СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Модуль 1. КЛИНИЧЕСКАЯ ЦИТОЛОГИЯ КАК МЕТОД МОРФОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
Модуль 2. ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ЦИТОЛОГИИ
Модуль 3. ПОНЯТИЕ О ТКАНЯХ. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ ТКАНЕЙ
Модуль 4. ОБЩЕПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЦИТОЛОГИИ
Модуль 5. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ ЦИТОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ
Модуль 6. КРИТЕРИИ ЦИТОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
Модуль 7. ЦИТОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ НЕКОТОРЫХ ОРГАНОВ
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
ОТВЕТЫ К ТЕСТОВЫМ ЗАДАНИЯМ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Цитология - наука о строении и функционировании клеток и их производных. Она изучает отдельные клеточные структуры, их участие в общеклеточных физиологических процессах, пути регуляции этих процессов, воспроизведение клеток и их компонентов, механизмы приспособления клеток к условиям среды, реакции на действие различных факторов, патологические изменения клеток.
Клиническое цитологическое исследование - оценка характеристик морфологической структуры клеточных элементов в цитологическом препарате (мазке) с целью выявления доброкачественной или злокачественной опухоли и неопухолевых поражений. Оно основано на микроскопическом анализе особенностей строения клеток, клеточного состава органов, тканей, жидкостей организма человека в норме и при патологических процессах. Отличие цитологического исследования от гистологического заключается в том, что изучаются не срезы тканей, а клетки; диагноз основывается на особенностях изменения ядра, цитоплазмы, ядерно-цитоплазматического соотношения, наличия структур и комплексов из клеток.
ПРИМЕНЕНИЕ ЦИТОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
Цитологическая диагностика необходима для: - скрининга (при профилактическом осмотре); - установления (уточнения) диагноза при заболевании; - установления (уточнения) диагноза во время операции;
- контроля в ходе лечения и после лечения;
- динамического наблюдения (с целью раннего выявления рецидивов).
В практической исследовательской работе привлекает простота, быстрота, легкая повторяемость этого метода.
В РФ клиническая цитология - раздел клинической лабораторной диагностики, поскольку традиционно исследование клеточного состава биоматериала (кровь, костный мозг, экссудаты, отделяемое различных органов) входит в комплекс клинических лабораторных анализов. Однако методологически цитологическое исследование ближе к гистологическому, при этом существенно отличаясь от всех других лабораторных методов.
Если ранее клиническая цитология была преимущественно эксфоли-ативной, то есть направленной на исследование биологических жидкостей (экссудаты, промывные воды), выделений (мокрота, моча), мазков из шейки матки, с поверхности опухоли, то в настоящее время более востребована пункционная цитология (пункция патологических очагов тонкой иглой под контролем ультразвукового/рентгенологического исследования, а также компьютерной томографии). Значительную долю исследований в современной клинической цитологии составляют исследования мазков с кусочков, полученных при трепанобиопсии, мазков-отпечатков с операционного и биопсийного материала, мазков щеточкой и соскобов при эндоскопических исследованиях.
Одна из основных задач цитологического анализа - подтвердить наличие или отсутствие злокачественного новообразования. В процессе дифференциальной диагностики определяют характер патологического процесса, устанавливают воспалительные, реактивные, пролифератив-ные или предраковые поражения, выявляют доброкачественные опухоли. Роль морфологических исследований при диагностике опухолей неуклонно возрастает, так как детальная морфологическая характеристика новообразования позволяет обоснованно выбрать метод лечения (хирургическое, лучевое, химиотерапевтическое и их комбинации), поскольку опухоли различного строения, происхождения и степени атипии клеток по-разному реагируют на лечение. Цитологический анализ позволяет оценить характер и степень выраженности пролиферации эпителия, диагностировать предраковые состояния (дис-плазии) и на этой основе формировать группы «повышенного риска». Цитологическое исследование позволяет осуществлять наблюдение непосредственно за характером клеточных изменений эпителия у лиц группы «повышенного риска», что фактически невозможно с помощью других морфологических методов.
Развитие эндоскопической техники, ультразвуковых методов в немалой степени способствовало широкому внедрению цитологического анализа для ранней диагностики новообразований практически всех тканей организма, в том числе и внутренних органов, ранее недоступных внеоперационному морфологическому анализу (например, для диагностики рака желудка, легкого, мочевого пузыря и других органов при отсутствии клинических, рентгенологических и эндоскопических проявлений еще до появления обнаруживаемых этими методами признаков). Это позволяет опираться в работе на принятые международные морфологические классификации, а также разрабатывать соответствующие отечественные цитологические классификации.
В настоящее время эффективные массовые профилактические осмотры населения, как показывают наш опыт и опыт многих стран, невозможны без проведения цитологического метода, получившего полное признание и широкое распространение. Ранняя и своевременная диагностика опухолей организационно складывается из двух этапов:
- массовое обследование населения (скрининг всей популяции или только групп повышенного риска) для выявления опухолей или признаков, не позволяющих исключить опухоль; - уточняющая диагностика в отобранных во время скрининга сравнительно небольших группах.
На первом этапе к цитологическому исследованию как к скрининг-тесту предъявляют особые требования, прежде всего метод должен обладать высокой чувствительностью (то есть позволять обнаружить с высокой частотой опухолевые клетки у больных со злокачественными новообразованиями и давать низкий процент ложноотрицательных результатов) при однократном исследовании материала. Так, цитологическое исследование мазков из шейки матки - высокоэффективный скрининг-тест по раку этой локализации, поскольку позволяет приблизительно в 10 раз чаще выявлять опухоли по сравнению с визуальным обследованием; при этом значительно увеличивается относительная частота диагностики рака на ранних и доклинических стадиях процесса.
Для уточняющей диагностики в отобранных во время скрининга сравнительно небольших группах важна высокая специфичность методов цитологического анализа (то есть отсутствие ложноположительных диагнозов).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое цитология и клиническое цитологическое исследование?
2. Для чего используют клиническое цитологическое исследование?
3. Назовите основные методы получения материала для цитологического исследования.
4. Какие требования предъявляют к цитологическому исследованию при профилактических осмотрах и для уточняющей диагностики?
Цитология - наука о клетке. Без преувеличения можно утверждать, что успехи в изучении многих важных задач биологии и медицины во многом зависят от уровня развития цитологии. Такие практически важные проблемы, как злокачественный рост, лучевые повреждения и многие другие, не могут разрабатываться без углубленного цитологического анализа.
Клетка - элементарная структурная и функциональная единица всех живых организмов. Клетка обладает способностью приспосабливаться к условиям среды, видоизменяться и реагировать на различные факторы раздражения. Клетки существуют как самостоятельные клетки-организмы (бактерии, простейшие) или входят в состав тканей многоклеточных организмов.
КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ. КЛЕТКИ В ОРГАНИЗМЕ
ЧЕЛОВЕКА
В 1839 г. М. Шлейден и Т. Шванн независимо друг от друга сформулировали клеточную теорию, постулирующую, что клетки представляют собой элементарные единицы, из которых построены все растения и все животные. Эта теория получила развитие в трудах Рудольфа Вирхова (1885), который представил значение патологии клетки в патогенезе заболеваний, развив теорию «клеточного государства».
Основное положение клеточной теории - «Оmnis cellula e cellula» (каждая клетка из клетки). Из этого следует:
- клетка является наименьшей единицей живого, все живые организмы состоят из одной или более клеток, представляющих собой основные единицы для поглощения, превращения, депонирования и использования вещества и энергии, в которых хранится, перерабатывается и реализуется биологическая информация;
- клетки разных организмов сходны по своему строению;
- клетка может возникнуть только из другой клетки (размножение клеток происходит путем деления исходной клетки);
- многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток и их производных, объединенные в целостные системы тканей и органов, подчиненные и связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции.
В связи с развитием и достижениями молекулярной биологии и генетики значительно изменились представления об организме человека и животных. Изучение организма на молекулярно-генетическом уровне идет постоянно, результаты этих исследований внедряются в медицинскую практику. В цитологической диагностике также эффективно применяют иммуноцитохимические, цитогенетические методы, проточную цитометрию.
Итак, организм человека состоит из клеток, окруженных межклеточным веществом, жидкостями, веществами, которые они производят (слизь, коллоид, секреты желез и прочие). Клетки объединяются в ткани, из различных тканей формируются органы и системы (костная, мышечная и др.).
Эпителиальные клетки, соединяясь одна с другой, образуют кожный покров или стенки различных органов тела. Нервные клетки (вытянутые с удлиненными окончаниями до 1 м) представляют собой «электрические провода» для передачи нервных импульсов. Благодаря клеткам человек двигается, питается, дышит, впитывает различную информацию и обменивается ею с другими организмами, выводит ненужные продукты обмена веществ, решает многие задачи, которые возникают в сознании человека и независимо от его сознания. Клетки крови служат «живыми транспортными средствами, защитниками и чистильщиками», циркулирующими в кровотоке, токе лимфы, других жидкостях, полостях.
Размеры клеток колеблются от 0,01 (нейроны) до 0,2 мм (яйцеклетки - самые крупные клетки человеческого организма). Клетки составляют около 2/3 массы тела человека, остальной вес приходится на аморфное и волокнистое межклеточное вещество и жидкости. Если клетки человеческого организма (а их около 220 млрд, высотой около 0,07 мм) расположить в один ряд, они вытянутся на 15 000 км!
В человеческом организме более 200 типов клеток; каждый из них приспособлен к выполнению определенных, присущих ему функций, в связи с чем клетки разных видов существенно различаются по форме, структурным и функциональным особенностям. Форма их может быть
шарообразная, овальная, яйцевидная, цилиндрическая, ветвящаяся и извилистая, в виде подковы, звезды, шестигранника (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Клетки разного размера и формы: а, б - округлые; в - в виде звезды с отростками (1 - микроглия, 2 - миелиновая оболочка, 3 - олигодендроцит, 4 - синапс, 5 - аксон, 6 - астроцит, 7 - дендрит, 8 - нейрон); г - полигональная с множеством ядер; д - клетки треугольной формы; е - бокаловидная клетка
В среднем около 80% объема клетки составляет вода, 15% - белки, 3% - липиды, 1% - углеводы, 1% - нуклеиновые кислоты и минералы. Продолжительность жизни клеток различна (нейронов и мышечных тканей - 100 сут и более, клеток печени - 480 сут, эритроцитов - 120 сут, клеток эпителия кишечника - 5 сут). Интересный факт - скорость замещения клеток кишечника приблизительно 1 млн в минуту, каждые 4 дня появляется «новый» орган, за год человек «изнашивает» 90 кишечников!
Для выживания клеток человека необходимо высокоспецифическое микроокружение: относительно узкие пределы колебания концентрации минералов, воды, питательных веществ и других составляющих,
для чего в организме постоянно и незаметно работают энергетические и биохимические механизмы, позволяющие поддерживать на сравнительно постоянном уровне содержание различных веществ в окружении клеток.
Вместе с тем клетки всех типов характеризуются сходством общей организации и строения важнейших компонентов.
СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ
Клетка живых организмов имеет довольно сложную организацию, каждый ее компонент выполняет определенную функцию. Каждая клетка состоит из ядра и цитоплазмы, отделенных друг от друга и окружающей среды оболочками - мембранами (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Строение клетки: 1, 2 - апикальная поверхность клетки; 3 - аппарат Гольджи; 4 - мембрана ядра; 5 - ядрышко; 6 - шероховатая (гранулярная) эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум); 7 - гладкая (агранулярная) эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум); 8, 9 - цитоскелет (филаменты); 10 - лизосома; 11 - гиалоплазма (цитозоль); 12 - секреторная гранула; 13 - клеточный центр; 14 - цитоскелет (филаменты); 15 - митохондрии; 16 - цитоскелет (микротрубочки); 17 - латеральная поверхность клетки
ЦИТОПЛАЗМА
Цитоплазма - сложная коллоидная система, в которой осуществляются процессы обмена веществ и поддерживается постоянство внутренней среды (гомеостаз). Она способна изменять свое физико-химическое состояние, причем разные ее участки могут находиться либо в жидком, либо в плотном состоянии со всеми переходами между ними. Цитоплазма состоит из цитозоля, органелл (мини-органов), сложной сети филаментов и трубочек (цитоскелет), включений. Цитоплазма отделена от внешней среды клеточной мембраной (плаз-молеммой).
МЕМБРАНА
Мембрана (клеточная оболочка, плазмолемма) образует поверхность клетки; это хорошо укрепленная «стена», через которую осуществляется обмен веществ с окружающей средой и соседними клетками. Благодаря избирательной проницаемости она поддерживает постоянство внутренней среды; с помощью рецепторов защищает клетку и сигнализирует «управляющим органам» (головному мозгу, эндокринной системе) о происходящих неполадках. Итак, мембрана выполняет следующие функции:
- защитная, барьерная;
- транспорт веществ в цитоплазму и из нее;
- взаимодействие с сигнальными молекулами;
- распознавание данной клеткой других клеток и межклеточного вещества;
- движение клеток. Клеточная мембрана состоит из двойного липидного слоя, с которым связаны молекулы белков. Наружная поверхность мембраны покрыта слоем гликокаликса, образованным углеводными ветвящимися цепочками, соединенными с липидами и белками. Одни белки мембраны служат рецепторами, другие - ферментами, третьи - переносчиками различных веществ, обеспечивая пути для транспорта и регулируя движение потоков различных материалов в клетку и из нее (рис. 2.3). Часть мембранных белков (интегральные белки) проходит через всю толщу мембраны, другие белки (периферические, или внешние) лежат во внутреннем или наружном слое мембраны. В плазматической мембране есть многочисленные отверстия - поры, через которые внутрь клетки могут проникать ионы и молекулы.
Рис. 2.3. Строение клеточной мембраны: схема
Поступление ионов и молекул в клетку - активный процесс, требующий затрат энергии. Транспорт веществ носит избирательный характер, клеточная мембрана проницаема для одних веществ и непроницаема для других. Химические соединения и твердые частицы могут также проникать в клетку путем пино- и фагоцитоза: мембрана клеток образует выпячивания, края выпячиваний смыкаются, захватывая межклеточную жидкость (пиноцитоз) или твердые частицы (фагоцитоз).
Связи между соседними клетками осуществляются посредством многочисленных складок и выростов. На свободных поверхностях некоторых клеток формируются специфические структуры, например щеточная кайма (в клетках кишечника), которая способствует активному всасыванию различных веществ, реснички (в клетках бронхиального дерева, маточных труб), подталкивающие и передвигающие таким образом различные вещества и отдельные клетки.
ЦИТОЗОЛЬ (ГИАЛОПЛАЗМА)
Основное вещество цитоплазмы (матрикс, внутренняя среда) называют цитозолем (гиалоплазмой). Гиалоплазма имеет вид однородного стекловидного вещества, содержащего воду, белки, липиды, нуклеиновые кислоты, продукты их обмена, ферменты (биокатализаторы), неорганические вещества.
Органеллы (мини-органы) - субклеточные единицы, ограниченные мембранами; постоянные компоненты цитоплазмы, необходимые для обеспечения жизнедеятельности клетки. Детально их можно рассмотреть только при электронной микроскопии. В современной
литературе к органеллам относят ядро, клеточный центр, митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи, эндоплазматическую сеть (ЭПС), лизо-сомы, пероксисомы.
ЯДРО
Ядро - важнейший компонент клетки, содержащий ее генетический аппарат, регулирующий жизнедеятельность и репродукцию клеток. Функции ядра:
- хранение генетической информации - в молекулах дезоксири-
бонуклеиновой кислоты (ДНК), находящихся в хромосомах; - реализация генетической информации (контроль разнообразных
процессов в клетке); - воспроизведение и передача генетической информации (при делении клетки). Обычно в клетке имеется только одно ядро, но встречаются двух-и многоядерные клетки, которые образуются вследствие деления клеток, не сопровождающегося делением цитоплазмы, или слияния нескольких одноядерных клеток (симпласты). Располагается ядро ближе к центру клетки или на одном из полюсов (эксцентрически). Ядро в большинстве клеток округлое, иногда эллипсовидное, оно может быть оттеснено к периферии и иметь форму линзы (секретирующие клетки, где цитоплазма заполнена секретом); в некоторых клетках оно неправильной многолопастной формы (моноциты, нейтрофильные лейкоциты).
Размеры ядра зависят от типа клеток. В клетках млекопитающих размер большинства ядер равен 4-6 мкм. Соотношения объемов ядра и цитоплазмы - относительно постоянная величина для каждого типа клеток.
В ядре выделяют двойную ядерную мембрану, хроматин, хро-моцентры (кариосомы), ядерный сок (кариоплазму, нуклеоплазму) и ядрышки.
ЯДЕРНАЯ МЕМБРАНА
Ядерная мембрана (оболочка, кариолемма) на светооптическом уровне не всегда хорошо просматривается; под электронным микроскопом видно, что она состоит из двух мембран (наружной и внутренней). Наружная составляет единое целое с мембранами шероховатой ЭПС, на ее поверхности имеются рибосомы. Ядерная оболочка в клетках животных содержит множество пор, через которые в ядро
из цитоплазмы поступают синтезированные белки, в обратном направлении переносятся молекулы рибонуклеиновой кислоты (РНК).
В ядре клетки располагается генетический аппарат, регулирующий ее функции. Информация о том, как клетка должна функционировать, сосредоточена в генах, гены в свою очередь располагаются в «винтовой лестнице» - цепочке ДНК, упакованной особым образом (рис. 2.4).
Рис. 2.4. Молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (сверху), скрученные в хромосому (снизу)
Молекулы нуклеиновых кислот - ДНК и РНК - самые крупные из природных полимеров. Они состоят из неветвящихся длинных
цепей. Цепь представляет собой повторяющиеся единицы остатков сахаров (в ДНК - 2-дезокси-D-рибоза, в РНК - D-рибоза) и фосфорной кислоты, от которых в виде ступенек винтовой лестницы выступают азотистые основания. Азотистых оснований в молекуле нуклеиновой кислоты всего четыре (в ДНК аденин, тимин, цитозин, гуанин, в РНК вместо тимина - урацил), причем они соединяются в цепи таким образом, что аденин одной цепи всегда соединяется с тимином (в ДНК) или урацилом (в РНК) другой, а цитозин одной - с гуанином другой. Таким образом, цепи удерживаются относительно друг друга благодаря связям между комплементарными азотистыми основаниями аденин-тимин и гуанин-цитозин, то есть цепи не идентичны, а комплементарны друг другу. В свою очередь спирали ДНК закручены в крошечные «комочки», расположенные в ядре определенным образом. Если всю ДНК одной клетки человека вытянуть в линию, она составит около 1,74 м; если расправить нити ДНК, содержащиеся почти в каждой клетке и представляющие собой «микрофильмы», обладающие генетической информацией о каждом индивидууме, и соединить их концы, то получится расстояние от Земли до Солнца (150 млн км). Эти «комочки» имеют участки, которые способны «работать», то есть с них может считывать-ся информация о последовательности расположения аминокислот в будущих белках. Для каждой из приблизительно 20 аминокислот, из которых должны строиться белки, существуют трехбуквенные кодовые «слова» (триплеты) из четырех азотистых оснований (аде-нин-тимин, цитозин-гуанин). В нити ДНК в каждой клетке есть другие участки, в которых ДНК «скомкана», «скручена», и информация с этих участков считываться не может (см. ниже о хроматине).
Участки ДНК, несущие определенную информацию о том, какой белок необходимо строить, называются генами, каждый из которых имеет данные об определенном белке и таким образом о конкретном признаке (от строения тех или иных клеток до внешних признаков тела - цвет кожи, глаз, волос, форма носа, тембр голоса и пр.). За редким исключением каждая клетка организма человека содержит абсолютно одинаковый набор генов (около 30 000). Большое разнообразие клеток связано с тем, что в различных их типах имеется различная комбинация экспрессируемых (проявляющих свои свойства) генов.
Хроматин (от греч. chroma - цвет) - особым образом расположенная нить из комплекса ДНК и белка, пребывающих в таком состоянии в периоде между делениями клетки. Различают два вида хроматина - эухроматин и гетерохроматин. Эухроматин
соответствует сегментам хромосом, которые открыты для считывания. Эти сегменты не окрашиваются и не видны в световой микроскоп. Гетерохроматин соответствует плотно скрученным сегментам хромосом (недоступным для считывания), интенсивно окрашивается основными красителями. Хроматин, точнее содержащаяся в нем ДНК, окрашивается также весьма характерным образом при использовании реакции Фельгена.
ХРОМОСОМЫ
Хроматин в результате конденсации и сжатия во время клеточного деления превращается в хромосомы. Каждая хромосома содержит тысячи генов. Число, размер и форма хромосом характерны для каждого вида. Изучение хромосом позволило установить, что во всех соматических клетках любого организма число хромосом одинаково, а половые клетки всегда содержат вдвое меньше хромосом, чем соматические клетки данного вида.
В каждой соматической клетке человека 46 хромосом (в половой - 23), представляющих собой несколько удлиненных молекул ДНК. Вдоль каждой хромосомы располагаются гены, ответственные за наследственность, передачу генных признаков от родителей к детям.
Хромосомы состоят из двух частей, соединенных в центре (центросома). Хромосомы содержат разнообразные белки, связанные с определенными последовательностями ДНК (гистоны - белки небольшого размера, прочно связанные с ДНК, негистоновые белки - разные типы регуляторных белков, а также ферменты, участвующие в биосинтезе).
ХРОМОЦЕНТРЫ
Хромоцентры (кариосомы) - частицы вещества, аналогичные хроматину, расположенные между его нитями, гетерохроматиновые участки хромосомы, под микроскопом при окрашивании ядерными красителями имеют вид глыбок. Число хромоцентров изменяется в зависимости от количества хромосом в ядре, а также от стадии клеточного цикла. Набор хромоцентров отражает количество неактивных в синтезе РНК участков хромосом и соответственно особенности функционирования ядер разных типов клеток.
Первичная структура РНК - порядок чередования нуклеотидов. Различают транспортную РНК (тРНК), матричную РНК (мРНК)
и рибосомальную РНК (рРНК). Все типы РНК имеют одну полипептидную цепь. Отдельные участки цепей РНК образуют спирализо-ванные петли - «шпильки» между комплементарными азотистыми основаниями аденин-урацил, гуанин-цитозин.
ЯДЕРНЫЙ СОК
Ядерный сок - жидкий компонент ядра, в котором располагаются хроматин и ядрышко.
ЯДРЫШКО
Ядрышко - составная часть ядра клетки, представляющая собой оптически плотное, сильно преломляющее свет тельце; зона синтеза и накопления рибосомальных РНК, которые затем транспортируются в цитоплазму. Ядрышко не имеет мембраны, оно окружено слоем конденсированного хроматина (гетерохроматина). Тип ядрышка зависит от типа клетки и ее метаболического состояния: более крупные и плотные ядрышки характерны для клеток, отличающихся высокой активностью, а именно для интенсивно делящихся эмбриональных клеток и для клеток, осуществляющих синтез белка. В клетках реактивно измененных тканей значительно увеличивается количество и размер ядрышек.
Форма, размеры ядра, характер распределения хроматина в нем имеют большое значение при определении на основании микроскопического исследования (цитологического и гистологического) принадлежности клетки к тому или иному виду или к той или иной стадии развития, при диагностике различных реактивных состояний. Структура хроматина - очень важный показатель нормального или патологического состояния клетки. Особенно сильно меняется характер ядра при предопухолевых состояниях и злокачественных новообразованиях.
КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР
Клеточный центр играет важную роль в клеточном делении. Он образован двумя центриолями (хромофильными тельцами), расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях, каждая центриоль состоит из девяти триплетов микротрубочек, расположенных в строгом геометрическом порядке. От центриолей начинается образование веретена деления, благодаря которому хромосомы в четком порядке расходятся по полюсам делящейся клетки.
МИТОХОНДРИИ
Митохондрии - клеточная энергетическая система (энергетическая станция).
ФУНКЦИИ
В митохондриях происходят одновременно дыхание и фосфори-лирование, окисление и накопление энергии. Энергия, содержащаяся в питательных веществах, захватывается и хранится с помощью формирования молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Это «энергетическая валюта» для работы клетки, которая нужна для поддержания энергии для движения, секреции, синтеза сложных структур. Из-за этого митохондрии принимают участие в самой разнообразной функциональной деятельности: секреции, накоплении жира, гликогена, синтезе стероидов, в тех изменениях, которые вызваны влиянием пищи (в печени), в резорбции (в почках) или в общем обмене веществ.
СТРУКТУРА
Митохондрии имеют эллиптическую, сферическую, палочковидную форму, размеры их составляют 0,2-2,0 мкм. Они обладают оболочкой, состоящей из двух плотных мембран: наружной и внутренней. От внутренней мембраны оболочки отходят внутренние складки - кристы (гребни), которые образуют внутри митохондрии более или менее плотные перегородки, чаще поперечные или косые (рис. 2.5). Именно на внутренней мембране из-за окисления органических молекул происходит синтез АТФ. Митохондрии - самовоспроизводящиеся структуры с собственным геномом (митохондриальная ДНК кольцевидной формы состоит из 37 генов).
Рис. 2.5. Строение митохондрии: 1 - наружная митохондриальная мембрана; 2 - внутренняя митохондриальная мембрана; 3 - митохондриальный матрикс; 4 - митохондриальные гранулы; 5 - кристы, 6 - митохондриальная ДНК; 7 - митохондриальные рибосомы
ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ
Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматический ретику-лум, - обширная система трубочек (микроканальцев), уплощенных мешочков, образованных мембранами, пузырьков и полостей (цистерн) крайне разнообразных с морфологической точки зрения, но строго правильной структуры.
ЭПС представляет собой единую структуру, всегда присутствующую в цитоплазме клетки. Деятельность ЭПС сводится в основном к двум функциям:
- синтез углеводов, липидов и белков;
- передвижение и циркуляция последних в клетке.
Роль ЭПС может существенно меняться в зависимости от физиологических условий, это весьма динамичная система и ее элементы очень разнообразны в различных клетках. Толщина мембран ЭПС колеблется от 4 до 7,5 нм, размер полостей - от 70 (канальцы) до 50 нм (цистерны). В зависимости от присутствия рибосом ЭПС может быть шероховатой (гранулярной, грубой) или гладкой (агранулярной).
Шероховатая ЭПС имеет зернистый вид в связи с тем, что на ее внешней поверхности располагаются рибосомы; это место синтеза белков для органелл, компонентов клеточной мембраны, секретов клетки (в частности, гормонов). Гладкая ЭПС лишена рибосом, в основном она вовлечена в метаболизм липидов, дезинтоксикацию лекарственных средств, дезактивацию стероидных гормонов. В мышечных клетках гладкая ЭПС (называемая саркоплазматическим ретикулумом) содержит большое количество кальция.
Шероховатые участки ЭПС имеют большую или меньшую протяженность; они чередуются с гладкими участками (рис. 2.6).
РИБОСОМЫ
Рибосомы - плотные сферические образования (15-30 нм) без мембраны, состоящие из большой и малой субъединиц, обеспечивающих синтез белка путем соединения аминокислот в полипептидные цепочки. Синтез белка рибосомой начинается со связывания ее с информационной РНК (иРНК), далее рибосома передвигается вдоль цепи иРНК не плавно, а прерывисто, триплет за триплетом.
Часть рибосом прикреплена к мембране ядра, но есть также свободные рибосомы и системы рибосом, связанные с ЭПС, которые во время синтеза белка объединяются в полисомы, или полирибосомы (рис. 2.7).
Рис. 2.6. Эндоплазматическая сеть (1): шероховатые участки, покрытые частицами рибосом, чередуются с гладкими; аппарат Гольджи (2), осуществляющий накопление и конденсацию вырабатываемых эндоплазматической сетью продуктов
Рис. 2.7. Рибосомы, состоящие из большой и малой субъединиц, в процессе синтеза белка и эндоплазматическая сеть с рибосомами на поверхности
КОМПЛЕКС (АППАРАТ) ГОЛЬДЖИ
Комплекс (аппарат) Гольджи описан как околоядерная сетка, или система гладких мембран, 5-10 плоских дисков, которые располагаются друг на друге как блины, формируют уплощенные мешки,
пластины, заполненные жидкостью. В них различают основной элемент - цистерну - и несколько диктиосом, или скоплений цистерн. Диктиосомы разъединяются и распределяются равномерно во время деления клетки. Комплекс Гольджи занимается «переработкой» различных веществ для того, чтобы их было удобно упаковать, сортирует их, «раскладывает по пакетам» для распределения в другие органеллы или выведения из клетки. Именно поэтому вокруг комплекса Гольджи всегда расположено множество разного рода маленьких пузырьков, окруженных мембраной, несколько крупных вакуолей, образующих зону расширения. Вероятно, это пузырьки, которые переносят материал между комплексом Гольджи и другими участками клетки (например, пузырьки с белками от шероховатой ЭПС) или между комплексом Гольджи и клеточной мембраной.
Комплекс Гольджи связан с основными обменными функциями:
- накопление и конденсация вырабатываемых эндоплазматиче-ским ретикулумом продуктов секреции;
- транспорт белков;
- обеспечение новообразованных гранул мембраной;
- синтез полисахаридов и гликопротеинов. В комплексе Гольджи накапливаются различные параплазматиче-ские образования - гранулы секрета, липидов, акросомы спермиев, гемицеллюлоза клеточной стенки (рис. 2.8).
Рис. 2.8. Комплекс Гольджи - система из гладких плоских дисков и пузырьки, окруженные мембраной
ПУЗЫРЬКИ ЭНДО- И ЭКЗОЦИТОЗА
Пузырьки эндо- и экзоцитоза - пузырьки, окруженные мембраной, перемещающиеся от мембраны и к мембране клетки, это важные переносчики белков в клетку и из нее.
Экзоцитоз (секреция) - вырост и слияние мембраны пузырька с мембраной клетки, что позволяет пузырьку (его содержимому) секре-тироваться наружу клетки.
Эндоцитоз (пиноцитоз, фагоцитоз) - обратный процесс: мембрана втягивается и заглатывает неклеточный материал. Образовавшийся пузырек, окруженный мембраной и содержащий определенный материал, встраивается в клетку.
ЛИЗОСОМЫ
Лизосомы - пузырьки, содержащие несколько гидролитических ферментов, от действия которых сама клетка защищена ограничивающей лизосомы мембраной. Внутренняя часть мембраны (микус) выстлана толстым слоем полисахаридов, которые препятствуют тому, чтобы эти ферменты разрушили собственный клеточный материал. Ферменты позволяют им переваривать различные натуральные частицы, поврежденные органеллы, бактерии, попавшие в клетку путем эндоцитоза (рис. 2.9).
Рис. 2.9. Комплекс Гольджи. Пиноцитоз (фагоцитоз) - описание в тексте
Лизосомы сливаются с мембраной, окружающей захваченный материал, и гидролитические ферменты активно воздействуют на субстрат, подлежащий перевариванию. В зависимости
от функционального состояния различают первичные лизосомы, вторичные лизосомы и остаточные тельца.
Первичные лизосомы представляют собой гранулы, состоящие из однослойной мембраны и содержащие кислые гидролазы. Вторичные лизосомы образуются при слиянии первичных с пиноцитозны-ми пузырьками и фагосомами (пищеварительными вакуолями) или с разрушенными отмирающими структурами. Остаточные лизосомы (телолизосомы) - остатки пищеварительных или аутофагирующих вакуолей после завершения в них процессов пищеварения или ауто-лиза.
ПЕРОКСИСОМЫ
Пероксисомы - одиночные органеллы, которые наряду с митохондриями выступают основными потребителями кислорода; временные компоненты цитоплазмы, появляющиеся в процессе жизнедеятельности клетки (вакуоли, гранулы и др.). Различают трофические (с белками, липидами, гликогеном, пигментами), секреторные (у клеток различных желез) пероксисомы, а также включения, связанные со специфическими функциями некоторых клеток (лейкоцитов, меланоцитов, тучных клеток и др.). В зависимости от их физического состояния различают плотные включения (гранулы) и включения с жидким содержимым (вакуоли). Гранулы и вакуоли видны при световой микроскопии, и их присутствие позволяет идентифицировать некоторые клетки (меланоциты, клетки, секретирующие слизь, макрофаги с гемосидерином и др.).
В этих органеллах содержится около 50 ферментов (много оксидаз, которые производят перекись водорода, а также ферментов, участвующих в синтезе плазмалогенов, в расщеплении жирных кислот, детокси-кации алкоголя в гепатоцитах и т.д.).
ЦИТОСКЕЛЕТ
Цитоскелет - опорный аппарат клетки, связанный с цитоплаз-матической мембраной и ядерной оболочкой, образующий сложные переплетения в цитоплазме, определяющий форму клетки и обеспечивающий движение внутриклеточных структур и перемещение всей клетки.
Цитоскелет состоит из микротрубочек (2 нм в диаметре), актино-вых филаментов (7 нм), промежуточных филаментов (10 нм).
ДЕЛЕНИЕ КЛЕТКИ
МИТОЗ И МЕЙОЗ МИТОЗ
Митоз - один из важнейших процессов, происходящих в клетке, необходимый для репродукции, начинающийся с синтеза необходимой для него ДНК с последующим делением ядра (кариокинез) и цитоплазмы (цитокинез). Карио- и цитокинез тесно связаны между собой. В делении ядра участвуют два вида структур. К первой группе относятся структуры, связанные с цитоплазмой, образующие ахроматиновый аппарат митоза (его элементы окрашиваются слабее). Вторая группа структур связана с основным элементом ядра - хроматином.
Во время митоза ядро перестраивается, замещается конденсированными хромосомами (митотическое ядро), но всегда возвращается к исходному состоянию после деления. В митозе выделяют четыре фазы:
- профазу (ядро округляется, оболочка его разрушается, кариоплазма и цитоплазма сливаются, хромосомы отделяются друг от друга из нити хроматина);
- метафазу (хромосомы перемещаются к экватору, образуются хроматиды);
- анафазу (происходит разделение хроматид и расположение их по разным полюсам клетки);
- телофазу - разделение тела клетки на две клетки (рис. 2.10, 2.11).
Рис. 2.10. Фазы митоза (схема): 1 - интерфаза G0, G1-период; 2 - интерфаза S, G2-период; 3 - профаза; 4 - метафаза; 5 - анафаза; 6 - телофаза; 7 - центросома; 8 - метафазная (экваториальная) пластинка
Рис. 2.11. Разделение тела клетки: а - митоз (удвоение хромосом и распределение их в дочерние клетки); б - мейоз (деление половой клетки, в процессе которого образуется клетка с половинным, или гаплоидным, набором хромосом)
Одна из особенностей деления животных клеток - образование структуры, называемой звездой. Она формируется из микротрубочек (центриолей), расходящихся в виде лучей от центрального участка клеточного центра - центросомы. По мере того как парные центриоли расходятся, между ними протягиваются микротрубчатые веретена и в конечном счете образуется двухполюсное веретено со звездой на каждом полюсе. Митоз - лишь часть цикла размножения клеток. Во время интерфазы (периодом между концом телофазы и началом следующей профазы) осуществляется вся подготовка к митозу и цитокинезу. Для того чтобы размеры клетки оставались постоянными, в период между двумя делениями как ядро, так и цитоплазма должны расти. Для их роста необходим синтез входящих в состав клетки веществ, которые должны быть распределены между дочерними клетками. Во время интерфазы происходит точная репликация ядерной ДНК и связанная с этим редупликация хромосом, в процессе которой вместо одной хро-матиды возникают две хроматиды.
Синтез ДНК происходит не на всем протяжении интерфазы, а занимает лишь определенный интервал, называемый S-периодом. Промежуток времени между окончанием телофазы и началом синтеза ДНК называют G1-периодом, а промежуток между завершением синтеза ДНК и наступлением профазы - G2-периодом (рис. 2.12).
Рис. 2.12. Клеточный цикл и репликация (схема): фазы G0-M (описание в тексте): 1 - подготовка клетки к следующему делению, 2 - апоптоз, 3 - дифференцировка клетки и выполнение специфических функций
Продолжительность всего клеточного цикла и составляющих его периодов G1, S, G2 и М (митоз) различна для клеток разного типа. Продолжительность клеточного цикла и составляющих его периодов можно определить с помощью радиоавтографии с использованием тимидина.
МЕЙОЗ
Постоянство числа хромосом у каждого вида сохраняется из поколения в поколение. Следовательно, у видов с половым размножением половые клетки (гаметы) должны содержать вдвое меньше хромосом, чем зигота (клетка, образующаяся при слиянии гамет) и соматические клетки тела (поскольку последние образуются в результате митотиче-ского деления). Уменьшение (редукция) числа хромосом происходит путем деления особого типа, называемого мейозом и состоящего в том, что ядро и цитоплазма делятся дважды, но хромосомы при этом реплицируют только один раз.
Как яйцеклетка, так и сперматозоид человека содержат 23 хромосомы, а образовавшаяся в результате оплодотворения зигота имеет 46 хромосом. Кроме того, не все эти 46 хромосом отличаются друг от друга; из них можно составить 23 пары, причем члены каждой пары одинаковы по форме, размерам и генетическому содержанию. Хромосомы, составляющие каждую такую пару, называют гомологичными друг другу и негомологичными по отношению ко всем остальным хромосомам. В зиготе в каждую пару гомологов входит одна хромосома, полученная от сперматозоида, и одна от яйцеклетки.
Биосинтез дезоксирибонуклеиновой кислоты (репликация)
Во время репликации каждая из двух цепей ДНК служит матрицей для образования новой цепи. Молекула ДНК человека имеет очень большие размеры, репликация такой большой молекулы (скорость 50 нуклеотидов в минуту) шла бы в течение приблизительно 800 ч. Именно поэтому начало синтеза ДНК происходит в нескольких точках хромосомы, которые называются точками инициации репликации. По завершении репликации образуются две молекулы двухспиральной ДНК, каждая из которых содержит одну материнскую и одну вновь синтезированную нить. В результате митоза они поступают в дочерние клетки. Таким образом, репликация обеспечивает воспроизведение генотипа в новых поколениях.
Биосинтез рибонуклеиновой кислоты (транскрипция)
Синтез РНК на ДНК-матрице называют транскрипцией. Образованные первичные транскрипты мРНК (матричная), тРНК (транспортная) и рРНК (рибосомальная) комплементарны матричной цепи ДНК.
Трансляция как механизм перевода генотипической информации в фенотипические признаки
Синтез белка отличается от других матричных синтезов тем, что между матрицей и продуктом нет комплементарного соответствия. Поскольку матрица построена из четырех нуклеотидов, а продукт - полипептидная цепь из 20 аминокислот, существует определенный закон шифрования аминокислот в нуклеотидной последовательности матрицы, то есть биологический код.
Биологический код - способ записи информации об аминокислотной последовательности белков с помощью последовательности нуклеотидов в ДНК или РНК. Он характеризуется триплетностью, специфичностью, наличием терминирующих кодонов, вырожденностью, коллинеарностью.
- Триплетность. Три нуклеотидных остатка (триплет) кодируют одну аминокислоту. Терминирующие триплеты (УАА, УАК, УГА) не кодируют аминокислоты и являются сигналом для прекращения синтеза белка. - Специфичность. Каждый триплет кодирует только одну аминокислоту.
- Вырожденность. Одну аминокислоту могут кодировать несколько (от двух до шести) триплетов.
- Универсальность. У всех видов организмов биологический код одинаков.
- Коллинеарность. Последовательность кодонов в зрелой мРНК соответствует последовательности аминокислот в синтезированном белке.
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ
Для выделения ДНК из тканей из гомогената удаляют фрагменты клеточных органелл и мембран с помощью центрифугирования. В процессе выделения ДНК из тканей она фрагментируется, получающиеся молекулы ДНК значительно меньше исходных, но все равно очень
большие. Такие молекулы неудобны для исследований, их необходимо фрагментировать бактериальными рестриктазами.
ПOЛИМЕРAЗHAЯ ЦЕПHAЯ РЕАКЦИЯ
Для проведения некоторых исследований необходимо большое количество хорошо очищенной высокомолекулярной ДНК. Метод полимеразной цепной реакции дает возможность избирательно синтезировать in vitro небольшие участки ДНК и получить за 3-4 ч несколько млн копий исследуемого фрагмента. Объектами для выделения ДНК могут быть кровь, биоптат, слюна, моча, околоплодные воды и т.д.
ГИБРИДИЗАЦИЯ
Для изучения видовой специфичности нуклеиновых кислот применяют метод гибридизации. Он основан на способности ДНК к денатурации при нагревании (80-90 °С) и реактивации при последующем охлаждении. Методом гибридизации можно установить сходство и различия первичной структуры нуклеиновых кислот.
Секвенирование биополимеров - определение первичной аминокислотной (для белков) или нуклеотидной последовательности (для ДНК и РНК длиной 100-500 нуклеотидных пар); в результате получается линейное символьное описание. Уже определена последовательность нескольких сотен генов про- и эукариот. Зная нуклеотидную последовательность гена и генетический код, легко определить аминокислотную последовательность кодируемого им белка. Ожидается, что секвенирование генома предоставит человечеству преимущества в понимании здоровья людей и позволит перейти к индивидуальному лечению.
ПЛOИДHOСTЬ
При спектрофотометрическом анализе содержания красителя в расчете на одно ядро было показано, что количество ДНК, приходящееся на ядро, постоянно для каждого вида. Если в процессе жизненного цикла особи наблюдается чередование гаплоидного и диплоидного числа хромосом, то это должно сопровождаться соответствующим чередованием количества ДНК на ядро. Если принять за С количество ДНК в гаплоидном сперматозоиде или яйцеклетке, то содержание ДНК в диплоидной клетке (в зиготе или любой другой клетке, возникающей
от нее путем митоза) будет равно 2С. При подготовке клетки к митозу количество ее ДНК во время S-периода должно увеличиваться до 4С, а затем при расхождении хромосом в анафазе в каждом будущем ядре составляет 2С. Митоз способствует сохранению диплоидности клеток.
Все образующие пары гомологичные хромосомы сходны одна с другой за исключением той пары, которая определяет пол. У женщины две X-хромосомы (XX), ее половые хромосомы сходны и гомологичны; у мужчин в клетках хромосомы XY, которые хотя и различаются по величине и форме, но все же также гомологичны.
Диплоидный набор хромосом (2С) характерен для всех клеток человека в норме. Как говорилось ранее, существует метод, позволяющий окрашивать избирательно хроматин в ядре (метод Фельгена). С помощью анализа изображения или спектрофотометрии ядер, окрашенных по Фельгену, и сравнения интенсивности окрашивания их с ядрами заведомо диплоидной клетки (лимфоцита) можно определить содержание хроматина в ядрах исследуемого материала (в том числе в опухоли).
Термин «плоидность» означает предполагаемое число хромосом в ядрах клетки на основании определения содержания хроматина в ядре, окрашенном по Фельгену. Если содержание хроматина оказывается кратным 2С, оно называется эуплоидным. Если оно в несколько раз превышает 2С, то называется полиплоидным. Синтез ДНК может протекать независимо от митоза, но тогда клетка становится полиплоидной. Полиплоидия возможна при злокачественном росте, когда клеточная пролиферация выходит из-под генетического контроля. Возможность полиплоидии заложена в интерфазе. Полиплоидия в норме может наблюдаться при регенераторных процессах, но обычно содержание ДНК остается кратным 2С и не превышает тетраплоидно-го («тетра» - «четыре»). Значительная полиплоидия и гетерогенность клеточного состава по плоидности отмечаются при злокачественных опухолях. Если содержание хроматина некратно 2С, оно называется анэуплоидным. Этот показатель имеет важное диагностическое и прогностическое значение. Отсутствие в опухоли анэуплоидных клеток или их небольшое число чаще говорит о ее доброкачественном характере, но может наблюдаться и при злокачественных новообразованиях. Наличие в опухолевой ткани большого числа клеток с анэуплоидным содержанием ДНК свидетельствует о ее злокачественном характере; установлено также, что такие опухоли по сравнению с эуплоидными новообразованиями сочетаются с более неблагоприятным прогнозом. Лечение цитостатическими препаратами и облучение также нередко приводят к образованию полиплоидных клеточных образований.
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ
В жизненном цикле любой клетки различают пять периодов: фазу роста и размножения в недифференцированном состоянии, фазу диф-ференцировки, фазу нормальной активности, фазу старения и терминальную фазу дезинтеграции и смерти.
РОСТ И РАЗМНОЖЕНИЕ
Сразу же после своего появления в момент деления материнской клетки дочерняя клетка начинает вырабатывать белки в соответствии с генетическим кодом. Клетка растет, сохраняя при этом недифференцированный характер эмбриональной клетки; это период роста.
Рост - увеличение массы, происходящее в результате усвоения веществ. Рост может быть связан с увеличением размера клеток или их числа; при этом исходные клетки извлекают из окружающей среды вещества, необходимые им для увеличения собственной массы или для построения подобных себе клеток. В таком недифференцированном состоянии клетка может делиться и давать начало двум новым клеткам. Такой путь характерен для клеточных элементов герминативной зоны эпителиев, стволовых клеток костного мозга и других клеток, способных к размножению.
ДИФФЕРЕНЦИРОВКА
После начального роста и размножения клетка начинает дифференцироваться - морфологически и функционально специализироваться. Процесс дифференцировки, обусловленный одновременно действием генов и влиянием внешней среды, вначале в течение некоторого времени обратим. Его можно приостановить, воздействуя различными факторами. В некоторых случаях, правда исключительных, клетка подвергается как бы «дедифференцировке». Однако почти всегда диф-ференцировка быстро достигает такой степени, когда «дедифференци-ровка» становится невозможной.
Процесс дифференцировки - развитие из однородного клеточного материала резко отличающихся друг от друга клеток и тканей различных органов. Дифференцированные клетки характеризуются своими морфологическими и особыми функциональными свойствами. Эти свойства обусловлены структурными и функциональными (ферментными) особенностями их специфических белков. Дифференцировка представляет собой процесс направленного изменения.
Развитие также связано с дифференцировкой, с приобретением (или утратой) различными клетками структурных специфических или функциональных особенностей; в результате этого клетки становятся специализированными для разных видов активности, свойственных живым существам.
Дифференцированная клетка вступает в функционально активную фазу, которая длится различное время в соответствии с природой данной клетки. Затем наступает период старения, для которого характерно появление некоторых структурных и функциональных расстройств. Эта фаза рано или поздно завершается смертью клетки.
Большая часть клеток в организме непрерывно обновляется, продолжительность жизни клеток постоянна и варьирует в зависимости от типа клетки; следовательно, существует естественная гибель клетки.
ГИБЕЛЬ КЛЕТКИ
Гибель клетки - постепенный процесс: сначала в клетке возникают обратимые повреждения, совместимые с жизнью; затем повреждения приобретают необратимый характер, но некоторые функции клетки сохраняются и наконец наступает полное прекращение всех функций.
Обычно применяемый цитологический критерий смерти клетки - диффузное окрашивание витальными красителями цитоплазмы и ядра, то есть момент, когда эти красители получают свободный доступ к основным органоидам клетки. За смертью следует разрушение клетки - некроз.
В процессе гибели клетки наиболее отчетливо проявляются следующие признаки повреждения ядра.
- Околоядерные вакуоли. Ядерная мембрана может образовывать характерные вакуоли, имеющие различный вид (полулунные, прижатые к периферии ядра, почкующиеся); в отдельных случаях, когда это явление резко выражено, образуется множество вакуолей, ядро же сморщивается, вакуоли, образующие выпячивания внутрь от мембраны, «расталкивают» хроматин. При резко выраженной вакуолизации ядра вакуоли сливаются и ядро «плавает» в светлой крупной вакуоли. - Отек ядра. Ядро увеличивается и округляется, одновременно очертания хроматина стираются и содержимое ядра становится гомогенным. Ядрышки, наоборот, отчетливо выделяются. Набухание ядра может привести к разрыву мембраны.
Последнее происходит либо внутри цитоплазмы, либо в межклеточном пространстве, когда ядро образует выпячивание.
- Пикноз ядра. Пикноз ядра происходит либо путем постепенного уменьшения ядра вследствие выделения ядерного сока, либо разжижения хроматина и образования гомогенной единой шаровидной массы.
- Фрагментация ядра (кариорексис). Ядро образует складки и распадается на доли, соединенные между собой мостиками хроматина (последние затем разрываются); иногда фрагментация ядра вызывается «вскипанием»; при этом ядро распадается на несколько частей.
Финалом жизнедеятельности клеток или тяжелых повреждений клетки является гибель клетки; в настоящее время выделяют два пути гибели клетки - некроз и апоптоз.
Некроз - процесс незапрограммированной гибели клетки, апоп-тоз - программированный процесс активного саморазрушения клетки (противоположен митозу). В первой фазе апоптоза в клетке происходит конденсация хроматина, образование и отделение окруженных мембраной клеточных фрагментов - апоптотических тел, во второй фазе эти тела фагоцитируются и перевариваются клетками окружающих тканей. Апоптоз считают одним из важных механизмов, препятствующих злокачественному росту. В организме достаточно часто происходят мутации, любая клетка вследствие мутации может стать родоначальником злокачественной опухоли. Однако благодаря тому, что в такой измененной клетке активируется ген, отвечающий за апоптоз, она погибает и злокачественный процесс в большинстве случаев не развивается.
Хотя апоптоз и некроз представляют собой самостоятельные пути гибели клетки, между ними не следует проводить резкой границы. Так, наблюдаемые в процессе гибели клетки кариопикноз и карио-рексис могут быть этапами как некроза, так и апоптоза.
МЕЖКЛЕTOЧHOЕ ВЕЩЕСTВO
Межклеточное вещество вырабатывается преимущественно клетками соединительной ткани, выполняя две основных функции - механическая опора и питание; представлено двумя типами - волокнистое и аморфное.
Волокнистое межклеточное вещество состоит из коллагена и эластина.
- Коллаген состоит из прочных на растяжение волокон; содержится в сухожилиях, формируется в рубцах и т.д. Различают 12 типов коллагена, в том числе коллаген ветвящихся ретикулярных волокон, базальной мембраны, кожи, хряща и другие типы.
- Эластин состоит из волокон или пластин; очень эластичен (хорошо растягивается). Присутствует в сосудистых стенках.
Аморфное вещество напоминает по консистенции гель или золь, состоит из белково-углеводных соединений (гликозаминогликанов и протеогликанов) и выполняет опорно-трофическую функцию в межклеточном пространстве и в хрящевой ткани.
ЖИДКOСTИ OРГАHИЗМА
Жидкости организма - кровь, тканевая жидкость, лимфа.
Кровь состоит из форменных элементов и плазмы, циркулирует по сосудистому руслу и в зоне капиллярной сети, плазма крови проникает (диализирует) через мельчайшие поры капилляров в межклеточное пространство, образуя тканевую жидкость.
Тканевой жидкостью пропитано аморфное межклеточное вещество. Из плазмы в межклеточную жидкость поступают питательные вещества для тканевых клеток. Продукты обмена клеток выделяются в межклеточную жидкость и диффундируют в кровь.
При избыточном образовании тканевая жидкость попадает в лимфатические сосуды - систему мелких трубочек - так образуется лимфа.
ФУHКЦИИ КЛЕTOК
Функции клеток основаны на их физиологических свойствах.
- Раздражимость - способность клетки реагировать тем или иным образом на раздражитель физической, химической или электрической природы.
-Проводимость - способность создавать волну возбуждения в месте приложения раздражителя и распространять ее по поверхности клетки, что сопровождается изменением электрического потенциала вдоль ее пути.
- Сократимость - реакция на раздражение, проявляющаяся в укорочении клетки в каком-либо направлении.
- Поглощение и усвоение. Все клетки способны поглощать питательные вещества со своей поверхности.
-Секреция - способность клетки синтезировать из поглощенных веществ новые нужные ей соединения и выделять их наружу.
- Экскреция - выделение клеткой через свою поверхность конечных продуктов обмена.
- Дыхание. Клетки нуждаются в кислороде для окисления пищевых веществ в процессе клеточного дыхания, сопровождающегося освобождением энергии.
- Рост и размножение. Клетки не могут нормально функционировать, если они превышают определенные размеры, поэтому рост обычно происходит из-за увеличения числа клеток, а не их размеров.
ПРИЛОЖЕНИЕ. ТИПЫ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОРГАНИЗМА
Ороговевающие эпителиальные клетки
- Кератиноциты эпидермиса (дифференцирующиеся эпителиальные клетки)
- Базальные клетки эпидермиса (стволовые клетки) - Кератиноциты ногтей
- Базальные клетки ногтевого ложа (стволовые клетки) - Клетки стержня волоса - Клетки мозгового вещества стержня волоса - Клетки коркового вещества стержня волоса - Кутикулярные клетки стержня волоса - Клетки корневого влагалища волоса - Кутикулярные клетки корневого влагалища волоса - Клетки слоя Гексли корневого влагалища волоса - Клетки слоя Генле корневого влагалища волоса - Клетки волосяного матрикса (стволовые клетки) Клетки влажных плоских барьерных эпителиев - Поверхностные эпителиальные клетки многослойного плоского
эпителия роговицы - Поверхностные эпителиальные клетки многослойного плоского
эпителия языка
- Поверхностные эпителиальные клетки многослойного плоского
эпителия ротовой полости - Поверхностные эпителиальные клетки многослойного плоского
эпителия пищевода
- Поверхностные эпителиальные клетки многослойного плоского эпителия прямой кишки
- Поверхностные эпителиальные клетки многослойного плоского эпителия дистальной части мочеиспускательного канала
- Поверхностные эпителиальные клетки многослойного плоского эпителия влагалища
- Базальные клетки тех же видов эпителия (стволовые клетки)
- Клетки мочевыводящих путей эпителия (выстилающие мочевой пузырь и мочевыводящие пути)
Эпителиальные клетки, специализированные на экзокринной секреции
- Клетки слюнной железы
- Слизистые клетки (секрет богат полисахаридами)
- Серозные клетки (секрет богат гликопротеиновыми ферментами)
- Клетки железы фон Эбнера в языке (секрет служит для омыва-ния вкусовых сосочков)
- Клетки молочной железы, секретирующие молоко
- Клетки слезной железы, секретирующие слезы
- Клетки церуминовой железы уха, секретирующие ушную серу
- Клетки эккриновой потовой железы, секретирующие гликопро-теины (темные клетки)
- Клетки эккриновой потовой железы, секретирующие малые молекулы (светлые клетки)
- Клетки апокриновой потовой железы (выделяют пахучий секрет, чувствительны к половым гормонам)
- Клетки железы Молля в веке (специализированная потовая железа)
- Клетки сальной железы, секретирующие богатое липидами кожное сало
- Клетки боуменовой железы в носу (секретируют жидкость, омывающую обонятельный эпителий)
- Клетки бруннеровой железы в двенадцатиперстной кишке, секретирующие щелочной раствор слизи и ферментов
- Клетки семенного пузырька, секретирующие компоненты семенной жидкости, включая фруктозу (как источник энергии для движения спермиев)
- Клетки предстательной железы, секретирующие другие компоненты семенной жидкости
- Клетки бульбоуретральной железы, секретирующие слизь
- Клетки бартолиновых желез, секретирующие жидкость для увлажнения влагалища
- Клетки железы Литтре, секретирующие слизь
- Клетки эндометрия матки, секретирующие в основном углеводы - Изолированные бокаловидные клетки дыхательного и пищеварительного тракта, секретирующие слизь - Клетки слизистой оболочки желудка
- Главные клетки желез желудка, секретирующие пепсиноген - Обкладочные клетки желез желудка, секретирующие соляную кислоту
- Клетки ацинуса поджелудочной железы, секретирующие пищеварительные ферменты и ионы бикарбонатов - Клетки Панета тонкой кишки, секретирующие лизоцим - Пневмоциты II типа легких, секретирующие сурфактант - Клетки Клара легких, секретирующие сурфактант Клетки, специализирующиеся на секреции гормонов - Клетки передней доли гипофиза, секретирующие
■ Гормон роста
■ Фолликулостимулирующий гормон
■ Лютеинизирующий гормон
■ Пролактин
■ Адренокортикотропный гормон
■ Тиреотропный гормон
- Клетки промежуточной доли гипофиза, секретирующие мелано-
тропный гормон - Клетки задней доли гипофиза, секретирующие
■ Окситоцин
■ Вазопрессин
- Клетки желудочно-кишечного и дыхательного тракта, секрети-рующие
■ Серотонин
■ Эндорфин
■ Соматостатин
■ Гастрин
■ Секретин
■ Холецистокинин
■ Инсулин
■ Глюкагон
■ Бомбезин
- Клетки щитовидной железы, секретирующие
■ Тиреоидный гормон
■ Кальцитонин
- Оксифильные клетки (функции неизвестны) - Клетки паращитовидной железы, секретирующие паратиреоид-ный гормон
- Клетки надпочечников, секретирующие
■ Адреналин
■ Норадреналин
■ Стероидные гормоны
■ Минералокортикоиды
■ Глюкокортикоиды
- Клетки половых желез, секретирующие
■ Тестостерон (клетки Лейдига семенников)
■ Эстроген (клетки внутренней оболочки фолликула яичников)
■ Прогестерон (клетки желтого тела лопнувшего фолликула яичников)
- Клетки юкстагломерулярного аппарата почки (секретирующие ренин)
- Клетки плотного пятна
- Периполярные клетки
- Клетки мезангия
Эпителиальные всасывающие клетки желудочно-кишечного тракта, экзокринных желез и мочеполовых путей
- Клетки кишечного эпителия со щеточной каемкой (с микроворсинками)
- Исчерченные протоковые клетки экзокринных желез
- Эпителиальные клетки желчного пузыря
- Клетки со щеточной каемкой проксимального канальца почки
- Клетки дистального почечного канальца
- Безреснитчатые клетки семявыводящего протока
- Главные клетки эпидидимиса
- Базальные клетки эпидидимиса
Клетки, ответственные за метаболизм и накопление резервных материалов
- Гепатоциты (клетки печени)
- Адипоциты (жировые клетки)
■ Белые жировые клетки
■ Бурые жировые клетки
- Липоциты печени
Эпителиальные клетки, выполняющие барьерную функцию, выстилающие легкие, желудочно-кишечный тракт, экзокринные железы и мочеполовой тракт
- Пневмоциты I типа (выстилающие воздушные полости легких)
- Клетки протока поджелудочной железы (центроацинозные клетки)
- Неисчерченные клетки протоков потовых, слюнных, молочных и других желез
- Париетальные клетки почечных клубочков
- Подоциты почечных клубочков
- Клетки тонкой части петли Генле почек
- Клетки собирательных канальцев почек
- Клетки протоков, семенных пузырьков, предстательной железы и других (различные)
Эпителиальные клетки, выстилающие замкнутые внутренние полости тела
- Клетки сосудистого эндотелия кровеносных и лимфатических сосудов
■ Фенестрированного (ячеистого)
■ Непрерывного
■ Селезеночного
- Синовиальные клетки (выстилают полости суставов, секрети-руют в основном гиалуроновую кислоту)
- Серозные клетки (выстилают полости брюшины, плевры и перикарда)
- Плоские клетки (выстилают перилимфатическое пространство
уха)
- Клетки, выстилающие эндолимфатическое пространство уха
- Плоские клетки
- Цилиндрические клетки эндолимфатического мешочка
■ С микроворсинками
■ Без микроворсинок
- «Темные» клетки
- Клетки вестибулярной мембраны
- Базальные клетки сосудистой полоски
- Краевые клетки сосудистой полоски
- Клетки Клаудиуса
- Клетки Бетчера
- Ворсинчатые клетки сосудистого сплетения в желудочках головного мозга (секретируют спинномозговую жидкость)
- Плоские клетки мягкой и паутинной мозговых оболочек
- Клетки ворсинчатого эпителия глаза
■ Пигментированные
■ Непигментированные
- «Эндотелиальные» клетки роговицы Реснитчатые клетки с проталкивающей функцией
- Клетки дыхательных путей
- Клетки маточных труб и эндометрия матки
- Клетки сети яичка и семявыводящего протока
- Клетки центральной нервной системы (клетки эпендимы, выстилающие полости мозга) Клетки, секретирующие внеклеточный матрикс - Эпителиальные
■ Амелобласты (секретируют зубную эмаль)
■ Клетки полулунной пластинки вестибулярного аппарата уха (секретируют протеогликан)
■ Межзубные клетки кортиева органа (секретируют вещество текториальной «мембраны», покрывают волосковые клетки кортиева органа)
- Неэпителиальные (соединительнотканные)
■ Фибробласты (рыхлой соединительной ткани, роговицы, сухожилий, ретикулярной ткани костного мозга)
■ Перициты кровеносного капилляра
■ Клетки студенистого ядра межпозвонкового диска
■ Цементобласты/цементоциты (секретируют цемент корня зуба, сходный с веществом кости)
■ Одонтобласты/одонтоциты (секретируют дентин зуба) - Хондроциты
■ Гиалинового хряща
■ Фиброзного хряща
■ Эластического хряща - Остеобласты/остеоциты
- Первичные остеогенные клетки (стволовые клетки остеобластов)
- Гиалоциты стекловидного тела глаза
- Звездчатые клетки перилимфатического пространства уха Сократительные клетки - Клетки скелетных мышц
■ Красные (медленные)
■ Белые (быстрые)
■ Промежуточные
- Мышечное веретено с ядерной сумкой - Мышечное веретено с ядерной цепочкой - Клетки-сателлиты (стволовая клетка) - Клетки сердечной мышцы
■ Обычные
■ Узловые
- Волокна Пуркинье
- Клетки гладкой мускулатуры (разные)
- Миоэпителиальные клетки
- Клетки радужной оболочки
- Клетки экзокринных желез
Клетки крови и иммунной системы
- Эритроциты
- Мегакариоциты
- Макрофаги и родственные клетки
- Моноциты
- Макрофаги соединительной ткани (разные)
■ Клетки Лангерганса (в эпидермисе)
■ Остеокласты (в костях)
■ Дендритные клетки (в лимфоидных тканях)
■ Клетки микроглии (в центральной нервной системе)
- Нейтрофилы
- Эозинофилы
- Базофилы
- Тучные клетки
- Т-лимфоциты
- Т-хелперы
- Т-супрессоры
- Т-киллеры
- В-лимфоциты, продуцирующие
■ Иммуноглобулины класса М
■ Иммуноглобулины класса G
■ Иммуноглобулины класса A
■ Иммуноглобулины класса E
- Стволовые клетки и развивающиеся клетки крови и иммунной системы (разные)
Чувствительные рецепторы
- Фоторецепторы
■ Палочки
■ Колбочки (чувствительные к синему, чувствительные к зеленому, чувствительные к красному спектру света)
- Слуховые рецепторы
■ Внутренние волосковые клетки кортиева органа
■ Наружные волосковые клетки кортиева органа
- Рецепторы гравитации и ускорения
■ Волосковая клетка I типа вестибулярного аппарата
■ Волосковая клетка II типа вестибулярного аппарата
- Вкусовые рецепторы (клетки II типа вкусового сосочка)
- Рецепторы запаха
■ Обонятельные нейроны
■ Базальные клетки обонятельного эпителия (стволовые клетки обонятельных нейронов)
- Рецепторы водородного показателя (pH) крови
■ Клетки каротидного тельца I типа
■ Клетки каротидного тельца II типа - Тактильные рецепторы
■ Меркелевы клетки эпидермиса
■ Первичные осязательные нейроны (разные) - Рецепторы температуры
■ Первичные терморецепторные нейроны (разные)
■ Чувствительные к холоду
■ Чувствительные к теплу
- Рецепторы боли [первичные нейроны, воспринимающие боль (разные)]
- Рецепторы положения и напряжений в скелетно-мышечной системе
- Проприоцептивные первичные чувствительные нейроны (разные) Автономные нейроны
- Холинергические (разные)
- Адренергические (разные)
- Пептидергические (разные) Опорные клетки органов чувств и периферических нейронов
- Опорные клетки кортиева органа
- Внутренние столбовые клетки
- Наружные столбовые клетки
- Внутренние фаланговые клетки
- Наружные фаланговые клетки
- Пограничные клетки
- Клетки Генсена
- Опорные клетки вестибулярного аппарата
- Опорные клетки вкусовых сосочков (клетки вкусовых сосочков I типа)
- Опорные клетки обонятельного эпителия - Шванновские клетки
- Клетки-сателлиты (инкапсулирующие тела периферических
нейронов) - Глиальные клетки кишечника Нейроны и глиальные клетки центральной нервной системы
- Нейроны (огромное разнообразие типов, до сих пор плохо классифицированы) - Клетки глии
- Астроциты (разные)
- Олигодендроциты Клетки хрусталика
- Клетки переднего эпителия хрусталика
- Волокна хрусталика (клетки, содержащие кристаллин) Пигментные клетки
- Меланоциты
- Эпителиальные клетки пигментного слоя сетчатки
Половые клетки
- Оогонии/овоциты
- Сперматоциты
- Сперматогонии (стволовые клетки сперматоцитов)
Питающие клетки
- Клетки фолликулов яичников
- Клетки Сертоли (в семенниках)
- Эпителиальные клетки вилочковой железы (тимуса)
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое клетка, каковы ее основные свойства и химический состав?
2. Из каких компонентов состоит клетка и какие функции выполняют эти компоненты?
3. Из чего состоит цитоплазма клеток?
4. Какую роль выполняет ядро клетки?
5. Что такое хромосомы?
6. Какую роль в организме выполняют нуклеиновые кислоты?
7. Что такое ДНК, ее строение и функции?
Ткань - филогенетически сложившаяся система элементов (клеток и неклеточных структур), объединенных между собой общей структурой, функциями и схемой развития.
На основании присущих тканям различных функций выделяют четыре типа:
- эпителиальная ткань;
- соединительная ткань (ткани внутренней среды); - мышечная ткань; - нервная ткань.
ЭПИТЕЛИАЛЬНАЯ ТКАНЬ
Система эпителиальных тканей служит одной из жизненно важных структур организма.
Эпителий покрывает всю наружную поверхность тела, выстилает пищеварительный тракт, дыхательные и мочеполовые пути, серозные оболочки. Эпителий выполняет функцию защиты (в коже защита от механических воздействий, в желудке от химических и частично от механических). В связи с этим целостность покровного эпителия очень важна. Из эпителиальной ткани построены паренхима почки, печени и, за исключением некоторых отделов желез внутренней секреции, все железы организма. Эпителий, формирующий железы, способен вырабатывать нужные организму вещества (секреты) и называется секреторным.
Все эпителиальные ткани расположены в виде пластов, могут иметь простое или сложное строение и способны к полному восстановлению.
Общим для всех видов эпителия является наличие между клетками эпителия и подлежащими тканями базальной мембраны.
В строении отдельных клеток и пласта в целом прослеживается полярность, то есть наружная поверхность клетки и пласта отличается от поверхности, обращенной к базальной мембране (апикальный и базальный край). Полярность строения эпителия объясняется тем, что обменные процессы между внешней средой и организмом осуществляются в определенном направлении.
Из существующих классификаций эпителия наиболее часто применяют классификацию по характеру строения эпителия. Согласно этой классификации, выделяют несколько типов эпителия.
- Покровный эпителий:
■ покровный однослойный эпителий:
♢ однорядный эпителий (плоский, кубический, цилиндрический);
♢ многорядный эпителий;
■ покровный многослойный эпителий: ♢ ороговевающий плоский эпителий;
♢ неороговевающий плоский эпителий;
■ переходный эпителий.
- Железистый эпителий.
Клетки этого эпителия обладают секретирующей функцией. Свойством секреции обладают как отдельные клетки, так и сложные многоклеточные образования - железы.
Железы бывают нескольких видов.
- Одноклеточные железы.
- Многоклеточные железы:
■ простые:
♢ простые альвеолярные железы;
♢ простые трубчатые железы;
♢ альвеолярно-трубчатые железы;
■ сложные.
ПОКРОВНЫЙ ЭПИТЕЛИЙ
ОДНОСЛОЙНЫЙ ЭПИТЕЛИЙ
В однослойном эпителии все клетки лежат на базальной мембране в один слой.
Однорядный эпителий
Все клетки однорядного эпителия имеют одинаковую форму, поэтому их ядра лежат на одном уровне, в один ряд. Однослойный (однорядный) плоский эпителий
К однослойному плоскому эпителию относят мезотелий, покрывающий поверхность всех серозных оболочек (брюшину, плевру, эпи-и перикард). Все клетки имеют плоскую форму и своими основаниями лежат на базальной мембране. Мезотелий, покрывающий внутренние органы, объем которых колеблется, меняет свое строение и при растяжении стенок органа представлен очень тонким пластом, где отдельные плоские клетки имеют полигональную форму с центрально расположенным ядром. При сокращении стенок органа мезотелий может принимать вид однослойного кубического эпителия (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Однорядный плоский эпителий. Эпителиальные клетки плоской формы, отделены от соединительной ткани базальной мембраной: 1 - эктоплазма; 2 - эндоплазма; 3 - ядро; 4 - цитоплазма; 5 - межклеточные границы; 6 - эпителиоциты; 7 - базальная мембрана
Однослойный (однорядный) кубический эпителий
Однослойный (однорядный) кубический эпителий образован клетками, имеющими кубическую форму. Ядро округлое, расположено центрально. Таким эпителием выстланы канальцы почек, мелкие выводные протоки желез, мелкие бронхи (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Однорядный кубический эпителий: 1 - ядро; 2 - бaзaльнaя мембрана; 3 - щеточная каемка
Однослойный (однорядный) цилиндрический (призматический) эпителий
Однослойный (однорядный) цилиндрический (призматический) эпителий представляет собой пласт клеток цилиндрической (призматической) формы с овальными ядрами, расположенными на одном уровне ближе к базальной мембране (полярное расположение ядер). Такой эпителий выстилает полости желудочно-кишечного тракта, желчного пузыря, выводных протоков печени, поджелудочной железы. В кишечнике и желчном пузыре этот тип эпителия называют кутикулярным (каемочным), так как на апикальной поверхности имеет кутикулу, или каемку (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Однорядный цилиндрический (призматический) эпителий: 1 - базальная мембрана; 2 - цилиндрическая клетка эпителия; 3 - реснички; 4 - бокаловидная клетка
Многорядный эпителий
Многорядный мерцательный эпителий выстилает дыхательные пути и относится к однослойному эпителию, поскольку все клетки находятся на базальной мембране. Клетки имеют различную форму и высоту, ядра располагаются на разных уровнях и поэтому его еще называют «анизоморфным» (псевдомногорядным, или псевдостратифицирован-ным) эпителием. Мерцательные клетки имеют широкий, покрытый ресничками, свободный край и суженный, в виде ножки базальной край, прикрепляющийся к базальной мембране (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Многорядный цилиндрический эпителий дыхательных путей. Реснички, расположенные на апикальном крае, образуют «ковер»; 1 - реснички; 2 - реснитчатые клетки; 3 - высокая вставочная клетка; 4 - низкая вставочная клетка; 5 - бокаловидная клетка; 6 - мембрана
Короткие вставочные клетки широким основанием лежат на базаль-ной мембране и, суживаясь, располагаются между реснитчатыми клетками, иногда не доходя до поверхности эпителиального пласта. Длинные вставочные клетки часто имеют веретенообразную форму и, располагаясь узким базальным конусом на мембране, могут апикальным концом доходить до поверхности.
Ядра коротких вставочных клеток лежат ближе других к базальной мембране, ядра длинных клеток образуют следующий ряд, ядра мерцательных клеток расположены ближе к свободной поверхности. Таким образом, образуются три ряда, благодаря чему этот эпителий получил название многорядного.
МНОГОСЛОЙНЫЙ ЭПИТЕЛИЙ
Многослойный покровный эпителий представляет собой систему взаимосвязанных клеток, находящихся на разных ступенях развития. Базальный слой представлен наименее дифференцированными клетками. В результате постоянной дифференцировки происходит
обновление клеточного состава и образование плоских поверхностных клеток.
В многослойном плоском эпителии различают базальный слой, средние и поверхностные слои. По строению поверхностного слоя различают:
- многослойный плоский эпителий с ороговением, роговым перерождением цитоплазмы (рис. 3.5); - многослойный плоский эпителий без ороговения (рис. 3.6).
Рис. 3.5. Многослойный плоский эпителий с ороговением. Верхний слой составляют клетки, лишенные ядер (чешуйки): 1 - роговой слой; 2 - блестящий слой; 3 - зернистый слой; 4 - шиповатый слой; 5 - базальный слой; 6 - базальная мембрана; 7 - десквамирующие роговые чешуйки
Рис. 3.6. Многослойный плоский эпителий без ороговения; 1 - поверхностный слой; 2 - промежуточный слой; 3 - базальный слой; 4 - базальная мембрана; 5 - десквамирующая клетка поверхностного слоя
ПЕРЕХОДНЫЙ ЭПИТЕЛИЙ
Переходный эпителий, выстилающий на значительном протяжении мочевыводящие пути, отличается тем, что его строение изменяется в зависимости от степени растяжения стенки органа. В одних случаях он имеет строение, напоминающее многослойный эпителий, в других - многорядный эпителий (рис. 3.7).
Рис. 3.7. Переходный эпителий. Клетки располагаются в несколько рядов, в верхнем ряду - многоядерные клетки. При растяжении такой эпителий способен уплощаться: 1 - поверхностный слой (образован фасеточными клетками); 2 - промежуточный слой; 3 - базальный слой; 4 - базальная мембрана
ЖЕЛЕЗИСТЫЙ ЭПИТЕЛИЙ
Из железистого эпителия (рис. 3.8) образованы одноклеточные железы (в частности, бокаловидные клетки в кишечном и бронхиальном эпителии) и многоклеточные железы (последние, в свою очередь, делят на простые и сложные). В зависимости от характера структур, которые образуют многоклеточные железы, выделяют простые альвеолярные, простые трубчатые, альвеолярно-трубчатые железы. Выводные протоки в простых железах никогда не ветвятся.
Сложные железы характеризуются тем, что выводной проток их всегда разветвлен наподобие дерева, на веточках которого располагаются концевые секреторные отделы, образующие дольки.
Кроме строения, железы отличаются друг от друга способом секреции.
Рис. 3.8. Железистый эпителий. Различные виды желез (описание в тексте)
МЕРОКРИНОВЫЙ ТИП СЕКРЕЦИИ
При мерокриновом типе секреции накопление и выделение секрета происходят без разрушения цитоплазмы. Скопившийся в апикальной части секрет выделяется на поверхность эпителия. К этому типу секреции относится большинство желез (в частности, бокаловидные клетки).
АПОКРИНОВЫЙ ТИП СЕКРЕЦИИ
При апокриновом типе секреции скопившийся в апикальной части секрет выделяется вместе с частью цитоплазмы. Такой тип секреции характерен для молочной и некоторых потовых желез.
ГОЛОКРИНОВЫЙ ТИП СЕКРЕЦИИ
Голокриновый тип секреции характерен для сальных желез. Особенностью этого вида секреции является полное разрушение железистой клетки; секрет представляет собой жир с остатками цитоплазмы и ядра.
СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ
Соединительная ткань, или система тканей внутренней среды, происходит из мезенхимы и с точки зрения происхождения может называться мезенхимальной.
Функционально и структурно соединительная ткань весьма разнообразна, условно выделено три вида ткани:
- трофические ткани;
- опорные ткани;
- опорно-трофические ткани.
К первой группе относят кровь и лимфу, ко второй - хрящи и кости, к третьей - рыхлую и плотную соединительную ткань, последняя, в свою очередь, представлена оформленной (сухожилия, связки) и неоформленной. К опорно-трофической ткани относят также специальные виды - жировую, пигментную, ретикулярную.
Общим для всех видов соединительной ткани является способность вырабатывать межуточное вещество.
ТРОФИЧЕСКИЕ ТКАНИ Кровь
Кровь - жидкая ткань, включающая форменные элементы (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) и плазму - жидкое межуточное вещество (рис. 3.9).
Рис. 3.9. Клетки крови: a - эритроцит; б - тромбоциты; в - метамиелоцит (юная); г - палочкоядерный нейтрофил; д - сегментоядерный нейтрофил; е - эозинофил; ж - базофил; з - моноцит; и - лимфоцит; к - плазматическая клетка
Функции крови - транспортная и трофическая (перенос кислорода и углекислого газа в процессе дыхания; питательных веществ из участков их всасывания и накопления к тканям; удаление из тканей продуктов метаболизма). Кроме того, кровь осуществляет гомеостатическую (поддержание постоянства внутренней среды) и защитную функции - нейтрализацию чужеродных антигенов, уничтожение и элиминацию микроорганизмов неспецифическими и специфическими (иммунными) механизмами.
Форменные элементы крови - эритроциты, тромбоциты и лейкоциты. Истинными клетками являются только лейкоциты; эритроциты и тромбоциты относят к постклеточным структурам.
Эритроциты имеют формудвояковогнутого диска (7,2-7,5 мкм), что определяет более светлую окраску их центральной части. Эритроциты представляют собой постклеточные структуры, поскольку они утрачивают в процессе развития ядро и почти все органеллы.
Тромбоциты, или кровяные пластинки, - мелкие дисковидные двояковыпуклые безъядерные образования (2-4 мкм), также относящиеся к постклеточным структурам. Вследствие агрегации тромбоциты обычно выявляют в виде скоплений. Тромбоциты состоят из светлой наружной части и центральной окрашенной, содержащей оксифиль-ные гранулы.
Лейкоциты - группа функционально и морфологически разнообразных форменных элементов. Лейкоциты переносятся с током крови, а миграция лейкоцитов из сосудистого русла в ткани позволяет выполнять весьма важные функции различных видов этих клеток.
Классификация лейкоцитов основана на различных признаках, ведущим из которых является наличие специфической зернистости (гранул) в цитоплазме, в связи с чем лейкоциты разделяют на грануло-циты и агранулоциты.
Γранулоциты (зернистые лейкоциты) содержат в цитоплазме специфические гранулы, имеющие различную окраску (базофильную, окси-фильную или нейтрофильную).
- Нейтрофильные лейкоциты (нейтрофилы) приблизительно в 1,5 раза крупнее эритроцитов (10-15 мкм). Функционально они считаются главными клеточными элементами неспецифической защиты организма в связи со способностью к фагоцитозу и уничтожению микроорганизмов. Нейтрофилы обычно первыми прибывают в очаг повреждения, в связи с чем разрушение и переваривание поврежденных клеток и тканей на ранних сроках наиболее активно осуществляются именно этими клетками. Ядра нейтрофилов в зависимости от степени зрелости имеют разное строение, в связи с чем различают сегментоядерные, палочкоядерные и юные нейтрофилы. Цитоплазма нейтрофилов слабо оксифильна. Цитоплазматические гранулы многочисленные, округлой или овальной формы, варьируют в размерах.
■ Сегментоядерные нейтрофилы наиболее зрелые. Ядро дольчатое и состоит из 2-5 сегментов (наиболее часто 3-4), соединенных узкими перетяжками.
■ Палочкоядерные нейтрофилы - более молодые клетки, ядро имеет вид палочки или подковы, несегментировано или имеет
намечающиеся перетяжки, которые истончаются по мере созревания клеток.
■ Юные нейтрофилы (метамиелоциты) - еще более молодые клетки. Их ядро более светлое, чем у палочкоядерных и сегмен-тоядерных нейтрофилов, и имеет бобовидную форму.
- Базофильные гранулоциты (базофилы) по морфологическим и функциональным свойствам близки, но не идентичны тучным клеткам (тканевым базофилам), постоянно находящимся в соединительной ткани. Размеры базофилов составляют 9-12 мкм. Ядра дольчатые (содержат 2-3 сегмента или S-образные), относительно плотные, нередко трудно различимые из-за ярко окрашенной зернистости. Цитоплазма слабо базофильная. Специфические (базофильные) гранулы крупные, разнообразной формы, чаще округлые.
- Эозинофильные лейкоциты (эозинофилы) крупнее нейтрофи-лов (12-17 мкм). Эозинофилы, циркулирующие в крови, мигрируют в ткани, преимущественно в кожу, слизистые оболочки дыхательного и пищеварительного тракта. Функционально эози-нофилы являются ведущими клеточными элементами в борьбе с паразитарными заболеваниями. Эозинофилия как в крови, так и в тканях также наиболее выражена при аллергических реакциях. Форма эозинофилов округлая, ядро сегментированное (состоит из двух, реже трех сегментов), более светлое, чем у ней-трофилов. Цитоплазма содержит большое количество (почти вся заполнена) округлых крупных эозинофильных гранул, по виду напоминающих кетовую икру. К агранулоцитам относят моноциты и лимфоциты.
- Моноциты - самые крупные из лейкоцитов, их размер составляет 18-20 мкм. Большая часть из циркулирующих в крови моноцитов мигрируют в ткани и под влиянием микроокружения превращаются в различные виды макрофагов. Моноциты в совокупности с макрофагами образуют единую моноцитарно-макрофагальную систему (система мононуклеарных фагоцитов). Основная функция моноцитов - неспецифическая защита организма от микроорганизмов, а также от погибающих клеток. Форма моноцитов округлая. Ядро крупное, расположено эксцентрически, бобовидной, подковообразной формы или в виде перекрученного жгута, редко дольчатое, светлое (сетчатый хроматин). Цитоплазма слабо базофильная, содержит мелкую азу-рофильную зернистость.
- Гистиоциты, или соединительнотканные макрофаги, - моноциты, мигрирующие в ткани. Таким образом, моноциты дают начало органоспецифическим гистиоцитам (макрофагам) - купферовским клеткам печени, альвеолярным макрофагам легких, макрофагам костного мозга, селезенки, лимфатических узлов, перитонеальным, плевральным, перикардиальным макрофагам, остеокластам. В очаге воспаления гистиоциты могут преобразовываться в гигантские клетки: при неспецифическом воспалении в клетки инородных тел, при специфическом - в эпителиоидные клетки и клетки Пирогова-Лангханса.
- Лимфоциты - клетки диаметром 6,3-8,4 мкм, наиболее частые размеры 7-7,5 мкм. В связи с вариабельностью размеров различают малые, средние и крупные лимфоциты. В малых и средних лимфоцитах ядро занимает большую часть клетки, цитоплазма узким ободком окружает ядро. В крупных лимфоцитах цитоплазма занимает больший объем клетки. Ядро малых лимфоцитов всегда округлое, у средних и крупных может иметь вдавле-ния или бобовидную форму. У малых лимфоцитов ядро плотное, богатое хроматином, ядрышки не просматриваются. В крупных лимфоцитах ядра более светлые, хроматин имеет мелкопетлистое строение, различают 1-2 ядрышка. Цитоплазма малых и средних лимфоцитов базофильная, не содержит зернистости. У крупных лимфоцитов цитоплазма слабо базофильная, часто содержит азурофильную зернистость. Лимфоциты являются главными клетками иммунной системы, их основная функция - обеспечение специфического (гуморального) и неспецифического (клеточного) иммунитета. По функциональному признаку выделяют:
■ Т-лимфоциты, обеспечивающие клеточный иммунитет;
■ В-лимфоциты, которые во взаимодействии с Т-лимфоцитами обеспечивают гуморальный иммунитет. Плазматическая клетка (плазмоцит) - конечный этап развития В-лимфоцита, обеспечивает гуморальный иммунитет, вырабатывая антитела. Плазматические клетки круглой или овальной формы, сравнительно мелкие - диаметр в среднем 14 мкм (9-20 мкм). Ядро округлое, расположено эксцентрически, крупные глыб-ки хроматина располагаются в виде спиц колеса. Цитоплазма резко базофильная, имеет просветленный участок вблизи ядра («дворик»).
Лимфа
Лимфа состоит из плазмы, состав которой подобен плазме крови, и форменных элементов. Клетки лимфы представлены главным образом агранулоцитами, которыми лимфа обогащается, проходя через лимфатические узлы. В лимфе преобладают большие и средние лимфоциты и моноциты.
ОПОРНЫЕ ТКАНИ
Общим для опорных тканей (скелетных соединительных тканей), к которым относят хрящевые и костные ткани, является наличие плотного и прочного межуточного вещества (обызвествленного в костных тканях). Ведущая функция этих тканей - опорная (рис. 3.10).
Хрящевые ткани
Хрящевые ткани состоят из клеток и волокон, расположенных в плотном основном веществе. В зависимости от особенностей строения межклеточного (межуточного) вещества выделяют три вида хрящевых тканей:
- гиалиновая хрящевая ткань;
- эластическая хрящевая ткань;
- волокнистая (коллаген-волокнистая) соединительная ткань.
Гиалиновая хрящевая ткань состоит из клеток и межклеточного вещества. Хондроциты - высокоспециализированные клетки, вырабатывающие межуточное вещество, лежащие в последнем в особых полостях поодиночке или группами. Клетки овальной или округлой формы, ближе к поверхности - вытянутой или веретенообразной. Ядро округлое или овальное, светлое с одним или несколькими ядрышками. Обильная светлая цитоплазма содержит включения и вакуолизирована.
Хондроцит является конечной стадией развития хондробласта. Хондробласт по сравнению с хондроцитом менее зрелая клетка, способная к делению.
Эластическая хрящевая ткань по строению сходна с гиалиновой. Клеточный компонент представлен хондробластами и хондроцитами. В межуточном веществе, однако, отмечают значительное количество эластических волокон, идущих в разных направлениях и образующих плотную сеть.
Волокнистая хрящевая ткань встречается в местах прикрепления связок, сухожилий и крупных мышц к костям. Эту ткань никогда не выявляют изолировано, она всегда переходит в плотную волокнистую соединительную ткань и гиалиновую хрящевую ткань. Морфологически
хондроциты волокнистого хряща сходны с хондроцитами других хрящевых тканей. Функционально эти клетки занимают промежуточное положение между типичными хондробластами и фибробластами. В участках соединения хряща с сухожилиями клетки типа фиброцитов (со стороны сухожилия) постепенно через ряд промежуточных форм переходят в типичные хондроциты (со стороны хряща). Коллагеновые волокна располагаются упорядоченно, часть из них - параллельными пучками.
Рис. 3.10. Рыхлая соединительная ткань (гистологические препараты): а - сосуды, жировые клетки; б - волокна, ветвящийся сосуд, клетки рыхлой соединительной ткани
Костные ткани
Костные ткани образуют скелет и формируются клетками и обыз-вествленным межуточным веществом, которое они вырабатывают. Клетки костной ткани включают остеобласты, остеоциты и остеокласты.
Остеобласты - клетки, образующие костную ткань и обладающие способностью синтезировать и секретировать межклеточное вещество кости - остеоид. Остеобласты участвуют в процессе обызвествления остеоида, регулируют поток кальция и фосфора в костную ткань и из нее. Это кубические или округлые клетки с круглым содержащим ядрышко ядром, расположенным эксцентрически и удаленным от полюса, контактирующего с поверхностью остеоида. Цитоплазма отличается выраженной базофилией. По внешнему виду остеобласты несколько напоминают плазматические клетки.
Остеоциты образуются из остеобластов и представляют собой основной тип клеток зрелой костной ткани. Эти клетки отростчатой формы с округлым компактным ядром и отростчатой слабо базофильной цитоплазмой, неспособные к делению.
Остеокласты - многоядерные гигантские клетки (20-100 мкм), осуществляющие резорбцию или разрушение костной ткани. Они содержат до 20-50 ядер, чаще 6-10. Цитоплазма ацидофильная с множеством включений (вакуоли и гранулы различных размеров).
ОПОРНО-ТРОФИЧЕСКИЕ ТКАНИ
К опорно-трофическим тканям относят: - рыхлую соединительную ткань; - плотную соединительную ткань:
■ неоформленную;
■ оформленную (сухожилия, связки); - специальные виды тканей:
■ ретикулярную ткань;
■ жировую ткань;
■ пигментную ткань.
Рыхлая волокнистая соединительная ткань
Рыхлая волокнистая соединительная ткань присутствует повсеместно, она образует строму внутренних органов, сопровождает сосуды и нервы, входит в состав кожи и слизистых оболочек. Межклеточное вещество этой ткани включает основное вещество, коллагеновые, пластические и ретикулиновые волокна (рис. 3.11).
Клетки рыхлой соединительной ткани представлены несколькими видами:
- фибробласты;
- гистиоциты (макрофаги);
- тучные клетки (лаброциты);
- плазматические клетки;
- жировые клетки;
- пигментные клетки;
- адвентициальные клетки.
Рис. 3.11. Рыхлая соединительная ткань (гистологические препараты): а - сосуды, жировые клетки; б - волокна, ветвящийся сосуд, клетки рыхлой соединительной ткани
Фибробласты - основные клетки соединительной ткани. Мало-дифференцированный фибробласт - базофильная клетка средних размеров с небольшим числом отростков. Ядро крупное овальное или круглое, содержит 1-2 ядрышка. Клетка сохраняет способность к пролиферации и синтезу коллагена. При дальнейшей дифференци-ровке образуется зрелый фибробласт - крупная клетка со светлым округлым или овальным ядром, с тонкодисперсным хроматином и 1-2 ядрышками. Цитоплазма слабо базофильная, отростчатая с нечеткими границами.
Функции фибробластов - продукция и частичное разрушение межклеточного вещества.
Большинство фибробластов разрушается в процессе жизнедеятельности, часть из них превращается в конечную форму - фиброцит. Фиброцит - клетка веретенообразной формы, неспособная к делению. Ядро округлой или вытянутой формы, располагается в центре клетки, занимает большую утолщенную часть клетки. Цитоплазма в виде длинных тонких отростков по полюсам.
Гистиоциты (макрофаги) в рыхлой волокнистой соединительной ткани располагаются разрозненно или группами. Морфологически гистиоциты отличаются выраженным полиморфизмом, их структура зависит от функциональной активности.
Тучные клетки (лаброциты, тканевые базофилы) - клетки овальной или округлой формы с многочисленными тонкими отростками и выростами, диаметр их 20-30 мкм. Ядро овальное или округлое с умеренной плотностью хроматина. Цитоплазма слабо базофильная, содержит многочисленные гранулы, сходные с гранулами базофилов.
Плотная волокнистая соединительная ткань
Плотная волокнистая соединительная ткань отличается преобладанием волокон, преимущественно коллагеновых, и низким содержанием клеточных элементов.
Плотная волокнистая неоформленная соединительная ткань характеризуется неупорядоченным расположением пучков волокон, которые переплетаясь между собой, образуют сеть. Среди немногочисленных клеток преобладают фиброциты и фибробласты.
Плотная волокнистая оформленная соединительная ткань сформирована толстыми пучками коллагеновых волокон, располагающихся параллельно друг другу. Среди клеток преобладают фиброциты.
Специальные виды тканей
Ретикулярная ткань - специализированная соединительная ткань, входящая в виде стромы в состав кроветворных тканей - миелоидной
и лимфоидной. Состоит из ретикулярных клеток и ретикулярных волокон.
Ретикулярные клетки - крупные отростчатые фибробластоподобные клетки, которые своими отростками формируют сеть, составляющую строму кроветворной ткани. Ядро большое, округлое, расположено центрально, светлое с крупными ядрышками. Цитоплазма слабо базофиль-ная, отростчатая.
Жировая ткань - особый вид соединительной ткани, состоящей преимущественно из жировых клеток - адипоцитов. Зрелые клетки жировой ткани округлой формы с серповидным ядром, оттесненным к периферии, и цитоплазмой, заполненной жировой вакуолью (рис. 3.12).
Пигментная ткань по сравнению с другими видами соединительной ткани обогащена пигментными клетками - меланоцитами, точнее - меланофороцитами. Много пигментной ткани в радужной оболочке глаза, в коже сосков молочных желез, вокруг заднепроходного отверстия. В связи с высоким содержанием меланина, который может поглощать ультрафиолетовые лучи, пигментные клетки защищают от солнечной радиации.
Рис. 3.12. Жировая ткань: а - схема: 1 - адипоцит белой жировой ткани, 2 - ядро адипоцита
Рис. 3.12. Окончание. Жировая ткань: б - гистологический препарат. Клетки округлой формы с крупной вакуолью, оттесняющей ядро к периферии
МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ
Мышечные ткани подразделяют на:
- гладкую мышечную ткань;
- поперечнополосатую мышечную ткань;
- сердечную мышечную ткань;
- специализированные виды мышечной ткани (миоэпителиаль-ные клетки, мускулатура зрачка и цилиарного тела глаза).
Гладкая мышечная ткань
Гладкая мышечная ткань состоит из клеток, не обладающих поперечной исчерченностью и образующих многочисленные соединения друг с другом. Форма клеток вытянутая или веретенообразная. Ядро эллипсоидной формы, расположено в центральной части клетки.
В органах гладкая мышечная ткань представлена пластами, пучками и слоями гладких миоцитов (рис. 3.13).
Поперечнополосатые мышечные ткани
Поперечнополосатые мышечные ткани представлены скелетной (соматической) и сердечной.
Поперечнополосатая мышечная ткань построена из поперечнополосатых мышечных волокон, имеющих вид симпластов - многоядерных клеток (рис. 3.14). Ядра миосимпласта (сравнительно светлые с 1-2 ядрышками, овальные уплощенные, длиной 10-20 мкм) располагаются длинной осью вдоль волокна.
Рис. 3.13. Гладкая мышечная ткань. Клетки вытянутой формы с ядром, расположенным в центре: а - схема сокращения клетки; б - гистологический препарат
Рис. 3.14. Поперечнополосатая мышечная ткань: а, б - схема строения; в - гистологический препарат; г - электронная микроскопия (описание в тексте)
НЕРВНАЯ ТКАНЬ
Нервная ткань состоит из нервных клеток и нейроглии.
Нервные клетки (нейроны)
Нервные клетки (нейроны) имеют отростчатую форму, размеры от 4 до 13 мкм, состоят из тела, отростков и окончаний, образованных отростками. Ядра нервных клеток округлые, светлые, как правило, расположены центрально (рис. 3.15). Длина отростков сильно варьирует (от нескольких микрон до 1,5 м). Отростки соединяются в нервные волокна - миелиновые (покрытые миелиновой оболочкой) и безмие-линовые. Место, где происходит передача импульса с волокна нервной клетки на другие клетки, называется синапсом (рис. 3.16).
Рис. 3.15. Нервная клетка (нейрон) - схема. Клетка звездчатой формы с многочисленными отростками
Нейроглия
Нейроглия состоит из большого числа гетерогенных элементов, выполняющих опорную, трофическую, разграничительную, барьерную, секреторную и защитную функции.
Рис. 3.16. Нервная клетка (нейрон) - схема. Клетка звездчатой формы с синапсами, участками присоединения нервных волокон, в которых происходит передача импульсов
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Перечислите виды тканей.
2. Назовите наиболее характерные структурные и функциональные признаки эпителиальной ткани, соединительной ткани, мышечной ткани, нервной ткани.
3. Назовите типы покровного эпителия.
ВОСПАЛЕНИЕ
Воспаление - сложная, комплексная защитно-приспособительная сосудисто-мезенхимальная реакция организма на повреждения тканей различными раздражителями как внешними, или экзогенными (например, инфекционный агент, травма, ожог, обморожение, гипоксия), так и внутренними, или эндогенными (очаг некроза, кровоизлияния, продукты распада опухоли, иммунные комплексы и др.).
Воспаление складывается из тесно связанных между собой и последовательно развивающихся фаз.
- Альтерация - повреждение ткани, пусковой механизм воспаления, проявляющийся дистрофией и некрозом (происходит выброс биологически активных веществ - медиаторов воспаления).
- Экссудация следует сразу за альтерацией, проходит в несколько этапов:
■ реакция микроциркуляторного русла с нарушениями реологических свойств крови;
■ повышение проницаемости сосудов на уровне микроциркуля-торного русла [транскапиллярный транспорт осуществляется по малым (межэндотелиальные щели) и большим (каналы в теле эндотелиоцитов) порам];
■ экссудация составных частей плазмы крови, миграция клеток крови;
■ фагоцитоз;
■ образование экссудата и воспалительного клеточного инфильтрата.
- Пролиферация - размножение клеток для восстановления поврежденной ткани с последующим ее замещением соединительной тканью. Если очаг воспаления небольшой, происходит полное восстановление предшествующей ткани; при значительном дефекте образуется соединительнотканный рубец. Итак, воспаление - реакция организма, направленная на уничтожение агента, вызвавшего повреждение, или на отграничение очага повреждения с последующим максимальным восстановлением ткани с минимальными функциональными нарушениями.
Помимо мигрирующих в очаг воспаления гранулярных (нейтро-фильных, эозинофильных, базофильных) и агранулярных (лимфоцитов и моноцитов) лейкоцитов в воспалительный процесс активно вовлечены следующие клетки.
- Фибробласты - клетки соединительной ткани. Форма клеток отростчатая, звездчатая. Границы отчетливые. Цитоплазма иногда неравномерно окрашена, в ней встречаются вакуоли. Ядра окрашены бледно, хроматин пылевидный, ядерная мембрана видна четко. Функция - синтез материала для соединительнотканных волокон и основного вещества соединительной ткани. Фибробласты дифференцируются в фиброциты. - Фиброциты - основные элементы соединительной ткани, располагающиеся среди коллагеновых фибрилл; для них характерно гиперхромное удлиненное ядро небольшого размера с плотным конденсированным хроматином, цитоплазма светлая с отростками.
- Гистиоциты - клетки обычно имеют округлую форму, однако могут встречаться клеточные элементы неправильных очертаний. Ядро светлое, округлой, овальной или бобовидной формы, часто располагается эксцентрически. Цитоплазма светлая, иногда нежно вакуолизирована. Наличие в группе клеток с типичными бобовидными или почковидными (моноцитоидными) ядрами позволяет правильно интерпретировать эти клетки. Если в цитоплазме содержатся фагоцитированные частицы, клетку называют макрофагом. Гистиоциты и производные этих клеток (макрофаги, эпителиоидные клетки, гигантские многоядерные гистиоциты) относят к системе мононуклеарных фагоцитов.
- Эпителиоидные клетки - мононуклеарные фагоциты. Обычно располагаются вокруг очагов некроза в туберкулезных или других специфических гранулемах. По строению они имеют некоторое сходство с эпителиальными клетками. Эпителиоидные клетки имеют плохо очерченную, нежно вакуолизированную
эозинофильную цитоплазму. Ядра вытянутые и часто перекрученные; могут иметь веретенообразную, иногда видоизмененную почковидную или бобовидную форму, часто встречаются ядра грушевидной формы. - Гигантские многоядерные гистиоциты (клетки инородных тел) в 2-10 раз крупнее обычных малых гистиоцитов. Ядра округлые с нежной сетью хроматина распределены в цитоплазме равномерно, но иногда могут быть сосредоточены в центральной части клеток и на периферии. Клетка может содержать до 100 ядер, однако чаще 20-40 ядер. Цитоплазма обильная эозинофиль-ная. Границы клеток четкие. Гигантские клетки Пирогова- Лангханса, характерные для туберкулеза, отличают от гигантских клеток инородных тел главным образом ядра вытянутой формы с петлистой структурой хроматина, расположенные по периферии клетки (в виде подковы) и перекрывающие друг друга.
- Тучные клетки (лаброциты) имеют округлую форму, неровные края с микроворсинками разной длины, ядра преимущественно эллиптические, богатые гетерохроматином с заметным ядрышком, в цитоплазме - специфическая зернистость малинового или светло-фиолетового цвета. Гранулы лаброцитов содержат гистамин и гепарин, химазу, эозинофильный хемотаксический фактор анафилаксии, простагландины, фактор активации тромбоцитов и др. Тучные клетки воздействуют на кровеносные сосуды, участвуют в реакции чувствительности немедленного типа при аллергии.
- Плазматические клетки округло-овальной формы, гиперхромное ядро расположено эксцентрически, хроматин распределен ради-ально (вид «колеса со спицами»). Резко базофильная цитоплазма с зоной просветления вблизи ядра содержит мелкие вакуоли. Молодые формы более крупных размеров, хроматин ядра равномерный сетчатый. Содержат 1-2 ядрышка, резко базофильная цитоплазма узким ободком окружает ядро.
ФОРМЫ ВОСПАЛЕНИЯ
Различают острое и хроническое воспаление. - При остром воспалении в цитологическом препарате преобладают нейтрофильные лейкоциты, эозинофилы, макрофаги. Острое воспаление может продолжаться от нескольких часов до нескольких суток.
- При хроническом воспалении преобладают лимфоидные элементы и клетки плазматического ряда, гистиоциты. Острое воспаление переходит в хроническое в том случае, когда не удается устранить повреждающий агент.
- При продуктивном (пролиферативном) воспалении образуются очаговые и диффузные инфильтраты: полиморфноклеточные или круглоклеточные (лимфоцитарно-моноцитарные), макро-фагальные, эпителиоидно-клеточные, гигантоклеточные, плаз-моклеточные и др. Продуктивное воспаление встречается в любом органе, любой ткани, основные его виды описаны ниже.
- Межуточное (интерстициальное) воспаление характеризуется образованием клеточного инфильтрата в строме органа; обычно имеет хроническое течение; клеточный инфильтрат образуется преимущественно в периваскулярной строме, с очаговым и диффузным расположением. Инфильтрат представлен молодыми (камбиальными) мезенхимальными клетками, гистиоцитами, лимфоцитами, плазматическими клетками, лаброцитами (тучными клетками), единичными нейтрофильными и эозинофиль-ными лейкоцитами. Молодые мезенхимальные клетки превращаются в фибробласты, затем в фиброциты. При некоторых формах продуктивного межуточного воспаления, особенно если оно принимает хронический характер, накапливаются плазматические клетки, а при гибели последних образуются фукси-нофильные шаровидные образования («гиалиновые шары»). Финальная стадия интерстициального воспаления - склероз или цирроз.
- Γранулематозное воспаление характеризуется образованием гранулем (узелков), возникающих в результате пролиферации и трансформации клеток, способных к фагоцитозу, под влиянием патогенного фактора. Гранулемы встречаются при острых заболеваниях (брюшной и сыпной тифы, туляремия, вирусные энцефалиты, бешенство) и некоторых хронических инфекционных и неинфекционных заболеваниях (ревматизм, бруцеллез, микозы, саркоидоз). Они очень характерны для инфекционных заболеваний, в основе которых лежит специфическое воспаление (например, туберкулез). Примером гранулематозного воспаления могут служить также гранулемы при таком иммунопатологическом процессе, как саркоидоз. Для саркоидных гранулем, которые образуются в лимфатических узлах и во внутренних органах, характерно наличие эпителиоидных клеток, образующих
гранулему, гигантских многоядерных клеток и небольшого количества лимфоцитов. - Образование гранулемы происходит в три стадии:
■ накопление в очаге повреждения ткани юных моноцитарных фагоцитов;
■ созревание этих клеток в макрофаги и агрегация их с образованием зрелой гранулемы;
■ дальнейшее созревание и трансформация моноцитарных фагоцитов и макрофагов в эпителиоидные клетки и агрегация их с образованием эпителиоидной гранулемы; при этом происходит слияние эпителиоидных клеток (или макрофагов), что ведет к образованию гигантских клеток инородных тел, которые при определенных условиях могут превращаться в гигантские клетки Пирогова-Лангханса.
- Продуктивное воспаление с образованием полипов и остроконечных кондилом наблюдается на слизистых оболочках и в граничащим с ними плоском эпителии. Разрастание железистого эпителия и стромы слизистой оболочки приводит к образованию множества мелких сосочков или более крупных образований воспалительного происхождения, называемых полипами (гипертрофический катар). Такие полипозные разрастания наблюдаются при длительном воспалении слизистой оболочки носа, желудка, прямой кишки, матки, влагалища и др.
- При внедрении в ткани паразитов, инородных тел, при введении токсических веществ (например, у наркоманов) также возникает продуктивное воспаление как реактивный процесс. Инородные агенты окружаются грануляционной тканью с наличием многоядерных гигантских клеток; вокруг остатков инородного тела формируется фиброзная капсула. Погибшие паразиты, например трихинеллы, цистерки, пропитываются солями извести (петрификация).
Основными клеточными компонентами клеточных реакций при иммунопатологических процессах, развитие которых связано с нарушением функции иммунокомпетентной ткани, являются лимфоциты и макрофаги.
Следует учесть, однако, что иммунные реакции присутствуют при воспалении, гиперплазии лимфоидной ткани, сопровождают опухолевые процессы (в цитологическом препарате - молодые формы лимфо-идного и плазматического ряда).
РЕГЕНЕРАЦИЯ
Воспаление тесно связано с регенерацией.
Регенерация - восстановление структурных элементов ткани взамен погибших.
Восстановление структуры и функции может осуществляться с помощью клеточных и внутриклеточных гиперпластических процессов (различают клеточную и внутриклеточную форму регенерации). Для клеточной формы регенерации характерно размножение клеток, для внутриклеточной формы регенерации - увеличение числа (гиперплазия) и размеров (гипертрофия) ультраструктур (например, ядра, митохондрий, рибосом).
Все ткани и органы обладают способностью к регенерации, различны лишь ее формы в зависимости от структурно-функциональной специализации ткани или органа. Так, преимущественно клеточная регенерация характерна для кости, эпидермиса, слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, дыхательных и мочевыводящих путей, рыхлой соединительной ткани, эндотелия, мезотелия, кроветворной системы, лимфоидной ткани. Цитологическая картина при этом может отличаться значительным количеством молодых форм, что не должно расцениваться как предопухолевая пролиферация.
Клеточная и внутриклеточная регенерация характерна для печени, почек, поджелудочной железы, эндокринных желез, легких, гладких мышц. При этом может наблюдаться некоторое укрупнение клеток, ядер, появление некоторого клеточного и ядерного полиморфизма, что также должно быть адекватно проанализировано врачом. Внутриклеточная регенерация свойственна миокарду, скелетным мышцам, что проявляется укрупнением отдельных клеток и ядер.
Регенерация зависит от уровня дифференцировки ткани, возраста, кровоснабжения и др. Чем выше уровень дифференцировки ткани, тем ниже ее способность к регенерации.
МОРФОГЕНЕЗ РЕГЕНЕРАТОРНОГО ПРОЦЕССА
Морфогенез регенераторного процесса складывается из двух фаз: пролиферации и дифференцировки.
В фазу пролиферации размножаются молодые, недифференцированные клетки. Эти клетки называются камбиальными, стволовыми клетками и клетками-предшественниками. Для каждой ткани характерны свои камбиальные клетки, которые отличаются степенью проли-феративной активности и специализации, но стволовая клетка может
быть родоначальником нескольких видов клеток (например, кроветворная ткань, соединительная ткань).
Та же смена гиперплазии ультраструктур путем их дифференциров-ки («созревания») лежит в основе внутриклеточной регенерации.
Таким образом, регенерация включает в себя взаимосвязанные процессы: пролиферацию - размножение клеток; гипертрофию - увеличение объема органа, ткани, клеток, внутриклеточных структур; гиперплазию - увеличение числа структурных элементов ткани и клеток.
МЕТАПЛАЗИЯ
В процессе регенерации тканей может наблюдаться метаплазия.
Метаплазия - переход одного вида ткани в другой (родственный) вид; это трансформация полностью дифференцированной ткани одного типа в полностью дифференцированную ткань другого типа. Возможна только в эпителиальных и частично в соединительных тканях.
В частности, плоскоклеточная метаплазия возникает в связи с предшествующей пролиферацией недифференцированных клеток и начинается с размножения камбиальных клеток, дифференцирующихся в направлении не призматического эпителия, а многослойного плоского эпителия.
Наблюдается метаплазия в дыхательных путях (в патологических условиях однослойный многорядный эпителий трахеи и бронхов переходит в многослойный плоский), выводных протоках слюнных желез, в поджелудочной железе.
Может наблюдаться плоскоклеточная метаплазия цервикального эпителия. В переходном эпителии может наблюдаться и плоскоклеточная, и железистая метаплазия.
Метаплазия может быть обратима, если ее вызывающие факторы (при патологическом процессе) исчезают.
ДИСТРОФИЯ
Дистрофия - один из видов повреждения, является морфологическим проявлением нарушения клеточного обмена, ведущего к структурным изменениям. На клеточном уровне регистрируют следующие признаки дистрофии - появление зернистости, неравномерное окрашивание, внутриклеточный отек, вакуолизацию (вакуоли не содержат жира и гликогена, а заполнены жидкостью).
Иногда клетка превращается в огромную вакуоль, заполненную жидкостью, при этом отмечается пикноз или лизис ядра.
Жировая дистрофия - накопление липидов в цитоплазме в виде мелких или крупных вакуолей.
Изменения в ядре при дистрофии появляются позднее, чем в цитоплазме. В ядерной мембране наблюдаются отек, неравномерное утолщение или истончение, разрывы. Хроматин конденсируется по краю ядра, становится комковатым. Ядрышки выглядят как компактное тело или, наоборот, как бы расплываются.
ДИСПЛАЗИЯ
Дисплазия - нарушение дифференцировки эпителия (или неэпителиальной ткани) предракового характера в результате пролиферации камбиальных элементов (недифференцированных клеток-предшественников, стволовых клеток) с развитием в них атипичной картины (утратой полярности и нарушением гистоструктуры, без инвазии базальной мембраны) с возможностью обратного развития.
В многослойном плоском эпителии базально-клеточная гиперплазия характеризуется гипер- и паракератозом, увеличением митотиче-ской активности с появлением атипических митозов.
При дисплазии железистого эпителия отмечают полиморфизм и гиперхромию ядер, увеличение ядерно-цитоплазматического отношения, изменение функциональной активности клеточных элементов (патологическое ороговение, слизеобразование, изменение секреции гормонов).
В соответствии со степенью пролиферации эпителия и выраженностью атипии выделяют слабую, умеренную и выраженную дисплазию. При этом от степени к степени нарастают полиморфизм и гиперхромия ядер, увеличивается ядерно-цитоплазматическое отношение, число митозов и соответственно продукция клеток, сокращается продолжительность их жизни, что ведет к быстрому обновлению клеточной популяции. Степень дисплазии определяется глубиной изменений.
Диспластические пролифераты отличаются значительно более пестрым клеточным составом, чем раковые опухоли в начальных фазах роста. Так, в очагах микроинвазивного рака дифференцировка клеток значительно выше, а число митозов, в том числе патологических, меньше, чем в предынвазивном раке.
Рак in situ, предынвазивный, внутриэпителиальный - полное замещение эпителиального пласта анаплазированными элементами.
Достоверное единственное отличие предынвазивного рака от инвазив-ного - видимая сохранность базальной мембраны.
Последовательные изменения ткани в процессе бластомогенеза происходят следующим образом:
- неравномерная диффузная гиперплазия;
- очаговые пролифераты, включая регенерацию и метаплазию;
- доброкачественные опухоли;
- дисплазия I степени;
- дисплазия II степени;
- дисплазия III степени;
- предынвазивный рак;
- инвазивный рак. Обязательность прохождения всех этапов формирования злокачественной опухоли не является абсолютной, любое предыдущее звено может выпадать.
Нарастание диспластических изменений не является единственным путем трансформации дисплазированной ткани. Дисплазия может остановиться в своем развитии или исчезнуть совсем, между тем как ждать нормализации (регрессии) предынвазивного рака достаточных оснований нет.
Диспластические изменения возникают в равной мере в неизмененной оболочке, зонах метаплазии, в случаях очагов аденомы (папилломы), при дальнейшем развитии (дисплазия III степени) с высокой частотой эволюционируют в направлении карциномы in situ и инвазив-ного рака.
Рак in situ, предынвазивный, внутриэпителиальный - полное замещение эпителиального пласта анаплазированными элементами. Достоверное единственное отличие предынвазивного рака от инвазивно-го - видимая сохранность базальной мембраны.
Оценка опасности малигнизации доброкачественных опухолей отличается высокой вариабельностью в зависимости от тканевой и органной принадлежности. Вероятность малигнизации тубулярных аденом желудка или толстой кишки высока, в то время как риск озлока-чествления гидроаденомы кожи практически равен нулю. Обнаружение диспластических изменений в доброкачественных новообразованиях, так же как и любых других очагов дисплазии, должно считаться показателем возможной малигнизации.
В настоящее время выявление дисплазий, то есть предраковых изменений, а также предынвазивного рака и фоновых процессов (в частности, метапластических), и их своевременное лечение должны способствовать не только ранней диагностике рака, но и его предупреждению.
ОПУХОЛИ
Опухоли (неоплазии) - результат разрастания клеток и тканей организма, не связанный с такими процессами, как гипертрофия, воспаление, регенерация. Иными словами, разрастание ткани не возникает в ответ на повреждение, а является следствием нарушения роста и развития ткани. В отличие от неопухолевых разрастаний ткани неоплазия характеризуется неконтролируемым ростом.
В современной онкологии существует представление, что злокачественное новообразование обычно развивается на фоне предшествующих изменений. Вместе с тем, наряду с гипотезой о предраковых изменениях (см. дисплазии) как о необходимом этапе процесса малиг-низации, существует точка зрения о возможности возникновения рака без предшествующих изменений ткани. Основным морфологическим проявлением опухоли является клеточная атипия (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Нарастание клеточной и структурной атипии в процессе злокачественной трансформации
Морфологическая атипия опухоли может выразиться в нарушении дифференцировки на органном, тканевом и клеточном уровне.
Нарушения свойственных данному органу тканевых взаимоотношений более характерны для доброкачественных опухолей.
Основой злокачественных опухолей является в первую очередь нарушение клеточной дифференцировки, отражающее проявление опухолевого роста на уровне клетки.
Морфологические признаки атипии опухолевых клеток выражаются в их полиморфизме или, наоборот, мономорфности (последнее особенно характерно для наиболее злокачественных опухолей). Отмечают выраженный полиморфизм ядер, ядрышек и гиперхромию ядер часто с «комковатым» нерегулярным хроматином, полиплоидию, нарушение ядерно-цитоплазматического отношения в связи с укреплением ядер, часто обилие митозов с преобладанием среди них патологических.
Наряду с атипией определяются и признаки дифференцировки опухолевых клеток с образованием в них специфических структур. Таким образом, в опухоли можно проследить одновременное протекание двух противоположных процессов: атипии («дедифференцировки», анапла-зии, катаплазии) и дифференцировки. Дифференцировка опухолевых клеток всегда неполная, атипичная и афункциональная, но можно установить тканевую принадлежность опухоли, а часто и ее гистогенез. Если дифференцировка не происходит, говорят о недифференцированных опухолях.
При электронной микроскопии было показано, что в одной и той же опухоли имеются клетки, находящиеся на разных уровнях дифферен-цировки и функционального созревания. В злокачественных новообразованиях можно наблюдать две группы опухолевых клеток.
- Разнообразные по ультраструктурному строению клетки, без специфических ультраструктурных признаков определенного типа клеток. Для них, как правило, характерно круглое, округлое или неправильной формы ядро, чаще с диффузным распределением хроматина. Оно может быть конденсированным в виде плотных конгломератов. Цитоплазма в этих клетках обычно скудная. Форма и размеры недифференцируемых клеток значительно варьируют. Очевидно, за счет пролиферации части клеток этой группы в основном осуществляется рост опухоли и, возможно, метастазирование. - Дифференцированные клетки с ультраструктурными признаками того или иного типа клеток (клетки с разной степенью ультраструктурной дифференцировки и функциональной зрелости).
Соотношение клеток первой и второй группы в различных опухолях может быть очень разнообразным. Структурные и биологические особенности опухоли во многом определяются уровнем дифференци-ровки, на котором клетка становится источником опухолевого формообразования. Встречаются опухоли, состоящие только из недифференцированных клеток, присутствуют также дифференцированные элементы.
УРОВНИ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ
Существуют следующие уровни дифференцировки. - Полипотентные предшественники - источники недифференцированных опухолей. Могут быть и компонентом новообразования, в котором есть участки с одной определенной или
несколькими типами дифференцировки. Так, например, недифференцированный рак, где наряду с клетками, не имеющими признаков определенного типа клеток, встречаются элементы с признаками эпителиальной дифференцировки [примитивная первичная мультипотентная саркома кости - наряду с недифференцированным компонентом встречаются участки с различной дифференцировкой (сосудистой, хрящевой, костной)].
- Частично детерминированные предшественники. На этом уровне можно определить тканевую принадлежность - недифференцированный рак, низкодифференцированная опухоль мезен-химальной природы.
- Унитарные предшественники (низкодифференцированная аде-нокарцинома, плоскоклеточный рак без ороговения, остеоген-ная саркома, лимфобластная лимфосаркома).
- Морфологически распознаваемые клетки (высокодифференци-рованные опухоли) - аденокарцинома, пролимфоцитарная лимфосаркома, зрелая хондросаркома и др.
- Созревающие клетки (доброкачественные опухоли).
ГИСТОГЕНЕЗ ОПУХОЛИ
При установлении гистогенеза опухоли следует учитывать, что характерные черты и свойства ткани сохраняются и при опухолевом росте.
- Для покровного эпителия при малигнизации сохраняется способность к образованию пластов.
- Для железистого эпителия характерно формирование железистых структур (папиллярные тубулярные, розеткоподобные и др.).
- В органоспецифических опухолях (в частности, в щитовидной железе) не утрачивается способность к формированию фолликулярных структур.
- В опухолях, гистогенетически связанных с соединительной тканью, сохраняется способность к образованию межуточного вещества и волокон. Например, для опухолей из фиброзной ткани характерно образование пучков из вытянутых клеток, для хрящевых опухолей свойственно образование атипичного хондроида, для костных - формирование атипичной кости (остеоида).
КЛАССИФИКАЦИЯ ОПУХОЛЕЙ
Неопластичные процессы обладают исключительным разнообразием морфологического и клинического проявления. Исчерпать в классификации все варианты опухолевого роста чрезвычайно трудно.
Одной из важных сторон классификации является номенклатура (терминология, обозначение) опухолей. В номенклатуре опухолей отражено их тканевое происхождение: суффикс «-ома» (от греч. «онко-ма» - опухоль) добавляют к корням слов, обозначающих ту или иную ткань. Так, опухоль из жировой ткани называют липомой, из хрящевой - хондромой, из мышечной - миомой, из гладких мышц - лейо-миомой, из поперечнополосатых мышц - рабдомиомой и т.д.
Некоторые опухоли сохраняют особые, исторически закрепившиеся за ними названия. Так, злокачественная опухоль из соединительной ткани называется саркомой потому, что на разрезе ее ткань напоминает рыбье мясо (от греч. «саркос» - мясо). Злокачественная эпителиома носит название «рак», вероятно, в связи с тем, что первые наблюдения древних врачей относились к раку молочной железы или кожи, прорастающему в окружающие ткани тяжами, напоминающими клешни рака.
Современные классификации исходят главным образом из трех принципов - клинического, морфологического и гистогенетического, которые тесно переплетаются, поскольку на основании морфологической картины опухоли обычно делают клинические заключения, а то или иное клиническое течение опухоли нередко позволяет судить об ее строении.
Одной из предпосылок для сравнительного изучения рака является международное соглашение о гистологических критериях классификации типов рака и о стандартизованной номенклатуре. В настоящее время часто используются различные термины для обозначения одного и того же патологического явления и, наоборот, одним термином обозначают различные поражения. Согласованная на международном уровне классификация опухолей, одинаково приемлемая для терапевтов, хирургов, радиологов, патологоанатомов и статистиков, дает возможность онкологам всех стран сопоставлять данные и облегчает сотрудничество между ними.
В классификации Всемирной организации здравоохранения дана четкая гистологическая характеристика большинства отдельных опухолей. Вместе с тем сохраняется рубрика не классифицируемых новообразований, что очень важно и соответствует уровню диагностических возможностей.
С морфологической точки зрения различают доброкачественные (зрелые) и злокачественные (незрелые) опухоли. Морфологическим
критерием доброкачественности или злокачественности опухоли является характер роста.
- К доброкачественным (зрелым) относят опухоли, очень различающиеся по морфологии, но обладающие одним прогностически благоприятным свойством: они медленно растут и не дают метастазы. Такие опухоли обладают экспансивным ростом, они лишь отодвигают, раздвигают или сдавливают окружающие ткани, не прорастая и не разрушая их. Под термином «зрелая опухоль» понимают бластому с незначительной степенью атипии, четко отграниченную от окружающих тканей, имеющую обычную форму узла или на слизистых - полипа.
- Злокачественные (незрелые) опухоли характеризуются выраженной катаплазией клеток, как правило, быстрым, прогрессирующим ростом. Они дают метастазы, инфильтрируют, прорастают и разрушают окружающие ткани; имеют форму узлов, полипов, инфильтратов с нечеткими границами. Среди заведомо злокачественных новообразований одни более, другие менее агрессивны. Группа местно-деструирующих опухолей характеризуется, как и злокачественные опухоли, инфильтрирующим ростом, но не склонна к метастазированию. Многие формы злокачественных опухолей делятся на три группы по степени диффе-ренцировки: высоко-, умеренно- и низкодифференцированные.
Современные классификации построены по гистогенетическому принципу с учетом морфологического строения опухоли, локализации, особенности структуры в отдельных органах (органоспецифичности), доброкачественности или злокачественности.
Выделяют следующие группы опухолей:
- эпителиальные опухоли без специфической локализации (орга-нонеспецифические);
- опухоли экзо- и эндокринных желез, а также эпителиальных покровов (органоспецифические);
- мезенхимальные опухоли;
- опухоли меланинобразующей ткани;
- опухоли нервной системы и оболочек мозга;
- опухоли системы крови;
- тератомы.
Морфологическая диагностика заболеваний отличается наибольшей достоверностью и многие старые и новые методы лабораторной диагностики, имеющие очень большое значение, особенно в совокупности, не могут исключить морфологические методы исследования из клинической практики.
Таким образом, цитологическая диагностика - процесс, суммирующий анализ и оценку различных методов исследования, включая клинические данные (например, пол, возраст, анамнез) и данные предшествующих исследований (рентгенологических, эхографических, биохимических).
В качестве примера значения различных показателей можно привести следующее.
- Пол больного. В частности, рак гортани чрезвычайно редко
встречается у женщин. - Возраст больного. Часто имеет решающее значение в дифференциальной диагностике опухолей костей:
■ хондросаркома преимущественно встречается в 30-50 лет, остеогенная саркома с хондрокомпонентом - в 10-30 лет;
■ костная киста - до 15 лет, остеобластокластома - в 20-40 лет. - Локализация. Например, хондрома чаще всего локализуется
в пальцах кисти.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Определение термина воспаление. Общая характеристика фаз и различных форм воспаления
2. Что такое дисплазия, чем отличается слабо выраженная дисплазия от cr in situ?
3. Чем отличается опухоль от физиологической гиперплазии?
4. Отличие доброкачественной опухоли от злокачественной.
Основная задача цитологической лаборатории - выполнение цитологических исследований, для осуществления которых существуют определенные правила и алгоритм проведения. Как и любое лабораторное исследование, цитологическое исследование складывается из трех этапов: преаналитический, аналитический и постаналитический.
ПРАВИЛА ПРОВЕДЕНИЯ ЦИТОЛОГИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Для выполнения цитологических исследований необходимы специалисты со средним медицинским образованием, выполняющие преана-литический этап, часть аналитического и постаналитического этапов.
ТРЕБОВАНИЯ К ПЕРСОНАЛУ
Компетентность персонала, участвующего в выполнении технологии, должна соответствовать определенным требованиям к образованию, знаниям и умениям специалистов (профессиональному стандарту).
В выполнении технологии цитологического исследования участвуют специалисты со средним медицинским образованием, занимающие должности медицинский технолог, медицинский лабораторный техник, лаборант, фельдшер-лаборант.
Подготовительную работу по технологии выполняет специалист со средним медицинским образованием, имеющий соответствующий сертификат медицинского технолога, медицинского лабораторного техника (фельдшера-лаборанта или лаборанта).
Средний медицинский персонал проводит прием, макроскопическую оценку качества (макроскопический вид) полученных препаратов или биологического материала, их регистрацию, фиксацию и окрашивание; регистрацию цитологического заключения, архивирование препаратов.
ТРЕБОВАНИЯ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА
Требования по безопасности труда при выполнении технологии соответствуют общим правилам безопасности при работе в клинико-диагностической лаборатории согласно ГОСТ Р 50905-2007 (ИСО 15190:2003). Кроме этого, должны быть соблюдены правила биологической безопасности, правила сбора и удаления отходов, правила работы с электроприборами и реактивами, а также правила пожарной безопасности.
ТРЕБОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Все образцы, содержащие биологический материал (жидкости, мазки), потенциально являются источниками патогенных биологических агентов. При работе с ними соблюдают следующие правила:
- распаковку присланного в цитологическую лабораторию биологического материала проводят в индивидуальных средствах защиты (халаты, резиновые перчатки); - мазки, поступающие в лабораторию, помещают на металлические или пластиковые подносы; - не допускается оставлять на столах нефиксированные мазки; - после окончания работы сотрудники должны проводить дезинфекцию рабочих мест и помещений лаборатории в резиновых перчатках. Для обеззараживания используются средства, обеспечивающие уничтожение вирусной и бактериальной микрофлоры, рекомендуемые для дезинфекции. Потенциально опасные отходы, загрязненные остатками биологического материала, образующиеся в процессе выполнения анализа, дезинфицируют, затем собирают в герметическую одноразовую упаковку и удаляют из лаборатории в контейнерах, установленных в определенных местах на территории учреждения.
Все сотрудники должны выполнять инструкции и правила техники безопасности, изложенные в технических паспортах к электрическим приборам, применяемым при исследовании (электронным весам,
микроскопу и т.д.). Все сотрудники лаборатории, работающие с химическими реактивами, должны быть обучены обращению с ними.
Для предупреждения пожаров необходимо соблюдать правила по пожарной безопасности в соответствии с действующими нормативными документами.
МАТЕРИАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ
Для выполнения цитологического исследования необходимы следующие приборы, изделия медицинской техники, другое оборудование (стеклянные изделия), реактивы, красители, расходуемый материал.
- Набор для окраски препаратов (емкости и каретки для предметных стекол).
- Аппарат для сушки препаратов.
- Микроскоп бинокулярный световой с иммерсионной оптикой (увеличение объектива ×10...×100).
- Центрифуга лабораторная (до 3000 об/мин).
- Пробирки центрифужные объемом 10 мл.
- Пипетки Пастера одноразовые.
- Компьютер с программным обеспечением (лабораторная информационная система) и принтер.
- Принтер штрихкодов.
- Сканер штрихкодов.
- Простой грифельный карандаш.
- Маркер, устойчивый к органическим растворителям. - pH-метр.
- Бумага фильтровальная.
- Пинцет.
- Дозатор одноканальный, 1-10 мкл.
- Наконечники к дозатору одноканальному на 10 мкл.
- Воронка лабораторная.
- Шкаф для архивирования стекол.
- Лоток прямоугольный из нержавеющей стали.
- Одноразовая ветошь, салфетки.
- Емкость для сброса отработанных препаратов.
- Емкость для утилизации медицинских отходов класса Б.
- Спирт этиловый медицинский 95%.
- Иммерсионное масло.
- Бинт нестерильный.
- Цилиндр мерный (на 25, 50, 500 мл).
- Краситель по Романовскому (азур-эозин) готовый.
- Фиксатор-краситель по Май-Грюнвальду или Лейшману готовый.
- Буфер фосфатный, концентрированный, pH 6,6±0,2.
- Вода дистиллированная.
- Марля медицинская.
- Стекло предметное стандартное с матовой полосой для записи. - Вытяжной шкаф.
АЛГОРИТМ ВЫПОЛНЕНИЯ ЦИТОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
ПРЕАНАЛИТИЧЕСКИЙ ЭТАП
Выполнение технологии включает в себя несколько последовательных этапов:
- взятие материала и приготовление препарата вне цитологической лаборатории;
- транспортировка и доставка в цитологическую лабораторию;
- прием и регистрация материалов (готовых препаратов или биологического материала);
- приготовление, фиксация и окрашивание препаратов.
ТРАНСПОРТИРОВКА И ДОСТАВКА БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
Для доставки биологического материала используют специальные контейнеры, по правилам биологической безопасности не допускается контакт биологического материала и бланка направления. Цитологический материал доставляют в лабораторию в ближайшие сроки после его взятия:
- высушенные мазки-препараты - до 5 рабочих дней; - жидкости, мокрота, содержимое кист и любой кровянистый материал - в течение 3 ч. Полученный материал доставляют в лабораторию с бланком-направлением, заполненным согласно инструкции.
Промаркированные стекла должны быть выставлены в штатив-контейнер для транспортировки строго по порядку согласно последовательности бланков-направлений. Пробирки с жидкостью транспортируются в штативах.
ПРИЕМ И РЕГИСТРАЦИЯ
БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
Сотрудник лаборатории, который принимает материал, должен проверить правильность транспортировки, маркировку препаратов, пробирок, оформление направления, отметить характер и количество биоматериала, число присланных препаратов.
При выявлении несоответствия маркировки материала, правильности заполнения направления и прочих недочетов информация об ошибке заносится в бракеражный журнал, а материал с сопроводительным бланком возвращается в лечебно-профилактическое учреждение для устранения несоответствия.
ОБЩИЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ
С БИОЛОГИЧЕСКИМ МАТЕРИАЛОМ
Порядок приготовления препаратов мокроты и жидкости для цитологического исследования описан ниже (проводится в цитологической лаборатории).
Жидкость
- В лабораторию доставляют всю полученную жидкость (выпот). - Биологический материал центрифугируют в течение 10 мин при 1500 об/мин.
- Осадок переносят на стекла и готовят мазки, оканчивающиеся у одного края в виде следа, оставленного как бы тонкой щеткой (до 5 штук).
- Высушивают на воздухе при комнатной температуре. Мокрота
- Материал переносят на две чашки Петри, помещенные на соответствующую подложку (белая, черная), и выбирают из него:
■ сероватые уплотненные пленки;
■ непрозрачные белесоватые крупинки;
■ желтоватые неокрашенные / слегка окрашенные кровью комочки, особенно вблизи кровянистых сгустков и прожилок крови.
- Равномерно «растягивают» на предметном стекле.
- Другим предметным стеклом материал осторожно распределяют
для получения тонкого равномерного мазка. - Препараты высушивают на воздухе.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПРЕПАРАТА
Правильно приготовленный мазок из нормальной или патологически измененной ткани должен отвечать следующим требованиям.
- Мазок должен начинаться на расстоянии 1 см от узкого края предметного стекла и заканчиваться приблизительно в 1,5 см от другого края предметного стекла. - Мазок не должен достигать длинного края стекла. Между мазком и краем предметного стекла должно оставаться приблизительно 0,3 см.
- Мазок должен быть максимально тонким (приближающимся к однослойному), равномерной толщины (неволнообразным) на всем протяжении. - Мазок из осадка жидкого материала (жидкость из серозной полости, смыв из различных органов, содержимое кистозной полости) должен заканчиваться у одного из узких краев предметного стекла в виде следа, оставленного как бы тонкой щеткой. - Клетки в мазке должны быть равномерно распределены. - Все участки мазка должны хорошо просматриваться и не содержать «толстые участки» с непросматриваемыми скоплениями и комплексами клеток. Для приготовления цитологических препаратов предпочтительнее использовать предметные стекла со шлифованным краем с матовой полосой для записи, которые легко маркируются простым карандашом. Флаконы с материалом и стекла-препараты должны иметь идентификацию (маркировку): фамилию больного, идентичную таковой в бланке направления материала для цитологического исследования.
Правила фиксации препарата
Фиксация мазка проводится в соответствии с методикой.
Для классического цитологического исследования высушенный на воздухе мазок фиксируют в метаноле или красителе-фиксаторе (по Май-Грюнвальду, по Лейшману). При фиксации мазка происходит коагуляция белка, в результате чего клетки прикрепляются к предметному стеклу. Недостаточная фиксация мазка ведет к некачественному окрашиванию клеток.
Правила окрашивания препарата
Качественное окрашивание позволяет правильно идентифицировать клеточные элементы мазка и оценить их особенности при микроскопии (структуры цитоплазмы, ядра, ядерного хроматина, ядрышек).
При применении любой методики окрашивания мазка важно точно соблюдать последовательность процедур приготовления растворов и временные интервалы в течение процесса окрашивания.
Существующие в продаже партии красителя обеспечивают различную интенсивность окраски препарата. Это обязывает лаборанта опытным путем определять оптимальные концентрации (разведение) и время окрашивания для каждого флакона красителя, которые устанавливают при окрашивании серии препаратов растворами с различной концентрацией красителя, меняя длительность его воздействия.
При приготовлении растворов необходимо учитывать pH воды (6,8-7,2, контроль на pH-метре). Стабильность значений pH обеспечивают буферными растворами.
Для окрашивания мазков подготавливают две емкости:
- в первую наливают фиксатор-краситель (по Май-Грюнвальду или Лейшману); обычно это готовый промышленный раствор;
- во вторую - рабочий раствор по Романовскому (готовят разведением промышленного раствора дистиллированной водой в соответствии с прилагаемой инструкцией к раствору).
Для классического цитологического исследования мазки окрашивают следующим образом.
- Каретку со стеклами-препаратами погружают в первую емкость. Фиксатор должен полностью покрывать стекла. Экспозиция 3 мин.
- Переставляют каретку со стеклами-препаратами во вторую емкость. Экспозиция 6 мин для мазков из осадка жидкостей или 12 мин для материала, взятого при пункции или эндоскопии (для соскобов, мазков-отпечатков).
- Каретку со стеклами-препаратами аккуратно плавными движениями промывают в дистиллированной воде. Дают стечь излишкам воды, оставшуюся влагу удаляют при помощи марли; сушат в аппарате для сушки в течение 10 мин.
- Окрашенные стекла-препараты укомплектовывают направлениями в соответствии с маркировкой (с присвоенным идентификационным кодом).
- Окрашенные препараты передают врачу на диагностическое цитологическое исследование. Препараты с профосмотра и скрининга передают на первую ступень просмотра медицинским технологам.
МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЦИТОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА
Для получения полноценной информации необходимо последовательное микроскопическое изучение всего цитологического мазка. Обзор цитологической картины проводят под малым увеличением (×10), детализацию выбранных объектов - под большим увеличением (×20-40); затем микроскопическое изучение мазка выполняется под иммерсионным объективом (×100).
Начинают исследование при малом увеличении объектива (×10) с изучения полей зрения по краю препарата, продолжают методом «систематического перекрестного двухфазового шага», который позволяет практически без пропуска изучить каждый миллиметр площади препарата.
При исследовании материала, полученного при профилактическом гинекологическом осмотре (или при скрининге), осуществляется двухступенчатый просмотр.
- Первая ступень осуществляется медицинским технологом (по
принципу, описанному ранее) под контролем врача. - При выявлении патологии препарат передается врачу на вторую
ступень просмотра (диагностическое исследование). - Результат «без патологии» также одобряет врач.
ВЫДАЧА ЗАКЛЮЧЕНИЯ.
РЕГИСТРАЦИЯ ЦИТОЛОГИЧЕСКИХ ЗАКЛЮЧЕНИЙ
Цитологическое заключение регистрируется в лабораторном журнале или электронной версии, которые хранятся в течение 5 лет; бланки с результатами цитологического исследования вклеиваются в историю болезни. При использовании компьютерной техники цитологические заключения вводятся в «электронную» историю болезни.
АРХИВИРОВАНИЕ ПРЕПАРАТОВ
Обязательному архивированию в цитологических лабораториях подлежат препараты с диагнозом и подозрением на злокачественное новообразование или дисплазию; доброкачественные опухоли; проли-феративные процессы; туберкулез; саркоидоз и другие нозологические формы.
Сроки хранения: - до востребования - в лечебном учреждении, где будет лечиться пациент;
- в архиве цитологической лаборатории - не менее 5 лет;
- в специализированных лечебных учреждениях, где пациент проходит лечение, - до 25 лет.
Материал, взятый во время пункции, эндоскопии или операции, с достаточным количеством диагностического материала, без патологии (норма), может храниться до 3 лет.
Неадекватный материал - пустые стекла (то есть ситуация, когда не получен диагностический материал), стекла с элементами крови, каплями жира или только с межуточным веществом без клеток - оставляют в архиве на усмотрение заведующего клинико-диагностической лаборатории или главного врача на сроки, оговоренные в соответствующем распоряжении.
СРОКИ ВЫДАЧИ ЦИТОЛОГИЧЕСКИХ ЗАКЛЮЧЕНИЙ
- При диагностическом цитологическом исследовании - до 3 рабочих дней со дня поступления в цитологическую лабораторию, если не требуется дополнительных исследований и консультаций; при необходимости последних сроки продлевают.
- При исследовании материала, полученного при гинекологическом осмотре (профилактическом, скрининге), - до 14 рабочих дней.
- При срочном исследовании - 1 день со дня поступления в цитологическую лабораторию, если не требуется дополнительных исследований и консультаций; при необходимости последних сроки продлевают.
- При срочном интраоперационном исследовании ответ должен быть выдан в течение 15 мин.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. В каком виде биологический материал может поступать в цитологическую лабораторию?
2. Какие этапы цитологического исследования?
3. Сроки хранения цитологических препаратов.
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ КЛЕТОЧНОГО СОСТАВА
ЦИТОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ
Цитологический анализ включает обработку присланного материала, приготовление препарата, окраску, микроскопию, трактовку цитологической картины, заключение, в котором дается оценка полученного материала, определяется характер процесса (доброкачественный или злокачественный), при возможности устанавливается нозологическая единица согласно принятым морфологическим классификациям.
Основной задачей цитологического исследования является установление характера патологического процесса, а при наличии опухоли - как можно более ранее ее выявление и определение типа. Отрицательный результат цитологического исследования не исключает присутствия злокачественного процесса, особенно при получении неадекватного материала.
Существенную роль для правильного заключения играют скорость получения, качество фиксации и окраски исследуемого материала.
Иногда данные цитологического исследования позволяют только констатировать наличие злокачественного новообразования, но не определить тип опухолевых клеток. Однако даже такое заключение оказывается ценным для правильного ведения больного.
Поскольку методы лечения онкологических заболеваний могут быть весьма агрессивными, при отсутствии убедительных признаков опухоли необходим контроль в целях предотвращения гипердиагностики. Сложные и спорные случаи требуют обязательного гистологического подтверждения диагноза.
При оценке цитологических препаратов особое внимание обращают на следующие признаки:
- фон препарата, наличие и характер межуточного вещества;
- количество и расположение клеток, образование комплексов
или структур, сохранность клеточных границ; - размеры и формы клеток;
- ядро (форма и размеры, расположение и окрашиваемость); - ядерно-цитоплазматическое отношение; - хроматин (характер строения);
- ядрышки (количество, форма, размеры, четкость границ); - цитоплазма (объем, окраска, четкость границ, секреция, включения, вакуолизация); - многоядерные клетки, фигуры деления (атипичные митозы). Фон препарата имеет большое диагностическое значение. Фоном препарата могут быть элементы периферической крови или воспаления, сопровождающего опухолевый процесс, клеточный детрит, межуточное вещество. Фон препарата в виде межуточного вещества может иметь диагностическое значение при определении тканевой принадлежности опухоли (хрящеобразующие опухоли) или гистологической формы (слизеобразующие аденокарциномы).
Количество клеток в мазке определяется прочностью межклеточной связи, обилием стромы. Богатый клеточный состав бывает при низко-дифференцированных опухолях, гематосаркоме (например, низкодиф-ференцированный рак, опухоль Юинга). Единичные опухолевые клетки встречаются при остеопластической (склеротической) остеогенной саркоме, фиброзирующем раке и др.
Клетки в препаратах могут располагаться разрозненно, в скоплениях, в структурах.
- Разрозненное расположение означает, что клетки лежат в препаратах поодиночке, отдельно друг от друга.
- Расположение в скоплениях - клетки прилегают друг к другу, но достаточно свободно, не образуя структур.
- Расположение в структурах - клетки связаны между собой в образованиях определенного вида:
■ пласты;
■ сотоподобные структуры (рис. 6.1);
■ палисадообразные структуры (клетки располагаются в виде полоски с «частоколом» ядер);
■ сосочкоподобные (папиллярные) структуры (клетки обволакивают друг друга);
■ железистоподобные структуры (структуры округлые, ядра расположены эксцентрически, в центре - секрет, бесструктурное вещество);
■ шаровидные структуры;
■ фолликулярные, или фолликулоподобные (клетки располагаются по периферии, в центре структуры - секрет);
■ в виде розеток (однослойная структура, основная часть клеток образует круг, несколько клеток располагается в центре).
Рис. 6.1. Структура сотоподобная. Упорядоченное расположение клеток в пунктате в виде пчелиных сот. Пунктат молочной железы - фиброзно-кистозная болезнь. Окрашивание по Романовскому (×400)
Для доброкачественных поражений характерно правильное, упорядоченное расположение клеток, приблизительно одинаковое расстояние между ними, сходные размеры клеток и ядер, образующих структуру.
Для злокачественных новообразований характерны структуры - комплексы (при раке, опухоли из эпителиальной ткани) или пучки (при саркоме, опухоли из неэпителиальной ткани - соединительной, мышечной, нервной).
■ Клетки в комплексах нагромождаются друг на друга, отсутствует упорядоченность их расположения. Комплексы также могут быть различной формы (см. выше). От структур при доброкачественных поражениях их отличает рыхлое, неупорядоченное расположение клеток (рис. 6.2), образование вдавлений (фасеток) на границах ядер соседних клеток и другие признаки.
Пучки обычно состоят из клеток вытянутой формы, «разбегающихся» в разные стороны (рис. 6.3, 6.4).
Рис. 6.2. Комплексы в виде пластов неопределенной формы. Клетки располагаются беспорядочно, нагромождаются друг на друга. Пунктат молочной железы (рак). Окрашивание по Романовскому (×400)
Рис. 6.3. Пунктат молочной железы. Злокачественная листовидная опухоль (саркома). Клетки веретенообразной формы, расположенные в виде «пучков». Окрашивание по Романовскому (×400)
Размеры клеток обычно оценивают в сравнении с размерами нормальных клеток того же типа. Так, зрелая клетка плоского эпителия приблизительно в 10 раз больше клетки эпителия желудка или молочной (или щитовидной) железы. Размеры ядер обычно сравнивают с размером эритроцита (в норме достаточно стабильным, приблизительно 7 мкм). Если размер ядер меньше эритроцита, они считаются мелкими, если в 1-1,5-2 раза больше эритроцита - средними, в 3-6 раз - крупными, в 7 и более - гигантскими.
Рис. 6.4. Пунктат молочной железы. Злокачественная листовидная опухоль (саркома). Клетки веретенообразной формы, расположенные в виде «пучков». Окрашивание по Романовскому (×1000)
Соотношение размера ядра и цитоплазмы (ядерно-цитоплазмати-ческое соотношение) также весьма различно в разных клетках, поэтому при его оценке учитывают степень отклонения соотношения от этого параметра клетки того же типа.
При анализе препарата особое внимание уделяют описанию ядер клеток.
- Форма - округлая, овальная, полигональная (неправильная), вытянутая (веретенообразная), бобовидная, в виде перекрученного жгута, булавовидная и другие.
- Размеры - мелкие (приблизительно размеры лимфоцита), средних размеров, крупные, гигантские.
- Расположение - в центре клетки, эксцентрично, занимает почти всю клетку, «голое» ядро / «голоядерная» клетка (цитоплазма почти не определяется). Необходимо обращать внимание на комплексы ядер, напластовывание ядер.
- Окрашиваемость - гипохромия, гиперхромия.
- Сдвиг ядерно-цитоплазматического соотношения в пользу ядра, в пользу цитоплазмы.
- Строение хроматина - равномерное, регулярное, хроматин тонкодисперсный, мелкозернистый, грубозернистый, глыбча-тый (в виде грубых глыбок), конденсация хроматина по краю ядерной мембраны, распределен неравномерно, равномерно, разряжен.
- Строение ядерной мембраны - сохранена, четкие контуры, нечетко очерчена, имеются разрывы, не на всем протяжении прос леживается.
- Ядрышки - просматриваются, определяются, не просматриваются; количество, форма - округлая, неправильная, разнообразные по форме и размерам, четкость границ.
Цитоплазму описывают по следующим критериям: обильная, умеренная, скудная, цвет (голубой, серо-голубой, розовый, розово-фиолетовый, другой), окрашена равномерно, неравномерно, стекловидная, включения (зерна, пылевидная зернистость, пенистая цитоплазма, другое), признаки секреции, четкость границ (четкие, неровные, сливается с фоном), вакуолизация. Существенным признаком является характер цитоплазмы, наличие включений в ней. Кератоз (ороговение) цитоплазмы позволяет думать о плоскоклеточном ороговевающем раке, наличие гранул меланина - о мела-номе.
Наличие многоядерных клеток, фигур деления (атипичные митозы) является важным признаком злокачественного опухолевого процесса.
Если материала достаточно, клетки сохранные, препарат хорошо приготовлен и окрашен, то часто даже без описания выдают заключение о гистологической форме опухоли с указанием степени дифференцировки (низкодифференцированная аденокарцинома, плоскоклеточный ороговевающий рак, остеогенная саркома).
В случаях когда материала недостаточно и цитологическая картина неубедительна для установления конкретного диагноза, выдают описание препарата, отдельных клеточных элементов и (при возможности) их оценку.
НЕКОТОРЫЕ КРИТЕРИИ ДОБРОКАЧЕСТВЕННЫХ И ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ПОРАЖЕНИЙ
Наиболее часто в цитологической диагностике анализируют клетки эпителия.
Эпителиальные ткани выстилают поверхности (кожа, слизистые оболочки внутренних органов, серозные оболочки). Эпителий составляет также основную часть желез. Клетки эпителия при различных патологических процессах могут претерпевать различные изменения: реактивные изменения (при воспалении, гормональных, механических воздействиях и других), фоновые процессы (гиперплазия). Существуют так называемые пограничные состояния (предопухолевые процессы, дисплазии), при которых изменения в клетках достаточно сильно выражены и их трудно отличить от злокачественных. Наиболее отличаются от нормальных клетки злокачественных опухолей.
При реактивных и фоновых поражениях чаще всего увеличивается число клеток (пролиферация), размер ядер, ядра окрашиваются более интенсивно (гиперхромия ядер). Хроматин распределен сравнительно равномерно. В некоторых ядрах, что особенно характерно для железистого эпителия, увеличиваются ядрышки. При некоторых состояниях увеличивается или уменьшается размер клеток, изменяется характер окрашивания цитоплазмы.
При пограничных процессах (состояниях, близких к злокачественным) размер ядер увеличивается значительно, изменяется форма ядер, контуры ядер становятся неровными, ядерная мембрана может неравномерно утолщаться. Хроматин распределен неравномерно, мелкие участки уплотнения чередуются с крупными. Могут увеличиваться ядрышки, или появляются множественные мелкие ядрышки. Могут встречаться многоядерные клетки. Однако в отличие от злокачественных опухолей изменения в разных клетках сравнительно одинаковы (мономорфны).
При злокачественных поражениях отмечают следующие изменения в клеточном составе мазка (рис. 6.5-6.14).
- Клеточный и ядерный полиморфизм - различие характеристик разных клеток:
■ увеличение и уменьшение размеров клеток (анизоцитоз);
■ увеличение и уменьшение размеров ядер (анизокариоз);
■ изменение формы ядер;
■ неровные контуры ядерной мембраны;
■ неравномерное распределение хроматина;
■ изменение структуры хроматина (грубые глыбки, гранулы разных размеров, нагромождения хроматина, тяжистый, петлистый хроматин, борозды);
■ изменение характера распределения хроматина в отличие от такового в доброкачественных клетках;
■ наличие многоядерных клеток, фигур деления (атипичные митозы);
■ «голые» ядра разрушенных клеток разных размеров и форм;
■ изменение характера окрашивания цитоплазмы (неравномерное окрашивание разных участков).
- Образование комплексов из клеток (структур, отличных от нормальных):
■ разное расстояние между клетками;
■ нагромождение клеток;
■ потеря полярности (ядра клеток ориентированы в разных направлениях).
- Изменение фона препарата: для многих злокачественных опухолей характерен так называемый опухолевый диатез - реакция соединительной ткани на инвазию (прорастание опухоли). Эта реакция выражается в появлении зернистых масс, лейкоцитов, эритроцитов, что создает вид «грязного» фона.
Рис. 6.5. Пунктат опухоли молочной железы. Окончательный диагноз - фиброаденома (доброкачественная опухоль). Структура в виде пласта неопределенной формы из клеток одинаковых размеров, располагающихся на одинаковом расстоянии друг от друга, ядра мономорфные, овальные, хроматин распределен равномерно, ядрышки не видны. Окрашивание по Романовскому (×1000)
Рис. 6.6. Пунктат опухоли молочной железы. Окончательный диагноз - рак. Комплекс неопределенной формы из клеток разных размеров, располагающихся на разном расстоянии друг от друга, ядра разного размера и формы, хроматин распределен неравномерно, видны крупные ядрышки (отмечены стрелками). Окрашивание по Романовскому (×1000)
Рис. 6.7. Мазок из шейки матки. Норма. Зрелые клетки плоского эпителия крупного размера, ядра мелкие, правильной овальной или округлой формы, окрашены равномерно. Окрашивание по Папаниколау (×400)
Рис. 6.8. Мазок из шейки матки. Рак. Клетки плоского эпителия среднего и мелкого размера, ядра разные по размерам, неправильной формы, хроматин распределен неравномерно. Окрашивание по Папаниколау (×1000)
Рис. 6.9. Плевральная жидкость (злокачественная лимфома). Злокачественные лимфоидные клетки расположены разрозненно. Окрашивание по Романовскому ( ×1000)
Рис. 6.10. Плевральная жидкость (злокачественная лимфома). Доброкачественные клетки мезотелия расположены в структурах (пластах). Окрашивание по Романовскому (×1000)
Рис. 6.11. Плевральный выпот (злокачественная мезотелиома). Клетки мезотелия с признаками атипии (укрупненные ядра, неравномерно распределен хроматин, крупные полиморфные ядрышки). Клетки вытянутой и полигональной формы, ядра разных размеров и формы, гиперхромные. Окрашивание по Романовскому (×1000)
Рис. 6.12. Плевральный выпот (злокачественная мезотелиома). Клетки мезотелия с атипией: три одноядерные, одна многоядерная. Ядра гиперхромные, разных размеров и формы. Окрашивание по Романовскому (×1000)
Рис. 6.13. Материал, полученный при эндоскопии (отпечаток с биоптата опухоли слизистой оболочки желудка). Гиперпластический полип. Однослойная структура из клеток типа «пчелиных сот». Окрашивание по Романовскому (×400)
Рис. 6.14. Материал, полученный при эндоскопии (отпечаток с биоптата опухоли слизистой оболочки желудка). Карциноид. Рыхлая однослойная структура неопределенной формы. Ядра сравнительно мономорфные, хроматин мелкоглыбчатый. Окрашивание по Романовскому (×1000)
НОЗОЛОГИЯ
Нозология (происходит от греч. nosos - болезнь + logos - учение) - учение о болезни, включающее биологические и медицинские основы болезней, а также вопросы их этиологии (происхождения), патогенеза (развития), номенклатуры и классификации. Сложность и многообразие связей между органами, большое число причин, путей и механизмов тканевых поражений составляют объективную предпосылку для выделения нозологических форм, которых насчитывается более 20 тысяч.
Нозологическая форма включает наиболее существенные клинико-анатомические признаки болезни, лежащие в ее основе, причинно-следственные отношения, этиологические, патогенетические, функционально-морфологические факторы.
Кроме нозологических форм существуют синдромы - типовые группы симптомов, выявляющих взаимосвязанность органов, изменение функции которых при патологии отражает нарушение гомеостаза и часто направлено на его восстановление.
Понятие «синдром» отражает ту или иную сторону патогенеза нозологической формы без учета ее этиологии (происхождения). Часть синдромов включают в состав нозологических форм, другие представляют собой самостоятельные категории. Часто синдромы в разных болезнях сходны между собой или даже одинаковы.
Представление о нозологических формах и синдромах не является стабильным, так как отражает уровень развития медицинской науки, в первую очередь знаний по этиологии и патогенезу болезней. По мере накопления информации происходит объединение синдромов или их комплексов в нозологическую форму, а также выделение синдромов, которые могут впоследствии быть включены в другие нозологические формы. Если нет данных по этиологии и патогенезу болезни, то ее нельзя выделить в нозологическую форму. В подобных случаях основываются на клинико-анатомической характеристике процесса.
НОМЕНКЛАТУРА И КЛАССИФИКАЦИЯ
БОЛЕЗНЕЙ
Номенклатура - обширный перечень или каталог общепринятых наименований болезней и патологических состояний, используемых врачами для правильного и единообразного обозначения болезней.
Классификация (статистическая классификация) - определенная система распределения и объединения болезней и патологических состояний в группы и классы в соответствии с установленными критериями.
Общепринятая номенклатура болезней имеет большое значение для единообразия и сопоставимости диагнозов и статистической обработки клинических данных (в том числе в международном масштабе). В основе номенклатуры болезней лежат нозологические формы, которые в зависимости от локализации процесса, причинного и других факторов объединяются в группы (классы).
- Класс I - инфекционные и паразитарные болезни (в том числе туберкулез; сифилис и другие венерические болезни; кишечные инфекции; заболевания вирусной этиологии; малярия). - Класс II - новообразования (доброкачественные и злокачественные опухоли, в том числе кроветворной ткани). - Класс III - болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ. - Класс IV - болезни крови и кроветворных органов. - Класс V - психические расстройства (в том числе неврозы).
- Класс VI - болезни нервной системы (воспалительные и наследственные) и органов чувств.
- Класс VII - болезни органов кровообращения (ревматизм, ише-мическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, сосудистые поражения мозга, болезни артерий и вен).
- Класс VIII - болезни органов дыхания (грипп и другие острые инфекции, пневмонии, бронхиты).
- Класс IX - болезни органов пищеварения (челюстей и полости рта; пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки; печени, желчного пузыря и поджелудочной железы).
- Класс X - болезни мочеполовых органов.
- Класс XI - осложнения беременности, родов и послеродового периода.
- Класс XII - болезни кожи и подкожной клетчатки.
- Класс XIII - болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани (артрит, остеомиелит).
- Класс XIV - врожденные аномалии.
- Класс XV - некоторые причины перинатальной заболеваемости и смертности (родовые травмы, инфекции новорожденных).
- Класс XVI - симптомы и неточно обозначенные состояния (нарушения сна, головная и другие боли и т.п.).
- Класс XVII - несчастные случаи, отравления и травмы (классифицированы как по причинам, так и по видам поражений).
В онкологической практике общепризнанной является международная классификация онкологических заболеваний - МКБ-О, в которой все болезни имеют свой уникальный четырехзначный морфологический код, который заканчивается цифрой, обозначающей характер опухоли:
- хххх/0 - доброкачественные опухоли;
- хххх/1 - пограничные опухоли;
- хххх/2 - in situ и интраэпителиальные неоплазии III степени;
- хххх/3 - злокачественные опухоли.
ТИПЫ ЦИТОЛОГИЧЕСКИХ ЗАКЛЮЧЕНИЙ
Ниже приведены типы цитологических заключений.
- Картина воспаления - элементы воспаления (лейкоциты нейтрофильные и эозинофильные, лимфоидные элементы, гистиоциты, клетки фибробластического ряда, плазматические клетки).
- Пролиферирующие клеточные элементы.
- Диагностическое заключение о доброкачественном процессе или опухоли (цитологическая картина саркоидоза, цитограмма соответствует хондроме и др.).
- Клетки с признаками атипии - как правило, доброкачественные элементы, а признаки атипии могут быть обусловлены быстрым ростом, воспалением (в таких случаях необходимо повторить исследование, лечить воспаление или доброкачественный процесс с повторным обследованием после окончания курса лечения).
- Подозрение по принадлежности к элементам злокачественного новообразования - клетки с выраженными признаками ати-пии, клетки с выраженными дистрофическими изменениями; в таких случаях необходимо обязательно повторное исследование, наблюдение. Чаще всего при этом заключении есть серьезные основания подозревать злокачественный процесс.
- Диагностическое заключение о злокачественной опухоли (плоскоклеточный ороговевающий рак, лимфогранулематоз, остео-генная саркома и др.).
- Описательный ответ может быть дан при малом количестве материала или если материал представлен в основном элементами воспаления или периферической крови, отдельными клеточными элементами с выраженными дистрофическими изменениями, затрудняющими идентификацию клеток. В описании может быть указано, что послужило причиной отсутствия диагностического заключения (малое количество материала, трудность трактовки обнаруженных клеточных элементов и всей цитологической картины).
- Отрицательный ответ - клеток злокачественного новообразования не обнаружено. В таких случаях можно указать, какие элементы обнаружены (периферическая кровь, элементы воспаления и др.).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Перечислите исследования, осуществляемые с помощью цитологического метода.
2. Перечислите основные критерии злокачественной опухоли.
Объектом для цитологического исследования могут служить практически все органы и ткани человеческого организма, но чаще анализируют материал шейки матки, молочной железы, выпотные жидкости серозных оболочек, мокроту, материал из органов пищеварительной системы.
В данном пособии мы остановимся на основных для цитологической диагностики видах биоматериалов.
ЖЕНСКАЯ ПОЛОВАЯ СИСТЕМА
СВЕДЕНИЯ ИЗ ОБЩЕЙ АНАТОМИИ
Женская половая система состоит из двух яичников, в которых образуются женские половые клетки (яйцеклетки) и синтезируются гормоны, двух яйцеводов (маточных или фаллопиевых труб), матки, наружных половых органов и двух молочных желез (рис. 7.1).
Яичники представляют собой несколько уплощенные овальные тела длиной 2,5-5,0 см, шириной 1,5-3,0 см, толщиной 0,6-1,5 см. Яичник состоит из коркового и мозгового слоя, покрыт цилиндрическим или кубическим эпителием. Соединительнотканная основа органа (строма) состоит из веретенообразных клеток и волокон. В корковом веществе содержится большое число соединительнотканных клеток, в мозговом - артерии и венозные сплетения. В корковом веществе, в эпителиальных пузырьках (фолликулах) располагаются яйцеклетки (овоциты).
Рис. 7.1. Анатомия матки и влагалища (описание в тексте)
Фаллопиевы трубы - полые образования длиной приблизительно 12 см, соединяющие яичник с маткой. Каждая труба проходит через стенку матки, выходит из нее, постепенно расширяется и заканчивается бахромками вблизи яичника. Стенка маточной трубы состоит из трех слоев - слизистой оболочки, мышечного слоя и серозной оболочки. В слизистой оболочке имеются реснитчатые и секреторные клетки.
Влагалище - мышечно-эластическая трубка, расположенная в малом тазу, верхней частью охватывает шейку матки, а нижним открывается в вульву. У влагалища различают переднюю стенку, которая в верхней трети прилежит ко дну мочевого пузыря, и верхнюю стенку, нижняя часть которой прилежит к передней стенке прямой кишки. Стенки верхней части влагалища, охватывая влагалищную часть шейки матки, образуют вокруг нее узкую щель - свод влагалища.
Матка - полый мышечный орган, в котором развивается зародыш и вынашивается плод. Расположена матка в полости малого таза позади мочевого пузыря и впереди от прямой кишки. Матка имеет грушевидную форму, она уплощена в переднезаднем направлении. От верхнебоковых краев матки отходят широкие маточные связки, в которых располагаются маточные (фаллопиевы) трубы и яичники (рис. 7.2). Анатомически в матке различают дно, тело и шейку.
Рис. 7.2. Матка, яичники, трубы, влагалище (схема): 1 - полость матки; 2 - эндометрий; 3 - внутренний зев; 4 - наружный зев; 5 - девственная плева; 6 - влагалище; 7 - шейка матки; 8 - яичник; 9 - фаллопиева труба
Матка (также как яичники, маточные трубы и связки) снаружи покрыта серозной оболочкой (брюшиной), состоит из гладкомышеч-ной ткани и внутри выстлана слизистой оболочкой. Полость матки треугольной формы, в верхних углах расположены два отверстия, открывающиеся в маточные трубы, в нижнем углу расположен перешеек - сужение, ведущее в полость канала шейки матки.
Шейка матки является относительно узким нижним сегментом матки. У девочек и девушек она имеет коническую форму, у взрослой женщины - цилиндрическую. Нижняя часть шейки вдается в полость влагалища, поэтому называется влагалищной частью (эктоцервикс). Влагалищная часть шейки матки округлой формы, поверхность ее гладкая, в центре расположен наружный зев.
В шейке матки имеется два отверстия: внутренний зев - отверстие в верхнем отделе, расположенное на границе тела и шейки матки, и наружный зев - отверстие в нижнем отделе, открывающееся во влагалище.
Цервикальный канал (канал шейки матки, эндоцервикс) - узкий, расширен в средней части. Через цервикальный канал полость матки и влагалище сообщаются между собой.
СТРОЕНИЕ ШЕЙКИ МАТКИ
Шейка матки состоит преимущественно из плотной коллагеновой ткани, строма слизистой оболочки содержит много эластических волокон.
Слизистая оболочка эндоцервикса представлена цилиндрическим (призматическим) слизепродуцирующим эпителием, в нем присутствуют реснитчатые клетки. Железы эндоцервикса трубчатые, ветвящиеся, их строение на всем протяжении одинаково: цилиндрический эпителий поверхности слизистой оболочки канала врастает в строму, образуя железы (рис. 7.3).
Рис. 7.3. Эндоцервикс. Железы эндоцервикса, покрытые однослойным цилиндрическим эпителием. Гистологический препарат. Окрашивание гематоксилин-эозином
Железы содержат секрет в виде густой стекловидной слизи, имеющей щелочную реакцию. Щелочная реакция способствует сохранению жизнеспособности сперматозоидов, их продвижению в полость матки. Секреция слизи в овуляцию увеличивается, секрет заполняет церви-кальный канал и образует пробку Кристеллера, которая благодаря бактерицидным свойствам (а также механическим) препятствует проникновению в канал и полость матки микроорганизмов. Если железы закупориваются, а слизь продолжает накапливаться, образуются набо-товы кисты, которые могут выпячиваться на поверхность шейки.
Слизистая оболочка эктоцервикса и влагалища выстлана многослойным плоским неороговевающим эпителием. В норме в репродуктивном
возрасте эпителий состоит из множества рядов, условно разделенных на базальный, промежуточный, поверхностный слой. Только нижний (базальный) слой клеток связан с базальной мембраной, клетки в нем располагаются в один ряд (рис. 7.4). Базальные клетки способны делиться, из них развиваются все остальные типы клеток многослойного плоского эпителия. Слой молодых клеток, расположенный над базальным, состоящий из нескольких рядов (нижняя часть промежуточного слоя), называют парабазальным. Размер клеток по мере созревания увеличивается, размер ядер уменьшается (рис. 7.5).
Рис. 7.4. Многослойный плоский неороговевающий эпителий эктоцервикса. Гистологический препарат. Окрашивание гематоксилин-эозином. Эпителий влагалища наиболее подвержен гормональным воздействиям, поэтому на изучении его клеточного состава основана гормональная цитологическая диагностика. Накопление гликогена в клетках поверхностного слоя изменяет характер окрашивания цитоплазмы: при окрашивании по Папаниколау - в розовые (оранжевые) тона, при окрашивании по Романовскому - в светло-голубые (почти бесцветные) тона
Рис. 7.5. Схема созревания клеток многослойного плоского эпителия Зона стыка
Область шейки матки, в которой соединяется цилиндрический эпителий эндоцервикса с плоским эпителием влагалищной части, называют зоной стыка, или естественной зоной стыка. Естественная зона стыка расположена у девочки в цервикальном канале, у женщины репродуктивного возраста - на уровне наружного зева. Зона стыка под действием гормональных и других факторов может перемещаться на влагалищную порцию шейки матки. В постменопаузе зона стыка может опять смещаться в цервикальный канал. Появление цилиндрического эпителия на влагалищной порции шейки называют эктопией.
Зона трансформации (превращения)
Под действием содержимого влагалища участок эктопии подвергается физиологическим изменениям, метаплазии в плоский эпителий (рис. 7.6). Участок, покрытый незрелым метаплазированным эпителием, носит название зоны трансформации, или зоны превращения. У женщин репродуктивного возраста зона стыка, как правило, представлена участками естественной зоны стыка и участками зоны трансформации (метаплазированным эпителием). Зона трансформации может располагаться на влагалищной части шейки матки, а может (полностью или частично) уходить в цервикальный канал. У женщин в постменопаузе зона стыка и зона трансформации чаще всего располагаются в цервикальном канале. Зона трансформации является наиболее «опасной» с точки зрения возможности патологических изменений, в том числе рака.
Рис. 7.6. Расположение цилиндрического эпителия и зоны стыка в шейке матки
ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ МЕНСТРУАЛЬНОГО ЦИКЛА
Период с первого дня менструации до первого дня следующей менструации называется менструальным циклом. Появление первой менструации называют менархе, а прекращение менструаций - менопаузой. Средняя продолжительность менструального цикла - 28 дней, но лишь 10-15% циклов имеют такую длительность. Возможны колебания продолжительности цикла в диапазоне от 18 до 40 дней. Наибольшие изменения продолжительности цикла с максимальными интервалами между менструациями обычно наблюдаются в первые годы после менархе и в период перед менопаузой, когда повышается частота ановуляторных (то есть без овуляции) циклов.
Во время менструального цикла репродуктивные органы претерпевают серию изменений, которые делают возможным развитие яйцеклетки, ее оплодотворение и прикрепление оплодотворенной яйцеклетки в матке. Особенно выраженные изменения происходят в слизистой оболочке тела матки (эндометрии). От гормонального состояния женщины и фазы менструального цикла зависит строение многослойного плоского эпителия влагалища, шейки матки.
В менструальном цикле различают четыре фазы: менструальную, фол-ликулиновую (эстрогенную, пролиферативную), овуляторную и люте-иновую (прогестиновую, секреторную). Эти фазы связаны с созреванием яйцеклетки (рис. 7.7), которое регулируется гонадотропными гормонами гипоталамо-гипофизарной системы. Для нормальной репродуктивной функции необходимо сложное взаимодействие эндокринных желез и органов-мишеней.
Менструальная фаза (фаза десквамации, отторжения эндометрия) наступает в случае, если оплодотворение яйцеклетки не происходит. В эту фазу поверхностный (функциональный) слой слизистой оболочки матки отторгается и вместе с кровью выделяется из половых путей (менструация). Менструальная фаза длится до 3-5 дней.
Рис. 7.7. Яичник: выработка эстрогенов и развитие яйцеклетки (схема)
В фазу пролиферации происходит регенерация слизистой оболочки матки и созревание фолликула с яйцеклеткой. Под влиянием эстрогенов, продуцируемых клетками созревающего фолликула, железы и стро-ма функционального слоя эндометрия восстанавливаются. Эстрогены также стимулируют полное созревание многослойного плоского нео-роговевающего эпителия шейки матки до поверхностных клеток. Эта фаза длится с 5-го дня от начала менструации по 14-15-й день.
Приблизительно в середине менструального цикла (14-15-й день) под действием высокой концентрации эстрогена, резко увеличивается выработка гипофизом лютеинизирующего гормона. Под его влиянием (а также фолликулостимулирующего гормона) происходит овуляция - разрыв фолликула и выход яйцеклетки из яичника.
Секреторная фаза является наиболее стабильной частью цикла. При отсутствии беременности она продолжается в среднем 14 дней и завершается с началом менструации. После овуляции лютеинизирующий гормон вызывает развитие желтого тела в пустом (лопнувшем) фолликуле. Желтое тело вырабатывает свой собственный гормон - прогестерон. Если в течение двух недель оплодотворения яйцеклетки не произошло, желтое тело претерпевает обратное развитие, превращается в «белое тело», прогестерон перестает вырабатываться, слизистая оболочка матки отслаивается во время менструации и цикл повторяется.
Прогестерон тормозит созревание многослойного плоского эпителия шейки матки, если его вырабатывается много, клетки созревают только до промежуточного слоя. В норме такое состояние эпителия характерно для периода беременности, кормления ребенка.
В постменопаузе в связи со снижением выработки половых гормонов созревание эпителия значительно нарушено, эпителий подвергается атрофии.
ПОЛУЧЕНИЕ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЦИТОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Женщин необходимо информировать о значении и необходимости регулярных цитологических исследований, а также об условиях получения полноценного материала, так как неправильное взятие материала и неправильное приготовление препарата могут привести к ошибочному цитологическому диагнозу.
Условия получения полноценного материала
Рак шейки матки чаще всего развивается в зоне трансформации, ему предшествуют внутриэпителиальные поражения (дисплазии). В связи с тем что дисплазия может располагаться на небольших, ограниченных участках, очень важно, чтобы материал был получен со всей поверхности шейки, особенно с зоны трансформации. Число патологически измененных клеток в цитологическом препарате может быть различно, и если их мало, то увеличивается вероятность, что патологические изменения могут быть пропущены при скрининге. Цитологическое исследование мазков позволяет выявить внутриэпителиальные поражения на ранних стадиях; благодаря лечению предопухолевых состояний и ранних форм рака в странах, где хорошо отработаны программы массового скрининга, значительно снижается заболеваемость и смертность от рака шейки матки.
Для того чтобы цитологическое исследование оказалось эффективным, необходимо соблюдать все условия, предшествующие получению материала: правильное взятие, фиксация, окрашивание мазков, тщательный просмотр всего клеточного состава препарата и правильная его интерпретация. Кроме того, необходимо соблюдать следующие условия.
- У женщин репродуктивного возраста мазки необходимо брать не реже чем раз в год.
- Желательно брать мазки не ранее чем на 5-й день менструального цикла и не позднее чем за 5-й дней до предполагаемого начала менструации.
- Нельзя получать мазки в течение 24 ч после полового сношения, спринцевания, введения во влагалище медикаментов, свечей,
кремов, в том числе кремов для выполнения ультразвукового исследования.
- В направлении в лабораторию необходимо указать:
■ фамилию, имя, отчество, возраст;
■ данные о менструальном цикле (дату начала менструального цикла, день цикла, постменопауза, беременность);
■ гинекологические клинические данные (выделения или кровотечение из половых путей, гормональная терапия и прочее) и предполагаемый диагноз, дату получения материала, тип мазка (из экто- и эндоцервикса, эндометрия).
- Материал из шейки матки должен брать врач-гинеколог или подготовленная медицинская сестра (акушерка).
Инструменты для взятия материала из шейки матки
С диагностической целью материал получают раздельно из экто-и эндоцервикса с помощью шпателя (из влагалищной порции шейки матки) и специальной щетки (типа Cytobrush) - из цервикального канала. При проведении профилактических осмотров (скрининга рака шейки матки) используют различные модификации шпателя Эйра, поролоновые кубики и другие приспособления. Лучшие результаты дает цитологическое исследование при использовании специальных щеток типа Cervex-Brush, CYTOPREP, Papette для получения материала одновременно из влагалищной части шейки матки, зоны стыка (трансформации) и цервикального канала (рис. 7.8, 7.9).
Рис. 7.8. Инструменты для получения материала из шейки матки: различные виды щеток Rovers для получения материала при профилактических и диагностических осмотрах, при стенозированном канале и исследованиях инфекций урогенитального тракта
Рис. 7.9. Получение материала с помощью щетки типа Cervex-Brush. Центральную часть щетки вводят в цервикальный канал так, чтобы боковые ворсины скользили по влагалищной части шейки матки
Перед получением материала шейку матки обнажают в «зеркалах», никаких манипуляций с шейкой матки не производят: шейку ничем не смазывают, слизь не удаляют. Щетку вводят в наружный зев шейки матки, осторожно направляя центральную часть щетки по оси цер-викального канала. Далее щетку-наконечник поворачивают на 360° (желательно до 3-4 раз по часовой стрелке), достигая тем самым взятия достаточного количества клеток с эктоцервикса и с зоны трансформации. Введение инструмента должно выполняться очень бережно; необходимо стараться не повредить шейку матки. Затем щетку выводят и материал распределяют на стекле (приготовление традиционного препарата). Перенос образца на предметное стекло должен происходить быстро без подсушивания и потери прилипших к инструменту слизи и клеток. В случае приготовления тонкослойного препарата с помощью метода жидкостной цитологии головку щетки отсоединяют от ручки и помещают в контейнер со стабилизирующим раствором.
Важно, чтобы в мазок попадал материал из зоны трансформации, так как около 90% неопластических состояний исходят из зоны стыка плоского и цилиндрического эпителия и зоны трансформации и только 10% из цилиндрического эпителия цервикального канала.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ, ФИКСАЦИЯ МАЗКОВ, ЖИДКОСТНАЯ ЦИТОЛОГИЯ, ОКРАШИВАНИЕ МАЗКОВ
Материал необходимо распределить тонким слоем, важно, чтобы весь он оказался на стекле. При получении материала раздельно из экто- и эндоцервикса его распределяют вдоль или поперек одной из половинок стекла.
Фиксация мазков
Если мазки предполагается окрашивать по методу Папаниколау, их необходимо зафиксировать влажными сразу после получения (влажная фиксация). Фиксацию проводят специальными аэрозолями или фиксатором в капельной форме (фиксатор наносят на влажную поверхность мазка). Можно зафиксировать мазки, поместив их после получения в кювету в 96% этиловом спирте на 10-20 мин. Затем мазки высушивают на воздухе.
Если мазки предполагается окрасить методом Романовского [модификации Лейшмана, Май-Грюнвальда-Гимзе (Паппенгейма)], то их после получения высушивают на воздухе (сухая фиксация). Если предполагается окрашивание гематоксилин-эозином, можно использовать как сухую, так и влажную фиксацию мазков.
Жидкостная цитология
В настоящее время все большее распространение получает метод жидкостной цитологии. Главным отличием данного метода от традиционного является то, что материал не наносят сразу на стекло, а помещают во флакон со стабилизирующим раствором (рис. 7.10-7.12). Стабилизирующий раствор обеспечивает сохранение морфологических, иммуноцитохимических и генетических свойств клеток. В лаборатории стандартизируют образец по клеточности и с помощью цитоцен-трифуги типа Cytospin, Rotofix подготавливают монослойные препараты. Иногда сначала делают мазки стандартным способом, а остающийся на щетке (шпателе) материал помещают в стабилизирующий раствор и обрабатывают описанным выше методом.
Рис. 7.10. Виала со стабилизирующим раствором и щеточки для взятия материала методом жидкостной цитологии (Cytoscreen)
Рис. 7.11. Система Cytoscreen для приготовления монослойных цитологических препаратов: а - цитоцентрифуга; б - шейкер
Рис. 7.12. Автоматизированная система для приготовления препаратов методом жидкостной цитологии
Окрашивание мазков
Каждый из методов окрашивания имеет свои преимущества и недостатки.
- Метод окрашивания по Папаниколау признан лучшим для гинекологических мазков, так как он позволяет оценить степень созревания цитоплазмы (от сине-зеленого цвета в незрелых клетках до розового в клетках со зрелой цитоплазмой и оранжевого в клетках с ороговением); благодаря влажной фиксации хорошо сохраняются ядра, клеточная мембрана и структура хроматина.
- Метод окрашивания по Романовскому (азур-эозиновой смесью) в разных лабораториях используется в разных модификациях: по Паппенгейму (Май-Грюнвальду-Гимзе), Лейшману, Романовскому-Гимзе и т.д. Преимуществом метода является четкое прокрашивание ядерной субстанции, вследствие чего хорошо просматривается структура хроматина, а также бактериальной микрофлоры и простейших. В связи с тем что существует множество модификаций, в тексте при описании особенностей окрашивания клеток методом Романовского называются все методы, в которых используется азур-эозиновая смесь.
- Преимуществом окрашивания гематоксилин-эозином является выраженная дифференцировка ядер с атипией, в связи с чем его активно используют при скрининге.
ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ КЛЕТОК ШЕЙКИ МАТКИ
При адекватном взятии материала с поверхности слизистой оболочки шейки матки и цервикального канала в препарат для цитологического исследования попадают клетки с влагалищной порции шейки матки (многослойный плоский неороговевающий эпителий), зоны стыка или трансформации (цилиндрический и при наличии плоскоклеточной метаплазии метаплазированный эпителий) и собственно клетки цервикального канала (цилиндрический эпителий).
Клетки плоского эпителия
Мазки для цитологического исследования получают с поверхности слизистой оболочки, поэтому их клеточный состав представлен слу-щенными клетками, находящимися на поверхности эпителиального пласта. Чем лучше выражена способность эпителия к созреванию, тем более зрелые клетки попадают в мазок; при атрофических изменениях на поверхности эпителиального пласта располагаются менее зрелые клетки (рис. 7.13).
Рис. 7.13. Степени созревания многослойного плоского эпителия в норме: 1 - в репродуктивном возрасте; 2 - при беременности и в постменопаузе; 2-5 - при кормлении ребенка и в постменопаузе; 1 - зрелый эпителий, на поверхности - зрелые клетки поверхностного слоя с пикнотичными ядрами; 2 - эпителий созревает до промежуточного слоя, на поверхности - зрелые промежуточные клетки; 3 - эпителий созревает до промежуточного слоя, на поверхности - незрелые промежуточные клетки; 4-5 - эпителий созревает только до парабазального слоя, на поверхности - парабазальные клетки
Условно клетки многослойного плоского неороговевающего эпителия принято разделять на четыре типа: поверхностные, промежуточные, парабазальные, базальные.
Поверхностные клетки
Для поверхностных клеток характерны следующие признаки:
- клетки крупные (диаметр около 50 мкм);
- форма клеток - плоская, полигональная;
- ядра мелкие (максимальный диаметр 5-6 мкм);
- форма ядер - овальная или округлая;
- ядра темные, плотные (пикнотичные);
- структура хроматина не просматривается. Наиболее зрелые поверхностные клетки располагаются преимущественно разрозненно, цитоплазма с нечетко выраженными складками, при окрашивании по Папаниколау розовая или желтовато-розовая (эозинофильная), нежная, прозрачная, в части клеток определяются липидные гранулы и гранулы гликогена (рис. 7.14).
Рис. 7.14. Клетки поверхностного эпителия. Клетки полигональной формы расположены разрозненно; цитоплазма обильная с небольшими складками, гранулами; ядра мелкие пикнотичные. Препарат приготовлен с помощью метода жидкостной цитологии. Окрашивание по Папаниколау (а - ×400; б - ×1000)
Менее зрелые клетки могут располагаться пластами, нагромождаясь друг на друга. Цитоплазма цианофильная, нежная, прозрачная, со складками, контуры ее четкие, неровные (рис. 7.15, 7.16).
Рис. 7.14. Окончание. Клетки поверхностного эпителия
Рис. 7.15. Клетки поверхностного эпителия. Клетки полигональной формы расположены небольшими пластами и разрозненно; цитоплазма обильная со складками; ядра мелкие пикнотичные. Окрашивание по Паппенгейму (×400)
Рис. 7.16. Поверхностные клетки плоского эпителия. Цитоплазма обильная, у части клеток - зрелая, эозинофильная, у менее зрелых - голубая; ядра мелкие пикнотичные. Небольшое количество лейкоцитов с сохранившимися ядрами и цитоплазмой. Материал из эктоцервикса. Окрашивание по Папаниколау (а - ×200; б - ×1000)
Промежуточные клетки
В зависимости от степени созревания промежуточные клетки могут иметь разные размеры и форму, но для всех промежуточных клеток общими являются следующие признаки:
- клетка крупная, размер около 40-50 мкм;
- размер ободка цитоплазмы больше диаметра ядра;
- размер ядра больше 6 мкм;
- четкая мембрана ядра;
- хроматин распределен равномерно (пузырьковидные ядра). Зрелые промежуточные клетки (препикнотичные) отличаются
от поверхностных размером и структурой ядра. Ядра их пузырьковидные, овальные или округлые, с четкой структурой хроматина, диаметр - более 6 мкм. Цитоплазма может быть эозинофильной, цианофильной, характерна складчатость (рис. 7.17). Менее зрелые промежуточные клетки округло-овальной формы, меньших размеров, ядра имеют такую же структуру, как и в зрелых клетках, цитоплазма более плотная, иногда края ее заворачиваются (навикулярные, ладьевидные клетки). Лактобациллы способны вызывать лизис промежуточных клеток, на поверхностные клетки этот пептический эффект распространяется редко (рис. 7.18-7.21).
Рис. 7.17. Материал из эктоцервикса: а, б - промежуточные клетки полигональной формы; ядра округло-овальные, пузырьковидные, хроматин распределен равномерно. Цитоплазма обильная с завернутыми краями. Большое число лактобацилл. Окрашивание по Паппенгейму (×1000)
Рис. 7.17. Окончание. Материал из эктоцервикса
Рис. 7.18. Мазок из эктоцервикса. Зрелые промежуточные клетки с овальными и округлыми пузырьковидными ядрами. Цитоплазма обильная полигональная, окрашена в синеватые и оранжевые тона. Окрашивание по Папаниколау (×400)
Рис. 7.19. Мазок из эндоцервикса. Зрелые промежуточные клетки с пузырьковидными ядрами, светлой цитоплазмой. Окрашивание по Папаниколау (×1000)
Рис. 7.20. Клетки плоского эпителия поверхностного и промежуточного слоев. Цитоплазма обильная; ядра с ровными контурами, хроматин распределен равномерно. Препарат приготовлен с помощью метода жидкостной цитологии. Окрашивание по Папаниколау (×400)
Рис. 7.21. Поверхностная (слева) и незрелая промежуточная (справа) клетки. Окрашивание гематоксилин-эозином (×1000)
Парабазальные клетки
Для парабазальных клеток характерны следующие признаки:
- клетки мелкие - диаметр 20-30 мкм;
- форма клеток - округлая или овальная;
- ядро относительно крупное;
- диаметр ядра больше или равняется ширине ободка цитоплазмы;
- хроматин нежно-зернистый, распределен равномерно;
- могут встречаться ядрышки.
Цитоплазма при окрашивании по Папаниколау обычно цианофиль-ная, при окрашивании по Романовскому - базофильная или светлая. Клетки не подвержены бактериальному цитолизу, но в них могут развиваться аутолитические процессы (рис. 7.22-7.26). Это приводит к дегенеративным изменениям, и в препаратах появляются клетки с пикнотичными ядрами или «голые» ядра разрушенных клеток.
Базальные клетки
В норме базальные клетки располагаются на базальной мембране в один ряд и практически не попадают в цитологические мазки, так как покрыты несколькими слоями парабазальных клеток и неслущиваются с поверхности. Клетки базального эпителия в мазках могут появляться при гиперплазии базального эпителия (в частности, в постменопаузе).
Клетки цилиндрического эпителия
Клетки цилиндрического эпителия в норме располагаются небольшими группами в виде сотоподобных структур (рис. 7.27-7.29), полосок (рис. 7.30-7.32).
Для клеток цилиндрического эпителия характерны следующие признаки:
- форма клетки вытянутая (зауженная к базальному полюсу и расширенная к апикальному);
- округло-овальное ядро расположено эксцентрически (ближе к базальному полюсу);
- хроматин зернистый;
- цитоплазма с признаками секреции, часто вакуолизирована.
Рис. 7.22. Клетка парабазального слоя (небольшого размера, форма округлая, ядро крупное овальное) и три клетки промежуточного слоя (крупные клетки округлой и слегка полигональной формы). Мазок из эктоцервикса. Окрашивание по Романовскому-Гимзе (×1000)
Рис. 7.23. Группа из клеток парабазального слоя. Клетки небольших размеров; округлые и овальные ядра занимают большую часть клетки, контуры ядер ровные; ядрышки видны нечетко; цитоплазма необильна. Мазок из эндоцервикса. Окрашивание по Романовскому-Гимзе (×1000)
Рис. 7.24. Парабазальные клетки, промежуточные клетки, «голые» ядра разрушенных клеток. Окрашивание по Паппенгейму (×1000)
Рис. 7.25. Пласт из парабазальных клеток. Ядра овальные; хроматин мелкозернистый, распределен равномерно. Окрашивание по Паппенгейму (×1000)
Рис. 7.26. Парабазальные и промежуточные клетки. Окрашивание гематоксилин-эозином (×1000)
Рис. 7.27. Клетки цилиндрического эпителия в виде сотоподобной структуры. Ядра округлые и овальные, контуры ровные; хроматин распределен равномерно. Материал из цервикального канала. Препарат приготовлен с помощью метода жидкостной цитологии. Окрашивание по Папаниколау (×400)
Рис. 7.28. Небольшая сотоподобная структура из клеток цилиндрического эпителия. Мазок из эндоцервикса. Окрашивание по Паппенгейму (×1000)
Рис. 7.29. Сотоподобная структура из клеток цилиндрического эпителия. Клетки в пласте расположены в один слой, границы клеток не различимы. Окрашивание гематоксилин-эозином (а - ×400; б - ×1000)
Рис. 7.29. Окончание. Сотоподобная структура из клеток цилиндрического эпителия
Рис. 7.30. Группа клеток цилиндрического эпителия в виде полоски. Овальные ядра расположены эксцентрически. Материал из шейки матки. Препарат приготовлен с помощью метода жидкостной цитологии. Окрашивание по Папаниколау (×400)
Рис. 7.31. Группа клеток цилиндрического эпителия в виде полоски. Овальные ядра расположены эксцентрически. Нерезко выраженные дегенеративные изменения ядер. В цитоплазме мелкие гранулы секрета. Мазок из шейки матки. Окрашивание по Паппенгейму (×1000)
Рис. 7.32. Клетки цилиндрического эпителия: а - клетки вытянутой формы (зауженной к базальному полюсу) с эксцентрически расположенным ядром
Рис. 7.32. Окончание. Клетки цилиндрического эпителия: б - клетки с ресничками на апикальной поверхности. Окрашивание по Паппенгейму (×1000)
Могут встречаться «бокаловидные» клетки, цитоплазма в которых растянута слизью, иногда в клетках обнаруживаются гранулы секрета. Реже находят мерцательные клетки, их апикальный край имеет уплощение, на нем расположены реснички.
Резервные клетки в норме, как правило, не видны, а определяются при резервноклеточной гиперплазии и при плоскоклеточной метаплазии.
Клетки метаплазированного эпителия
В норме метаплазированные клетки в цитологических препаратах встречаются в небольшом числе или не встречаются. Резервные клетки, незрелые и зрелые метаплазированные клетки практически неотличимы от базальных и парабазальных клеток. Узнаваемы в препаратах так называемые «клетки-паучки», характерные для созревающей плоскоклеточной метаплазии (рис. 7.33).
Рис. 7.33. Созревающая плоскоклеточная метаплазия, «клетки-паучки»: а, б - ядра округлые или овальные; цитоплазма обильная с нежными отростками. Умеренное количество лейкоцитов и эритроцитов. Мазок из эктоцервикса. Окрашивание по Романовскому (×1000)
МОЛОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА
Молочная железа является модифицированной потовой железой. До полового созревания и у мальчиков, и у девочек она одинакова и представлена протоками со смешанными концевыми отделами, окруженными скудной соединительной тканью. У мальчиков и мужчин она остается в таком состоянии и называется не молочной, а грудной, у девочек же во время полового созревания развивается в полноценную железу, орган, имеющий развитые эпителиальный (паренхиму) и соединительнотканный (строму) компоненты.
В норме молочная железа после полового созревания состоит из 15-20 сегментов (долей), радиально расположенных сегментов, формирующихся вокруг млечных (выводных) протоков и сходящихся к соску (рис. 7.34). Каждая доля в свою очередь состоит из множества долек, структурных единиц молочной железы. Сосок выстлан многослойным плоским ороговевающим эпителием, переход млечного протока в сосок - многослойным плоским неороговевающим эпителием, крупные млечные протоки представлены двумя рядами цилиндрического или кубического эпителия. Терминальные протоки и ацинусы выстланы однорядным цилиндрическим или кубическим эпителием.
Рис. 7.34. Строение молочной железы (схема)
Молочную железу половозрелой небеременной женщины называют покоящейся в отличие от железы в состоянии активного роста во время беременности. Объем, размер «покоящейся» молочной железы в основном зависит от содержания в ней жировой ткани. Полного развития молочная железа достигает во время беременности.
ВИДЫ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЦИТОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Для диагностического заключения по цитологическим препаратам важно получение полноценного материала: он должен быть взят не из окружающих тканей, а из участка поражения. Для установления характера заболевания используют различные методы получения материала.
- Пункционный материал. Как правило, мазки из этого материала делает специалист, выполняющий пункцию. Если при пункции получена жидкость, вся она должна быть доставлена в лабораторию.
- Биопсийный материал. Цитологические препараты можно делать из материала, полученного при биопсии столбика ткани. Отпечатки выполняют с помощью аккуратного перемещения биоптата иглой по стеклу; стараясь не травмировать биопсиро-ванный материал.
- Операционный материал. Разрез уплотнения, опухоли или лимфатического узла необходимо проводить сухим скальпелем, чтобы избежать разрушения клеток водой. Операционный материал получают, прикладывая стекло к разрезу удаленной опухоли или другого участка поражения. Если консистенция ткани плотная, что не позволяет сделать отпечатки, производят соскоб с поверхности свежего разреза опухоли (путем легкого соскабливания скальпелем или краем предметного стекла с последующим приготовлением препарата).
- Отделяемое из молочной железы. Для приготовления препарата каплю отделяемого из молочной железы наносят на стекло и готовят мазок. Если отделяемого немного, для получения мазков необходимо сцеживающими движениями, надавливая большим и указательным пальцами в области околососковой зоны, получить капли выделений из соска.
- Мазки-отпечатки с эрозированных поверхностей. К месту поражения прикладывается предметное стекло, на котором остается
некоторое количество клеточных элементов и отделяемого. Материал можно брать также с помощью ватного тампона и наносить на предметное стекло в виде отпечатков.
МАРКИРОВКА, ДОСТАВКА И ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛА В ЦИТОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ
Цитологический материал доставляют в лабораторию в ближайшие сроки после его получения. Это особенно важно при получении содержимого из кист и любого кровянистого материала. Для доставки необходимо иметь специальные контейнеры для предметных стекол, пробирки (см. выше). Полученный материал доставляют в лабораторию с бланком-направлением, в котором должны быть представлены паспортные данные обследуемой пациентки, диагноз, проведенное лечение, локализация участка, откуда был взят материал и способ его получения.
Лаборант, который принимает материал, должен проверить маркировку препаратов, пробирок, оформление направления, отметить характер и количество биоматериала, число присланных мазков.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПРЕПАРАТОВ
Правила приготовления препаратов едины вне зависимости от того, делает ли мазок специалист, получивший материал, или его готовят в лаборатории.
Стекла для препаратов нужно использовать новые, стандартного размера, чистые, обезжиренные и сухие.
Хороший мазок должен быть тонким (максимально приближающимся к однослойному), равномерной толщины (неволнообразным) на всем протяжении. Материал распределяют по стеклу краем шлифованного стекла или ребром иглы.
Мазок должен начинаться на 1 см от узкого края предметного стекла и заканчиваться приблизительно в 1,5 см от другого края; он не должен достигать широкого края; между мазком и широким краем предметного стекла должно оставаться расстояние не менее 0,3 см.
Жидкости, полученные при пункции, тут же центрифугируют, сливают верхний слой центрифугата, а из осадка делают мазки с помощью специального шлифованного стекла или пластинки (методика приготовления препаратов аналогична мазкам крови). При этом получаются тонкие препараты со щеточкой по краю для цитологического исследования.
Жидкостная цитология
Лучшим способом обработки материала для цитологического исследования является жидкостная цитология.
- Препараты, приготовленные на цитоцентрифуге, однослойные, материал распределен равномерно на определенной поверхности.
- Препараты удобно просматривать, так как материал распределен равномерно.
- При необходимости проведения иммуноцитохимических исследований экономятся дорогостоящие реактивы, результаты удобно интерпретировать.
ФИКСАЦИЯ И ОКРАШИВАНИЕ ПРЕПАРАТОВ
Мазки можно окрашивать любым из красителей, используемых в цитологической диагностике; наилучшие результаты получают при использовании различных модификаций метода Романовского (по Паппенгейму, Лейшману и др.). После приготовления мазков предварительной их фиксации не требуется, их высушивают на воздухе.
ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОСНОВНЫХ КЛЕТОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
При пункции различных образований молочной железы игла обычно проходит через нормальные структуры молочной железы (дольки, протоки, соединительнотканные прослойки). Именно поэтому в пун-ктатах часто встречают элементы нормальной ткани молочной железы [эпителиальные клетки протоков и ацинусов, «голые» биполярные ядра, апокринные клетки (онкоциты), пенистые клетки, жировые клетки, фиброциты]. Кроме того, в пунктате могут присутствовать эритроциты, лимфоциты, нейтрофильные и эозинофильные гранулоциты, гистиоциты, гигантские многоядерные клетки. Фон препарата может быть представлен аморфным материалом (секрет молочной железы, некротические массы, слизь).
КЛЕТКИ ПРОТОКОВ И АЦИНУСОВ
- Располагаются в виде небольших групп или в структурах:
■ типа пчелиных сот, в виде трубочек, в виде ацинусов (клетки из концевых отделов дольки);
■ шаровидных (при доброкачественных состояниях встречаются редко, ядра на поверхности шаровидной структуры распределены равномерно);
■ неопределенной формы.
- Границы клеток неровные, в группах из клеток могут не просматриваться.
- Ядра округлые или овальные, 8-10 мкм в диаметре.
- Ядерная мембрана ровная.
- Ядрышки мелкие или не видны.
- Хроматин плотный, распределен равномерно.
- Цитоплазма скудная, тонким ободком окружает ядро (рис. 7.35, 7.36).
При доброкачественных поражениях разрозненно лежащие эпителиальные клетки с сохранившейся цитоплазмой практически не встречаются; отделившись от структур, они обычно теряют цитоплазму и располагаются в виде овальных «голых» ядер. Такие ядра имеют округлую или овальную форму, размер несколько больший или меньший размера ядер сохранившихся клеток в структурах.
Рис. 7.35. Структура типа пчелиных сот. Расположенные рядом клетки имеют вид шестигранников. Капли жира и вакуоли цитоплазмы, накладываясь на ядра, могут напоминать ядрышки; в отличие от ядрышек они имеют размытые границы
Рис. 7.36. Структура в виде вытянутой трубочки, состоящей из двух рядов клеток, и ацинуса с эксцентрическим расположением ядер и просветом в центре (1). «Голое» ядро разрушенной клетки (2), строение хроматина такое же, как в ядрах сохранившихся клеток
АПОКРИННЫЕ КЛЕТКИ
Апокринные клетки - секретирующие клетки эпителия молочной железы, для которых характерны следующие признаки:
- сравнительно крупные, диаметр 6-12 мкм;
- базофильная цитоплазма, в которой много гранул (рис. 7.37, а);
- ядра обычно расположены центрально, реже - эксцентрически;
- расположены разрозненно или в виде папиллярных, сосочковых структур;
- форма клеток одинаковая, границы четкие (рис. 7.37, б).
ПЕНИСТЫЕ КЛЕТКИ (МОЛОЗИВНЫЕ ТЕЛЬЦА)
Для пенистых клеток характерны следующие признаки:
- крупные размеры;
- форма округлая или неправильная;
- границы клеток чаще неровные, «кружевные»;
- ядро округлое мелкое, мембрана ядра четкая;
- хроматин мелкозернистый;
- цитоплазма нежная вакуолизированная, вакуоли имеют разные размеры;
- признаки фагоцитоза (рис. 7.38).
Рис. 7.37. Фиброзно-кистозная болезнь. Апокринные клетки: а - ядра расположены эксцентрически, в апикальной части - мелкие гранулы секрета; б - крупные клетки с мелкими гранулами в цитоплазме, укрупненными ядрышками. Окрашивание по Паппенгейму (×1000)
Рис. 7.38. Пенистые клетки (молозивные тельца)
ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
СВЕДЕНИЯ ИЗ ОБЩЕЙ АНАТОМИИ
Человек на протяжении жизни делает приблизительно 700 млн дыхательных движений.
Органы дыхания представлены дыхательными путями:
- верхние дыхательные пути (носовая и ротовая полость, глотка, гортань);
- бронхиальное дерево - разветвляющаяся система гибких трубок (рис. 7.39, 7.40), которые подводят воздух к 500 млн «маленьких пузырьков» диаметром 0,2 мм (альвеол), где происходит газообмен с кровью.
Полость рта, ротоглотка, гортань выстланы многослойным плоским неороговевающим эпителием, полость носа - цилиндрическим мерцательным эпителием.
Крупные бронхи покрыты многорядным цилиндрическим мерцательным эпителием, по мере разветвления бронхов на более мелкие слой эпителия становится тоньше; бронхиолы выстланы однорядным эпителием. Эпителий содержит мерцательные (с большим количеством ресничек) и слизистые клетки. Кроме того, в бронхиальном
дереве есть железы, дополнительно продуцирующие слизь. Благодаря движениям ресничек и наличию слизи в эпителии он освобождается от различных веществ, попадающих в дыхательные пути (рис. 7.41). Альвеолы покрыты однорядным эпителием, в котором выделяют клетки двух типов: пневмоциты I типа, осуществляющие газообмен, и пневмоциты II типа, продуцирующие сурфактант, вещество, изменяющее поверхностное натяжение жидкостей и позволяющее легким находиться в расправленном состоянии. В слизистой оболочке брон-холегочной системы рассеяны также нейроэндокринные клетки. При некоторых хронических воспалительных процессах, а также у курильщиков или при действии токсических веществ (профессиональные вредности) многорядный мерцательный эпителий может подвергаться плоскоклеточной метаплазии и поэтому становится функционально несостоятельным, на месте «ковра из ресничек» образуются «проплешины». Такой эпителий может стать «фоном» для развития рака.
Рис. 7.39. Строение дыхательной системы
Рис. 7.40. Концевые отделы бронхолегочной системы (терминальные и респираторные бронхиолы, альвеолы)
Рис. 7.41. Поверхность слизистой оболочки бронхов: а - «ковер из ресничек», округлые бокаловидные клетки. Электронная микроскопия
Рис. 7.41. Окончание. Поверхность слизистой оболочки бронхов: б - строение реснички (схема)
ПОЛУЧЕНИЕ И ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЦИТОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалом для цитологического исследования при заболеваниях дыхательной системы могут служить мокрота и материал, полученный при бронхоскопии (отпечатки с биоптатов, соскобы щеткой, бронхо-альвеолярный лаваж).
Мокрота - продукт патологического процесса (заболевания или повреждения) в дыхательной системе, выделяемый при кашлевом толчке или при отхаркивании. К этим выделениям обычно примешаны секреты полости рта, глотки и носовая слизь.
До сбора мокроты необходимо тщательно вычистить зубы, прополоскать рот и глотку водой. Свежевыделенную мокроту, полученную путем откашливания, собирают в чистую сухую широкогорлую склянку, сразу же доставляют в лабораторию. В лаборатории мокроту необходимо немедленно исследовать или хранить до приготовления препаратов для микроскопического исследования в холодильнике. Следует помнить, что через 6-8 ч при комнатной температуре клеточные элементы мокроты разрушаются.
Перед микроскопическим исследованием мокроту тщательно осматривают.
- Оценивают количество мокроты (количество зависит от заболевания и стадии заболевания, возраста больного), значение имеет суточное количество и изменение его в динамике.
- Анализируют характер, цвет и прозрачность (зависят от характера: слизистая - прозрачна, слизисто-гнойная - мутная, желтоватая или зеленоватая, красные оттенки - примесь крови, черный/серый - примесь угольной пыли).
- Определяют запах (свежевыделенная слизистая мокрота запаха не имеет, при распаде тканей она приобретает гнилостный запах).
- Слоистость (обнаруживается при выделении большого количества мокроты, содержащей компоненты с разным удельным весом).
- Исследуют препараты из нативной (свежей) мокроты и фиксированные и окрашенные препараты.
Для приготовления информативных препаратов самым существенным моментом является отбор соответствующих частиц, содержащихся в мокроте, в чашке Петри.
- Приготовление нативного препарата: от отобранных клочков и комочков отделяют небольшие фрагменты (с булавочную головку), помещают их на предметное стекло и покрывают покровным таким образом, чтобы препарат был не толстый, а материал не выступал за пределы покровного стекла.
- Для окрашенных препаратов: отобранные фрагменты тщательно перемешивают до гомогенного состояния и равномерно распределяют по стеклу или раздавливают и растягивают между двух предметных стекол до образования равномерных тонких мазков.
- Фиксация и окрашивание препаратов могут быть различными, в зависимости от цели исследования - для бактериоскопии (по Цилю-Нильсену, Граму) или для цитологического исследования (по Романовскому, Паппенгейму, Лейшману, гематоксилин-эозином, по Папаниколау).
Препараты из материала бронхоскопии, кроме бронхоальвеоляр-ного лаважа, готовят медицинская сестра или врач эндоскопической диагностики после бронхоскопии. Бронхоальвеолярный лаваж доставляют в лабораторию, где его центрифугируют и приготавливают из осадка окрашенные препараты для подсчета форменных элементов.
При различных неопухолевых состояниях в мокроте и материале бронхоскопии обнаруживают клетки цилиндрического эпителия, макрофаги, иногда - метаплазированные клетки (рис. 7.42-7.45).
Рис. 7.42. Клетки цилиндрического эпителия в мокроте. Клетки вытянутой формы, ядра округлые, структура хроматина несколько сглажена. Реснички отсутствуют. Окрашивание по Паппенгейму (×400)
Рис. 7.43. Клетки цилиндрического эпителия в материале бронхоскопии. Вверху - группа из мерцательных клеток, внизу - две бокаловидные клетки с вакуолизированной цитоплазмой. Клетки вытянутой формы, ядра округлые, структура хроматина несколько сглажена. Реснички выражены. Окрашивание по Паппенгейму (×1000)
Рис. 7.44. Альвеолярные макрофаги. Клетки округлой формы, разного размера, цитоплазма голубоватая, розоватая, зеленоватая, гранулы в цитоплазме. Окрашивание по Романовскому (×1000)
Рис. 7.45. Пласты из клеток метаплазированного эпителия. Ядра округлые, цитоплазма светло-голубая, плотная. Окрашивание по Паппенгейму (×400)
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
СВЕДЕНИЯ ИЗ ОБЩЕЙ АНАТОМИИ
Пищеварительная система включает ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкую и толстую кишку, прямую кишку. Вспомогательными органами служат зубы, язык, слюнные железы, поджелудочная железа, печень, желчный пузырь и червеобразный отросток слепой кишки - аппендикс (рис. 7.46).
Слизистая оболочка полости рта и пищевода выстлана многослойным плоским неороговевающим эпителием. Желудок покрыт слизеобразующим однорядным, или покровно-ямочным эпителием (рис. 7.47) и содержит множество желез [кардиальные, главные (фундальные), промежуточные, пилорические железы] выделяющих пищеварительные ферменты, соляную кислоту и слизистый секрет (рис. 7.48, 7.49). Основную массу желез желудка составляют главные (фундальные) железы. Они представлены главными, обкладочными, добавочными и нейроэндокринными клетками. Кроме того, в них находятся «стволовые» клетки, благодаря которым происходит постоянное обновление клеток слизистой оболочки.
Главные клетки желудка - цилиндрические, продуцируют предшественник пепсина - пепсиноген. Пепсиноген под действием ионов водорода из соляной кислоты переходит в пепсин, который расщепляет белки до аминокислот.
Обкладочные (париетальные) клетки желудка - крупные клетки с внутриклеточными выводными протоками; активно переносят из внутренней среды во внешнюю ионы водорода, за которыми следуют ионы хлора.
Добавочные или слизистые клетки (мукоциты) желудка, как и покровно-ямочные, - цилиндрические (призматические), продуцируют слизь. Нейроэндокринные клетки, расположенные в области дна железы, синтезируют гастрин, секретин и др. Эти клетки можно дифференцировать в цитологических препаратах с помощью имму-ноцитохимических исследований при опухолях [пример - высо-кодифференцированная нейроэндокринная опухоль (карциноид)], когда они в препаратах располагаются полями и имеют характерное строение.
Рис. 7.46. Строение пищеварительной системы
Рис. 7.47. Желудок, складки слизистой оболочки
Рис. 7.48. Эпителий желудка покровно-ямочный и эпителий желез. Гистологический препарат (×100)
Рис. 7.49. Структура главных (фундальных) желез желудка: P - париетальные (обкладочные) клетки, N - нейроэндокринные клетки
ПОЛУЧЕНИЕ И ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛА
ДЛЯ ЦИТОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалом для цитологического исследования при заболеваниях желудка служит материал, полученный при гастроскопии (отпечатки с биоптатов, соскобы щеткой). Мазки делает медицинская сестра. Окрашивают препарат по Романовскому или гематоксилин-эозином.
ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОСНОВНЫХ КЛЕТОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В МАТЕРИАЛЕ, ПОЛУЧЕННОМ
ПРИ ГАСТРОСКОПИИ
Клетки покровно-ямочного эпителия
- Располагаются в пластах.
- Цитоплазма необильная.
- Ядра округло-овальные, среднего размера.
- Хроматин распределен равномерно (рис. 7.50).
Рис. 7.50. Пласт из клеток покровно-ямочного эпителия. Окрашивание по Романовскому, ×1000 (описание в тексте)
Клетки эпителия желез (рис. 7.51)
- Главные клетки:
■ форма неправильная;
■ ядра округлые;
■ в цитоплазме обильные базофильные гранулы (пепсиногена).
- Обкладочные клетки:
■ округлой формы;
■ крупные, с обильной цитоплазмой;
■ ядра округлые, расположены центрально;
■ цитоплазма окрашивается в разные оттенки - от розового до серого.
Рис. 7.51. Клетки эпителия желез желудка (главные и обкладочные). Окрашивание по Романовскому, ×1000 (описание в тексте)
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Основные отличия метода окрашивания препаратов по Папаниколау от окрашивания по Романовскому (Папенгейму, Лейшману).
2. Что такое апокринные клетки? Какие еще клетки встречаются при доброкачественных поражениях молочной железы?
3. Какой материал используют для цитологической диагностики при заболеваниях дыхательной системы?
4. Какие клетки встречаются в материале гастроскопий при неопухолевых состояниях?
МОДУЛЬ 2
1. Информация из ядра клетки в цитоплазму передается с помощью:
а) ферментов;
б) углеводов;
в) липидов;
г) РНК;
д) гормонов.
2. Обмен веществ в клетке между ядром и цитоплазмой осуществляется через:
а) митохондрии;
б) лизосомы;
в) ядерные поры;
г) клеточный центр;
д) рибосомы.
3. В цитоплазме осуществляется синтез:
а) белков;
б) жиров;
в) углеводов;
г) гормонов;
д) всего перечисленного.
4. ДНК находится в:
а) цитоплазме;
б) ядрышке;
в) ядре;
г) цитолемме;
д) рибосомах.
5. Хромосомы начинают расходиться к полюсам в следующей фазе митоза:
а) профазе;
б) метафазе;
в) анафазе;
г) телофазе;
д) синтеза.
6. Морфологическим субстратом фагоцитоза являются следующие органоиды клетки:
а) митохондрии;
б) лизосомы;
в) рибосомы;
г) комплекс Гольджи;
д) все субклеточные органеллы.
МОДУЛЬ 3
1. Многослойный плоский эпителий состоит из:
а) одного слоя клеток;
б) одного ряда клеток;
в) множества слоев и рядов клеток;
г) одного слоя и множества рядов клеток;
д) трех слоев клеток.
МОДУЛЬ 4
1. Для экссудата при воспалении, вызванном микобактериями туберкулеза, характерны:
а) лимфоциты;
б) эпителиоидные клетки;
в) клетки Пирогова-Лангханса;
г) плазматические клетки;
д) все перечисленные клеточные элементы.
2. В препарате среди отдельных нейтрофилов обнаружено значительное количество лимфоцитов, гистиоциты - 2-4 в поле зрения, единичные макрофаги и клетки типа инородных тел. Эта цитологическая картина характерна для:
а) острого воспаления;
б) острого специфического воспаления;
в) хронического неспецифического воспаления;
г) хронического специфического воспаления;
д) любого из перечисленных видов воспаления.
3. Преобладающими клетками гнойного инфильтрата при остром воспалении являются:
а) нейтрофилы;
б) лимфоциты;
в) эпителиальные клетки;
г) плазматические клетки;
д) все перечисленное.
4. Альтеративным называют воспаление, при котором:
а) преобладают дистрофические, некротические и некробиоти-ческие процессы;
б) в очаг воспаления мигрирует много эозинофилов;
в) преобладают процессы эксфолиации;
г) в очаг воспаления мигрирует много нейтрофилов;
д) все перечисленное верно.
5. Продуктивным называется вид воспаления, при котором в очаге воспаления:
а) обнаруживаются клетки инородных тел;
б) преобладают процессы размножения и трансформации клеток;
в) преобладают лимфоциты;
г) обнаруживаются макрофаги;
д) все перечисленное.
6. Специфическим (при туберкулезе, сифилисе, проказе) называют воспаление на основании обнаружения:
а) специфического возбудителя;
б) специфической гранулемы;
в) многоядерных клеток;
г) элементов воспаления;
д) всех перечисленных признаков.
7. Клеточными элементами воспаления являются:
а) фибробласты;
б) гистиоциты;
в) эпителиоидные клетки;
г) плазматические клетки;
д) все перечисленные.
8. Регенерация - это:
а) неконтролируемое размножение клеток;
б) необратимое прекращение жизнедеятельности клеток;
в) переход одного вида ткани в другой, родственный вид;
г) восстановление структурных элементов ткани взамен погибших.
9. Формами регенерации являются следующие, кроме:
а) метаплазии;
б) клеточной регенерации;
в) внутриклеточной регенерации.
10. Некротическими изменениями ядер клеток являются следующие, кроме:
а) кариопикноза;
б) гиперплазии;
в) кариорексиса;
г) кариолизиса;
д) разрушения целостности мембран ядер.
11. Верно ли определение? Метаплазия - переход одного вида ткани в другой, родственный вид:
а) да;
б) нет.
12. Дисплазия - это:
а) гиперплазия;
б) пролиферация;
в) гипертрофия;
г) пролиферация с атипией;
д) метаплазия.
13. Комплексы раковых клеток отличают следующие признаки:
а) многослойность клеточных структур;
б) ослабление межклеточных связей;
в) беспорядочное нагромождение клеток;
г) клеточный и ядерный полиморфизм;
д) все перечисленные признаки.
14. К полиморфизму клеток следует отнести следующие морфологические признаки:
а) многообразие клеточных форм;
б) разнообразие размеров клеток;
в) различие степени созревания отдельных клеток;
г) все перечисленные признаки;
д) ничего из перечисленного.
15. Для злокачественных опухолей наиболее характерен:
а) медленный рост;
б) экспансивный рост;
в) инфильтративный рост;
г) ни один из перечисленных;
д) все перечисленное.
16. Наиболее характерен для доброкачественных опухолей:
а) медленный рост;
б) экспансивный рост;
в) инфильтративный рост;
г) ни один из перечисленных;
д) медленный, экспансивный рост.
17. Рак развивается из:
а) соединительной ткани;
б) мышечной ткани;
в) эпителиальной ткани;
г) нервной ткани;
д) мезенхимальной ткани.
18. Характерным для клеток злокачественных опухолей является:
а) нарушение дифференцировки;
б) полиморфизм;
в) анизохромия;
г) все перечисленное;
д) ничего из перечисленного.
19. Из перечисленного для клеток злокачественной опухоли наиболее характерно:
а) дистрофия;
б) нарушение дифференцировки;
в) вакуолизация;
г) гиперхромия ядер;
д) гиперхромия цитоплазмы.
МОДУЛЬ 5
1. Для окрашивания цитологических препаратов можно использовать любые методы, за исключением:
а) окраски по Лейшману;
б) окраски по Романовскому-Гимзе;
в) окраски по Паппенгейму;
г) серебрения по Бильшовскому;
д) окраски гематоксилин-эозином.
2. Для окрашивания цитологических препаратов по Паппенгейму и Лейшману можно использовать фиксаторы, за исключением:
а) 96% этанола;
б) 100% этанола;
в) 10% формалина;
г) смеси Никифорова;
д) метанола.
3. Качество окрашивания цитологических препаратов зависит от:
а) вида, состава, концентрации красителя;
б) продолжительности окрашивания;
в) времени изготовления препаратов;
г) pH среды;
д) температуры воздуха в процессе окрашивания;
е) всего вышеперечисленного.
4. Для цитохимических исследований используется фиксатор:
а) метанол;
б) этанол 70%;
в) формалин 10%;
г) различные, в зависимости от методики;
д) смесь Никифорова.
МОДУЛЬ 6
1. Цитологическое исследование состоит из:
а) обработки материала;
б) приготовления препарата;
в) окраски;
г) микроскопии;
д) трактовки цитограммы и заключения;
е) всего перечисленного.
МОДУЛЬ 7
1. Каким эпителием выстлана стенка влагалища:
а) многослойным плоским ороговевающим эпителием;
б) многослойным плоским неороговевающим эпителием;
в) многорядным мерцательным эпителием;
г) переходным эпителием;
д) однорядным мерцательным эпителием.
2. Каким дням менструального цикла соответствует цитологическая картина: промежуточные клетки, небольшое количество поверхностных, отдельные парабазальные клетки, лейкоциты немногочисленны и в небольшом количестве лактобациллы?
а) 4-6-й день;
б) 7-10-й день;
в) 11-14-й день;
г) 15-18-й день;
д) 19-23-й день.
3. Каким дням менструального цикла соответствует цитологическая картина: преимущественно поверхностный эпителий, редко лейкоциты, фон мазка чистый, значительное количество лактобацилл?
а) 4-6-й день;
б) 7-10-й день;
в) 11-14-й день;
г) 15-18-й день;
д) 19-23-й день.
4. Каким эпителием выстланы трахея и крупные бронхи?
а) многослойным плоским ороговевающим эпителием;
б) однослойным плоским эпителием;
в) многослойным плоским неороговевающим эпителием;
г) многорядным мерцательным эпителием.
МОДУЛЬ 2
1 - г; 2 - в; 3 - д; 4 - в; 5 - в; 6 - б.
МОДУЛЬ 3
1 - в.
МОДУЛЬ 4
1 - д; 2 - в; 3 - а; 4 - а; 5 - б; 6 - д; 7 - д; 8 - г; 9 - а; 10 - б; 11 - а; 12 - г; 13 - д; 14 - г; 15 - в; 16 - д; 17 - в; 18 - г; 19 - б.
МОДУЛЬ 5
1 - г; 2 - в; 3 - е; 4 - г.
МОДУЛЬ 6
1 - е.
МОДУЛЬ 7
1 - б; 2 - а; 3 - в; 4 - г.
1. Долгов В.В., Шабалова И.П., Миронова И.И., Джангирова Т.В. Выпотные жидкости. Лабораторное исследование. - М.-Тверь: Триада, 2006. - 161 с.
2. Луговская С.А., Почтарь М.Е. Гематологический атлас. - М.-Тверь: Триада, 2016. - 434 с.
3. Полонская Н.Ю., Егорова О.В. Основы цитологической диагностики и микроскопическая техника. - М.: Академия, 2005. - 155 с.
4. Полонская Н.Ю., Юрасова И.В. Цитологическое исследование цервикаль-ных мазков - Пап-тест. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. - 168 с.
5. Селезнева Т.Д., Барсуков В.Ю., Мишин А.С. Гистология. Полный курс за 3 дня. - М.: ЭКСМО, 2007. - 333 с.
6. Шабалова И.П., Джангирова Т.В., Волченко Н.Н., Пугачев К.К. Цитологический атлас. Диагностика заболеваний молочной железы. - М.- Тверь: Триада, 2004. - 172 с.
7. Цитология жидкостная и традиционная при заболеваниях шейки матки. Цитологический атлас / Под ред. И.П. Шабаловой, К.Т. Касоян. - М.-Тверь: Триада, 2016. - 320 с.
8. World Health Organization Classification of Tumours: Pathology and Genetics of Tumours of the Breast and Female Genital Organs / International Agency for Research on Cancer (IARC); Fattaneh A. Tavassoli, Peter Devilee (eds.). - Lyon: IARC Press, 2003. - 438 p.
The server encountered an internal error or misconfiguration and was unable to complete your request.
Please contact the server administrator at shishkin@geotar.ru to inform them of the time this error occurred, and the actions you performed just before this error.
More information about this error may be available in the server error log.
The server encountered an internal error or misconfiguration and was unable to complete your request.
Please contact the server administrator at shishkin@geotar.ru to inform them of the time this error occurred, and the actions you performed just before this error.
More information about this error may be available in the server error log.
The server encountered an internal error or misconfiguration and was unable to complete your request.
Please contact the server administrator at shishkin@geotar.ru to inform them of the time this error occurred, and the actions you performed just before this error.
More information about this error may be available in the server error log.