Приготовление гистологического препарата.

Введение в цитологию. Методы исследования современной гистологии, основные методы приготовления и изучения гистологических препаратов, а также методы качественного и количественного исследования гистологических структур

Световой микроскоп имеет три системы оптическую, осветительную и механическую. Оптическая система включает объектив и окуляр.

Объектив - это система линз, вставляемая в тубус снизу и непосредственно направляемая на объект.

Обычные увеличения объектива: 8, 20, 40 (сухие объективы), 90 (иммерсионный объектив).

При просмотре препарата окуляр вставляется в тубус сверху. Применяются окуляры с увеличением х7, х10, х15 Осветительная система - источник света, зеркало, конденсор и диафрагма. Источник света может быть встроен в микроскоп, а может находиться и вне микроскопа. Зеркало собирает лучи от источника и направляет их на препарат снизу.

Конденсор состоит из линз, которые фокусируют лучи света на препарате.

Диафрагма вмонтирована в конденсор - это система не прозрачных пластинок с отверстием посередине. Она ограничивает световой поток, падающий на препарат.

При использовании объективов с большим увеличением отверстие диафрагмы следует уменьшить - для ослабления сферической аберрации. Механическая система - тубус, штатив, колонка и предметный столик.

С колонкой связаны макро- и микрометрический винты. Макровинт используется при работе на малом увеличении, а микровинт - на большом.

Предметный столик может перемещаться в горизонтальной плоскости.

Приготовление гистологического препарата.

1. По характеру взятого материала различают следующие виды гистологических препаратов:

а) срезы органов (толщиной 5-15 нм),

б) мазки (крови, костного мозга и т.д.),

в) плёнки (брюшины, мягкой мозговой оболочки), или тотальные препараты.

Чаще всего используются срезы.

2. Приготовление препарата обычно включает 4 следующих этапа:

а) взятие и фиксация материала,

б) обезвоживание и уплотнение материала,

в) приготовление срезов.

г) окрашивание препарата

1. Взятие и фиксация материала. Из соответствующего органа вырезают небольшие кусочки (0, 5x1x1 см) и погружают их в фиксатор (формалин, метанол и т.д.) - обычно на 24 ч. Фиксация производится для предупреждения процессов аутолиза (самопереваривания) тканей. Это достигается путём денатурации (коагуляции) белков. После фиксации образцы промывают проточной водой в течение нескольких часов.

2. Обезвоживание и уплотнение материала. Затем образцы уплотняют - чтобы в последующем их можно было резать на микротоме.

Часто в качестве уплотнителя используют парафин. Предварительно образцы обезвоживают.

Для этого их “проводят” по батарее спиртов -70 %, 80 %, 96 %, 100 % этанол по 24 часа в каждом спирте.

3. Заливка: помещают образцы в смесь ксилол-парафин и затем в жидкий парафин на 1-2 ч при 52-56 о С. Дают парафину, остывая, затвердеть; вырезают из него блок с заключённым образцом и закрепляют на деревянном кубике. Микротомный нож, направляемый под углом к поверхности парафинового блока, срезает с него тонкой слой органа (срез) заданной толщины.

Срезы помещают на поверхность тёплой воды для их расправления, а затем на предметное стекло.

3 Окрашивание препаратов и заключение в консервирующую среду. Перед окрашиванием образцы освобождают от парафина, проводя по батарее растворителей: ксилол, спирт 100 %, 96 %, 80 %, 70 %, 60 %, вода (по 2-5 мин).

Для окрашивания предметные стёкла со срезами помещают на короткое время в раствор красителя, промывают водой, обрабатывают раствором другого красителя и вновь промывают водой.

Наконец, на препарат наносят каплю канадского бальзама (в случае среза) или кедрового масла (на мазки крови) и накрывают покровным стеклом.

Таким образом, приготовление гистологического препарата - весьма долгая и трудоёмкая процедура.

Но при правильном её выполнении полученный препарат может храниться неопределённо долгое время.

 

Методы окрашивания гистологических препаратов

Все красители, используемые в гистологической технике, подразделяются на 4 типа: кислые, основные, нейтральные и индифферентные. Кислые красители – это кислоты и кислые соли (эозин и кислый фуксин) Окрашиваемые структуры называются оксифильными (имеющими сродство к кислым красителям).

Это белковые компоненты цитоплазмы и неклеточные структуры (коллагеновые волокна).

Основные красители. Основные соли (гематоксилин, азур2 и кармин). Красящиеся структуры - Это структуры, богатые нуклеиновыми или иными кислотами - ядра, рибосомы, аморфный компонент межклеточного вещества.

Нейтральные красители - Смесь двух красителей: основного (азур 2) и кислого (эозин). Структуры, воспринимающие кислые красители, окрасятся эозином; пример - специфические гранулы в эозинофильных лейкоцитах. Ядра всех клеток окрашиваются азуром 2.

Индифферентные красители - Судан III, судан IV. Суданом окрашиваются жировые капли (в которых он растворяется).

 

Общие методы окраски

1. Окраска гематоксилин – эозином - самый распространённый метод окраски. Сочетает основной и кислый красители. Поэтому позволяет выявить почти все клетки и многие неклеточные структуры. Ядра приобретают сине-фиолетовый цвет, цитоплазма – желтовато-розовый цвет.

2 Окраска железным гематоксилином (по методу Генденгайна). Препарат предварительно обрабатывают (протравляют) железноаммиачными квасцами, а потом обрабатывают гематоксилином.Структуры приобретают коричневато-серый цвет. Хорошо выявляются структуры ядра, границы клеток, мышечные волокна.

Выявление неклеточных структур соединительной ткани.

1. Окраска по методу ван Гизона. Краситель - смесь растворов пикриновой кислоты и кислого фуксина.

Коллагеновые волокна (содержащиеся в межклеточном веществе соединительной ткани) окрашиваются в ярко-красный цвет, а элементы других тканей (напр., мышечные волокна) - в жёлтый цвет.

2. Окраска по методу Маллори - краситель является трёхцветным - это смесь кислого фуксина, анилинового синего, оранжевого, а также двух кислот. Коллагеновые волокна соединительной ткани окрашиваются в тёмно-синий цвет; многие другие структуры (ядра, мышечные волокна, эритроциты) - в оранжевый или красный цвет.

3. Импрегнация серебром. Препарат обрабатывают аммиачным раствором серебра, а затем - восстановителями.

В итоге, выделяющееся серебро осаждается на определённых волокнах соединительной ткани. Ретикулярные (аргирофильные) волокна приобретают чёрный цвет, коллагеновые волокна - коричневый, ядра клеток - светло-коричневый.

4. Окраска орсеином. Эластические волокна соединительной ткани окрашиваются в тёмно-красный цвет а, остальные структуры - в слабо-розовый цвет.

5. Окраска гематоксилин-пикрофуксином. Эластические волокна окрашиваются пикриновой кислотой в жёлтый цвет, коллагеновые волокна - в красный цвет, ядра клеток - окрашиваются гематоксилином в тёмно-фиолетовый цвет.

6. Окраска по методу Шморля. Используется для окраски костей и дентина. Предварительно кусочки материала подвергают декальцинации, а затем выдерживают в растворе алюмокалиевых квасцов.

Стенки костных полостей и канальцев (выстланные сетью коллагеновых волокон) окрашиваются в тёмно-коричневый цвет, остальной фон - светло-коричневый.

4. Окраска клеток соединительной ткани и крови. Окраска азур2-эозином: базофильные элементы окрашиваются азуром2 в тёмно-синий, оксифильные - в светло-красный цвет.

Окраска мазков по методу Романовского. Краситель - тот же, что и в предыдущем случае (азур2-эозин).

Эритроциты приобретают бледно-красный цвет, цитоплазма лейкоцитов - голубой или синий цвет, цитоплазматические гранулы окрашиваются в зависимости от их природы.

Цитология

Цитология – наука о клетке. Она изучает строение и функции тканевых клеток. Клетка – это элементарная структурная единица организма, состоящая из ядра, цитоплазмы и ограниченная клеточной оболочкой.

В 1838 г Шванн и Шлейден сформулировали клеточную теорию.

Клеточная теория включает положения:

1. Клетка является наименьшей единицей живого.

2. Клетка разных организмов имеет похожее строение.

3. Размножение клеток происходит путем деления.

4. Клетки у многоклеточных организмов функционируют в тесной связи друг с другом: они образуют ткани и органы.

Основные компоненты клетки: а) цитоплазма; б) ядро.

В состав цитоплазмы входят:

1. Цитолемма, 2. Гиалоплазма, 3. Органеллы, 4. Включения.

Цитолемма

Состоит из 3-х основных компонентов:

- биологическая мембрана;

- надмембранный слой – гликокаликс

- подмембранный слой.

Химический состав плазмолеммы: белки (60%), липиды (40%), углеводы (5-10%). Основу плазмолеммы составляет двойной слой липидных молекул. Каждый слой образован молекулами фосфолипидов и частично холестерина. В каждой липидной молекуле различают: а) гидрофильную головку; б) гидрофобные хвосты. Они связываются друг с другом и образуют билипидный слой. Гидрофильные головки соприкасаются с внешней и внутренней средой.

Белки мембраны делятся на:

1. Интегральные

2. Полуинтегральные

3. Поверхностные

По функции белки подразделяются на:

4. Структурные

5. Транспортные

6. Белки-рецепторы

7. Белки-ферменты

Функции плазмолеммы:

1. Барьерная

2. Рецепторная

3. Антигенная

4. Транспортная

5. Образование межклеточных контактов.

Способы транспорта веществ через плазмолемму:

1. простая диффузия

2. активный транспорт

3. везикулярный транспорт (эндоцитоз, экзоцитоз)

Типы межклеточных контактов:

1. Простой контакт – клетки взаимодействуют за счет макромолекул гликокаликса.

2. Десмосомный контакт. Клетки связаны друг с другом с помощью белков десмоплакинов и десмоглеинов.

1. Плотный контакт. Клетки прилегают вплотную, сцепляясь с помощью специальных белков.

2. Нексус – клетки сближаются на расстоянии 2 нм и пронизаны каналами – коннексонами.

3. Синаптический контакт. В синапсе различают пресинаптическую мембрану, синаптическую щель и постсинаптическую мембрану. Сигнал передается химическим веществом – медиатором.

Гликокаликс представляет собой соединения гликопротеидов и гликолипидов.

Функции гликокаликса:

- рецепторная

- межклеточные контакты

- пристеночное пищеварение.

Гиалоплазма

Гиалоплазма – внутренняя бесструктурная часть цитоплазмы, представляет собой коллоид, но может переходить в гель и золь. Состоит из воды и различных биополимеров, основную часть составляют белки.

Органеллы

Органеллы – постоянные структуры цитоплазмы клетки, имеющие специфическое строение и выполняющие определенные функции.

Классификация органелл:

1. Общие органеллы, присущие всем клеткам;

2. Специальные – имеются в определенных клетках.

Общие органеллы делятся на: мембранные и немембранные.

Специальные органеллы подразделяются на: цитоплазматические и органеллы клеточной поверхности.

К мембранным органеллам относятся: митохондрии, эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы, пероксисомы.

К немембранным органеллам относятся: рибосомы, клеточный центр, микротрубочки, микрофибриллы, микрофиламенты.

Митохондрии

Форма митохондрий может быть овальной, округлой, вытянутой. Стенка митохондрий образована двумя мембранами. Внутренняя мембрана внутри образует складки – крипты. Внутри митохондрий находятся митохондриальные ДНК и рибосомы.

Функция митохондрий – образование энергии.

Лизосомы

Лизосомы представляют собой тельца, ограниченные мембраной и содержащие набор гидролитических белков – ферментов.

Функции лизосом – обеспечивают внутриклеточное пищеварение.

Классификация лизосом:

1. Первичные

2. Вторичные – слияние лизосомы и фагосомы

3. Третичные лизосомы или остаточные тельца – это накопление внутри лизосом непереваренных веществ в основном липидной природы.

Пероксисомы

Пероксисомы – микротельца цитоплазмы, сходные по строению с лизосомами, однако отличаются тем, что в их матриксе содержатся кристаллоподобные структуры, а среди белков-ферментов содержится каталаза, разрушающая перекись водорода.

 

Ядро. Клеточный цикл

В организме человека содержатся только ядерные клетки. Безъядерные структуры (эритроциты, тромбоциты, роговые чешуйки) являются вторичными образованиями. Форма ядра может быть разной (округлая, овальная, бобовидная).

Структурные компоненты ядра:

1. Ядерная оболочка (кариолемма)

2. Кариоплазма

3. Хроматин

4. Ядрышко

 

Кариолемма

Кариолемма состоит из двух билипидных мембран - внешней и внутренней, разделённых перпендикулярным пространством. В кариолемме есть поры. В области пор внешняя и внутренняя мембраны переходят друг в друга. Поры закрыты комплексом поры, комплекс состоит из гранулярного и фибриллярного компонента.

Гранулярный компонент – белковые гранулы, располагающиеся по краю поры в три ряда. От гранул отходят фибриллы и направляются к центральной грануле. Число пор может меняться.

Функция ядра:

1. хранение генетической информации.

2. восстановление молекул ДНК после их повреждения.

3. Удвоение ДНК в синтетическом периоде интерфазы.

4. реализация генетической информации

Кариоплазма

Кариоплазма состоит из воды, белков, аминокислот. Белки кариоплазмы в основном являются ферментами. Кариоплазма участвует в обмене веществ в ядре.

Хроматин

Хроматин состоит из хроматиновых фибрилл. Они располагаются рыхло и компактно. Различают два вида хроматина:

1. эухроматин - деконденсированный хроматин.

2. гетерохроматин - конденсированный.

Перед делением клетки в ядре происходит спирализация хроматиновых фибрилл и превращение хроматина в хромосомы. После деления в образовавшихся клетках хромосомы снова превращаются в хроматин.

Хроматин состоит из:

а) дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) 30-40%.

б) белков около 60-70%,

в) рибонуклеиновой кислоты (РНК) 1%.

Ядрышко

Ядрышко – сферическое образование, состоящее из фибриллярного и гранулярного компонента. Фибриллярный компонент расположен в центре ядрышка. Это нити рибонуклеопротеида.

Гранулярный компонент - локализуется в периферической части ядрышка. Это скопление субъединиц рибосом. В одном ядре может содержаться от 1 до 4-х ядрышек.

Функция ядрышек:

1. синтез белка.

2. Синтез рибонуклеиновой кислоты

3. Образование субъединиц рибосом.

Клеточный цикл.

Клеточный цикл это время существования клетки от деления до следующего деления. Различают три группы клеток:

а) часто делящиеся клетки

б) редко делящиеся клетки

в) неделящиеся клетки.

Клеточный цикл у часто делящихся клеток называют митотическим циклом. Выделяют два основных периода митотического цикла.

1. митоз-период деления.

2. интерфаза - промежуток между двумя делениями.

Типы репродукции клеток.

1. Митоз- деление соматических клеток.

2. Мейоз-деление половых клеток.

Митоз делится на 4 фазы:

а) профаза.

б) метафаза.

в) анафаза.

г) телофаза.

Профаза. Происходит конденсация хроматина и образование хромосом, исчезновение ядрышка. В цитоплазме отмечается удвоение центриолей, формирование веретена деления.

Метафаза. Хромосомы под действием нитей веретена деления концентрируются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку или материнскую звезду.

Анафаза. Характеризуется полным расхождением хроматид и образованием двух равноценных диплоидных наборов хромосом и расхождение их к полюсам.

Телофаза. Характеризуется деконденсацией хромосом формированием ядерной оболочки, цитотомием двуядерной клетки на две дочерние, появления ядрышка в ядрах.

Интерфаза.

Интерфаза делится на 3 периода:

1. G 1 или пресинтетический

2. S или синтетический.

3. G 2 – или постсинтетический.

В пре синтетический период происходит:

1. Увеличение числа рибосом, видов рибонуклеиновой кислоты.

2. Усиление синтеза белков.

3. Синтез ферментов.

Для синтетического периода характерно удвоение дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК).

Постсинтетический период характеризуется усиленным синтезом информационной рибонуклеиновой кислоты, синтезом всех белков, особенно тубулинов для дальнейшего формирования веретена деления.

Редко делящиеся клетки после выхода из митоза вступают в G 0 период, в течение которого они длительно выполняют свои функции, не вступая в S период.

При определённых обстоятельствах они вступают в S период, синтезируют ДНК, а затем митотически делятся. Их жизненный цикл подразделяется на митоз, G 0-период, S-период, G 2-период.

Жизненный цикл неделящихся клеток состоит из следующих периодов: митоза, роста, периода функционирования, старения, смерти.

Третий способ репродукции - эндорепродукция. При этом увеличения числа клеток не происходит, но увеличивается количество ДНК, число органелл, а, следовательно, увеличивается функциональная способность. Характерна эндорепродукция для печеночных клеток, а также для клеток поджелудочной железы.

Эмбриология

Эмбриология — это наука, изучающая закономерности развития зародыша. Медицинская эмбриология изучает закономерности развития зародыша человека, структурные, метаболические и функциональные особенности плацентарного барьера. Эмбриология изучает следующие периоды:

- эмбриональный (с момента оплодотворения и до рождения);

- ранний постнатальный.

Эмбриогенез тесно связан с прогенезом, который делится на:

- гаметогенез;

- овогенез.

Прогенез. Зрелые половые клетки, в отличие от соматических содержат гаплоидный набор хромосом. В мужских половых клетках у млекопитающих содержатся половые хромосомы либо X, либо Y, в женских половых клетках только хромосома Х.

Прогенез включает в себя сперматогенез и овогенез.

Сперматогенез — это развитие и формирование мужских половых клеток. Средняя продолжительность сперматогенеза от 68 до 75 суток.

Стадии сперматогенеза: размножение, роста, созревание-деление, формирование.

Начальной фазой сперматогенеза является размножение сперматогоний путем митоза, большая часть клеток продолжает делиться, а меньшая часть вступает в стадию роста. В этот период клетки растут, накапливают питательные вещества, и потом превращаются в сперматоциты 1-го порядка. Следующая фаза созревание-деление, характеризуется двумя редукционными делениями, без интерфазы. В результате 1-го деления 1 сперматоцит 1-го порядка дает начало 2-м сперматоцитам 2-го порядка, а 2-ое деление-созревание приводит к появлению 4 сперматид. Фаза формирования происходит в присутствии тестостерона, происходит преобразование сперматид в сперматозоиды.

Сперматозоиды — это мелкие, подвижные клетки, размером 30—60 мкм. В сперматозоиде различают головку и хвост. Главный компонент головки - ядро с гаплоидным набором хромосом. Ядерная оболочка сперматозоидов полностью лишена ядерных пор. В передней части ядра находится акросома, это производное комплекса Гольджи. Она содержит ферменты – гиалуронидазу, протеазу, гликозидазу, липазу. Цитоплазма тонким слоем покрывает ядро.

Хвостовой отдел сперматозоида состоит из шейки, промежуточной, основной и концевой частей.

В шейке располагаются центриоли — проксимальная и дистальная, от которой начинается аксонема. Промежуточная часть - здесь вокруг аксонемы расположены 9 фибрилл, а также митохондриальная оболочка и плазмалемма. Именно митохондрии обеспечивают энергией двигательную активность сперматозоидов. Основная часть хвоста - здесь вокруг аксонемы 9 фибрилл и волокнистая оболочка и плазмалемма. Конечная часть содержит единичные сократительные филаменты.

Овогенез — это процесс образования и развития женских половых клеток. Он включает в себя 3 фазы:

1. размножения;

2. роста;

3. созревания.

Фаза размножения начинается в эмбриональном периоде и продолжается в течение 1-го года жизни девочки. К моменту рождения у девочки имеется около 2-х млн. клеток. К периоду полового созревания остается около 40 тыс. половых клеток и в последующем 1 раз в 28—32 дня происходит созревание и выход одной яйцеклетки в маточную трубу — овуляция. Овуляция прекращается при наступлении беременности или менопаузы. Сущностью фазы размножения является митотическое деление овогоний.

Фаза роста, в конце 1-го года жизни девочки размножение овогоний останавливается, и клетки яичника вступают в фазу малого роста, превращаясь в овоциты 1-го порядка. Наступает первый блок роста, который снимается с наступлением полового созревания, то есть появлением женских половых гормонов. Далее овоциты 1-го порядка вступают в фазу большого роста.

Фаза созревания, как и во время сперматогенеза, включает в себя два деления, причем второе следует за первым без интерфазы, что приводит к уменьшению (редукции) числа хромосом вдвое, и набор их становится гаплоидным. При первом делении созревания овоцит 1-го порядка делится, в результате чего образуются овоцит 2-го порядка и небольшое редукционное тельце. Овоцит 2-го порядка получает почти всю массу накопленного желтка и поэтому остается столь же крупным по объему, как и овоцит 1-го порядка. Редукционное же тельце представляет собой мелкую клетку с небольшим количеством цитоплазмы. При втором делении созревания в результате деления овоцита 2-го порядка образуются одна яйцеклетка и второе редукционное тельце. Первое редукционное тельце иногда тоже делится на две одинаковые мелкие клетки. В результате этих преобразований овоцита 1-го порядка образуются одна яйцеклетка и три редукционных тельца.

Яйцеклетки — это крупные клетки в организме человека, их размер составляет около 130—160 мкм. В цитоплазме яйцеклетки содержатся все органеллы и включения, основной из них — желток (лецитин). Желток — это включение, которое используется в яйцеклетке в качестве питательного вещества, кроме того под оволеммой содержатся кортикальные гранулы, которые являются производными комплекса Гольджи и образуют оболочку оплодотворения. В ядре яйцеклетки имеется гаплоидный набор хромосом, 22 являются соматическими и одна (Х) половая. Снаружи яйцеклетка покрыта 3-я оболочками: оволемма, блестящая оболочка, и оболочка, образуемая фолликулярными клетками — " лучистый венец". Блестящая оболочка это гликозоаминогликаны и протеогликаны.

Классификация яйцеклеток:

I. По количеству желтка в цитоплазме:

- алецитальные-безжелтковые;

- олиголецитальные-маложелтковые;

- полилецитальные-многожелтковые.

II. По характеру расположения желтка в цитоплазме:

- изолецитальные - с равномерным распределением желтка;

- центролецитальные - желток располагается в центре яйцеклетки;

- телолецитальные - желточные зерна скапливаются у одного полюса яйцеклетки.

Яйцеклетка человека относится к олиголецитальной и изолецитальной.

В эмбриональном периоде развития человека различают 3 этапа:

- начальный (1 неделя);

- зародышевый (2—8 недели);

- плодный период (с 9 недели).

Эмбриональный период включает в себя следующие фазы:

- оплодотворение (процесс заканчивается образованием зиготы);

- дробление (процесс заканчивается образованием морулы);

- гаструляция (процесс заканчивается образованием 3-х зародышевых листков и осевого зачатка органов);

- гистогенез и органогенез, системогенез или образование систем органов.

Оплодотворение

Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской гамет, в результате образуется зигота. При оплодотворении ядра сливаются, и возникает первая диплоидная клетка нового организма — зигота.

Оплодотворение проходит 3 стадии:

I стадия — дистантное взаимодействие, включает в себя 3 механизма: - хемотаксис — направленное движение сперматозидов;

- реотаксис — движение сперматозоидов в половых путях против тока жидкости;

- капацитация — усиление двигательной активности сперматозоидов, под воздействием факторов женского организма (рН, слизь и другие).

II стадия — контактное взаимодействие, за 1, 5—2 ч сперматозоиды приближаются к яйцеклетке, и начинают ее вращать, со скоростью 4 оборота в минуту. Одновременно из акросомы сперматозоидов выделяются сперматозилины, которые разрыхляют оболочки яйцеклетки. Оболочка яйцеклетки истончается и происходит оплодотворение, оволемма выпячивается и головка сперматозоида проникает в цитоплазму яйцеклетки, занося с собой центриоли, но оставляя снаружи хвостик.

III стадия — проникновение, самый активный сперматозоид приникает головкой в яйцеклетку. В цитоплазме яйцеклетки образуется оболочка оплодотворения, которая препятствует полиспермии.

Дробление — это последовательно протекающий митоз, без роста образовавшихся клеток. При дроблении происходит относительно быстрое увеличение количества клеток (бластомеры).

Различают дробление:

- полное, неполное;

- равномерное, неравномерное;

- синхронное, асинхронное.

У человека дробление полное, асинхронное, неравномерное. В результате первого деления образуются 2 бластомера, темный и светлый. Светлые делятся быстро и обволакивают зиготу снаружи — трофобласт, а темные находятся внутри и делятся медленно — эмбриобласт. Дробление зиготы у человека прекращается на стадии 107 бластомеров.

Имплантация состоит из 2-х этапов:

- адгезия - прилипание;

- инвазия - погружение.

Лекция № 5

Гаструляция

На 4-е сутки после оплодотворения, в полость матки выпадает морула. Морула — группа клеток, возникших в ходе нескольких делений дробления и заключенных внутри прозрачной оболочки. Около 2-х суток морула находится в полости матки в неприкрепленном состоянии, при этом клетки трофобласта поглощают из окружающей среды питательные вещества и воду, жидкость накапливается в моруле и она превращается в бластоцисту. Бластоциста возникает с появлением бластоцеля (заполненной жидкостью полости), объем бластоцеля увеличивается и зародыш приобретает форму пузырька. Прозрачная оболочка истончается и исчезает.

Адгезия осуществляется с помощью ферментов трофобласта, эти ферменты разрушают слизистую оболочку матки в области прилипания, образуя имплантационную ямку, в которую погружается бластоциста — инвазия, которая происходит на 6—7 сутки после оплодотворения.

Одновременно в зародыше начинается гаструляция. Образование 3-х зародышевых листков.

У млекопитающих в гаструляции различают следующие процессы:

- инвагинацию — вдавление;

- эпиболию — обрастание;

- эмиграцию — выселение, перемещение;

- деламинацию — расщепление.

На 6—7 сутки протекает I фаза гаструляции. У человека гаструляция осуществляется 2-я процессами: деламинацией и иммиграцией. Эмбриобласт расслаивается на эпибласт — слой цилиндрических клеток, ограничивающий вместе с трофобластом полость амниона, и гипобласт — слой кубических клеток, обращенных к бластоцелю. Эпибласт и гипобласт вместе образуют двухслойный зародышевый диск или щиток. Из зародышевого щитка в полость бластоцисты выселяются клетки. Часть из этих клеток оттесняется к цитотрофобласту, при этом образуется хорион. В дальнейшем на месте двухслойного зародышевого диска путем его инвагинации, миграции и пролиферации клеток развиваются первичные зародышевые листки: эктодерма, мезодерма и энтодерма.

Между 1 и 2 фазой гаструляции идет процесс образования провизорных органов.

Внутриматочный характер развития эмбриона требует быстрого установления связи между ним и материю. Поэтому появляются и быстро дифференцируются ткани, предназначенные для выполнения этих функций. Эти органы носят название провизорных органов, к ним относятся: хорион, амнион, желточный меток и аллантоис. Они образуют оболочки зародыша, связывают его с организмом матери и выполняют некоторые специальные функции. Первым из провизорных органов образуется хорион.

Слизистая оболочка матки к моменту имплантации отечна и утолщена, слизистые железы достигают максимальной секреторной активности. При погружении бластоцисты в слизистую оболочку матки, ферменты трофобласта разрушают сосуды и железы. При этом образуется кровяная кашица, которая окружает бластоцисту. Кровяная кашица содержит все необходимые питательные вещества, таким образом, трофобласт обеспечивает зародыш гистиотрофным типом питания. При погружении в имплантационную ямку питание клеток трофобласта максимально улучшается, что приводит их к митотическому делению. В результате этого образуется новая структура — симпластотрофобласт, при этом образуются многочисленные выросты — первичные ворсины.

Трофобласт дифференцируется на:

- цитотрофобласт, который состоит из интенсивно размножающихся клеток.

- симпластотрофобласт — образуется путем слияния клеток цитотрофобласта

Строение хориона:

- внезародышевая мезенхима;

- цитотрофобласт;

- симпластотрофобласт.

Впоследствии из хориона будет формироваться плодная часть плаценты. Другая часть отростчатых клеток расслаивает бластоцель, разделяя ее на сектора, в результате такого расслоения к гипобласту прилежит пузырек заполненный жидкостью и то же самое к эпибласту. Из краев гипобласта выселяются клетки внезародышевой энтодермы и подрастают к ранее образовавшейся мезенхимальной закладки - желточного мешка. Из краев эпибласта выселяются клетки внезародышевой эктодермы, образуется амнион.

Амнион — образующий складки объемистый мешок, заполненный амниотической жидкостью. На брюшной стороне амнион прикреплен к телу зародыша. Сформированный амниотический мешок наполняется жидкостью, защищающей зародыш при сотрясении, позволяющей плоду совершать движения и предотвращающий слипание плода с окружающими тканями.

Амнион состоит из:

- эпибласта — будущая эктодерма;

- внезародышевая мезенхима;

- внезародышевая эктодерма.

Желточный мешок — вынесенная за пределы зародыша часть первичной кишки. Стенка желточного мешка состоит из двух слоев. Внутренний слой образован внезародышевой энтодермой, а наружный — внезародышевой мезодермой. Складки амниона сдавливают желточный мешок, образуя узкую перемычку, соединяющую его с полостью первичной кишки — желточный стебелек. Эта структура удлиняется и вступает в контакт ножкой тела, содержащей аллантоис. Желточный мешок обычно полностью зарастает к концу 3-го месяца развития плода.

Задняя стенка желточного мешка к 14—16-му дню развития формирует небольшой вырост — аллантоис, образованный внезародышевыми энтодермой и мезодермой. Дистальная часть аллантоиса по мере роста быстро расширяется и превращается в мешок, соединенный с кишкой при помощи ножки. У человека аллантоис рудиментарно участвует в формировании сосудистой сети плаценты. Его проксимальный отдел имеет отношение к образованию мочевого пузыря, что следует учитывать при аномалиях развития этого органа.

Функции провизорных органов:

- хорион выполняет защитную, трофическую, эндокринную, экскреторную функции;

- желточный мешок участвует в образовании первичных кровеносных сосудов и первичных половых клеток;

- амнион — выработка околоплодных вод, защита плода от механических повреждений, поддержание определенной концентрации солей в околоплодных водах;

- по аллантоису прорастают первичные кровеносные сосуды из зародыша к хориону, формируя плацентарный круг кровообращения.

II фаза гаструляции начинается на 14—15-е сутки и продолжается до 17-х суток эмбриогенеза. В эпибласте вследствие размножения и перемещения клеток образуется первичная полоска и узелок. Клетки эпибласта расположенные кпереди от первичного узелка, мигрируют через первичную ямку под эпибласт, где образуется тяж из клеток — хорда. Хорда находится между эпибластом и гипобластом. Затем на протяжении первичной полоски образуется вдавление — первичная бороздка. Клетки первичной полоски мигрируют через первичную бороздку и укладываются между эпибластом и гипобластом в виде мезодермальных крыльев, так образуется 1-й зародышевый листок — энтодерма.

 

Лекция № 6

Образование осевых зачатков органов

С 17 по 21 сутки происходит дифференцировка зародышевых листков — пресомитный период. Самой первой дифференцируется эктодерма, ее центральная часть от головного до каудального конца зародыша продавливается и образуется нервная трубка. Этот процесс называется нейруляция — процесс закладки нервной системы и осевых структур.

Стадии нейруляции:

- индукция нервной пластинки;

- приподнимание краев нервной пластинки и образование нервного желобка;

- появление нервных валиков;

- формирование нервного гребня и начало выселения из него клеток;

- слияние нервных валиков и образование нервной трубки;

- смыкание эктодермы над нервной трубкой.

Скопление клеток между эктодермой и нервной трубкой называется ганглиозной пластинкой. С 21 по 35-й день дифференцируется мезодерма — сомитный период. Наступление сомитного периода знаменуется образованием туловищной складки, которая отделяет зародыш от внезародышевых органов и способствует замыканию кишечной трубки. Вначале мезодерма дифференцируется на 3 части:

- дорсальную;

- промежуточную;

- латеральную — дорсальная и вентральная.

Клетки зародышевой мезодермы выселяются из эпибласта, формируется пресомитная мезодерма, из которой возникают сомиты (44 пары) — симметричные парные структуры по бокам от хорды и нервной трубки. В результате пролиферации клеток, их миграции и последующей агрегации из сомитов формируется дорсальная мезодерма. Образование сомитов происходит от головного к хвостовому концу зародыша. Новая пара сомитов образуется кзади от последней уже сформированной пары через определенный промежуток времени. Этот интервал составляет в среднем 6, 5 ч. В каждом сомите различают склеротом, дерматом и миотом, их клетки имеют свои пути миграции и служат источником для различных структур.

Под влиянием хорды и нервной трубки клетки вентромедиальной области сомитов интенсивно размножаются и выселяются из сомитов, окружая хорду и вентральную часть нервной трубки — склеротом. Выселившиеся клетки дифференцируются в хрящевые и образуют позвонки, ребра, лопатки.

В оставшейся дорсолатеральной части сомита выделяют миотом (внутренний слой клеток, образующий впоследствии скелетную мускулатуру) и дерматом (наружный слой — зачаток соединительнотканной части кожи).

В каудальном отделе зародыша дорсальная мезодерма не сегментируется и называется нефрогенной тканью. Промежуточная мезодерма сегментируется с образованием сегментарных ножек — нефротомов, зачаток мочевыделительной и половой систем.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: