Эпителий серозных оболочек. Эпителиальная ткань человека
1. Строение и основные свойства клетки.
2. Понятие о тканях. Виды тканей.
3. Строениие и функции эпителиальной ткани.
4. Виды эпителия.
Цель:знать строение и свойства клетки, виды тканей. Представлять классификацию эпителия и местопоожение его в организме. Уметь отличать эпителиальную тканьь по морфологическим признакам от других тканей.
1. Клетка – это элементарная живая система, основа строения, развития и жизнедеятельности всех животных и растений. Наука о клетке – цитология (греч. сytos – клетка, logos – наука). Зоолог Т.Шванн в 1839 г. впервые сформулировал клеточную теорию: клетка представляет основную единицу строения всех живых организмов, клетки животных и растений сходны по своему строению, вне клетки нет жизни. Клетки существуют как самостоятельные организмы (простейшие, бактерии), и в состааве многоклеточных организмов, в которых имеютсяя половые клетки, служащие для размножения, и клетки тела (соматические), различные по строению и функциям (нервные, костные, секреторнные и т.д.).Размеры клеток человека находятся в диапазоне от 7 мкм (лимфоциты) до 200-500 мкм (женская яйцеклетка, гладкие миоциты).В состав любой клетки входят белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты, АТФ, минеральные соли и вода. Из неорганических веществ в клетке содержится больше всего воды (70-80%), из органических – белков (10-20%).Основными частями клетки являются: ядро, цитоплазма, клеточная оболочка (цитолемма).
КЛЕТКА
ЯДРО ЦИТОПЛАЗМА ЦИТОЛЕММА
Нуклеоплазма - гиалоплазма
1-2 ядрышка - органеллы
Хроматин (эндоплазматическая сеть
комплекс КТольджи
клеточный центр
митохондрии
лизосомы
специального назначения)
Включения.
Ядро клетки находится в цитоплазме и отграничено от нее ядерной
оболочкой - нуклеолеммой. Оно служит местом сосредоточения генов,
основным химическим веществом которых является ДНК. Ядро регулирует формообразовательные процессы клетки и все ее жизненные отправления. Нуклеоплазма обеспечивает взаимодействие различных ядерных структур, ядрышки участвуют в синтезе клеточных белков и некоторых ферментов, хроматин содержит хромосомы с генами – носителями наследственности.
Гиалоплазма (греч. hyalos - стекло) - основная плазма цитоплазмы,
является истинной внутренней средой клетки. Она объединяет все клеточные ультраструктуры (ядро, органеллы, включения) и обеспечивает химическое взаимодействие их друг с другом.
Органеллы (органоиды) - это постоянные ультраструктуры цитоплазмы, выполняющие в клетке определенные функции. К ним относятся:
1) эндоплазматическая сеть - система разветвленных каналов и полостей, образованная двойными мембранами, связанными с клеточной оболочкой. На стенках каналов имеются мельчайшие тельца - рибосомы, являющиеся центрами синтеза белка;
2) комплекс К.Гольджи, или внутренний сетчатый аппарат, - имеет сетки и содержит вакуоли разной величины (лат. vacuum - пустой), участвует в выделительной функции клеток и в образовании лизосом;
3) клеточный центр - цитоцентр состоит из шаровидного плотного тела- центросферы, внутри которого лежат 2 плотных тельца – центриоли, связанные между собой перемычкой. Располагается ближе к ядру, принимает участие в делении клетки, обеспечивая равномерное распределение хромосом между дочерними клетками;
4) митохондрии (греч. mitos - нить, chondros - зерно) имеют вид зернышек,палочек, нитей. В них осуществляется синтез АТФ.
5) лизосомы - пузырьки, заполненные ферментами, которые,регулируют
обменные процессы в клетке и обладают пищеварительной (фагоцитарной) активностью.
6) органеллы специального назначения: миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы, реснички, ворсинки, жгутики, выполняющие специфическую функцию клетки.
Цитоплазматические включения - это непостоянные образования в виде
гранул, капель и вакуолей, содержащих белки, жиры, углеводы, пигмент.
Клеточная оболочка - цитолемма, или плазмолемма, покрывает клетку с поверхности и отделяет ее от окружающей среды. Является полупроницаемой и регулирует поступление веществ в клетку и выход их из нее.
Межклеточное вещество находится между клетками. В одних тканях оно жидкое (например, в крови), а в других состоит из аморфного (бесструктурного) вещества.
Любая живая клетка обладает следующими основными свойствами:
1) обменом веществ, или метаболизмом (главное жизненное свойство),
2) чувствительностью (раздражимостью);
3) способностью к размножению (самовоспроизведению);
4) способностью к росту, т.е. увеличению размеров и объема клеточных структур и самой клетки;
5) способностью к развитию, т.е. приобретению клеткой специфических функций;
6) секрецией, т.е. выделением различных веществ;
7) передвижением (лейкоциты, гистиоциты, сперматозоиды)
8) фагоцитозом (лейкоциты, макрофаги и др.).
2. Ткань - это система клеток, сходная по происхождений), строению и функциям. В состав тканей входят также тканевая жидкость и продукты жизнедеятельности клеток. Учение о тканях называется гистологией (греч. histos - ткань, logos - учение, наука).В соответствии с особенностями строения, функции и развития различают следующие виды тканей:
1) эпителиальную, или покровную;
2) соединительную (ткани внутренней среды);
3) мышечную;
4) нервную.
Особое место в организме человека занимает кровь и лимфа - жидкая ткань, выполняющая дыхательную, трофическую и защитную функции.
В организме все ткани тесно связаны между собой морфологически
и функционально. Морфологическая связь обусловлена тем, что различ-
ные ткани входят в состав одних и тех же органов. Функциональная связь
проявляется в том, что деятельность разных тканей, входящих в состав
органов, согласована.
Клеточные и неклеточные элементы тканей в процессе жизне-
деятельности изнашиваются и отмирают (физиологическая дегенерация)
и восстанавливаются (физиологическая регенерация). При повреждении
тканей происходит также их восстановление (репаративная регенерация).
Однако не у всех тканей этот процесс протекает одинаково. Эпителиаль-
ная, соединительная, гладкая мышечная ткань и клетки крови регенери-
руют хорошо. Поперечнополосатая мышечная ткань восстанавливается
лишь при определенных условиях. В нервной ткани восстанавливаются
только нервные волокна. Деление нервных клеток в организме взрослого
человека не установлено.
3. Эпителиальная ткань (эпителий) - это ткань, покрывающая поверхность кожи, роговицу глаза, а также выстилающая все полости организма, внутреннюю поверхность полых органов пищеварительной, дыхательной, мочеполовой систем, входит в состав большинства желез организма. В связи с этим различают покровный и железистый эпителий.
Покровный эпителий, являясь пограничной тканью, осуществляет:
1) защитную функцию, предохраняя подлежащие ткани от различных внешних воздействий: химических, механических, инфекционных.
2) обмен веществ организма с окружающей средой, выполняя функции газообмена в легких, всасывания в тонком кишечнике, выделения продуктов обмена (метаболитов);
3) создание условий для подвижности внутренних органов в серозных полостях: сердца, легких, кишечника и т.д.
Железистый эпителий осуществляет секреторную функцию, т.е.образует и выделяет специфические продукты - секреты, которые используются в процессах, протекающих в организме.
Морфологически эпителиальная ткань отличается от других тканей организма следующими признаками:
1) она всегда занимает пограничное положение, поскольку располагается на границе внешней и внутренней сред организма;
2) она представляет собой пласты клеток - эпителиоцитов, которые имеют неодинаковую форму и строение в различных видах эпителия;
3) между клетками эпителия нет межклеточного вещества, и клетки
связаны друг с другом с помощью различных контактов.
4) клетки эпителия расположены на базальной мембране (пластинке толщиной около 1 мкм, которой он отделен от подлежащей соединительной ткани. Базальная мембрана состоит из аморфного вещества и фибриллярных структур;
5) клетки эпителия обладают полярностью, т.е. базальные и верхушечные отделы клеток имеют разное строение;"
6) эпителий не содержит кровеносных сосудов, поэтому питание клеток
осуществляется путем диффузии питательных веществ через базальную мембрану из подлежащих тканей;"
7) наличие тонофибрилл - нитчатых структур, придающих прочность эпителиальным клеткам.
4. Существует несколько классификаций эпителия, в основу которых положены различные признаки: происхождение, строение, функции.Из них наибольшее распространение получила морфологическая классификация, учитывающая отношение клеток к базальной мембране и их форму на свободной апикальной (лат. apex - вершина) части эпителиального пласта. В этой классификации отражено строение эпителия, зависящее от его функции.
Однослойный плоский эпителий представлен в организме эндотелием и мезотелием. Эндотелий выстилает кровеносные, лимфатические сосуды, камеры сердца. Мезотелий покрывает серозные оболочки полости брюшины, плевры и перикарда. Однослойный кубический эпителий выстилает часть почечных канальцев, протоки многих желез и мелкие бронхи. Однослойный призматический эпителий имеет слизистая оболочка желудка, тонкого и толстого кишечника, матки, маточных труб, желчного пузыря, ряда протоков печени, поджелудочной железы, части
канальцев почки. В органах, где происходят процессы всасывания, эпителиальные клетки имеют всасывающую каемку, состоящую из большого числа микроворсинок. Однослойный многорядный мерцательный эпителий выстилает воздухоносные пути: полость носа, носоглотку, гортань, трахею, бронхи и др.
Многослойный плоский неороговевающий эпителий покрывает снаружи роговицу глаза и слизистую оболочку полости рта и пищевода.Многослойный плоский ороговевающий эпителий образует поверхностный слой кржи и называется эпидермисом. Переходный эпителий типичен для мочеотводящих органов: лоханок почек, мочеточников, мочевого пузыря, стенки которых подвержены значительному растяжению при наполнении мочой.
Экзокринные железы выделяют свой секрет в полости внутренних органов или на поверхность тела. Они, как правило, имеют выводные протоки. Эндокринные железы не имеют протоков и выделяют секрет (гормоны) в кровь или лимфу.
Эпителиальные ткани - это совокупность дифференцированных клеток, тесно расположенных в виде пласта на базальной мембране, на границе с внешней или внутренней средой, а также образующих большинство желёз организма.
Признаки эпителиальной ткани:
1. Клетки располагаются пластами.
2. Имеется базальная мембрана, выполняющая механическую (закрепление эпителиоцитов), трофическую и барьерную (избирательный транспорт веществ) функции.
3. Клетки тесно связаны друг с другом.
4. Клетки обладают полярностью (апикальная и базальная части).
5. Отсутствуют кровеносные сосуды. Питание эпителиоцитов осуществляется диффузно через базальную мембрану со стороны подлежащей соединительной ткани.
6. Отсутствует межклеточное вещество.
7. Высокая способность к регенерации. Восстановление эпителия происходит вследствие митотического деления и дифференцировки стволовых клеток.
Гистоморфология поверхностных и железистых эпителиев
Различают две группы эпителиальных тканей: поверхностные эпителии (покровные и выстилающие) и железистые эпителии.
Поверхностные эпителии - покрывают органы снаружи и изнутри, отделяют организм и его органы от окружающей их среды и участвуют в обмене веществ между ними, осуществляя функции поглощения веществ и выделения продуктов обмена. Покровный эпителий выполняет защитную функцию, предохраняя подлежащие ткани организма от различных внешних воздействий - химических, механических, инфекционных и других. Эпителий, покрывающий внутренние органы, создает условия для их подвижности, например для движения сердца при его сокращении, движения легких при вдохе и выдохе.
Среди поверхностных эпителиев, различают две основные группы: однослойные и многослойные. В однослойных эпителиях все клетки связаны с базальной мембраной, а в многослойных с ней непосредственно связан лишь один нижний слой клеток.
Однослойный эпителий может быть двух типов: однорядным и многорядным. У однорядного эпителия все клетки имеют одинаковую форму - плоскую, кубическую или призматическую, а их ядра лежат на одном уровне, т.е. в один ряд. Однослойный эпителий, имеющий клетки различной формы и высоты, ядра которых лежат на разных уровнях, т.е. в несколько рядов, носит название многорядного.
Многослойный эпителий бывает многослойным плоским ороговевающим, многослойным плоским неороговевающим и переходным.
Железистый эпителий образует секреторные отделы и выводные протоки экзокринных желез, осуществляет секреторную функцию, т.е. синтезирует и выделяет специфические продукты - секреты, которые используются в процессах, протекающих в организме.
Эпителии развиваются из всех трех зародышевых листков.
Поверхностный эпителий.
Однослойные однорядные эпителии . По форме клеток они могут быть плоскими, кубическими, призматическими.
Однослойный плоский эпителий представлен в организме мезотелием и эндотелием.
Мезотелий покрывает серозные оболочки. Клетки мезотелия плоские, имеют полигональную форму и неровные края. На свободной поверхности клетки имеются микроворсинки. Через мезотелий происходят выделение и всасывание серозной жидкости. Благодаря его гладкой поверхности легко осуществляется скольжение внутренних органов. Мезотелий препятствует образованию спаек между органами брюшной или грудной полостей, развитие которых возможно при нарушении его целостности.
Эндотелий изнутри выстилает кровеносные и лимфатические сосуды, а также камеры сердца. Он представляет собой пласт плоских клеток - эндотелиоцитов, лежащих в один слой на базальной мембране. Эндотелий, располагаясь в сосудах на границе с лимфой или кровью, участвует в обмене веществ и газов между ними и другими тканями. При его повреждении возможны изменение кровотока в сосудах и образование в их просвете сгустков крови - тромбов.
Однослойный кубический эпителий выстилает часть почечных канальцев. Эпителий почечных канальцев выполняет функцию обратного всасывания ряда веществ из первичной мочи в кровь.
Однослойный призматический эпителий характерен для среднего отдела пищеварительной системы. Он выстилает внутреннюю поверхность желудка, тонкой и толстой кишки, желчного пузыря, ряда протоков печени и поджелудочной железы.
В желудке в однослойном призматическом эпителии все клетки являются железистыми, продуцирующими слизь, которая защищает стенку желудка от грубого влияния пищи и переваривающего действия желудочного сока.
В тонком и толстом кишечнике эпителий однослойный призматический каемчатый. Он состоит из:
Цилиндрических каемчатых эпителиоцитов- наиболее многочисленные клетки кишечного эпителия, выполняющие основную всасывательную функцию кишечника. На апикальной поверхности клеток имеется каемка, образованная микроворсинками. Общее число микроворсинок на поверхности одной клетки колеблется в широких пределах - от 500 до 3000. Микроворсинки покрыты снаружи гликокаликсом, который адсорбирует ферменты, участвующие в пристеночном (контактном) пищеварении. За счет микроворсинок активная поверхность всасывания кишки возрастает в 30-40 раз.
Бакаловидных клеток- это по сути дела одноклеточные слизистые железы, расположенные среди столбчатых эпителиоцитов. Они вырабатывают муцины, выполняющие защитную функцию и способствующие продвижению пищи в кишечнике. Количество клеток возрастает по направлению к дистальному отделу кишечника. Форма клеток меняется в различные фазы секреторного цикла от призматической до бокаловидной.
Клетки Панета, или экзокриноциты с ацидофильными гранулами, постоянно находятся в криптах (по 6-8 клеток) тощей и подвздошной кишок. В апикальной части этих клеток определяются ацидофильные секреторные гранулы. Клетки выделяют секрет, богатый ферментом пептидазой, лизоцим и др. Полагают, что секрет клеток нейтрализует соляную кислоту содержимого кишечника, участвует в расщеплении дипептидов до аминокислот, обладает антибактериальными свойствами.
Эндокриноциты. Среди эндокринных клеток различают несколько видов клеток, секретирующих различные гормоны: мелатонин, серотонин, энтероглюкагон; холецистокинин; вырабатывают соматостатин. Эндокриноциты составляют около 0,5% общего числа клеток кишечного эпителия. Обновляются эти клетки значительно медленнее, чем эпителиоциты. Обновление клеточного состава кишечного эпителия происходит за 4-5 суток в двенадцатиперстной кишке и несколько медленнее (за 5-6 суток) в подвздошной кишке.
Молодифференцированные клетки - участвуют в регенерации эпителия.
Однослойные многорядные эпителии выстилают воздухоносные пути (носовую полость, трахею, бронхи) и маточные трубы. Состоит из реснитчатых, бокаловидных и базальных клеток.
Реснитчатые (или мерцательные) клетки высокие, призматической формы на апикальной поверхности есть реснички, которые с помощью сгибательных движений (т.н. «мерцаний») очищают вдыхаемый воздух от частиц пыли, выталкивая их в направлении носоглотки. Бокаловидные клетки секретируют на поверхность эпителия слизь. Базальные клетки низкие, лежат на базальной мембране, относятся к камбиальным клеткам, которые делятся и дифференцируются в реснитчатые и бокаловидные клетки, участвуя, таким образом, в регенерации эпителия.
Многослойный плоский неороговевающий эпителий покрывает снаружи роговицу глаза, выстилает слизистую оболочку ротовой полости и пищевода. В нем различают три слоя: базальный, шиповатый и плоский (поверхностный).
Базальный слой состоит из эпителиоцитов призматической формы, располагающихся на базальной мембране. Среди них имеются стволовые клетки, способные к митотическому делению.
Шиповатый слой состоит из клеток неправильной многоугольной формы. Верхние слои эпителия образованы плоскими клетками. Заканчивая свой жизненный цикл, последние отмирают и отпадают (слущиваются) с поверхности эпителия.
Многослойный плоский ороговевающий эпителий покрывает поверхность кожи, образуя ее эпидермис. Он состоит из пяти слоев:
1.Базальный.
2. Шиповатый.
3. Зернистый.
4. Блестящий.
5. Роговой.
Базальный слой состоит из кератиноцитов, меланоцитов, клеток Лангерганса и лимфоцитов. Кератиноциты имеют цилиндрическую форму, способны к делению. Меланоциты (пигментные клетки) образуют пигмент меланин, обладающий способностью задерживать ультрафиолетовые лучи. Меланин не дает проникать УФ-лучам в глубь эпидермиса, где они могут вызвать повреждение генетического аппарата интенсивно делящихся клеток базального слоя. Клетки Лангерганса выполняют функции макрофагов эпидермиса. Они имеют отростки образующие в эпидермисе своеобразную сеть. Благодаря этому они могут в большом количестве захватывать антигены внешней среды и передавать их внутриэпидермальным лимфоцитам-хелперам. Кроме того, эти клетки могут мигрировать из эпидермиса в дерму, а далее из кожи в регионарный лимфоузел и переносить на своей поверхности антигены. Они способны мигрировать из эпидермиса в дерму и в регионарные лимфатические узлы. Они воспринимают антигены в эпидермисе и «представляют» их внутриэпидермальным лимфоцитам и лимфоцитам регионарных лимфатических узлов, запуская, таким образом, иммунологические реакции. Т-лимфоциты проникают в базальный и шиповатый слои эпидермиса из дермы, выполняют защитную функцию.
Шиповатый слой состоит из кератиноцитов и клеток Лангерганса. Кератиноциты, образующие 5-10 слоев, имеют разнообразную форму. Они соединяются между собой с помощью многочисленных десмосом, имеющих вид шипов.
Зернистый слой состоит из двух-трех рядов веретеновидных клеток. В их цитоплазме много зерен кератогеалина. Образование кератогиалина (серосодержащего белка) является началом синтеза рогового вещества кератина. Клетки зернистого слоя еще живые, но делиться не могут. Они постепенно утрачивают органеллы и ядро. В цитоплазме присутствуют липиды и гидролитические ферменты. Липиды выделяются в межклеточные пространства и препятствуют диффузии воды через кожу и потерю жидкости тела.
Блестящий слой состоит из 3-4 рядов плоских омертвевших клеток. Ядра в них разрушены. Зерна кератогиалина сливаются и подвергаются химическим превращениям, образуется элеидин преломляющий свет, поэтому слой называют блестящим.
Роговой слой - наружный и самый мощный. Состоит из множества рядов ороговевших плоских клеток, содержащих кератин и пузырьки воздуха, способствующие сохранению тепла. Кератин устойчив к воздействию кислот и щелочей.
Переходный эпителий выстилает слизистую оболочку мочеотводящих органов - лоханок почек, мочеточников, мочевого пузыря, стенки которых подвержены значительному растяжению при заполнении мочой. В эпителии различают три слоя клеток:
1. Базальный - образован мелкими округлыми клетками.
2. Промежуточный - клетки полигональной формы.
3. Поверхностный - состоит из очень крупных клеток, имеющих куполообразную или уплощенную форму в зависимости от состояния стенки органа. При растяжении стенки вследствие заполнения органа мочой эпителий становится более тонким и его поверхностные клетки уплощаются. Во время сокращения стенки органа толщина эпителиального пласта резко возрастает.
Железистые эпителии. Для них характерна выраженная секреторная функция. Железистый эпителий состоит из железистых, или секреторных, клеток. Они осуществляют синтез и выделение специфических продуктов. Форма клеток весьма разнообразна и меняется в зависимости от фазы секреции. В цитоплазме клеток вырабатывающих секреты белкового характера, хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть. В клетках, синтезирующих небелковые секреты, выражена агранулярная эндоплазматическая сеть. Многочисленные митохондрии накапливаются в местах наибольшей активности клеток, т.е. там, где образуется секрет.
Для образования секрета из крови и лимфы в железистые клетки со стороны базальной поверхности поступают различные неорганические соединения, вода и низкомолекулярные органические вещества: аминокислоты, моносахариды, жирные кислоты. Из этих продуктов в эндоплазматической сети синтезируются секреты. Они перемещаются в зону аппарата Гольджи, где постепенно накапливаются, подвергаются химической перестройке и оформляются в виде гранул, которые выделяются из клеток.
Механизм выделения секрета в различных железах неодинаковый, в связи с чем различают три типа секреции: мерокриновый, апокриновый и голокриновый.
При мерокриновом типе секреции при выведении секрета железистые клетки полностью сохраняют свою структуру (клетки слюнных и поджелудочных желез). При апокриновом типе секреции происходит частичное разрушение железистых клеток (клетки молочной железы). Голокриновый тип секреции характеризуется полным разрушением железистых клеток (клетки сальных желез).
Восстановление структуры железистых клеток происходит либо путем внутриклеточной регенерации (при меро- и апокриновой секреции), либо с помощью клеточной регенерации, т.е. деления клеток (при голокриновой секреции).
Железистая эпителиальная ткань формирует железы - органы, состоящие из секреторных клеток, вырабатывающих и выделяющих специфические вещества различной химической природы. Железы подразделяются на две группы:
Железы внутренней секреции, или эндокринные.
Железы внешней секреции, или экзокринные.
И те и другие железы могут быть одноклеточными и многоклеточными.
Эндокринные железы вырабатывают гормоны, поступающие непосредственно в кровь или лимфу. Поэтому они состоят только из железистых клеток и не имеют выводных протоков.
Экзокринные железы вырабатывают секреты, выделяющиеся во внешнюю среду, т.е. на поверхность кожи или в полости органов. Экзокринные железы состоят из двух частей: секреторных, или концевых, отделов и выводных протоков. По строению концевых отделов различают железы: разветвленные и неразветвленные, а также трубчатые, альвеолярные или смешанные (трубчато-альвеолярные).
По количеству выводных протоков различают железы: простые и сложные. Простые железы имеют неветвящийся выводной проток, сложные железы - ветвящийся.
В выводной проток железы открываются – в неразветвленных железах по одному, а в разветвленных железах по нескольку концевых отделов.
Химический состав секрета может быть различным, в связи с этим экзокринные железы подразделяются на несколько типов: белковые (или серозные), слизистые, белково-слизистые (или смешанные), сальные, солевые (например: потовые и слезные).
Вопросы для самоконтроля
1.Общая характеристика эпителиальных тканей.
2.Однослойные эпителии.
3.Многослойный плоский ороговевающий эпителий. Строение. Функции.
4.Переходный эпителий. Строение. Функции.
5.Железистый эпителий: строение, принципы классификации желез. Источники развития. Особенности строения желез по способу образования секреции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Афанасьев Ю.И. Гистология. М.. “Медицина”, 2001 г.
2. Быков В.Л. Цитология и общая гистология. – СПб.: “Сотис”, 2000 г.
3. Быков В.Л. Частная гистология человека. – СПб.: “Сотис”, 1999 г.
4. Афанасьев Ю.И. Лабораторные занятия по курсу гистология, цитология и эмбриология. – М.: Медицина, 1999 г.
5. Волкова О.В. Гистология, цитология и эмбриология. Атлас. – М.: Медицина, 1999 г.
Лекция 4
СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ
Гистология.
Клетка: строение, свойства. Ткани: определение, свойства. Эпителиальная, соединительная, мышечная ткани: положение, виды, строение, значение. Нервная ткань: положение, строение, значение.
Организм человека – это сложная целостная, саморегулирующаяся и самообновляющаяся система, для которой характерна определенная организация ее структуры. Основой строения и развития человека является клетка – элементарная структурная, функциональная и генетическая единица живого организма, способная к делению и обмену с окружающей средой.
Организм человека построен из клеток и неклеточных структур, объединенных в процессе развития в ткани, органы, системы органов и целостный организм. В теле человека огромное количество клеток (10 14), при этом величина их колеблется от 5-7 до 200мкм. Наиболее крупными являются яйцеклетка и нервные клетки (до 1,5 м вместе с отростками), а самыми мелкими – лимфоциты крови. Наука, изучающая развитие, строение и функции клеток называется цитологией. Форма клеток, как и их величина, очень разнообразна: плоские, кубические, округлые, вытянутые, звездчатые, шаровидные, веретеновидные, что обусловлено выполняемой ими функцией и условиями их жизнедеятельности.
Для всех клеток характерен общий принцип строения. Основными частями клетки являются: ядро, цитоплазма с находящимися в ней органеллами и цитолемма (плазмалемма, или клеточная оболочка).
Клеточная оболочка является универсальной биологической мембраной, обеспечивающей постоянство внутренней среды клетки путем регуляции обмена веществ между клеткой и внешней средой – это транспортная (транспорт необходимых веществ в клетку и из нее) и барьерно-рецепторная система клетки. При помощи плазмалеммы образуются специальные структуры поверхности клеток в виде микроворсинок, синапсов и др.
Внутри клетки находится ядро – центр управления клетки и регулятор ее жизненных отправлений. Обычно в клетке одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки (в эпителии, эндотелии сосудов) и безъядерные клетки (эритроциты и тромбоциты). Ядро имеет ядерную оболочку, хроматин, ядрышко и ядерный сок (нуклеоплазму). Ядерная оболочка отделяет ядро от цитоплазмы и активно участвует в обмене веществ между ними. Хроматин содержит белки и нуклеиновые кислоты (при делении клетки образуются хромосомы). Ядрышко принимает участие в синтезе клеточных белков.
Цитоплазма является содержимым клетки и составляет 1-99% от ее массы. В ней располагаются ядро и органеллы, продукты внутриклеточного метаболизма. Цитоплазма объединяет все клеточные структуры и обеспечивает химическое взаимодействие их друг с другом. В ее состав входят белки (из них построены клеточные структуры), жиры и углеводы (источник энергии), вода и соли (определяют физико-химические свойства клетки, создают осмотическое давление и ее электрический заряд) и нуклеиновые кислоты (участие в биосинтезе белка).
Цитоплазматические органеллы . Органеллами называют такие микроструктуры цитоплазмы, которые присутствуют практически во всех клетках и выполняют жизненно важные функции.
Эндоплазматическая сеть – система канальцев, пузырьков, стенки которых образованы цитоплазматическими мембранами. Различают гранулярную и агранулярную (гладкую) эндоплазматическую сеть. Агранулярная эндоплазматическая сеть принимает участие в синтезе углеводов и липидов, гранулярная – в синтезе белка, т.к. на мембранах гранулярной эндоплазматической сети расположены рибосомы, которые также могут располагаться на оболочке ядра или свободно в цитоплазме. Рибосомы осуществляют синтез белка, при этом за час они синтезируют белка больше, чем их общая масса.
Митохондрии – силовые энергетические станции клетки. В митохондриях происходит расщепление глюкозы, аминокислот, жирных кислот и образование АТФ – универсального клеточного горючего.
Комплекс Гольджи – имеет сетчатое строение. Его функция состоит в транспорте веществ, химической их обработке и выведении за пределы клетки продуктов ее жизнедеятельности.
Лизосомы – содержат большое количество гидролитических ферментов, участвующих в процессе внутриклеточного переваривания поступающих в клетку питательных веществ, разрушенных частей клетки, инородных частиц, попавших в клетку. Поэтому лизосом особенно много в клетках, принимающих участие в фагоцитозе: лейкоциты, моноциты, клетки печени, тонкой кишки.
Клеточный центр представлен двумя центриолями, расположенными прямо в геометрическом центре клетки. Во время митоза от центриолей расходятся микротрубочки митотического веретена, обеспечивая ориентацию и движение хромосом, и образуется лучистая зона, а также центриоли образуют реснички и жгутики.
Жгутики и реснички – органеллы специального назначения - предназначены для перемещения специализированных клеток (сперматозоиды) или обусловливают движение жидкости около клетки (эпителиальные клетки бронхов, трахеи).
Свойства клетки :
1. Обмен веществ (метаболизм) – совокупность химических реакций, составляющих основу жизнедеятельности клетки.
2. Раздражимость – способность клеток реагировать на изменения факторов окружающей среды (температура, свет и пр.) Реакция клетки – перемещение, усиление обмена веществ, выделение секрета, мышечное сокращение и др.
3. Рост – увеличение размеров, развитие – приобретение специфических функций
4. Размножение – способность к самовоспроизведению. Основа сохранения и развития клеток, замещение стареющих и погибших клеток, регенерация (восстановление) тканей и рост организма (многие клетки, выполняющие сложные функции, утратили способность делиться, но появление новых клеток происходит только путем деления клеток, которые способны делиться). Физиологическая регенерация – процесс отмирания в тканях старых клеток и появление новых.
Различают две основные формы клеточного деления: митоз (наиболее распространенная, обеспечивает равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками) и мейоз (редукционное деление, наблюдающееся в процессе развития только половых клеток).
Период от одного деления клетки до другого – ее жизненный цикл.
В организме человека кроме клеток имеются и неклеточные структуры: симпласт и межклеточное вещество. Симпласт в отличие от клеток содержит много ядер (поперечно-полосатые мышечные волокна). Межклеточное вещество выделяется клетками, располагается в промежутках между ними.
Межклеточная (тканевая) жидкость – пополняется вышедшей из кровеносного русла жидкой части крови, состав которой при этом изменяется.
Клетки и их производные объединяются в ткани. Ткань – это система клеток и неклеточных структур, объединенных единством происхождения, строения и функций.Гистология – наука, исследующая строение человека на тканевом уровне.
В процессе эволюции с усложнением потребностей организма появились специализированные клетки, способные выполнять те или иные функции. Соответственно менялась и ультраструктура этих клеток. Процесс формирования тканей длителен, он начинается еще во внутриутробном периоде и продолжается в течение всей жизни человека. Сложившееся в процессе эволюции взаимодействие организма с внешней средой и необходимость приспосабливаться к условиям существования привели к возникновению 4 видов тканей с определенными функциональными свойствами:
1. эпителиальной,
2. соединительной,
3. мышечной и
4. нервной.
Все виды тканей организма человека развиваются из трех зародышевых листков – мезодермы, эктодермы, энтодермы.
В организме ткани связаны между собой морфологически и функционально. Морфологическая связь обусловлена тем, что различные ткани входят в состав одних и тех же органов. Функциональная связь проявляется в том, что деятельность разных тканей, входящих в состав органов, согласована. Эта согласованность обусловлена регулирующим влиянием нервной и эндокринной систем на все органы и ткани – нейрогуморальный механизм регуляции.
Эпителиальная ткань
Эпителиальная ткань (эпителий) покрывает:
1. Всю наружную поверхность тела человека и животных
2. Все полости тела, выстилает слизистые оболочки полых внутренних органов (желудок, кишечник, мочевыводящие пути, плевра, перикард, брюшина)
3. Входит в состав желез внутренней секреции.
Функции:
1. обменная функция - участвует в обмене веществ между организмом и внешней средой, всасывание (кишечный эпителий) и выделение (почечный эпителий, газообмен (эпителий легких);
2. защитная функция (эпителий кожи) – защита нижележащих структур от механических, химических воздействий и от инфекций;
3. разграничительная;
4. секреторная – железы.
Отличительные признаки:
1. Располагается на границе внешней и внутренней сред организма
2. Состоит из эпителиальных клеток, образующих сплошные пласты. Клетки тесно связаны друг с другом.
3. Характерно слабое развитие межклеточного вещества.
4. имеется базальная мембрана (углеводно-белково-липидный комплекс с тончайшими фибриллами, отграничивает эпителиальную ткань от подлежащей рыхлой соединительной ткани)
5. клетки обладают полярностью (апикальная и базальная части отличаются по строению и по функции; а в многослойном эпителии – отличия в строении и функции слоев). Эпителиоциты могут иметь органоиды специального назначения:
Ø реснички (эпителий воздухоносных путей)
Ø микроворсинки (эпителий кишечника и почек)
Ø тонофибриллы (эпителий кожи)
6. В эпителиальных пластах отсутствуют кровеносные сосуды. Питание клеток осуществляется путем диффузии питательных веществ через базальную мембрану, отделяющую эпителиальную ткань от лежащей под ней рыхлой соединительной ткани и служащую опорой эпителия.
7. Имеет большую регенеративную способность (обладает высокой способностью к восстановлению).
Классификация эпителиальной ткани:
По функции различают:
1. покровный;
2. железистый эпителий.
В покровном эпителии выделяют однослойный и многослойный эпителий.
1. В однослойном эпителии все клетки располагаются на базальной мембране в один ряд,
2. в многослойном – образуется несколько слоев, при этом верхние слои теряют связь с базальной мембраной (выстилает наружную поверхность кожи, слизистую оболочку пищевода, внутреннюю поверхность щек, влагалище).
Многослойный эпителий бывает:
Ø ороговевающий (эпителий кожи)
Ø неороговевающий (эпителий роговицы глаза) – в поверхностном слое не наблюдается кератинизация, в отличие от ороговевающего эпителия.
Особая форма многослойного эпителия – переходный эпителий, который находится в органах, способных менять свой объем (подвергаются растяжению) – в мочевом пузыре, мочеточниках, почечных лоханках. Меняется толщина эпителиального пласта в зависимости от функционального состояния органа
Однослойный эпителий может быть одно- и многорядным.
По форме клеток различают:
Ø однослойный плоский эпителий (мезотелий) – состоит из одного слоя резко уплощенных клеток полигональной формы (многоугольной); основание (ширина) клеток больше, чем высота (толщина). Покрывает серозные оболочки (плевру, брюшину, перикард), стенки капилляров и сосудов, альвеолы легких. Осуществляет диффузию различных веществ и снижает трение текущих жидкостей;
Ø однослойный кубический эпителий – на срезе у клеток ширина равна высоте выстилает протоки многих желез, образует канальцы почек, мелкие бронхи, выполняет секреторную функцию;
Ø однослойный цилиндрический эпителий – на срезе ширина клеток меньше, чем высота выстилает желудок, кишечник, желчный пузырь, почечные канальцы, входит в состав щитовидной железы.
В зависимости от особенностей строения и функции различают:
Ø однослойный призматический железистый – имеется в желудке, в канале шейки матки, специализирован на непрерывную выработку слизи;
Ø однослойный призматический каемчатый – выстилает кишечник, на апикальной поверхности клеток имеется большое количество микроворсинок, специализирован на всасывание;
Ø однослойный реснитчатый эпителий – чаще призматический многорядный, клетки которого имеют на верхнем, апикальном, конце выросты – реснички, которые движутся в определенном направлении, создавая ток слизи. Выстилает дыхательные пути, маточные трубы, желудочки головного мозга, спинномозговой канал. Обеспечивает транспорт различных веществ. Имеет в составе разновидности клеток:
1. короткие и длинные вставочные клетки (малодифференцированные и среди них стволовые клетки; обеспечивают регенерацию);
2. бокаловидные клетки – плохо воспринимают красители (в препарате - белые), вырабатывают слизь;
3. реснитчатые клетки – на апикальной поверхности имеют мерцательные реснички; очищают и увлажняют проходящий воздух.
Железистый эпителий составляет основную массу желез, эпителиальные клетки которых участвуют в образовании и выделении веществ, необходимых для жизнедеятельности организма. Железы, подразделяются на экзокринные и эндокринные. Экзокринные железы выделяют секрет в полости внутренних органов (желудок, кишечник, дыхательные пути) или на поверхность тела – потовые, слюнные, молочные и др., эндокринные железы не имеют протоков и выделяют секрет (гормон) в кровь или лимфу – гипофиз, щитовидная и паращитовидные железы, надпочечники.
По строению экзокринные железы могут быть трубчатыми, альвеолярными и комбинированными – трубчато-альвеолярными.
Эпителиальная относится к филогенетически старым тканям. Она покрывает пограничные с внешней средой поверхности тела (кожу, слизистые оболочки), а также входит в состав серозных оболочек и большинства желез.
Всем типам эпителия присущи некоторые общие черты строения, а именно:
1. Расположение в виде пластов или тяжей, в которых эпителиальные клетки контактируют друг с другом.
2. Контакт с соединительной тканью, из которой эпителиальная ткань соединяется с помощью пластинчатого образования - базальной мембраны.
3. Отсутствие кровеносных сосудов. Кислород и питательные вещества проникают из капилляров соединительной ткани через базальную мембрану, а в обратном направлении поступают продукты жизнедеятельности эпителиоцитов.
4. Полярность эпителиальных клеток связана с отличием строения нижнего (базального) и верхнего основного (апикального) полюсов. Ядро, эндоплазматическая сетка и большинство митохондрий, как правило, расположены в базальном отделе эпителиоцитов, а другие органеллы - в апикальном.
5. Отличие строения клеток в пласте (анизоморфия). Многослойным эпителием присуща вертикальная (от нижних слоев к верхним), а однослойным - горизонтальная (в плоскости расположения эпителия) анизоморфия.
Эпителиальные ткани представляют собой возобновляемые с большей или меньшей скоростью популяции, поскольку содержат в своем составе камбиальные (малодифференцированные, способные к размножению) клетки. По этим же признакам целый ряд эпителиев проявляет высокие свойства репаративной регенерации.
Морфофункциональная классификация типов эпителиальной ткани
По этой классификации эпителии делят на покровные и железистые. Покровные эпителии, в свою очередь, подразделяются на однослойные и многослойные. Если клетки эпителиального слоя расположены в один ряд, такой эпителий называют однослойным, а если в несколько рядов, то, соответственно, - многослойным. Однослойными считаются эпителии, все клетки которых контактируют с базальной мембраной. Если ширина клеток в однослойном эпителии больше высоты, такой эпителий называют однослойным плоским (чешуевидными от греч. Sguama - чешуя). В том случае, когда ширина и высота клеток в однослойном эпителии примерно одинакова, его называют однослойным кубическим, а если высота эпителиоцитов значительно больше ширины, эпителий называют однослойным призматическим или цилиндрическим. В однослойном многорядной призматическом эпителии содержатся клетки разной формы и высоты, в связи с чем их ядра располагаются в несколько рядов. В составе такого эпителия различают базальные клетки, которые на срезах имеют треугольную форму. Их ядра образуют нижний ряд. Промежуточные ряды образованы ядрами вставных эпителиоцитов и бокаловидных клеток, выделяющих слизь. Верхний ряд образуют ядра мигающих клеток, на апикальном полюсе которых размещены мигающие реснички. В многочисленных эпителиях содержатся несколько слоев клеток, из которых только нижний (базальный) слой соединен с базальной мембраной.Форма многослойного эпителия определяется верхними клетками. Если они имеют призматическую форму, эпителий называют многослойным призматическим, если кубическую - многослойным кубическим, а если плоскую - то многослойным плоскостным. Из многочисленных эпителиев у млекопитающих и человека распространенный многослойный плоский. Если верхние слои такого эпителия подлежат ороговению, его называют многослойным плоским ороговевающим, а если ороговевающий слой отсутствует - то многослойным плоским неороговевающим.
Особой разновидностью многослойного эпителия является переходный, характерный для мочевыводящих путей. Он включает в свой состав три типа клеток: базальные, промежуточные и поверхностные. Если стенка органа (например, мочевого пузыря) растянута, эпителий становится относительно тонким. Если орган спадается, верхние отделы промежуточных клеток смещаются вверх, а поверхностные клетки округляются и толщина эпителия увеличивается.
Железистый эпителий (железы) представляет клетки или органы, синтезирующие специфические продукты (секреты), которые накапливают и выводят из организма конечные продукты диссимиляции. Железы, которые выделяют вещества в окружающую среду (на поверхность кожи или слизистой оболочки), называются экзокринными. А железы, выделяющие специфические продукты во внутреннюю среду организма (в кровь, лимфу, тканевую жидкость), называются эндокринными. Железы делятся на одноклеточные и многоклеточные. Многоклеточные экзокринные железы отличаются от многоклеточных эндокринных наличием выводного протока для выведения секрета.
Экзокринные многоклеточные железы подразделяют на простые и сложные. Простыми называют железы с неразветвленным, а сложными - с разветвленным выводным протоком. Простые железы в зависимости от формы секреторных отделов могут быть альвеолярными (секреторные отделы имеют шаровидную форму) или трубчатыми. В потовых железах трубчатые секреторные отделы закручены в виде клубочка. Сложные железы могут быть альвеолярными, трубчатыми или альвеолярно-трубчатыми. В том случае, когда концевые секреторные отделы разветвляются, такие железы называются разветвленными. Особенности строения основных типов экзокринных желез.
Источниками развития эпителиальных тканей являются различные эмбриональные зачатки. Поэтому с точки зрения происхождения эпителиальная ткань является сборной группой тканей. Благодаря исследованиям акад. Н. Г. Хлопина, его учеников и последователей была создана филогенетическую классификацию эпителиев, в которой выделяют: - Эктодермальный эпителий, развивается из эктодермы;
- Энтодермальных эпителий, который образуется из энтодермы;
- Нефродермальний эпителий - с промежуточной мезодермы;
- Целодермальний эпителий - с промежуточной мезодермы;
- Епендимоглиальний эпителий - с нейральные зачатка;
- Ангиодермальний эпителий (сосудистый эпителий, эндотелий), который возникает из мезенхимы.
Характеристика эпителиальной ткани
Характеристика основных типов тканей
ЛЕКЦИЯ № 2
В организме человека выделяют четыре основных типа тканей: эпителиальную, мышечную, нервную и соединительную .
Эпителиальная ткань – состоит из отдельных клеток, и покрывает поверхность тела (например, кожу) или стенки внутренних полостей, а также выстилает изнутри полые органы (кровеносные сосуды и воздухоносные пути). Существуют две большие группы эпителиальных тканей (покровная и железистая), каждая из которых, в свою очередь, состоит из нескольких видов.
По особенностям расположения клеток друг относительно друга выделяют две разновидности эпителиальной ткани- однослойный и многослойный эпителий. Все эпителиальные клетки однослойного эпителия располагаются на базальной мембране, однородной по строению структуры, связующей их между собой.
Однослойный эпителий образует только один слой клеток, и имеет три разновидности:
Плоский однослойный эпителий (состоит из плоских клеток, выстилает альвеолы легких, внутреннюю поверхность кровеносных и лимфатических сосудов – называется эндотелием).
Однослойный призматический (цилиндрический) эпителий состоит из одного слоя клеток, (он выстилает изнутри протоки большинства желез, желчный пузырь, почти весь пищеварительный тракт, где в его состав входят бокаловидные клетки, а также отдельные участки полового тракта).
Реснитчатый эпителий – выстилает стенки воздухоносных путей и придаточных пазух носа (лобной, верхнечелюстной), желудочки головного мозга. Клетки имеют призматическую форму. На их свободном конце находятся тонкие волосоподобные отростки – реснички. Они находятся постоянном движении, направленном к наружному отверстию органов. В дыхательных путях они препятствуют попаданию пыли, слизи и других инородных тел в легкие.
Многослойный эпителий - состоит из нескольких слоев клеток (часть клеток не имеет контакта с базальной мембраной). Состоит из двух зон: а) зона ороговения (несколько слоев плоских клеток); б) зачатковая (базальная зона) – состоит из цилиндрических клеток.
Защитная функция – предохраняет расположенные под ним ткани от повреждений и потери жидкости, а также препятствует ее поступлению во внутрь организма.
Секреторная функция - большинство желез и их протоков образованы цилиндрическим (призматическим) эпителием.
Эндокринные железы также состоят из эпителиальных клеток, которые плотно прилегают друг к другу или ограничивают полые пузырьки (как в щитовидной железе).
Оболочки - состоят, из специализированных клеток и выстилают спинки полых органов и полостей тела. Бывают трех типов:
Слизистая; Все они выделяют жидкость для смазывания или
Синовиальная; смачивания поверхности полостей, которые они
Серозная; покрывают.
Слизистая – выстилает изнутри стенки органов пищеварительного и мочеполового, а также воздухоносных путей. Состоит из бокаловидных клеток заполненных слизистым секретом (состоит из воды, солей и белка муцина).
Синовиальная оболочка - выстилает полости суставов. Она состоит из нежной соединительной ткани, покрытой одним слоем плоских эндотелиальных клеток. Эта оболочка выделяет синовиальную жидкость, которая увлажняет, и смазывает суставные поверхности, устраняя трение между ними.
Серозные оболочки – покрывают стенки брюшной и грудной полостей, а также расположенные там внутренние органы. Легкие и стенки грудной полости покрыты плеврой.
Перикард двойным листком охватывает сердце.
Брюшина выстилает органы и стенки брюшной полости. Плевра, перикард и брюшина – серозные оболочки и имеют ряд общих свойств. Каждая из них состоит из двух гладких, блестящих листков, ограничивающих полость, в которую поступает секретируемая ими жидкость. По составу эта серозная жидкость очень похожа на плазму крови или лимфу. Она уменьшает трение между органами и окружающими их стенками полостей, содержит антитела, а также способствует выведению в лимфоток опасных для организма продуктов обмена.
2.2 Мышечная ткань
Мышечная ткань – предназначена для сокращений, благодаря которым выполняются разнообразные движения тела человека. Она состоит из цилиндрической формы мышечных волокон, соответствующих клеткам других тканей. При помощи соединительной ткани эти волокна объединены в небольшие пучки.
