Главное меню

Реклама

Глава 3 ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ КАК ЕДИНОЕ ЦЕЛОЕ. ОСНОВЫ ЦИТОЛОГИИ И ГИСТОЛОГИИ - 3.3. Ткани

Содержание материала

 

3.3. 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.

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.

 

Эпителиальные 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).

 

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)

 

 
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.

 

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.

 

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.

 

Рис. 3.5. Костная ткань

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.

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 остео- порозу (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 кол- лагеновые 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.

 
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.