Общая характеристика и классификация тканей.

Ткань – система клеток и неклеточных структур, обладающих общностью развития, строения и функции. Различают следующие виды тканей: эпителиальные ткани, ткани внутренней среды, мышечные ткани и нервную ткань.

Эпителиальные ткани покрывают всю наружную поверхность тела человека, все полости тела, выстилают полые внутренние органы, а также входят в состав желез организма. Они участвуют в обмене веществ между организмом и внешней средой, выполняют защитную роль (эпителий кожи), функции секреции, всасывания (кишечный эпителий), выделения (почечный эпителий), газообмена (эпителий легких). Эти ткани обладают высокой способностью к регенерации (восстановлению).

Эпителий состоит из эпителиальных клеток, лежащих в виде пласта на базальной мембране (рис. 2). Межклеточного вещества между клетками очень мало и они плотно прилегают друг к другу. Эпителий лишен кровеносных сосудов, его питание происходит за счет диффузии веществ из под лежащей соединительной ткани.

В связи с особенностями строения и формы клеток обособляются несколько разновидностей эпителиальных тканей.

Различают покровный и железистый эпителии. В покровном эпителии в связи с особенностями строения и расположения клеток выделяют однослойный и многослойный эпителий (рис. 2).

В однослойном эпителии все клетки располагаются на базальной мембране, в многослойном – на базальной мембране располагается лишь нижний слой клеток, верхние слои утрачивают связь с ней и образуют несколько пластов. Однослойный эпителий может быть одно- или многорядным.

По форме клеток различают эпителий плоский, кубический и призматический.

Однослойный плоский эпителий – мезотелий – покрывает серозные оболочки (плевру, брюшину, перикард), однослойный кубический эпителий образует канальцы почек, однослойный призматический эпителий выстилает слизистую оболочку желудка и кишечного тракта. Разновидностью многорядного призматического эпителия является реснитчатый эпителий. Клетки этого эпителия на верхнем, апикальном , конце имеют выросты цитоплазмы (реснички), которые движутся в определенном направлении, создавая ток слизи. Многорядный призматический реснитчатый эпителий покрывает дыхательные пути и маточные трубы.

Многослойный эпителий по признаку ороговения верхних слоев клеток делится на ороговевающий (эпителий кожи – эпидермис) и неороговевающий (эпителий роговицы глаза). Особая форма многослойного эпителия – переходный эпителий, который имеется в мочевыводящих путях – органы, способные менять свой объем.

Железистый эпителий составляет основную массу желез, эпителиальные клетки которых участвуют в образовании и выделении веществ, необходимых для жизнедеятельности организма.

Ткани внутренней среды (соединительные ткани). Соединительные ткани в отличие от эпителиальных характеризуются значительным развитием межклеточного вещества, наличием в нем волокнистых структур, которые придают ей прочность и эластичность. По внешнему виду и физико-химическим свойствам волокна делятся на коллагеновые, ретикулярные и эластические.

Коллагеновые волокна образованы белком коллагеном. Они обладают большой прочностью. Сходны по структуре ретикулярные волокна, образующие соединительнотканную основу некоторых органов (костный мозг, лимфатические узлы). Эластические волокна состоят из белка эластина. По сравнению с коллагеновыми волокнами они обладают меньшей прочностью, но зато более упруги и легко растягиваются.

Соединительные ткани можно разделить на две группы: собственно соединительную ткань и специальную соединительную ткань – с опорными (хрящевая и костная) и гемопоэтическими свойствами (миелоидная и лимфоидная ткани).

В собственно соединительной ткани различают волокнистую и соединительную ткань с особыми свойствами. К волокнистой соединительной ткани относятся:

· рыхлая волокнистая соединительная ткань,

· плотная волокнистая оформленная соединительная ткань,

· плотная волокнистая неоформленная соединительная ткань.

Рыхлая волокнистая соединительная ткань обнаруживается в кровеносных сосудах, нервах, протоках, входит в состав всех органов и во многих из них образует строму; состоит из клеток и межклеточного вещества (см. рис.3). Клеточные элементы представлены фибробластами, фиброцитами, гистиоцитами, жировыми и пигментными клетками, ретикулярными клетками. Кроме того, в этой ткани встречаются клетки крови: лимфоциты, базофилы, а также макрофаги. Межклеточное вещество образовано основным (аморфным) веществом и рыхло расположенными в нем, идущими в различных направлениях коллагенновыми, эластическими и ретикулярными волокнами.

Плотная волокнистая неоформленная соединительная ткань характеризуется относительно большим количеством плотно расположенных соединительнотканных волокон, малым содержанием основного вещества и незначительным числом клеточных элементов между волокнами. В этой ткани волокна располагаются в различных направлениях и переплетаются друг с другом. Из этой ткани построен слой собственно кожи.

В плотной волокнистой оформленной соединительной ткани волокна располагаются параллельно друг другу и собраны в пучки (см. рис.??). Между пучками волокон в межклеточном аморфном веществе находятся фиброциты. Эта ткань участвует в образовании связок, сухожилий, перепонок и фасций.

Соединительная ткань с особыми свойствами представлена ретикулярной, жировой, слизистой, пигментной и эмбриональной тканями.

Хрящевая ткань состоит из клеток – хондроцитов, хондробластов и межклеточного вещества – хрящевого матрикса, обладающего повышенной прочностью. Хрящевые клетки овальные или округлые, расположены в одиночку или группами (изогенные группы) в особых полостях. Хрящевой матрикс образован коллагеновами и эластическими волокнами и основным веществом.

Снаружи хрящ покрыт надхрящницей – соединительнотканной оболочкой, имеющей два слоя: внешний фиброзный и внутренний хондрогенный, образующий хрящевые клетки. Надхрящница выполняет трофическую функцию.

В теле человека различают гиалиновый, эластический и волокнистый (коллагеновый) хрящи (см. рис. 4). Гиалиновый хрящ наиболее распространен в организме человека. Он покрывает суставные поверхности костей, образует передние концы ребер, хрящи гортани, крупных бронхов, часть носовой перегородки.

Эластический хрящ построен по тому же принципу, что и гиалиновый, но не прозрачен и содержит наряду с коллагеновыми большое количество эластических волокон. Встречается в ушной раковине, наружном слуховом проходе, надгортаннике и некоторых хрящах гортани.

Волокнистый хрящ по строению занимает промежуточное положение между плотной волокнистой оформленной соединительной тканью и гиалиновым хрящом. Из волокнистого хряща построены межпозвоночные диски, соединение лобковых костей таза.

Костная ткань образует скелет человека, определяет форму его тела, защищает органы, расположенные в черепе, грудной и тазовой полостях, принимает участие в минеральном и жировом обмене.

Костная ткань состоит из клеток (остеоцитов, остеобластов и остеокластов) и костного матрикса (рис. 4). Остеобласты - молодые костные клетки многоугольной, кубической формы, богатые органоидами: рибосомами, комплексом Гольджи, элементами зернистой эндоплазматической сети. Клетки постепенно дифференцируются в остеоциты, при этом количество органоидов в них уменьшается. Межклеточное вещество, образуемое остеобластами, окружает их со всех сторон. Остеоциты - зрелые многоотростчатые клетки, их отростки контактируют между собой. Клетки не делятся, органеллы в них развиты слабо. Остеокласты - крупные многоядерные клетки, разрушающие кость и хрящ. На своей поверхности имеют множество цитоплазматических выростов, покрытых цитоплазматической мембраной. Клетки богаты гидролитическими ферментами, митохондриями, лизосомами и вакуолями, хорошо выражен комплекс Гольджи.

Костный матрикс содержит тонкие коллагеновые волокна и основное вещество, в котором откладываются в большом количестве минеральные соли, преимущественно соли кальция.

В теле человека представлена грубоволокнистая и пластинчатая костная ткань. Грубоволокнистая костная ткань присуща скелету зародыша человека. В этой ткани коллагеновые волокна, собранные в толстые, грубые пучки, расположены в аморфном межклеточном веществе беспорядочно; между волокнами разбросаны костные клетки (остеоциты). После рождения грубоволокнистая костная ткань почти полностью заменяется пластинчатой. Во взрослом организме грубоволокнистая костная ткань встречается лишь в местах прикрепления сухожилий и связок.

В пластинчатой костной ткани межклеточное вещество образует костные пластинки, в которых коллагеновые волокна располагаются параллельными пучками. Остеоциты находятся в особых полостях, расположенных между пластинками или внутри их. Эта костная ткань более совершенна по строению и функции и гораздо прочнее грубоволокнистой. Пластинчатая костная ткань является основой костей взрослого человека.

В пластинчатой костной ткани в зависимости от расположения костных пластинок различают плотное (компактное) и губчатое костное вещество. В компактном веществе костные пластинки располагаются в определенном порядке, образуя сложные системы – остеоны. Остеон – структурная единица кости. Он состоит из 5-20 цилиндрических пластинок, вставленных одна в другую. В центре каждого остеона проходит центральный канал (Гаверсов) (см. рис.??). Между остеонами залегают вставочные (промежуточные) пластинки, кнаружи от них находятся наружные окружающие (генеральные) пластинки, Кнутри – внутренние окружающие (генеральные) пластинки.

Губчатое костное вещество состоит из тонких костных пластинок и перекладин (трабекул), перекрещивающихся между собой и образующих множество ячеек. Направление перекладин совпадает с кривыми сжатия и растяжения, образуя сводчатые конструкции. Такое расположение костных трабекул под углом друг к другу обеспечивает равномерную передачу давления или тяги мышц на кость.

Кровь состоит из форменных элементов (40-45%) и жидкого межклеточного вещества – плазмы (55-60% от объема крови).

Плазма крови на 90% состоит из воды, в которой растворены соли и низкомолекулярные органические вещества, а также содержатся белки и их комплексы. Форменные элементы подразделяются на эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Лейкоциты могут содержать в цитоплазме гранулы (гранулоциты) или не иметь их – агранулоциты.

Эритроциты – это безъядерные клетки диаметром 7-8 мкм, по форме напоминают двояковогнутый диск. Свое название эти клетки получили в связи с наличием в их цитоплазме дыхательного пигмента гемоглобина, способного присоединять и отсоединять растворимые в крови газы, - кислород и углекислый газ. В 1 мм³ крови содержится 4,0-4,5 млн эритроцитов у женщин и 4,5-5 млн – у мужчин. Погибают эритроциты в селезенке, а вырабатываются в красном костном мозге.

Лейкоциты – шаровидные клетки, в отличие от эритроцитов имеют ядро. Величина лейкоцитов достигает 20 мкм. В 1 мм³ крови человека содержится 4000-9000 лейкоцитов. На протяжении суток количество лейкоцитов в крови изменяется в связи с пищеварением и физической нагрузкой. Лейкоциты способны к активному движению и участвуют в защитных реакциях организма (переваривание инородных тел, микроорганизмов, образование иммунокомпетентных белков и бактерицидных веществ).

В гранулоцитах ядра обычно сегментированы и имеют вид палочек, подков или небольших комочков, а гранулы окрашиваются в различный цвет. В зависимости от окраски гранул гранулоциты делятся на эозинофилы – лейкоциты, способные обезвреживать чужеродные белки и белки отмерших тканей; базофилы – клетки, принимающие участие в процессах свертывания крови и регуляции проницаемости сосудов для форменных элементов крови, и нейтрофилы, способные захватывать и переваривать микроорганизмы, стимулировать размножение клеток.

У агранулоцитов ядро обычно округлое, не фрагментировано, а цитоплазма лишена специальной зернистости. Их разделяют на лимфоциты и моноциты.

Лимфоциты шаровидные, диаметром 7-10 мкм; состоят из клеток двух популяций: Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов. Т-лимфоциты отвечают за систему клеточного иммунитета и уничтожают чужеродные клетки, а также клетки собственного организма, отклонившиеся от нормального развития. Кроме того, они противодействуют патогенным вирусам, грибкам и определяют направление кроветворения.

В-лимфоциты ответственны за систему гуморального иммунитета и защищают организм от бактериальных и вирусных инфекций путем выработки специальных белков – антител, причем выработка последних В-лимфоцитами происходит под контролем Т-лифоцитов.

Моноциты – самые крупные клетки крови, их диаметр может достигать 20 мкм. Моноциты способны к активному фагоцитозу и выполняют в организме защитные функции.

Тромбоциты представляют собой бесцветные безъядерные тельца размером 1-4 мкм. В 1 мм³ крови содержится 180000-320000 тромбоцитов. Тромбоциты способствуют свертыванию крови.

Лимфа состоит из плазмы (лимфоплазмы) и форменных элементов. Лимфоплазма в отличие от крови содержит больше продуктов обмена веществ, поступающих из тканей. Из форменных элементов в лимфе преобладают лимфоциты (до 20000 в 1 мм³), в небольшом количестве встречаются моноциты и эозинофилы.

Мышечную ткань подразделяют на гладкую, поперечнополосатую скелетную и поперечнополосатую сердечную (рис.6). Основное свойство этой ткани – способность к сокращению. Сокращение мышечной ткани обеспечивает движение тела в пространстве, фиксацию отдельных частей тела в определенных положениях, перемещение органов или изменение их объема.

Гладкая мышечная ткань входит в состав стенки внутренних органов, кровеносных сосудов. Эта ткань имеет клеточное строение и обладает сократительным аппаратом в виде миофиламентов – нитей диаметром 1-2 мкм, расположенных параллельно друг другу. Гладкие мышечные клетки – гладкие миоциты – объединяются в пучки, а последние – в мышечные пласты, которые формируют мышечные слои стенки внутренних органов. Гладкомышечные клетки сокращаются непроизвольно, медленно, долго не утомляются и обладают высокой способностью к регенерации.

Структурной и функциональной единицей поперечнополосатой скелетной мышечной ткани является мышечное волокно, представляющее собой удлиненный многоядерный симпласт. Мышечное волокно имеет форму цилиндра с округленными или заостренными концами. Под оболочкой по периферии волокна много ядер, а миофибриллы в виде пучков располагаются в центре мышечного волокна упорядоченно и состоят из регулярно повторяющихся фрагментов (саркомеров) с разными оптическими и физико-химическими свойствами. Одинаковые участки соседних миофибрилл располагаются в волокне на одном и том же уровне, что и обусловливает поперечную исчерченность своего волокна, т.е. чередование темных и светлых его участков.

Темные диски обладают двойным лучепреломлением и называются анизотропными дисками (полоска А), а светлые для которых не свойственно двойное лучепреломление, - изотропными дисками (полоска I). Посередине каждого диска имеются перегородки, пересекающие его в поперечном направлении. В темном диске перегородку называют мезофрагмой или линией М, а в светлом – телофрагмой, или полоской Z. Участок миофибриллы, расположенный между соседними телофрагмами, называется саркомером.

В саркоплазме мышечных волокон содержится дыхательный пигмент миоглобин, который обусловливает их красный цвет. В зависимости от содержания миоглобина в мышечной ткани различают красные, белые и промежуточные мышечные волокна. Красные мышечные волокна способны к длительному сокращению, белые обеспечивают быструю двигательную функцию. Состав почти всех поперечнополосатых мышц человека смешанный.

Поперечнополосатая мышечная ткань сокращается произвольно, быстро, но быстро и утомляется.

Поперечнополосатая сердечная мышечная ткань по функции напоминает гладкую, а по строению – поперечнополосатую скелетную. Функциональной единицей является клетка – сердечный миоцит, или кардиомиоцит. Для сердечной мышечной ткани характерны соединения клеток при помощи специальных вставочных дисков, играющих большую роль в передаче возбуждения с одной клетки на другую.

Нервная ткань является основным компонентом нервной системы. В состав нервной ткани входят два вида клеток: нервные клетки – нейроны и клетки нейроглии – глиоциты. Для первых характерны функции возбуждения и проведения нервного импульса, для вторых – опорная, трофическая, секреторная и защитная функции, создающие оптимальные условия для деятельности нейронов.

В каждом нейроне различают тело клетки диаметром 3–100 мкм, которое содержит ядро и другие клеточные органеллы, погруженные в цитоплазму, и различное число отходящих от тела клетки цитоплазматических отростков (рис. 7). Отростки, проводящие импульсы к телу клетки, называются дендритами. Они короткие, относительно широкие и распадаются на тонкие терминальные ветви. Отростки, проводящие импульсы от тела клетки к другим клеткам или периферическим органам, называются аксонами или нервными волокнами. Они тоньше дендритов, и длина их может достигать нескольких метров. Место, где тело нейрона переходит в аксон, носит название аксонный холмик. В цитоплазме нервной клетки имеются специальные структурные элементы – нейрофибриллы.

На основании числа и расположения отростков нейроны делят на униполярные – одноотросчатые, биполярные – с двумя отростками и мультиполярные – с тремя и более отростками. Униполярные нейроны псевдоуниполярными (ложноуниполярными), т.к. их единственный отросток в дальнейшем делится на периферический и центральный отростки.

По функциям, которые выполняют нейроны, их разделяют на три группы:

· афферентные (сенсорные) – нейроны, связанные с рецепторами и передающие импульсы в центральную нервную систему;

· эфферентные (моторные) – нейроны, связанные с эффектором (рабочий орган) и передающие импульсы от центральной нервной системы к ним;

· ассоциативные (вставочные, контактные, промежуточные) – нейроны, вставленные между афферентными и эфферентными нейронами и обеспечивающие их взаимосвязь.