Анатомия и физиология человека - И. В. Гайворонский 2011

Человеческий организм как единое целое. Основы цитологии и гистологии
Ткани

Клетки в организме не могут существовать изолированно, в совокупности с межклеточным веществом они формируют ткани.

Ткань — это интеграция клеток и межклеточного вещества, специализирующихся на выполнении определенных функций. В ряде случаев клетки, составляющие ткань, характеризуются общностью происхождения и строения. Межклеточное вещество — это совокупный продукт деятельности клеток, содержание, состав и физико-химические свойства которого служат характерным признаком каждой ткани. Основным компонентом ткани являются клетки, но иногда межклеточное вещество может играть более важную роль, обеспечивая, например, механическую прочность кости или хряща.

Class="center">Таблица 3.2 Основные виды тканей

Различают четыре основные морфофункциональные группы тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервную. Каждая группа тканей имеет несколько разновидностей. Основные из них представлены в табл. 3.2.

Эпителиальнье ткани

Эпителиальные ткани (эпителий) осуществляют преимущественно пограничную, или покровную, и секреторную функции. Находясь на границе между тканями тела и внешней средой, они выполняют защитную, или барьерную, функцию. Через них происходит обмен веществ между организмом и внешней средой.

Эпителий покрывает поверхность тела и полые Органы, являясь составной частью слизистой оболочки пищеварительного тракта, дыхательных путей, мочеполовой системы и т.д. Эпителиальные ткани образуют многочисленные железы, которые выделяют различные секреты.

Основными морфологическими признаками эпителия являются следующие:

1) пограничное положение между тканями внутренней и внешней сред;

2) расположение клеток тесно сомкнутыми пластами;

3) положение клеток в один или несколько слоев на базальной мембране (базальная мембрана — особое структурное образование между эпителием и подлежащей рыхлой соединительной тканью);

4) минимальное количество межклеточного вещества;

5) отсутствие сосудов, в результате чего Питание осуществляется путем диффузии из подлежащих тканей;

6) высокая способность к регенерации — восстановлению после повреждения.

Эпителиальные ткани выполняют в организме человека многочисленные функции:

1) разграничительная и барьерная — основная функция эпителия, заключающаяся в разделении внутренней и внешней сред организма;

2) защитная — предупреждение повреждающего действия механических, физических (Температура, лучевые воздействия), химических и микробных факторов как за счет механической прочности, так и секреции защитного слоя слизи, образования роговых чешуек, выработки веществ с антимикробным действием;

3) транспортная — перенос через эпителий во внутренние среды различных питательных веществ или по их поверхности слизи с пылевыми частицами и т.д.;

4) всасывание — эпителии активно всасывают различные вещества, что особенно ярко выражено в кишечнике и почечных канальцах;

5) секреторная — эпителий образует слизистые оболочки полых органов, которые выделяют различные соки, а также являются ведущими тканями крупных желез;

6) экскреторная — участие в удалении из организма конечных продуктов обмена веществ (с мочой, потом, желчью) и различных соединений, например лекарственных веществ;

7) сенсорная (рецепторная, чувствительная) — выполняя разграничительную функцию, эпителии за счет специализированных структур обеспечивают восприятие механических, химических и других видов сигналов, исходящих как из внешней, так и внутренней сред.

Эпителий по функции подразделяют на железистый, покровный и сенсорный. Железистый эпителий образует слизистые оболочки внутренних органов и крупные железы; покровный эпителий образует разнообразные выстилки, например входит в состав кожи; сенсорный (чувствительный) эпителий входит в состав органов чувств.

По форме клеток, образующих эпителиальные ткани, выделяют плоский, кубический, призматический и цилиндрический эпителий.

По количеству слоев эпителий классифицируют на однослойный и многослойный. Если все клетки прилежат к базальной мембране, то эпителий — однослойный. В свою очередь однослойный эпителий бывает однорядным и многорядным. Многорядный эпителий отличается от многослойного тем, что у многорядного эпителия каждая Клетка прилежит к базальной мембране, а у многослойного — каждый последующий слой контактирует только с эпителиальными клетками, а к базальной мембране не прилежит (рис. 3.2). Многослойный плоский эпителий в зависимости от наличия или отсутствия рогового слоя подразделяют на ороговевающий или неороговевающий. Общие сведения о локализации эпителиев различной формы в организме человека представлены в табл. 3.3.

Рис. 3.2. Основные виды эпителия:

а — однослойный цилиндрический; б — однослойный кубический; в — однослойный плоский (мезотелий); г — однослойный многорядный; д — многослойный плоский неороговевающий; е — многослойный плоский ороговевающий; ж — многослойный переходный (орган не наполнен); з — многослойный переходный (орган наполнен)

Таблица 3.3 Локализация эпителия в организме человека

Соединительные ткани

Соединительные ткани широко распространены в организме человека. Они выполняют прежде всего механические связующие функции, соединяя друг с другом различные структуры, образуют внутреннюю среду организма и участвуют в поддержании ее постоянства.

Они характеризуются выраженным преобладанием межклеточного вещества над клетками.

Соединительные ткани выполняют в организме человека многочисленные функции:

1) трофическую — обеспечение других тканей питательными веществами;

2) транспортную — перенос питательных веществ, газов, продуктов метаболизма;

3) регуляторную — влияние на функции других тканей посредством гормонов и биологически активных веществ;

4) защитную — обеспечение механической защиты, специфических и неспецифических иммунных реакций;

5) дыхательную — соединительные ткани участвуют в процессах газообмена, протекающих в тканях и органах;

6) опорную — Соединительная ткань образует пассивную часть опорно-двигательной системы — кости и хрящи; образует строму большинства внутренних органов и формирует тем самым их внутренний каркас; соединительная ткань образует и внешний каркас органов — капсулы.

К соединительным тканям относят: собственно соединительную ткань, которая включает в себя рыхлую соединительную ткань и плотную соединительную ткань; скелетные соединительные ткани — хрящевые и костную; соединительную ткань со специальными свойствами — в эту группу включают жировую ткань, кровь, лимфу и кроветворные ткани.

Собственно соединительная ткань. Она содержит ретикулярные, коллагеновые и эластические волокна. Рыхлая соединительная ткань (рис. 3.3) характеризуется сравнительно невысоким содержанием только ретикулярных волокон в межклеточном веществе, которые формируют тонкие растяжимые трехмерные сети. Она покрывает снаружи Мышцы и ряд внутренних органов. Коллагеновые волокна отличаются высокой механической прочностью и составляют основу плотной волокнистой соединительной ткани (сухожилия, связки и фасции). Эластические волокна по механическим свойствам менее прочные, они способны растягиваться, а после прекращения действия силы возвращаться к исходной длине и толщине. Плотная соединительная ткань отличается высоким содержанием волокон, преимущественно коллагеновых, формирующих толстые пучки, которые занимают основной объем ткани.

Рис. 3.3. Собственно соединительная ткань:

а — рыхлая; б — плотная

Рис. 3.4. Виды хрящевых тканей:

а — гиалиновый Хрящ; б — эластический хрящ; в — волокнистый хрящ

Скелетные соединительные ткани. В эту группу входят хрящевые и костные ткани. Хрящевые ткани в свою очередь подразделяют на гиалиновый, эластический и волокнистый хрящи (рис. 3.4).

Гиалиновый хрящ — наиболее распространенный в организме вид хрящевых тканей. Он образует Скелет у плода, передние концы ребер, хрящи носа, большинство хрящей гортани, трахеи и крупных бронхов, покрывает суставные поверхности. Название ткани обусловлено внешним сходством с матовым стеклом (от греч, hyalos — Стекло) и имеет голубоватый оттенок.

Эластический хрящ характеризуется гибкостью и способностью к обратимой деформации. Из него состоит хрящ ушной раковины, наружного слухового прохода, слуховой трубы, надгортанник. Этот хрящ имеет желтоватый цвет и в отличие от гиалинового наряду с клетками (хондроцитами) содержит не только коллагеновые, но и эластические волокна.

Волокнистый хрящ обладает значительной механической прочностью. Он образует межпозвоночные диски, лобковый симфиз. Межклеточное вещество этого хряща содержит плотные волокна, которые и придают ему особую прочность.

Костные ткани образуют скелет, защищающий Внутренние органы от повреждений, входящий в локомоторный аппарат (передвижение) и являющийся депо минеральных веществ в организме. Костная ткань образована костными клетками и обызвествленным (пропитанным минеральными веществами, преимущественно кальцием) межклеточным веществом (рис. 3.5). Различают следующие костные клетки: остеобласты, остеоциты и остеокласты.

Рис. 3.5. Костная ткань

Остеобласты — это юные, активно делящиеся костные клетки, секретирующие неминерализированное межклеточное вещество и обеспечивающие его обызвествление.

Остеоциты — основной тип зрелой костной ткани. Они образуются из остеобластов и обеспечивают поддержание постоянного состава костного матрикса (межклеточного вещества).

Остеокласты — многоядерные гигантские клетки, осуществляющие разрушение костной ткани. Их количество увеличивается в старческом возрасте и при ряде заболеваний, что приводит к остеопорозу (разрежению) костной ткани.

В межклеточном веществе костной ткани располагаются пучки коллагеновых волокон. В зависимости от степени их упорядоченности выделяют два типа костной ткани: грубоволокнистую и пластинчатую.

Грубоволокнистая костная ткань характеризуется неупорядоченным, хаотичным расположением коллагеновых волокон в костном матриксе, отличается небольшой механической прочностью и обычно образуется в тех случаях, когда остеобласты формируют межклеточное вещество с большой скоростью. Из этого вида ткани состоят кости плода, которые по мере его роста и созревания замещаются пластинчатой костной тканью. Ее минерализованное межклеточное вещество состоит из особых костных пластинок, содержащих высокоупорядоченные параллельно расположенные коллагеновые волокна.

Жировая ткань. Она представляет собой особую разновидность соединительной ткани, в которой основной объем занимают жировые клетки — адипоциты. У человека различают два вида жировой ткани: белую и бурую.

Белая жировая ткань образует поверхностные (подкожная жировая клетчатка) и глубокие (сальник, жировая клетчатка вокруг внутренних органов: Почки, глазного яблока) скопления. Посредством соединительнотканных тяжей белая жировая ткань разделена на ячейки (дольки). Бурая жировая ткань находится у человека лишь в нескольких местах: между лопаток, в подмышечных впадинах, в области крупных сосудов шеи; ее много у плодов и новорожденных. Главным функциональным отличием бурой ткани является склонность к высокой активности в ней окислительных процессов при определенных условиях, что приводит к выделению большого количества тепла, сопровождающемуся резким усилением кровотока в ее сосудах. По-видимому, в связи с этим данный вид жировой ткани особенно хорошо развит у новорожденных, обладающих несовершенной функцией теплорегуляции.

Жировая ткань выполняет в организме человека энергетическую функцию, являясь резервным источником поступления энергии при активации окислительных процессов, особенно в периоды голодания. Опорная и защитная функции обусловлены способностью смягчать толчки и удары, поскольку она располагается под кожей или вокруг внутренних органов. Теплорегулирующая функция связана с тем, что данная ткань является хорошим теплоизолятором и препятствует чрезмерной потере тепла из организма; при определенных условиях жировая ткань подвергается окислению, что обеспечивает выделение тепла. Кроме того, она выполняет депонирующую функцию для жирорастворимых витаминов и ряда гормонов.

Кровь и лимфа. Они состоят из жидкой части и форменных элементов. Жидкая часть крови (плазма) представляет собой особое жидкое межклеточное вещество, содержащее питательные вещества, ГОРМОНЫ, растворенные газы и продукты метаболизма клеток. В плазме крови находятся такие форменные элементы, как эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Форменными элементами лимфы являются лимфоциты, ее жидкая часть представлена интерстициальной (тканевой) жидкостью, близкой по своему составу к плазме крови.

Кроветворные ткани. Такие ткани располагаются в красном костном мозге (миелоидная ткань), тимусе, лимфатических узлах, селезенке, миндалинах, лимфоидных узелках слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (лимфоидная ткань).

Мышечные ткани

Мышечные ткани выполняют в организме сократительную функцию, которая осуществляется благодаря специальным органеллам — миофибриллам. Мышечные ткани существуют в форме гладкой и поперечнополосатой (скелетной и сердечной) мускулатуры (рис. 3.6).

Гладкая мышечная ткань. Находится в стенках внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов, а также в составе некоторых желез. Она состоит из клеток — гладких миоцитов.

Рис. 3.6. Виды мышечной ткани:

а — гладкая мышечная ткань; б — поперечнополосатая мышечная ткань; в — сердечная мышечная ткань

Поперечнополосатая мышечная ткань. Составляет основу скелетных мышц и некоторых мышц в составе внутренних органов (мышцы, обеспечивающие движения глазного яблока; мышцы стенок полости рта, языка, глотки, гортани, верхней трети пищевода). Она состоит из поперечнополосатых мышечных волокон, которые обладают поперечной исчерченностью вследствие упорядоченного расположения нитей белков: актина и миозина. Своеобразие этих мышечных волокон заключается в том, что они являются многоядерными, сформировавшимися в результате слияния многих клеток (миобластов). Сокращение скелетных мышц осуществляется произвольно по желанию человека. Более подробно принципы строения поперечнополосатой мышечной ткани будут изложены в гл. 6.

Особая форма мышечной ткани — поперечнополосатая мускулатура сердца, имеющая клеточное Строение (кардиомиоциты). Сокращения гладких мышц и сердечной мышцы не подчиняются воле человека. Эти мышцы являются непроизвольными.

Нервная ткань

Нервная ткань играет в организме интегрирующую роль, так как именно ее деятельность объединяет функции многочисленных органов и отдельных частей тела в единую целостную систему. Нервная ткань включает собственно нервную ткань, представленную нервными клетками, и нейроглию, представленную глиальными клетками.

Каждая нервная клетка состоит из тела с ядром, особых включений и нескольких коротких древовидноветвящихся отростков, или дендритов, а также одного (обычно длинного) отходящего от ее тела аксона. Нервные клетки способны воспринимать раздражения из внешней или внутренней среды, трансформировать (преобразовывать) энергию раздражения в Нервный импульс, проводить их, анализировать и интегрировать. По дендритам нервный импульс идет к телу нервной клетки; по аксону — от тела к следующей нервной клетке или к рабочему органу.

Нейроглия окружает нервные клетки (нейроциты), выполняя при этом разграничительную, опорную, трофическую и защитную функции. Клетки нейроглии также существенно различаются по форме, размерам и взаимоотношениям с нейронами.

Более подробно принципы строения нервной ткани будут изложены в гл. 14.

Регенерация тканей

Регенерация ткани — это процесс, обеспечивающий их обновление в ходе нормальной жизнедеятельности (физиологическая регенерация) или восстановление после повреждения (репаративная регенерация). Репаративная регенерация происходит на основе тех же механизмов, что и физиологическая, но процессы протекают более интенсивно. При полноценной регенерации восстановление ткани происходит полностью за счет ее собственных клеток. При неполноценной регенерации восстановление массы и объема ткани полностью не происходит или она восстанавливается за счет разрастания соединительной ткани. При этом происходит формирование рубцов (склерозирование).

Регенерация происходит как на клеточном (клеточная регенерация), так и субклеточном (внутриклеточная регенерация) уровнях. Регенерация клеток осуществляется путем их митотического деления. Внутриклеточная регенерация обеспечивает непрерывное обновление структурных компонентов клеток в физиологических условиях или после их повреждения.

От регенерации клеток необходимо отличать их гипертрофию. Гипертрофия клеток — увеличение их объема и функциональной активности при одновременном нарастании содержания внутриклеточных структур. Она происходит в результате усиленной внутриклеточной регенерации в условиях преобладания анаболических процессов. При гипертрофии обычно в наибольшей степени нарастает объем тех компонентов, которые обеспечивают адаптацию данного вида клеток к изменившимся условиям (например, гипертрофия сократительного и энергетического аппаратов сердечных миоцитов при увеличении физической нагрузки). Обратными проявлениями характеризуется атрофия клеток.

Гипертрофия ткани наблюдается либо в результате гипертрофии ее отдельных клеток при их неизменном числе, либо в результате гиперплазии — увеличения числа ее клеток из-за их повышенного новообразования, либо при сочетании этих процессов.