Ткани со специальными свойствами. Хрящевая, костная, мышечные и нервная ткани

В организме человека выделяют четыре типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.

На прошлом занятии мы начали изучать соединительные ткани, рассмотрели строение и функции собственно соединительных и жидких тканей.

Сегодня рассмотрим строение и функции тканей со специальными свойствами, твёрдые скелетные ткани, а также изучим строение и функции мышечной и нервной ткани.

Итак, ткани со специальными свойствами расположены лишь в определённых органах и на участках тела и характеризуются особым строением и своеобразной функцией (жировая, ретикулярная, пигментная).

Жировая ткань выполняет трофическую, депонирующую, формообразующую и терморегулирующую функции.

Жировая ткань подразделяется на два типа: белую, образованную однокапельными жировыми клетками, и бурую, образованную многокапельными.

У человека преобладает белая жировая ткань. Большая часть её является резервной, это подкожная жировая клетчатка, сальники и др. Она запасает жир — источник энергии, который расходуется по мере необходимости.

Количество бурой жировой ткани у человека невелико, она имеется, главным образом, у новорождённого ребёнка и расположена в области шеи, в подмышечной ямке, под кожей спины и боковых поверхностей туловища.

Бурый цвет обусловлен множеством кровеносных капилляров в ткани и митохондрий в клетках. Главная её функция — теплопродукция.

К соединительным тканям относятся также хрящевая и костная ткани. Хрящевая ткань, содержащая 70–80 % воды, 10–15 % органических и 4–7 % неорганических веществ, состоит из хрящевых клеток (хондробластов и хондроцитов) и основного (хрящевого межклеточного) вещества, находящегося в состоянии геля, в котором — соединительнотканные волокна, в основном коллагеновые.

Хондроциты располагаются в полостях — лакунах, окружённые межклеточным веществом.

Различают три типа хрящевой ткани: гиалиновый хрящ, эластический хрящ и волокнистый хрящ.

Из гиалинового хряща построены суставные, рёберные, эпифизарные хрящи и ряд хрящей гортани; гладкий, блестящий, голубовато—белого цвета. Гиалиновый хрящ окостеневает с возрастом.

Эластический хрящ содержит в хрящевом основном веществе многочисленные сложно переплетающиеся эластические волокна. Он менее прозрачен, очень упругий. Эластический хрящ образует голосовые отростки черпаловидных хрящей гортани, надгортанник, хрящ ушной раковины, хрящевую часть слуховой трубы и наружного слухового прохода.

В основном хрящевом веществе волокнистого хряща содержится большое количество коллагеновых волокон, придающих хрящу большую прочность. Из него построены фиброзные кольца межпозвоночных дисков, суставные диски и мениски, этим хрящом покрыты суставные поверхности в височно—нижнечелюстном и грудино—ключичном суставах.

Костная ткань, отличающаяся особой механической прочностью, состоит из костных клеток, замурованных в костное основное вещество, содержащее коллагеновые волокна и пропитанное солями кальция.

Содержание воды в кости достигает 50 %. В сухом остатке костной ткани около 33 % органических веществ и 67 % неорганических, в основном это кристаллы гидроксиапатита.

Подобно хрящу, кость состоит из клеток и межклеточного вещества.

Различают костные клетки двух типов: остеобласты и остеоциты.

Остеобласты — это многоугольные кубические отростчатые молодые клетки, богатые элементами шероховатой эндоплазматической сети, рибосомами. Их многочисленные отростки контактируют между собой и с отростками остеоцитов.

Остеобласты синтезируют органические компоненты межклеточного вещества (матрикс) и выделяют их из клетки через всю поверхность в различных направлениях, что и приводит к образованию пещер (лакун), в которых они залегают, превращаясь в остеоциты.

Остеоциты — зрелые, многоотростчатые веретенообразные клетки с крупным округлым ядром и малым количеством органелл.

Остеоциты располагаются между костными пластинками в лакунах, однако тела клеток не соприкасаются непосредственно с кальцинированным матриксом.

В костной ткани имеется ещё одна категория клеток — остеокласты, которые не являются костными, а относятся к системе макрофагов. Остеокласты — это крупные многоядерные клетки, которые разрушают кость и хрящ.

Различают два типа костной ткани — ретикулофиброзную (грубоволокнистую) и пластинчатую. Первая имеется у зародыша человека; у взрослого она располагается в зонах прикрепления сухожилий к костям, в швах черепа после их зарастания.

Пластинчатая кость наиболее распространена в организме. Она образована костными пластинками, которые состоят из остеоцитов и тонковолокнистого костного матрикса.

В зависимости от расположения костных пластинок различают плотное (компактное) и губчатое костное вещество (трабекулярная кость).

В компактном веществе костные пластинки располагаются в определённом порядке, образуя сложные системы — остеоны. Остеон — структурная единица кости. Он состоит из 5–20 цилиндрических пластинок, вставленных одна в другую. В центре каждого остеона расположен центральный канал, в котором проходят кровеносные сосуды.

Губчатое костное вещество состоит из костных пластинок и перекладин (трабекул), перекрещивающихся между собой и образующих множество ячеек. Направление перекладин совпадает с кривыми сжатия и растяжения, образуя конструкции сводчатых арок. Такое расположение костных трабекул под углом друг к другу обеспечивает равномерную передачу давления или тяги мышц на кость.

МЫШЕЧНЫЕ ТКАНИ

Мышечные ткани осуществляют функцию движения, способны сокращаться. Существуют две разновидности мышечной ткани: исчерченная (скелетная и сердечная) — поперечно—полосатая и неисчерченная (гладкая).

Поперечно—полосатая скелетная мышечная ткань образована цилиндрическими волокнами. Примерно две трети объёма волокна занимают миофибриллы — тонкие белковые нити, между которыми залегают многочисленные митохондрии. Волокна отличаются поперечной исчерченностью: тёмные полосы (диск А) чередуются со светлыми (диск I).

Скелетные мышцы иннервируются спинномозговыми и черепными нервами. Каждое мышечное волокно иннервируется аксоном или его ветвью. Двигательный аксон несёт импульс к сокращению мышцы, при этом он контактирует с сарколеммой, образуя синапсоподобное нервно—мышечное окончание.

Поперечно—полосатая сердечная мышечная ткань, по своему строению и функции отличается от скелетных мышц, состоит из кардиомиоцитов (мышечных клеток), которые образуют соединяющиеся друг с другом комплексы.

Сокращения сердечной мышцы неподконтрольны сознанию человека, она иннервируется вегетативной нервной системой.

Контакты двух соседних кардиомиоцитов, активно участвуют в передаче возбуждения от клетки к клетке.

Гладкая (неисчерченная) мышечная ткань содержит миофибриллы, не имеющие поперечной исчерченности. Гладкая мышечная ткань очень широко распространена в организме: она входит в состав стенки полых (трубчатых) внутренних органов: бронхов, желудка, кишки, матки, маточных труб, мочеточников, мочевого пузыря, а также сосудов. Сокращается эта ткань сравнительно медленно, долго не утомляется.

Иннервируется гладкая мышечная ткань вегетативной (автономной) нервной системой, и действие её непосредственно не зависит от коры головного мозга, хотя и контролируется ею.

НЕРВНАЯ ТКАНЬ

Нервная ткань образует центральную нервную систему (головной и спинной мозг) и периферическую (нервы с их концевыми приборами, нервные узлы).

Нервная ткань состоит из нейронов и нейроглии.

Нервная ткань обеспечивает анализ и синтез сигналов (импульсов), поступающих в мозг. Она устанавливает взаимосвязь организма с внешней средой и участвует в координации функции внутри организма, обеспечивая его целостность (вместе с гуморальной системой кровью, лимфой).

Нейрон с отходящими от него отростками является структурнофункциональной единицей нервной системы.

Основная функция нейрона — это получение, переработка, проведение и передача информации, закодированной в виде электрических или химических сигналов.

В нейроне различают его тело (перикарион), где информация обрабатывается, и отходящие от тела отростки, проводящие информацию иногда на дальние расстояния. Один или несколько отростков, по которым нервный импульс приносится к телу нейрона, называется дендритом. Единственный отросток, по которому нервный импульс направляется от клетки — это аксон.

Нервная клетка динамически поляризована, то есть способна пропускать импульс только в одном направлении, от дендрита к телу клетки, где информация обрабатывается, и далее к аксону.

Нейроны воспринимают, проводят и передают информацию, закодированную в виде электрических и химических сигналов.

Нейроны, которые передают возбуждение от точки восприятия раздражения в центральную нервную систему и далее к рабочему органу, связаны между собой с помощью множества межклеточных контактов синапсов, передающими нервный импульс от одного нейрона к другому.

В синапсах происходит преобразование электрических сигналов в химические и обратное — химических в электрические.

Синапсы, в которых передача осуществляется с помощью биологически активных веществ, называются химическими, а вещества, которые осуществляют передачу, — нейромедиаторами. Роль нейромедиаторов выполняют норадреналин, ацетилхолин, серотонин, дофамин и др.

Нервный импульс, поступающий в пресинаптическое окончание, вызывает освобождение в щель нейромедиатора. Молекулы нейромедиаторов реагируют со специфическими рецепторными белками клеточной мембраны, меняя её проницаемость для определенных ионов, что приводит к возникновению потенциала действия.

В нервной системе существуют два вида синапсов: возбуждающие и тормозящие. В возбуждающих синапсах одна клетка вызывает активизацию другой. При этом возбуждающий медиатор вызывает деполяризацию, и поток положительно заряженных ионов устремляется в клетку. В тормозящих синапсах одна клетка тормозит активизацию другой. Это связано с тем, что тормозящий медиатор вызывает устремление потока отрицательно заряженных ионов в клетки, поэтому деполяризации не происходит.

Нервные волокна представляют собой отростки нервных клеток вместе с покрывающими их оболочками. Они подразделяются на миелиновые и безмиелиновые волокна.

Безмиелиновые нервные волокна образованы одними или несколькими отростками нервных клеток (осевыми цилиндрами), каждый из которых погружен в тело шванновской клетки (клетка глии). Скорость проведения нервного импульса по безмиелиновому волокну менее 1 м/сек.

Миелиновые нервные волокна образованы одним осевым цилиндром, окружённым муфтой из шванновских клеток. Миелиновый слой представляет собой многократно спирально закрученную вокруг осевого цилиндра клетку глии. Скорость проведения импульса по миелиновому волокну — 70–100 м/сек.

В зависимости от функции выделяют три основных типа нейронов: афферентные (чувствительные), эфферентные (двигательные) и ассоциативные нейроны (вставочные) нейроны.

Афферентные нейроны передают сигналы от рецепторов в центральную нервную систему.

Эфферентные нейроны передают сигналы к рабочим органам (мышцам или железам). Вставочные нейроны передают сигналы с чувствительных нейронов на двигательные.