4.Будова і функції тканин

Філогенетична структура клітини і міжклітинної речовини, яка характеризується певними морфо функціональними властивостями, висо­кою спеціалізацією, називається тканиною. Кожна тканина складається з клітин певної форми і розмірів. У людини розрізняють такі основні і руни тканин: епітеліальні, тканини внутрішнього середовища, м'язові, нервові.

Епітеліальні тканини, або епітелій, складаються з клітин, щільно прилеглих одна до одної, які утворюють один або кілька шарів. Ці тканини вкривають зовнішню поверхню тіла, вистилають внутрішню поверхню травних і дихальних органів, порожнину тіла, а також утворюють більшість залоз (рис.13). В епітеліальних тканинах немає кровоносних судин, живляться вони крізь вузькі міжклітинники. Але епітеліальна тканина, як межова, має багато нервових закінчень. Епітеліальній тканині властива висока здатність до відновлення – регенерації.

Рис. 13. Різновиди епітелію: І — одношаровий плоский; 2 — одношаровий кубічний; З — одношаровий циліндричний; 4 — одношаровий миготливий; 5 — багаторядний циліндричний; 6 — багаторядний миготливий; 7-8 — багатошаровий епітелій.

Епідермальні (похідні шкіри) утворення виконують теплоізоляційну функцію (волосся), захисну і опорно-захисну (піїті).

Епітелій, який входить до складу залоз (залозистий), має здатність утворювати спеціальні речовини секрети, а також виділяти їх у кров і лімфу або протоки залоз.

Розрізняють епітелій одношаровий і багатошаровий. За фор­мою клітин одношаровий епітелій буває плоский (грудна, черевна по­рожнина, стінки легеневих альвеол), кубічний (вивідні протоки залоз, ниркові канальці), циліндричний (шлунково-кишковий тракт). До одно­шарового епітелію належить багаторядний епітелій, що складається з клітин неоднакової висоти і форми. До багаторядного епітелію нале­жить його різновид - миготливий епітелій, який вистилає верхні ди­хальні шляхи. Миготливий епітелій на своїй вільній поверхні має війки, здатні виконувати коливні рухи у певному напрямку, що сприяє видален­ню пилу з дихальних шляхів. Багатошаровий плоский епітелій зустрі­чається в слизових оболонках ротової порожнини і глотки; він утворює зовнішній шар шкіри (епідерміс).

Тканини внутрішнього середовища входять до складу різно­манітних органів і створюють внутрішнє середовище організму. До тка­нин внутрішнього середовища відносять кров, лімфу (докладніша інфор­мація подана в лекції 7) та сполучні тканини. Тканини внутрішнього се­редовища виконують різноманітні функції: захисну, трофічну, транспорт­ну, опорну, запасаючу; підтримують відносну сталість внутрішнього се­редовища (гомеостаз).

Сполучна тканина має багато перехідних форм. Спільним для і неї групи тканин є наявність добре розвиненої міжклітинної речовини. Усі види сполучної тканини можна поділити на такі групи: власне спо­лучна тканина і скелетна, або опорна сполучна тканина.

До власне сполучної тканини належать такі види:

° пухка волокниста, яка складається з рідко розміщених клітин і міжклітинної речовини у вигляді пластинок і волокон. Во­локна бувають: тонкі, прямі, роз­міщені пучками (колагенові), від яких залежить міцність сполуч­ної тканини і товсті (еластичні), які надають тканині пружності; клітини пухкої сполучної ткани­ни, які мають зірчасту форму, називаються фібробластами; ті, які мають властивість амебоїдного руху — гістіоцитами, або макрофагами (здатні до фагоцитозу) (рис. 14);

Щільна волокниста, яка має велику кількість густо переплетених пучків колагенових волокон. З цієї тканини утворені сухожилки, зв’язки .

Жирова тканина, у якім відкладаються запасні поживні речовини; розміщена під власне шкірою та навколо деяких органів і захищає їх від механічних пошкоджень (рис. 14). Підшкірна жирова тканина відіграє роль тепло ізолюючого шару;

Рис. 14. Жирова тканина: 1 — гістіоцити (макрофаги); 2 — жирові клітини.

о ретикулярна тканина, яка утворює основу кровотворних ор­ганів (червоного кісткового мозку, селезінки, лімфатичних вузлів), вхо­дить до складу слизової оболонки кишечнику, нирок; складається з клі­тин, сполучених між собою за допомогою довгих відростків, і особли­вих волокон—ретикулярних; у ній утворюються клітини рідких тканин.

До скелетної, або опорної сполучної тканини належать хрящо­ва і кісткова.

Хрящова тканина складається з клітин і щіль­ної міжклітинної речовини. Зустрічаються три різнови­ди хряща:

1. гіаліновий, який вкриває суглобові поверхні кісток, з нього утворені хрящі гортані (крім надгор­танника), трахеї, бронхів та хрящі ребер (рис. 15);

2. волокнистий хрящ, який зустрічається в міжхребцевих і суглобових дисках;

3. еластичний хрящ, який зустрічається у надгортаннику, вушній раковині.

Кісткова тканина складається з клітин і твердої міжклітинної речовини, яка має пластинчасту будову (рис. 16). Пластинки побудовані з органічної речовини (осеїну), просоченої мінеральними солями (пере­важно вуглекислим і фосфорнокислим кальцієм), що забезпечує велику міцність кістки.

Усередині кісткових пластинок містяться клітини зірчастої фор­ми — остеоцити, які сполучаються між собою великою кількістю про­топлазматичних відростків.

Рис. 15. Гіаліновий хрящ: 1 — охрястя; 2 — крайова частина хряща; З — глибші частини хряща.

І.М. Маруненко, Є.О. Неведомська, В.І. Бобрицька Анатомія і вікова фізіологія з основами шкільної гігієни

Тканини внутрішнього середо­вища здатні до постійного оновлен­ня і відновлення після ушкоджень, мають найвищу здатність до реге­нерації. Із віком міжклітинна речо­вина сполучних тканин містить де­далі менше води і грубішає. Саме з цим пов'язане, зокрема, утворення зморшок у старіючій шкірі.

М'язова тканина характери­зується здатністю скорочуватись, оскільки в цитоплазмі м'язових во­локон є особливі скоротливі нитки - міофібрили.

Розрізняють посмуговану (ске­летна та серцева) і не посмуговану м'язові тканини.

Рис. 16. Кісткова тканина:

1.клітини (а — ядро; б — про­топлазма; в — відростки);

2 — міжклітинна речовина.

Посмугована м'язова тканина (скелетна) (рис. 17) складаєть­ся з волокон циліндрич­ної форми (довгих і ко­ротких). Кожне м'язове волокно складається і оболонки (сарколеи), яка оточує саркоплазму з великою кількістю ядер.

У саркоплазмі кожного м'язового во­локна міститься велика кількість міофібрил, що скла­даються із протофібрил, до складу яких входить білок: тонкі протофібрили містять актин, товсті — міозин. Це вони надають м'язам смугастого вигляду, що можна побачити у мікроскоп.

Рис. 17. Посмугована м'язова тканина (зліва): 1 — нервове волокно;

2 — м 'язове волокно. Окремі волокна посмугованої м'язової тканини (справа):

І — протоплазма; 2 —ядро.

Оскільки робота м'язового волокна дуже напружена і потребує багато енергії та кисню, то в ньому міститься багато мітохондрій. Ця тканина входить до складу скелетної і мімічної мускулатури, м'язів рота, язика, глотки, гортані, верхньої частини стравоходу, діафрагми.

Серцевий м 'яз утворений також з посмугованої тканини, яка має свої особливості будови і функцій (рис. 18). На відміну від скелетної, клітини серцевого м'яза (міокардіоцити) утворюють між собою особ­ливий зв'язок — нексуси (стик зовнішніх мембран), зв'язуючи серце­вий м'яз в єдине ціле. Скорочується серцевий м'яз на відміну від ске­летного, незалежно від нашої волі. Його робота здійснюється автома­тично і регулюється збудженнями, що виникають у самому серці, а та­кож надходять від центральної нервової системи по особливих нервах.

рис. 18. Посмугована тканина серцевого м 'яза: 1 — волокно; 2 —ядро.

Непосмугована м'язова тканина

(рис. 19) складається з клітин веретеноподі­бної форми з витягнутим ядром і має тонкі міофібрили.

Ця тканина утворює м'язи внутрішніх органів — кишечнику, кровоносних судин, селезінки, сечового міхура тощо, діяльність яких відбувається без участі нашої свідомості.

Рис.19. Непосмугована м 'язова тканина

Основна структурна і функціональна одиниця нервової тканини — нейрон (рис. 20), це од­ноядерна клітина, в якій розрізняють тіло і відро­стки двох типів: дендри­ти і аксони.

Дендрит (від грец. dendron — де­рево) — короткий, дуже розгалужений відросток нейрона, по якому збуд­ження проводиться до тіла нервової клітини від рецепторів або інших не­рвових клітин. Аксон (від грец. axon — вісь) — видовжений відросток

нейрона, по якому імпульси надходять від його тіла до інших нейронів або органів.

Форми і розміри тіл нейронів істотно різняться, так само, як і тип, кількість і довжина їхніх відростків. Уніполярний нейрон має єдиний відро­сток, який поділяється на дві гілки одного аксона. Біполярний нейрон має два відростки, а мультиполярний — має багато відростків і локал­ізується у корі головного мозку.

Рис. 20 Нейрон: А — мультиполярний;

Б — уніполярний;

В — біполярний; 1 — аксон; 2 — дендрит.

Від однієї клітини може відходити від 1до 1000 дендритів. Довжина аксона може бути від кількох сантиметрів до і 1,5 метри. Аксон може вступати у контакти з багатьма сотнями клітин. Довгі відростки клітин утворюють нервоні волокна, які складаються з осьового циліндра, утвореного цитоплазмою з її нейрофібрилами і двох оболонок. Внутрішня, товща оболонка, яка складається з жироподібної речовини називається мієліновою. Мієлін має жовтуватий колір, а мієлінова оболонка через проміжки рівної довжини переривається, залишаючи відкритими ділянки осьового циліндра. Це вузли нервового волокна (перехвати Ранв'є). Зовнішня оболонка, що складається з плоских клітин, називається шванівською. Більшість нервів, які іннервують тіло (м'язи, зв'язки, сухожилки, окістя кісток), є мієліновими. Немієлінові волокна тонкі, ізольовані один від одного тільки тоненькою безструктурною ендотеліальною оболонкою, зустрічають­ся переважно в нервах автономної нервової системи. Нейрони нездатні до поділу та розмноження.

Другим структурним компонентом нервової тканини є нейроглія. Вона складається із волокон і клітин, що оточують нейрон, і становить більшу частину клітин нервової системи. Нейроглія виконує опорно-трофічну функцію. Нейроглія нездатна до збудження.

Основними властивостями нервових клітин є збудливість і провідність. Збудливість проявляється у здатності відповідати на вплив подразника певним видом діяльності. У нейроні внаслідок подразнення виникає підвищення процесів життєдіяльності, яке називається збуд­женням. Збудження, яке виникло в одному місці, поширюється по всьо­му нейрону, а потім передається на сусідні нейрони. Ця здатність збуд­ження поширюватись називається провідністю і є характерною влас­тивістю нервової тканини.

5. Орган, система органів, організм

Орган — час­тина тіла, що має певну форму, будову, місце у тілі та виконує одну або кілька функцій. Орган є комплексом тканин, об'єднаних загальною фун­кцією та структурою. Кожен орган побудований з кількох тканин, але одна з них є основною. Складні функції в організмі людини виконуються не одним, а кількома органами, які складають одну систему органів. Система органів — сукупність органів, що взаємопов'язані анатоміч­но і функціонально. В організмі людини розрізняють такі системи органів: система органів руху (апарат руху, опорно-рухова, кістково-м'язовасистеми), травна, лімфатична, сечостатева, ендокринна (залози внут­рішньої секреції), дихання, серцево-судинна, нервова і система органів чуття. Усі органи і системи органів функціонують у тісній взаємодії. Це свідчить про те, що організм — це нерозривне ціле. Отже, організм — це цілісна біологічна система, яка забезпечує всі основні життєві проце­си. Системні механізми гомеостазу забезпечуються взаємодією най­важливіших регуляторних систем: нервової, ендокринної та імунної.

Питання для самоперевірки

1. 1.Охарактеризуйте будову і функції клітини.

2. Доведіть, що без ядра життя клітини неможливе.

3. Охарактеризуйте хімічний склад клітини. Визначте біологічне зна­чення макро- і мікроелементів клітини.

4. Доведіть, що клітина — структурна і функціональна одиниця живо­го організму.

5. Які існують способи поділу клітини? У яких випадках вони відбу­ваються?

6. Дайте порівняльну характеристику мітозу і мейозу.

7. У чому полягає біологічне значення мітозу і мейозу?

8.Назвіть типи тканин людського організму. Визначте взаємозв'язок будови і функцій цих типів тканин.

9.Що таке орган, система органів?

З історії науки

° Ендоплазматичну сітку відкрив К.Портер у 1945 р.;

° лізосоми відкрив Дю Дюв у 1855 р.;

о мітохондрії відкрив Келлікер у 1850 р.;

° клітинний центр відкрив Флемінг у 1845 р.;

о англійський ботанік Р. Броун (1773-1858) описав складову час­тину клітини ядро. У 1869 р. було виділено з ядра клітини речовину, яку назвали нуклеїном;

Лекція 3. Клітина, тканини: будова та функції. Загальний огляд будови і функцій організму

о гістолог П.І. Перемежко (1833-1893) відкрив каріокінетичний поділ ядра у тварин.

Важливо знати, що...

Хромосомні хвороби зумовлені зміною кількості хромосом або їхньої структури. Ці хвороби належать до спадкових захворювань, в основі їх лежить порушення апарату спадковості.

Хромосомні хвороби можна поділити на захворювання, викликані змінами статевих хромосом, і захворювання, викликані зміною аутосом.

Серед аутосомних хромосомних захворювань найбільш поширена хвороба Дауна, яка вперше була описана англійським лікарем Л. Дауном у 1866 р. Було встановлено, що ця хвороба може бути зумовлена трисомією 21 хромосоми. Частота народження дітей хворих на цю хво­робу становить 1,15-5/1000. Причиною захворювання можуть бути пе­ренесені матір'ю перед заплідненням інфекційні хвороби (гепатит, ток­соплазмоз тощо), із збільшенням віку матері ризик народження дитини з синдромом Дауна збільшується. Є низка характерних ознак цієї хво­роби: укорочені кінцівки, маленький череп, аномалії будови обличчя. Спостерігається різного ступеня розумова відсталість.

Часто зустрічається трисомія за 13-ю хромосомою, описаною в 1960 р. К. Патау. При цій аномалії спостерігається розщілина м'якого піднебіння, незаростання губи, недорозвинення, або відсутність очей, неправильно сформовані вуха, деформація кисті і стопи, численні пору­шення роботи серця, функцій нирок, травної системи. Частота народ­ження таких дітей з синдромом Патау — 1:14500 народжених живими.

Трисомія за 18-ю хромосомою називається синдромом Едварса, який був описаний в 1960 р. Частота цієї хвороби коливається від 1:4500 до 1:6500. Смерть настає у 2-3 місячному віці. У дітей спостерігають­ся великі дефекти черепа і скелета: вузький лоб, виступаюча потилиця, недорозвинена нижня щелепа, відмічаються дефекти пальців рук, внутрішніх органів.

Сумісними з життям є зміни кількості статевих хромосом — моносомія і трисомія. Моносомія (синдром Шерешевського - Тернера) — це захворювання було описане в 1925 р. Каріотип 45 (ХО), фенотип жіночий. Частота появи цієї аномалії 1:4000-1:5000. Ці жінки низького зросту з статевим інфантилізмом. У них аномальні статеві органи, недорозвинені матка і яєчник, бракує грудних залоз. Розумо­вий розвиток не порушується. Народження таких дітей частіше спо­стерігається у батьків низького зросту, у яких каріотип нормальний. Опубліковані випадки стосуються хворих, народжених жінкою, яка в період вагітності перенесла червоничку (краснуху).

Трисомія X. При каріотипі 47 (XXX) змін за фенотипом може й не бути, тому що тут дві Х - хромосоми спіралізовані і представлені статевим хроматином. У таких жінок може спостерігатись розумова відсталість. Такі жінки високого зросту із значними змінами скелета, викривленням хребта, депігментованими плямами та ін.

При каріотипі 48 (ХХХХ) діти маложиттєві і звичайно вмирають у перші роки життя. Частота синдрому 1:1000.

Синдром Клайнфельтера спостерігається у чоловіків, найчаст­іше зустрічається каріотип 47 (ХХУ), частота синдрому 1:1000 серед народжених. Характерною особливістю є недорозвинення сім'яників і відсутність сперматогенезу. Хворі на синдром Клайнфельтера страж­дають на дебільність різного ступеня. Чим більше Х-хромосом у карі­отипі, тим більше виражений ступінь дебільності та інші симптоми про­яву синдрому.

При збільшення кількості У-хромосом статеві залози розвинені нормально, зріст високий, є аномалії зубів і кісткової системи. У таких осіб спостерігаються психопатичні риси: нестійкість емоцій, неадекватна поведінка. При цьому у них не виявляється значної затримки розумово­го розвитку, а частина хворих має нормальний інтелект, можуть дати потомство, у тому числі з нормальним каріотипом.

Лекція 3. Клітина, тканини: будова та функції. Загальний огляд будови і функцій організму

Цікаво знати, що:

о форма клітин у одних видів більш постійна (епітеліальні кліти­ни), у других мінлива (наприклад, у макрофагів сполучної тканини і лей­коцитів крові під час пересування їх в організмі);

о клітини крові мають кулясту форму, яка є оптимальною для пе­реміщення їх у кровоносних судинах, а нервова клітина має відростки, що найкраще відповідає інтегруючій ролі їх, тобто здатності зв'язувати різні частини тіла;

о у клітині переважно одне ядро, але є і багатоядерні клітини. Близько 20% клітин печінки у людини мають два ядра. Відомі і без'я­дерні клітини, наприклад, еритроцити крові;

о мітохондрії в клітині досить рухомі, в несприятливих умовах швидко руйнуються, змінюються, зливаються в одну, можуть ділитись, перешнуровуватись на кристах, та відновлюватись.

Література

1.Бугаев К.Е., Маркусенко H.H. та ін. Возрастная физиология.— Ро­стов-на-Дону: "Ворошило в градская правда", 1975.— С.8-13.

2. Ермолаев Ю.А. Возрастая физиология: Учеб. пособ. для студ. пед. вузов. М.: Высш.шк., 1985. -С. 48-59.

3. Кисельов Ф.С. Анатомія і фізіологія дитини з основами шкільної гігієни. К.: Радянська школа, 1967.— С. 9-27.

4. Старушенко JI.1. Клінічна анатомія і фізіологія людини: Навч. по­сібник. — К.: УСМП, 2001. — С.21-32.

5. Хрипкова А.Г. Возрастная физиология.—- М.: "Просвещение", 1978,—С. 22 26.