методичка ТГМУ. Методическое пособие для студентов медицинского университета по гистологии и цитологии с основами
 Скачать 1.57 Mb.
|
|
ТЕМА: «КОСТНАЯ ТКАНЬ» Время: 3 часа Хронокарта: 1.Организационная часть с мотивацией темы - 5 мин 2.Программированный контроль - 10 мин 3.Опрос-беседа - 35 мин 4.Объяснение препаратов - 10 мин 5.Перерыв - 15 мин 6.Контроль за самостоятельной работой студентов. Помощь в работе с препаратами - 65 мин 7.Подведение итогов. Проверка альбомов -10 мин 59 Мотивационная характеристика темы: Костная ткань представляет 18 % от общего веса человека. Архитектоника костной ткани идеально соответствует опорной функции скелета и обеспечивает ему высокую прочность. Отдельные кости способны выдерживать давление в 25-30 раз превышающее вес тела. Наряду с обеспечением опорно-механической функции, костная ткань участвует в обмене веществ, являясь мощным депо неорганических соединений, необходимых для поддержания на определенном уровне минерального состава крови. Знание источников развития костной ткани, ее строения, регенерации необходимы травматологам, рентгенологам, педиатрам и другим врачам для профилактики и лечения различных заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ (остеохондрозов, остеопорозов), а также при лечении всевозможных переломов. Изучение данного материала имеет практическое значение для решения проблем спортивной, космической медицины, особенно при длительных полетах, для развития трансплантологии, протезирования и других перспективных отраслей медицины. Учебная цель Общая цель - знать развитие, строение и функции костных тканей. Уметь различать на микропрепаратах структуры костных тканей. Конкретная цель - 1. Знать классификацию костных тканей. 2. Изучить организацию клеток и межклеточного вещества костных тканей. 3. Знать гистогенез костных тканей. 4. Уметь дифференцировать на микропрепарате различные виды костных тканей. Необходимый исходный уровень знаний Из других предметов и предшествующих тем: 1. Учение о тканях. 2. Формы организации живой материи. 3. Характеристика тканей внутренней среды 4. Классификация соединительных тканей. Из темы текущего занятия: 1. Клеточные элементы костной ткани. Костный дифферон. 2. Межклеточное вещество костных тканей. 3. Классификация костных тканей. 4. Гистогенез и регенерация костных тканей: прямой и непрямой остеогенез. 5. Гистологическое строение трубчатой кости. 6. Перестройка кости и факторы, влияющие на ее структуру. Возрастные изменения. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ 1. Два вида костной ткани. 2. Клетки и межклеточное вещество. 3. Строение пластинчатой костной ткани. 60 5. Развитие, рост и регенерация кости. Рекомендации для работы на занятии Задание 1. Изучить строение трубчатой кости. Объект изучения – Препарат: поперечный разрез пластинчатой костной ткани (окраска по Шморлю). Программа действии - На малом увеличении найти: (I) надкостницу, (2) слой наружных генеральных пластинок, (3) фолькмановы каналы, (4) слой гаверсовых систем, (5) остеон, (6) гаверсов канал, (7) вставочные пластины. На большом увеличении найти: (8) костные полости, (9) костные канальцы. Ориентировочные основы действий - Цвет препарата варьирует от желто- зеленого до коричневого. Надкостница - соединительнотканная оболочка окружает кость по периферии. Наружные генеральные пластинки длинные, залегающие параллельно по периметру кости, видны под надкостницей. Остеоны - системы концентрически расположенных вокруг гаверсовых каналов костных пластинок, образуют следующий слой. Вставочные пластинки находятся между остеонами. Костные полости, содержащие тела остеоцитов, видны между костными пластинками. Костные канальцы и залегающие в них отростки остеоцитов проникают в костные пластинки. Задание 2. Изучить развитие кости из мезенхимы. Объект изучения – Препарат: развитие кости из мезенхимы (окраска гематоксилин-эозином). Программа действий - На большом увеличении найти: (1) остеоциты, (2)остеобласты, (3)остеокласты, (4) межклеточное вещество. Ориентировочные основы действий - Фрагменты грубоволокнистой костной ткани окрашиваются оксифильно. Остеоциты погружены в костную ткань. Остеобласты видны по краю костных фрагментов. Остеокласты - крупные, многоядерные, обнаруживаются в непосредственной близости от костной ткани. Задание 3. Изучить развитие кости на месте хряща Объект изучения – Препарат: развитие кости на месте хряща (окраска гематоксилин-эозином) Программа действий - На малом увеличении найти: (1) зону нормально растущего хряща, (2) зону монетных столбиков, (3) зону вакуолизированного хряща, (4) зону фрагментированного хряща, (5) надкостницу, (6) надхрящницу, (7) перихондриалъную костную ткань, (8) эндохондриальную костную ткань, (9) остеобласты, (10) остеоциты. Ориентировочные основы действий – Эпифизы, построенные хрящевой тканью, окрашены в голубоватый цвет. Стенка диафиза, образованная перихондриальной костной тканью (костная манжетка), окрашивается оксифильно. Наружная поверхность костной манжетки покрыта надкостницей, которая переходит в надхрящницу в области эпифизов розового цвета. В полости диафиза находится миелоидная ткань. Ближе к эпифизам 61 располагаются балки эндохондральной кости (окрашены оксифильно) с остатками базофильного хряща в центре. В эндохондральной и перихондральной кости лежат отросчатой формы остеоциты. По периферии костной ткани – остеобласты, овально-продолговатой формы, цитоплазма которых или слабо- или гипербазофильна. Костные клетки жаберной крышки селедки (препарат не окрашен). Вопросы для самоконтроля 1. Какие структурные особенности кости обеспечивают ее прочность и препятствуют компрессионному, поперечному и винтообразному переломам? 2. На микропрепарате костной ткани видны концентрически расположенные пластинки. Какой это вид кости? 3. Костные пластинки располагаются под углом друг к другу. Какое это вещество кости? 4. В старости кости скелета отличаются повышенной хрупкостью. С чем это связано? 5. При первых космических полетах космонавты теряли до 20% массы костной ткани. Каковы реальные причины этого явления? 6. Фрагмент бедренной кости при переломе сместился в жировую ткань. Как изменится пролиферация остеобластов в этом фрагменте? 7. В трубчатой кости между остеонами расположены костные пластинки, не образующие остеонов. Каково происхождение этих пластин? 8. На препарате трубчатой кости человека отсутствует эпифизарная пластинка роста. Каков вероятный возраст человека? 9. Крысы в течение месяца подвергались физической нагрузке (бег в специальном аппарате). Как изменится прочность костной ткани конечностей? Резюме по теме Костные ткани - специализированный тип соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного вещества (70% неорганических соединений, в основном фосфатов кальция и более 30 микроэлементов - медь, стронций, цинк, барий, магний и др.). Органическое вещество - матрикс костной ткани - белки коллагенового типа, липиды немного воды, хондроитинсерной кислоты, лимонной и др. кислот, образующих комплексы с кальцием. Классификация - существует два типа костной ткани: ретикулофиброзная (грубоволокнистая) и пластинчатая. К костной ткани относят дентин и цемент зуба. Клетки: Остеобласты - молодые, способные к пролиферации, создающие костную ткань. Форма: кубическая, пирамидальная или угловая. Размер 15-20 мкм. Ядро 62 округлой формы, эксцентрично расположено. В цитоплазме развита гранулярная ЭПС, митохондрии, аппарат Гольджи, много РНК и высокая активность щелочной фосфатазы. Остеоциты: преобладающие по количеству дефинитивные клетки, утратившие способность к делению. Они отросчатой формы, имеют компактное крупное ядро, слабобазофильную цитоплазму. Органеллы слабо развиты. Остеоциты лежат в костных полостях или лакунах, повторяющих контуры остеоцита. Длина полостей от 22 до 55 мкм, ширина от 6 до 14 мкм. Канальцы заполнены тканевой жидкостью, анастомозируют между собой и периваскулярным пространством,осуществляя обмен веществ. Остеокласты: клетки гематогенной природы, способные разрушать обызвествленный хрящ и кость, диаметр 90 мкм и более, содержат до нескольких десятков ядер. Цитоплазма слабобазофильная. Располагаются на поверхности костных перекладин. В остеокласте различают две зоны: на периферии его находится зона плотного прилегания клетки к костной поверхности - герметизирует действие ферментов, выделяемых остеокластом. Эта зона светлая, содержит мало органелл, за исключением микрофиламентов, состоящих из белка актина. Сторона клетки, прилежащая к разрушаемой поверхности - имеет гофрированную каемку, и является областью синтеза и секреции гидролитических ферментов. Здесь много митохондрий, лизосом, мелких пузырьков, крупных вакуолей. Остеокласты выделяют СО 2 в окружающую среду, а фермент карбоангидраза способствует образованию угольной кислоты (Н 2 СО 3 ) и растворению кальциевых соединений в кости. Межклеточное вещество состоит из основного аморфного с коллагеновыми волокнами, образующими небольшие пучки. Они содержат коллаген I и V типов. Волокна имеют беспорядочное расположение (ретикулофиброзная ткань) или строго ориентированное (пластинчатое) расположение. В основном аморфном веществе имеется небольшое количество хондроитинсерной кислоты, лимонной, обнаруживаются неколлагеновые белки - остеокальцин, остеонектин и различные фосфопротеины и протеолипиды, принимающие участие в минерализации кости, а также гликозаминопротеогликаны. Основное вещество содержит кристаллы гидроксиапатита, упорядочение расположенные по отношению к коллагеновым фибриллам и аморфный фосфат кальция. Развитие. Развитие костной ткани у эмбриона идет двумя способами: 1. Непосредственно из мезенхимы(прямой остеогенез), 2. Из мезенхимы на месте ранее развивающейся хрящевой модели кости (непрямой остеогенез). В процессе развития образуется костный дифферон: стволовые, полустволовые клетки (преостеобласты), остеобласты, остеоциты. Из стволовой клетки крови развивается остеокласт. Прямой остеогенез характерен для развития грубоволокнистой ткани при образовании плоских костей (1-й месяц внутриутробного развития). Идет в несколько стадий: I - Образование скелетогенного островка: в местах развития будущей кости происходит очаговое размножение мезенхимных клеток и прорастание в 63 него кровеносных сосудов. Клетки островков дифференцируются, образуется оксифильное межклеточное вещество с коллагеновыми фибриллами: органическая матрица костной ткани. II - Остеоидная стадия. В основном веществе появляется оссеомукоид, цементирующие волокна. Некоторые клетки дифференцируются в остеоциты и заключаются в костную массу, оставаясь связанными отростками. Клетки на поверхности островков превращаются в остеобласты, постепенно теряющие способность к размножению, оказываются замурованными в межклеточном веществе. III стадия - кальцификация межклеточного вещества. При этом остеобласты выделяют щелочную фосфатазу, расщепляющую глицерофосфаты крови до углеводов и фосфорной кислоты. Последняя вступает в реакцию с солями кальция, находящимися в основном веществе. В дальнейшем из фосфата кальция образуются кристаллы гидроксиапатита. Посредником кальцификации является остеонектин, гликопротеид избирательно связывающий соли кальция и фосфора. В результате кальцификации образуются костные перекладины или балки. Ветвясь и соединяясь между собой, они образуют широкую сеть. В пространства между перекладинами врастают кровеносные сосуды и волокнистая соединительная ткань. IV стадия - замена образований грубоволокнистой костной ткани пластинчатой, развитие которой связано с разрушением участков кости остеокластами и врастанием кровеносных сосудов в толщу ретикулофиброзной кости. Вокруг кровеносных сосудов образуются костные пластинки из прилегающей к ним мезенхимы. Над пластинками образуется слой новых остеобластов, и снова возникают новые пластинки. Коллагеновые волокна в каждой пластинке ориентированны под углом к волокнам предыдущей пластины. Таким образом, вокруг сосуда формируются своеобразные костные цилиндры, вставленные один в другой - остеоны. С этого момента ретикулофиброзная кость превращается в пластинчатую. Непрямой остеогенез: на 2-ом месяце эмбрионального развития из мезенхимы закладывается хрящевой зачаток - модель будущей кости. Зачаток состоит из гиалинового хряща, покрытого надхрящницей. Развитие кости начинается в области диафиза (перихондриальное окостенение) с разрастанием кровеносных сосудов и дифференцировки остеобластов, образующих в виде манжетки ретикулофиброзную костную ткань (первичный центр окостенения), затем заменяющуюся на пластинчатую. Образование костной манжетки нарушают питание хряща. В центре диафиза возникают дистрофические изменения: хондроциты вакуолизируются, их ядра пикнотизируются, образуются пузырчатые клетки. Появление остеокластов способствует прорастанию кровеносных сосудов и остеобластов - образуются очаги эндохондрального окостенения (вторичные центры). Хондроциты на границе эпифиза и диафиза собираются в колонку, в которой идут два противоположных процесса - размножение и рост клеток в дистальных отделах диафиза и дистрофические процессы в проксимальном отделе. Надхрящница превращается в надкостницу. За счет неё кость растет в ширину. Вокруг 64 сосудов из прилегающей к ней мезенхимы на месте разрушающейся ретикулофиброзной кости (за счет остеокластов) образуются концентрические пластинки, цементируемые межклеточным веществом. Возникают остеоны - структурно-функциональные единицы пластинчатой костной ткани. В промежуточной области между диафизом и эпифизом сохраняется хрящевая ткань - метафизарная пластинка роста костей в длину. Под физиологической регенерацией ткани понимается процесс перестройки костной ткани в течение жизни человека за счет остеогенных клеток надкостницы, эндоста и остеогенных клеток в канале остеона. Посттравматическая генерация кости протекает лучше, когда концы сломанной кости не смещены относительно друг друга: сначала образуется соединительнотканная мозоль, в толще которой образуется хрящевые отростки. Оссификация идет по типу вторичного остеогенеза, В условиях оптимальной репозиции и фиксации концов сломанной кости, костная мозоль не образуется. Прежде чем начнет строиться кость остеобластами, остеокласты образуют небольшую щель между концами кости. На этой закономерности основано применение аппаратов постепенного растягивания сращиваемых костей. Факторы влияющие на структуру кости: 1 .Витамины А, Д, С. 2.Гормоны паратирин, тирокальцитонин, соматотропный. 3.Половые гормоны: тестостерон, эстрогены. Основная и дополнительная литература. Основная литература: 1) Учебник «Гистологии, цитология и эмбриология» под. ред. проф. Ю.И. Афанасьева и проф. Н.А. Юриной, Москва «Медицина», 1999. 2) Учебник гистологии под ред. В.Г. Елисеева, Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юриной, М., «Медицина», 1989. 3) Лекции. 4) «Лабораторное занятие по курсу гистологии, цитологии и эмбриологии» под ред. Проф. Ю.И. Афанасьева, М., «Высшая школа», 1990. 5) И.В. Алмазов, Л.С. Сутулов «Атлас по гистологии и эмбриологии». М.,«Медицина», 1978. Дополнительная литература: 1) Гистология (Введение в отологию) под ред. Проф. Э.Г. Улумбекова, Проф. Ю.А. Челышева, ГЭОТАР, Москва, 1997. 2) А. Хэм, Д. Кормак «Гистология», 1989, т.Ш. ТСО и средства наглядности 1. Контрольно-обучающий стенд «Проверь свои знания». 2. Экзаменатор 3. Стенды: «Костные ткани». 4. Таблицы: 1. Строение костной ткани. 2.Развитие кости на месте хряща. 3.Кость как орган. 4.Грубоволокнистая костная ткань. 5. Электроннограммы: 1. Остеобласт («Атлас по гистологии и эмбриологии» И.В. Алмазов, Л.С. Сутулов, М., «Медицина», 1978). 2. Остеоцит (пособие тоже). Домашнее задание - cм. методическую разработку лабораторных занятий для студентов по теме: «Хрящевые и мышечные ткани». 65 МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО ЗАНЯТИЯ № 12 ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВГМУ, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии ТЕМА: «ХРЯЩЕВЫЕ И МЫШЕЧНЫЕ ТКАНИ» Время: 3 часа Хронокарта: 1. Организационная часть с мотивацией темы - 5 мин 2. Программированный контроль - 10 мин 3. Опрос-беседа - 35 мин 4. Объяснение препаратов - 10 мин 5. Перерыв - 10 мин 6. Контроль за самостоятельной работой студентов. Помощь в работе с препаратами - 65 мин 7. Подведение итогов. Проверка альбомов - 10 мин Мотивационная характеристика темы: Хрящевая ткань является частью скелета (около 5 % кости) – это один из видов соединительной ткани, не имеющий сосудов и нервов. Способность хряща быстро расти, сохраняя достаточную степень плотности, делает его благоприятным скелетным материалом для эмбриона. У взрослого человека хрящевые ткани выполняют опорную функцию, входят в состав стенки некоторых полых органов (воздухоносные пути), обеспечивая жесткость, участвуют в формировании соединений костей. Мышечные ткани – тип тканей, объединенных общей функцией – сократимость. Скелетная мышечная ткань обеспечивает передвижение тела в пространстве. Гладкая мышечная ткань приводит в движение стенки внутренних органов и сосудов. Сердечная мышечная ткань осуществляет движение крови по сосудам. Мионейральная ткань обеспечивает изменение размеров зрачка, а миоэпителиальная ткань способствует выведению секрета из желез. Учебная цель Общая цель - Знать развитие, строение и функцию хрящевых и мышечных тканей. Конкретная цель - Уметь различать на микропрепаратах структуры хрящевых и мышечных тканей. Знать строение и механизм сокращения мышечного волокна. Необходимый исходный уровень знаний: Из других предметов и предшествующих тем: 1. Анатомия опорно-двигательного аппарата. 2. Учение о тканях. 3. Форма организации живой материи. 4. Классификация соединительной ткани. 5. Физиология мышечного сокращения. 66 6. Нервно-мышечные синапсы. Из темы текущего занятия: 1. Общая характеристика хрящевой ткани, клеточные элементы хряща. 2. Межклеточное вещество хрящевой ткани. 3. Виды хрящевой ткани. 4. Надхрящница, строение, значение. 5. Хрящ как орган. Развитие и рост хряща. Регенерация хряща. 6. Развитие, строение и функция мышечной ткани. 7. Электронномикроскопическое строение миофибрилл. Саркомер. 8. Теория мышечного сокращения. 9. Регенерация мышечной ткани. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ 1. Разновидности хрящей, их строение. 2. Гистогенез и регенерация хрящевой ткани. 3. Классификация мышечных тканей и типы двигательной активности. 4. Мион и его характеристика. 5. Саркомер, его состав и значение, теория мышечного сокращения. 6. Понятие о двигательной единице и передаче нервного импульса на мышечное волокно. 7. Развитие и регенерация мышечного волокна. Рекомендации для работы на занятии Задание 1. Препарат – гиалиновый хрящ (окраска гем./эозином). Программа действий: Найти и зарисовать надхрящницу (1), зону молодого хряща (2), хондробласты (3), зону зрелого хряща (4), хондроциты (5), изогенные группы (6). Ориентировочные основы действия - надхрящница (1) – соединительно- тканная оболочка окружает хрящ по периферии. Зона молодого хряща (2) располагается под надхрящницей. Хондробласты (3) – мелкие уплощенные клетки с базофильной цитоплазмой лежат в зоне молодого хряща. Зона зрелого хряща (4) располагается в центральной части органа. Хондроциты (5) округлой формы с вакуолизированной цитоплазмой видны в зоне зрелого хряща, расположенные по одиночке и в составе изогенных групп. Изогенные группы образованы 2-4 хондроцитами и располагаются в зоне зрелого хряща. Задание 2. Препарат – эластический хрящ (окраска орсеином). Программа действий - Найти и зарисовать надхрящницу (1), хондробласты (2), хондроциты (3), эластические волокна (4), аморфное вещество (5). Ориентировочные основы действия - надхрящница (1) окружает хрящ по периферии. Хондробласты (2) – мелкие уплощенные клетки с базофильной цитоплазмой. Хондроциты (3) округлой формы с вакуолизированной цитоплазмой. Эластические волокна (4) пронизывают межклеточное вещество во всех направлениях и без перерыва переходят в эластические волокна 67 надхрящницы. Аморфное вещество (5) занимает все пространство между клетками. Задание 3. Препарат – волокнистый хрящ (окраска гем./эозином). Программа действий - Найти и зарисовать участок гиалинового хряща (1), волокнистый хрящ (2), сухожилие (3), хрящевые клетки (4), коллагеновые волокна (5). Ориентировочные основы действия - волокнистый хрящ (2) занимает пространство между гиалиновым хрящом (1) и сухожилием (3). Хрящевые клетки (4) располагаются поодиночке или образуют изогенные группы и локализуются в направлении осевых нагрузок. Коллагеновые волокна (5) становятся заметными ближе к сухожилию в виде полупрозрачных параллельных розовых тяжей. Задание 4. Препарат – гладкая мышечная ткань (окраска гем./эозином ). Программа действий - Найти и зарисовать продольно расположенные мышечные пучки (1), поперечно расположенные мышечные пучки (2), ядра мышечных клеток (3), прослойки рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани (4). Ориентировочные основы действия - гладкая мышечная ткань окрашивается оксифильно. Ядра (3) удлиненные, овальные, располагаются в центре мышечных клеток. Прослойки рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани (4) окружают и разделяют пучки мышечных клеток. Задание 5. Препарат – поперчно-полосатая мышечная ткань (окраска железным гематоксилином). Программа действий - Найти и зарисовать сарколемму (1), саркоплазму (2), ядра (3), миофибриллы (4), прослойки рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани (5). Ориентировочные основы действий - Выбрать участок с продольно расположенными волокнами. Цвет препарата от бледно-серого до сине- черного. Сарколемма (1) – тонкая соединительнотканная оболочка, покрывает мышечное волокно. Сарколемма окружает содержимое миона. Ядра (3) овальные, смещены к краям волокна. Миофибриллы (4) располагаются вдоль оси миона и воспринимаются в виде тонкой прерывистой поперечной исчерченности. Прослойки рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани (5) разделяют мышечные пучки. Задание 6. Изучить и зарисовать схему электронно-микроскопического строения миофибриллы поперечно-полосатого мышечного волокна. Вопросы для самоконтроля 1. При изучении микропрепарата хряща обнаружено расположение клеток в виде изогенных групп, отсутствие видимых волокон в межклеточном веществе и отсутствие надхрящницы. Какой это хрящ? Как осуществляется его трофика? 68 2. В межклеточном веществе гиалинового хряща имеются коллагеновые волокна, однако, под световым микроскопом их не видно. С чем это связано? 3. На электроннограмме поперечно-исчерченной скелетной мускулатуры в мышечных волокнах видна Н-полоска. На каком этапе действия находится мышца? 4. Травмирован наружный слой надхрящницы. Повлияет ли это на рост хряща взрослого человека? Резюме по теме Все хрящевые ткани состоят из клеток (хондробласты, хондроциты, хондрокласты) и межклеточного вещества. Межклеточное вещество образовано основным аморфным веществом и волокнами. Деление хрящевой ткани на три вида – гиалиновую, эластическую и волокнистую – основано на строении межклеточного вещества. В хрящевой ткани содержится 70 – 80 % воды, 10 – 15 % органических веществ, 4 – 7 % солей. До 70 % сухого вещества составляет коллаген. Хрящевая ткань не имеет сосудов, питание осуществляется из надхрящницы. Хрящевая ткань развивается из склеротомной мезенхимы. Выделяют 4 стадии развития: 1) образование хондрогенного островка (стволовые клетки дифференцируются в хондробласты); 2) первичная хрящевая ткань (синтез и секреция коллагена 1 и 3 типов); 3) дифференцировка хрящевой ткани (синтез гликозаминогликанов, сульфатированных фибриллярных белков хондроитинсульфатов); 4) возрастные изменения хряща (усиливается минерализация, хондроциты разрушаются). Рост хряща с периферии (аппозиционный рост) происходит за счет надхрящницы. Находящиеся внутри хряща хондроциты способны к делению, дифференцировке и синтезу межклеточного вещества. За счет этого происходит рост хряща изнутри (интерстициальный рост). Клетки хрящевой ткани: стволовые, полустволовые (прехондробласты), хондробласты, хондроциты. Все вместе они образуют дифферон хондроцитов. Хондробласты – уплощенные клетки, способные к пролиферации и синтезу межклеточного вещества (протеогликанов); имеют развитую ЭПС (гладкую и гранулярную), аппарат Гольджи; цитоплазма базофильна (РНК). Хондроциты – овальные, полигональные; располагаются в полостях (лакунах) поодиночке или изогенными группами. Различают три вида хондроцитов: 1) молодые – находятся в молодом хряще; развиты все органеллы; 2)хондроциты синтезируют гликозаминогликаны и протеогликаны; развиты ГЭС, аппарат Гольджи, митохондрии; 3) хондроциты вырабатывают коллагеновые белки, а синтез гликозаминогликанов и протеогликанов в них снижен. Гиалиновый хрящ – или стекловидный, прозрачный, голубовато-белый. Находится в местах соединения ребер с грудиной, в гортани, трахее, бронхах крупного калибра, на суставных поверхностях; из него образован скелет эмбриона. Гиалиновая хрящевая ткань различных органов имеет общее строение, но в то же время отличается органоспецифичностью. Это проявляется в расположении клеток и строении межклеточного вещества. Гиалиновая хрящевая ткань имеет двухслойную надхрящницу, под которой лежат молодые 69 хондроциты веретеновидной формы, длинная ось которых направлена вдоль поверхности хряща. В более глубоких слоях хрящевые клетки после деления образуют изогенные группы, окруженные оксифильным слоем и базофильной зоной межклеточного вещества (неравномерное распределение белков и гликозаминогликанов). В гиалиновом хряще любой локализации различают территориальные участки межклеточного вещества или матрикса (коллаген 2 типа). Коллагеновые волокна в нем, окружая изогенные группы, ориентированы в направлении вектора действия сил основных нагрузок. Пространство между коллагеновыми структурами заполнено протеогликанами. Гликопротеид хондронектин соединяет между собой хрящевые клетки, коллаген и гликозаминогликаны. Опорная функция хряща обеспечивается наличием гидрофильных протеогликанов с высоким уровнем гидратации (65 – 85 %). Одновременно с этим обеспечивается диффузия питательных веществ, солей, метаболитов и газов. Эластический хрящ – встречается в органах, подвергающихся изгибам (ушная раковина, хрящ гортани). Общий план строения похож на гиалиновый. Отличие в том, что в межклеточном веществе кроме гиалиновых волокон есть тонкие эластические волокна толщиной до 5 мкм, идущие в разных направлениях. Липидов, гликогена и хондроитинсульфатов в эластическом хряще меньше, чем в гиалиновом. Волокнистый хрящ – в межпозвоночных дисках, в полуподвижных сочленениях, в местах перехода сухожилий и связок в гиалиновый хрящ. Межклеточне вещество содержит параллельные коллагеновые пучки, постепенно разрыхляющиеся и переходящие в гиалиновый хрящ. По направлению от гиалинового хряща к сухожилию волокнистый хрящ становится похожим на сухожилие. Регенерация хрящевых тканей, имеющих надхрящницу, происходит за счет размножения и дифференцировки хондрогенных клеток и новообразования ими межклеточного вещества. Суставные хрящи не имеют надхрящницу, их регенерационные способности сводятся к выработке хондроцитами межклеточного вещества. Трансплантация хряща применяется довольно широко, т.к. из-за низкой проницаемости матрикса и отсутствия сосудов хрящ практически недоступен клеткам и факторам иммунной системы и является иммунологически инертным. Может трансплантироваться собственный хрящ (аутопластика) и донорский (аллопластика). Трансплантация хряща позволяет восстановить подвижность пораженных суставов и широко применяется в травматологии. Мышечные ткани. В основу классификации мышечной ткани положены два принципа: а) морфофункциональный: 1) поперечно-полосатые мышечные ткани; 2) гладкие мышечные ткани; б) гистогенетический: 1) мезенхимные; 2) эпидермальные (из кожной эктодермы и прехордальной пластинки); 3) нейральные (из нервной трубки); 4) целомические (из миоэпикардиальной пластинки и висцерального листка сомита); 5) 70 соматические (миотомные). Первые три из этих тканей относятся к гладким мышечным, четвертый и пятый – к поперечно-полосатым мышечным тканям. Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань возникает из миобластов миотома дорзальной мезодермы. В ходе дифференцировки возникают две клеточные линии. Миобласты одной линии располагаются в виде цепочки и сливаются друг с другом – образуются мышечные трубочки (миотубы); в них формируется сократительный аппарат (миофибриллы). Сначала миофибриллы располагаются по периферии, а ядра лежат в центре; затем объем миофибрилл увеличивается, они вытесняют ядра на периферию, под плазмолемму, а сами занимают центральную часть волокна - формируется миосимпласт. Клетки другой линии дифференцируются в миосателлиты. Они локализуются на поверхности миосимпласта и являются камбиальными для скелетной мышечной ткани; за счет них идет регенерация волокна. Структурно-функциональным элементом скелетной мышечной ткани является мышечное волокно. Оно состоит из миосимпласта и миосателлитов, покрытых общей базальной мембраной. Совокупность мышечного волокна и сателлита называется мионом. Длина волокна может достигать 12 см, толщина 50 – 100 мкм. Комплекс, включающий плазмолемму миосимпласта и базальную мембрану, называется сарколеммой. В отдельных участках сарколемма отдает внутрь саркоплазмы впячивания в виде трубочек, которые проходят перпендикулярно волокну через всю его толщу – Т-трубочки. К ним с обеих сторон подходят продольные цистерны саркоплазматического ретикулума – L- цистерны. Подойдя к Т-трубочам, L-цистерны сливаются и образуют поперечные терминальные цистерны – Т-цистерны. Вместе с Т-трубочками Т- цистерны образуют триаду – мембранную систему. Под сарколеммой находится саркоплазма. Ядра располагаются по периферии, под сарколеммой, здесь же находятся многочисленные митохондрии с большим количеством крист. Цитоскелет образован промежуточными фибриллами диаметром 10 нм, состоящими из белка десмина. Десминовый цитоскелет связан с Z-дисками миофибрилл вспомогательными белками (-актинин, винкулин). Кроме десминовых фибрилл, есть фибриллы диаметром 2,5 нм, образованные белком титином. В саркоплазме содержится белок миоглобин. Мышечные волокна делятся на 4 типа: а) медленные – красные, богатые миоглобином, содержат много митохондрий и способны к длительной непрерывной активности; б) быстрые – белые, бедные миоглобином, количество митохондрий меньше, сокращаются быстрее красных, но быстро устают и не способны к длительной работе; АТФ образуется путем гликолиза; в) быстрые – содержат много митохондрий, АТФ образуется в результате окислительного фосфорилирования; г) тонические – характерно наличие на каждом волокне большого числа окончаний, образованных одним аксоном. Аппарат Гольджи развит слабо. Основную часть мышечного волокна составляют миофибриллы. Их структурно-функциональной единицей является саркомер – участок между двумя Z-линиями. Саркомер состоит из: Z-линия – 1 / 2 I-диска - 1 / 2 А-диска - 1 / 2 Н-зоны – М-линия - 1 / 2 Н-зоны - 1 / 2 А-диска - 1 / 2 I-диска - Z-линия. Каждый 71 саркомер состоит из тонких актиновых (актин, тропонин, тропомиозин) и толстых миозиновых филаментов. Толстые филаменты, кроме миозина, содержат белки: титин – прикрепляет толстые нити к Z-линии; небулин – связывает толстые и тонкие филаменты; миомезин и белок С – связывают толстые филаменты в области М-линии. Толстые филаменты лежат только в диске А. Тонкие филаменты – в диске I, но частично заходят в диск А. Темная часть А-диска – актиновые и миозиновые филаменты. Н-полоска – светлая часть А-диска (содержит только миозиновые филаменты). М-линия – в центре Н-полоски, место соединения всех миозиновых филаментов друг с другом Механизм мышечных сокращений (теория скольжения нитей Х. Хаксли). Нервный импульс передается на постсинаптическую мембрану нервно-мышечного синапса (сарколемма). Возбуждение идет по Т-трубочкам внутрь мышечного волокна и передается на L-цистерны. Из них выходит Са 2+ ; он открывает на тонких филаментах активные центры для связывания головок миозина: ионы Са 2+ мигрируют к молекулам тропонина (который закрывает активные центры на актиновых филаментах) и связываются с ними. Актиновые центры «открываются». Головки миозина изгибаются в шарнирных областях и присоединяются к молекулам актина, совершая при этом гребковые движения. Затем они отсоединяются от активных участков и вновь присоединяются в новом месте. Это вызывает скольжение толстых филаментов вдоль тонких. Для возвращения головки миозина в исходное положение необходима энергия АТФ, которая распадается благодаря АТФ-азной активности миозина. При отсутствии нервных импульсов Са 2+ возвращается в саркоплазматический ретикулум, активные центры на актиновых филаментах закрываются тропонином. При мышечном сокращении Z-линии сближаются, уменьшаются или исчезают I-диск, М-полоски, появляются поперечные мостики из головок миозина. Гладкая мышечная ткань. Источник развития – спланхнотомная мезенхима (большая часть ГМК) и нейроэктодерма. Стволовые мезенхимные клетки и клетки-предшественники мигрируют к местам закладки органов. Дифференцируясь, они синтезируют компоненты базальной мембраны и окружаются тонкими эластическими и ретикулярными волокнами. Клетки объединяются в тканевой комплекс. Структурно-функциональным тканевым элементом является гладкий миоцит – клетка веретеновидной формы, длинной от 20 до 500 мкм; ядра палочковидной или эллипсовидной формы с плотным хроматином и 1-2 ядрышками. Большое количество митохондрий. Аппарат Гольджи и ГЭС развиты слабо. На периферии миоцитов находятся плотные тельца, состоящие из белка -актинина. К этим тельцам прикрепляются актиновые и промежуточные десминовые филаменты; формируется трехмерная, продольно направленная, сеть. Важный компонент саркоплазмы – сократительные белковые нити (миофиламенты), образующие миофибриллы. Эти нити расположены вдоль длинной оси миоцита; одним концом прикрепляются к плотным тельцам. Актиновые филаменты взаимодействуют с толстыми миозиновыми филаментами и образуют сократимые единицы. Механизм сокращения сходен с сокращением скелетных мышечных волокон. 72 Разновидности миоцитов: 1) сократительные; 2) секреторные; 3) миоциты-пейсмекеры; 4) камбиальные. Регенерация гладкой мышечной ткани происходит за счет камбиальных клеток, адвентициальных клеток, за счет миофибробластов. Основная и дополнительная литература Основная литература: 1) Учебник гистологии (под ред. Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юриной), М., «Медицина», 1989, 1999, 2001. 2) Лекции. 3) Атлас по гистологии и эмбриологии (И.В. Алмазов, Л.С. Сутулов), М., «Медицина», 1978. Дополнительная литература: 1) Руководство по гистологии (под ред. Р.К. Данилова), С.-Пб., СпецЛит, 2 т, 2001. 2) Гистология (введение в патологию) под ред. Э.Г. Улумбекова, М., ГЭОТАР, 1997. 3) Гистология (А. Хэм, Д.Кормак), М., «Мир». 4) Физиология обмена веществ и эндокринной системы (Дж. и Х. Теппермен, М., «Мир», 1989). ТСО и наглядные пособия 1.Внеаудиторные электрифицированные стенды: «Проверь свои знания», «Экзаменатор». 2.Микроскопы 3.Таблицы 4.Электронно-микроскопические фотографии. Домашнее задание - cм. методическую разработку лабораторного занятия для студентов: Семинар по теме «Ткани». МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО ЗАНЯТИЯ № 13 ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВГМУ, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии. |