Ткани

Органы человеческого тела состоят из различных тканей. Каждая ткань представляет собой единую систему клеток и межклеточного вещества, имеющую определенное строение и выполняющую в организме определенную функцию. Строение и функция ткани выработались в процессе эволюции животного мира. При изменении условий, в которых находится организм, в частности при различных заболеваниях, в тканях происходят изменения. В зависимости от строения и функции различают следующие типы тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервную.

Эпителиальные ткани

Эпителиальные ткани составляют поверхностный слой кожи, выстилают изнутри слизистые и серозные оболочки и образуют железы.

Общим для всех видов эпителиальных тканей является то, что они построены преимущественно из клеток; межклеточного же вещества в них очень мало. Эпителиальные клетки имеют различную форму и, как правило, образуют пласты. От подлежащих тканей эпителий отделен тончайшей пластинкой, носящей название базальной мембраны.

В зависимости от формы клеток различают три основных вида эпителия: плоский, кубический и цилиндрический (рис. 3). При этом клетки могут располагаться в один слой - однослойный эпителий ив несколько слоев - многослойный эпителий. В многослойном эпителии клетки каждого слоя обычно имеют свои особенности (форма величина и др.). К функциям эпителия относятся защитная обмен веществ между организмом и внешней средой и др.

Рис. 3. Строение эпителия (схема). 1 - плоский (однослойный) эпителий; 2 - кубический (однослойный) эпителий; 3 и 5 - цилиндрический эпителий; 4 и 6 - мерцательный эпителий; 7 и 8 - многослойный эпителий

В соответствии с особенностями строения и функциональными свойствами выделяют следующие основные типы эпителиальной ткани.

Многослойный плоский эпителий образует поверхностный слой кожи и некоторых слизистых оболочек полости рта, глотки, мочевыводящих органов (почечные лоханки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал) и др. Эпителий кожи состоит из многих десятков слоев клеток, различающихся по своей форме и функции. Самый глубокий слой называется ростковым. Он образован цилиндрическими клетками, за счет которых происходит восстановление других клеток эпителия. Далее идут слои шиповатых клеток, связанных своими отростками - шипами - друг с другом. Кнаружи клетки уплощаются, и поверхностные слои эпителия состоят из тонких пластинок, которые содержат плотное роговое вещество и постепенно отпадают. Эпителий кожи выполняет защитную функцию: предохраняет организм от различных химических, температурных и механических воздействий. Вместе с тем он участвует и в обмене веществ: через него происходит выделение некоторых продуктов распада и теплоотдача.

Многослойный плоский эпителий слизистой оболочки мочевыводящих путей называется переходным эпителием, так как изменяет свою толщину и строение в зависимости от наполнения органа: при сокращении стенки органа толщина эпителия увеличивается, а при растяжении - уменьшается; при этом несколько изменяется и форма клеток.

Однослойный цилиндрический или призматический эпителий выстилает слизистую оболочку желудка, тонкой и толстой кишки и некоторых других органов. Как вытекает из названия, этот эпителий состоит из одного слоя клеток. Он выполняет защитную роль, предохраняя подлежащие ткани от переваривающего действия пищеварительных соков. Клетки эпителия тонкой кишки имеют на своей поверхности специальное образование - кайму, которая состоит из множества микроворсинок, способствующих всасыванию питательных веществ.

Однослойный мерцательный эпителий выстилает слизистую оболочку дыхательных путей, состоит из клеток различной формы, на поверхности которых имеются мерцательные реснички. Волнообразно колеблясь в направлении, обратном струе вдыхаемого воздуха, реснички изгоняют оседающие из воздуха на слизистую оболочку частички пыли. Мерцательный эпителий дыхательных путей играет в основном защитную роль. У человека мерцательный эпителий имеется также в маточных трубах; здесь колебания ресничек способствуют движению яйцеклетки.

Однослойный кубический эпителий выстилает мочевые канальцы почек и участвует в процессе образования мочи. Кубический эпителий имеется также в мелких выводных протоках многих желез и в мелких бронхах (здесь он снабжен ресничками).

Однослойный плоский эпителий, или мезотелий, выстилает оболочки внутренних полостей тела - серозные оболочки (брюшина, плевра и перикард). Покрывая обращенные друг к другу листки серозных оболочек, мезотелий предотвращает срастание друг с другом органов, покрытых серозными оболочками. Кроме того, мезотелий участвует в образовании и всасывании серозной жидкости. Серозная жидкость находится в виде тонкой прослойки между листками серозной оболочки, что уменьшает трение при их смещении.

Железистый эпителий составляет основную ткань специальных органов - желез. Клетки железистого эпителия обладают способностью образовывать и выделять особые вещества. Эта функция желез называется секреторной, а вещества, выделяемые железами, носят название секретов. В одних случаях свойством выделять секреты обладают отдельные клетки, находящиеся в составе эпителиального пласта; это - одноклеточные железы (например, бокаловидные клетки кишечника, выделяющие слизь).

В других случаях специфические секреты выделяются сложными органами - многоклеточными железами. Такими железами являются слюнные железы, щитовидная железа и др. Одни железы имеют выводные протоки и называются железами внешней секреции, другие железы выводных протоков не имеют, выделяют свои секреты непосредственно в кровь и носят название желез внутренней секреции.

Соединительные ткани

Соединительные ткани состоят из клеток и межклеточного вещества. В отличие от других тканей межклеточное вещество в соединительных тканях выражено так же хорошо, как и клетки; оно представлено различными волокнами и основным аморфным веществом. В зависимости от особенностей строения и функции различают несколько видов данной группы тканей: рыхлую волокнистую соединительную ткань, жировую ткань, ретикулярную ткань, плотную волокнистую соединительную ткань, хрящевую ткань, костную ткань и др. Функции различных видов соединительной ткани следующие: трофическая (трофика - питание), опорная и защитная.

К группе соединительных тканей обычно относят кровь и лимфу. Строение крови и лимфы и их функции описаны в главе X.

Рыхлая волокнистая соединительная ткань (рис. 4) широко распространена в организме. Она сопровождает сосуды, образует остов многих органов и прослойки между органами, входит в состав подкожного слоя и т. д. Основные клетки этой ткани - макрофаги, фибробласты, адвентициальные и др. Макрофаги способны к амебовидному передвижению и фагоцитозу, т. е. активному захватыванию бактерий и других частиц и их перевариванию (если эти частицы органической природы). Фагоцитоз является защитной реакцией организма. Явление фагоцитоза впервые описал русский ученый И. И. Мечников.

Рис. 4. Рыхлая волокнистая соединительная ткань. 1 - коллагеновые волокна; 2 - эластические волокна; 3 - макрофаги; 4 - фибробласты; 5 - лимфоциты

Фибробласты принимают участие в образовании межклеточного вещества, в частности соединительнотканных волокон; адвентициальные клетки могут превращаться в другие формы клеток.

Межклеточное вещество рыхлой волокнистой соединительной ткани образовано основным, бесструктурным (аморфным) вязким веществом и лежащими в нем различными волокнами. Коллагеновые (или клейдающие) волокна тонкие, неветвящиеся, образуют пучки и мало упруги. Эластические волокна тонкие, ветвящиеся, пучков не образуют; они легко растягиваются и после устранения силы, вызывающей их растяжение, быстро возвращаются в прежнее состояние.

Рыхлая волокнистая соединительная ткань выполняет в организме опорную, защитную и трофическую функцию. Опорная функция осуществляется за счет ее волокон, которые создают строму (основу) органа, придают ему прочность и эластичность. Защитную функцию выполняют макрофаги - клетки, активно участвующие в борьбе с попадающими в организм микробами - возбудителями болезней. Трофическая функции - это участие в процессе питания тканей различных органов. Такую роль в рыхлой волокнистой соединительной ткани играет ее основное вещество. Питательные вещества поступают в ткани органов из крови через стенки кровеносных сосудов, а последние всегда сопровождает соединительная ткань. Таким образом, чтобы попасть ко всем тканям органа, питательные вещества должны пройти через стенки кровеносных сосудов и прилежащую к ним соединительную ткань. Какие вещества, в каком количестве и с какой скоростью перейдут в органы - зависит от состояния стенки сосудов и основного вещества соединительной ткани.

Жировая ткань является разновидностью рыхлой волокнистой ткани, составляет подкожную клетчатку, прослойки около сосудов и многих органов, входит в состав сальника и т. д. Эта ткань наряду с клетками и межклеточным веществом, свойственным рыхлой волокнистой соединительной ткани, содержит большое количество жировых клеток. Жировая ткань выполняет в основном трофическую функцию, так как содержит запас жира, который при необходимости расходуется организмом. Жировые прослойки выполняют также и механическую функцию, предохраняя некоторые органы (например, сосуды) от повреждений.

Ретикулярная ткань является основой кроветворных органов и входит в состав некоторых других органов. В этой ткани клетки связаны между собой с помощью отростков цитоплазмы. Такие структуры называются синцитием. От синцития могут отделяться клетки, способные к фагоцитозу, - макрофаги. Как и рыхлая соединительная ткань, ретикулярная ткань выполняет трофическую и защитную функцию, опорная роль этой ткани незначительна.

Плотная волокнистая соединительная ткань образует сухожилия (рис. 5), связки, основу кожи (собственно кожу) и выполняет опорную функцию. Этот вид ткани отличается сильно развитым межклеточным веществом. Особенно мощного развития достигают пучки коллагеновых волокон; имеются также эластические волокна. Бесструктурного вещества мало. Между волокнами располагаются клетки: фиброциты и др.

Рис. 5. Сухожилие в продольном разрезе

Хрящевая ткань. В зависимости от строения межклеточного вещества различают три вида хрящевой ткани: гиалиновый, эластический и волокнистый хрящ. Хрящи всех видов выполняют механическую функцию.

Из гиалинового хряща (рис. 6) образуются хрящевые части ребер, большая часть хрящей гортани и сочленовные хрящи большинства суставов. Под микроскопом межклеточное вещество гиалинового хряща представляется стекловидной однородной массой. Однако, применяя специальные методы, удается выяснить, что оно состоит из основного бесструктурного вещества и волокон, близких по своему строению к коллагеновым волокнам. В основном веществе находятся хрящевые клетки в капсулах овальной формы.

Рис. 6. Гиалиновый хрящ. 1 - надхрящница; 2 - хрящевая ткань

Эластический хрящ образует основу ушной раковины и надгортанника. Он отличается от гиалинового хряща тем, что в основном веществе имеет густую сеть эластических волокон.

Волокнистый, или соединительнотканный, хрящ встречается в некоторых соединениях костей (например, в межпозвоночных дисках) и в местах прикрепления сухожилий к костям. В межклеточном веществе этого хряща находится большое количество параллельно расположенных, хорошо выраженных пучков коллагеновых волокон; основного вещества очень мало.

Все виды хряща с поверхности покрыты надхрящницей, которая представляет собой разновидность плотной волокнистой соединительной ткани. Со стороны надхрящницы происходит питание хряща и его рост.

Костная ткань. Костная ткань представлена костными клетками - остеоцитами - и межклеточным веществом (рис. 7). Остеоциты - клетки, отростки которых связаны друг с другом. Тела клеток расположены в особых костных полостях, а их отростки в так называемых костных канальцах. Межклеточное вещество построено из основного бесструктурного вещества и волокон, близких по своему составу и свойствам к коллагеновым. Однако в отличие от других видов соединительной ткани межклеточное вещество костной ткани содержит минеральные соли (фосфорнокислый кальций, фтористый кальций и др.), которые придают ей особую прочность.

Рис. 7. Костная ткань. 1 - костные клетки (остеоциты); 2 - межклеточное вещество

Основной структурной единицей кости является остеон (рис. 8), представляющий собой систему концентрически расположенных костных пластинок. Они имеют форму вставленных друг в друга цилиндров и называются гаверсовыми пластинками. В центре остеона находится канал, называемый гаверсовым. В гаверсовых каналах лежат кровеносные сосуды, которые берут начало от более крупных сосудов, входящих в кость по так называемым питательным каналам. Между остеонами располагаются вставочные костные пластинки.

Рис. 8. Строение кости. 1 - гаверсов канал; 2 - гаверсовы пластинки; 3 - вставочные пластинки; 4 - общие пластинки; 5 - питательный канал; 6 - гаверсов канал в продольном разрезе

Имеются также наружные и внутренние общие костные пластинки.

Мышечные ткани

В эту группу входят различные по своему строению и происхождению ткани: гладкая мышечная ткань и поперечнополосатая мышечная ткань. Общим для них является способность сокращаться.

Гладкая мышечная ткань. Гладкая мышечная ткань входит в состав стенки внутренних органов (кишечника, мочевого пузыря, матки и др.) и кровеносных сосудов, находится в коже. Структурным ее элементом является мышечное волокно. Это веретенообразная клетка (рис. 9, А) длиной 60 - 100 μ; она состоит из саркоплазмы (т. е. цитоплазмы), внутри которой находится палочковидное ядро. В саркоплазме располагаются особые структуры - сократительные нити или миофибриллы.

Рис. 9. Мышечные ткани. А - гладкие мышечные волокна; Б - поперечнополосатые мышечные волокна

Поперечнополосатая мышечная ткань. Поперечнополосатая мышечная ткань (рис. 9, Б) находится в скелетных мышцах и в некоторых внутренних органах (язык, мягкое небо и др.). Структурным ее элементом являются мышечные волокна, длина которых у человека может достигать 12 см при диаметре от 2 до 70 μ. Каждое мышечное волокно, помимо саркоплазмы, содержит большое количество ядер и имеет оболочку. В сократительных нитях (миофибриллах) поперечнополосатых мышечных волокон под микроскопом можно различить чередующиеся темные и светлые участки, которые придают этим волокнам поперечную исчерченность (отсюда и название ткани). Темные и светлые диски миофибрилл обладают разными физико-химическими свойствами, в частности в темных дисках наблюдается эффект двулучепреломления, в светлых дисках этот эффект отсутствует. С помощью электронного микроскопа установлено, что миофибриллы в свою очередь состоят из еще более тонких волоконец - белковых нитей, или протофибрилл, состоящих из молекул мышечных белков. Различают тонкие и толстые протофибриллы. Мышечные волокна образуют пучки, отделенные друг от друга прослойками рыхлой соединительной ткани.

Нервная ткань

Нервная ткань - основной элемент нервной системы, регулирующей процессы, происходящие в организме, и осуществляющей его взаимосвязь с окружающей средой.

Основными свойствами нервной ткани являются возбудимость и проводимость. В ответ на различные раздражения, действующие на организм из внешней среды, или на изменения, происходящие в самом организме, в нервной системе возникает возбуждение (нервные импульсы).

Нервная ткань образована нервными клетками и нейроглией.

Нервная клетка, или нейрон (рис. 10), состоит из тела клетки и ее отростков. По числу отростков различают униполярные нейроны - с одним отростком, биполярные - с двумя и мультиполярные - с тремя отростками и более. Имеются также псевдоуниполярные клетки; от тела такой клетки отходит один отросток, который вскоре делится на два. Пофункциональному признаку различаются чувствительные клетки, клетки связи (вставочные) и двигательные нервные клетки. У каждого нейрона имеется один (или более, в зависимости от типа нейрона) отросток, по которому возбуждение проводится к телу нервной клетки, - дендрит, и один отросток, по которому возбуждение проводится от тела нервной клетки, - неврит, или аксон. Дендриты обычно короткие и ветвящиеся, невриты - Длинные. Только некоторые нервные клетки имеют длинные Дендриты.

Рис. 10. Нервные клетки. А - униполярный нейрон; Б - биполярный нейрон; В - мультиполярный нейрон; 1 - нейрит; 2 - дендрит

В теле нейрона различают ядро и цитоплазму - нейроплазму. Кроме обычных для всех клеток органоидов (сетчатый аппарат и др.), в цитоплазме нейрона находятся особые образования, связанные со специфической функцией нервной ткани. Это - нейрофибриллы, тончайшие волоконца, которые, не прерываясь, проходят через тело клетки из одного отростка в другой. Другой специальной структурой нейроплазмы является так называемое тигроидное вещество (субстанция Ниссля); оно с помощью особых методов выявляется в виде зерен и глыбок и соответствует эргастоплазме других клеток. При длительной работе органа, который иннервируется клеткой, тигроидное вещество исчезает, а в состоянии покоя появляется вновь.

Нервные волокна - отростки нервных клеток - представляют собой цитоплазму с пробегающими в ней нейрофибриллами. Однако оболочки отростков построены неодинаково. В зависимости от строения оболочки различают мякотные и безмякотные нервные волокна. Мякотные нервные волокна снабжены оболочкой из жироподобного вещества - миелина, безмякотные - этой оболочки лишены. Нервные волокна имеют окончания (рис. 11), подразделяющиеся по функциональному признаку на окончания, воспринимающие раздражение, и окончания, передающие возбуждение на рабочие органы. Первые из них называются чувствительными (рецепторы), вторые - двигательными в мышцах и секреторными в железах (эффекторы). Переключение нервного импульса с одной клетки на другую происходит при помощи особых аппаратов - синапсов. Синапсом называют контакт двух нейронов, которые обеспечивают переход нервного возбуждения от одной нервной клетки к другой.

Рис. 11. Нервные окончания. А - двигательное окончание на мышечном волокне: 1 - нервное волокно; 2 - мышечное волокно; Б - чувствительные окончания в эпителии: 1 - нервные окончания; 2 - клетки эпителия

Второй элемент нервной системы - нейроглия. Она представлена клетками различной формы (рис. 12), преимущественно отростчатыми (звездчатыми и древовидноветвящимися). Клетки нейроглии имеются не только в головном и спинном мозгу, но и сопровождают в виде так называемой шванновской оболочки нервные волокна, выходящие из мозга.

Рис. 12. Клетки нейроглии. 1 - тело клетки; 2 - отростки; 3 - кровеносный капилляр

Нейроглия выполняет в нервной ткани трофическую, защитную и частично опорную функцию.