Основные функции крови в организме рыб

1.4 Основные функции крови в организме рыб

Кровь - это жидкая подвижная ткань, циркулирующая в кровеносных сосудах и важнейшая часть внутренней среды организма, выполняющая многообразные физиологические функции:

- питательную (трофическую) - при движении крови происходит перенос питательных веществ от органов пищеварения к тканям;

- дыхательную - с кровью переносятся газы - кислород к тканям и углекислота к органам дыхания;

- выделительную - кровь выносит из тканей и переносит к органам выделения конечные продукты обмена веществ при этом химический состав крови в значительной мере отражает обмен веществ;

- регуляторную - с помощью крови от желез внутренней секреции к органам и, тканям доставляются гормоны и другие биологически активные вещества, осуществляющие гуморальное взаимодействие между органами и тканями;

- защитную - в кров содержатся различные противомикробные и антитоксические вещества (лизоцим, пропердин, комплемент, интерферон). В ответ на поступление в организм возбудителей различных заболеваний в крови образуются антитела [50, 61].

1.5 Органы, участвующие в процессе кроветворения

Исследование органов, участвующих в гемопоэзе рыб, позволило установить качественный состав и структурные особенности клеток крови на всех этапах развития. Кроветворение как процесс гистогенеза является ответной реакцией ряда тканевых систем организма рыбы на изменение как внешних, так и внутренних факторов [26, 39].

Кроветворение у рыб специфично не только по интенсивности, но и по локализации процесса. У рыб отсутствует красный костный мозг - основной орган кроветворения высших позвоночных. У рыб функцию гемопоэза выполняют другие органы. К ним относятся: жабры, кишечник, сердце. Но наиболее активно кроветворение происходит в лимфоидных органах, почках и селезенке [26, 48].

Важное место в процессе образования белой крови отводится тимусу и лимфоидному органу. Тимус имеет различное расположение и морфологию у разных видов рыб. В отличие от млекопитающих тимус у рыб функционирует всю жизнь. Он имеет корковый и мозговой слой. Мозговой слой отвечает за образование Т-лимфоцитов.

Лимфоидный орган представляет собой скопление лимфоидной ткани и находится у осетровых рыб под крышей черепа. На гистологических срезах лимфоидного органа всегда присутствуют нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, тромбоциты и даже незрелые эритроциты, т.е. лимфоидный орган причастен к процессу формирования всех клеток крови [14, 39].

Из литературных данных как советских, так и зарубежных гематологов следует, что в кроветворении рыб особое место занимают почки. Почки у рыб выполняют не только выделительную, как у других позвоночных, но и кроветворную функцию. У большинства рыб повышенная кроветворная активность зафиксирована в каудальной и головной частях почки [26, 62].

У костистых, как, впрочем, и у хрящевых, в результате развития стенки подкишечной вены образуется селезенка. На первых этапах развития происходит активное деление клеток. Затем через ряд постепенных переходов в сформировавшемся синцитии образуются первые клетки крови [26].

По исследованиям А.П. Скворцова селезенка приспособлена не только к функции кроветворения, но и разрушения, и фагоцитоза. По мнению автора, последнее, наиболее ярко выражены [26].

И.И. Шмальгаузен, А.А. Заварзин, А.А. Заварзин и С.С. Щелкунов [цит. по 26] утверждают, что селезенка рыб и амфибий служит органом гемопоэза, в ней вырабатываются эритроциты и она скорее напоминает костный мозг, чем селезенку позвоночных. А.А. Максимов, А.А. Заварзин и многие другие считают селезенку основным органом эритротромбопоэза, что не вполне согласуется с мнением Н.Т. Ивановой, которая считает, что в селезенке осуществляется и лимфогранулопоэз [26].

Так, установлено, что жаберный аппарат у современных сетровых и костистых рыб, являясь пограничным органом, наряду с дыхательной и другими функциями участвует и в кроветворении. Гемопоэз в этом органе осуществляется за счет не только эндотелия сосудов, но и малодифференцированных, свободно лежащих клеток ретикулярного синцития. Последний сосредоточен в области жаберных дужек у основания жаберных лепестков [7, 26, 39].

Рассматривая жаберный аппарат как орган, участвующий в кроветворении, следует подчеркнуть, что из эпителия спинной части жаберных мешков развивается еще один орган эндокринной системы рыб - вилочковая железа (зобная). Она состоит из соединительнотканной стромы и лимфоцитов, заключенных в эпителиальную капсулу. Сверху железа покрыта плотной соединительной тканью. У различных представителей класса костистых рыб он функционирует всю жизнь. Во время метаморфоза тимус сильно увеличивается за счет разрастания соединительнотканной стромы и лимфоцитов [26].

До последнего времени функция этого органа не была достаточно изучена даже у высших позвоночных и человека. Особи с сильно развитой зобной железой всегда считались наиболее крепкими, обладали хорошим ростом [26].

Во время метаморфоза железа сильно увеличивается, в нее врастают соединительная ткань, кровеносные сосуды, и она разделяется на две лопасти. К концу метаморфоза в ней можно различать корковый и мозговой слои. Лимфоциты сосредоточены в основном в мозговом слое. Позднее железа делится на части и обрастает жировой тканью [26].

Исходным материалом в формировании остальных отделов пищеварительной трубки так же, как и ее глоточного аппарата, в области которого находятся жабры, служит энтодермальная пластинка. Сложность гистологической структуры исследуемых отделов пищеварительного тракта обусловлена не только пищеварительной, но и гемопоэтической функцией [26].

Внутренняя пограничная зона системы органов выстлана слизистой оболочкой. В состав этого слоя входят элементы рыхлой и ретикулярной тканей. В этом слое находятся подэпителиальные лимфоидные скопления в виде фолликулярных образований. Лимфатические фолликулы представляют собой очаговые образования кроветворной ткани, способной к постоянному продуцированию форменных элементов крови. В слизистой кишечника рыб подэпителиальные лимфатические участки, несомненно, являются своего рода резервуарами, за счет которых происходит постоянное пополнение форменных элементов белой крови, преимущественно агранулоцитов, в том числе лимфоцитов, которые в основном расходуются при выполнении как защитной, так и ферментативной функций. Говоря о защитной роли рассматриваемых органов, следует особо подчеркнуть, что у рыб всякий пограничный орган безотносительно к специальной функции, если судить по составу форменных элементов крови, несет и функцию защиты [26].

Центральный орган кровообращения костистых рыб - сердце - развивается из промежуточной массы, отделившейся от спинного сомита. Из нее в первую очередь формируются сердце и кровеносные сосуды, по которым первоначально течет бесцветная кровь, лишенная клеток. Только через некоторое время появляются форменные элементы крови. Источники развития форменных элементов крови и взаимоотношение клеток крови пока изучены слабо. Лишь общность происхождения всех форменных элементов крови из единого источника является общепризнанной [8, 26].

Основную массу сердца составляет миокардий. Этот мышечный слой слагается из продольных и радиально разветвленных мышечных поперечнополосатых пучков. Внутренние полости желудочков и предсердий выстланы эндокардием, в состав которого входят тончайшие эластичные волокна и клетки однослойного плоского эпителия, составляющие основную массу внутренней выстилки сердца [26].

Эпителиальный слой сердца и эндотелий сосудов служат источником образования клеток крови в этой системе органов. Поверхностный слой - эпикардий - состоит из соединительнотканных эластических волокон и клеток плоского эпителия. У осетровых на вентральной стороне сердца расположен перикардиальный орган, представляющий собой плоское лопастное образование, усеянное бугорками – фолликулярными узелками, содержащими форменные элементы крови. В момент исследования эти лимфатические очажки гемопоэза плотно были заполнены лимфоцитами [26].

Клеточный состав мазков крови сердца представлен преимущественно лимфоцитами, однако встречаются и другие категории клеток. Судя по качественному составу форменных элементов крови, сердце параллельно с основной работой выполняет и гемопоэтическую функцию [26].

Наиболее активный гемопоэз у канального сома, карпа, верховки, плотвы, окуня, язя и линя происходит в периферической части почек. Другие авторы указывают на активностъ гемопоэза в переднем отделе почек. По данным Ивановой Н.Т. [26], в кроветворении участвует и каудальная часть почки.

Рассматривая гемопоэз следует отметить, что о нем нет единого мнения. Так, одни исследователи считают, что помимо второстепенных основными органами кроветворения у рыб являются почки. Другие отдают предпочтение селезенке. И.Н. Остроумова (1957) составила довольно наглядную сводку о гемопоэзе у рыб по материалам различных авторов. Из приведенных данных следует, что одни авторы местами образования форменных элементов крови считают почки, другие - селезенку, третьи - почки и селезенку. При этом надо отметить, что ни один из авторов кроме почек и селезенки, не отмечают у рыб наличия других органов гемопоэза или структур в виде оформленных скоплений кроветворной ткани типа лимфоидного органа, тимуса, псевдобранхии и др. [26].

При таком распределении очагов гемопоэза у рыб, по-видимому, достигается необходимое для жизни соответствие между уровнем деятельности очагов гемопоэза и удовлетворением потребностей организма, прежде всего в кислороде. В связи с этим становится понятной и гемопоэтическая функция селезенки, кишечника, жабр и головного отдела в целом [26].

Все клетки крови имеют единое происхождение от гемоцитобласта. Созревание отдельных форм лейкоцитов протекает в лимфоидной ткани пищеварительной трубки, лимфоидном органе, тимусе. Созревание тромбоцитов, скорее всего, происходит в селезенке [12].

Интенсивность гемопоэза зависит от внешних и внутренних факторов. Так, при дефиците кислорода наблюдается усиление эритропоэза; пониженная температура воды и ее загрязненность органическими веществами стимулируют лейкопоэз за счет фагоцитирующих форм. Инфицирование рыбы, кроме фагоцитоза, усиливает и морфогенез лимфоцитов [25, 39].

Содержание форменных элементов крови в органах, исследованных на гемопоэз, в сосудистой крови и распределение по классам свидетельствуют о том, что наряду с основными функциями в них осуществляется нормальный процесс гемопоэза за счет кроветворной ткани, входящей в состав гистоструктуры этих органов. Основная масса клеток приходится на долю зрелых элементов, приспособленных к выполнению специфических функций. У рыб преобладающей формой клеточных элементов всегда являются лимфоциты, нередко составляющие 90% и более. В период активного питания резко возрастает количество гранулоцитов [25, 39].