Теория эволюции тканей

Последовательная ступенчатая детерминация и коммитирование потенций однородных клеточных группировок — дивергентный процесс. В общем виде эволюционная концепция дивергентного развития тканей в филогенезе и в онтогенезе была сформулирована Н.Г.Хлопиным. Современные генетические концепции подтверждают правоту его представлений. Именно Н.Г.Хлопин ввел понятие о генетических тканевых типах. Концепция Хлопина хорошо отвечает на вопрос, как и какими путями происходило развитие и становление тканей, но не останавливается на причинах, определяющих пути развития.

Причинные аспекты развития тканей раскрывает теория параллелизмов А.А.Заварзина. Он обратил внимание на сходство строения тканей, которые выполняют одинаковые функции у животных, принадлежащих даже к весьма удаленным друг от друга эволюционным группировкам. Вместе с тем известно, что, когда эволюционные ветви только расходились, у общих предков таких специализированных тканей еще не было. Следовательно, в ходе эволюции в разных ветвях филогенетического древа самостоятельно, как бы параллельно, возникали одинаково организованные ткани, выполняющие сходную функцию. Причиной этого является естественный отбор: если возникали какие-то организмы, у которых соответствие строения и функции клеток, тканей, органов нарушалось, они были и менее жизнеспособны. Теория Заварзина отвечает на вопрос, почему развитие тканей шло тем, а не иным путем, раскрывает казуальные аспекты эволюции тканей.

Концепции А.А.Заварзина и Н.Г.Хлопина, разработанные независимо одна от другой, дополняют друг друга и были объединены А.А.Брауном и В.П.Михайловым: сходные тканевые структуры возникали параллельно в ходе дивергентного развития.

Ответ 26! Принципы классификации тканей. Классификация тканей. Компенсаторно-приспособительные и адаптационные изменения тканей, их пределы.

Принятое деление тканей организма на четыре основных типа в ряде отношений неудовлетворительно. Здесь следует сказать, что критерием для выделения этих четырех типов служило не происхождение тканей из трех зародышевых листков в процессе эмбриогенеза, а главным образом их микроскопическое строение и выполняемые ими функции. Оказалось, однако, что большинство покровных тканей развивается из эктодермы и энтодермы, хотя некоторые из них мезодермального происхождения. Соединительная ткань образуется из мезодермы. Мышечная ткань почти целиком происходит из мезодермы, за исключением небольшой ее части, развивающейся из эктодермы. Нервная ткань имеет эктодермальное происхождение. Но, как мы увидим в дальнейшем, то, что принято называть мышечной тканью, на самом деле состоит из смеси мышечных волокон и соединительной ткани. Подобным же образом в некоторых участках нервной ткани к структурам эктодермального происхождения примешана соединительная ткань, происходящая из мезодермы. Тем не менее принятая классификация тканей, несмотря на свое несовершенство, чрезвычайно полезна.

Классификация тканей

Эпителиальная ткань морфологически характеризуется тесным объединением клеток в пласты. Эпителий и мезотелий (разновидность эпителия) выстилают поверхность тела, серозные оболочки, внутреннюю поверхность полых органов (пищеварительного канала, мочевого пузыря и т. д.) и образуют большинство желез.

Различают покровный и железистый эпителий

Покровный эпителий относится к пограничным, так как располагается на границе внутренней и внешней сред и через него происходит обмен веществ (всасывание и экскреция). Он также защищает подлежащие ткани от химического, механического и других видов внешнего воздействия.

Железистый эпителий обладает секреторной функцией, т. е. способностью синтезировать и выделять вещества—секреты, оказывающие специфическое влияние на процессы, протекающие в организме.

Эпителий располагается на базальной мембране, под которой лежит рыхлая волокнистая ткань. В зависимости от отношения клеток к базальной мембране различают однослойный и многослойный эпителий.

Эпителий, все клетки которого связаны с базальной мембраной, называется однослойный.

У многослойного эпителия с базальной мембраной связан только нижний слой клеток.

Различают одно- и многорядный однослойный эпителий. Для однорядного изоморфного эпителия характерны клетки одинаковой формы с ядрами, лежащими на одном уровне (в один ряд), а для многорядного, или анизоморфного — клетки различной формы с ядрами, лежащими на разных уровнях и в несколько рядов.

Многослойный эпителий, в котором клетки верхних слоев превращаются в роговые чешуйки, называют многослойным ороговевающим, а при отсутствии ороговения — многослойным неороговевающим.

Особой формой многослойного эпителия является переходный, характеризующийся тем, что его внешний вид изменяется в зависимости от растяжения подлежащей ткани (стенки почечных лоханок, мочеточников, мочевого пузыря и др.).

Через однослойный однорядный эпителий происходит обмен веществ между организмом и внешней средой. Например, однослойный эпителий пищеварительного канала обеспечивает всасывание питательных веществ в кровь и лимфу. Многослойный (эпителий кожи), а также однослойный эпителий (бронхов) выполняет главным образом защитные функции.

Ткань, развивающаяся из мезенхимы

Кровь, лимфа и соединительная ткань развиваются из одного тканевого зачатка — мезенхимы, поэтому объединяют в группу опорно-трофической ткани.

Кровь и лимфа — ткань, состоящая из жидкого межклеточного вещества и свободно взвешенных в нем клеток. Кровь и лимфа выполняют трофическую функцию, переносят кислород и различные вещества от одних органов к другим, обеспечивая гуморальную связь всех органов и тканей.

Соединительную ткань подразделяют на собственно соединительную, хрящевую и костную. Для нее характерно наличие большого количества волокнистого межклеточного вещества. Соединительная ткань выполняет трофическую, пластическую, защитную и опорную функции.

Мышечная ткань

Различают неисчерченную (гладкую) мышечную ткань, состоящую из вытянутых в длину клеток, и исчерченную (поперечнополосатую) , образованную мышечными волокнами, имеющими сим- пластическое строение. Неисчерченная мышечная ткань развивается из мезенхимы, а исчерченная — из мезодермы.

Нервная ткань

Нервная ткань состоит из нервных клеток— нейронов, основной функцией которых является восприятие и проведение возбуждения, и нейроглии, органически связанной с нервными клетками и выполняющей трофическую, механическую и защитную функции. Зачаток нервной системы на ранней стадии развитая зародыша обособляется из состава эктодермы, за исключением микроглии, происходящей из мезенхимы.

Способность организма приспосабливаться (адаптироваться) к изменившимся условиям внешней среды выработалась в процессе фило- и онтогенеза. Приспособление - широкое биологическое понятие, объединяющее все процессы жизнедеятельности, благодаря которым осуществляется взаимоотношение организма с внешней средой. Приспособление направлено на сохранение вида, поэтому охватывает как здоровье, так и болезнь. Компенсация - частное проявление приспособления для коррекции нарушений функции при болезни, для «сохранения себя» в критической ситуации. В связи с этим компенсаторные реакции - индивидуальные и ситуационные. Как видно, приспособление и компенсация по своей сути и содержанию процессы разные. Однако ряд патологов их объединяют, говоря о компенсаторно-приспособительных процессах.

Приспособление в патологии может отражать различные функциональные состояния: функциональное напряжение, снижение или извращение функции ткани (органа). В связи с этим оно может проявляться различными патологическими процессами:

1. Гипертрофия - увеличение размеров органа или ткани за счет увеличения размера каждой клетки.

По патогенезу выделяют следующие формы гипертрофии:

1 - рабочая, или компенсаторная (причиной ее является усиленная нагрузка, предъявляемая к органу или ткани);

2 - викарная, или заместительная (развивается в парных органах или при удалении части органа);

3 - гормональная, или нейрогуморальная (примером физиологической гормональной гипертрофии может служить гипертрофия матки при беременности. В условиях патологии гормональная гипертрофия возникает в результате нарушений функции эндокринных желез). Выделяют также патологическую гипертрофию, которая возникает при отсутствии соответствующего стимула, - увеличенной функциональной потребности. Миокардиальная гипертрофия, происходящая без видимой причины (при отсутствии гипертензии, пороков клапанов и врожденных болезней сердца), рассматривается как пример патологической гипертрофии и носит название гипертрофической кардиомиопатии.

2. Гиперплазия - увеличение размеров органа или ткани в результате увеличения числа составляющих их клеток. Гиперплазия наблюдается при стимуляции митотической активности клеток, что приводит к увеличению их числа. Различают:

1 - реактивную, или защитную, гиперплазию;

2 - нейрогуморальную, или гормональную, гиперплазию;

3 - заместительную (компенсаторную) при потере крови.

Реактивная, или защитная, гиперплазия возникает в иммунокомпетентных органах - в тимусе, селезенке, лимфатических узлах, красном костном мозге, миндалинах, лимфатическом аппарате кишечника и др.

Гормональная гиперплазия возникает в органах-мишенях под действием гормонов. Она может наблюдаться и в норме.

3. Регенерация - восстановление структурных элементов ткани взамен погибших.

В биологическом смысле регенерация представляет собой приспособительный процесс, выработанный в ходе эволюции и присущий всему живому.

Различают три вида регенерации:

1 - физиологическую (образующиеся клетки дифференцируются и заменяют потерянные в процессе нормальной жизнедеятельности клетки);

2 - репаративную (восстановление клеток и тканей взамен погибших в результате различных патологических процессов);

3 - патологическую (извращение регенераторного процесса, нарушение смены фаз пролиферации и дифференцировки).

Морфогенез регенераторного процесса складывается из двух фаз - пролиферации и дифференцировки. В фазу пролиферации размножаются молодые, недифференцированные клетки. Эти клетки называются камбиальными, стволовыми клетками или клетками-предшественниками. В фазу дифференцировки молодые клетки созревают, происходит их структурно-функциональная специализация.

Клетки организма на основании их регенераторной способности делятся на три группы:

- лабильные (делятся активно в течение всей жизни, являясь источником для восстановления клеток, которые непрерывно погибают);

- относительно стабильные (имеют длительный срок существования и поэтому характеризуются низкой митотической активностью);

- постоянные (не имеют никакой способности митотического деления в постнатальной жизни).

Регенерация кровеносных сосудов протекает неоднозначно в зависимости от калибра. Регенерация сосудов микроциркуляторного русла - капилляров, венул, артериол - может происходить путем почкования или аутогенно. Крупные сосуды не обладают достаточными пластическими свойствами. Поэтому при повреждении их стенки восстанавливаются лишь структуры внутренней оболочки, ее эндотелиальная выстилка. Элементы средней и наружной оболочек восстанавливаются за счет рубцевания.

Регенерация соединительной ткани формирования рубца делится на несколько стадий:

- подготовка (удаление некротического детрита);

- разрастание грануляционной ткани (фаза пролиферации клеток - грануляционная ткань заполняет поврежденную область, по мере того как некротический детрит удаляется);

- синтез фибронектина;

- созревание (содержание коллагена прогрессивно увеличивается со временем);

- сокращение и уплотнение (заключительная стадия заживления путем формирования рубца).

Регенерация эпителия осуществляется полностью, так как он обладает высокой регенераторной способностью. Осуществляется по типу регенерационной гипертрофии: в участках повреждения ткань замещается рубцом, а по периферии его происходит гиперплазия и гипертрофия клеток паренхимы. В железах внутренней секреции восстановительные процессы представлены неполной регенерацией.

Заживление ран кожи

Типы повреждений кожи: ссадина, разрез и разрыв; раны с дефектами эпидермиса. Заживление первичным натяжением (чистые резаные и рваные раны, в которых края раны находятся на близком расстоянии друг от друга).

Заживление вторичным натяжением (в рваных ранах, когда невозможно добиться сопоставления краев раны; когда в ране присутствует чужеродный материал; когда произошел обширный некроз тканей; когда рана инфицирована).

Факторы, нарушающие процесс регенерации:

А - нарушение синтеза коллагена;

Б - наличие чужеродных частиц, некротической ткани;

В - инфекция;

Г - нарушение кровотока;

Д - уменьшение жизнеспособности клеток; сахарный диабет; чрезмерный уровень;

Е - группа редких наследственных нарушений, в основе которых лежит нарушение формирования коллагена.

Регенерация костной ткани при переломе костей может происходить двумя путями в виде:

1 - первичного костного сращения (при неосложненном костном переломе, когда костные отломки хорошо сопоставлены и неподвижны, отсутствует инфекция);

2 - вторичного костного сращения (при нарушении местных условий регенерации кости - расстройства кровообращения, обширные оскольчатые диафизарные переломы, подвижность отломков).

Регенерация ЦНС. В головном мозге новообразования нейроцитов не происходит. Регенерация периферического нерва происходит за счет центрального отрезка, сохранившего связь с клеткой.

Регенерация мышечной ткани. Гладкие мышцы при небольших дефектах могут регенерировать достаточно полно. При больших повреждениях гладких мышц происходит рубцевание (неполная регенерация). Поперечнополосатые мышцы регенерируют лишь при сохранении сарколеммы путем почкования.

4. Организация - это процесс замещения соединительной тканью нежизнеспособных тканей и инородных тел, когда массы подвергаются рассасыванию и одновременно в них врастает молодая соединительная ткань, превращающаяся затем в рубцовую. В основе организации лежит образование грануляционной ткани, которая, созревая. Трансформируется в зрелую соединительную ткань. Одновременно с прорастанием ею омертвевших участков тканей или тромботических масс происходит их рассасывание и соединительная ткань замещает участки некроза.

5. Инкапсуляция - образование капсулы соединительной ткани вокруг участков некроза, паразитов, инородных тел.

6. Метаплазия - это переход одного вида ткани в другой в пределах одного зародышевого листка. Метаплазия развивается только в эпителиальной и соединительной ткани. Метаплазия возникает из-за неправильной дифференцировки стволовых клеток. "Новая" метапластическая ткань структурно нормальна, так как имеется четкая клеточная организация. Метаплазия обратима. При метаплазии один вид эпителия может превращаться лишь в другой вид эпителия, а не в другую ткань; соединительная ткань может превратиться только в свою разновидность, например, рыхлая - в костную, но не может трансформироваться в эпителиальную, нервную ткань и др. Метаплазии предшествует пролиферация недифференцированных клеток определенного вида ткани.