Организм как единое целое.

Организм человека представляет собой сложнейшую систему соподчиненно организован­ных подсистем и систем, объединенных общностью строения и вы­полняемой функцией.

1.Наименьшим элементом системы является клетка – это живая система, состоящая из цитоплазмы и ядра и являющаяся основой строения, развития и жизнедеятельности всех живых и растительных организмом. В ор­ганизме человека более 100 триллионов клеток. Клетки представ­ляют собой, в свою очередь, микросистему, отличающуюся слож­ной структурно-функциональной организацией и многосторонним взаимодействием с другими клетками. Форма, размер и масса клеток чрезвычайно разнообразны (Рис.1) от 3—4 мкм до 200 мкм. Масса клетки человека колеблется от 10^-7 до 10^-5 г.

В цитоплазме выделяют плазматическую мембрану, органеллы, включения и гиалоплазму.

Плазматическая, или элементарная клеточная мембрана отделяет содержимое клетки от окружающей среды, что обеспечи­вает возможность ее существования как отдельной структурной единицы. Толщина мембраны составляет 0,008—0,01 мкм. Обладая избирательной проницаемостью, она регулирует поступление в клет­ку и выход из нее ионов и молекул, способствуя тем самым сохра­нению относительного постоянства внутриклеточного содержимого. Сложный ферментный комплекс мембраны обеспечивает восприятие информации из внешней среды и передачу ее внутрь клетки. Меж­клеточные контакты и взаимодействия также связаны с функцией плазматической мембраны. Установлено, что в состав мембраны входят белки, липиды, углеводы, неорганические соли и вода. В настоящее время наибольшее признание получила мозаичная модель мембраны, согласно которой бимолекулярный фосфолипидный слой, составляющий основу мембраны, пронизывают молекулы белка. Некоторые из них, проходя насквозь биомолекулярный фосфолипидный слой, выступают над его поверхностью. Углеводы в мембране всегда соединены с другими ее компонентами, образуя с липидами гликолипиды, а с белками гликопротеиды. Мембраны рассматриваются не как статическое образование, а как динами­ческая структура, в которой молекулы белка и липидов способны к перемещению. Бимолекулярный слой липидов со встроенными моле­кулами белка составляют элементарную мембрану. На ее внешней по­верхности располагается слой, который как бы связывает клетку с окружающей внешней средой. Его называют гликокаликсом.

Органеллы клетки. Органеллами или органойдами называют постоянные части клетки, имеющие специфическую структуру и выполняющие определенные функции. К органеллам относят эндоплазматический ретикулум, рибосомы, пластинчатый комплекс Гольджи, митохондрии, лизосомы, центросома, микротельца, или пероксисомы, микротрубочки и микрофиламенты.

Эндоплазматический ретикулум представлен системой каналь­цев, пузырьков, вакуолей, гранул (зерен), уплощенных мешоч­ков - цистерн. Все эти образования ограничены мембранами такой же структуры, как и плазматическая. В некоторых случаях каналь­цы формируются путем впячивания плазматической мембраны внутрь клетки, что увеличивает поверхность соприкосновения клет­ки с окружающей ее средой. Иногда эндоплазматический ретикулум является непосредственным продолжением наружной мембраны яд­ра клетки. Диаметр канальцев составляет 0,02—0,04 мкм.

 

Рис.1. Строение и формы клеток: Схема 1. I- клеточная мембрана; II –цитоплазма; III- ядро; 1. аппарат Гольджи; 2- центросома; 3 – митохондрии;- 4.- белковые гранулы; 5. вакуоль; 6- липоидные гранулы; 7.- ядерная оболочка; 9.- глыбки хроматина; 10.- ядерный сок; 11.- ядрышко.

Схема 2. Формы клеток. 1- цилиндрическая; 2 — кубическая; 3— плоская; 4— округлая; 5— веретеновидная; 6— отросчатая; 7— бокаловидная клетка; 8— клетка с ресничками; 9— клылатая; 10— жгутиковая; 11 — многоядерная; 12— безъядерная.

Выделяют два типа эндоплазматического ретикулума: гранулярный, несу­щий на своей поверхности рибосомы - гранулы величиной 0,012— 0,015 мкм, и агранулярный, или гладкий, характеризующийся от­сутствием рибосом на мембранах.

Рибосомы участ­вуют в синтезе белка и представляют тельца грибовидной формы, состоящие из большой и малой субъединиц, расположенных взаимноперепердикулярных друг к другу. Рибосомы могут располагаться свободно в цитоплазме, образовывать скопления – полирибосомы и на поверхности ядерной оболочки и мембранах эндоплазматического ретикулума. Эндоплазматический ретикулум является транспортной системой клетки. В его мембранах содержится ряд ферментов, участвующих в обменных клеточных реакциях.

Пероксисомы - это органеллы, мембрана которых образована из мембран эндоплазматического ретикулума. Они содержат гра­нулярные структуры, состоящие из ферментных комплексов, участ­вующих в различных окислительных реакциях.

Пластинчатый комплекс Гольджи представлен системой мембран, образующих несколько диктиосом. Каждая из них формируется из параллельно расположенных уплощенных замкнутых мешочков - цистерн, число которых колеблется от 3 до 20. Диаметр отдельных цистерн не превышает 0,009 мкм. От мембран цистерн отходят многочисленные трубочки и пузырьки. Функция аппарата Гольджи состоит в накоп­лении различных веществ и их удалении из клетки. В нем концент­рируются компоненты желчи, белки, углеводы, гормоны, ферменты, накапливаются чужеродные для организма вещества, которые долж­ны быть выведены из организма.

Митохондрии (от греч. mitos – нить, chondros - зерно) бывают палочковидной, зернистой или нитчатой формы. Диаметр их составляет около 0,5 мкм, длина до 7 мкм. Каждая митохондрия ограничена двумя мембранами, разделенными пространством 0,006—0,008 мкм. От внутренней мембраны в по­лость митохондрии отходят выступы - кристы, расположенные по­перек продольной оси митохондрии. Пространство между кристами заполнено однородным плотным веществом, которое называют митохондриальным матриксом. Чем больше активность клетки, тем больше в ее митохондриях крист. Митохондрии очень богаты ферментами, которые расположены в кристах не беспорядочно, а организованы в «компактные ансам­бли», находящиеся друг от друга на определенном расстоянии. Различные клетки могут иметь неодинаковое количество таких ансамблей. В митохондриях осуществляется превращение энергии питательных веществ в форму, которая может быть использована клеткой. Такой формой является энергия фосфатных связей аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Роль митохондрий заключается в накоплении энергии, за что их называют энергетическими станциями клетки. В состав матрикса входят молекулы ДНК и митохондриальные рибосомы.

Лизосомы - сферические образования диаметром 0,2—0,8 мкм, имеющие мембрану обычного строения. Они содержат большое количество ферментов, которые могут расщеплять почти любой подающий в них материал. По выполняемой функции лизосомы называют «пищеварительной системой» клетки. Лизосомы всегда заполнены частицами, находящимися на разных стадиях перевари­вания, и от содержимого лизосомы в каждый данный момент зависит ее форма и размер.

Различные вещества поглощаются клеткой в процессе пиноцитоза и фагоцитоза. Пиноцитозом называют погло­щение капелек жидкости, фагоцитозом - поглощение твердых час­тиц. В некоторых клетках лизосомы отличаются особенно большой активностью. Так, например, ярко выраженной фагоцитарной активностью обладают лейкоциты - белые кровяные тельца, в ци­топлазме которых имеются большие скопления лизосом. Под влия­нием их ферментов происходит гибель возбудителей заболеваний.

При перестройке структур и при голодании лизосомы могут переваривать части клетки (автофагозитоз), в которой они расположены. Это позво­ляет клетке использовать свой же материал для построения новых структур и получения энергии.

Микротрубочки и микрофиламенты относятся к органеллам немембранного типа. Они участвуют в клеточном и внутриклеточ­ном движении и определяют форму клетки. Микротрубочки имеют форму цилиндра с толщиной стенки 0,005 мкм и внутренним прос­транством, диаметр которого составляет 0,01—0,015 мкм. Стенки цилиндра состоят из белка тубулина. Находясь в длинных отрост­ках нервных клеток, микротрубочки придают им жесткость, спо­собствуя сохранению их формы. В ресничках и жгутиках они спо­собствуют перемещению клетки и движению веществ около ее по­верхности. Во время деления клетки микротрубочки образуют нити веретена деления, по которым хромосомы перемещаются к ее полю­сам. Микротрубочками образуются центриоли. В период деления клетки центриоль удваивается и новая располагается перпендику­лярно по отношению к прежней.

Центриоль представляет собой цилиндрическое образование, стенка которого формируется группа­ми микротрубочек, каждая из групп включает 3 микротрубочки. При делении клетки центриоли перемещаются в те участки клетки, в которых в последующем располагаются полюсы веретена.

Микрофиламенты имеют в диаметре 0,004—0,008 мкм. Они состоят из белковых субъединиц. В мышечных клетках это белки актин и миозин, обеспечивающие сокращение мышцы, а в немышеч­ных - белки, сходные с ними по структуре и участвующие в изме­нениях формы клетки при ее движении и в процессе развития. При делении клетки микронити способствуют движению хромосом путем взаимодействия с микротрубочками веретен.

Включения. В цитоплазме любой клетки существуют непосто­янные образования, называемые включениями, и представляющие собой продукты жизнедеятельности клетки. Они имеют вид зерен, кристаллов, пузырьков. Включения могут то появляться, то исчезать. В зависимости от вида ткани могут преобладать те или иные включения: в клетках жировой ткани много жировых включений, в клетках эпителиаль­ной ткани печени - гликогена.

Гиалоплазма. Цитоплазматический жидкий матрикс, или гиалоплазма, составляет основную внутреннюю среду клетки. Это однородное вещество, в котором обнаружены белки, ферменты и рибонуклеиновые кислоты.

Ядро. Обязательной составной частью клетки является ядро. Оно отсутствует лишь в зрелых эрит­роцитах млекопитающих. Чаще всего клетка имеет одно ядро, но могут быть двухъядерные и много­ядерные клетки. Ядро снаружи по­крыто ядерной оболочкой, состоя­щей из двух мембран, толщиной 0,007—0,008 мкм каждая. Мем­браны разделены светлой зоной шириной 0,01—0,1 мкм. В некото­рых точках наружная и внутрен­няя мембраны как бы сливаются, образуя поры в мембране, служа­щие для обмена содержимого ядра и цитоплазмы. Все внутреннее пространство ядра занято ядер­ным соком - кариоплазмой, в ко­торой различают одно или не­сколько круглых телец — ядры­шек, прикрепляющихся к участку хромосомы, который их формиру­ет. Этот участок называют органи­затором ядрышка. В ядрышках синтезируется большая часть ри­бонуклеиновой кислоты (РНК) клетки.

В ядерном соке находятся хро­мосомы. В фазе между делениями клетки хромосомы в светооптический микроскоп не видны. В делящемся ядре хромо­сомы уплотняются, спирализуются и становятся четко видимыми. Размер хромосомы человека ко­леблется от 2 до 10 мкм. Каждая хромосома имеет перетяжку с расположенной в ней центромерой, к которой прикрепляются нити веретена деления. Положение центромеры характерно для того или иного ти­па хромосом. В месте расположения центромеры, хромосома образует два плеча. Установле­но, что для каждого вида животных характерно определенное число хромосом. Так, в ядрах клеток человека имеется 46 хромосом, в ядрах клеток жабы - 22 хромосомы, а ядра клеток собаки содер­жат 78 хромосом. В большинстве ядер клеток животных находятся пары гомологичных, т. е. одинаковых, хромосом. Гомологичные хромосомы совершенно идентичны по своей структуре. Каждая из них попадает в оплодотворенную яйцеклетку из родительских поло­вых клеток при оплодотворении. При этом в ядрах клетки человека создается двойной, или диплоидный, набор хромосом, состоящий из 23 пар. Каждую пару можно различить по форме, величине, степе­ни плотности и т. д. 22 пары хромосом называют аутосомами (непо­ловые хромосомы). В 1-й паре хромосомы самые крупные, в каждой следующей по порядковому номеру паре хромосомы имеют меньший размер. Хромосомы 23-й пары называют половыми. В клетках жен­ского организма содержится симметричная пара половых хромо­сом - Х-хромосомы. В клетках мужского организма пара половых хромосом несимметрична, одна хромосома такая же, как в клетках женского организма, т. е. Х-хромосома, а вторая отличается от нее по форме и называется У-хромосомой. Таким образом, у женщин 23-я пара хромосом - это ХХ-хромосомы, а у мужчин - ХУ-хромосомы. Половые клетки отличаются гаплоидным, т. е одинарным, набором хромосом. Во всех яйцеклетках 23-я хромосома только Х-хромосома, а в сперматозоидах либо Х -, либо У-хромосома. При слиянии мужской и женской половых клеток восстанавливается диплоидное число хромосом. При этом в 23-й паре могут оказаться либо ХХ-хромосомы, что сопровождается развитием женского орга­низма, либо ХУ-хромосомы, что влечет за собой развитие мужского организма.

Различают несколько типов деления кле­ток: митоз, амитоз, эндомитоз, мейоз.

Наиболее распространенным способом размножения клеток является непрямое деление, или митоз. Сущность этого процесса заключается в удвоении генетического аппарата клетки и в равном распределении его между образующимися дочер­ними клетками. Период между двумя делениями называют интер­фазой.

В интерфазе протекают процессы, подготавливающие клетку к делению: удваивается клеточный центр, синтезируется материал, идущий на построение веретена деления, накапливаются энерге­тические ресурсы и происходит редупликация ДНК. В результате редупликации ДНК удваиваются хромосомы, так что каждая из них оказывается состоящей из двух совершенно одинаковых по структуре сестринских хроматид.

Митоз состоит из четырех последовательно сменяющих друг друга фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы (Рис.2).

Рис.2. Схема митоза:

1,2,3 — профаза; 4,5 — метафаза; 6— анафаза; 7,8 — телофаза.

Профаза характеризуется спирализацией и уплот­нением хромосом. Хромосомы, спирализуясь, утолщаются и укора­чиваются до ¹/25 своей первоначальной длины. Исчезает ядерная оболочка, которая распадается на отдельные фрагменты, разруша­ется ядрышко. Центриоли расходятся к полюсам центросферы. Параллельно всем этим процессам в цитоплазме начинается форми­рование митотического аппарата клетки. К нему относятся центриоли, лучистые фигуры звезды и нити веретена деления. Центриоли отходят к полюсам клетки. Вокруг них образуется лучистая фигура звезда, представляющая собой тонкие нити, радиально расходящиеся от центриоли. Между центриолями, расположенными на противоположных полюсах клет­ки, формируются нити веретена, имеющие форму микротрубочек с диаметром 0,015—0,02 мкм.

Метафаза - вторая фаза митоза, во время кото­рой хромосомы располагаются по экватору, образуя экваториаль­ную пластинку. Часть нитей веретена прикрепляется к центромерам хромосом, а часть идет непрерывно от одного полюса к другому, соединяя, таким образом, центриоли двух клеточных центров.

В третьей фазе – анафазе происходит расхожде­ние хроматид, которые начинают перемещаться к полюсам. С момента расхождения хроматид их называют дочерними хромосомами. Перемещение дочерних хромосом связывают как с удлинением нитей веретена между ними, так и с укорочением нитей в участке между хромосомой и полюсом клетки, что приводит к перемещению хромосом к полюсам.

Телофаза - последняя фаза митоза - начинается с того момен­та, когда хромосомы достигают полюсов клетки.

В эту фазу хромонемы деспирализуются, хромосомы вновь удлиняются, становятся менее компактными, вокруг них на обоих полюсах формируется ядерная оболочка, образуются ядрышки. На уровне экватора клетки возникает перетяжка, все глубже и глубже проникающая внутрь цитоплазмы, пока не разделит ее полностью, в результате чего образуются две дочерние клетки. Каждая из них имеет точно такой же набор хромосом, что и материнская клетка. Все органеллы равномерно распределяются между дочерними клетками.

Амитозом называют прямое деление клетки. При этом виде деления хромосомы не спирализуются, не образуется митотический аппарат и генетический материал неравномерно распределя­ется между дочерними клетками. В одних случаях прямому делению предшествует удвоение генетического аппарата, в других оно от­сутствует. Амитоз начинается с деления ядрышка, затем делится ядро. Деление цитоплазмы происходит не во всех случаях. Если оно не осуществилось, то образуются клетки, содержащие два, три и большее число ядер. Амитотическое деление ядер наблюдается во многих тканях: в эпителиальной ткани мочевого пузыря, в попереч­нополосатой мышечной ткани и в других тканях. Предполагают, что положительное значение амитотическое деление имеет только при условии, если предварительно произошло удвоение генетическо­го аппарата клетки. В этом случае деление ядра увеличивает об­щую ядерную поверхность, контактирующую с цитоплазмой, что улучшает условия функционирования клетки.

Эндомитозом называют удвоение генетического материала без деления ядра, без разрушения ядерной оболочки и образования митотического аппарата. Для эндомитоза характерна редупликация хромосом. Они спирализуются, становятся видимыми, а затем деспирализуются и принимают вид, как в метафазе митоза. В результате увеличивается число хромосом и объем ядра. Это яв­ление получило название полиплоидии, а ядра, содержащие несколь­ко наборов хромосом, называют полиплоидными. В результате эндо­митоза пропорционально увеличению объема ядра увеличивается масса цитоплазмы и размер клетки в целом. Значение этого явления заключается главным образом в увеличении способности к синтезу белка. Во время митоза синтез белка задерживается. Поэтому высокодифференцированные клетки (нервной системы, поперечно­полосатых мышц, поджелудочной железы, почек и других органов), непрерывное функционирование которых связано с тратой белков, обычно митотически не делятся, а потребность в интенсивном синте­зе белка удовлетворяется за счет увеличения ДНК. При этом возникают либо полиплоидные ядра, либо, если после эндомитоза следует амитоз, многоядерные клетки.

Особый тип деления клетки представляет мейоз, или редукционное деление, при котором число хромосом уменьшается (происходит редукция) в 2 раза, становясь гаплоидным. Мейоз происходит при созревании половых клеток, которые возникают из исходных клеток зародыша при их делении. Клетки, которые в дальнейшем дифференцируются в половые, многократно последо­вательно делятся путем митоза и мигрируют из места закладки их к определенному участку организма, где в последующем формируются половые железы: яичники у женщин и семенники у мужчин. В этих органах и происходит созревание половых клеток. Первич­ные половые клетки - гоноциты в половых железах неоднократ­но делятся, в результате чего образуются сперматогонии (в муж­ских половых железах) и овогонии (в женских половых железах), часть которых переходит затем в сперматоциты и овоциты первого порядка. Последние снова подвергаются делению, но уже по типу мейоза. Мейоз состоит из двух последовательных делений, из которых только одно сопровождается удвоением хромосом. При первом делении мейоза из сперматоцитов первого порядка обра­зуются сперматоциты второго порядка. Из них после второго деле­ния мейоза формируются сперматиды, в последующем превращаю­щиеся в сперматозоиды (зрелые мужские половые клетки гаме­ты). Из одного сперматоцита первого порядка после мейотического деления образуется 4 сперматозоида.

Деление женской половой клетки происходит несколько иначе. Из овоцита первого порядка в результате первого деления мейоза образуются один овоцит второго порядка и маленькое направитель­ное, или первое редукционное, тельце. После второго деления образуются одна яйцеклетка (женская половая клетка, или гамета) и второе редукционное тельце. Первое редукционное тельце во вре­мя второго деления также может разделиться на два. Таким обра­зом, в результате деления одного овоцита первого порядка возникает одна зрелая яйцеклетка и два или три редукционных тельца. При мейозе в отличие от митоза осуществляется взаимодействие между гомологичными хромосомами, при этом происходит совмеще­ние одинаковых точек, совмещение хромомер по всей длине хромо­сом. Такой процесс называют конъюгацией. При конъюгации образуется бивалент, состоящий из двух гомологич­ных хромосом. Каждая из них удваивается, что приводит к обра­зованию тетрады, представленной четырьмя хроматидами. Вслед за этим следует процесс кроссинговера (перекрест), под которым по­нимают обмен участками хроматид гомологичных хромосом. Обме­ниваться может разное количество участков хроматид. Сначала происходит их поперечный разрыв на одном и том же уровне, после чего в месте разрыва одна хроматида соединяется с другой. В результате кроссинговера меняется структура тех хроматид, которые в нем участвуют. Некоторые их участки сохраняются, дру­гие оказываются замещенными сегментами хроматиды гомологич­ной хромосомы. Кроссинговер приводит к формированию хроматид, а следовательно, и хромосом с иным, чем в родительских хромосо­мах, распределением генетического материала.

Заканчивается первое мейотическое деление спустя длительное время после осуществления кроссинговера (иногда через десятки лет). Биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости таким образом, что центромеры хромосом направлены к противоположным полюсам. Вслед за этим гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, полностью отделяются друг от друга и начинают отходить к полюсам, причем перемещается вся хромосома в целом, разделения ее на хроматиды не происходит. Дальше осуществляется деление цитоплазмы клетки, как и в телофазу митоза. В результате первого мейотического деления образуются овоцит второго порядка и одно первое редукционное тельце.

Второе мейотическое деление протекает, как обычный митоз, но без удвоения хромосом. Хромосомы, состоящие из двух хроматид, образовавшихся еще во время профазы первого деления мейоза, выстраиваются в экваториальной плоскости. Затем происходит разъединение хроматид, и они направляются к полю­сам. Полным разделением клетки заканчивается второе мейотичес­кое деление. В результате мейоза из одной материнской клетки образуются четыре дочерние. Все образовавшиеся клетки содержат гаплоидный набор хромосом, и все они различны по генному соста­ву. Распределение отцовских и материнских хромосом при таком делении оказывается случайным, а следовательно, случайно рас­пределение наследственных единиц. К тому же при мейозе в резуль­тате кроссинговера происходит независимое перераспределение генетического материала отцовских и материнских хромосом. Таким образом, при митозе в результате предварительного удвоения ДНК и последующего разделения хромосом в обе дочерние клетки попадает точно тот же набор их, который был в материнской клетке. При мейозе вновь возникшие клетки отличаются по генному составу как друг от друга, так и от материнской клетки. Это позволяет считать, что мейоз обеспечивает разнообразие индивидуальных признаков, способствуя эволюции вида.

2.Совокупность клеток, сход­ных по происхождению, строению и функции, образует ткань. Ткань– это сложившаяся в процессе фило - онтогенеза целостная система, состоящая из клеток и межклеточного вещества, обладающая специфическими морфофункциональными и биохимическими свойствами. В соответствии с особенностями строения, функции и развития различают следующие типы тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.

Эпителиальные ткани, иначе называемые эпителием или погра­ничными тканями, формируются в процессе развития из всех трех зародышевых листков. Эпителий покрывает поверхность тела, выстилает внут­реннюю поверхность полых органов, например желудка, серозные оболочки и входит в состав желез организма. Он участвует во вса­сывании различных веществ и выделении продуктов обмена из организма, выполняет защитную и секреторную функцию. Различают несколько типов эпителия, отличающихся своим происхожде­нием, расположением, строением и функциями (таб.1).

 

 

Таблица 1. Классификация и характеристика эпителия

 

Название эпителия	Место расположения в организме.	Характеристика
Одно- ­слойный	Одно­рядный	Плоский (мезотелий, эндотелий)	Поверхность листков плевры, околосердечной сумки, брюшины, внутреннюю оболочку сосудов	Все клетки одинаковой формы, ядра расположены на одном уровне
		Кубический	Некоторые канальцы почек, выводные про­токи желез, мелкие воздухоносные пути в легких
		Цилиндри­ческий	Желудок, кишечник, желчный пузырь, вы­водные протоки печени и поджелудочной желе­зы, некоторые канальцы почек, полость матки и яйцеводов
	Многорядный	Цилиндри­ческий	Воздухоносные пути (трахея, бронхи и др.), половые органы.	Клетки раз­личной формы и ядра рас­положены на разном уров­не
Много- ­слойный	Ороговевающий плоский	Поверхность кожи	Клетки верхних слоев превращаются в роговые че­шуйки
	Неороговевающий плос­кий	Роговица глаза, внут­ренняя поверхность по­лости рта и пищевода	Ороговение отсутствует
	Переходный	Органы выделитель­ной системы	Внешний вид меняется при растяже­нии стенок ор­гана

Соединительные ткани образуются из мезенхимы. Они выполня­ют в организме самые различные функции: трофическую (обменную), опорную, защитную, опорно-механическую, образуя остов разных органов, пластическую, участвуя в построении различных структур и характеризуется наличием большого количества межклеточного вещества. Различают четыре основных вида соединительной ткани: собственно соединительная ткань, хрящевая, костная и кровь и лимфа (таб.2). Одним из видов собственно соединительной ткани является рыхлая волокнистая неоформленная соединительная ткань. Она состоит из межклеточного вещества и клеточных элементов. Межклеточное вещество представлено волокнами и основным веществом, имеющим студнеобразную консистенцию и заполняющим пространство между клетками. Волокна делятся на коллагеновые, эластические и рети­кулярные. Они состоят из нитевидных структур фибрилл, которые образуются еще более тонкими нитями протофибриллами, пред­ставленными молекулами белка-коллагена и эластина. Различиями в свойствах белка определяется разница в свойствах волокон. Кол­лагеновые волокна отличаются особо большой прочностью и малой растяжимостью. Эластические волокна наименее прочны и наибо­лее растяжимы. Промежуточное положение занимают ретикулярные волокна.

Таблица 2. Классификация соединительных тканей.

 

Собственно соединительная ткань	Хрящевая ткань	Костная ткань	Кровь и лимфа
Рыхлая Соединительная ткань	Гиалиновая хрящевая ткань	Грубоволокнистая костная ткань	Состоит из плазмы и форменных элементов
Плотная соединительная ткань	Эластическая хрящевая ткань	Тонковолокнистая или пластинчатая костная ткань
Ткани с особыми свойствами: жировая, ретикулярная и пигментная	Волокнистая хрящевая ткань

К клеточным элементам рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани относятся малодифференцированные клетки, фибробласты, макрофаги, плазматические, тучные, жировые, пиг­ментные и эндотелиальные клетки. Малодифференцированные камбиальные клетки способны прев­ращаться в другие виды, заменяя отмирающие клетки. Фиброблас­ты это плоские клетки веретенообразной формы. Они участвуют в образовании основного вещества и волокон соединительной ткани, в формировании рубцовой ткани. Макрофаги — клетки, способные к амебоидному движению, для них характерна способность к погло­щению и перевариванию посторонних частиц, т. е. способность к фагоцитозу. Плазматические клетки участвуют в синтезе белков плазмы крови, с помощью которых осуществляются иммунные реакции организма. Тучные клетки обладают амебоидными движе­ниями. Они участвуют в образовании основного вещества соедини­тельной ткани. Гранулы, расположенные в их цитоплазме, содержат вещества, препятствующие свертыванию крови, поглощают избыток углеводов из межклеточного вещества соединительной ткани. Жировые клетки накапливают резервный жир, расположенный внутри клеток в виде одной или нескольких капель. Скопление жировых клеток образует жировую ткань. Пигментные клетки отличаются наличием в их цитоплазме зерен пигмента - меланина. Эндотелиальные клетки выстилают кровеносные и лимфатичес­кие сосуды.

Плотная соединительная ткань содержит много тесно располо­женных коллагеновых пучков (сухожилия мышц, фасции, связки суставов). Эластическая ткань построена из эластических волокон, из нее состоят некоторые связки, стенки некоторых кро­веносных сосудов.

Хрящевая ткань характеризуется плотностью межклеточного вещества, формой и расположением клеток. Межклеточное вещество содержит волокна, имеющие раз­личное строение, по которому различают гиалиновый (стекло­видный), эластический и волок­нистый (соединительнотканный) хрящи. Из гиалинового построены хрящи ребер, носа, суставные по­верхности костей, из эластиче­ского — ушная раковина, некото­рые хрящи гортани, из волокни­стого — межпозвоночные хрящи и внутрисуставные мениски. Хрящ растет из надхрящницы, в которой находятся кровеносные сосуды.

Костная ткань отличается тем, что межклеточное вещество со­стоит из пластинок, пропитанных солями, и потому имеет значи­тельную твердость. В межклеточ­ном веществе, в костных полостях и канальцах располагаются кост­ные клетки. Кость ра­стет из надкостницы. На распиле кости видно, что она состоит из наружного — плотного компактного вещества

Надкостница, покрывающая наружную поверхность кости, представляет собой тонкую соединительнотканную пластинку, содер­жащую рецепторы и пронизанную нервами и кровеносными сосу­дами, поэтому ее повреждение вызывает боль. От надкостницы внедряются в плотное вещество коллагеновые волокна (шарпеевы).

Кость взрослого человека содержит воды - 50%; жира - 15,75%, органических веществ-12,4%, неорганических веществ - 21,85 %. Органическое вещество кости - оссеин, является разновидностью коллагена. Из него состоят коллагеновые волокна межклеточного вещества кости, такие же, как и в волокнистой соединительной ткани, склеенные оссеомукоидом, в который входят белки и углеводы. Из сухого вещества кости 2/3 по весу приходится на минеральные вещества: фосфорнокислый кальций-85%, угле­кислый кальций-10%, фосфорнокислый магний-1,5%, фтори­стый кальций - 0,3%. Кроме того, в костях содержится 70—90% всей лимонной кислоты организма. Химический состав кости неоди­наков у разных людей; он зависит от питания и изменяется с воз­растом.

Кровь и лимфа - жидкая соединительная ткань, состоит из жидкого межклеточного вещества плазмы (лимфоплазмы) и взвешенных форменных элементов.

Мышечная ткань. Мышеч­ная ткань состоит из сложно дифференцированных длинных волокон, содержащих особые белковые сократительные нити миофибриллы. Различают поперечнополосатую, сердечную и гладкую мышечные ткани.

Поперечнополосатая мышечная ткань состоит из волокон, имею­щих у человека длину 4—12 см, толщину 10—100 мкм. Непосредственно под оболочкой волокна сарколеммой, располагаются многочисленные палочковидные ядра. В волокнах содержится саркоплазма неспе­циализированная цитоплазма и специализированная цитоплазма. В цитоплазме, в центре волокна располагается пучок миофибрилл, проходящий в доль длинной оси волокна. Миофибриллы имеют поперечную исчерченность, так как в них содержатся еще более тонкие нити — протофибриллы, в которых на одном уровне чередуются поперечные диски, различно преломляющие свет: анизотропные - темные и изотропные - светлые. В расслабленной мышце в середине каждого анизотропного диска видна светлая полоска мезофрагма, а в середине каждого изотропного диска - темная полоска телофрагма. Участок между двумя телофрагмами называется саркомером. В каждой миофибрилле содержится 2500 тончайших белковых нитей протофибрилл сравнительно более толстых, состоящих из белка миозина, и тонких из белка актина. В расслабленной мышце в изотропных дисках имеются только нити актина, в анизотропных дисках по краям параллельно расположены нити миозина и актина, в сере­дине в мезофрагмах только нити миозина. Саркоплазма содер­жит белки: миоглобин, миоген и др.

Сердечная мышечная ткань также состоит из поперечнополо­сатых мышечных клеток, но связанных между собой перемычками, т. е. представляет собой синцитий. Кроме того, она богаче саркоплазмой, и ядра находятся в центре.

Гладкая мышечная ткань состоит из веретенообразных клеток, в центре которых находится палочковидное ядро, а расположенные по их длине миофибриллы не имеют видимой исчерченности. Гладкая мышечная ткань находится во внутренних органах и, в отличие от поперечнополосатой, не образует отдельных мышц, а составляет только часть органов.

Сократимость способность укорачиваться и расслабляться — основное свойство мышечной ткани. До сокращения мышцы нахо­дятся в состоянии напряжения, которое называется тонусом.

Нервная ткань состоит из двух родов клеток: основных — нейронов и поддерживающих, или вспомогательных, нейроглии. Нейроны представляют собой высокодифференцированные клетки, имеющие сходство, но весьма разнообразного строения в зависимости от местоположения и функции. Их сходство заключается в том, что тело нейрона (от 4 до 130 мкм) имеет ядро и органоиды, оно покрыто тонкой перепонкой-мембраной, от него отходят отростки: короткие — дендриты и длинный - нейрит, или аксон. У взрослого человека длина аксона может дохо­дить до 1—1,5 м, толщина его меньше 0,025 мм. Аксон покрыт клетками нейроглии, образующими оболочку, которая облегает аксон, по­добно футляру, составляя его мякотную, или миелиновую, оболочку. Миелиновая оболочка обеспечивает и улучшает изолиро­ванное проведение нервных импульсов по аксонам и участвует в обмене веществ аксона. Часть безмякотных нервных волокон окружена шванновскими клетками, не содержащи­ми миелина.

Основными свойства­ми нервной ткани являют­ся возбудимость и прово­димость нервных импуль­сов, которые распростра­няются по нервным во­локнам с разной ско­ростью в зависимости от их строения и функции.

Нейроны связаны друг с другом посредством контактов-синапсов, которые отделяют друг от друга тела нейронов, аксон и дендриты. Количество синапсов на теле одного нейрона достигает 100 и больше, а на дендритах одного нейрона - нескольких тысяч.

3.Ткани образуют органы. Органом называют анатомически обособленную часть организма, имеющую определенные форму, строение, положение и выполняющую определенную специфическую функцию. Органами являются кости, мышцы, железы, желудок, легкие и т.д. Каждый орган построен из нескольких тканей. Одна из них составляет большую часть органа и обуславливает специфичность его строения и функции.

4.Органы, совместно выполняющие определенную функцию, об­разуют систему органов. В организме человека выделяют следующие системы органов: пищеварительную, выделительную, дыхательную, сердечно-сосудистую, эндокринную, нервную, сенсорную половую, иммунную, кроветворную системы и опорно-двигательный аппарат.

5. Целостность организма. Деятельность всех структур организма, начиная с клетки и кончая системой органов, согласованна и подчинена единому целому. Каждая структурная единица вносит свой вклад в функционирование организма, но организм — не сумма отдельных структур, а единое целое и как целое приобретает свои особые свойства, осуществляет свою жизнедеятельность и взаимодейству­ет со средой. Функции целостного организма осуществляются только при тесном взаимодействии со средой. Организм реагирует на среду и использует ее факторы для своего существования и развития. Основоположник отечественной физио­логии И. М. Сеченов в научное определение организма включал и среду, влияющую на него. Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы регуляции физиологи­ческих процессов, но и механизмы, обеспечивающие взаимодейст­вие и единство организма с окружающей средой.