Наблюдение клеток в свежем, живом виде под микроскопом

Без прибавления каких-либо красящих веществ: а) в проходящем свете, б) в темном поле зрения.

Исследование в свежем виде дает значительно больше, если производить его на нагревательном столике, поддерживающем постоянную температуру. Очень удобен и прост нагревательный столик американского образца. С помощью нагревательного столика можно наблюдать движение белых кровяных телец (лучшей средой является плазма крови). Особенно быстрое амебоидное движение выявляют нейтрофилы; лимфоциты тоже движутся, но медленнее. Здесь же можно проследить процесс фагоцитоза: мононуклеары поглощают крупные частицы: пигмент, эритроциты, лейкоциты, протозоа и пр., и поэтому они называются макрофагами, тогда как нейтрофилы поглощают преимущественно бактерии, почему и называются микрофагами. Однако макрофаги-мононуклеары нередко участвуют, и очень энергично, в фагоцитозе бактерий, а нейтрофилы пожирают, например, эритроциты, введенную краску и т. д.

Увеличение глобулиновой фракции в плазме крови увеличивает фагоцитарную способность лейкоцитов (Гёбер). Оптимум фагоцитоза при pH = 7,0. Движение лейкоцитов отдельные авторы объясняют тем, что окружающая среда в какой-нибудь части клетки уменьшает ее поверхностное натяжение и тем ведет к выпячиванию протоплазмы в виде псевдоподия, подобно тому как этого достигает Бютшли (Btitschli) с искусственной клеткой — каплей жира. Маршан (Marchand) объясняет движение протоплазмы ее раздражимостью; последняя путем изменения физико-химического состава клетки вызывает движение. Вирхов (Virchow) признает аналогичный процесс при фагоцитозе, resp. при питании клеток.

«Клетка, — говорит Вирхов, — сама питается, она не позволяет себя кормить». Это положение лежит в основе как физиологической жизнедеятельности клетки, так и ее прогрессивного развития. Оно же определяет и патологические процессы, поскольку они носят реактивный характер. С наступлением дегенеративных процессов, с гибелью клеточных структур погибает и элективный характер обмена веществ клетки. Морфолог Вирхов выставил это положение; дело биохимиков его доказать. Особенно большое применение имеет исследование в свежем виде кровяных клеток в культуре in vitro по Каррелю (Carrel). Здесь резко выступают физиологические особенности отдельных лейкоцитов.

При исследовании препаратов в свежем виде хорошо диференцируются протоплазма и ядро клеток. В протоплазме более крупных молодых клеток видны характерные нитевидные, реже круглые, образования, так называемые митохондрии, которые находятся в движении благодаря имеющимся постоянно в живой протоплазме токам жидкости. Митохондральная структура подобно ядру является стойким образованием, по всей вероятности, белково-липоидной натуры; митохондрии могут под влиянием различного обмена веществ несколько менять свою форму, однако только при дегенерации клетки они распадаются и исчезают. При отмирании клетки в культуре ткани можно наблюдать, как вещество митохондрий как бы расползается в виде сети по всей протоплазме (Фишер). Как уже было указано выше, Альтман и Гайденгайн называют митохондрии элементарными организмами, считая, что они могут жить самостоятельно и вне клетки.

В кровяных клетках в неокрашенном виде митохондрии не видны (при соответственной окраске они тотчас выступают) возможно вследствие того, что показатель их светопреломления настолько мало отличается от окружающей протоплазмы, что глазом их нельзя отличить. Других мельчайших, более или менее стойких структур клетки подобно митохондриям морфологическим путем до сих пор выявить не удалось.

С помощью ультрамикроскопа и поляризационного аппарата можно наблюдать остальную структуру протоплазмы, состоящую из мелких мицелл (молекулярных агрегатов) с жидкостью между ними. Мицеллы в противоположность стойким структурам являются образованиями крайне лабильными. Таким образом, протоплазма, включая в себя и относительно стойкие структуры, представляет собой весьма лабильную коллоидную систему, в которой очень легко наступает обратимость фаз. Такое же изменение структуры протоплазмы лежит в основе многих изменений проницаемости оболочки клетки. Степень дисперсности протоплазмы, т. е. величина и количество мицелл, меняется в зависимости от ее функционального состояния. Этот процесс очень наглядно выступает при делении клетки. Если мы будем наблюдать во время деления клетку, которая до деления имела совершенно гомогенную протоплазму, то мы увидим, что протоплазма ее становится ясно зернистой, иными словами, мицеллы стали настолько велики, что сделались доступными для зрения при помощи обыкновенного микроскопа. Насколько велика затрата клеткой энергии во время деления, великолепно доказал Канти (Canti), засняв процесс деления клетки на кинематографической ленте, которую он демонстрировал на съезде зоологов в Будапеште 1927 г. Наставив микрофотографический киноаппарат на микроскоп, на котором была установлена тканевая культура, богатая клеточными митозами, он снимал в продолжение многих часов одну и ту же клетку, так что на ленте получился весь процесс деления клетки. Эта лента, остроумное использование кинографии, показала, между прочим, что во время деления клетки протоплазма разрывается благодаря судорожным сокращениям частей протоплазмы, лежащих по обе стороны веретена.

Таким образом в процессе обмена веществ в клетке появляются и исчезают новые структуры. Не будем осложнять описания структуры клетки более детальными подробностями. Из сказанного видно, что мы должны рассматривать клетку как коллоидную систему с большим количеством пограничных поверхностей (митохондрии, мицеллы). Эти поверхности, характеризующие структуру клетки, являются местами накопления потенциальной энергии системы, здесь протекает большинство важнейших процессов, обусловливающих функцию клетки. Изменение функции, происходящее в клетке закономерно и непрерывно под влиянием обмена веществ, экзогенных и эндогенных факторов, влечет за собой появление новых структурных форм. Вместе с тем функция в свою очередь неразрывно связана со структурой. По Варбургу, например, способность поглощать кислород теряется эритроцитами, если их растереть, т. е. разрушить их структуру. То же самое доказано по отношению гликолитической способности кровяных телец [Липшиц (Lipschitz)]. Гликолитическими свойствами в крови обладают только эритроциты и лейкоциты (один лейкоцит разлагает столько же сахара, сколько сто эритроцитов); при повторном замораживании крови получается гемолиз и исчезает гликолитическая сила.

Отражением различных процессов, происходящих в крови, является так называемое митогенетическое излучение крови. Митогенетические лучи, открытые Гурвичем и разработанные им и его учениками, представляют собой короткие ультрафиолетовые лучи с длиной волны около 2000 единиц Ангстрема. Отображение этих лучей можно получить с помощью кварцевого спектрографа на фотографической пластинке или на особом экране, чувствительном к ультрафиолетовым лучам. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 1950 до 2340 А оказались митогенетически активными, т. е. способными вызывать эффект увеличения числа митозов, который характеризует биологические источники излучения. Несмотря на огромную энергетическую (в смысле количества единиц энергии — квант) разницу источников биологического и физического, митогенетический их эффект в общем одинаков. Индикатором или детектором для выявления действия митогенетических лучей служат клетки дрожжевой культуры: если на ее поверхность падает некоторое количество квант митогенетических лучей, получается усиленное почкование ее клеток. Главным источником излучения в организме животных являются химические процессы, происходящие в крови. Спектральный анализ обнаруживает при этом различные линии, характерные для гликолитического, окислительного и протеолитического процессов, а также для действия фосфатазы. Источником излучения служат главным образом эритроциты, но и лейкоциты, по исследованиям Кленицкого, служат хорошим источником излучения. Чрезвычайно интересно, но мало обосновано наблюдение, что кровь раковых больных не дает митогенетического эффекта. Диагностическую ценность этой реакции значительно снижает большая лабильность митогенетических излучений, которые, по данным Гурвича, могут исчезать даже под влиянием голодания. Гурвич устанавливает, что отсутствие митогенетического излучения крови у раковых больных зависит от тушащего начала карциноматозной крови, содержащей продукты распада (аутолиза) раковой ткани. При этом подавляется частично ферментативный процесс, дающий начало излучению. Наоборот, на раз возникшее излучение примесь раковой крови не оказывает действия. Отсутствие излучения крови, представляя характерный для карциномы признак, не является, однако, специфическим, так как оно отмечается также и при заболеваниях крови, при старческом одряхлении, при психическом угнетении и др.

Остается сказать еще несколько слов относительно наружной оболочки клетки. Растительные клетки обладают оболочкой из клетчатки, т. е. они имеют действительную анатомическую оболочку. В животной клетке различные исследователи пытаются также выявить оболочку клетки при помощи различных окрасок. Путем окрашивания нетрудно установить различие между периферическими и центральными частями клетки. Доказывает ли это, однако, наличие анатомической оболочки? Несомненно, что таким способом возможно лишь установить разницу между составом протоплазмы на периферии и внутри клетки. Поверхностные части клетки иначе воспринимают различные краски, следовательно, они отличны по своему составу от глубоко лежащих частей протоплазмы. Таким образом, установленной пока является так называемая физиологическая, а не анатомическая оболочка клетки. Некоторые составные части этой клеточной мембраны были а priori определены на основании теории Джибса (Gibbs), по которой поверхностно активные вещества (уменьшающие поверхностное натяжение) раствора накопляются на поверхности. Липоиды являются поверхностно-активными веществами протоплазмы; они-то и составляют главную часть клеточной мембраны. Это предположение доказывается тем, что чем легче вещество растворимо в липоидах, тем легче оно проникает в клетку [Овертон (Overton)]. Однако если бы клетка имела чисто липоидную оболочку, она была бы непроницаема, например, для воды. Для того чтобы клеточная мембрана обладала свойствами полупроницаемой оболочки, она должна обладать структурой, как предполагают, белково-липоидного характера.

Таким образом, если мы представим себе клеточную оболочку, мозаично построенную, то согласно вышеуказанному мнению Гебера в живом состоянии она выявляет свои физические свойства проницаемостью для воды через протоплазматические сегменты и для растворимых в липоидах веществ через липоидные сегменты. G другой стороны, физиологические свойства мембраны в смысле ее способности пропускать соли, аминокислоты и другие вещества, которые при данном составе полупроницаемой мембраны не могли бы через нее проникнуть, объясняются тем, что протоплазматическая компонента мембраны постоянно изменяется под влиянием процессов внутри клетки, становясь в определенные моменты функции клетки проходимой для продуктов обмена веществ, физиологическая проницаемость характеризует некоторые клетки; так, например, красные кровяные тельца человека проницаемы для виноградного сахара, тогда как эритроциты животных (кроме обезьян) этого рода проницаемостью не обладают [Рона (Rona)].

Наркотизируя клетку, мы уменьшаем ее физиологическую проницаемость; со смертью исчезает физиологическая и остается только физическая проницаемость.

Что касается лейкоцитов, то все исследователи признают у них наличие только физиологической оболочки, тогда как у эритроцитов целый ряд авторов во главе с Вайденрайхом (Weidenreich) устанавливает анатомическую оболочку. Наиболее веским доказательством существования оболочки эритроцитов Вайденрайх считает микрургический опыт укола эритроцитов с помощью микроманипулятора. При этом получается следующая картина: после укола из эритроцита вытекает его содержимое и остается только прозрачная оболочка (в виде пузырька — тень эритроцита), которую вскоре глаз перестает отличать. Через некоторое время пузырек снова наполняется окружающей его жидкостью, содержащей немного гемоглобина, и поэтому снова становится видимым.

Исследование в темном поле зрения (Dunkelfeld) значительно дополняет и облегчает наблюдение в свежем виде.


Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний

Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины.

Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован...


Практические занятия вирусы

Занятие 1-е. Методы вирусологических исследований.

Вопросы для обсуждения: 1. Особенности биологии вирусов. 2. Принципы классификации вирусов. 3. Вирион, его строение, размеры и химический состав. 4. Микроскопические методы изучения морфологии вирусов. 5. Методы культивирования вирусов на культурах клеток, куриных эмбрионах, лаб...


Препараты для профилактики и лечения вирусных заболеваний

Препараты для профилактики и лечения оспы. Оспенная вакцина сухая — Vaccinum variolae siccum является живой вакциной. В зависимости от субстрата, на котором культивируют вирус, различают дермальную (культивирование на коже животных), тканевую (культивирование в клеточных культурах) и яичную или ововакцину (культивирование на куриных эмбрионах).

Возбудители основных вирусных заболеваний

Возбудитель оспы. Возбудитель оспы является одним из самых крупных вирусов (200—350 нм). Этот вирус может быть обнаружен в оптическом микроскопе при применении специальных методов окраски (тельца Пашена).

При натуральной оспе в эпителиальных клетках обнаруживаются внутриклеточные включения — тельца Гуарниери.



Категория: Общие вопросы гематологии
Просмотров: 18 | Теги: микроскопия живой клетки, наблюдение за клеткой, живая клетка микроскоп