Рис. 2.12. Схема транспорта веществ через липидный бислой плазмалеммы
ством растворения их в липидной части плазмалеммы и прямого проникновения в цитоплазму клетки; 3) облегченной диффузией — проникновением небольших молекул сахаров, аминокислот и некоторых ионов при помощи специализированных транспортных белков-переносчиков.
Активный трансмембранный транспорт отличается тем, что молекулы веществ перемещаются через мембрану против градиента их концентрации с использованием высокомолекулярных белков-переносчиков и химической энергии АТФ. Таким способом в клетку проникают некоторые сахара и аминокислоты, а из клеток выводятся продукты метаболизма, заряженные частицы (ионы) и секретируемые клетками вещества (секреты).
Особым вариантом активного транспорта является эндоцитоз — захват частиц вещества, ионов и крупных молекул клеточной мембраной. Существует два способа захвата частиц вещества из межклеточного пространства; фагоцитоз {phagem — поедаю) — захват твердых веществ, и пиноцитоз (рупет — пью) — захват капелек растворенного вещества (рис. 2.13). Процесс фагоцитоза играет важную роль в реакции организма на инфекцию, обеспечивая захват и разрушение болезнетворных микробов.
Обмен веществ, или метаболизм, — одно из основных проявлений жизнедеятельности клетки. В клетку из околоклеточной среды постоянно поступают химические вещества, внутри клетки происходят их сложные преобразования (для поддержания химичес
кого ста туса цитоплазмы, обновления внутриклеточных структур --мембран, органелл и др., и образования секретов), а в околокле- точную среду клетка выделяет продукты своей жизнедеятельности и секреты. Благодаря множеству разнообразных химических реакций синтеза из простых веществ новых, более сложных (процессы ассимиляции), и распада сложных веществ на простые (процессы диссимиляции), существующих в единстве своей противоположности, обеспечиваются все жизненные проявления клетки. Наиболее важным из синтетических процессов клеточного метаболизма является синтез белка.
|
Преобладание ассимиляции над диссимиляцией — непременное условие для обеспечения роста, т.е. накопления клеточного материала и увеличения размеров клетки.
Дифференциация клеток — это процесс постепенного и неуклонного расхождения клеток в ходе эмбрионального развития в структурном и функциональном отношении от первичного начала (зиготы). Этот сложный комплекс внутриклеточных преобразований обусловлен генетически, т. е. для каждого типа клеток существует свой временной механизм начала и конца (наступление зрелости) дифференциального развития.
Раздражимость — важная и неотъемлемая часть жизненных свойств клетки. Естественным ее проявлением являются волнообразные колебания клеточной мембраны, перемещение по цитоплазме ядра, митохондрий, транспортных пузырьков и вакуолей, а также способность к движению самой клетки и целенаправленное усиление или ослабление метаболических процессов в ответ на изменения околоклеточной среды (химического состава, pH, температуры и т.п.).
Жизненный цикл любой клетки принято делить на два периода: интерфазу (период между двумя клеточными делениями, когда клетка увеличивается в размере, происходит синтез различных органических веществ, РНК, удвоение ДНК) и деление.
|
Деление клеток. Биологическая способность к самовоепроиз- водству — одно из уникальных свойств живой материи. Этот короткий период занимает 10 % жизненного времени клетки, но является самым ярким моментом в ее жизни. Он обеспечивает появление новых молодых клеток, способных заменить в тканях и органах старые, больные и погибшие клетки. Передача в дочерние клетки генетической информации обеспечивается особыми генсодержащими структурами — хромосомами.
Хромосомы в делящихся клетках представляют собой компактные хроматиновые тела, напоминающие клюшки для гольфа с двумя неравными частями (плечами), соединенными тонкой первичной перетяжкой (центромерой, или кинетохором) для прикрепления к нитям веретена деления (рис. 2.14). Многочисленные нити молекул ДНК (хромонемы), погруженные в своеобразный орган-
Рис. 2.14. Внешний вид и схема внутреннего строения хромосомы: 1.пелликула; 2. хроматида; 3-центр организации ядрышка (вторичная перетяжка); 4матрикс;5.центромера (первичная перетяжка);6двойная спираль ДНК;.7 спутник |
|
Существует три способа деления клеток:1) прямое деление (амитоз), при котором клетка просто и быстро делится путем перетяжки ядрышка, ядра и цитоплазмы, но без гарантии равномерного распределения генетического материала между дочерними клетками (так делятся одноклеточные организмы, а также клетки поврежденных тканей); 2) непрямое деление (митоз); 3) редукционное деление (мей- оз), характерное только для половых клеток (яйцеклетки и сперматозоида); в результате редукционного деления на раннем этапе жизненного цикла половых клеток число их хромосом уменьшается вдвое.
Митоз, или кариокинез (karyon — ядро, kinesis -движение), является достаточно сложным универсальным механизмом деления, благодаря которому родительская клетка способна поровну распределить генетическ ий материал между дочерними клетками.
Он состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы (рис. 2.15). Наиболее заметные трансформации при митозе протекают в ядре. В течение профазы (наиболее длинной фазы митоза) проявляются хромосомы, ядро постепенно теряет оболочку и ядрышко, а карио- и цитоплазма объединяются в миксо- плазму, в которой между центриолями протягиваются нити веретена. В метафазе разбросанные по всей клетке хромосомы подтягиваются нитями веретена в центральную зону миксоплазмы и выстраиваются в виде тонкой экваториальной пластинки (материнской звезды), при этом каждая разделяется на две хромонемы (дочерние хромосомы). Анафаза — самая короткая, но наиболее зрелищная фаза митоза, в течение которой дочерние хромосомы активно перемещаются к полюсам клетки и формируют там тонкие пластинки, или дочерние звезды. Этот процесс сопровождается заметным волнообразным движением миксоплазмы. В течение тело фазы на каждом полюсе делящейся клетки дочерние хромосомы преобразуются в
Рис. 2.15. Схема последовательных стадий митоза. |
Профаза: 1 — формирование хромосом в ядре делящейся клетки (стадия плотного клубка) и начало расхождения удвоенных центриолей с образованием микротрубочек веретена деления; 2 — активная спирализация хромосом (стадия рыхлого клубка) и завершение формирования веретена деления; 3 — разрушение ядерной оболочки и прикрепление хромомеров хромосом к нитям веретена деления в гиалоплазме. Метафаза: 4 — раздвоение хромосом на хромонемы и расположение их в виде экваториальной пластинки. Анафаза: 5 — расхождение хромонем (дочерних хромосом) к полюсам делящейся клетки. Телофаза: 6 — рыхлые клубки дочерних хромосом, вокруг которых формируется ядерная оболочка; 7 — разделение цитоплазмы материнской клетки между двумя дочерними клетками
хроматиновые нити, восстанавливаются ядерные оболочки и ядрышки и образуются дочерние ядра, растворяются короткие нити веретена и по центру клетки воздвигается перегородка, которая обеспечивает быстрое и полное разделение цитоплазмы (цитокинез) материнской клетки на две дочерние.
Контрольные вопросы
1.Какие внутриклеточные «помощники» обеспечивают все жизненные процессы в клетке?
2.Какую роль играет в клетке ядро?
3.Дайте определение понятия «метаболизм». Какая структура и каким образом регулирует поступление веществ в клетку?
4.Какое значение для жизнедеятельности клетки имеют белки, жиры и углеводы0
5.Откуда клетка берет энергию?
6.Какую роль играют нуклеиновые кислоты в синтезе белков и передаче генетической информации?
7.Опишите строение хромосомы.
8.Какие существуют способы деления клеток; в чем состоят их различия и значение?
ГИСТОЛОГИЯ
Ткани — это эволюционно сложившаяся система гистологических элементов (клеток и неклеточных компонентов), объединенных общностью развития, строения, обмена веществ, специализированная на выполнении определенной функции. Ткани как неотъемлемая часть многоклеточного организма создают второй, после клеток, структурный уровень его организации. Ткани принято делить на эпителиальные, опорно-трофические, мышечные и нервную.
Эпителиальные ткани, или эпителии (epithelium). Располагаются, как правило, на границе между внутренней средой организма и внешней, т.е. окружающей его средой. Выделяют (отграничивают) живой объект как самостоятельно существующую единицу в окружающем пространстве. В зависимости от расположения и испытываемых механических и иных воздействий эпителии преобразуются, и их принято делить на несколько типов (схема 2.1). Но несмотря на многообразие вариантов, эпителиальные ткани сближают важные особенности: 1) они построены из одного или нескольких слоев высокоспециализированных клеток; 2) обладают полярной дифференциацией (неодинаковым строением глубоких и наружных слоев в многослойных эпителиях и верхнего (апикального) и нижнего (базального) концов клеток в однослойном
Схема 2.1 |
эпителии; 3) в эпителиальных тканях нет сосудов, а питание их осуществляется диффузным образом; 4) между клетками нет межклеточных пространств и они плотно сомкнуты посредством плазматических выростов (интердигитация); 5) эпителии укреплены на особой тонкой соединительнотканной пластинке (базальной мембране), благодаря которой прочно удерживаются на подлежащей ткани.
Однослойные эпителии расположены в относительно защищенных местах и характеризуются тем, что состоят из одного ряда (слоя) клеток. Однослойные эпителии подразделяются на однорядные и многорядный призматический мерцательный.
В однорядных эпителиях все клетки имеют одинаковую высоту и отличаются только местоположением и формой. Среди них различают призматический, кубический, плоский эпителий (рис. 2.16).
Однослойный призматический эпителий покрывает слизистые оболочки конечных выводных протоков экзокринных желез, мочеотводящих канальцев мозгового слоя почки, семяпроводов.
Однослойный однорядный призматический железистый эпителий располагается на поверхности железистой части слизистой оболочки желудка и постоянно выделяет защитную слизь; впячиваясь в собственный слой слизистой оболочки, он участвует в образовании пищеварительных желез.
Однослойный призматический каёмчатый эпителий в целом построен аналогично типичному призматическому эпителию, но на апикальном, обращенном в просвет кишечника конце каёмчатых клеток выступает до 3000 ультра микроскопических цитоплазматических выростов (микроворсинок), увеличивающих клеточную поверхность в 30 раз и видимых в световой микроскоп как темная полоска (щеточная кайма). Они обеспечивают очень важную фун-
Рис. 2.16. Различные виды однослойного эпителия: А — каёмчатый; Б — кубический; В - плоский; 1 — эпителиальные клетки; 2 — подэпителиальная соединительная ткань |
кцию — всасывание из просвета кишки простых химических веществ, образовавшихся в результате переваривания пищи в желудке и кишечнике.
Однослойный кубический эпителий встречается в извитых канальцах почечных нефронов, а также в секреторных отделах многих экзокринных желез (молочных, слюнных, потовых) и желчном протоке. Помимо покровной и защитной функции кубические клетки в извитых канальцах нефронов выполняют еще и важную обменную функцию, обеспечивая реабсорбцию (обратное всасывание) воды и некоторых веществ из просвета канальцев в кровь.
Как особый вариант однослойного кубического эпителия можно выделить однослойный железистый эпителий. Клетки этого эпителия обладают способностью к образованию и выделению особых химических веществ (секретов) и располагаются одиночно (бокаловидные клетки) или создают специализированные секре- тирующие отделы в экзокринных, а также некоторых эндокринных железах (кора надпочечников, щитовидная железа, эндокринные островки поджелудочной железы).
Рис. 2.17. Электронная микрофотография мерцательного эпителия из выстилки слизистой оболочки бронха. Поля реснитчатых клеток с длинными (/) и короткими (2) ресничками; (ув. х 1500) |
Однослойный многорядный мерцательный эпителий покрывает слизистую оболочку дыхательных путей, яйцеводов и (в отдельные периоды) эндометрий. Он построен из трех типов (камбиальных, мерцательных и бокаловидных) плотно сомкнутых клеток различной высоты и формы. Многорядность проявляется в расположении ядер на разной высоте. Отличительной особенностью мерцательной клетки является наличие на ее апикальном конце многочисленных (более 250) подвижных ресничек (рис. 2.17), построенных из особых белковых микротрубочек. Среди мерцательных клеток встречаются отдельные железистые (бокаловидные) клетки, выделяющие вязкую жидкость (слизь), которая служит для защиты слизистой оболочки от высыхания.
Многослойные эпителии встречаются, как правило, в местах, подвергающихся значительным, в первую очередь механическим, воздействиям. Обычно в многослойном эпителии выделяют три главных слоя: глубокий (ростковый), средний, или основной (несколько рядов шиповатых клеток), и наружный (несколько рядов клеток-пластинок). Отличительной особенностью многослойного эпителия является постоянное перемещение клеток из глубокого к наружному слою, слушивание клеток-пластинок и быстрое обновление эпителиальной поверхности при ее повреждении.
Существует три з ила многослойных эпителиев: многослойный плоский неороговевающий, многослойный плоский ороговеваю- щий и переходный. Такое деление определено местом их расположения, а разница в строении касается главным образом наружного эпителиального слоя.
Многослойный плоский неороговевающий эпителий встречается наиболее часто. Им выстланы преимущественно слизистые оболочки некоторых органов пищеварения (до желудка), мочеиспускательного канала и влагалища у самок, а также наружная поверхность роговицы. Название этот эпителий получил за плоскую форму клеток наружного слоя, цитоплазма которых частично заполнена кератогиалином.
Рис. 2.18. Многослойный плоский ороговеваюший эпителий (схема): / — базальный слой; 2 — шиповатый слой; 3 — зернистый слой; 4 — блестящий слой; 5 — слой роговых чешуек |
Многослойный плоский ороговевающий эпителий составляет главным образом наружный слой кожи, покрывающей тело животного (эпидермис), и отличается повышенной прочностью и способностью к активному восстановлению (регенерации) при повреждении. Наружный слой эпидермиса самый широкий; он состоит из мертвых клеток (роговые чешуйки), тела которых сплошь заполнены кератином. Постепенное накопление в шиповатых клетках кератина привело к образованию двух тонких, но хорошо заметных дополнительных слоя: зернистого и блестящего, более выраженных в эпидермисе безволосых участков кожи, особенно в мякишах (рис. 2.18). Преобладание проиесса слущивания над процессом восполнения снижает защитную функцию эпидермиса и может привести к образованию кожных язв.
Переходный эпителий покрывает слизистую оболочку мочевыводящих путей (почечных лоханок, мочеточников, мочевого пузыря, мочеполового канала у самцов). Он способен сильно растягиваться и спадаться без образования сколько-нибудь заметных складок. Построен переходный эпителий из трех слоев: глубокого, среднего и наружного, различающихся по морфофизиологическим свойствам клеток. Способность клеток переходного эпителия менять свою форму придает ему значительную потенцию на растяжение (это важно для мочевого пузыря) и делает поверхность, обращенную в просвет органа, очень гладкой (это способствует быстрому продвижению мочи по мочеточникам).
Опорно-трофические ткани. Объединяют большую группу тканей, обеспечивающих внутренние потребности организма (схема 2.2). Биологическое значение этих тканей связано с выполнением трех главных функций: трофической (питающей), защитной и опорной. Все опорно-трофические ткани объединяет два существенных момента: 1) они развиваются из одного источника — мезенхимы; 2) в своем строении используют как клетки, так и неклеточное (межклеточное) вещество. Среди опорно-трофических тканей различают: кровь и соединительные ткани (собственно соединительную, хрящевую и костную).
Мезенхима (mesenchyma) на ранних этапах эмбрионального развития является основной тканью зародыша и представляет собой сетевидное клеточное образование, погруженное в гелеобразное межклеточное вещество, в котором каждая клетка имеет собственную оболочку. К моменту' рождения мезенхимные клетки дифференцируются в полноценные клетки всех опорно-трофических тканей.
Эндотелий (endothelium) — это особый вариант однослойной выстилки внутренней поверхности стенки всех кровеносных и лимфатических сосудов, а также полостей сердца. Эндотелиальные клетки развиваются на ранних этапах эмбриогенеза из мезенхимы и не только защищают подлежащие ткани, но и активно участвуют в обмене веществ между кровью и окружающей сосуды соединительной тканью.
Схема 2.2
Кровь (sanguis) как ткань дифференцируется на ранних этапах развития зародыша одной из первых и отличается по своему строению набором разнообразных клеток (форменных элементов) и жидким межклеточным веществом (плазмой). У плода кровь первоначально образуется, как и другие опорно-трофические ткани, из мезенхимы, а после рождения обновление клеточных элементов идет за счет ретикулярной ткани. Среднее количество крови у животных составляет 1 — 9% от массы тела.
Плазма крови составляет 58 —
65 % от ее общего объема. Это светло-желтая жидкость, содержащая до 93 % воды и 7 % органических и неорганических веществ. Среди органических веществ особое значение имеют фибриноген, играющий основную роль в процессах свертывания крови, а также небелковые азотистые вещества (аммиак, мочевина), определяющие во многом физические свойства плазмы. Углеводы, жиры, белки, кислород, воду, витамины и соли клетки получают из плазмы артериальной крови, которая в виде тканевой жидкости проникает через
Рис. 2.19. Кровь крупного рогатого скота:
1 — эритроцит; 2, 6 — эозинофильный гранулоцит; 3 — средний лимфоцит; 4— кровяные пластинки; 5, 9 — нейтрофильные гранулоциты; 7 — базофильный гранулоцит; 8 — малый лимфоцит; 10 — моноцит; 11 — большой лимфоцит
стенку капилляров. В нее же выделяются все продукты жизнедеятельности клеток.
Форменные элементы крови подразделяются на красные и белые кровяные клетки (рис. 2.19). Эритроциты, или красные кровяные
клетки(erythros — красный), — это безъядерные в зрелом состоянии клетки, имеющие форму двояковогнутого (на месте бывшего ядра) диска диаметром 4,5 — 7 мкм и толщиной около 2 мкм, обеспечивающие перенос 02 и С02. Количество эритроцитов в крови млекопитающих измеряется несколькими миллионами в 1 мм3, что придает крови красный цвет и делает ее непрозрачной. Среди клеток крови эритроциты являются долгожителями: в токе
крови они циркулируют ПО — 120 дней, после чего утилизируются в селезенке.
Лейкоциты, или белые кровяные клетки (\eikos — бесцветный), — это более крупные, чем эритроциты, округлые подвижные клетки с различным по форме ядром и набором клеточных органелл. Лейкоциты обеспечивают защиту организма животных от микробов и токсинов либо посредством фагоцитоза, либо за счет выделения особых веществ, нейтрализующих бактериальные яды. Количество лейкоцитов у млекопитающих значительно уступает количеству эритроцитов и измеряется тысячами в 1 мм3 крови. Лейкоциты принято разделять на две группы: зернистые (гранулоци- ты) и незернистые (агранулоциты). Количественное соотношение разных типов лейкоцитов сравнительно постоянно и обычно в общем анализе крови определяется как лейкограмма. Лейкоциты развиваются из общего источника — стволовой клетки. Моноциты и все гранулоциты образуются в костном мозге, а лимфоциты — в специальных лимфоидных органах (лимфатических узлах, селезенке, миндалинах, тимусе).
Зернистые лейкоциты (гранулоциты) имеют обычно лопастное или сегментированное ядро, а в цитоплазме их выявляются плотные частицы — гранулы или зерна. По характеру их окраски гранулоциты подразделяются на: базофильные (базофилы), эозинофильные (э озинофилы) и нейтрофильные (нейтрофилы) лейкоциты.
Незернистые лейкоциты не содержат в цитоплазме сколько- нибудь заметной зернистости и представлены лимфоцитами и моноцитами.
Лимфоциты — это наиболее распространенные из лейкоцитов клетки. Они являются активными фагами (макрофагами) и в очаге микробного поражения приходят на помощь нейтрофилам (микрофагам), а также участвуют в формировании клеточного и гуморального иммунитета.
Моноциты — наиболее крупные клетки крови (от 12 до 20 мкм), в условиях нормы они составляют 3 — 5 % от общего числа лейкоцитов. Как и лимфоциты, моноциты имеют базофильную цитоплазму и сравнительно большое рыхлое ядро. Выселяясь из сосудов в очаги поражения на поздних стадиях воспаления, моноциты могут превращаться в макрофаги. Они обладают и бактерицидной способностью.
Кровяные пластинки, или тромбоциты, — мелкие, прозрачные, слабобазофильные образования, являющиеся частями цитоплазмы огромных клеток, расположенных в красном костном мозге (мегакариоцитов). Размер тромбоцитов обычно не превышает 2 — 4 мкм при толщине 0,5 — 0,7 мкм, а содержание в крови — 200 — 300 тыс. в 1 мм3. Кровяные пластинки участвуют в процессе свертывания крови и остановке кровотечений.
Лимфа (1утрИа — чистая влага) вместе с плазмой крови и тканевой жидкостью составляет внутреннюю среду организма. Она представляет собой прозрачную светло-желтую жидкость. Как и кровь, лимфа относится к особому виду опорно-трофической ткани и состоит из жидкой части (плазмы) и форменных (клеточных) элементов. Плазма лимфы образуется из тканевой жидкости при попадании последней в лимфатические капилляры и содержит продукты жизнедеятельности клеток, чем объясняется разный состав лимфы в разных частях тела. Лимфа, оттекающая от кишечника и обогащенная жиром, имеет молочно-белый цвет и получает название — хилюс, или млечный сок. Образовавшаяся в капиллярах лимфа оттекает по лимфатическим сосудам к соответствующим данному^ органу или части тела лимфатическим узлам, выполняющим барьерно-фильтрационную и иммунную функции. В них лимфа очищается, обезвреживается и обогащается лимфоцитами, составляющими 95 — 97% всего клеточного состава лимфы. В конечном итоге лимфа собирается со всего тела в крупные лимфатические протоки, впадающие в краниальную полую вену.
Соединительные ткани отличаются хорошо развитым межклеточным веществом и подразделяются на собственно соединительные, хрящевую и костную ткани.
Собственно соединительные ткани выполняет трофическую, опорную, защитную, а также и заместительную (участвуют в процессах регенерации любых поврежденных тканей и заживления ран) функции. Это обеспечивает им значительную востребованность в организме. В зависимости от клеточного состава и характера организации межклеточного вещества собственно соединительные ткани, в свою очередь, принято делить на специальные (ретикулярную и жировую) и волокнистые (рыхлую и оформленную).
Ретикулярная ткань сохраняет наибольшее сходство с мезенхимой, имеет аналогичное сетевидное строение и состоит из связанных в виде перекладин ретикулярных клеток и межклеточного вещества, пронизанного большим числом ретикулиновых (арги- рофильных) волокон. Ретикулярные клетки способны при необходимости отделяться и преобразовываться либо в макрофаги, либо в кроветворные клетки, что и определяет биологическое значение ретикулярной ткани как защитной и кроветворной. Ретикулярная ткань сравнительно широко распространена в организме. Она составляет основу красного костного мозга, лимфатических узлов, селезенки, тимуса, миндалин, в небольших количествах присутствует в печени, слизистых оболочках трубчатых органов, в стенках кровеносных и лимфатических сосудов.
Рис. 2.20. Рыхлая неоформленная
соединительная ткань:
1 — эластическое волокно; 2 — коллагеновые волокна; 3 — фибробласт; 4 — лимфоцит; 5 — гистиоцит
Жировая ткань выполняет трофическую и защитную функции. Основу этой ткани составляют дифференцировавшиеся ретикулярные клетки, способные накапливать и отдавать жир, — жиро-
вые клетки. По цвету жира и характеру его расположения в цитоплазме выявлены два типа жировых клеток: 1) белые жировые клетки, из которых составлена основная масса жира; 2) бурые жировые клетки, встречающиеся более редко, жир в которых собран в мелкие капли и слегка окрашен в коричневатый цвет. Жировые клетки прослоены элементами рыхлой неоформленной соединительной ткани, по которой проходит много кровеносных сосудов.
Волокнистая рыхлая неоформленная соединительная ткань (рис. 2.20) встречается практически во всех органах как сопровождающая сосуды и нервы, а также образует различной толщины прослойки: подслизистый слой в стенке трубчатых органов, междольковые (в железах), является основой для подкожного слоя (клетчатки) и жировой ткани.
Основную и постоянную массу клеток этой ткани составляют: фибробласты (камбиальные клетки), фиброциты (дифференцированная форма фибробластов) и гистиоциты (активно мигрирующие макрофаги, или блуждающие клетки). Непостоянно и в разных количествах в соединительной ткани присутствуют: ретикулярные, жировые, пигментные, тучные и плазматические клетки, а также тканевые макрофаги (лимфоциты, выселившиеся из кровеносных сосудов).
Волокнистые элементы межклеточного вещества соединительной ткани представлены в основном коллагеновыми, эластическими и аргирофильными (ретикулиновыми) волокнами. Коллагеновые волокна состоят из фибриллярного белка коллагена, имеют плоскую, цилиндрическую и спиральную форму и толщину от 20 до 400 нм. Коллагеновые волокна не растягиваются, имеют поперечную исчерченность и обладают значительной прочностью. Эластические волокна имеют гладкую поверхность, состоят из белка эластина, поддаются растяжению и лежат одиночно в виде длинных тонких и прямых нитей. Ретикулиновые (аргирофильные) волокна — это очень нежные, активно ветвящиеся волокна, имеющие поперечную исчерченность и выявляемые гистологически с использованием серебра.
Аморфное (бесструктурное) межклеточное вещество — это полупрозрачная, не видимая при световой микроскопии, вязкая масса, продуцируемая главным образом фибробластами. Оно связывает большое количество воды, активно участвует в обменных процессах и способствует отделению волокнистых белков.
Волокнистая плотная неоформленная соединительная ткань выполняет главным образом биомеханическую функцию. Из нее построены основная часть среднего слоя кожи (дермы), а также фиброзные капсулы и строма органов, наружные покровы (ад- вентиции) трубчатых органов щей и тазовой полости, основа брыжеек и сальников, мозговые оболочки. Плотная неоформленная ткань построена аналогично рыхлой неоформленной, но отличается бедным клеточным составом (в основном фибробласты и фиброциты) и значительным преобладанием в межклеточном веществе волокнистых элементов (в основном коллагеновых и небольшого числа эластических волокон) над аморфной массой. По своему ходу коллагеновые волокна активно обмениваются пучками своих фибрилл и связываются тонкими волокнистыми связями (рис. 2.21), образуя вместе с эластическими волокнами единый функциональный биомеханический ансамбль.
2 1 Рис. 2.21. Коллагеновые волокна кожи. |
Основн Лдт Основные волокна(1)связанные между собой системой тонких связочных волокон(2).Сканирующая электронная микроскопия(ув*4500) |
Хрящевая ткань (или хрящ) построена из крупных с повышенной упругостью клеток (хондробластов и хондроцитов) и плотного межклеточного вещества, состоящего из волокон и аморфной части. Эта ткань является чисто опорной. По своему строению хрящ подразделяется на три типа: гиалиновый, эластический и волокнистый. Снаружи все типы хрящей покрыты надхрящницей (пери- хондром). Кровеносных сосудов в хрящевой ткани нет, а питание их осуществляется диффузно из надхрящницы.
Рис. 2.22. Гиалиновый хрящ: 1 — надхрящница; 2 — зона молодых хрящевых клеток (хондробластов); 3 — хрящевое основное вещество; 4 — группы зрелых хрящевых клеток (хондроцитов) |
особые капсулы из молодого хряща (рис. 2.22).
Эластический хрящ построен в основном аналогично гиалиновому хрящу, но содержит меньше изогенных групп, в его межклеточном веществе преобладают эластические волокна, придающие хрящу желтый цвет и формирующие тонкие, разные по густоте сети. Он образует ушные раковины, хрящевые части слуховой трубы и наружного слухового прохода, а также надгортанник, рожковые и голосовые отростки черпаловидных хрящей гортани.
Волокнистый, или коллагенововолокнистый, хрящ отличается значительной прочностью на разрыв,обусловленной наличием в межклеточном веществе толстых пучков параллельно идущих коллагеновых волокон. Из волокнистого хряща построены связка головки бедренной кости, хрящевой диск в височно-челюстном и мениски в коленном суставах, волокнистое кольцо в межпозвоночных хрящах, а также лонная часть тазового сращения; встречается он и в местах прикрепления связок и сухожилий к костям.
Костная ткань отличается повышенной прочностью и одновременно упругостью. Она выполняет защитную, опорную и, в определенной мере, амортизационную функции, депонирует неорганические вещества и активно участвует в минеральном обмене. Из нее построены все кости скелета, а также сердечные и половочленные кости некоторых животных. Костная ткань состоит из небольших отростчатых костных клеток (остеоцитов) и межклеточного вещества, включающего аморфную массу (оссео-мукоид), большое количество оссеиновых (коллагеноподобных) и немного эластических волокон. Твердость межклеточному веществу придают минеральные соли, главным образом фосфаты и карбонаты Са и Mg, масса которых в костях составляет более 97 % от общего содержания в организме. Минеральные вещества постоянно выводятся из костей в кровь и используются для нужд организма животных, что требует постоянного их пополнения с кормом.
Снаружи кости покрыты надкостницей, или периостом (peri— вокруг, около, os— кость), которая помимо соединительной ткани, чувствительных нервов и питающих кость сосудов содержит два вида клеток: остеобласты, или костеобразователи (камбиальные клетки), и остеокласты, или костеразрушители. Эти клетки выселяются в костную ткань и в зависимости от испытываемых ею в данный момент нагрузок обеспечивают постоянную качественную и количественную перестройку костей, а также их сращивание после перелома.