Организм человека состоит из клеток и неклеточных структур, которые в процессе фило- и онтогенеза последовательно объединились в ткани, органы и системы органов.
КЛЕТКА
Клетка — элементарная генетическая и структурно-функциональная единица, основной структурный элемент всех живых организмов. В клетке человеческого тела различают поверхностный аппарат, цитоплазму и ядро.
Поверхностный аппарат клетки включает наружную мембрану, надмембранный комплекс и подмембранные структуры. Наружная мембрана состоит из фосфолипидного слоя и молекул белков, которые либо лежат на его поверхностях, либо пронизывают его насквозь. Сходное строение имеют и внутриклеточные мембраны. Надмембранный слой — гликокаликс, состоящий из молекул углеводов, связанных с белками, является рецепторным аппаратом клетки. Подмембранный комплекс образован наружным слоем цитоплазмы, который содержит микротрубочки и микронити — белковые структуры, выполняющие функции цитоскелета. Поверхностный аппарат клетки обеспечивает трансмембранный транспорт веществ в клетку и из нее.
Цитоплазма содержит цитоплазматический матрикс, органеллы и включения. Цитоплазматический матрикс — коллоидный раствор, внутренняя среда клетки, где протекают все реакции обмена веществ. Клеточные органеллы — постоянные структуры клетки, имеют определенное строение и выполняют определенные функции. К ним относятся рибосомы, эндоплазматическая сеть, пластинчатый комплекс, лизосомы, пероксисомы, митохондрии и центриоли.
Рибосомы — молекулярные машинки для синтеза белка. Большие группы рибосом назваются полисомами. Рибосомы устанавливаются на образованных мембраной стенках канальцев эндоплазматической сети, в которые поступают синтезированные белки. Эндоплазматическая сеть (ЭПС) — основная магистраль внутриклеточного транспорта. Та ее часть, где располагаются рибосомы, называется гранулярной, другие участки свободны от рибосом — это гладкая эндоплазматическая сеть. На ней синтезируются углеводы и жиры. Содержимое канальцев поступает в пластинчатый комплекс. Пластинчатый комплекс (комплекс Гольджи) — это цистерны, канальцы и пузырьки, стенки которых образует универсальная мембрана. Здесь продукты синтеза «упаковываются», а затем переходят в цитоплазму и либо используются самой клеткой, либо выводятся из нее.
Наружная клеточная мембрана, эндоплазматическая сеть и пластинчатый комплекс составляют единую мембранную систему клетки.
От пластинчатого комплекса отделяются лизосомы, содержащие до 60 гидролитических ферментов. Лизосомам аналогичны перок- сисомы, содержащие около 40 ферментов, расщепляющих перекиси, в частности перекись водорода.
Процессы обмена веществ обеспечены энергией химических связей АТФ, которая синтезируется в митохондриях — энергетических станциях клетки.
Деление клетки происходит с участием центриолей (клеточного центра) — двух цилиндрических гранул, которые в делящихся клетках обозначают центры дочерних клеток и формируют «веретено деления».
Клеточные включения — временные элементы, возникающие в клетке на определенных стадиях ее жизнедеятельности. Различают трофические — (питательные: капли жира, гликоген), секреторные, пигментные (меланин), специальные (гемоглобин) включения.
Ядро имеет разнообразную форму и состоит из ядерной оболочки, нуклеоплазмы и хроматина.
Ядерная мембрана отделяет хроматин от цитоплазмы, исключает его из обмена веществ и контролирует движение веществ из ядра в цитоплазму и обратно. Нуклеоплазма — ядерный сок — это коллоид, содержащий растворимые белки, нуклеопротеиды, гликопротеиды, ферменты ядра, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот и рибосом, а также хроматин.
Хроматин — сложный комплекс белков с ДНК, называемый нуклеопротеидом. Это ДНК, которая в интерфазе находится в активном деспирализованном состоянии. При делении клетки из хроматина в результате максимальной спирализации ДНК формируются хромосомы.
Под влиянием определенного участка хромосомы, который называется «организатор ядрышка», в ядре формируется ядрышко — обособленная, хотя и не имеющая оболочки наиболее плотная часть ядра.
Ядро хранит, использует в процессе синтеза белка и передает по наследству генетическую информацию, т.е. информацию о синтезе белка, поэтому ядро является главной структурой клетки.
Клетки могут соединяться своими отростками, образуя синцитий. Многоядерные клетки называются симпласт.
НЕКЛЕТОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ
К неклеточным структурам относится межклеточное вещество. Оно находится между клетками и имеет неодинаковое строение в тканях разных типов. Так, в соединительной ткани оно состоит из бесструктурного основного вещества, substantia fundamentalis, в ко- тором расположены коллагеновые волокна.
ТКАНИ
Ткань, histos, — филогенетически сложившаяся система клеток и неклеточных структур. С учетом особенностей происхождения, строения и функций выделяют 5 типов тканей: 1) эпителиальную; 2) кровь и лимфу; 3) соединительную; 4) мышечную; 5) нервную (рис. 4).
ЭПИТЕЛИАЛЬНАЯ ТКАНЬ
Эпителиальная ткань, textus epithelialis, развивается из всех трех зародышевых листков и характеризуется тесным объединением составляющих ее клеток в пласты, дольки, трабекулы. Эпителиальная
Рис. 4. Типы тканей.
1 — эпителий; 2 — рыхлая волокнистая соединительная ткань; 3 — эластическая соединительная волокнистая ткань; 4 — хрящевая ткань; 5 — костная ткань; 6 — гладкая мышечная клетка; 7 — поперечно-полосатые мышечные волокна; 8 — нервные клетки.
ткань (эпителий) обеспечивает обмен веществ между внешней средой и организмом, секрецию и экскрецию, функции всасывания и защиты. Эпителий способен к восстановлению — регенерации.
Эпителиальная ткань формирует два вида структур: пластинчатую, образующую выстилку поверхности тела, серозных оболочек, внутренних оболочек трубчатых органов, и железистую, представленную паренхиматозными органами, — малыми и крупными железами.
Пластинчатый вид эпителиальной ткани в зависимости от морфофункциональных особенностей разделяют на однослойный и многослойный эпителий.
Однослойный эпителий бывает однорядным различной формы: плоский, чешуйчатый, кубический, цилиндрический, и многорядным.
Многослойный эпителий формируется плоскими клетками, среди которых встречаются ороговевающие, неороговевающие и переход- ные формы.
Клетки как однослойного, так и многослойного эпителия плотно соединяются друг с другом различными способами: простым соеди- нением с помощью межклеточного вещества или посредством клеточных зубовидных и пальцевидных выростов, а также специальным соединением с помощью десмосом, тонофибрилл и тонофиламент. Слой или ряды, слои эпителиальных клеток, соединенных между собой, расположены на базальной мембране, membrana basalis, — тонкой пластинке, образованной соединительнотканными волокнами и основным веществом. В эпителии кровеносные сосуды отсутствуют и его питание совершается через базальную мембрану.
Эпителиальные клетки могут иметь специальные структуры: микроворсинки, всасывающие и щеточные каемки, реснички, жгутики, тонофибриллы.
Однослойный плоский эпителий (мезотелий) покрывает поверхность брюшины, плевры, перикарда; однослойный кубический — канальцы почки, выводные протоки желез; однослойный цилиндрический — внутреннюю поверхность желудка, кишечника, матки, маточной трубы. Цилиндрические клетки однослойного и многорядного эпителия имеют на поверхности реснички, способные к мерцанию, поэтому он называется мерцательным эпителием. Им выстланы воздухоносные пути и выносящие канальцы почки. Многослойный плоский эпителий широко распространен в организме. Ороговевающий эпителий, или эпидермис, покрывает поверхность кожи, неороговевающий выстилает поверхность роговицы глаза, внутренние поверхности полости рта и пищевода, переходный многослойный плоский эпителий расположен в мочевой системе.
КРОВЬ И ЛИМФА
Кровь, sanguis, является производным мезенхимы, состоит из бесцветной жидкости — плазмы и кровяных клеток — гемоцитов, взвешенных в плазме. Среди гемоцитов различают красные кровяные клетки — эритроциты, erythrocyti, белые кровяные клетки — лейкоциты, leucocyti, и кровяные пластинки — тромбоциты, thrombocyti.
Лимфа, limpha, происходит из мезенхимы — это жидкость, заполняющая межклеточные щели и лимфатические образования, по составу и функции близка к плазме крови, в ней также содержатся форменные элементы, в основном лимфоциты.
СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ
Соединительная ткань, textus connectivus, — производное мезенхимы, состоит из соединительнотканных клеток и межклеточного вещества. Является полифункциональной структурой. Выполняет трофическую функцию, обеспечивая регуляцию питания клеток и участие в фагоцитозе; механическую — образование стромы органов, фасций, апоневрозов, хрящей, костей, создающих мягкий и костный остов тела; репаративную — участие в заживлении ран.
Выделяют 3 вида соединительной ткани: собственно соединительную, хрящевую и костную.
Собственно соединительная ткань
Собственно соединительная ткань, textus connectivus proprius, включает различные по строению структуры. В настоящее время ее подразделяют на волокнистую соединительную ткань и соединительные ткани со специальными свойствами.
Хрящевая ткань
Хрящевая ткань, textus cartilagineus, плотная и эластичная, состоит из хрящевых клеток — хондроцитов, и волокон, располагающихся в основном веществе хряща.
Выделяют 3 вида хрящей: гиалиновый, cartilago hyalinea, которым покрыты суставные поверхности костей, волокнистый, cartilago fibrosa, составляющий межпозвоночные диски, суставные мениски, и эластический, cartilago elastica, формирующий некоторые хрящи гортани.
Хрящевая ткань участвует в образовании частей скелета, суставов и остова в ряде органов.
Костная ткань
Костная ткань, textus osseus, — вид соединительной ткани, в которой основное вещество подвергается обызвествлению, участвует в образовании скелета.
МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ
Мышечная ткань, textus muscularis, составляет структуры, имеющие сократительный аппарат и способные изменять длину и форму органа при сокращении. К мышечной ткани относятся различные по происхождению ткани: гладкая, textus muscularis nonstriatus, раз- вивающаяся из мезенхимы; поперечно-полосатая, или скелетная, textus muscularis striatus (skeletalis), происходящая из сегментированной мезодермы; поперечно-полосатая сердечная, textus muscularis striatus cardiacus, берущая начало в висцеральной мезодерме.
Мышечная ткань образована мышечными клетками — миоцитами, способными к сокращению, и опорным аппаратом, представленным коллагеновыми и эластическими волокнами, обеспечивающими связь групп клеток и создающими упругий каркас вокруг них.
Миоциты в разных видах мышечной ткани различаются размерами, скоростью возбуждения и сокращения, сроками утомления, т.е. длительностью пребывания в сокращенном состоянии, а также областями распределения. Гладкая мышечная ткань образует мышечную оболочку кровеносных и лимфатических сосудов, протоков желез, внутренностей. Она иннервируется вегетативной нервной системой. Поперечно-полосатая мышечная ткань составляет скелетную мускулатуру, иннервируется соматической частью нервной системы. Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань формиру- ет миокард, иннервируется вегетативной нервной системой.
НЕРВНАЯ ТКАНЬ
Нервная ткань, textus nervosus, — производное эктодермы, состоит из нервных клеток — нейроцитов с их отростками и нейроглии.
Нейроциты способны воспринимать раздражение, возбуждаться и проводить нервный импульс к органам. Нервная ткань осуществ-
ляет связь организма с внешней средой и взаимосвязь органов в организме.
Между нейроцитами устанавливаются межнейрональные связи в виде контактов — синапсов различного устройства. Передача нервного импульса в синапсах происходит только в одном направлении посредством химических веществ — медиаторов, которые передают раздражение с одного нейроцита на другой.
Отростки нейроцитов вместе с оболочками (нейролеммой и миелиновой оболочкой) образуют нервные волокна, совокупность которых с соединительнотканными оболочками представляет собой нерв.