Гемоглобін і транспорт кров'ю кисню

Основна функція еритроцитів – дихальна. Вона забезпечується за рахунок гемоглобіну, що міститься в еритроцитах. Кількість гемоглобіну в одному еритроциті у коропа 50 – 64 пг, білого товстолобика – 40 – 55 пг, строкатого товстолобика – 40 – 60 пг, великоротого буфало –60 – 85 пг.

Кількість гемоглобіну на 1 кг маси риби 0,5 – 4 г, в той час як для ссавців цей показник дорівнює 5, 0 – 25,0 г на 1 кг маси тіла. В залежності від пори року забезпеченість організму гемоглобіном у риб коливається.

Таблиця 8.7. Вміст гемоглобіну у крові

Лейкщцити

Форменим елементам білої крові риб властива велика морфологічна розмаїтість. Н.Т. Іванова (1970) виділяє 15 морфологічних форм лейкоцитів у костистих риб, причому вони не охоплюють усього різновиду клітин білої крові. Головна увага при цьому приділяється диференціації клітин мієлоїдного ряду, у якому виділено такі щаблі диференціації: мієлобласти, промієлоцити, метамієлоцити, палочкоядерні і сегментоядерні гранулоцити (нейтрофіли, псевдоеозинофіли, псевдобазофіли, еозинофіли і базофіли). У костистих риб також зустрічаються клітини із вакуолізованою цитоплазмою і із безбарвними гранулами. Агранулоцити риб подані лімфоцитами і моноцитами.

Таблиця 8.8. Вміст лейкоцитів у крові риб

Лімфоцити являють собою клітини із щільним округлим або бухтоподібним ядром червоно-фіолетового кольору і вузьким базофільним шаром цитоплазми, що нерідко утворює псевдоподії. Звичайно їх підрозділяють на малі, середні і великі за величиною і за співвідношенням ядра і цитоплазми.

Так само як і у вищих хребетних, у риб є Т і В - лімфоцити. В-лімфоцити є попередниками плазматичних клітин, у той час як Т-лімфоцити відповідальні за клітинний імунітет.

Серед костистих риб відомі види, у котрих взагалі немає зернистих лейкоцитів; водночас у близькородинних видів вони можуть бути подані декількома клітинними формами: нейтрофілами, псевдоеозинофілами, псевдобазофілами. У костистих риб у осінньо-зимовий період відзначається картина лейкопенії і відносного лімфоцитозу. У весняний період збільшується кількість гранулоцитів, моноцитів і поліморфноядерних агранулоцитів. Вважають, що взимку переважає лімфопоетична функція кишечнику, а у весняний період –- гранулопоетична функція нирок.

Таблиця 8.9. Зміна вмісту лейкоцитів у крові цьогорічок протягом року, (тис/мм³) (за Головіною і Тромбицьким, 1989)

Лімфоцити є зрілими високодиференційованими клітинами крові, основна функція яких полягає в підтримці імунологічного гомеостазу. Як правило, кількість лейкоцитів зростає в теплий період року і знижується взимку, але в деяких риб (окунь, йорж, миньок) вміст лейкоцитів в цей період зростає.

Процентне співвідношення різних форм лейкоцитів називають лейкоцитарною формулою. Цім показником користуються для характеристики стану риби в нормі та патології.

Таблиця 8.10. Лейкоцитарна формула деяких видів риб

Лейкоцитарна формула змінюється в залежності від фізіологічного стану та пори року. У осінній період частка лімфоцитів і тромбоцитів збільшується. Онтогенетичні зміни у білій крові риб спрямовані на збільшення неспецифічного імунітету. Під час захворювань це співвідношення також певним чином змінюється, що є одним із діагностичних показників.

Імунітет

У організмі тварин, у тому числі і риб, еволюційно вироблена і закріплена спроможність до захисту від чужорідних речовин і інфекційних агентів, які порушують сталість його внутрішнього середовища. Цей захист здійснюється за допомогою ряду неспецифічних і специфічних механізмів. Серед тих і інших виділяються як гуморальні так і клітинні фактори.

Неспецифічні механізми мають більш широкий діапазон функцій і використовуються для знешкодження навіть тих чужорідних тіл, із якими організм раніше взагалі не стикався. Це переважно спадковий імунітет. На відміну від них специфічний імунітет ґрунтується на основі попереднього контакту із чужорідним початком, коли до нього уже вироблена специфічна несприйнятливість.

Імунна система, подібно іншим системам організму, складається із клітин декількох типів: у лімфоїдних і мієлоїдних тканинах і органах звичайно знаходять лімфоцити, плазматичні клітини, макрофаги і гранулоцити. Під клітинним імунітетом розуміють імунну активність самих лімфоцитів імунної системи, тоді як під гуморальним – активність продуктів лімфоїдних клітин. У більшості хребетних імунітети обох типів комбінуються, тобто зусилля клітин і дія антитіл об'єднуються.

Серед неспецифічних факторів імунітету основну роль відіграють захисні речовини плазми, такі як лізоцим, комплемент, пропердин, інтерферон. Вони забезпечують уроджену несприйнятливість організму до інфекцій.

Лізоцим являє собою низькополімерний білок, що має ферментативну і муколітичну активність. Він активно пригнічує ріст і розвиток збудників, руйнує деякі бактерії. Активність лізоциму виявляється при рН від 4 до 8,6, досягаючи оптимуму при нейтральному середовищі (рН 7,2). У костистих риб активність тканинного лізоциму у переднерестовий період вище, ніж у післянерестовий. У прохідних осетрових риб він підвищується під час переходу із моря у річку при нерестовій міграції. Бактерицидна активність залежить від температури і зменшується із її зниженням.

Комплемент є найважливішим фактором резистентності організму в умовах як уродженого, так і придбаного імунітету. Це складний комплекс речовин білкової природи, який складається як мінімум із дев'ятьох компонентів. Активність комплементу у риб широко варіює, зберігаючись на рівні, що значно нижче, ніж у інших класів хребетних, зокрема, у ссавців. У межах надкласу активність комплементу у примітивних хрящових ганоїдів (осетрові) у 5 – 10 разів вище, ніж у костистих (коропові, окуневі). Рівень активності комплементу у риб позбавлений рис видоспецифічності: активність комплементу подібна як у систематично близьких, так і у віддалених видів риб. Встановлено існування тісного зв'язку рівня активності комплементу із вихідним функціональним станом риб, що знаходить свій прояв насамперед у сезонній динаміці. Активність комплементу у риб наростає від весни до літа, досягає максимуму в літнє – осінній період і починає знижуватися у другій половині осені, опускаючись взимку до мінімального рівня. Різке зниження активності комплементу відбувається у риб у післянерестовий період, причому це зниження у самиць більш виражено ніж у самців. У осетрів при переході із моря у річку активність комплементу зростає.

Пропердин являє собою глобулін, розчинний тільки у присутності солей, із молекулярною масою біля 1000000 (у 8 разів важче ніж гамма-глобулін). Оптимальна активність пропердину – рН 6,8, діє тільки у присутності солей магнію і комплементу. У сироватці риб пропердин виявляється тільки в 30% випадків. Вміст його низький що, очевидно, відбиває початкові етапи становлення пропердинової системи у хребетних, але навіть такий низький рівень здатний забезпечити бактерицидність крові.

Інтерферон – низькомолекулярний клітинний білок із молекулярною масою 25000 – 38000, він термостабільний, але втрачає активність при дії різних антибіотиків. Інтерферон синтезується в клітинах під впливом різноманітних індукторів, що одержали назву інтерфероногенів. Це мікроорганізми – віруси і бактерії, ендотоксини, нуклеїнові кислоти і деякі хімічні речовини.

Крім вище перерахованих, в крові риб є й інші системи, які забезпечують неспецифічний імунітет.

Неспецифічний клітинний імунітет забезпечується також фагоцитарною активністю гранулоцитів і агранулоцитів.

Специфічний імунітет забезпечується в першу чергу Т – лімфоцитами, що здійснюють реакцію клітинного імунітету, відповідальні за сталість внутрішнього середовища, за трансплантаційний, противопухлинний імунітет, гіперчутливість уповільненого типу, причетні до виробітку інтерферону. В – лімфоцити відповідальні за реалізацію гуморальної імунної відповіді із виробітком антитіл, тобто є попередниками клітин, що утворюють антитіла. Т – система контролює роботу В – системи. Обидві популяції клітин циркулюють в організмі у складі клітин периферичної крові і, кооперуючись, здійснюють імунну відповідь при дії антигену. При цьому імунологічні реакції пов'язані не тільки із функцією Т – і В – лімфоцитів, але і із макрофагами. Популяції Т – і В – лімфоцитів неоднорідні. Т – лімфоцити за функціональною активністю діляться на Т – клітини – кілери, Т – клітини-хелпери і Т – клітини супресори. Серед В – лімфоцитів виявляють дві субпопуляції.

Імунна система крові, що функціонує для забезпечення імунологічного нагляду, розвивалася як засіб контролю за поверхнями всіх клітин, серед яких швидко зникали клітини зі зміненими антигенами, тобто чужорідні.

Форми імунної відповіді еволюційно прогресували. У хребетних знайдені антитіла, або імуноглобуліни, декількох класів. У круглоротих є присутнім тільки імуноглобулін IgM. Подібна картина виявлена й у хрящових риб. У костистих риб спостерігаються структурні (амінокислотні) розходження між важкими ланцюгами IgM і IgG імуноглобулінів. Саме в цій групі хребетних тварин уперше відзначається диференціація єдиного, контрольованого одним локусом білка на два самостійних, контрольованих різними локусами, імуноглобулінів.

Тромбоцити

Тромбоцити (кров'яні пластинки) являють собою самостійні високоспеціалізовані формені елементи крові, що беруть участь у припиненні кровотечі. Основною властивістю тромбоцитів є спроможність їх до агрегації, завдяки якій вони відіграють істотну роль у процесах гемостазу.

Кількість тромбоцитів в організмі риб коливається у межах десятків тисяч.

Таблиця 8.11. Вміст тромбоцитів у крові риб

Таблиця 8.12. Динаміка вмісту тромбоцитів у крові риб протягом року (тис/мм³) (за Головіною і Тромбицьким, 1989)

Процеси згортання крові в риб і ссавців подібні й очищені препарати факторів згортання ссавців можуть викликати згортання крові у риб. У здорової риби кров згортається за декілька хвилин (у коропа за 10,0–14,0 хв), а у риб, що знаходяться у стані стресу – менше ніж за хвилину. Різко збільшується швидкість згортання крові під час її контакту із шкірним слизом. Кількість тромбоцитів у циркулюючій крові зростає в міру того як час згортання зменшується.

У риб осередки тромбопоезу виявляються у селезінці, де поряд зі зрілими тромбоцитами виділені форми, що диференціюються – протромбоцити дещо більших розмірів, ніж зрілі тромбоцити, які відрізняються більш пухкою і ніжною структурою ядра; в осередках гемопоезу клітин типу мегакаріоцитів не виявлено. Тромбоцити риб овальної і нерідко веретеноподібної форми. Щільне, інтенсивно забарвлене ядро, як правило, займає основну частину клітини. Базофільна цитоплазма у вигляді вузького пояса охоплює ядро, іноді її видно лише на однім із полюсів клітини. Як молоді форми тромбоцитів, що диференціюються, так і зрілі тромбоцити частіше зустрічаються у вигляді груп і дрібних скупчень. Для ядра тромбоцитів характерно високий вміст ДНК і помірний вміст РНК у цитоплазмі. Пероксидазна активність тромбоцитів також незначна. Структура цитоплазми дрібнозерниста, вона включає поодинокі мітохондрії, комплекс Гольджі і дрібні вакуолі; ендоплазматичний ретикулюм розвинений погано.

Кровотворення

Кровотворення у риб носить дифузійний характер: немає розмежування на лімфоїдні і мієлоїдні елементи. Гемопоетична тканина риб розсіяна у багатьох органах: нирках, селезінці, слизової кишечнику, серці, тимусі, зябрах та спеціальних лімфоїдних органах, які розташовані у осетрових під покрівлею мозку над довгастим мозком, а у костистих риб кровотворна тканина примикає до потиличної частини черепа. Деякі із них, зокрема нирки, селезінку, можна назвати основними осередками кровотворення, оскільки гемооетична тканина у цих органах складає основну масу.

Головним місцем утворення клітин крові у риб є селезінка. Лейкоцити у хрящових риб утворюються в першу чергу у лейдиговому органі, що є скупченням лімфомієлоїдної тканини в слизовій оболонці стравоходу. Осередки кровотворення, які виробляють лейкоцити, у хрящових є також у статевих залозах і у деяких видів – у нирках. У костистих риб лейкоцити утворюються у сполучній тканині нирок, у скупченнях лімфоїдної тканини підшлункової залози і, в обмеженій кількості, у слизовій оболонці кишечнику.