Wykład 12 Podstawy histologii
SKÓRA
Skóra chroni organizm przed inwazją drobnoustrojów i pasożytów, działaniem czynników fizycznych i chemicznych, a także uczestniczy w regulacji temperatury ciała i równowagi wodno-elektrolitowej.
Warstwowa budowa skóry:
(1) naskórek - nabłonek wielowarstwowy płaski rogowaciejący
(2) skóra właściwa - tkanka łączna zbita
(3) tkanka podskórna - tkanka tłuszczowa i tkanka łączna wiotka
Naskórek
Zbudowany jest głównie z komórek nabłonkowych, keratynocytów (>90%), które namnażają się w najniższej warstwie, a następnie migrują w kierunku powierzchni, po drodze zmieniając kształt, obumierając i przekształcając się w twarde płytki zbudowane głównie z białka keratyny. Proces ten nosi nazwę rogowacenia. Zrogowaciałe keratynocyty ulegają stałemu złuszczaniu z powierzchni naskórka. Znaczna grubość naskórka, obecność warstwy zrogowaciałej i stała odnowa keratynocytów decydują o jego własnościach ochronnych.
Keratynocyty na różnych etapach rogowacenia tworzą w naskórku wyraźnie wyodrębnione warstwy:
(1) warstwa podstawna: jeden pokład walcowatych, dzielących się komórek
(2) warstwa kolczysta: kilka pokładów wielokątnych komórek, zawierających rozbudowany cytoszkielet (liczne keratynowe filamenty pośrednie), połączonych desmosomami
(3) warstwa ziarnista: kilka pokładów spłaszczonych komórek zawierających ziarnistości - znajdują się w nich substancje regulujące proces rogowacenia
(4) warstwa jasna: 2-3 pokłady komórek obumierających (bez jąder i organelli, natomiast z licznymi grubymi pęczkami filamentów pośrednich)
(5) warstwa zrogowaciała: kilka do kilkudziesięciu pokładów płaskich płytek keratynowych - martwych komórek wypełnionych gęstą siecią filamentów pośrednich i otoczonych pogrubioną, usztywnioną błoną komórkową.
Oprócz keratynocytów, w skład naskórka wchodzą nieliczne komórki odmiennego pochodzenia, nie uczestniczące w procesie rogowacenia:
(a) melanocyty (kom. barwnikowe): zlokalizowane w warstwie podstawnej, produkują brunatny barwnik melaninę, który w postaci ziarenek (melanosomów) gromadzony jest w ich cytoplazmie i przekazywany do komórek warstwy kolczystej.
Melanina pochłania światło widzialne i ultrafiolet. Melanosomy układają się w formie "parasola" nad jądrami komórek warstwy kolczystej, chroniąc zawarty w nich DNA przed uszkadzającym wpływem promieniowania ultrafioletowego. Przy wzmożonej ekspozycji na ultrafiolet melanocyty nasilają produkcję melaniny i wzrasta jej ilość w naskórku. |
(b) komórki Langerhansa: zlokalizowane w warstwie kolczystej, należą do komórek prezentujących antygen (p. układ limfatyczny) - są spokrewnione z makrofagami, wwędrowuja do naskórka ze skóry właściwej, a po wychwyceniu obcego antygenu migrują z powrotem do skóry właściwej, gdzie prezentują antygen limfocytom;
(c) komórki Merkla: zlokalizowane w warstwie podstawnej, mają kontakt z włóknami nerwowymi, odbierają wrażenia czuciowe.
Funkcje naskórka: bariera uniemożliwiająca wnikanie drobnoustrojów i wody, ochrona położonych głębiej tkanek przed działaniem czynników fizycznych i chemicznych.
Skóra właściwa i tkanka podskórna
Granica pomiędzy naskórkiem i skórą właściwą jst pofałdowana: skóra właściwa wpukla się w obręb naskórka tworząc brodawki skórne; szeregi brodawek układają się w listewki skórne, w niektórych miejscach mogą one powodować uwypuklenia naskórka (linie papilarne). Skóra właściwa zbudowana z zwartej plecionki włókien kolagenowych i sprężystych nadaje całym powłokom skórnym odporność mechaniczną. Zawiera ona również komórki uczestniczące w procesach obronnych (makrofagi, limfocyty, komórki tuczne, granulocyty) oraz sieć naczyń krwionośnych i czuciowe zakończenia nerwowe.
Tkanka podskórna zbudowana jest ze zrazików tkanki tłuszczowej poprzedzielanych przegrodami z tkanki łącznej wiotkiej. Ilość tkanki tłuszczowej w tkance podskórnej zależy od rejonu ciała, stopnia odżywienia i innych czynników. Tam, gdzie jej warstwa jest odpowiednia, zapewnia izolację termiczną położonych głębiej tkanek. Na terenie tkanki podskórnej znajdują się również naczynia krwionośne i zakończenia nerwowe.
Twory występujące na terenie skóry
Włosy
Włos składa się (1) z części tkwiącej głęboko w skórze - korzenia, sięgającego do tkanki podskórnej i stanowiącego wpuklenie naskórka oraz (2) z części wystającej - łodygi. Początkowy odcinek korzenia to cebulka włosa, gdzie keratynocyty namnażają się, powodując stały wzrost włosa. W obrębie korzenia włos ulega stopniowemu rogowaceniu, łodyga jest całkowicie zrogowaciała. Zrogowaciały włos otaczają nabłonkowe pochewki: wewnętrzna, która również ulega rogowaceniu i zewnętrzna, stanowiąca nierogowaciejące wpuklenie naskórka. Z korzeniami włosów związane są pęczki komórek mięśniowych gładkich (mięśnie wyprostne włosa) oraz gruczoły łojowe (p. dalej).
Gruczoły skóry
(1) Gruczoły potowe: nierozgałęzione gruczoły cewkowe; kłębkowato skręcona część wydzielnicza znajduje się na granicy skóry właściwej i tkanki podskórnej, przewód wyprowadzający przechodzi przez skórę właściwą i otwiera się na powierzchni naskórka. Odcinek wydzielniczy zbudowany jest z piramidowych komórek wydzielniczych (ciemnych - produkujących białka i jasnych - transportujacych jony) i z położonych na zewnątrz gwiaździstych komórek mioepitelialnych (kurczliwe komórki nabłonkowe). Ścianę przewodu wyprowadzającego tworzy nabłonek dwuwarstwowy sześcienny.
Gruczoły potowe wydzielają głównie wodę i chlorek sodu oraz bardzo niewielkie ilości białek, w ten sposób uczestniczą w utrzymaniu równowagi wodno-elektrolitowej i w termoregulacji (parowanie potu obniża temperaturę). Białka wydzielane są poprzez egzocytozę (wydzielanie merokrynowe).
(2) Gruczoły łojowe: rozgałęzione gruczoły pęcherzykowe: odcinki wydzielnicze utworzone są przez kilka warstw wielokątnych komórek, krótki przewód wyprowadzający uchodzi zazwyczaj do korzenia włosa. Komórki wydzielnicze produkują i gromadzą substancje tłuszczowe, a następnie obumierają i rozpadają się uwalniając wydzielinę (wydzielanie holokrynowe), która natłuszcza powierzchnię naskórka. Stałą odnowę komórek wydzielniczych zapewniają dzielące się komórki niezróżnicowane, zlokalizowane na obwodzie odcinków wydzielniczych.
(3) Gruczoły zapachowe: występują tylko w niektórych rejonach ciała, mają budowę zbliżoną do gruczołów potowych, są jednak kilkakrotnie większe, a przewody wyprowadzające uchodzą do korzeni włosów. Komórki wydzielnicze uwalniają fragmenty przyszczytowej cytoplazmy wraz z zawartą w niej wydzieliną (wydzielanie apokrynowe).
Zakończenia nerwowe
Wrażenia czuciowe odbierane są za pośrednictwem obecnych w skórze zakończeń nerwowych kilku typów:
(1) wolne zakończenia nerwowe w naskórku i skórze właściwej; odpowiadają za czucie dotyku, bólu i temperatury;
(2) kolbkowate ciałka Meissnera w brodawkach skóry właściwej - włókno nerwowe otoczone jest spiralnie ułożonymi zmodyfikowanymi komórkami glejowymi (Schwanna), odpowiadają za czucie dotyku.
(3) duże, kuliste ciałka Vatera-Paciniego w tkance podskórnej - włókno nerwowe otoczone jest wielowarstwowym, koncentrycznym układem bardzo spłaszczonych komórek Schwanna, pomiędzy którymi znajduje się płyn tkankowy; odpowiadają za czucie wibracji i ucisku.
Budowa skóry w różnych rejonach ciała
Wyróżniamy dwa podstawowe typy skóry:
(1) skóra wewnętrznych powierzchni dłoni i podeszew stóp: bardzo gruby naskórek z najgrubszą warstwą rogowaciejącą, brak korzeni włosów, obecne wyłącznie gruczoły potowe;
(2) skóra powłok: cienki naskórek z cienką warstwą rogowaciejącą, obecne korzenie włosów i wszystkie typy gruczołów. Szczególną odmianą tego typu skóry jest skóra owłosiona, gdzie korzenie włosów są szczególnie grube i liczne.
PŁUCO
Pęcherzyki płucne
Mają średnicę 0,2-0,5 mm i bardzo cienkie ściany zbudowane z (1) jednej warstwy komórek nabłonkowych, (2) blaszki podstawnej i (3) śladowych ilości tkanki łącznej (głównie włókna sprężyste). Każdy pęcherzyk opleciony jest naczyniami włosowatymi o ścianie ciągłej.
Pneumocyty. Komórki nabłonkowe wyścielające pęcherzyki płucne noszą nazwę pneumocytów. Wyróżnia się:
pneumocyty I typu, wyścielające 90% powierzchni pęcherzyków, bardzo spłaszczone, uczestniczące w wymianie gazowej;
pneumocyty II typu, owalne, bogate w organelle, produkujące i wydzielające substancję lipidowo-białkową, tzw. surfaktant, który cienką warstewką wyściela powierzchnię pęcherzyków płucnych*.
*Najbardziej powierzchniową warstwę surfaktantu stanowi monomolekularny film lipidowy, który zmniejsza napięcie powierzchniowe, zapobiega zapadaniu się pęcherzyków i utrzymuje ich drożność. |
Bariera powietrze-krew. Wymiana gazowa pomiędzy powietrzem zawartym w pęcherzykach płucnych a krwią odbywa się w miejscach, gdzie ściana naczynia włosowatego ściśle przylega do ściany pęcherzyka. Rejony te noszą nazwę bariery powietrze-krew i składają się z trzech warstw:
(1) cytoplazma pneumocytu I typu
(2) zespolone blaszki podstawne pęcherzyka i naczynia włosowatego
(3) cytoplazma komórki śródbłonka naczynia włosowatego.
U człowieka grubość bariery powietrze-krew nie przekracza 1 μm.
Makrofagi pęcherzykowe. Na wewnętrznej powierzchni pęcherzyków płucnych osadzają się i przebywają tam przez pewien czas makrofagi. Pochłaniają one najdrobniejsze cząstki pyłów, które przedostają się na teren pęcherzyków płucnych pomimo mechanizmu oczyszczania dróg oddechowych. Makrofagi eliminują także nadmiar surfaktantu.
NERKA
Nerka zbudowana jest z bardzo licznych, ciasno upakowanych rurek nabłonkowych (kanalików nerkowych), którym towarzyszy gęsta sieć włosowatych naczyń krwionośnych. Kanaliki nerkowe ułożone są w sposób uporządkowany, w znacznej części równolegle do siebie, co sprawia, że na terenie nerki można wyodrębnić dwie strefy:
korę nerki - zlokalizowaną obwodowo i zbudowaną z dwóch rodzajów obszarów:
- labiryntu, w którym znajdują się ciałka nerkowe (p. dalej) i kanaliki nerkowe o krętym przebiegu;
- promienistości rdzennych, w których biegną kanaliki nerkowe o przebiegu prostym
rdzeń nerki - zlokalizowany głębiej, skupiający kanaliki nerkowe o przebiegu prostym.
Nefron
Jednostką strukturalną i czynnościową nerki jest nefron - pojedynczy kanalik nerkowy o zróżnicowanej odcinkowo budowie, rozpoczynający się specjalnym tworem naczyniowo-nabłonkowym - ciałkiem nerkowym - i uchodzący do kanalika zbiorczego (cewki zbiorczej). Nerka zawiera ok. miliona nefronów.
Kolejne odcinki nefronu
Odcinek |
Nabłonek tworzący |
Lokalizacja |
Funkcja |
ciałko nerkowe |
specyficzny (p. dalej) |
labirynt |
ultrafiltracja |
kanalik proksymalny - część kręta |
jednowarstwowy sześcienny |
labirynt |
resorbcja zwrotna |
kanalik proksymalny - część prosta |
j.w. |
promienistość rdzenna→rdzeń |
j.w. |
kanalik pośredni |
jedowarstwowy płaski |
rdzeń |
udział w zagęszczaniu moczu |
kanalik dystalny - część prosta |
jednowarstwowy sześcienny |
rdzeń→promienistość rdzenna |
j.w. |
kanalik dystalny - część kręta |
j.w. |
labirynt |
j.w., resorbcja jonów sodu, zakwaszenie moczu |
Odcinki nefronu o prostym przebiegu (III, IV, V) tworzą razem pętlę Henlego, o kształcie bardzo wydłużonej litery U.
Ciałko nerkowe
Ciałko nerkowe, kulisty twór o średnicy ok. 200 μm, składa się z
(1) kłębuszka naczyniowego,
(2) nabłonkowej torebki Bowmana, od której odchodzi kanalik proksymalny.
Kłębuszek naczyniowy tworzy kilkadziesiąt pętli naczyń włosowatych o ścianie okienkowej. Do naczyń tych krew doprowadzana jest przez tętniczkę doprowadzającą, a odprowadzana przez tętniczkę odprowadzającą. Wspólne miejsce dojścia i wyjścia tętniczek nosi nazwę bieguna naczyniowego ciałka nerkowego.
Torebka Bowmana otacza kłębuszek i utworzona jest przez dwie warstwy (blaszki) nabłonkowe: zewnętrzną (ścienną) i wewnętrzną (trzewną), pomiędzy którymi znajduje się szczelinowata przestrzeń, łącząca się ze światłem kanalika proksymalnego. Blaszka ścienna utworzona jest przez nabłonek jednowarstwowy płaski, a blaszkę trzewną budują podocyty - komórki z licznymi wypustkami, którymi szczelnie otaczają naczynia kłębuszka. Miejsce odejścia kanalika proksymalnego od torebki Bowmana nosi nazwę bieguna moczowego (kanalikowego) ciałka nerkowego.
W ciałku nerkowym zachodzi proces ultrafiltracji: osocze krwi przefiltrowuje się z naczyń krwionośnych do przestrzeni wewnątrz torebki Bowmana, tworząc tam mocz pierwotny (pramocz), który zawiera praktycznie wszystkie składniki osocza z wyjątkiem wysokocząsteczkowych białek. W procesie tym osocze przechodzi kolejno przez:
(1) okienka w komórkach śródbłonkowych
(2) zespolone blaszki podstawne śródbłonka i podocytów
(3) szczeliny pomiędzy wypustkami podocytów.
Te trzy elementy tworzą tzw. barierę filtracyjną ciałka nerkowego
Kanalik proksymalny
Budują go sześcienne komórki przystosowane do procesów wchłaniania i transportu substancji przez błonę komórkową. Na powierzchni zwróconej do światła kanalika mają brzeżek szczoteczkowy, w cytoplazmie liczne organelle, a w części dolnej prążkowanie przypodstawne (p. wykł. 10, przewody wyprowadzające ślinianek). Komórki te wchłaniają i przekazują do otaczających kanalik naczyń włosowatych znaczną część wody i większość substancji zawartych w moczu pierwotnym.
Proces ten nosi nazwę resorbcji zwrotnej i powoduje, że substancje użyteczne dla organizmu nie są tracone, natomiast w moczu pozostają tylko substancje przeznaczone do wydalenia.
Kanalik pośredni
Jest to najcieńszy odcinek nefronu, którego ścianę tworzą spłaszczone komórki o cytoplazmie ubogiej w organelle.
Kanalik dystalny
Budują go niższe komórki sześcienne posiadające prążkowanie przypodstawne, ale bez brzeżka szczoteczkowego.Posiadają one w błonie komórkowej, podobnie jak komórki kanalika pośredniego, liczne białka transportujące jony.
Kanaliki dystalne, współpracując z biegnącymi równolegle naczyniami włosowatymi oraz z kanalikami pośrednimi i cewkami zbiorczymi (p. dalej), poprzez transport jonów i wody ze światła do naczyń uczestniczą w stopniowym zagęszczaniu moczu.
Cewka zbiorcza
Jest to kanalik zbierający mocz z wielu nefronów, uchodzą do niego kanaliki dystalne. Cewki zbiorcze przebiegają początkowo w promienistościach rdzennych, następnie w rdzeniu nerki i uchodzą do kielichów nerkowych. Utworzone są przez nabłonek jednowarstwowy sześcienny, który zmienia się stopniowo w walcowaty. W cewkach zbiorczych dokonuje się ostateczne zagęszczenie i zakwaszenie moczu.
Aparat przykłębuszkowy
Kanalik dystalny nefronu zawsze przebiega obok macierzystego ciałka nerkowego i styka się z tętniczką doprowadzającą. W tym miejscu tworzy się aparat przykłębuszkowy, który budują dwa główne elementy składowe:
(1) komórki ziarniste (nabłonkowate) - przekształcone komórki mięśniowe gładkie tętniczki, które produkują i wydzielają białko reninę - substancję podnoszącą ciśnienie krwi,
(2) komórki plamki gęstej - przekształcone komórki ściany kanalika dystalnego, które monitorują skład jonowy i szybkość przepływu moczu.
Aparaty przykłębuszkowe chronią nerkę przed zaburzeniami ultrafiltracji wynikającymi z nadmiernego spadku ciśnienia krwi.