Классификация синапсов

• электрический синапс - представляет собой скопление нексусов, передача осуществляется без нейромедиатора, импульс может передаваться как в прямом, так и в обратном направлении без какой-либо задержки
• химический синапс - передача осуществляется с помощью нейромедиатора и только в одном направлении, для проведения импульса через химический синапс нужно время

синапсы классифицируются в соответствии с теми частями клеток, которые участвуют в их формировании: аксо-аксональный (импульс переходит с аксона на аксон), аксо-соматический (импульс переходит с аксона на тело нервной клетки), аксо-дендритический (импульс переходит с аксона на дендрит), аксо-мышечный (импульс переходит с аксона на мышечное волокно) и т.д.

химический синапс состоит из:

• пресинаптической части, которая образуется в самой конечной части аксона, в ее состав входят:
• пресинаптическая мембрана (с ней могут легко сливаться синаптические пузырьки)
• синаптические пузырьки (содержат нейромедиатор)
• уникальная сеть цитоскелетных структур, направляющая движение синаптических пузырьков к пресинаптической мембране
• мембранные цистерны, где синтезируется медиатор и от которых отшнуровываются вновьобразованные синаптические пузырьки
• митохондрии
• постсинаптической части, состоящей их постсинаптической мембраны; в постсинаптической мембране есть рецепторы для нейромедиатора; постсинаптическая мембрана принадлежит той клетке, на которую передается импульс
• синаптической щели - пространства между пре- и постсинаптическими мембранами, ширина - около 200 nm

Синаптическая передача

• нервный импульс, распространяясь по аксону, доходит до пресинаптической части синапса
• под действием нервного импульса в пресинаптическую часть из внеклеточного пространства входят ионы кальция, что активирует внутриклеточные сигнальные пути и приводит к двидению синаптических пузырьков
• синаптические пузырьки двигаются к пресинаптической мембране
• синаптические пузырьки сливаются с пресинаптической мембраной и содержащийся в них нейромедиатор высвобождается в синаптическую щель (по типу экзоцитоза)
• медиатор диффундирует в синаптической щели и достигает постсинаптической мембраны
• медиатор взаимодействует с собственными рецепторами на постсинаптической мембране, что приводит к возникновению нервного импульса (потенциала действия) в клетке, которой принадлежит постсинаптическая мембрана
• на каждый нервный импульс из пресинаптической части высвобождается определенная порция или квант медиатора
• чем чаще следуют нервные импульсы, тем больше медиатора высвобождается и тем сильнее возбуждаются рецепторы постсинаптической мембраны, но до определенного предела, так как перевозбуждение рецепторов постсинаптической мембраны может привести к их нечувствительности (рефрактерности) к действию новых порций медиатора и, таким образом, синаптическая передача будет блокирована
• в процессе слияния синаптических пузырьков с пресинаптической мембраной поверхность мембраны увеличивается, и в то же время в пресинаптической части идет обратный процесс, похожий на эндоцитоз, при котором мембрана образует впячивания и внутрь пресинаптической части отшнуровываются пузырьки, которые со временем снова заполняются медиатором
• естественно, что в такие пузырьки попадает и медиатор, уже находящийся в синаптической щели, таким образом получается так, что сначала пресинаптическая часть высвобождает медиатор, а потом часть его забирает обратно; это явление называется обратным нейрональным захватом медиатора, и, оказалось, что это необходимо для того, чтобы путем удаления излишков нейромедиатора предотвратить перевозбуждение рецепторов постсинаптической мембраны и переход их в фазу рефрактерности

КРОВЬ

Кровь состоит из клеток (форменных элементов) и межклеточного вещества (плазмы).

ПЛАЗМА (55-60%) вода - 90-93%, органических веществ 6-9%, неорганических - 1%; среди них: белки - 60-75 г/л, углеводы, липиды, электролиты

ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ(40-45%)

различают белые клетки крови - лейкоциты, красные клетки крови - эритроциты и кровяные пластинки - тромбоциты

функции эритроцитов и тромбоцитов реализуются внутри сосудов, а функции лейкоцитов осуществляются, в основном, в тканях

ЭРИТРОЦИТЫ

формы:

нормальная форма: двояковогнутый диск - дискоцит

патологические формы - пойкилоциты:

• шаровидные - сфероциты
• с плоскими поверхностями - планициты
• с выпуклыми поверхностями - стоматоциты
• с многочисленными зубчиками на поверхности - эхиноциты
• с небольшим количеством зубчиков -акантоциты
• двухямочные
• шлемообразной формы - шизоциты
• серповидной формы - дрепаноциы
• каплевидной формы - дакроциты
• формы мишени - кодоциты
• с отверстием в центре и т.д.

строение:
ядра нет; цитомембрана имеет отрицательный заряд, благодаря наличию специального углевода - сиаловой кислоты в гликокаликсе, имеет транспортные белки легко проницаема для анионов и плохо - для катионов (К+, Na+); мембранных органелл нет, из немембранных органелл, имеются только микрофиламенты; цитоплазма в основном заполнена - гемоглобином; гемоглобин - это гликопротеин, который состоит из 4 молекул белка глобина, каждая из которых связана с 1 молекулой гема; гем является производным витамина B12 и содержит двухвалентное железо; гемоглобин способен легко связывать и легко отдавать кислород, но легко связывать и плохо отдавать CO₂ и СО; в имеется фермент карбоангидраза, которая катализирует реакцию:

в тканях > CO₂+ H₂ O <=> H⁺ + HCO₃^- < в легких

гемоглобин плода называется - гемоглобином F(фетальным), он обладает более высокой способностью связывать кислород у плода и новорожденного количество гемоглобина и эритроцитов больше, чем у взрослых у взрослых гемоглобин называется гемоглобином А; гемоглобин с присоединенным кислородом - оксигемоглобин, гемоглобин без кислорода - дезоксигемоглобин, гемоглобин с присоедниненой окисью углерода (СО) - карбоксигемоглобин, гемоглобин с присоедниненым углекислым газом (СО₂) - карбгемоглобин, гемоглобин с трехвалентным железом - метгемоглобин

функции:
перенос кислорода и углекислого газа, поддержание буферных свойств крови

ТРОМБОЦИТЫ

строение:
ядра нет; представляют собой кусочки цитоплазмы, где имеются элементы комплекса Гольджи и гладкого эндоплазматического ретикулума, митохондрии, рибосомы, включения гликогена, микротрубочки, микрофиламенты, есть ферменты гликолиза, а также несколько типов гранул; все структуры, имеющие строение гранул называются грануломером, а все негранулярные компоненты цитоплазмы - гиаломером; на цитомембране имеются рецепторы для факторов свертывания крови

формы: юные, зрелые, старые, дегенеративные и гигантские

альфа-гранулы содержат:

• гликопротеины (фибронектин, фибриноген, фактор Виллебранда) белки, связывающие гепарин (фактор 4 тромбоцитов - регулирует проницаемость сосудов, выход кальция из кости, хемотаксис нейтрофилов и эозинофилов, нейтрализует гепарин
• b-тромбоглобулин
• факторы роста (тромбрцитарный фактор роста трансформирующий фактор роста b)
• факторы свертывания и тромбоспондин (тромбоспондин - усиливает адгезию и агрегацию тромбоцитов; тромбопластин, фактор V, GMP-140 - белок семейства селектинов, рецептор адгезии)
• на внутренней поверхности мембраны имеются рецепторы для факторов светрывания

дельта-гранулы содержат:АДФ, АТФ, ионы кальция, серотонин, гистамин

лямбда-гранулы или азурофильные гранулы, или лизосомы:(см. нейтрофилы)

микропероксисомы: (см. пероксисомы)

свойства:
тромбоциты способны активироваться, при этом происходит выброс содержимого гранул во внеклеточное пространство и, кроме того, внутренняя поверхность мембраны гранул, содержащая рецепторы для молекул адгезии и факторов свертывания, становится доступной для неактивных факторов свертывания крови, которые при взаимодействии с этими рецепторами, сначала фиксируются, а затем активируются; тромбоциты способны прикрепляться к поврежденной поверхности сосуда - адгезия и склеиваться между собой - агрегация

функции:
участие в свертывании крови и образовании тромбов

ЛЕЙКОЦИТЫ

по наличию или отсутствию СПЕЦИФИЧЕСКИХ гранул лейкоциты делятся на 2 группы - гранулоциты и агранулоциты; гранулоциты имеют специфические гранулы, ядра зрелых и почти зрелых гранулоцитов состоят из нескольких долек: могут быть двудольчатыми, трех- и четырехдольчатыми; агранулоциты не имеют специфических гранул и обладают округлым, овальным или бобовидным ядром; и гранулоциты, и агранулоциты имеют в цитоплазме НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ ГРАНУЛЫ, которые представляют собой лизосомы, их состав одинаокв у всех лейкоцитов;

к гранулоцитам относятся базофилы, эозинофилы и нейтрофилы,
к агранулоцитам - лимфоциты и моноциты

БАЗОФИЛЫ

строение:
клетки округлой формы клетки, в крови присутствуют в основном наиболее зрелые формы (сегментоядерные), имеющие как правило двудольчатое ядро, в их цитоплазме кроме всех основных специфические и неспецифические гранулы; специфические гранулы хорошо окрашиваются основными (щелочными) красителями; основной краситель - АЗУР-2 имеет темно-синий цвет, и поэтому при окраске мазка крови азур-2-эозином по Романовскому-Гимза специфические гранулы базофила должны бы окрашиваться в темно-синий цвет, но благодаря наличию в этих гранулах сульфатированных протеогликанов они окрашиваются в фиолетово-пурпурный цвет, то есть метахроматично (метахромазия - изменение первоначального цвета красителя)

состав специфических гранул:

• хондроитин сульфат А (сульфатированный протеогликан)
• гистамин
• серотонин
• небольшие количества нейтральных протеиназ - химазы, триптазы

состав неспецифических (или азурофильных) гранул: см. нейтрофилы

свойства:

• выход из крови в ткани, миграция в тканях
• способность высвобождать содержимое гранул в окружающее межклеточное пространство (дегрануляция)
• слабый фагоцитоз
• высвобождение биологически активных веществ, не входящих в состав гранул
• поглощение гистамина и серотонина из окружающих тканей (?)

функции:
обусловлены действием веществ гранул, а также синтезом и секрецией ряда биологически-активных веществ, не входящих в состав гранул, таких как фактор некроза опухолей a, простагландин D2, тромбоксан А2, интерлейкин 4, лейкотриен С4 и др.

ЭОЗИНОФИЛЫ

строение:
клетки округлой формы клетки, в крови присутствуют в основном наиболее зрелые формы (сегментоядерные), имеющие как правило двудольчатое ядро, в их цитоплазме кроме всех основных органелл имеются специфические и неспецифические гранулы; специфические гранулы хорошо окрашиваются кислыми красителями; кислый краситель - ЭОЗИН имеет красный или розовый цвет, и поэтому при окраске мазка крови азур-2-эозином по Романовскому-Гимза специфические гранулы эозинофила окрашиваются в красный или розовый цвет; в одном эозинофиле имеется около 200 специфических гранул, на поверхности эозинофилов содержатся рецепторы IgG, IgE, комплемента C3b,C4,C1s, C3a, C5a и др.

состав специфических гранул:

• главный основной (щелочной) белок (повреждает мембраны паразитов и клеток, нейтрализует гепарин, гистамин) относится к катионным белкам
• катионные белки (формируют водные каналы в мембранах, что приводит к лизису клетки)
• пероксидаза (расщепляет перекись водорода с одновременным высвобождением активного кислорода и окислением чего-либо)
• лизофосфолипаза (высвобождает из липидов лизолецитин и лизофосфатидилсерин, которые являются мембранными липидами и вызывают слияние бислоев лизолецитин может угнетать активность аденилатциклазы и активировать - гуанилатциклазу может высобождать из липидов и другие жирные кислоты, например арахидоновую кислоту
• гистаминаза (разрушает гистамин)
• арилсульфатаза В (отщепляет сульфатные группы)
• фосфолипаза D (расщепляет фосфолипиды)
• бета-глюкоуронидаза
• коллагеназа (см. нейтрофилы)
• нейротоксин эозинофилов (приводит к гибели нервных клеток)

состав неспецифических (или азурофильных) гранул:см. нейтрофилы

свойства:

• выход из крови в ткани и в просветы внутренних органов
• миграция в тканях и на поверхности слизистых оболочек внутренних органов
• способность высвобождать содержимое гранул в окружающее пространство (дегрануляция)
• слабый фагоцитоз, при котором специфические гранулы могут сливаться с лизосомами и фагосомами, но этот процесс не так активен как у нейтрофилов
• эозинофилы способны прикрепляться к паразитам, локально высвобождать содержимое гранул и вводить из содержимое в цитоплазму паразита

функции:
обусловлены действием веществ гранул, и секрецией ряда биологически-активных веществ, не входящих в состав гранул, таких как тромбоцит-активирующий фактор, тромбоксан В2, лейкотриены С4 и В4

НЕЙТРОФИЛЫ

строение:
в норме в крови человека находятся нейтрофилы разной степени зрелости: юные нейтрофилы (метамиелоциты) - самые молодые, палочкоядерные нейтрофилы - более зрелые и сегментоядерные нейтрофилы - самые зрелые, зрелее не бывает; нейтрофилы - это клетки округлой формы,в цитоплазме кроме всех основных органелл имеются специфические (первичные и вторичные), неспецифические гранулы; внутри специфических гранул имеется щелочная или нейтральная рН, а внутри неспецифических - кислая; специфические гранулы окрашиваются и кислыми, и основными красителями; кислый краситель - ЭОЗИН имеет красный или розовый цвет, основной краситель - АЗУР-2 имеет темно-синий или фиолетовый цвет и поэтому при окраске азур-2-эозином по Романовскому-Гимза специфические гранулы нейтрофила выглядят буровато-фиолетовыми; ядра юных нейтрофилов - бобовидные, палочкоядерных - в виде подковы, сегментоядерных - трех- или четырехдольчатые, иногда - двудольчатые; на цитомембране нейтрофилов есть рецепторы для C3b компонента комплемента, Fc-рецепторы для IgG, а также рецепторы для очень многих медиаторов иммунитета и других биологически-активных веществ

состав вторичных специфических гранул:

• катионные белки (формируют водные каналы в мембранах, что приводит к лизису клетки)
• щелочная фосфатаза (отщепляет фосфатные группы от различных субстратов, участвует в трансфосфорилировании)
• фагоцитин (разрушает мембраны)
• лактоферрин (лишает пролиферирующие бактерии железа и железосодержащих факторов роста)
• белок, связывающий витамин В₁₂ (связывает витамин В₁₂, необходимый для пролиферации бактерий)
• лизоцим (разрушает пептидогликаны клеточной стенки бактерий)
• коллагеназа (расщепляет коллаген)

состав первичных специфических гранул:

• миелопероксидаза (катализирует образование хлорноватистой кислоты, ктотрая обладает токсическими свойствами для бактерий и клеток)
• лизоцим (разрушает пептидогликаны клеточной стенки бактерий)
• катионные белки (формируют водные каналы в мембранах, что приводит к лизису клетки)

состав неспецифических (или азурофильных) гранул:
неспецифические гранулы - это лизосомы

• кислые протеиназы
• катепсины А, D, Е (расщепляют белки, разрушают бактерии)
• альфа-фруктозидаза (отщепляет фруктозу от дисахаридов)
• 5-нуклеотидаза (отщепляет фосфат от ДНК и РНК)
• бета-галактозидаза (отщепляет галактозу от ди- и олигосахаридов)
• арилсульфатаза В (отщепляет сульфатные группы)
• a-маннозидаза (отщепляет маннозу от ди- и олиго- и полисахаридов)
• N-ацетил-бета-глюкозоаминидаза (расщепляет ацетилгалактозамины от олигосахаридов)
• бета-глюкоуронидаза (расщепляет гликозаминогликаны)
• кислая-бета-глицерофосфатаза (отщепляет фофсат от остатка глицерола)
• кислая фосфатаза (отщепляет фосфаты от различных субстратов)
• нейтральные протеиназы
• азуроцидин (антибактериальный белок)
• катепсин G (расщепляет белки)
• эластаза (разрушает эластин)
• коллагеназа (разрушает коллаген)
• протеиназа 3 (миелобластин) - (расщепляет эластин)
• катионные белки (формируют водные каналы в мембранах, что приводит к лизису клетки)

свойства:

• выход из крови в ткани, миграция в тканях
• направленная миграция (хемотаксис) в очаги воспаления под действием хемотаксических факторов
• активация под действием медиаторов иммунитета и бактерий
• интенсивный фагоцитоз бактерий, клеточных остатков(микрофагоцитоз)
• способность высвобождать содержимое своих гранул в окружающее пространство, что приводит к гибели окружающих тканей и образованию гноя
• синтез множества биологически-активных веществ
• при фагоцитозе, фагоцитарная вакуоль сначала сливается со специфическими гранулами, а затем комплекс фагосома-специфическая гранула сливается с неспецифическими гранулами, то есть с лизосомамии, таким образом, на фагоцитируемый материал сначала действуют вещества специфических гранул, которые убивают его (бактерии или клетки), а затем - действуют вещества лизосом (неспецифических гранул), которые расщепляют все органические биополимеры до мономеров

функции:
обусловлены веществами гранул, свойствами клетки и синтезом множества биологически-активных веществ

ЛИМФОЦИТЫ

строение:
клетки округлой формы с округлым или бобовидным (у больших лимфоцитов) ядром и небольшим объемом цитоплазмы, в которой органеллы развиты плохо, встречаются неспецифические гранулы - лизосомы; по морфологии лимфоциты делятся на малые, средние и большие лимфоциты; по фунцкии - подразделяются на Т- и В-лимфоциты, естественные киллеры, Т-лимфоциты в свою очередь делятся на Т-киллеры, Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-памяти; на лимфоцитах есть рецепторы для антигенов, медиаторов иммунитета, гормонов и ряда биологически-активных веществ

свойства:

• выход из крови в ткани, миграция в тканях
• направленная миграция в очаги воспаления и иммунологических конфликтов
• пролиферация и дифференцировка под влиянием различных стимулов
• у Т-киллеров и естественных киллеров - цитотоксичность

функции:

• В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки, которые вырабатывают антитела
• Т-лимфоциты: Т-хелперы - способствуют пролиферации и дифференцировке В-лимфоцитов и Т-лимфоцитов (киллеров, супрессоров, памяти, естественных киллеров)
• Т-киллеры обладают цитотоксичностью, т.е. убивают чужеродные и раковые клетки, вирусы, простейших
• Т-супрессоры подавляют пролиферацию и дифференцировку Т-киллеров, памяти, хелперов
• Т-памяти хранят информацию о попадающих в организм антигенах
• Т-лимфоциты синтезируют активные вещества, включая интерферон
• естественные киллеры - обладают цитотоксичностью по отношению к чужеродным и раковым клеткам, вирусам и др.

МОНОЦИТЫ

строение:
крупные округлые или овальные клетки с бобовидным или подковообразным ядром и достаточно большим объемом цитоплазмы, в которой много лизосом (неспецифических гранул), фагосом; цитоплазма окрашивается в синевато-серый цвет (цвет сигарного дыма); на цитомембране имеются рецепторы для различных медиаторов иммунитета, компонентов комплемента, Fc-рецепторы для иммуноглобулина G, гормонов, биогенных аминов, эйкозаноидов, факторов роста и др.; моноциты - это незрелые клетки, которые выходят из кровеносного русла в ткани, где они дифференцируются в макрофаги

свойства:

• выход из кровеносных сосудов в окружающие ткани или на поверхность слизистых оболочек и дифференцировка в макрофаги
• миграция в тканях или на поверхности слизистых
• эндоцитоз
• способность к распластыванию
• секреция множества биологически-активных веществ
• процессинг и представление антигенов

функции:

• эффекторные функции - эндоцитоз, цитотоксичность
• секреция биологически-активных веществ
• процессинг и представление антигенов (см. функции макрофагов)

НОРМЫ	нормальное содержание в 1 литре крови	нормальные размеры (диаметр, мкм)	продолжительность жизни
эритроциты	у женщин - 3.7- 4.5*1012/л у мужчин - 4.5- 5.5*1012/л снижение количества эритроцитов - эритропения, увеличение - эритроцитоз	7.1 (6-8)- нормоцит патологические (по размерам) эритроциты: < 6 мкм - микроцит; > 8 мкм - макроцит	100-120 дней
тромбоциты	200-400*109/л	2 - 4	5-8 дней
лейкоциты	3.7-8*109/л снижение количества лейкоцитов - лейкопения, увеличение - лейкоцитоз	базофилы
10-12	до 2 дней
эозинофилы
12-14	до 2 дней
нейтрофилы
10-12	6-8 дней
лимфоциты
малые - 6-7, средние - 7-9, большие - 9-16	от нескольких часов до десятков лет
моноциты
16-20	от нескольких часов до нескольких лет

лейкоцитарная формула - процентное соотношение лейкоцитов

все лейкоциты - 100%, из них:

базофилы	эозинофилы	нейтрофилы	лимфоциты	моноциты
юные	палочкоядерные	сегментоядерные
0-0.5%	1-5%	0-1%	1-6%	60-65%	20-35%	2-8%

гемограмма - лейкоцитарная формула + содержание форменных элементов в 1 литре

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ
ЧИСЛЕННОСТИ ФОРМЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ

эритроциты - у новорожденных - 6-7*10¹²/л, после рождения их число снижается и к 10-14 суткам достигает нормы взрослого, снижение продолжается до 3-6 мес, а затем - постепенное возрастание и достигает нормы взрослого в период полового созревания

лейкоциты - у новорожденных 10-30*10⁹/л, в течение 2 недель после рождения их число падает до 9-15*10⁹/л, достигает уровня взрослого в период полового созревания

соотношение нейтрофилов/лимфоцитов - в момент рождения - как у взрослого, 4 сутки - содержание уравнивается, и далее идет рост числа лимфоцитов до 1-2 лет, а потом начинает снижаться и к 4 годам опять уравнивается, до полового созревания постепенно повышается количество нейтрофилов и уменьшается - лимфоцитов