Podstawy histologii UKŁAD LIMFATYCZNY Mechanizmy obronne organizmu: odporność wrodzona: m.in. bariery nabłonkowe utrudniające wnikanie patogenów, zdolność niektórych komórek do fagocytozy patogenów, ostry stan zapalny, bakteriobójcze białka osocza (układ dopełniacza) odporność nabyta (adaptatywna): reakcje immunologiczne Komórki uczestniczące w reakcjach immunologicznych: limfocyty B limfocyty T – wyróżniamy wśród nich limfocyty T pomocnicze (Th), limfocyty T cytotoksyczne (Tc) i limfocyty T regulacyjne (Treg) komórki prezentujące antygeny (APC). Komórki mają jako pierwsze kontakt z antygenem, pobierają go na drodze endocytozy, nadtrawiają i prezentują na swojej powierzchni razem z antygenami zgodności tkankowej (MHC) limfocytom T. Do komórek APC należą komórki dendrytyczne, makrofagi i limfocyty B. Reakcje immunologiczne. Reakcja limfocytów na obcy antygen może mieć dwie formy: (1) odpowiedź humoralna: limfocyty B kooperując z limfocytami Th namnażają się i przekształcają w komórki plazmatyczne, które produkują przeciwciała (immunoglobuliny) krążące następnie w płynach ustrojowych; (2) odpowiedź komórkowa: limfocyty Tc, kooperując z limfocytami Th1 i komórkami APC zabijają komórki obce antygenowo (np. zainfekowane wirusem, nowotworowe, przeszczepione): wydzielają perforyny (białka powodujące powstawanie otwartych kanałów w błonie komórkowej atakowanych komórek) oraz granzymy (enzymy aktywujące apoptozę w zabijanych komórkach). Podobny do limfocytów cytotoksycznych mechanizm zabijania wykazują limfocyty NK (natural killer cells). Komórki te są różne od limfocytów B i T. Ich atak nastawiony jest w szczególności na obce antygenowo komórki opłaszczone przeciwciałami i na komórki nie wykazujące obecności antygenów MHC. Tkanka limfoidalna jest głównym terenem reakcji immunologicznych oraz największym zbiorowiskiem limfocytów – komórek za te reakcje odpowiedzialnych. Buduje ją rusztowanie z tkanki łącznej siateczkowej wypełnione bardzo licznymi limfocytami. Istnieją dwie formy tkanki limfoidalnej: (1) grudkowa – kuliste skupiska tkanki limfoidalnej (grudki chłonne), o wielkości 0.5-1 mm, zawierające prawie wyłącznie limfocyty B; (2) rozproszona – o jednolitej strukturze, mogąca zawierać oba typy limfocytów. W trakcie reakcji immunologicznej w środku grudki chłonnej tworzy się ośrodek odczynowy – jaśniejszy rejon zawierający namnażające się limfocyty B, które tu dojrzewają i zostają poddane selekcji. Naczynia chłonne i węzły chłonne Płyn tkankowy (limfa = chłonka), czyli przesącz z małych naczyń krwionośnych, drenowany jest do sieci naczyń limfatycznych, którymi – poprzez coraz większe naczynia zbiorcze – powraca do krwiobiegu. Najmniejsze (włosowate) naczynia chłonne zbudowane są jedynie ze śródbłonka, większe mają ścianę zbudowaną podobnie do ściany cienkich żył. Węzły chłonne są “filtrami” występującymi na przebiegu naczyń limfatycznych (czasami tworzą liczne „stacje”). Limfa przepływa przez węzły, a jeżeli są w niej zawarte jakieś obce antygeny (np. bakterii), w tkance limfoidalnej węzłów inicjowane są reakcje immunologiczne. Węzeł chłonny otoczony jest łącznotkankową torebką, od której do wnętrza odchodzą niekompletne przegrody - beleczki. Wyróżnia się część obwodową węzła – korę, zajętą przez grudki chłonne oraz część środkową – rdzeń, w którym tkanka limfoidalna ma postać sznurów. Limfocyty T zlokalizowane są w pasie rozproszonej tkanki limfoidalnej na granicy kory i rdzenia (pas przykorowy), pozostałe obszary węzła zasiedlają głównie limfocyty B. Przepływ chłonki. Chłonka wpływa do węzła z naczyń chłonnych przebijających torebkę, a w obrębie węzła przepływa przez system przestrzeni wyścielonych komórkami śródbłonkowymi, tzw zatok: najpierw przez (1) zatoki brzeżne (pod torebką), potem przez (2) zatoki przybeleczkowe (promieniste, wzdłuż przegród łącznotkankowych), a następnie przez (3) zatoki rdzenne (pomiędzy sznurami tkanki limfoidalnej), z których wpływa do pojedynczego naczynia chłonnego wychodzącego z węzła. Limfocyty opuszczające węzeł chłonny naczyniami wyprowadzającymi trafiają do krwiobiegu. Mogą zasiedlać inne narządy limfatyczne, ale istnieje też możliwość ich powrotu do węzłów chłonnych. Proces ten nosi nazwę recyrkulacji limfocytów i ma miejsce głównie na terenie tzw. żyłek o wysokim śródbłonku (odmiana postkapilarów). Śledziona Śledziona otoczona jest łącznotkankową torebką, od której w głąb odchodzą beleczki. Miąższ śledziony tworzy – w formie mozaiki – dwa rodzaje obszarów: miazga biała, czyli tkanka limfoidalna i miazga czerwona, zbudowana z tkanki łącznej siateczkowej i licznych cienkościennych naczyń krwionośnych. Tkanka limfoidalna miazgi białej układa się na przebiegu małych tętnic, tworząc wokół nich okołotętnicze pochewki limfatyczne (zasiedlone głównie przez limfocyty T), a w wielu miejscach grudki chłonne (grudki śledzionowe, zasiedlone przez limfocyty B). Tętnica biegnąca w obrębie mankietu lub grudki nosi nazwę tętniczki centralnej. Funkcją miazgi białej są reakcje immunologiczne. Miazgę czerwoną tworzą sznury bogatej w makrofagi tkanki łącznej siateczkowej (sznury śledzionowe) i liczne zatokowe naczynia włosowate o nieciągłej ścianie (zatoki śledzionowe). Zatoki śledzionowe zbudowane są z luźno ułożonych, wydłużonych komórek śródbłonkowych (komórki pręcikowe), oplecionych przez włókna siateczkowe. Krew wypływa do miazgi czerwonej z otwartych tętniczek (tzw. krążenie otwarte), a następnie wpływa do również otwartych zatok śledzionowych, które kierują ją do żył miazgowych. W trakcie przepływu krwi przez sznury śledzionowe makrofagi eliminują stare, “zużyte” erytrocyty, co stanowi główną funkcję miazgi czerwonej. Na terenie łącznotkankowych beleczek śledziony znajdują się większe naczynia: tętnice i żyły beleczkowe. Grasica Z uwagi na pochodzenie (nabłonek endodermalny), budowę, jak i na funkcję, grasica jest szczególnym narządem limfatycznym. Jej rusztowania nie tworzy – jak w innych narządach limfatycznych – tkanka łączna siateczkowa, lecz sieć gwiaździstych komórek nabłonkowych, w oczkach której leżą bardzo liczne limfocyty T (tymocyty) oraz mniej liczne makrofagi i komórki dendrytyczne. W grasicy nie ma grudek chłonnych, limfocytów B i nie zachodzą reakcje immunologiczne przeciw obcym antygenom. Tkanka łączna torebki wnika do grasicy w formie przegród dzielących jej miąższ na wyodrębnione części – zraziki (budowa zrazikowa). Każdy zrazik składa się z części korowej, ciemniejszej z uwagi na większą gęstość limfocytów, i z jaśniejszej części rdzennej. W części rdzennej występują kuliste skupiska komórek nabłonkowych (często szkliwiejących), charakterystyczne tylko dla grasicy - ciałka Hassalla. Do grasicy napływają (ze szpiku krwiotwórczego) niedojrzałe limfocyty, które osiedlają się w częściach korowych zrazików, tam się namnażają i dojrzewają uzyskując charakter limfocytów T oraz różnicując się w odpowiednie subpopulacje (Th, Tc, Treg). W trakcie tego procesu migrują do rdzenia i uzyskują zdolność tolerowania własnych antygenów organizmu. Następnie wywędrowują z grasicy i drogą naczyń krwionośnych docierają do innych narządów limfatycznych, które zasiedlają i tam pełnią swoje funkcje. Tkanka limfoidalna błon śluzowych Skupiska tkanki limfoidalnej występują również w ścianach przewodu pokarmowego i dróg oddechowych – są one zlokalizowane w błonie śluzowej i/lub podśluzowej. Ich funkcją jest odpowiedź immunologiczna na obce antygeny wnikające przez nabłonek pokrywający błonę śluzową (z treści pokarmowej lub powietrza). Największymi tego typu skupiskami tkanki limfoidalnej są migdałki, kępki Peyera w jelicie krętym i tkanka limfoidalna wyrostka robaczkowego. Migdałki charakteryzują się obecnością wpukleń pokrywającego je nabłonka (tzw. krypt) otoczonych tkanką limfoidalną (głównie grudkami chłonnymi). W migdałkach podniebiennych i językowym jest to nabłonek wielowarstwowy płaski, a w migdałkach gardłowym i trąbkowych nabłonek wielorzędowy (dróg oddechowych). Migdałki podniebienne są największymi migdałkami, nabłonek wielowarstwowy płaski tworzy liczne głębokie krypty. Wokół krypt zlokalizowane są grudki chłonne, tworzące z nimi tzw. mieszki. Migdałki podniebienne otoczone są torebką łącznotkankową. SKÓRA I TWORY SKÓRNE 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 właściwa (głównie 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 zmieniają kształt, gromadzą filamenty pośrednie, obumierają na drodze specyficznej apoptozy 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. Naskórek jest barierą uniemożliwiająca wnikanie drobnoustrojów i wody, chroni też położone głębiej tkanki przed działaniem czynników fizycznych i chemicznych. Keratynocyty na różnych etapach rogowacenia tworzą w naskórku wyraźnie wyodrębnione warstwy: (1) warstwa podstawna: jeden pokład walcowatych, dzielących się komórek, leży bezpośrednio na blaszce podstawnej, (2) warstwa kolczysta: kilka pokładów wielokątnych komórek, zawierających rozbudowany cytoszkielet (liczne cytokeratynowe filamenty pośrednie), połączonych desmosomami, (3) warstwa ziarnista: kilka pokładów spłaszczonych komórek zawierających ziarnistości (zairnistości F, L i keratynosomy) - znajdują się w nich substancje regulujące proces rogowacenia oraz składniki otoczki zrogowaciałej (pogrubiałej błony komórkowej), (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: (1) melanocyty (kom. barwnikowe): zlokalizowane w warstwie podstawnej, produkują brunatny barwnik melaninę, który w postaci ziarenek (melanosomów) gromadzony jest w ich cytoplazmie i przekazywany do keratynocytów warstwy kolczystej. Melanina pochłania światło widzialne i ultrafiolet. Melanosomy układają się nad jądrami komórek warstwy kolczystej, chroniąc zawarty w nich DNA przed uszkadzającym wpływem promieniowania ultrafioletowego; (2) komórki Langerhansa: zlokalizowane w warstwie kolczystej, należą do komórek prezentujących antygeny (APC) – są to niedojrzałe komórki dendrytyczne, które dostają się do naskórka ze skóry właściwej, a po wychwyceniu obcego antygenu migrują z powrotem do skóry właściwej, a następnie do naczyń chłonnych i węzłów chłonnych, gdzie prezentują antygen limfocytom; (3) komórki Merkla: zlokalizowane w warstwie podstawnej, mają kontakt z włóknami nerwowymi, odbierają wrażenia czuciowe. Skóra właściwa i tkanka podskórna Granica pomiędzy naskórkiem i skórą właściwą jest pofałdowana: skóra właściwa tworzy palczaste wpuklenia w obręb naskórka - brodawki skórne; szeregi brodawek układają się w listewki skórne, które mogą powodować uwypuklenia naskórka widoczne np. jako linie papilarne. Skóra właściwa zbudowana ze 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), gruczoły, korzenie włosów oraz sieć naczyń krwionośnych i czuciowe zakończenia nerwowe. W obrębie skóry właściwej wyróżniamy leżącą pod naskórkiem warstwę brodawkową (zbudowana z tkanki łącznej wiotkiej) i leżącą głębiej warstwę siateczkową (zbudowana z tkanki łącznej zbitej). 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. Twory występujące na terenie skóry Włosy Włos jest tworem nabłonkowym. 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 cebulkę włosa pukla się od dołu tkanka łączna z naczyniami włosowatymi, tworząc brodawkę włosa, która jest otoczona namnażającymi się komórkami – macierzą 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 apokrynowe gruczoły potowe i gruczoły łojowe. Gruczoły skóry (1) Ekrynowe 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 - transportujących jony) i z położonych na zewnątrz gwiaździstych komórek mioepitelialnych (niemięśniowe komórki o własnościach kurczliwych). Ścianę przewodu wyprowadzającego tworzy nabłonek dwuwarstwowy sześcienny. Gruczoły potowe wydzielają głównie wodę i chlorek sodu, mocznik oraz bardzo niewielkie ilości białek, w ten sposób uczestniczą w utrzymaniu równowagi wodnoelektrolitowej i w termoregulacji (parowanie potu obniża temperaturę). Białka wydzielane są poprzez egzocytozę (wydzielanie ekrynowe lub merokrynowe). Gruczoły potowe posiadają bogate unerwienie autonomiczne (pozazwojowe włókna współczulne) kontrolujące ich aktywność wydzielniczą. (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 w całości przekształcając się w wydzielinę (wydzielanie holokrynowe), która natłuszcza powierzchnię naskórka i łodygi włosów. Stałą odnowę komórek wydzielniczych zapewniają dzielące się komórki niezróżnicowane, zlokalizowane na obwodzie odcinków wydzielniczych. (3) Apokrynowe gruczoły potowe: występują tylko w niektórych rejonach ciała, mają budowę zbliżoną do gruczołów potowych, są jednak wielokrotnie większe, a przewody wyprowadzające uchodzą do mieszków włosowych. Komórki wydzielnicze uwalniają fragmenty przyszczytowej cytoplazmy wraz z zawartą w niej wydzieliną (wydzielanie apokrynowe), zawierającą białka, kwasy tłuszczowe i steroidy. Zakończenia nerwowe Wrażenia czuciowe odbierane są za pośrednictwem obecnych w skórze zakończeń nerwowych (ciałek czuciowych) kilku typów: (1) wolne zakończenia nerwowe w naskórku i skórze właściwej; odpowiadają za czucie dotyku, a także bólu i temperatury (włókna nocyceptywne); (2) tarczki Merkla – komórki Merkla w naskórku z dochodzącymi do nich zakończeniami nerwowymi, odpowiadają za czucie dotyku; (3) kolbkowate ciałka Meissnera w brodawkach skóry właściwej - włókno nerwowe otoczone jest spiralnie ułożonymi zmodyfikowanymi komórkami Schwanna (lemnocytami), odpowiadają za czucie dotyku; (4) duże, owoidalne ciałka Paciniego zlokalizowane głęboko w tkance podskórnej - włókno nerwowe otoczone jest wielowarstwowym, koncentrycznym układem bardzo spłaszczonych komórek Schwanna i fibroblastów, pomiędzy którymi znajduje się płyn tkankowy; odpowiadają za czucie wibracji i ucisku; (5) kolbki Krausego – nieduże ciałka otoczone torebką łącznotkankową; wrażliwe na dotyk; (6) ciałka Ruffiniego – ciałka o wrzecionowatym kształcie, otoczone torebką; wrażliwe na rozciąganie. Budowa skóry w różnych rejonach ciała Wyróżniamy dwa podstawowe typy skóry: (1) skóra powierzchni dłoniowej rąk i podeszwowej stóp (tzw. skóra gruba): bardzo gruby naskórek z najgrubszą warstwą zrogowaciałą, brak korzeni włosów, obecne wyłącznie gruczoły potowe (bardzo liczne); wyraźnie widoczne wszystkie warstwy naskórka; (2) skóra powłok (tzw. skóra cienka): cienki naskórek z cienką warstwą zrogowaciałą, obecne korzenie włosów i wszystkie typy gruczołów. Szczególną odmianą tego typu skóry jest skóra owłosiona, gdzie korzenie włosów są szczególnie grube i liczne.