовывать скопления в мозговом веществе — слоистые эпителиальные тельца Гассаля. В тимусе также часто встречаются макрофаги. (Рис. 36).

Гемато-тимусный барьер. Т-лимфоциты коркового вещества отграничены от крови гематотимусным барьером, который защищает созревающие и приобретающие в тимусе компетентность к антигенам Т-лимфоциты от антигенов из внутренней среды организма.

В его состав входят:

•эпителиальные клетки гемокапилляров с базальной мембраной;

•перикапиллярное пространство;

•эпителиальные клетки стромы со своей базальной мембраной.

187

Барьер обладает избирательной проницаемостью по отношению к антигену (почти не пропускает его). Зрелые Т-лимфоциты выходят из мозгового слоя тимуса по венулам и лимфатическим сосудам; тимус покидают только 3-5% образующихся клеток. Остальные, обладающие рецепторами к аутоантигенам или поврежденные, уничтожаются макрофагами.

Селекция лимфоцитов в тимусе основана на взаимодействии рецепторов клеточной мембраны тимоцитов с комплексом МНС (главный комплекс гистосовместимости) — аутоантигеном. Способность иммунной системы элиминировать в тимусе Т-лимфоциты, иммунокомпетентные к антигенам собственного организма, называется цензорной функцией тимуса, а отсутствие реакции иммунной системы на аутоантигены — иммунологической толерантностью.

Эндокринная функция тимуса. Диффсренцировка Т-

лимфоцитов из клеток-предшественников происходит под влиянием гормонов тимозина и тимопоэтина, вырабатываемых клетками

188

эпителиальной стромы долек. В выработке этих гормонов участвуют и макрофаги. Кроме того, в тимусе образуются инсулиноподобный фактор, понижающий содержание сахара в крови, кальцитониноподобный фактор, снижающий концентрацию кальция в крови, и фактор роста.

Понятие о возрастной и акцидентальной инволюции тимуса.

Тимус достигает максимального развития в раннем детском возрасте, в возрасте от 3 до 20 лет отмечается стабилизация его массы, затем начинается обратное развитие тимуса (возрастная инволюция), которая приводит к уменьшению количества лимфоцитов, развитию жировой ткани. В редких случаях он не подвергается возрастной инволюции; это обычно сопровождается недостатком гормонов коры надпочечников — глюкокортикоидов. Такие люди склонны к инфекционным и опухолевым заболеваниям.

Быстрая (акциденталъная) инволюция тимуса может наступить при стресс-реакции (травма, интоксикация, инфекции). Происходит выброс Т-лимфоцитов в кровь и их массовая гибель. В крови при этом увеличивается содержание глюкокортикоидов.

Химическая природа рецепторов для антигена в Т- лимфоцитах пока не установлена. В мембранах Т-лимфоцитов имеются также рецепторы для некоторых клеток, например, для эритроцитов барана (Е-рецептор), обеспечивающих реакцию розетко-образования; рецептор, который способен связывать иммунные комплексы и обеспечивать взаимодействие Т- и В-лимфоцитов. Выявлены также антигены гистосовместимости, ответственные за отторжение трансплантата в организме реципиента; также специфический антиген, который способен перемещаться на один из полюсов лимфоцита и располагаться там в виде "шапочки".

84.Селезенка. Строениеифункциональноезначение. Особенностикровоснабжения, эмбриональногои постэмбриональногокроветворениявселезенке. Т- и В-зоны

Селезенка является одним из периферических органов клеточного и гуморального иммунитета, депо крови и тромбоцитов, разрушает старые эритроциты и тромбоциты, вырабатывает вещества, стимулирующие активность фагоцитов, угнетающие эритропоэз в красном костном мозге.

Развитие. У человека селезенка закладывается на 5-й неделе эмбриогенеза в толще мезенхимы дорсальной брыжейки. Вначале в селезенке экстраваскулярно образуются все форменные элементыкрови, апосле5-гомесяцаэмбриогенезавнейпреобладает

189