Строение тканей человеческого организма рисунки. Ткани

Тело многих живых организмов состоит из тканей. Исключениями являются все одноклеточные, а также некоторые многоклеточные, к примеру, к которым относятся водоросли, а также лишайники. В этой статье мы рассмотрим виды тканей. Биология изучает данную тему, а именно ее раздел - гистология. Название этой отрасли происходит от греческих слов "ткань" и "знание". Существуют очень многие виды тканей. Биология изучает и растительные, и животные. Они имеют существенные различия. биология изучает довольно давно. Впервые они описывались даже такими древними учеными, как Аристотель и Авиценна. Ткани, виды тканей биология продолжает изучать и дальше - в ХІХ веке их исследовали такие известные ученые, как Мольденгауэр, Мирбель, Гартиг и другие. С их участием были открыты новые типы совокупностей клеток, изучены их функции.

Виды тканей - биология

Прежде всего следует отметить, что ткани, которые свойственны растениям, не характерны для животных. Поэтому виды тканей биология может разделить на две большие группы: растительные и животные. Обе объединяют большое количество разновидностей. Их мы далее и рассмотрим.

Виды животных тканей

Начнем с того, что нам ближе. Так как мы относимся к царству Животные, наш организм состоит именно из тканей, разновидности которых сейчас будут описаны. Виды животных тканей можно объединить в четыре большие группы: эпителиальная, мышечная, соединительная и нервная. Первые три подразделяются на множество разновидностей. Только последняя группа представлена лишь одним типом. Далее рассмотрим все виды тканей, строение и функции, которые им характерны, по порядку.

Нервная ткань

Так как она бывает только одной разновидности, начнем с нее. Клетки данной ткани называются нейронами. Каждый из них состоит из тела, аксона и дендритов. Последние - это отростки, по которым электрический импульс передается от клетки к клетке. Аксон у нейрона один - это длинный отросток, дендритов несколько, они более мелкие, чем первый. В теле клетки находится ядро. Кроме того, в цитоплазме расположены так называемые тельца Ниссля - аналог эндоплазматического ретикуллума, митохондрии, которые вырабатывают энергию, а также нейротрубочки, которые участвуют в проведении импульса от одной клетки к другой.

В зависимости от своих функций нейроны разделяются на несколько типов. Первый вид - сенсорные, или афферентные. Они проводят импульс от органов чувств к головному мозгу. Второй тип нейронов - ассоциативные, или переключающие. Они анализируют информацию, которая поступила от органов чувств, и вырабатывают ответный импульс. Такого виды нейроны находятся в головном и спинном мозге. Последняя разновидность - двигательные, или афферентные. Они проводят импульс от ассоциативных нейронов к органам. Также в нервной ткани есть межклеточное вещество. Оно выполняет очень важные функции, а именно обеспечивает фиксированное расположение нейронов в пространстве, участвует в выведении из клетки ненужных веществ.

Эпителиальная

Это такие виды тканей, клетки которых плотно прилегают друг к другу. Они могут иметь разнообразную форму, но всегда расположены близко. Все различные виды тканей данной группы имеют сходство и в том, что межклеточного вещества в них мало. Оно в основном представлено в виде жидкости, в некоторых случаях его может и не быть. Это виды тканей организма, которые обеспечивают его защиту, а также выполняют секреторную функцию.

Данная группа объединяет несколько разновидностей. Это плоский, цилиндрический, кубический, сенсорный, реснитчатый и железистый эпителий. Из названия каждого можно понять, из клеток какой формы они состоят. Разного типы эпителиальные ткани отличаются и своим расположением в организме. Так, плоский выстилает полости верхних органов пищеварительного тракта - ротовой полости и пищевода. Цилиндрический эпителий находится в желудке и кишечнике. Кубический можно найти в почечных канальцах. Сенсорный выстилает полость носа, на нем находятся специальные ворсинки, обеспечивающие восприятие запахов. Клетки реснитчатого эпителия, как понятно из его названия, обладают цитоплазматическими ресничками. Данная разновидность ткани выстилает дыхательные пути, которые находятся ниже носовой полости. Реснички, которые имеет каждая клетка, выполняют очистительную функцию - они в некоторой степени фильтруют воздух, который проходит по органам, укрытым этим видом эпителия. И последняя разновидность данной группы тканей - железистый эпителий. Его клетки выполняют секреторную функцию. Они находятся в железах, а также в полости некоторых органов, таких как желудок. Клетки данного вида эпителия вырабатывают гормоны, желудочный сок, молоко, кожное сало и многие другие вещества.

Мышечные ткани

Данная группа подразделяется на три вида. Мышца бывает гладкая, поперечно-полосатая и сердечная. Все мышечные ткани похожи тем, что состоят из длинных клеток - волокон, в них содержится очень большое количество митохондрий, так как им необходимо много энергии для осуществления движений. выстилает полости внутренних органов. Сокращение таких мышц мы не можем контролировать сами, так как они иннервируются автономной нервной системой.

Клетки поперечно-полосатой мышечной ткани отличаются тем, что в них содержится больше митохондрий, чем в первой. Это объясняется тем, что им требуется больше энергии. Поперечно-полосатая мускулатура способна сокращаться значительно быстрее, чем гладкая. Из нее состоят скелетные мышцы. Они иннервируются соматической нервной системой, поэтому мы можем сознательно их контролировать. Мышечная сердечная ткань совмещает в себе некоторые характеристики первых двух. Она способна так же активно и быстро сокращаться, как поперечно-полосатая, но иннервируется автономной нервной системой, так же, как и гладкая.

Соединительные виды тканей и их функции

Все ткани этой группы характеризуются большим количеством межклеточного вещества. В некоторых случаях оно выступает в жидком агрегатном состоянии, в некоторых — в жидком, иногда — в виде аморфной массы. К этой группе принадлежат семь типов. Это плотная и рыхлая волокнистые, костная, хрящевая, ретикулярная, жировая, кровь. В первой разновидности преобладают волокна. Она расположена вокруг внутренних органов. Ее функции заключаются в придании им эластичности и их защите. В рыхлой волокнистой ткани аморфная масса преобладает над самими волокнами. Она полностью заполняет промежутки между внутренними органами, в то время как плотная волокнистая формирует только своеобразные оболочки вокруг последних. Она также играет защитную роль.

Костная и формируют скелет. Он выполняет в организме опорную функцию и отчасти защитную. В клетках и межклеточном веществе костной ткани преобладают в основном это фосфаты и соединения кальция. Обмен данных веществ между скелетом и кровью регулируют такие гормоны, как кальцитонин и паратиреотропин. Первый поддерживает нормальное состояние костей, участвуя в превращении ионов фосфора и кальция в органические соединения, запасаемые в скелете. А второй, наоборот, при недостатке этих ионов в крови провоцирует получение их из тканей скелета.

Кровь содержит много жидкого межклеточного вещества, оно называется плазмой. Ее клетки довольно своебразны. Они подразделяются на три типа: тромбоциты, эритроциты и лейкоциты. Первые отвечают за свертывание крови. Во время данного процесса формируется небольшой тромб, который предотвращает дальнейшую кровопотерю. Эритроциты отвечают за транспорт кислорода по организму и обеспечение им всех тканей и органов. На них могут находиться аглютиногены, которые существуют двух видов — А и В. В плазме крови возможно содержание аглютининов альфа или бета. Они являются антителами к аглютиногенам. По этим веществам и определяется группа крови. У первой группы на эритроцитах не наблюдается аглютиногенов, а в плазме находятся аглютинины двух видов сразу. Вторая группа обладает аглютиногеном А и аглютинином бета. Третья — В и альфа. В плазме четвертой нет аглютининов, но на эритроцитах находятся аглютиногены и А, и В. Если А встречается с альфа или В с бета, происходит так называемая реакция аглютинации, вследствие чего эритроциты погибают и образовываются тромбы. Такое может произойти, если перелить кровь несоответствующей группы. Учитывая, что при переливании используются только эритроциты (плазма отсеивается на одном из этапов обработки донорской крови), то человеку с первой группой можно переливать только кровь его же группы, со второй — кровь первой и второй группы, с третьей — первой и третьей группы, с четвертой — любой группы.

Также на эритроцитах могут находиться антигены D, что определяет резус-фактор, если они присутствуют, последний положительный, если отсутствуют — отрицательный. Лимфоциты отвечают за иммунитет. Они делятся на две основные группы: В-лимфоциты и Т-лимфоциты. Первые вырабатываются в костном мозге, вторые — в тимусе (железе, расположенной за грудиной). Т-лимфоциты подразделяются на Т-индукторы, Т-хелперы и Т-супрессоры. Ретикулярная соединительная ткань состоит из большого количества межклеточного вещества и стволовых клеток. Из них образуются клетки крови. Эта ткань составляет основу костного мозга и других органов кроветворения. Также существует клетки которой содержат в себе липиды. Она выполняет запасную, теплоизоляционную и иногда защитную функцию.

Как устроены растения?

Данные организмы, как и животные, состоят из совокупностей клеток и межклеточного вещества. Виды тканей растений мы и опишем дальше. Все они делятся на несколько больших групп. Это образовательные, покровные, проводящие, механические и основные. Виды тканей растений многочисленны, так как к каждой группе принадлежит несколько.

Образовательные

К ним относятся верхушечные, боковые, вставочные и раневые. Основная их функция — обеспечение роста растения. Они состоят из небольших клеток, которые активно делятся, а затем дифференцируются, образуя любой другой вид тканей. Верхушечные находятся на кончиках стеблей и корней, боковые — внутри стебля, под покровными, вставочные — в основаниях междоузлий, раневые — на месте повреждения.

Покровные

Они характеризуются толстыми клеточными стенками, состоящими из целлюлозы. Они играют защитную роль. Бывают трех видов: эпидерма, корка, пробка. Первая покрывает все части растения. Она может иметь защитный восковый налет, также на ней находятся волоски, устьица, кутикула, поры. Корка отличается тем, что не имеет пор, по всем остальным характеристикам она сходна с эпидермой. Пробка — это мертвые покровные ткани, которые формируют кору деревьев.

Проводящие

Эти ткани бывают двух разновидностей: ксилема и флоэма. Их функции — транспорт растворенных в воде веществ от корня к другим органам и наоборот. Ксилема сформирована из сосудов, образованных мертвыми клетками с твердыми оболочками, поперечных перепонок нет. Они транспортируют жидкость вверх.

Флоэма — ситовидные трубки — живые клетки, в которых нет ядер. Поперечные перепонки имеют крупные поры. С помощью данной разновидности растительных тканей вещества, растворенные в воде, транспортируются вниз.

Механические

Они также бывают двух типов: и склеренхима. Главная их задача — обеспечение прочности всех органов. Колленхима представлена живыми клетками с одеревеневшими оболочками, которые плотно прилегают друг к другу. Склеренхима состоит из вытянутых мертвых клеток с твердыми оболочками.

Основные

Как понятно из их названия, они составляют основу всех органов растения. Они бывают ассимиляционные и запасные. Первые находятся в листьях и зеленой части стебля. В их клетках находятся хлоропласты, которые отвечают за фотосинтез. В запасающей ткани накапливаются органические вещества, в большинстве случаев это крахмал.

Ткань как совокупность клеток и межклеточного вещества. Типы и виды тканей, их свойства. Межклеточные взаимодействия.

В организме взрослого человека различают около 200 типов клеток. Группы клеток, имеющие одинаковое или сходное строение, связанные единством происхождения и приспособленные к выполнению определенных функций, образуют ткани . Это следующий уровень иерархической структуры организма человека - переход с клеточного уровня на тканевой (смотри рисунок 1.3.2).

Любая ткань представляет собой совокупность клеток и межклеточного вещества , которого может быть много (кровь, лимфа, рыхлая соединительная ткань) или мало (покровный эпителий).

Клетки каждой ткани (и некоторых органов) имеют собственное название: клетки нервной ткани называются нейронами , клетки костной ткани - остеоцитами , печени - гепатоцитами и так далее.

Межклеточное вещество химически представляет собой систему, состоящую из биополимеров в высокой концентрации и молекул воды. В нем расположены структурные элементы: волокна коллагена, эластина, кровеносные и лимфатические капилляры, нервные волокна и чувствительные окончания (болевые, температурные и другие рецепторы). Это обеспечивает необходимые условия для нормальной жизнедеятельности тканей и выполнения ими своих функций.

Всего выделяют четыре типа тканей: эпителиальную , соединительную (включая кровь и лимфу), мышечную и нервную (смотри рисунок 1.5.1).

Эпителиальная ткань , или эпителий , покрывает тело, выстилает внутренние поверхности органов (желудка, кишечника, мочевого пузыря и других) и полостей (брюшной, плевральной), а также образует большинство желез. В соответствии с этим различают покровный и железистый эпителий.

Покровный эпителий (вид А на рисунке 1.5.1) образует пласты клеток (1), тесно - практически без межклеточного вещества - прилегающие друг к другу. Он бывает однослойным или многослойным . Покровный эпителий является пограничной тканью и выполняет основные функции: защита от внешних воздействий и участие в обмене веществ организма с окружающей средой - всасывание компонентов пищи и выделение продуктов обмена (экскреция ). Покровный эпителий обладает гибкостью, обеспечивая подвижность внутренних органов (например, сокращения сердца, растяжение желудка, перистальтику кишечника, расширение легких и так далее).

Железистый эпителий состоит из клеток, внутри которых находятся гранулы с секретом (от латинского secretio - отделение). Эти клетки осуществляют синтез и выделение многих веществ, важных для организма. Путем секреции образуются слюна, желудочный и кишечный сок, желчь, молоко, гормоны и другие биологически активные соединения. Железистый эпителий может образовывать самостоятельные органы - железы (например, поджелудочная железа, щитовидная железа, железы внутренней секреции, или эндокринные железы , выделяющие непосредственно в кровь гормоны, выполняющие в организме регулирующие функции и другие), а может являться частью других органов (например, железы желудка).

Соединительная ткань (виды Б и В на рисунке 1.5.1) отличается большим разнообразием клеток (1) и обилием межклеточного субстрата, состоящего из волокон (2) и аморфного вещества (3). Волокнистая соединительная ткань может быть рыхлой и плотной. Рыхлая соединительная ткань (вид Б) присутствует во всех органах, она окружает кровеносные и лимфатические сосуды. Плотная соединительная ткань выполняет механическую, опорную, формообразующую и защитную функции. Кроме того, существует еще очень плотная соединительная ткань (вид В), из нее состоят сухожилия и фиброзные мембраны (твердая мозговая оболочка, надкостница и другие). Соединительная ткань не только выполняет механические функции, но и активно участвует в обмене веществ, выработке иммунных тел, процессах регенерации и заживления ран, обеспечивает адаптацию к меняющимся условиям существования.

К соединительной ткани относится и жировая ткань (вид Г на рисунке 1.5.1). В ней депонируются (откладываются) жиры, при распаде которых высвобождается большое количество энергии.

Важную роль в организме играют скелетные (хрящевая и костная) соединительные ткани . Они выполняют, главным образом, опорную, механическую и защитную функции.

Хрящевая ткань (вид Д) состоит из клеток (1) и большого количества упругого межклеточного вещества (2), она образует межпозвоночные диски, некоторые компоненты суставов, трахеи, бронхов. Хрящевая ткань не имеет кровеносных сосудов и получает необходимые вещества, поглощая их из окружающих тканей.

Костная ткань (вид Е) состоит их костных пластинок, внутри которых лежат клетки. Клетки соединены друг с другом многочисленными отростками. Костная ткань отличается твердостью и из этой ткани построены кости скелета.

Разновидностью соединительной ткани является и кровь . В нашем представлении кровь - это нечто очень важное для организма и, в то же время, сложное для понимания. Кровь (вид Ж на рисунке 1.5.1) состоит из межклеточного вещества - плазмы (1) и взвешенных в ней форменных элементов (2) - эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов (на рисунке 1.5.2 даны их фотографии, полученные при помощи электронного микроскопа). Все форменные элементы развиваются из общей клетки-предшественницы. Подробнее свойства и функции крови рассматриваются в разделе 1.5.2.3 .

Клетки мышечной ткани (рисунок 1.3.1 и виды З и И на рисунке 1.5.1) обладают способностью сокращаться. Так как для сокращения требуется много энергии, клетки мышечной ткани отличаются повышенным содержанием митохондрий .

Различают два основных типа мышечной ткани - гладкую (вид З на рисунке 1.5.1), которая присутствует в стенках многих, и, как правило полых, внутренних органов (сосуды, кишечник, протоки желез и другие), и поперечно-полосатую (вид И на рисунке 1.5.1) , к которой относятся сердечная и скелетная мышечные ткани. Пучки мышечной ткани образуют мышцы. Они окружены прослойками соединительной ткани и пронизаны нервами, кровеносными и лимфатическими сосудами (смотри рисунок 1.3.1).

Обобщающие сведения по тканям приведены в таблице 1.5.1.

Таблица 1.5.1. Ткани, их строение и функции

Название ткани	Специфические названия клеток	Межклеточное вещество	Где встречается данная ткань	Функции	Рисунок
ЭПИТЕЛИАЛЬНЫЕ ТКАНИ
Покровный эпителий (однослойный и многослойный)	Клетки (эпителиоциты ) плотно прилегают друг к другу, образуя пласты. Клетки мерцательного эпителия имеют реснички, кишечного - ворсинки.	Мало, не содержит кровеносных сосудов; базальная мембрана отграничивает эпителий от нижележащей соединительной ткани.	Внутренние поверхности всех полых органов (желудка, кишечника, мочевого пузыря, бронхов, сосудов и т.д.), полостей (брюшной, плевральной, суставных), поверхностный слой кожи (эпидермис ).	Защита от внешних воздействий (эпидермис, мерцательный эпителий), всасывание компонентов пищи (желудочно-кишечный тракт), выведение продуктов обмена (мочевыделительная система); обеспечивает подвижность органов.	Рис.1.5.1 , вид А
Железистый эпителий	Гландулоциты содержат секреторные гранулы с биологически активные вещества. Могут располагаться поодиночке или образовывать самостоятельные органы (железы).	Межклеточное вещество ткани железы содержит кровеносные, лимфатические сосуды, нервные окончания.	Железы внутренней (щитовидная, надпочечники) или внешней (слюнные, потовые) секреции. Клетки могут располагаться поодиночке в покровном эпителии (дыхательная система, желудочно-кишечный тракт).	Выработка гормонов (раздел 1.5.2.9), пищеварительных ферментов (желчь, желудочный, кишечный, панкреатический сок и др.), молока, слюны, потовой и слезной жидкости, бронхиального секрета и т.д.	Рис. 1.5.10 «Строение кожи» - потовые и сальные железы
Соединительные ткани
Рыхлая соединительная	Клеточный состав характеризуется большим разнообразием: фибробласты , фиброциты , макрофаги , лимфоциты , единичные адипоциты и др.	Большое количество; состоит из аморфного вещества и волокон (эластин, коллаген и др.)	Присутствует во всех органах, включая мышцы, окружает кровеносные и лимфатические сосуды, нервы; основная составляющая дермы .	Механические (оболочка сосуда, нерва, органа); участие в обмене веществ (трофика ), выработке иммунных тел, процессах регенерации .	Рис.1.5.1 , вид Б
Плотная соединительная		Волокна преобладают над аморфным веществом.	Каркас внутренних органов, твердая мозговая оболочка, надкостница, сухожилия и связки.	Механическая, формообразующая, опорная, защитная.	Рис.1.5.1 , вид В
Жировая	Почти всю цитоплазму адипоцитов занимает жировая вакуоль.	Межклеточного вещества больше, чем клеток.	Подкожная жировая клетчатка, околопочечная клетчатка, сальники брюшной полости и т.д.	Депонирование жиров; энергетическое обеспечение за счет расщепления жиров; механическая.	Рис.1.5.1 , вид Г
Хрящевая	Хондроциты , хондробласты (от лат. chondron - хрящ)	Отличается упругостью, в т. ч. за счет химического состава.	Хрящи носа, ушей, гортани; суставные поверхности костей; передние отделы ребер; бронхи, трахея и др.	Опорная, защитная, механическая. Участвует в минеральном обмене («отложение солей»). В костях содержится кальций и фосфор (почти 98% от общего количества кальция!).	Рис.1.5.1 , вид Д
Костная	Остеобласты , остеоциты , остеокласты (от лат. os - кость)	Прочность обусловлена минеральным «пропитыванием».	Кости скелета; слуховые косточки в барабанной полости (молоточек, наковальня и стремечко)		Рис.1.5.1 , вид Е
Кровь	Эритроциты (включая юные формы), лейкоциты , лимфоциты , тромбоциты и др.	Плазма на 90-93% состоит из воды, 7-10% - белки, соли, глюкоза и др.	Внутреннее содержимое полостей сердца и сосудов. При нарушении их целостности - кровотечения и кровоизлияния.	Газообмен, участие в гуморальной регуляции, обмене веществ, терморегуляции, иммунной защите; свертывание как защитная реакция.	Рис.1.5.1 , вид Ж; рис.1.5.2
Лимфа	В основном лимфоциты	Плазма (лимфоплазма)	Внутреннее содержимое лимфатической системы	Участие в иммунной защите, обмене веществ и др.	Рис. 1.3.4 "Формы клеток"
МЫШЕЧНЫЕ ТКАНИ
Гладкомышечная ткань	Упорядоченно расположенные миоциты веретенообразной формы	Межклеточного вещества мало; содержит кровеносные и лимфатические сосуды, нервные волокна и окончания.	В стенках полых органов (сосудов, желудка, кишечника, мочевого и желчного пузыря и др.)	Перистальтика желудочно-кишечного тракта, сокращение мочевого пузыря, поддержание артериального давления за счет тонуса сосудов и т. д.	Рис.1.5.1 , вид З
Поперечно-полосатая	Мышечные волокна могут содержать свыше 100 ядер!		Скелетная мускулатура; сердечная мышечная ткань обладает автоматизмом (глава 2.6)	Насосная функция сердца; произвольная мышечная активность; участие в теплорегуляции функций органов и систем.	Рис.1.5.1 (вид И)
НЕРВНАЯ ТКАНЬ
Нервная	Нейроны ; клетки нейроглии выполняют вспомогательные функции	Нейроглия богата липидами (жирами)	Головной и спинной мозг, ганглии (нервные узлы), нервы (нервные пучки, сплетения и т.д.)	Восприятие раздражения, выработка и проведение импульса, возбудимость; регуляция функций органов и систем.	Рис.1.5.1 , вид К

Сохранение формы и выполнение специфических функций тканью генетически запрограммировано: дочерним клеткам посредством ДНК передается способность к выполнению специфических функций и к дифференцированию. О регуляции экспрессии генов, как основе дифференцировки, было сказано в разделе 1.3.4 .

Дифференцировка - это биохимический процесс, при котором относительно однородные клетки, возникшие из общей клетки-предшественницы, превращаются во все более специализированные, специфические типы клеток, формирующие ткани или органы. Большинство дифференцированных клеток обычно сохраняет свои специфические признаки даже в новом окружении.

В 1952 году ученые из Чикагского университета осуществили разделение клеток куриного эмбриона, выращивая (инкубируя) их в растворе фермента при осторожном помешивании. Однако клетки не оставались разделенными, а начинали объединяться в новые колонии. Более того, при смешивании печеночных клеток с клетками сетчатки глаза образование клеточных агрегатов происходило так, что клетки сетчатки всегда перемещались во внутреннюю часть клеточной массы.

Взаимодействия клеток . Что же позволяет тканям не рассыпаться при малейшем внешнем воздействии? И чем обеспечивается слаженная работа клеток и выполнение ими специфических функций?

Множество наблюдений доказывает наличие способности у клеток распознавать друг друга и соответствующим образом реагировать. Взаимодействие - это не только способность передавать сигналы от одной клетки к другой, но и способность действовать совместно, то есть синхронно. На поверхности каждой клетки располагаются рецепторы (смотри раздел 1.3.2), благодаря которым каждая клетка распознает другую себе подобную. И функционируют эти “детекторные устройства” согласно правилу “ключ - замок” - этот механизм неоднократно упоминается в книге.

Давайте немного поговорим о том, как клетки взаимодействуют друг с другом. Известно два основных способа межклеточного взаимодействия: диффузионное и адгезивное . Диффузионное - это взаимодействие на основе межклеточных каналов, пор в мембранах соседних клеток, расположенных строго напротив друг друга. Адгезивное (от латинского adhaesio - прилипание, слипание) - механическое соединение клеток, длительное и стабильное удерживание их на близком расстоянии друг от друга. В главе, посвященной строению клетки, описаны различные виды межклеточных соединений (десмосомы, синапсы и другие). Это является основой для организации клеток в различные многоклеточные структуры (ткани, органы).

Каждая клетка ткани не только соединяется с соседними клетками, но и взаимодействует с межклеточным веществом, получая с его помощью питательные вещества, сигнальные молекулы (гормоны, медиаторы) и так далее. Посредством химических веществ, доставляемых ко всем тканям и органам тела, осуществляется гуморальный тип регуляции (от латинского humor - жидкость).

Другой путь регуляции, как уже упоминалось выше, осуществляется с помощью нервной системы. Нервные импульсы всегда достигают цели в сотни или тысячи раз быстрее доставки к органам или тканям химических веществ. Нервный и гуморальный способы регуляции функций органов и систем тесно между собой взаимосвязаны. Однако само образование большинства химических веществ и выделение их в кровь находятся под постоянным контролем нервной системы.

Клетка, ткань - это первые уровни организации живых организмов , но и на этих этапах можно выделить общие механизмы регуляции, обеспечивающие жизнедеятельность органов, систем органов и организма в целом.

Ткань - система клеток и неклеточных образований, которые имеют общее происхождение, строение и выполняют в организме сходные функции. Выделяют четыре основные группы тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервные.

Эпителиальные ткани состоят из тесно прилегающих друг к другу клеток. Межклеточного вещества мало. Эпителиальные ткани (эпителий) образуют покровы тела, слизистые оболочки всех внутренних органов и полостей, а также большинство желез. Эпителий располагается на соединительной ткани, обладает высокой способностью к регенерации. По происхождению эпителий может быть производным эктодермы или энтодермы. Эпителиальные ткани выполняют несколько функций:

1) защитную - многослойный эпителий кожи и его производные: ногти и волосы, роговица глаза, ресничный эпителий, выстилающий воздухоносные пути и очищающий воздух;

2) железистую - эпителием образована поджелудочная железа, печень, слюнные, слезные и потовые железы;

3) обменную - всасывание продуктов переваривания пищи в кишечнике, поглощение кислорода и выделение углекислого газа в легких.

Соединительные ткани состоят из клеток и большого количества межклеточного вещества. Межклеточное вещество представлено основным веществом и волокнами коллагена или эластина. Соединительные ткани хорошо регенерируют, все они развиваются из мезодермы. К соединительным тканям относят: кость, хрящ, кровь, лимфу, дентин зубов, жировую ткань. Соединительная ткань выполняет следующие функции:

1) механическую - кости, хрящ, образование связок и сухожилий;

2) соединительную - кровь и лимфа связывают воедино все органы и ткани организма;

3) защитную - выработка антител и фагоцитоз клетками крови; участие в заживлении ран и регенерации органов;

4) кроветворную - лимфатические узлы, селезенка, красный костный мозг;

5) трофическую или обменную - например, кровь и лимфа участвуют в обмене веществ и питании организма.

Клетки мышечных тканей обладают свойствами возбудимости и сократимости. В состав мышечных клеток входят особые белки, способные, взаимодействуя, изменять длину этих клеток. Мышечные ткани участвуют в образовании опорно-двигательного аппарата, сердца, стенок внутренних органов и большинства кровеносных и лимфатических сосудов. По происхождению мышечные ткани являются производными мезодермы. Различают несколько видов мышечных тканей: поперечно-полосатая, гладкая и сердечная. Основные функции мышечной ткани:

1) двигательная - движение тела и его частей, сокращение стенок желудка, кишечника, артериальных сосудов, сердца;

2) защитная - защита органов, находящихся в грудной клетке, и особенно в брюшной полости, от внешних механических воздействий.

Нервная ткань состоит из нервных клеток - нейронов и вспомогательных нейроглиальных клеток, или клеток-спутниц.

Нейрон - элементарная структурно-функциональная единица нервной ткани. Основные функции нейрона: генерация, проведение и передача нервного импульса, который является носителем информации в нервной системе. Нейрон состоит из тела и отростков, причем эти отростки дифференцированы построению и функции (рис. 1.16). Длина отростков у различных нейронов колеблется от нескольких микрометров до 1-1,5 м. Длинный отросток (нервное волокно) у большинства нейронов имеет миелиновую оболочку, состоящую из особого жироподобного вещества - миелина. Она образуется одним из типов нейроглиальных клеток - олигодендроцитами.

Ткань - исторически сложившаяся структура клеток и внеклеточного живого вещества, обладающая определенными морфофункциональными свойствами, присущими только данному виду ткани.

Органическое морфофункциональное единство организма достигается только при взаимодействии всех тканей.

В организме различают четыре типа тканей: 1) эпителиальную, 2) соединительную, 3) мышечную и 4) нервную.

Эпителиальная (пограничная) ткань . К эпителиальной ткани относятся эпителиальные клетки, выстилающие поверхность тела, слизистые оболочки всех внутренних органов и полостей организма, а также формирующие железы внешней и внутренней секреции. Эпителий, выстилающий слизистую оболочку, располагается на базальной мембране, а внутренней поверхностью непосредственно обращен к внешней среде. Его питание совершается путем диффузии веществ и кислорода из кровеносных сосудов через базальную мембрану. По форме клеток (рис. 7) различают эпителий плоский (кожа), кубический (капсула клубочка почки), цилиндрический (кишечник), по числу слоев - однослойный и многослойный. Если все эпителиальные клетки достигают базальной мембраны, это однослойный эпителий, а если с базальной мембраной связаны только клетки одного ряда, а другие свободны,- это многослойный. Однослойный эпителий может быть однорядным и многорядным, что зависит от уровня расположения ядер. Иногда одноядерный или многоядерный эпителий имеет мерцательные реснички, обращенные во внешнюю среду.

7. Схема строения различных видов эпителия (по Котовскому). А - однослойный цилиндрический эпителий; Б - однослойный кубический эпителий; В - однослойный плоский эпителий; Г - многорядный эпителий; Д- многослойный плоский неороговевающий эпителий; Е - многослойный плоский ороговевающий эпителий; Ж - переходный эпителий при растянутой стенке органа; Ж1 - при спавшейся стенке органа.

Соединительная ткань . Весьма разнообразна по строению, но все разновидности соединительной ткани развиваются из мезенхимы (средний зародышевый листок). К соединительной ткани относятся кровь и кроветворная ткань, лимфатическая ткань, костная ткань, хрящевая ткань, волокнистая соединительная ткань. Вот почему, учитывая разнообразие строения разновидностей соединительной ткани, их называют тканями внутренней среды.

8. Форменные элементы крови (по В. Г. Елисееву).
1 - эритроцит; 2 - сегментоядерный нейтрофильный лейкоцит; 3 - палочкоядерный нейтрофильный лейкоцит; 4 - юный нейтрофильный лейкоцит; 5 - эозинофильный лейкоцит; 6 - базофильный лейкоцит; 7 - большой лимфоцит; 8 - средний лимфоцит; 9 - малый лимфоцит; 10 - моноцит; 11 - кровяные пластинки (тромбоциты).

Кровь состоит из форменных элементов - эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов (рис. 8) и жидкой плазмы, в которой содержатся иммунные тела, гормоны, питательные вещества. Кроветворная ткань находится в красном костном мозге, лимфатическая ткань - в лимфатических узлах, селезенке, слизистой оболочке кишечника, печени, вилочковой железе и других органах.

Волокнистые соединительные ткани, помимо клеток, содержат промежуточное вещество в виде эластических, коллагеновых, ретикулярных и аргирофильных волокон, заключенных в основное вещество (рис. 9, 10 11, 12).

9. Рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань. 1 - коллагеновые волокна; 2 - эластические волокна; 3 - макрофаги; 4 - фибробласты.

10. Плотная оформленная волокнистая соединительная ткань.

11. Жировая ткань. 1-жировые клетки; 2-ядро клетки; 3 - коллагеновые волокна; 4,5 - эластические волокна.

12. Ретикулярные волокна печени.

Соединительнотканные волокна имеются во всех органах и тканях, но наиболее значительно выражены в тех органах, которые испытывают большую механическую нагрузку.

Костная ткань имеет костные клетки, (рис. 13), способные формировать промежуточное твердое вещество, состоящее из минеральных солей, и соединительнотканные волокна.

13. Костная ткань. 1 - костные клетки; 2 - промежуточное вещество с канальцами костных клеток.

Хрящевая ткань разделяется на эластический, гиалиновый и волокнистый хрящи. В эластическом хряще (рис. 14) промежуточное вещество (хондрин) обладает упругими свойствами и содержит, помимо хрящевых клеток, эластические и коллагеновые волокна. Волокнистый хрящ также имеет хондрин, но с большим числом коллагеновых волокон, что делает хрящ более прочным. Гиалиновый хрящ довольно плотный и блестящий, менее прочный, чем другие виды хрящей.

14. Эластический хрящ.

Мышечная ткань . К мышечным тканям относятся поперечнополосатые, гладкие мышечные волокна и сердечная мышца, (рис 15, 16). За счет мышц происходят сокращение внутренних органов, кровеносных сосудов, перемещение частей тела. Поперечнополосатые мышцы сокращаются по желанию человека. Гладкие мышцы и сердечная мышца входят в состав внутренних органов, не подчиняются воле человека и иннервируются вегетативной частью нервной системы.

15. Поперечнополосатые мышечные волокна.

16. Гладкие мышечные волокна эндокарда (по Benninghoff).

Нервная ткань . Состоит из нервных клеток (нейронов) и нейроглии (рис. 17, 18). Нервные клетки имеют различную форму. Нервная клетка снабжена древовидными отростками - дендритами, передающими раздражения от рецепторов к телу клетки, и длинным отростком - аксоном, который заканчивается на эффекторной клетке. Иногда аксон не покрыт миелиновой оболочкой.

17. Глиальные клетки мозга - астроциты (по Clar).

18. Схема строения нервной клетки (по Clar) рис. справа: 1 - тело клетки; 2 - древовидные отростки; 3 - нейрит, покрытый миелиновой оболочкой; 4 - нервные окончания; 5 - мышца.

Нейроглия относится к нервной ткани и, окружая нейроциты (нейроны), представляет опорную ткань в нервной системе.

Все ткани обладают определенными качествами, закрепленными в филогенезе. Тем не менее возможна частичная перестройка ткани при изменении условий существования.

Ядро – обязательная составная часть клетки. Оно отсутствует только в зрелых эритроцитах млекопитающих. Большинство клеток организма человека имеют только одно ядро, однако встречаются дву- или многоядерные клетки (например, клетки печени).

Клеточный центр – органелла клетки, расположенная преимущественно около ядра и состоящая из двух (а иногда и более) центриолей, окруженных плотным слоем цитоплазмы. Клеточный центр принимает участие в процессе деления клеток.

Снаружи ядро покрыто ядерной оболочкой, состоящей из двух мембран. В мембранах имеются каналы, через которые ядро обменивается веществами с цитоплазмой. Содержимое ядра называется нуклеоплазмой (лат. нуклеус – ядро), в которой различают одно или несколько ядрышек, принимающих участие в синтезе рибосом. Ядро является центром управления жизненными процессами клетки: обменом веществ, движением и размножением. В ядре сосредоточена основная масса ДНК – носителя наследственной информации. То есть ядро выполняет функцию сохранения информации обо всех признаках организма.

Кроме органелл, в цитоплазме клеток имеются непостоянные образования, которые называют включениями . Это запасы питательных веществ (например, жиры, углеводы).

Из свыше 100 известных химических элементов около 88 обнаружено в организме человека. Основными из них являются водород, кислород, углерод и азот. Они составляют основную массу (96 %) органических соединений клетки и относятся к макроэлементам . К макроэлементам относятся также кальций, фосфор, калий, натрий и сера. На их долю приходится 3 % состава клетки.

Другие химические элементы содержатся в клетке в незначительных количествах (в тысячных долях процента и менее). Их называют микроэлементами .

В клетке химические элементы образуют органические (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты) и неорганические (вода, минеральные соли, окись углерода, различные кислоты) соединения.

Неорганические вещества. В количественном соотношении из неорганических веществ в организме человека преобладает вода. Она составляет около 65 % массы человека. В клетках разных органов содержится неодинаковое количество воды. Например, клетки легких, сердца, почек содержат около 80 % воды, а клетки костей – только 22 %. Вода составляет основу внутренней среды организма. Она является универсальным растворителем и средой для диффузии большинства веществ, обеспечивает тургор (упругость) клеток и процессы осмоса (давления), принимает участие в регуляции температуры тела. В клетках и внеклеточных жидкостях имеются различные минеральные соли. И хотя их содержание незначительно, они выполняют важные функции.

Органические соединения составляют до 20-30 % массы каждой клетки. В организме человека имеются простые и сложные органические соединения. Аминокислоты, глюкоза, жирные кислоты – это простые органические соединения, из которых образуются сложные. Среди сложных органических соединений наиболее важными являются белки, углеводы, жиры и нуклеиновые кислоты.

Белки входят в состав всех клеток и выполняют разнообразные функции. Они участвуют в регуляции функций организма, ускоряют химические реакции, защищают организм от болезнетворных микроорганизмов и инородных тел, транспортируют кислород. Белки построены из остатков аминокислот. В природных белках содержится 20 видов аминокислот, которые, соединяясь в разной последовательности, образуют огромное разнообразие белков. У каждого организма строение белков индивидуальное и определяется генетически.

Углеводы – это группа органических природных соединений. Они входят в состав некоторых структур клеток и являются в организме основным источником энергии.

Жиры – это вещества, содержащие глицерин и жирные кислоты, не растворяющиеся в воде. Они являются одним из основных структурных компонентов клеточных мембран. При окислении жиров выделяется много энергии, поэтому они являются важным энергетическим резервом для организма. Жиры транспортируют жирорастворимые витамины.

Нуклеиновые кислоты – впервые обнаружены и выделены из ядра клетки (лат. нуклеус – ядро); принимают участие в синтезе всех белков организма и обеспечивают передачу наследственной информации от родителей потомству.

Различают два основных типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновую (ДНК) и рибонуклеиновую (РНК), строение которых достаточно сложное.

В процессе эмбрионального развития клетки специализируются на выполнении определенных функций в организме. Этот процесс называют распределением (дифференциацией) строения и функций клеток. Из клеток образуются ткани.

Ткань – исторически сложившаяся система клеток и их производных (межклеточного вещества), обладающая специфическими происхождением (эмбриологией), строением (морфологией), функцией (физиологией), биохимией (метаболизмом), типичными для неё взаимоотношениями с другими тканями и положением в организме .

Ткани могут видоизменяться в пределах своего генетического типа.

Ткани построены из клеток и межклеточного вещества. Все большое разнообразие тканей организма человека и животных может быть условно сведено к четырем тканевым типам:

Эпителиальную – пограничные ткани;

Соединительную – ткани внутренней среды организма;

Мышечную;

Нервную.

Эпителиальная ткань (покровная), или эпителий (греч. epi – на; лат. tela – ткань, тонкая, как паутина), состоит из плотно прилегающих друг к другу клеток и слабо развитого межклеточного вещества (почти отсутствует), имеет определенную ориентировку в отношении соединительной ткани и внешней среды, лишена кровеносных сосудов. Она покрывает всю наружную поверхность тела человека, выстилает все полости тела и внутренних органов, а также образует большинство желез.

Эпителии развиваются из разных эмбриональных зачатков, несут многообразные функции и имеют различное строение; они представляют собой обширную сборную группу, состоящую из разнокачественных тканей.

По расположению клеток различают однослойный, многослойный и многорядный эпителии (многорядным называют однослойный эпителий с неодинаковой высотой клеток, расположенных на разных уровнях).

По форме клеток они могут быть плоскими, кубическими и призматическими.

Эпителиальным тканям свойственны две основные функции: покровная (пограничная, защитная) и секреторная.. Располагаясь на границе внутренних органов и внешней среды, выполняет защитную функцию – защищает нижние слои клеток других тканей от вредных механических и химических воздействий. Эпителий желудочно-кишечного тракта принимает участие во всасывании различных питательных веществ, а эпителий органов выделения – в выведении из организма продуктов обмена.

Выделяют следующие типы эпителия:

1. Эпителии кожного типа – эпидермис (греч. derma – кожа) – многослойный плоский эпителий (покровный эпителий), поверхностные клетки которого ороговевают.

2. Эпителии кишечного типа (средний и задний отделы пищеварительной трубки выстланы однослойным призматическим эпителием, развивающимся из внутреннего зародышевого листка – эндодермы).

3. Эпителии целонефродермального типа (серозные полости выстланы одним слоем плоских клеток, развивающихся из среднего зародышевого листка – мезодермы, такой эпителий называется мезотелий – эпителий почек и др.).

4. Эпителии эпендимо-глиального типа. Они образуются из общего источника с нервной системой, выстилают, в частности, мозговые оболочки. Эпителии могут быть однослойными, плоскими или кубическими.

5. Сосудистый эндотелий – образуется из мезенхимы и выстилает сосуды изнутри, откуда и название (греч. endon – внутри).

Восстановление эпителиальных тканей происходит путем размножения клеток того же типа.

Эпителиальные ткани обладают очень высокой способностью к восстановлению. Например, при употреблении слишком горячей пищи гибнет эпителий ротовой полости, но уже через 10-12 часов он почти полностью восстанавливается.

Соединительная ткань состоит из разнообразных клеток и большого количества межклеточного вещества.

Для соединительных тканей характерно наличие между клетками сильно развитого межклеточного вещества. Оно может быть жидким (плазма крови), студневидным (аморфное вещество рыхлой волокнистой соединительной ткани) и волокнистым (коллагеновые, эластические и аргирофильные волокна волокнистой соединительной ткани).

Скелетные ткани – хрящи, костная ткань и дентин (зубная кость) характеризуются сильным развитием аморфного (бесформенного) и волокнистого межклеточного вещества, сообщающих им большую механическую прочность при минимальной затрате материалов. Сухое вещество хрящевой ткани содержит мало неорганических солей, в то время как в костной ткани минеральные соли в виде гидроксилапатита составляют от 1/2 до 2/3 её сухого веса.

Из соединительной ткани образованы кости, хрящи, оболочки различных органов. К ней относят также жировую ткань, кровь и лимфу. Соединительная ткань выполняет в организме разнообразные функции:

а) трофическую – участвует в обмене веществ;

б) защитную – участвует в образовании иммунитета;

в) опорную – образует скелет человека;

г) пластическую – является основой структуры различных органов.

Соединительная ткань принимает участие в заживлении ран. Имея наивысшую способность к восстановлению, она заполняет места повреждений других тканей (образуя при этом соединительнотканный рубец). Рубец на месте раны отличается от других тканей кожи, поскольку заживление раны происходит благодаря регенерации соединительной ткани, а не за счет эпителиальной ткани.

Мышечные ткани объединяются по функциональному признаку – способности сокращаться, хотя сократимые элементы развиваются из разных источников.

Мышечная ткань подразделяется на исчерченную (поперечнополосатую) и неисчерченную (гладкую).

Скелетная мускулатура состоит из длинных (до 10-12 см) многоядерных волокон, имеющих в поперечнике всего 1-10 m. Внутри волокон тоже имеются специфические элементы в виде поперечнополосатых миофибрилл, обладающих в свою очередь субмикроскопической структурой.

Из исчерченной мышечной ткани, кроме скелетных мышц, построены также мышцы языка, гортани, верхней части пищевода, диафрагмы.

Гладкая мускулатура – непроизвольная, медленно сокращается, долго не утомляются и обладают способностью быстро восстанавливаться после повреждения; состоит из веретеновидных или звездчатых клеток одноядерных клеток, которые объединяются в пучки из 10-12 клеток.

Неисчерченная мышечная ткань входит в состав стенок внутренних органов: желудочно-кишечного тракта, легких, системы мочеполовых органов, а также кровеносных и лимфатических сосудов.

Мускулатура сердца представлена ветвящимися волокнами. Они содержат поперечнополосатые фибриллы, которые по расположению и некоторым деталям строения отличаются от фибрилл скелетной мускулатуры. Отличие заключается также и в том, что сердечная мышца не подчиняется нашей воле и работает не переставая от первого в жизни сокращения до последнего.

Основное свойство этой ткани – способность к сокращению, что обеспечивает движение тела в пространстве, фиксацию отдельных частей тела в определенном положении, сокращение стенок полостей организма, сосудов и сердца. Мышечная ткань состоит из клеток, в цитоплазме которых имеются особые сократительные волокна – миофибриллы (греч. миос – мышца, фибрилла – волоконце, нить).

Нервная ткань является основным компонентом нервной системы. В состав нервной ткани входит два вида клеток: нервные клетки – нейроны и клетки нейроглии.

Для первых характерны функции возбуждения и проведения нервного импульса, для вторых – опорная, секреторная, защитная, а также функция питания.

Каждая нервная клетка – нейрон – состоит из тела и отростков. Та часть нервной клетки, в которой располагается основная масса органелл и ядро, называется телом нейрона.

Среди отростков нервной клетки различают дендриты и аксоны, которые проводят нервные импульсы.

Дендриты (греч. дендрон – дерево) – относительно короткие отростки, воспринимающие и передающие информацию к телу клетки. У каждой клетки обычно несколько дендритов.

Аксон (греч. аксон – ось) – длинный отросток (до 1 м), обеспечивающий проведение импульсов от нервной клетки к рабочему органу или к другой нервной клетке. Каждая нервная клетка имеет только один аксон.

В цитоплазме нервной клетки, кроме характерных для клеток органелл, имеются нейрофибриллы. Это нитевидные образования, обеспечивающие движение веществ по аксону.

Нейроглия заполняет промежутки между нервными клетками (опорная функция), через нее к нейронам поступают питательные вещества и кислород (трофическая функция). Она предотвращает попадание в нейроны различных токсических веществ (защитная функция) и выделяет биологически активные вещества (секреторная функция).