Ткани человека

Ткань – это совокупность клеток и межклеточного вещества, обладающих схожим строением, происхождением и функциями.

Межклеточное вещество (межклеточный матрикс): совокупный продукт жизнедеятельности клеток данной ткани. Обычно состоит из белковых волокон и аморфного (основного) вещества (может быть разным по консистенции – твердым или жидким в зависимости от ткани). Заполняет промежутки между клетками. У человека и животных выделяют четыре типа тканей: эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная.

Эпителиальные ткани (эпителии)

покрывают поверхность тела, выстилают его полости, образуют слизистые оболочки внутренних органов и большинство желез

Общая характеристика: клетки (эпителиоциты) плотно прилегают друг к другу. Очень мало межклеточного вещества (его практически нет). Расположены на базальной мембране (неклеточном образовании – слое плотного волокнистого межклеточного вещества из белков и полисахаридов, соединяющем эпителий с подлежащей соединительной тканью). Нет кровеносных и лимфатических сосудов (питательные вещества и кислород поступают путем диффузии через базальную мембрану из подлежащей соединительной ткани). Быстрая регенерация/восстановление (клетки активно делятся). Для клеток характерна полярность/направленность строения

Функции

• Защитная (механическая защита, защита от проникновения болезнетворных микроорганизмов и тд)  

• Секреторная (образование и выделение специфических веществ – секретов)

• Обмен веществ: всасывание (кишечный эпителий), газообмен (эпителий альвеол легких), реабсорбция/фильтрация (эпителий нефронов почек), теплообмен

Классификация эпителиев (по функциям)

1) Покровный эпителий – имеет пограничное положение, образует покров кожи и слизистые внутренних органов

По числу слоев:

• Однослойный– все клетки соприкасаются с базальной мембраной – для клеток характерна полярность/ направленность строения– эпителий, ядра которого находятся на одном уровне – однорядный – эпителий, ядра которого находятся на разном уровне (т.е. на разной высоте) – многорядный

По форме клеток:

• Многослойный – только нижний слой клеток соприкасается с базальной мембраной

2) Железистый эпителий

– клетки вырабатывают специфические вещества – секреты – образуют железы внутренней/эндокринной (не имеют выводных протоков, выделяют особые секреты – гормоны в кровь), внешней/экзокринной (имеют выводные протоки) и смешанной секреции

3) Сенсорный эпителий

– входит в состав органов чувств (есть во внутреннем ухе, сосочках языка, обонятельной зоне полости носа – способен воспринимать запахи, звуки и другие сигналы из внешней среды и передавать информацию в высшие отделы сенсорных анализаторов

Реснитчатый и ворсинчатый эпителии

1) Реснитчатый (мерцательный) эпителий

– однослойный, многорядный – реснитчатые клетки имеют выросты – реснички, в основе которых микротрубочки из белка тубулина – между реснитчатыми клетками расположены клетки, вырабатывающие слизь – выстилает дыхательные пути, полость маточных (фаллопиевых) труб, слуховые (евстахиевы) трубы, семявыносящие канальцы

Функции зависят от локализации эпителия: – в дыхательных путях реснички движение (биение) ресничек способствует выведению избытка слизи, бактерий, пылевых частиц – в маточных (фаллопиевых) трубах движение (биение) ресничек способствует продвижению яйцеклетки (зиготы, эмбриона) в матку – и тд.

2) Ворсинчатый (каёмчатый) эпителий

– призматический эпителий, выстилающий стенки тонкого кишечника – клетки имеют выросты – микроворсинки, опору которых изнутри составляют микрофиламенты из белка актина

Функция: увеличение площади поверхности всасывания питательных веществ (=более эффективный процесс поступления питательных веществ в кровь/лимфу за единицу времени)

Соединительные ткани

Общая характеристика:

- Много межклеточного вещества, в зависимости от консистенции может быть твердым и жидким - Обширная группа, включающая в себя:

◦ собственно соединительные ткани (рыхлую и плотную волокнистые)

◦ твердые скелетные (костная и хрящевая)

◦ жидкие (кровь и лимфа)

◦ со специальными свойствами (жировая)

1) Кровь 

Местонахождение: полость сердца и кровеносных сосудов. Межклеточное вещество: плазма (55%) Клетки: Форменные элементы (45%) – эритроциты, тромбоциты (не клетки, а кровяные пластинки) и лейкоциты. Функции транспортная, защитная (иммунная), терморегуляционная

2) Лимфа 

Местонахождение: лимфатические узлы и сосуды. Межклеточное вещество: плазма Клетки:  Форменные элементы (в основном – лейкоциты (лимфоциты)). Функции: защитная (иммунная), возвращение в кровяное русло тканевой жидкости 

3) Волокнистая соединительная ткань 

Межклеточное вещество: содержит белковые волокна – коллагеновые (придают прочность) и эластические/ эластиновые(придают эластичность, гибкость и упругость). Клетки (основные): фибробласты и их производные (фиброциты), макрофаги и тд. Функции: опорная, защитная 

• Плотная волокнистая – содержит больше (мощных пучков) белковых волокон – волокна расположены более упорядочено – образует связки и сухожилия, фасции мышц, нижний (сетчатый) слой дермы

• Рыхлая волокнистая – содержит меньше белковых волокон – волокна расположены беспорядочно – образует соединительнотканные прослойки и оболочки внутренних органов, верхний (сосочковый) слой дермы

• Хрящевая соединительная ткань: межклеточное вещество содержит коллагеновые и эластические (эластиновые) волокна. Клетки: молодые – хондробласты, расположены на поверхности (периферии), способны делиться, дают начало хондроцитам; зрелые – хондроциты , вырабатывают все компоненты хрящевого маткрикса. Функции: защитная, опорная

а) Гиалиновая самая распространенная – снаружи покрыта надхрящницей (ее наружный слой образован волокнистой соединительной тканью, а внутренний – хондробластами и их предшественниками) – с возрастом может кальцифицироваться (накапливать кальций) – снижает эластичность и может вызывать боли

– образует хрящевые части ребер, суставные поверхности костей, стенки органов дыхания (гортани, трахеи, бронхов)

б) Эластическая – – обладает гибкостью и способностью к обратимой деформации – межклеточное вещество на более чем 90% состоит из белка эластина – служит опорой гибких органов – ушной раковины, некоторых хрящей гортани.

в) Волокнистая – межклеточное вещество содержит много коллагеновых волокон, придающих прочность – волокна расположены упорядочено параллельными рядами, между ними – клетки вытянутой формы – образует межпозвоночные диски, находится в местах прикрепления сухожилий и связок к костям.

• Костная соединительная ткань - Межклеточное вещество: минеральные компоненты (придают прочность): соли кальция, магния фосфора и др. Органические компоненты (придают пластичность, гибкость и упругость): коллаген, оссеин и др. белки

Клетки:

Остеобласты: молодые клетки, дают начало остеоцитам, расположены на поверхности (периферии) – в надкостнице

Остеоциты остеоцит (расположен в лакуне) костный матрикс: зрелые клетки, имеют тонкие многочисленные отростки, расположены в узких костных полостях – лакунах, образуют основную часть (90%) костной ткани

Остеокласты (клетки-разрушители): выделяют вещества, которые разрушают костную ткань (соли кальция и органические соединения), что необходимо для ее обновления

• Жировая соединительная ткань: расположена в прослойках между органами, образует подкожную жировую клетчатку (гиподерму). Основной объем занимают жировые клетки – адипоциты

Белая – адипоциты содержат только одну крупную липидную каплю (другие органоиды оттеснены по периферии) – теплоизолятор, выполняет энергетическую функцию, окружает различные органы и заполняет промежутки между ними, обеспечивает смягчение при механических повреждениях (амортизацию ударов)

Бурая – адипоциты содержат много мелких липидных капель и митохондрий – обеспечивает термогенез – выработку тепловой энергии (теплопродукцию), необходимой для поддержания температуры тела – у взрослого человека очень мало – заметно больше у новорожденных и теплокровных млекопитающих

Мышечная ткань

Общая характеристика:

• Межклеточного вещества мало

• Обладают свойствами: возбудимость (способность воспринимать раздражения и отвечать на данное раздражение реакцией возбуждения) и сократимость (способность укорачиваться и удлиняться в ответ на возбуждение)

• Сокращение обеспечивается за счет белковых нитей актина и миозина, содержащихся в цитоплазме клеток (миоцитов)

1) Поперечно-полосатая скелетная

Образует скелетные мышцы туловища, конечностей и головы, а также глазодвигательные мышцы, мышцы стенок полости рта, глотки, языка, гортани, верхнего/начального отдела (1/3) пищевода и диафрагмы (дыхательной мышцы)

Особенности:

• Клетки имеют поперечно-полосатую исчерченность (миофибрилл* много, они расположены упорядочено)

• Клетки сливаются в длинные вытянутые мышечные волокна

• Мышечное волокно имеет множество ядер

• Большую часть волокон занимают миофибриллы (ядра имеют пристеночное расположение)

• Сокращения быстрые и мощные

• Быстро утомляется

• Управляется соматической нервной системой (т.е. сознательно – сокращения произвольны)

2) Поперечно-полосатая сердечная Образует мышечный слой стенки сердца (миокард)

Особенности:

• Клетки имеют поперечно-полосатую исчерченность (миофибрилл много, они расположены упорядочено)

• Клетки вытянуты в волокна, соединяющиеся между собой с помощью контактов – нексусов/анастамозов

• Волокна могут иметь множество ядер

• Сокращения быстрые, согласованные

• Практически не утомляется

• Управляется вегетативной нервной системой (сокращения не подконтрольны сознанию – непроизвольны)

• Обладает автоматией – способностью к самостоятельной генерации нервных импульсов (т.е. способность возбуждаться и сокращаться самостоятельно)

3) Гладкая

Образует стенки внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов и протоков желез

Особенности:

• Клетки одноядерные веретовидные

• Клетки не имеют поперечно-полосатой исчерченности (миофиламенты** расположены хаотично/неупорядоченно)

• Сокращения медленные и продолжиельные, слабые

• Медленно утомляется

• Управляется вегетативной нервной системой (сокращения не подконтрольны сознанию – непроизвольны)

Нервная ткань

Общая характеристика:

• Обладает свойствами: возбудимость (способность воспринимать раздражения и отвечать на данное раздражение реакцией возбуждения – генерацией нервного импульса) и проводимость (способность передавать нервный импульс другой нервной клетке или клетке ткани другого органа)

• Состоит из нервных клеток – нейронов (нейроцитов) и вспомогательных клеток глии (нейроглии) Функции: взаимодействие организма с окружающей средой, регуляция работы органов, рефлекторная и высшая нервная деятельность

Строение нейрона:

• Тело нейрона

• Дендриты – обычно короткие отростки, обеспечивают передачу нервного импульса к телу нейрона

• Аксон – обычно длинный отросток, обеспечивает передачу нервного импульса от тела нейрона на другой нейрон или на клетки рабочих органов – мышц, желез

• Аксон может быть покрыт жироподобным веществом белого цвета – миелином. Миелиновые оболочки обеспечивают защиту и электрическую изоляцию (поэтому ускоряет проведение нервного импульса)

• Синапс – место контакта между двумя нейронами или нейроном и другой клеткой (мышечной, железистой) организма, посредством которого передается нервный импульс

Глиальные клетки (нейроглия)

1) Макроглия - клетки, имеющие общее происхождение с нейронами 

Олигодендроциты – расположены в центральной нервной системе (головном и спинном мозге) – образуют отростки, которые покрывают и изолируют нервные клетки и волокна (аналогичны шванновским клеткам, расположенным в периферической нервной системе)

Астроциты – выполняют опорную (обеспечивают поддержание (фиксацию) нейронов и сплетений отростков в нужном положении) и трофическую (обеспечивают транспорт питательных веществ к нейронам, располагаясь между ними и сосудами) функции.

Эпендимиоциты – образуют непрерывную выстилку полостей (желудочков) головного мозга и центрального канала спинного мозга – выполняют транспортную и секреторную функцию, принимая участие в образование в спинномозговой жидкости (ликвора).

2) Микроглия - клетки, мигрировавшие из кровотока в ткани мозга, и макрофаги – клетки-мусорщики. Микроглиальные клетки – выполняют защитную (иммунную) функцию. Например, фагоцитоз бактерий.

Многообразие и дифференцировка клеток

Во взрослом организме человека насчитывают более 200 типов клеток, которые отличаются по размерам, форме и функциям. Образование различных типов клеток связано с их дифференцировкой. Дифференцировка клеток связана с синтезом специфических белков и появлением в них структур, обеспечивающих выполнение этих функций

Тотипотентные стволовые клетки – клетки на самых ранних этапах развития эмбриона (первые 2—8 делений его клетки не специализированы), которые способны дифференцироваться во все типы клеток организма и плаценты 

Плюрипотентные стволовые клетки – клетки, которые могут дифференцироваться во все типы клеток организма, кроме плаценты 

Мультипотентные стволовые клетки – клетки, которые могут дифференцироваться в различные клетки одного типа ткани или органа 

Унипотентные стволовые клетки – клетки на конечном этапе дифференцировки, дающие начало только одному типу клеток