2 курс / Физиология / Сборники и учебники / Anatomia_i_fiziologia_dlya_chaynikov

Они также могут распространяться по организму и оседать в других местах, метастазы (отдаленные вторичные очаги патологического процесса, воз­ никшие при перемещении опухолевых клеток из первичного очага болезни через ткани организма). Появление метастазов осложняет процесс лечения, поскольку вы можете обнаружить опухоль в предстательной железе, хотя на самом деле эта опухоль является лишь метастазами ткани мочевого пузыря, пораженной раковыми клетками.

Поскольку клетки каждой ткани уникальны, единого способа лечения рака не существует. Если опухоль доступна, ее часто удаляют хирургическим путем. К сожален ию, применение лучевой терапии при водит не только к уничтожению раковых клеток опухоли, но и близлежащих здоровых клеток. Лекарственные препараты, используемые при химиотерапии, направленно воздействуют на конкретные типы пораженных клеток. При лечении раковых заболеваний, как правило, используется комбинированная схема лечения, включающая все три указанных способа.

Ученые всего мира пытаются найти эффективные специфические методы лече­ ния, сохраняющие здоровые клетки невредимыми. К сожалению, в борьбе с ра­ ком приходиться лечить вначале одну ткань, затем другую, а потом третью.

В табл. 3.2 показано, как ведут себя разные типы клеток, когда приходит время делиться.

Таблица 3.2. Поведение разных типов клеток при делении

*Некоторые соматические клетки становятся терминально дифференцированными, после чего уже никогда не делятся.

**Являющиеся гаплоидными половые клетки образуются в процессе мейоза определенных соматических клеток и в дальнейшем не делятся.

90 ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии

Интерфаза

Интерфаза начинается, когда клеточная мембрана полностью окружает новую клетку и продолжается до тех пор, пока снова не начнутся процессы митоза или мейоза. Продолжительность интерфазы может составлять от не­ скольких минут до десятилетий. Вообще говоря (впрочем, в биологии клетки всегда бывают исключения), дифференциация клетки и большинство ее обыч­ ных метаболических процессов происходят во время интерфазы. Например, при подготовке к митозу (о котором речь пойдет чуть ниже) стволовые клетки увеличиваются в размерах, а количество их органелл удваивается. Некоторые другие клетки переходят в стадию митоза после продолжительного периода стационарного метаболизма. Иногда клетка остается в интерфазе, выполняя свою физиологическую функцию годами, пока не погибнет.

Репликация ДНК

Репликация ДНК является одним из ранних событий в процессе деления клетки, который проходит в конце интерфазы непосредственно перед началом митоза или мейоза в защищенном оболочкой ядра пространстве. Это связано

стем, что сохранение целостности ДНК является жизненно важным.

Впроцессе репликации ДНК двойная спираль раскручивается и рассте­ гивается подобно "молнии", в результате чего происходит разделение двух нитей ДНК. Как показано на рис. 3.6, каждая из этих нитей становится мат­ рицей для создания новой комплементарной нити. Этот процесс происходит постепенно вдоль нити ДНК, которая разматывается и разделяется не вся сразу. Когда верхняя часть спирали раскрывается и расходится на две нити, ДНК становится похожа на букву "У". Эта частично открытая/частично за­ крытая зона, в которой происходит репликация, называется репликативной

вилкой.

На рис. 3 .6 символы 5' и 3 ' (читается пять штрих и три штрих) указывают направление, в котором происходит репликация ДНК. Матричная цепь считается в направлении З '-5 '. Комплементарные

Митоз

Процесс митоза (деления) клетки запускается в ответ на сигналы, полу­ чаемые от ядра. Как видно из рис. 3.7, митоз представляет собой сложный процесс, состоящий из следующий стадий.

ГЛАВА 3 Немного о биологии клетки 91

Рис. 3.6. Процесс репликацииДНК

1 . Профаза: ядерная оболочка разрушается, а удвоенная ДНК в форме хроматина утолщается и сворачивается в хромосомы. Каждая дуплици­

рова нная хромосома состоит из двух идентичных нитей ДНК, называемых

сестринскими хроматидами. Они связаны друг с другом белковой пере-

ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии

4. Телофаза: вокруг каждого набора дочерних хромосом формируется

новая ядерная оболочка. Волокна митотического веретена распадаются, в результате чего происходит высвобождение дочерних хромосом.

Поздняя интерфаза

Пора ядра Хроматин f--11.н,,,,,.,'\,--- - ядро

Ядрышко

Центриоль

Профаза Метафаза

Ранняя интерфаза

Дочерние клетки

Илл. Кэтрин Борн, МА

На этой стадии, когда каждое из идентичных ядер расположено на своем полюсе клетки, можно считать, что митоз с технической точки зрения за­ вершен. Однако фактически еще предстоит разделение цитоплазмы клетки в процессе так называемого цитокинеза. В центре материнской образует­ ся углубление, и мембрана клетки впячивается поперек цитоплазмы, пока не произойдет образование двух отдельных клеток. После чего две дочерние клетки переходят в состояние интерфазы, а продолжат ли они дифференци­ роваться или нет, зависит от инструкций, получаемых клеткой от генома.

Построе н ие тканей из клеток______

Ткань - это совокупность не обязательно идентичных, но имеющих оди­ наковое происхождение клеток, совместно выполняющих определенную функцию. Как отмечалось в главе 1, ткань - это второй уровень органи­ зации живых организмов, находящийся выше клеточного уровня, но ниже органного уровня.

Как и все остальное в анатомии, ткани многочисленны и разнообразны по своей структуре, и достаточно разумно разделены на определенные типы, что облегчает их изучение и запоминание. У животных выделяют четыре типа тканей: соединительную, эпителиальную, мышечную и нервную ткани.

Все ткани нашего тела относятся к одной из этих четырех групп.

Соединение с помощью соедин ител ьной тка ни

Соединительные ткани соединяют, поддерживают и связывают между со­ бой разные структуры в нашем организме и являются самыми внушитель­ ными по весу. Вообще говоря, соединительная ткань состоит из клеток, рас­ положенных довольно далеко друг от друга в желеобразном, полутвердом, твердом или жидком матриксе. Внеклеточный матрикс составляет основу соединительной ткани и образуется ее клетками. (Матрикс окружает и под­ держивает клетки примерно так же, как в печенье с шоколадной крошкой тесто исполняет роль матрикса для крошек).

Соединительная ткань является мультифункциональной и, следовательно, существует в виде множества форм. Она отличается самым большим раз­ нообразием среди всех типов ткани. В некоторых частях нашего организма, например в костях, соединительная ткань поддерживает вес других структур, которые могут быть прямо или непрямо с ней связаны. Другие виды соеди­ нительной ткани, например жировая ткань (жировые подушки), выступают в роли защитных прокладок для прочих структур. В последующих главах мы

94 ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии

будем много говорить о соединительной ткани, поскольку каждая система органов содержит тот или иной вид соединительной ткани.

Специализированные соединительные ткани (кость и хрящ) мы подробно обсуждаем в главе 5, а такую важную соединительную ткань, как кровь - в главе 9. (Что? Кровь - это ткань? Соединительная ткань? Да, и вы скоро поймете, почему.)

Все виды соединений представляют собой другие типы соединительной ткани, или собственно соединительную ткань. Точно так же, как в быту су­ ществуют всевозможные типы липких ленты и клеев, в нашем организме присутствуют разнообразные соединительные ткани. В них содержится в разных пропорциях фибриллярный белок двух типов: коллаген и эластин. Коллаген - это крупный белок, из которого состоят коллагеновые волокна, служащие для обеспечения прочной структуры. Эластичные волокна состоят из "тонкого" белка эластина и служат для обеспечения растяжения.

Ниже приведены собственно соединительные ткани, присутствующие в организме человека.

»Ареолярная (вид рыхлой волокнистой неоформленной соеди­ нительной ткани). Эта ткань окружает и разделяет структуры в каждой части нашего тела. Она формирует тонкую мембрану, обес­ печивающую достаточно пространства для прохождения через нее

кровеносных сосудов. В желеобразном матриксе этого типа ткани преобладают коллагеновые и эластичные волокна.

»Плотная волокнистая оформленная соединительная ткань со­

стоит из плотно упакованных коллагеновых волокон, уложенн ых

параллельно друг другу, что делает такую ткань особенно прочной.

Для нее характерно наличие очень малого количества клеток и

очень незначительного кровотока. Из плотной оформленной со­ единительной ткани состоят сухожилия и связки (см. главу 5).

»Плотная волокнистая неоформленная соединительная ткань

очень похожа на плотную оформленную соединительную ткань, но отличающаяся от нее беспорядочным расположением воло­ кон и, соответственно, большим пространством для тока крови. Типичным примером этого типа соединител ьной ткани является дерма или собственно кожа (см. главу 4).

»Жировая ткань (вид неоформленной рыхлой соединительной ткани) состоит из жировых клеток и служит хранилищем топлива и

изоляционным материалом, а также выполняет поддерживающие

изащитные функции для подлежащих органов и структур.

»Ретикулярная ткань (вид неоформленной рыхлой соедини­

тельной ткани). Этот типа соединительной ткани состоит из более тон ких коллагеновых волокон, образующих сетчатую структуру. Эта ткань создает каркас для таких органов, как селезенка, лимфа­ тические узлы и печень.

»Эластичная соединительная ткань. Коллагеновые волокна упа­

кованы параллельно тяжам эластичных волокон, которые распола­

гается между ними по типу сэндвича или лазаньи. Такое строение обеспеч ивает эластичной соединител ьной ткани высокую про­

чность и в то же время растяжимость, что идеально подходит для стенок полых органов и артери й.

Эп ител иальная тка н ь

Из эпителиальных тканей сформирован верхних слой наружных покро­ вов тела (кожи и ее придатков, см. главу 4) эпидермис. Этой тканью укрыты все наши внутренние органы, а также она выстилает внутренние поверхнос­ ти кровеносных сосудов и полых органов нашего организма.

Образованные эпителиальной тканью оболочки и выстилки с одной стороны всегда граничат с неким свободным пространством. С другой стороны располо­ жена базальная мембрана, через которую питательные вещества диффундируют из расположенной ниже соединительной ткани (эпителиальные ткани лишены кровеносных сосудов). Эпителиальные ткани делятся на восемь типов в зави­ симости от способа объединения и форм эпителиальных клеток (рис. 3.8).

Илл. Кэтрин Борн, МА

Рис. 3.8. Клеточное строение эпителиальной ткани

96 ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии

»Многослойный кубический эпителий состоит из нескольких сло­

ев кубовидных клеток и выстилает каналы потовых, молочн ых и слюнных желез.

»Многослойный столбчатый эпителий состоит из слоев удлинен­

ных клеток и выполняет защитную функцию в таких структурах, как конъюнктива и глотка.

»Переходный эпителий. Клетки этой ткани обладают способностью

менять форму в зависимости от потребности ткани. Так в состоя­ нии расслабления клетки имеют кубовидную форму, однако при растяжении происходит их переход в плоскую форму. Переходной эпителий выстилает стенки мочевого пузыря, где бывает необхо­ димо создание дополнительного пространства путем растяжения. В главе 1 2 вы сможете ознакомиться со схемой функционирования переходного эпителия.

Немного о мышечной ткани

Мышечная ткань разделена на три типа: скелетная, гладкая и сердечная (миокард) мышечные ткани. В главе 6 мы подробно обсудим сходство и раз­ личия клеточного строения всех трех типов этой ткани. В этой же главе бу­ дет представлена анатомия и физиология такой крупной системы органов, как мышечная система, основным компонентом которой является скелетная мышечная ткань. В главе 9 речь пойдет о функцию сердечной мышцы в кон­ тексте сердечнососудистой системы, а также о роли гладкой мускулатуры в системе кровообращения. В главе 11 будет уделено внимание роли гладкой мускулатуры в процессах пищеварения.

Вы еще не нервничаете по поводу нервной ткани?

Ине надо. Нервная ткань относительно проста, по крайней мере в одном

отношении: в нашем организме есть только один тип нервной ткани, состо­ ящий главным образом из одного типа клеток - нейронов. В главе 7 вы получите гораздо больше информации о нервной системе - если, конечно, получите импульс узнать больше.

ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии