1. Клетки и ткани

Клетка – это живая биологическая система, способная к самовоспроизведению, самообновлению, являющаяся структурной основой жизнедеятельности всех животных и растительных организмов. Исключение составляют бактерии, вирусы, бактериофаги, не имеющие клеточной организации.

Формы клеток очень различны, величина колеблется от 5 до 200 микрон (мкм), в строении клетки различают основные части: цитоплазму и ядро, в цитоплазме – оболочку клетки, органеллы общего и специального назначения и гиалоплазму, в ядре – оболочку, ядрышко, хроматиновые структуры.

Каждая из структурных единиц клетки имеет определенную функциональную значимость (рис.1).

В процессе деления клетки, определяются ее основные морфологические особенности в каждой фазе митоза или кариокинеза (профазе, метафазе, анафазе, телофазе) и специфика распределения генетической информации между дочерними клетками. Митоз соматических клеток характеризуется строгой последовательностью фаз деления. При этом происходит равномерное распределение генетического материала между образующимися клетками, т. е. каждая новая клетка получает полный, диплоидный, набор хромосом и способность к последующему делению – воспроизведению себе подобных. При делении половых клеток каждая из них (мужская или женская) получает одинарный,

Рис.1. Структурные единицы клетки.

гаплоидный, набор хромосом, что обеспечивает в последующем при слиянии мужской и женской половых клеток диплоидный набор хромосом. При простом, амитотическом, делении (амитозе) хромосомы не спирализуются, распределение наследственного материала может быть неравномерным.

Кроме клеточных структур есть и неклеточные. К ним относятся симпласты и межклеточное вещество. Симпласт – это единая цито-плазматическая масса с большим количеством ядер (например, волокна скелетных мышц). Межклеточное вещество может быть жидким (например, плазма крови), желеобразным и плотной консистенции. Оно состоит из основного вещества и различного рода волокон.

Ткань – это исторически сложившаяся (в процессе эволюции) система клеточных и неклеточных форм живого вещества, которые имеют сходные черты в строении, происхождении и выполняют характерные для данной ткани функции. На протяжении всего периода своего существования тканевые структуры не остаются неизменными, они постоянно развиваются и изменяются. Различают следующие виды тканей: эпителиальные ткани, ткани внутренней среды, мышечные ткани и нервную ткань.

В каждой ткани определяются: функции, особенности строения и происхождения, классификация, место расположения, краткая характеристика всех разновидностей.

Эпителиальные ткани (покровные, пограничные), клетки расположены пластами, межклеточного вещества между ними мало, от прилегающей ткани они отделены перепонкой (базальной мембраной). В связи с особенностями строения и формы клеток различается несколько разновидностей эпителиальных тканей (рис. 2): эпителий однослойный плоский, кубический, цилиндрический, мерцательный и многослойный плоский.

Рис.2. Разновидности эпителиальных тканей.

В однослойном плоском эпителии ядра расположены в центре клетки. Отличительная особенность кубического и цилиндрического эпителия состоит не только в форме клеток (куб и цилиндр), но и в расположении ядер. В клетках кубического эпителия ядра расположены в середине, а в клетках цилиндрического эпителия – ближе к основанию. Базальная мембрана, отделяет клетки эпителия от подлежащей соединительной ткани, в которой расположены сосуды и нервные окончания.

На поверхности клеток цилиндрического мерцательного эпителия расположены реснички-волоски, которые в живом организме колеблются всегда синхронно и в одном направлении.

В многослойном плоском эпителии имеется хорошо выраженная базальная мембрана, на которой расположены клетки в несколько рядов. При этом нижние слои клеток цилиндрической формы имеют более очерченные границы. Это ростковый, или базальный, слой, за счет которого идет постоянное восполнение погибающих и слущивающихся с поверхности клеток эпителия. Ближе к поверхности клетки имеют плоскую форму, ядра в некоторых из них могут отсутствовать. Если это многослойный ороговевающий эпителий, то над плоскими клетками располагается бесструктурный слой уже ороговевших клеток, которые не имеют ядер, превратились в чешуйки, непрерывно слущивающиеся с поверхности ткани.

Сосудов в эпителиальной ткани нет, кровоснабжение ее осуществляется через капилляры подлежащей соединительной ткани.

Ткани внутренней среды (соединительные ткани). Соединительные ткани в отличие от эпителиальных характеризуются значительным развитием межклеточного вещества, наличием в нем коллагеновых и эластических волокон, которые придают ей прочность и эластичность. В зависимости от расположения структур и их физико-химических свойств различают ряд разновидностей соединительных тканей (рис. 3).

Рис.3. Разновидности соединительных тканей.

Следует обратить внимание на то, что по мере уплотнения межклеточного вещества и ориентации его структур увеличивается прочность и уменьшается эластичность ткани. Защитные свойства соединительных тканей определяются не только механическими условиями (чем крепче, тем лучше), но и способностью клеток к фагоцитозу. В опорно-трофических тканях эти свойства проявляются в большей мере, чем в опорных, особенно в хрящевой и костной.

Выделяются следующие разновидности соединительных тканей: кровь, рыхлую волокнистую соединительную ткань, плотная волокнистая соединительная ткань, гиалиновый и эластический хрящи и кость.

В крови человека находятся эритроциты и тромбоциты, безъядерные клетки, лейкоциты с зернистостью в цитоплазме и сегментированным ядром, лимфоциты и моноциты с крупным ядром округлой формы и небольшим ободком цитоплазмы, окружающим ядро.

В рыхлой соединительной ткани имеются: основное вещество, не имеющее структуры, клетки и волокна: неветвящиеся, в виде пучков, – коллагеновые и тонкие, часто ветвящиеся, – эластические. Клетки – фибробласты крупные, отростчатые, вытянутой и многоугольной формы и гистиоциты – округлой, иногда неправильной формы.

В плотной волокнистой соединительной ткани (сухожилие) находятся продольно расположенные волокна, тесно прилегающие друг к другу, между которыми определяются сплюснутые клетки.

Гиалиновый хрящ характеризуется межклеточным веществом, в котором клетки располагаются в одиночку или группами и окружены плотной капсулой.

В отличие от гиалинового хряща в эластическом хряще межклеточное вещество содержит большое количество волокон, переплетающихся между собой; клетки хряща по 2-3 лежат в капсуле.

В кости костные пластинки образуют остеонструктурную единицу кости. Между остеонами, заполняя промежутки, лежат неправильной формы костные пластинки – вставочные. Костные клетки, напоминающие по форме пауков, расположены в полостях пластинок или между ними.

Мышечные ткани. Основное функциональное свойство мышечных тканей – сократимость, благодаря чему осуществляются движения тела, перемещения его в пространстве, движение крови по сосудам и т. п.

Каждая из разновидностей мышечных тканей (рис. 4) имеет особенности строения.

Гладкая мышечная ткань представляется состоящей из отдельных клеток вытянутой веретенообразной формы, тесно прилегающих друг к другу. Цитоплазма их однородна, ядра расположены в центре клетки. Мышечные клетки как бы склеены в пучки, одетые соединительной тканью.

В скелетной поперечнополосатой мышечной ткани рассматриваются отдельные волокна с большим количеством ядер, расположенных под оболочкой волокна. В их цитоплазме видна поперечная исчерченность, связанная с неодинаковой преломляемостью света отдельными участками миофибрилл.

Рис.4. Разновидности мышечной ткани.

Мышца сердца отличается от скелетной мышечной ткани некоторыми особенностями, к числу которых относится расположение ядер в центре клетки и наличие вставочных пластинок, соединяющих между собой клетки, что миофибриллы не всегда идут параллельно, а ветвятся, переплетаются и анастомозируют между собой в пределах клетки.

Нервная ткань. Из нервной ткани построена нервная система. Основными особенностями этой ткани являются возбудимость и проводимость. Компоненты структурной композиции нервной ткани (рис. 5) обеспечивают прием информации, переработку и передачу ее на рабочие органы.

Рис.5. Компоненты структурного строения нервной ткани.