Классификация тканей, особенности строения, их свойства, месторасположение в организме.
Клетки в организме не могут существовать изолированно, в совокупности с межклеточным веществом они формируют ткани. Ткань – это система клеток и межклеточных структур, обладающих общностью развития, строения и выполняющих определенную функцию.
Ткань – это интеграция клеток и межклеточного вещества, специализирующихся на выполнении определенных функций. В ряде случаев клетки, составляющие ткань, характеризуются общностью происхождения и строения. Межклеточное вещество – это совокупный продукт деятельности клеток, содержание, состав и физико-химические свойства которого служат характерным признаком каждой ткани. Основным компонентом ткани являются клетки, но иногда межклеточное вещество может играть более важную роль, обеспечивая, например, механическую прочность кости или хряща.
Различают четыре основные морфофункциональные группы тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервную. Каждая группа тканей имеет несколько разновидностей. Основные представлены в таблице.
Основные виды тканей
| Эпителиальные(эпителии) | Соединительные | Мышечные | Нервная |
| 1. По функции: покровный, железистый, сенсорный. 2. По количеству слоев: однослойный, многослойный. 3. По форме клеток: плоский, кубический, цилиндрический, призматический. | 1. Собственно соединительные ткани (волокнистые): рыхлая, плотная. 2. Скелетные соединительные ткани: хрящевые (гиалиновый, эластический и волокнистый хрящи), костные (грубоволокнистая и пластинчатая). 3. Ткани со специальными свойствами: жировая (белая и бурая) кровь, лимфа и кроветворные ткани (миелоидная и лимфоидная) | 1. Гладкая мышечная ткань. 2. Поперечно-полосатая мышечная ткань: скелетная, сердечная | 1. Собственно нервная ткань. 2. Нейроглия |
Эпителиальная ткань покрывает поверхность тела и полости различных трактов и протоков, за исключением сердца, кровеносных сосудов и некоторых полостей. Кроме того, практически все железистые клетки – эпителиального происхождения. Слои эпителиальных клеток на поверхности кожи защищают тело от инфекций и внешних повреждений. Клетки, выстилающие пищеварительный тракт от рта до анального отверстия, обладают несколькими функциями: они секретируют пищеварительные ферменты, слизь и гормоны; всасывают воду и продукты пищеварения. Эпителиальные клетки, выстилающие дыхательную систему, секретируют слизь и удаляют ее из легких вместе с задерживаемой ею пылью и другими инородными частицами. В мочевой системе эпителиальные клетки осуществляют выделение и реабсорбцию (обратное всасывание) различных веществ в почках, а также выстилают протоки, по которым моча выводится из организма. Производными эпителиальных клеток являются половые клетки человека – яйцеклетки и сперматозоиды, а весь путь, который они проходят от яичников или семенников (мочеполовой тракт), покрыт специальными эпителиальными клетками, секретирующими ряд веществ, необходимых для существования яйцеклетки или сперматозоида. Эпителий представляет собой пласты, покрывающие внутренние и внешние поверхности организмов. Его основной функцией является защита соответствующих органов от механических повреждений и инфекции. В тех местах, где ткань организма подвергается постоянным нагрузкам и трениям и «снашивается», клетки эпителия размножаются с большой скоростью. Нередко в местах больших нагрузок эпителий уплотняется или ороговевает. Свободная поверхность эпителия также может выполнять функции всасывания, секреции и экскреции, воспринимать раздражения. Эпителиальные клетки удерживаются вместе цементирующим веществом, содержащим гиалуроновую кислоту. Так как к эпителию не подходят кровеносные сосуды, снабжение кислородом и питательными веществами происходит путем диффузии через лимфатическую систему. В эпителий могут проникать нервные окончания.
В зависимости от формы клетки и количества клеточных слоев эпителий делится на несколько типов.
Кубический эпителий. Наименее специализированным из всех является кубический эпителий. Его клетки, как следует из названия, имеют в поперечном разрезе кубическую форму. Этот тип эпителия выстилает протоки многих желёз, а также выполняет секреторные функции внутри них.
Плоский эпителий Клетки плоского эпителия тонкие и уплощённые; протоплазматическими связями они плотно соединяются друг с другом. Благодаря этому они не препятствуют диффузии различных веществ в те органы, которые эти клетки выстилают: альвеолы лёгких, стенки капилляров.
Цилиндрический эпителий. Высокие и довольно узкие клетки цилиндрического эпителия выстилают желудок и кишечник. Разбросанные среди цилиндрических клеток бокаловидные клетки выделяют слизь, защищающую эти органы от самопереваривания, и одновременно создают смазку, помогающую в продвижении пищи. На свободной поверхности клеток нередко встречаются микроворсинки, увеличивающие всасывающую поверхность.
Мерцательный эпителий. Мерцательный эпителий похож на цилиндрический, но несёт на своей поверхности многочисленные реснички. Он выстилает яйцеводы, желудочки головного мозга, спинномозговой канал и дыхательные пути.
Многослойный эпителий. 
Многослойный эпителий состоит из нескольких слоёв клеток; внутри кубических, а снаружи – более плоских, называемых чешуйками. Толщины этой ткани достаточно, чтобы защитить покрываемые органы от просачивания различных веществ и механических повреждений. Чешуйки могут оставаться живыми (например, в пищеводе, протоках желёз) или ороговеть, превратившись в кератин (наружная поверхность кожи, слизистая щёк, влагалище). Клетки многослойного эпителия переходного типа (мочевой пузырь, мочеточник) способны растягиваться.
Железы. Иногда бокаловидные секреторные клетки образуют многоклеточную железу. Экзокринные железы выделяют секрет на поверхность эпителия, а эндокринные с эпителием не связаны и выделяют секрет в пронизывающие их капилляры. Продукты, вырабатываемые железами, могут выводиться из клетки тремя способами:
– мерокриновый механизм (потовые железы и др.): выделение происходит через мембрану, и цитоплазма не расходуется;
– апокриновый механизм (млечные железы): вместе с секретом отторгаются внешние слои цитоплазмы;
– голокриновый механизм (сальные железы): разрушается вся клетка.
Формирование желёз различных типов.
Соединительная ткань, или ткани внутренней среды, представлена разнообразной по структуре и функциям группой тканей, которые располагаются внутри организма и не граничат ни с внешней средой, ни с полостями органов (зациклены на себе). Соединительная ткань защищает, изолирует и поддерживает части тела, а также выполняет транспортную функцию внутри организма (кровь). Например, ребра защищают органы грудной клетки, жир служит прекрасным изолятором, позвоночник поддерживает голову и туловище, кровь переносит питательные вещества, газы, гормоны и продукты обмена. Во всех случаях соединительная ткань характеризуется большим количеством межклеточного вещества.
Выделяют следующие подтипы соединительной ткани: рыхлую, жировую, фиброзную, эластическую, лимфоидную, хрящевую, костную, а также кровь. Соединительная ткань – главная опора организма животного. Она составляет скелет, соединяет между собой различные ткани и органы, окружает некоторые органы, защищая их от повреждения. Соединительная ткань состоит из клеток различных типов, располагающихся обычно далеко друг от друга; их потребности в кислороде и питательных веществах, как правило, невелики.
Соединительные ткани. Слева направо: рыхлая соединительная ткань, плотная соединительная ткань, хрящ, кость, кровь.
Рыхлая соединительная ткань состоит из клеток, разбросанных в межклеточном веществе, и переплетённых неупорядоченных волокон. Волнистые пучки волокон состоят из коллагена, а прямые – из эластина; их совокупность обеспечивает прочность и упругость соединительной ткани. По прозрачному полужидкому матриксу, содержащему эти волокна, разбросаны клетки различных типов:
– овальные тучные клетки окружают кровеносные сосуды; они вырабатывают матрикс, а также продуцируют гепарин (противодействие свёртыванию крови) и гиспарин (расширение сосудов, сокращение мышц, стимуляция секреции желудочного сока);
– фибропласты – клетки, продуцирующие волокна;
– макрофаги (гистоциты) – амёбоидные клетки, поглощающие болезнетворные организмы;
– плазматические клетки – ещё один компонент иммунной системы;
– хроматофоры – сильно разветвлённые клетки, содержащие меланин; имеются в глазах и коже;
– жировые клетки;
– мезенхимные клетки – недифференцированные клетки соединительной ткани, способные при необходимости превращаться в клетки одного из перечисленных выше типов.
Фибропласты и макрофаги в случае повреждения способны мигрировать к повреждённым участкам тканей. Рыхлая соединительная ткань окутывает все органы тела, соединяет кожу с лежащими под ней структурами, покрывает кровеносные сосуды и нервы на входе и выходе из органов.
Плотная соединительная ткань состоит из волокон, а не из клеток. Белая ткань содержится в сухожилиях, связках, роговице глаза, надкостнице и других органах. Она состоит из собранных в параллельные пучки прочных и гибких коллагеновых волокон. Жёлтая соединительная ткань находится в связках, стенках артерий, лёгких. Она образована беспорядочным переплетением жёлтых эластичных волокон.
Жировая ткань содержит, в основном, жировые клетки. Жировая клетка состоит из центральной жировой капли, а ядро и цитоплазма оттеснены к мембране. Этот тип ткани предохраняет лежащие под ней органы от ударов и переохлаждения.
Скелетные ткани представлены хрящем и костью. Хрящ – прочная ткань, состоящая из клеток (хондробластов), погружённых в упругое вещество – хондрин. Снаружи он покрыт более плотной надхрящницей, в которой формируются новые клетки хряща. Хрящ покрывает суставные поверхности костей, содержится в ухе и глотке, в суставных сумках и межпозвоночных дисках.
Из кости построен скелет позвоночных животных. Она состоит из клеток, погружённых в твёрдое вещество, состоящее на 30 % из органики (в основном, коллаген) и на 70 % из гидроксиапарита Ca10(PO4)6(OH)2. В ней содержатся также натрий, магний, калий, хлор и другие вещества. Такое сочетание материалов сильно повышает устойчивость костной ткани на растяжение и изгиб. Костные клетки (остеобласты) находятся внутри особых лакун, связанных между собою кровеносными сосудами.
Кость. Поперечный разрез плотной костной ткани.
Костная ткань делится на три вида. Губчатая костная ткань состоит из тонких костных элементов, называемых трабекулами; пространство между ними заполнено жёлтым (жировые клетки) или красным (эритроциты) костным мозгом. На срезе плотной костной ткани можно увидеть многочисленные цилиндры, образованные концентрическими костными пластинками. В центре каждого такого цилиндра имеется гаверсов канал, через который проходят артерия и вена, лимфатический сосуд и нервные волокна. Мембранная костная ткань не имеет хрящевых зачатков, а образуется непосредственно в кожном слое. Губчатая кость характерна, в основном, для зародышей, а мембранные кости имеются в черепе, нижней челюсти и плечевом поясе.
Дентин по своему составу напоминает кость, но содержит больше неорганического вещества. Здесь нет лакун и гаверсовых систем. Клетки дентина расположены на его внутренней поверхности, от них отходят пронизывающие зуб кровеносные сосуды и нервные окончания, а также особые отростки, вырабатывающие коллаген.
Миелоидная ткань (костный мозг) вырабатывает кровяные тельца – эритроциты и гранулоциты. Лимфоидная ткань производит лимфоциты.
Кровяные клетки в костном мозге.
Нервная ткань характеризуется максимальным развитием таких свойств, как раздражимость и проводимость. Раздражимость – способность реагировать на физические (тепло, холод, свет, звук, прикосновение) и химические (вкус, запах) стимулы (раздражители). Проводимость – способность передавать возникший в результате раздражения импульс (нервный импульс). Элементом, воспринимающим раздражение и проводящим нервный импульс, является нервная клетка (нейрон). Нейрон состоит из тела клетки, содержащего ядро, и отростков – дендритов и аксона. Каждый нейрон может иметь много дендритов, но только один аксон, у которого бывает, однако, несколько ветвей. Дендриты, воспринимая стимул от разных участков мозга или с периферии, передают нервный импульс на тело нейрона. От тела клетки нервный импульс проводится по одиночному отростку – аксону – к другим нейронам или эффекторным органам. Аксон одной клетки может контактировать либо с дендритами, либо с аксоном или телами других нейронов, либо с мышечными или железистыми клетками; эти специализированные контакты называются синапсами. Аксон, отходящий от тела клетки, покрыт оболочкой, которую образуют специализированные (шванновские) клетки; покрытый оболочкой аксон называют нервным волокном. Пучки нервных волокон составляют нервы. Они покрыты общей соединительнотканной оболочкой, в которую по всей длине вкраплены эластические и неэластические волокна и фибробласты (рыхлая соединительная ткань). В головном и спинном мозгу присутствует еще один тип специализированных клеток – клетки нейроглии. Это вспомогательные клетки, содержащиеся в мозгу в очень большом количестве. Их отростки оплетают нервные волокна и служат для них опорой, а также, по-видимому, и изоляторами. Кроме того, они имеют секреторную, трофическую и защитную функции. В отличие от нейронов клетки нейроглии способны к делению. Нервная ткань состоит из нервных клеток – нейронов и клеток нейроглии. Кроме того, она содержит рецепторные клетки. Нервные клетки могут возбуждаться и передавать электрические импульсы.
Нейроны состоят из тела клетки диаметром 3–100 мкм, содержащего ядро и органоиды, и цитоплазматических отростков. Короткие отростки, проводящие импульсы к телу клетки, называются дендритами; более длинные (до нескольких метров) и тонкие отростки, проводящие импульсы от тела клетки к другим клеткам, называются аксонами. Аксоны соединяются с соседними нейронами в синапсах.
Различные типы нейронов.
Аксоны и дендриты. 1 Поперечный срез нервного волокна.
Нейроны, передающие импульсы к эффекторам (органам, отвечающим на раздражения), называют моторными; нейроны, передающие импульсы в центральную нервную систему, называют сенсорными. Иногда сенсорные и моторные нейроны связаны между собой при помощи вставочных (промежуточных) нейронов.
Строение сенсорного и моторного нервов.
Пучки нервных волокон собраны в нервы. Нервы покрыты оболочкой из соединительной ткани – эпиневрием. Собственная оболочка покрывает и каждое волокно в отдельности. Как и нейроны, нервы бывают сенсорными (афферентными) и моторными (эфферентными). Встречаются также смешанные нервы, передающие импульсы в обоих направлениях. Нервные волокна целиком или полностью окружены шванновскими клетками. Между миелиновыми оболочками шванновских клеток имеются разрывы, называемые перехватами Ранвье.
Нейрон сетчатки.
Мышечная ткань. Мышцы обеспечивают передвижение организма в пространстве, его позу и сократительную активность внутренних органов. Способность к сокращению, в какой-то степени присущая всем клеткам, в мышечных клетках развита наиболее сильно. Выделяют три типа мышц: скелетные (поперечнополосатые, или произвольные), гладкие (висцеральные, или непроизвольные) и сердечную.
Мышечная ткань состоит из высокоспециализированных сократительных волокон. В организмах высших животных она составляет до 40 % массы тела.
Продольные срезы поперечнополосатой, гладкой и сердечной мышцы.
Различают три типа мышц. Поперечнополосатые (их также называют скелетными) мышцы являются основой двигательной системы организма. Очень длинные многоядерные клетки-волокна связаны друг с другом соединительной тканью, содержащей в себе множество кровеносных сосудов. Данный тип мышц отличают мощные и быстрые сокращения; в сочетании с коротким рефрактерным периодом это приводит к быстрой утомляемости. Активность поперечнополосатых мышц определяется деятельностью головного и спинного мозга.
Гладкие (непроизвольные) мышцы образуют стенки дыхательных путей, кровеносных сосудов, пищеварительной и мочеполовой систем. Их отличают относительно медленные ритмичные сокращения; активность зависит от автономной нервной системы. Одноядерные клетки гладких мышц собраны в пучки или пласты.
Наконец, клетки сердечной мышцы разветвляются на концах и соединяются между собой при помощи поверхностных отростков – вставочных дисков. Клетки содержат несколько ядер и большое количество крупных митохондрий. Как следует из названия, сердечная мышца встречается только в стенке сердца.
Таблица. Группы тканей человеческого организма
| Группа тканей | Виды тканей | Строение ткани | Местонахождение | Функции |
| Эпителий | Плоский | Поверхность клеток гладкая. Клетки плотно примыкают друг к другу | Поверхность кожи, ротовая полость, пищевод, альвеолы, капсулы нефронов | Покровная, защитная, выделительная (газообмен, выделение мочи) |
| Железистый | Железистые клетки вырабатывают секрет | Железы кожи, желудок, кишечник, железы внутренней секреции, слюнные железы | Выделительная (выделение пота, слез), секреторная (образование слюны, желудочного и кишечного сока, гормонов) | |
| Мерцательный (реснитчатый) | Состоит из клеток с многочисленными волосками (реснички) | Дыхательные пути | Защитная (реснички задерживают и удаляют частицы пыли) | |
| Соединительная | Плотная волокнистая | Группы волокнистых, плотно лежащих клеток без межклеточного вещества | Собственно кожа, сухожилия, связки, оболочки кровеносных сосудов, роговица глаза | Покровная, защитная, двигательная |
| Рыхлая волокнистая | Рыхло расположенные волокнистые клетки, переплетающиеся между собой. Межклеточное вещество бесструктурное | Подкожная жировая клетчатка, околосердечная сумка, проводящие пути нервной системы | Соединяет кожу с мышцами, поддерживает органы в организме, заполняет промежутки между органами. Осуществляет терморегуляцию тела | |
| Хрящевая | Живые круглые или овальные клетки, лежащие в капсулах, межклеточное вещество плотное, упругое, прозрачное | Межпозвоночные диски, хрящи гортани, трахей, ушная раковина, поверхность суставов | Сглаживание трущихся поверхностей костей. Защита от деформации дыхательных путей, ушных раковин | |
| Костная | Живые клетки с длинными отростками, соединенные между собой, межклеточное вещество – неорганические соли и белок оссеин | Кости скелета | Опорная, двигательная, защитная | |
| Крoвь и лимфа | Жидкая соединительная ткань, состоит из форменных элементов (клеток) и плазмы (жидкость с растворенными в ней органическими и минеральными веществами - сыворотка и белок фибриноген) | Кровеносная система всего организма | Разносит О2 и питательные вещества по всему организму. Собирает СО2 и продукты диссимиляции. Обеспечивает постоянство внутренней среды, химический и газовый состав организма. Защитная (иммунитет). Регуляторная (гуморальная) | |
| Мышечная | Поперечно - полосатая | Многоядерные клетки цилиндрической формы до 10 см длины, исчерченные поперечными полосами | Скелетные мышцы | Произвольные движения тела и его частей, мимика лица, речь. |
| Гладкая | Одноядерные клетки до 0,5 мм длины с заостренными концами | Стенки пищеварительного тракта, кровеносных и лимфатических сосудов, мышцы кожи | Непроизвольные сокращения стенок внутренних полых органов. Поднятие волос на коже | |
| Сердечная | Многоядерные клетки, содержат большое количество крупных митохондрий, разветвляются на концах. Между собой соединяются при помощи поверхностных отростков – вставочных дисков. | Сердечная мышца | Непроизвольные сокращения (автоматия) сердечной мышцы для проталкивания крови через камеры сердца. Имеет свойства возбудимости и сократимости | |
| Нервная | Нервные клетки (нейроны) | Тела нервных клеток, разнообразные по форме и величине, до 0,1 мм в диаметре | Образуют серое вещество головного и спинного мозга | Высшая нервная деятельность. Связь организма с внешней средой. Центры условных и безусловных рефлексов. Нервная ткань обладает свойствами возбудимости и проводимости |
| Короткие отростки нейронов - древовидноветвящиеся дендриты | Соединяются с отростками соседних клеток | Передают возбуждение одного нейрона на другой, устанавливая связь между всеми органами тела | ||
| Нервные волокна - аксоны (нейриты) - длинные выросты нейронов до 1 м длины. В органах заканчиваются ветвистыми нервными окончаниями | Нервы периферической нервной системы, которые иннервируют все органы тела | Проводящие пути нервной системы. Передают возбуждение от нервной клетки к периферии по центробежным нейронам; от рецепторов (иннервируемых органов) - к нервной клетке по центростремительным нейронам. Вставочные нейроны передают возбуждение с центростремительных (чувствительных) нейронов на центробежные (двигательные |
Ткани образуют органы и системы органов.
Орган - часть человеческого тела с присущей ему определенной формой, строением, функцией. Он представляет собой систему основных видов тканей, но с преобладанием одной (или двух) из них. Так, в состав сердца входят различные виды соединительной ткани, а также нервная и мышечная, но преимущество принадлежит последней. Она и определяет основные особенности строения и работы сердца.
Поскольку для выполнения ряда функций одного органа недостаточно, образуются комплекс или система органов.
Система органов - это совокупность однородных органов, сходных по строению, функциям и развитию. Различают следующие системы органов: опоры и движения (костная и мышечная системы), пищеварения, дыхания, сердечно-сосудистая, половая, органов чувств и др. Все системы органов находятся в тесном взаимодействии и составляют организм.
На схеме показана взаимосвязь всех систем органов тела. Определяющим (детерминирующим) началом является генотип, а общими регулирующими системами - нервная и эндокринная. Уровни организации от молекулярного до системного характерны для всех органов. Организм в целом представляет собой единую взаимосвязанную систему.