Клетка поджелудочной железы под микроскопом
Поджелудочная железа – это совершенно уникальный орган, который, помимо того, что принимает участие в пищеварении, выполняет еще и эндокринную функцию, то есть выделяет в кровь ряд гормонов. Многим известен лишь такой гормон поджелудочной железы, как инсулин. Большинство людей даже склонны полагать, что он является единственным. На самом деле это не так. Гормоны выделяются особыми структурами поджелудочной железы, которые носят название островков. Каждый островок представляет собой скопление эндокринных клеток и может иметь размеры в среднем от 0,1 до 0,3 мм. Всего железа может содержать в себе от 1 до 2 млн. таких островков, что составляет 3% от ее объема. Характерной особенностью островков поджелудочной железы является то, что они имеют очень интенсивное кровоснабжение, так как пронизаны большим количеством мелких сосудов. Строение островковВ составе островков находятся непосредственно эндокринные клетки поджелудочной железы. Всего существует 5 их разновидностей, причем, каждая из них продуцирует характерный только для нее вид гормонов. А – клетки островков, которые называются еще альфа-клетками, отвечают за синтез гормона глюкагона. Он является антагонистом инсулина, так как действует в противоположном ему направлении, способствуя расщепления полимерных молекул сахаров в печени до глюкозы и их выделению в кровоток. А-клетки содержатся в островках в достаточно большом количестве, в среднем составляя 22% от их количества в общем. В-клетки, или бета-клетки – это и есть те самые клеточные элементы, отвечающие за синтез гормона инсулина. Чаще всего под микроскопом они имеют форму призмы или параллелепипеда. Их количество в островках максимальное – около 72% от общего числа клеток. Инсулин отвечает за то, что клетками печени молекулы глюкозы усваиваются печенью из кровотока и в ней соединяются между собой, образуя полимерные молекулы гликогена. В итоге глюкоза покидает кровь и запасается в организме. D-клетки, или дельта-клетки – третьи по распространенности клетки в островках, количество которых составляет 5-10%. Они выделяют гормон соматостатин, выполняющий в основном подавляющую функцию. Данный гормон тормозит выработку всех остальных, в частности, инсулина и глюкагона, угнетает выделение пищеварительных соков и моторику пищеварительного тракта, и даже способен снижать количество вырабатываемого гипофизом соматотропного гормона (см. раздел «гипофиз»). ВИП-клетки содержатся в поджелудочной железе в весьма ограниченном количестве. Они продуцируют так называемый вазоинтестинальный полипептид, обладающий рядом полезных эффектов: он расширяет сосуды кишки, угнетает образование соляной кислоты клетками слизистой оболочки желудка, активирует выработку поджелудочной железой как глюкагона, так и инсулина. РР-клетки также содержатся в островках в весьма малых количествах – всего 2-5% от общего количества. Они имеют многоугольные очертания. РР-клетки продуцируют панкреатический полипептид, который играет роль гормонального регулятора функциональной активности самой поджелудочной железы и печени. Интересен тот факт, что в поджелудочной железе может содержаться и определенное число клеток, которые по своему строению одновременно напоминают и эндокринные, и экзокринные, одновременно выполняя обе функции. Как видно из вышеописанного, гормоны, которые выделяются поджелудочной железой, в основном влияют на процесс пищеварения и содержание питательных веществ в крови. Таким образом, можно говорить, что экзокринные и эндокринные клетки органа представляют собой функционально одно единое целое. Несомненно, поджелудочная железа является очень важным органом, в особенности В-клетки ее островков, так как выделяемый ими инсулин является практически уникальным гормоном. В то время как функции глюкагона дублируются многими другими гормонами, например, гормонами щитовидной железы и надпочечников, ни одно вещество, кроме инсулина, не способно снижать уровень глюкозы в крови. Если эта функция органа перестает работать, то развивается такое тяжелое заболевание, как сахарный диабет. К сожалению, поджелудочная железа не способна к такой выраженной регенерации, как печень, которая может полностью восстанавливаться из одной доли. Но путем исследований установлено, что при отнятии части поджелудочной железы активность оставшихся островковых клеток значительно усиливается, что является механизмом некоторого восполнения утраченных структур. Если же инсулин перестает вырабатываться тканью железы, то такой человек нуждается в его пожизненном замещении синтетическими или природными аналогами.
08.06.2011 | Органы системы человека |
Источник
Материал взят с сайта www.hystology.ru
Поджелудочная железа представлена двумя разными в морфологическом и функциональном отношениях отделами: экзокринным и эндокринным. Экзокринный отдел секретирует ферменты, поступающие по выводным протокам в просвет двенадцатиперстной кишки и оказывающие воздействие на процесс расщепления белков, жиров и углеводов. Построен он из железистых концевых отделов и выводных протоков.
Эндокринный отдел вырабатывает гормоны, поступающие в кровь и регулирующие интенсивность углеводного, белкового
Рис. 273. Поджелудочная железа:
1 – долька; а – экзокринная часть; б – панкреатические островки (эндокринная часть железы); 2 – междольковая соединительная ткань; в – вена; а – междольковый выводной проток; д – концевые отделы; е – артерия; ж – венозные капилляры; з – центроацинозные клетки.
и жирового обмена в тканях. Этот отдел состоит из совокупности островков (панкреатических островков), образованных тяжами гормонопродуцирующих клеток, окруженных капиллярной сетью и вкрапленных в экзокринную часть железы.
Развивается поджелудочная железа из энтодермальных, дорсального и вентрального выпячиваний стенки туловищной кишки, врастающих в мезенхиму брыжейки. Из мезенхимы развиваются “соединительнотканная часть (строма) и кровеносные сосуды. Следует обратить внимание на то, что эпителиальные выросты образуются из однослойного эпителия туловищной кишки, что обусловливает однослойное строение эпителиальных структур дифференцированной железы.
Поджелудочная железа является сложной трубчато-альвеолярной. Снаружи она покрыта соединительнотканной капсулой. Отходящие от капсулы перегородки делят железу на дольки (рис. 273). В междольковой соединительной ткани проходят междольковые выводные протоки, кровеносные сосуды, нервные стволы, а также инкапсулированные чувствительные нервные окончания.
Экзокринная часть дольки построена из ацинусов (альвеол), “состоящих из секретобразующих клеток и вставочного отдела – начальная зона выводного протока, вдвинутого в концевой отдел. В конусообразной клетке ацинуса отчетливо различают по окраске
Рис. 274 Клетка ацинуса поджелудочной железы:
1 – гранулярная эндоплазматическая сеть базального полюса; 2 – гранулы секрета в зимогенном полюсе клетки. Электронная микрофотография (по Блуму и Фоусету).
и строению базальный и апикальный полюсы. В первом из них локализованы плотно упакованные мембранные структуры гранулярной эндоплазматической сети (рис. 274), в связи с чем он окрашивается основными красителями, поэтому базофилен и именуется гомогенным. Второй полюс, направленный в просвет ацинуса, окрашивается кислыми красителями, он оксифилен, содержит гранулы секрета и называется зимогенным (рис. 275). В клетке хорошо развит комплекс Гольджи, много митохондрий.
Рис. 275. Долька поджелудочной железы:
1 – ацинус; а – зимогенный полюс; б – гомогенный полюс; 2 – внутридольковые (вставочные) выводные протоки.
Рис. 276. Панкреатический островок поджелудочной железы:
1 – инсулярная клетка; 2 – кровеносные капилляры островка; 3 – концевые секреторные отделы; а – зимогенные гранулы; б – гомогенная зона.
Вставочный отдел ацинуса – это начало вставочного выводного протока, состоящего из плоских клеток и располагающегося в концевом отделе. На всем своем протяжении вставочный выводной проток покрыт однослойным эпителием. Его плоские клетки постоянно сменяются кубическими. Вставочные выводные протоки объединяются в междольковые, покрытые изнутри однослойным цилиндрическим эпителием. Междольковые выводные протоки, соединяясь, образуют главный выводной проток.
Совокупность панкреатических островков составляет эндокринную часть железы. Они имеют округлую или овальную форму и неравномерно локализуются в разных дольках. Островки построены из инсулярных клеток и обильно снабжены капиллярной сетью (рис. 276). Инсулярные клетки резко отличаются от ацинозных. Это небольшие, светлые с нежной цитоплазмой клетки, в которых хорошо развит комплекс Гольджи; содержатся мелкие митохондрии и секреторные гранулы. Гранулярная эндоплазматическая сеть представлена значительно хуже.
Среди инсулярных различают A-, B-, Д-, Д-1- и РР-клетки. Классификация их основана на морфофункциональной характеристике секреторных гранул. Самая многочисленная группа – В-клетки, занимающие, как правило, центральную часть островка. Они плохо окрашиваются, содержат зернистость, растворимую в спиртах и нерастворимую в воде. Клетки синтезируют инсулин, под влиянием которого гликоген задерживается в печеночных клетках, а следовательно, в крови уменьшается количество сахара.
А-клетки расположены чаще на периферии. Их секреторные гранулы обрабатывают кислыми красителями, растворимы в воде и фиксируются спиртом. Плотная часть гранулы отделена от мембраны светлой зоной. Эти клетки вырабатывают глюкагон – антагонист инсулина, повышающий содержание глюкозы в крови.
Д-клетки встречаются реже и находятся также на периферии островка. Средних размеров и умеренной плотности секреторные гранулы не имеют светлой зоны. Гормон этих клеток тормозит секрецию А-клеток, В-клеток и ацинозных клеток экзокринного отдела поджелудочной железы.
Д-1-клетки встречаются в островке в небольшом количестве, секреторные гранулы характеризуются аргирофилией, интенсивной плотностью, светлым ободком. Их гормон снижает кровяное давление и усиливает секрецию поджелудочной железы.
РР-клетки встречаются на периферии островков и в экзокринной части. Клетки содержат мелкую зернистость. Секретируемый ими гормон усиливает образование желудочного и поджелудочного сока.
Отзывов (0)
Добавить отзыв
Источник
Поджелудочная железа (лат. páncreas) – это орган в брюшной полости размером с ладонь, расположенный между желудком и позвоночником.
Рис. 1. Строение поджелудочной железы. Адапт. из Wikipedia
- Желчный пузырь
- Дольки поджелудочной железы
- Проток поджелудочной железы
- Общий желчный проток
- Добавочный проток поджелудочной железы
- Большой дуоденальный сосочек
- Двенадцатиперстная кишка
В поджелудочной железе выделяют три отдела: головку, тело, хвост (рис.1). Все отделы поджелудочной железы выполняют одинаковые функции, а именно:
- производят ферменты, которые помогают переваривать пищу;
- производят гормоны, такие как инсулин и глюкагон, которые контролируют уровень глюкозы крови.
Пищеварительные ферменты из поджелудочной железы попадают в кишечник через проток поджелудочной железы [3]. Проток поджелудочной железы[3] соединяется с общим желчным протоком [4], по которому идет желчь из желчного пузыря [1] и печени, и они впадают в двенадцатиперстную кишку[7] в области большого дуоденального сосочка[6]. Эта функция поджелудочной железы также называется экзокринная, то есть направленная наружу. Основная масса поджелудочной железы выполняет эту функцию.
Вторая функция поджелудочной железы – эндокринная функция, то есть направленная внутрь – это производство гормонов, контролирующих уровень глюкозы крови. Выполняют эту функцию отдельные группы клеток, их называют островки поджелудочной железы или островки Лангерганса. Во всей поджелудочной железе около 1 миллиона островков, что составляет 1-2% от общей массы поджелудочной железы. Они располагаются диффузно во всем объеме поджелудочной железы. В отличии от ферментов, которые синтезируются в проток поджелудочной железы и стекают в кишечник, клетки островков Лангерганса продуцируют гормоны непосредственно в кровь, а именно в мелкие кровеносные сосуды, проходящие через поджелудочную железу.
Рис.2. Островок Лангерганса. Адапт. из Anatomy, Physiology, and Pathology of the Digestive System. Introduction to Medical Science – Duke University TIP
Если вы посмотрите на островок Лангерганса через микроскоп (рис.2), вы найдете в нем:
- Бета-клетки, которые производят инсулин
- Альфа-клетки, которые производят глюкагон
- Дельта-клетки, которые производят соматостатин
- РР-клетки, которые производят панкреатический полипептид (функция которого до сих пор не ясна)
Бета-клетки содержат своего рода “встроенный” глюкометр. Если уровень глюкозы крови повышается, то они выпускают инсулин. Если уровень глюкозы крови снижается, то секреция инсулина прекращается. Если уровень глюкозы падает ниже нормального уровня, то альфа-клетки высвобождают глюкагон. Другие гормоны, вырабатывающиеся клетками островков Лангерганса, нужны для того, чтобы островковые клетки взаимодействовали друг с другом. Островки Лангерганса являются очень маленькими, примерно 0,1 мм в диаметре. Все островки взрослого человека содержат приблизительно 200 единиц инсулина. Объем их всех в сочетании не больше, чем кончик пальца. Инсулин является гормоном, который помогает организму усваивать и использовать глюкозу и другие питательные вещества. Он как «ключ, открывающий двери» для глюкозы внутрь клетки. Без инсулина, уровень глюкозы крови повышается (подробнее об инсулине в разделе Инсулин и его значение для организма).
Роль поджелудочной железы в развитии сахарного диабета
Для того чтобы разобраться в этом вопросе, рассмотрим каждый тип сахарного диабета отдельно.
Сахарный диабет 1 типа
При сахарном диабете 1 типа происходит гибель бета-клеток, следовательно, поджелудочная железа не производит или производит незначительное количество инсулина. Сахарный диабет 1 типа обычно развивается, когда иммунная система разрушает бета-клетки поджелудочной железы. Это называется аутоиммунный ответ. Собственная иммунная система воспринимает бета-клетки как инородные объекты, такие как бактерии или вирусы, и начинает их атаковать и разрушать. Когда более 90% бета-клеток разрушаются (этот процесс занимает от нескольких месяцев до максимум нескольких лет), организм начинает ощущать нехватку инсулина, и уровень глюкозы крови повышается. Тогда у человека появляются «большие» симптомы сахарного диабета, такие как жажда, учащенное мочеиспускание, похудание. Раньше этот тип сахарного диабета называли инсулин-зависимый сахарный диабет. Это значит, что для лечения необходим инсулин сразу, как только поставили диагноз.
На данный момент остается неизвестным, почему возникает этот аутоиммунный ответ. Генетически человеку может передаться склонность к аутоиммунным заболеваниям (сахарный диабет 1 типа является только одним из многих аутоиммунных заболеваний), но вот что именно служит пусковым механизмом, триггером сахарного диабета 1 типа, пока что недостаточно ясно. (Подробней об этом вы можете узнать в разделе Причины сахарного диабета 1 типа).
Сахарный диабет 2 типа
При сахарном диабете 2 типа способность поджелудочной железы вырабатывать инсулин не исчезает полностью. Но организм становится все более устойчивым (резистентным) к инсулину. То есть создается ситуация, когда нормальный уровень инсулина крови не может «открыть глюкозе дверь в клетку». Следовательно, если организм не реагирует на нормальный уровень инсулина крови, то поджелудочной железе приходится вырабатывать все больше и больше инсулина. И если на этот процесс никак не повлиять, то это приведет к истощению поджелудочной железы и абсолютной недостаточности инсулина.
Причины сахарного диабета 2 типа – это комплекс генетических факторов и условий окружающей среды. Генетически человек наследует группу генов предрасположенности к сахарному диабету 2 типа, и чаще всего у человека с СД 2 типа есть родственники с СД 2 типа. Также некоторые этнические группы имеют более высокую предрасположенность к этому заболеванию. Но разовьётся сахарный диабет 2 типа или нет зависит от самого человека, от его образа жизни. На это влияет характер питания, уровень физической активности и т.д. (Подробней об этом вы можете узнать в разделе Причины сахарного диабета 2 типа).
Таблетки, используемые для лечения сахарного диабета 2 типа, не содержат инсулин, они действуют либо путем увеличения чувствительности организма к инсулину, либо путем увеличения секреции инсулина из поджелудочной железы. Диета и снижение избыточного веса (если он есть), также являются основными компонентами лечения сахарного диабета 2 типа. Редко, когда инъекции инсулина необходимым на ранних стадиях сахарного диабета 2 типа. Но при истощении поджелудочной железы инсулинотерапия может стать необходимым компонентом лечения сахарного диабета 2 типа.
Гестационный сахарный диабет
Эта форма диабета возникает во время беременности и в большинстве случаев проходит после рождения ребенка.
В течение всей беременности плацента вырабатывает гормоны, которые препятствуют нормальной работе инсулина (они повышают резистентность к инсулину). Как правило, поджелудочная железа может просто увеличить количество производимого инсулина, и у женщины будет нормальный уровень глюкозы крови. Иногда, однако, поджелудочная железа не может компенсировать потребность организма в инсулине, и тогда у женщины повышается уровень глюкозы крови и развивается гестационный сахарный диабет.
Все беременные женщины должны быть обследованы на наличие гестационного сахарного диабета. Важно распознавать и лечить гестационный сахарный диабет как можно скорее, чтобы свести к минимуму риск осложнений у ребенка. (Подробней об этом вы можете узнать в разделе Гестационный сахарный диабет).
Источник
Вернуться к списку Задать свой вопрос
Основным методом исследования в практической гистологии стала светлопольная и темнопольная микроскопия. Увеличительный оптический прибор позволяет получить качественное представление о тканевой микроструктуре. Чтобы увидеть поджелудочную железу под микроскопом необходимо произвести рассечение ткани на полупрозрачные тонкие слои и специальным образом подготовить микропрепарат. При этом изучение микроскопической структуры живой материи осуществляется на клеточном уровне.
Поджелудочная железа является крупным органом системы пищеварения, она располагается в брюшной полости, огибается двенадцатиперстной кишкой и связана с ней своими выводными протоками. Такое название получила потому, что в результате патологоанатомического вскрытия еще во времена Аристотеля заметили, что она действительно расположена в области под желудком, если вскрываемое тело находится в положении лежа. Более точное изучение ее функций и протоковой системы началось уже значительно позже, в начале 19 века.
Назначение железы заключается в улучшении переваривании пищи, это происходит благодаря выделению веществ, вызывающих химические реакции в организме: пищеварительный фермент амилаза (расщепляет крахмал), липаза (растворяет жиры), протеиназы (молекулярные комплексы, разрушающие амидные пептидные связи аминокислот). Панкреато-дуоденальные артерии снабжают ее притоком крови, проникая в островки через развитые капиллярные сети.
Чтобы рассмотреть поджелудочную железу под микроскопом понадобится сделать тончайший срез биоматериала с использованием техники микротомирования. Фрагмент взятого образца предварительно проходит пять стадий приготовления: долговременное воздействие фиксирующей жидкости (для остановки процессов внутри клеток), обезвоживание и парафинирование, нарезка микротомом, окраска эозином (цитоплазмы) и гематоксилином (ядер, рибосом), монтирование препарата между поверхностями предметного и покровного стекол.
При микроскопировании визуально можно выделить две части: экзокринную и эндокринную. Первая представлена микроскопическими овальными образованиями – ацинусами, включающими секреторный отдел и узкие трубочки – вставочные протоки. Вторая состоит из скоплений продуцирующих клеток, объединенных в панкреатические островки (впервые наблюдаемые немецким анатомом Лангергансом и названные его именем).
Оптимальный диапазон увеличения для подобного рода наблюдений: 40-1000 крат. Желательно, чтобы объективы были широкими, наилучшую картинку выдадут план-ахроматы с исправленной кривизной поля. Наиболее простой способ исследования – в проходящем свете (светлое поле), при котором активируется нижняя подсветка и микропрепарат смотрится «на просвет». При достижении максимальной кратности правильно сфокусироваться помогает наличие микровинта (фокусировка с шагом 0,001мм). Также надо помнить о применении иммерсионного масла на высоких увеличениях для расширения разрешающей способности оптики вследствие уплотнения среды. Для получения микрофотографий надо воспользоваться цифровой окулярной камерой, выводящей изображение на ноутбук или домашний компьютер. Альтернативный вариант съемки (для тринокулярных моделей) – подключить фотокамеру через адаптер c-mount.
Источник