Человек занимает в ряду позвоночных высшее место, относится к типу хордовых, chordata; подтипу позвоночных, vertebrata; классу млекопитающих, mammalia, для которых характерно живорождение и питание новорожденных молоком матери. В классе млекопитающих человек относится к подклассу рождающих, theria, имеющих плаценту и молочные железы; отряду приматов, primates; подотряду обезьян и человекообразных обезьян, anthropoidea; надсемейству человекоподобных, hominoidea; семейству человека, hominide, и виду человек разумный, homo sapiens.
В строении тела человека условно можно выделить следующие уровни организации:
1) организменный (организм человека как единое целое);
2) системоорганный (системы органов);
3) органный (органы);
4) тканевой (ткани);
5) клеточный (клетки);
6) субклеточный (клеточные органеллы и корпускулярно-фибриллярно-мембранные структуры).
Следует отметить, что в представленной структурной организации тела человека прослеживается четкая соподчиненность. Организмен- ный, системоорганный и органный уровни строения тела человека являются анатомическими объектами исследования, тканевой, клеточный и субклеточный — объектами гистологических, цитологических и ультраструктурных исследований. Изучение структурной организации тела человека целесообразно начинать с простейшего морфологического уровня — клеточного, основным элементом которого является клетка. Тело взрослого человека состоит из огромного количества клеток (примерно 1012—1014).
Строение и функции. Клетка — это элементарная структурная, Функциональная и генетическая единица всех живых организмов.
Рис. 3.1. Схема микроскопического строения животной клетки:
1 — ядро; 2 — плазмолемма; 3 — микроворсинки; 4 — эндоцитозные вакуоли; 5 — гранулярная эндоплазматическая сеть; 6 — митохондрия; 7 — лизосомы; 8 — рибосомы; 9 — микрофиламенты; 10— агранулярная эндоплазматическая сеть; 11 — комплекс Гольджи; 12 — центриоль и микротрубочки; 13 — выделение гранул секрета
Она была открыта в 1665 г. Р. Гуком. Форма и размеры клеток варьируют, однако существуют общие принципы их строения (рис. 3.1). Любая клетка имеет клеточную мембрану — плазмолемму (цитолемму), которая отделяет ее от внеклеточной среды или окружающих клеток. Молекулярную основу плазмолеммы составляют два слоя фосфолипидов со встроенными в них белками, которые выполняют роль белковых каналов или пор.
Важнейшие функции плазмолеммы — пограничная, биотрансформирующая, транспортная и рецепторная. Пограничная функция заключается в отграничении цитоплазмы от окружающей среды и взаимодействии с ней. Биотрансформирующая функция — это обеспечение биохимических превращений поступающих в клетку веществ, в том числе и лекарственных. Транспортная функция — это перенос через мембрану веществ, необходимых для поддержания постоянства внутренней среды. Транспорт может быть пассивным (фильтрация, диффузия, осмос) и активным (белковые насосы). Рецепторная функция — это способность клетки к избирательному взаимодействию с определенными химически активными веществами (гормонами, медиаторами и др.).
Кроме оболочки (плазмолеммы) каждая клетка состоит из двух основных компонентов — ядра и цитоплазмы.
Ядро окружено ядерной оболочкой — кариолеммой (нуклеолем- мой). Она отделяет ядро от цитоплазмы, выполняя формообразующую и транспортную функции. Ядро заполнено ядерным соком — кариоплазмой, в состав которой входят белки, необходимые для синтеза нуклеиновых кислот. В ядре осуществляется хранение, передача и реализация генетической информации, регуляция жизнедеятельности клетки.
Основной единицей хранения генетической информации служит хроматин, состоящий из комплекса ДНК и соответствующий хромосомам, которые не различимы как индивидуальные структуры в интерфазном ядре.
Цитоплазма участвует в процессах метаболизма и поддержания постоянства внутренней среды клетки. Она содержит постоянно присутствующие структуры, специализированные на выполнении определенных функций, которые называют органеллами (органоидами) и временными компонентами — включениями, образованными в результате накопления продуктов метаболизма. Выделяют органеллы общего назначения и специализированные. В свою очередь орга- неллы общего назначения по наличию мембраны классифицируют на мембранные и немембранные. К мембранным органеллам относят: эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, лизосомы и пе- роксисомы, вакуоли, митохондрии; немембранными являются рибосомы, клеточный центр, микротрубочки и микрофиламенты, реснички (табл. 3.1).
Эндоплазматическая сеть (ЭПС) обеспечивает синтез липидов, углеводов и белков, служит главным депо ионов Са2+, обеспечивает транспорт веществ внутри клетки. Выделяют две разновидности ЭПС: гранулярную (шероховатую) и агранулярную (гладкую).
Таблица 3.1
Классификация органелл
|
Органеллы общего назначения |
Специализированные органеллы |
|
|
мембранные |
немембранные |
|
|
Эндоплазматическая сеть Комплекс Гольджи Лизосомы и пероксисомы Вакуоли Митохондрии |
Рибосомы Клеточный центр Микротрубочки и микрофиламенты Реснички |
Акросома сперматозоида Микроворсинки эпителия тонкой кишки Микротрубочки вкусовых луковиц Мерцательные реснички клеток эпителия дыхательных путей |
На наружной поверхности мембраны агранулярной сети отсутствуют рибосомы, поэтому она имеет гладкую форму. Пластинчатый комплекс (комплекс Гольджи) синтезирует полисахариды и гликопротеины, обеспечивает химическую доработку секрета и его транспорт за пределы клетки, а также обеспечивает усложнение структуры белка, синтезированного ЭПС.
Лизосомы и пероксисомы осуществляют переваривание поглощенных клетками веществ, а также расщепление биогенных макромолекул. Они содержат ферменты, обеспечивающие метаболизм различных веществ, в том числе чужеродных (включая лекарственные), и обезвреживание токсичных продуктов обмена. Вакуоли обеспечивают хранение различных веществ, в том числе продуктов обмена. Митохондрии участвуют в генерации и аккумуляции энергии. Рибосомы синтезируют белки. Клеточный центр принимает участие в. делении клеток.
Микротрубочки обеспечивают поддерживающую функцию; микрофиламенты выполняют сократительную функцию, принимают участие в образовании межклеточных контактов.
Кроме органелл общего значения существуют специализированные. Например, акросома сперматозоида играет важную роль в механизме оплодотворения; микроворсинки клеток эпителия тонкой кишки способствуют процессам всасывания; микротрубочки рецепторных клеток вкусовых луковиц языка участвуют в кодировании информации о свойствах пищевых веществ; мерцательные реснички клеток эпителия трахеи и бронхиального дерева обеспечивают дренажную функцию дыхательных путей.
Кроме того, в клетке имеются необязательные элементы — включения, которые подразделяют на трофические — питательные: капли жира, гликоген; секреторные: гормоны, биологически активные вещества; экскреторные — подлежащие удалению: мочевина; пигментные — эндогенные (внутренние) — меланин, и экзогенные — поступившие снаружи: пыль, красители (например, в татуировках).
Одно из важных свойств клетки — размножение. Соматические клетки делятся путем митоза, половые — мейоза. В результате митоза клетка получает полный (диплоидный) набор хромосом — 23 пары. В результате мейоза в половых клетках остается половинный (гаплоидный) набор хромосом.
Время существования клетки от одного деления до другого или от деления до гибели называют клеточным циклом. Он состоит из нескольких периодов:
1- й — фаза деления (М);
2- й — пресинтетический период (G1) — период накопления различных веществ;
3- й — синтетический период (S) — происходит образование питательных веществ, удвоение генетического материала;
4- й — постсинтетический (G2) — клетка готовится к делению.
Химический состав клетки. В состав клетки входит около 70 химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева. В животной клетке около 98 % массы составляют четыре элемента: водород, кислород, углерод и азот, которые относят к макроэлементам. Ниже приведен химический состав животной клетки, % общей массы клетки:
вода 70
неорганические ионы 1
белки 18
РНК и ДНК 1,5
липиды 5
полисахариды 2
низкомолекулярные продукты обмена веществ 2,5
Кроме макроэлементов в клетке присутствуют элементы в десятых и сотых долях процента: натрий, калий, кальций, хлор, фосфор, сера, железо и магний — макро-микроэлементы. Каждый из них выполняет важную функцию в клетке. Например, ионы натрия, калия и хлора обеспечивают проницаемость клеточных мембран для различных веществ и проведение импульса по нервному волокну. Кальций и фосфор участвуют в формировании костной ткани, кроме того, кальций принимает участие в свертывании крови. Железо входит в состав гемоглобина эритроцитов, магний содержится в ряде ферментов.
Остальные элементы (цинк, медь, йод, фтор и др.) содержатся в очень малых количествах — в общей сложности до 0,02 % — микроэлементы. В специализированных клетках они участвуют в образовании биологически активных веществ: цинк входит в состав гормона поджелудочной железы — инсулина; йод — компонент гормонов щитовидной железы. Большинство металлов-микроэлементов входят в состав различных ферментов. Все химические элементы находятся в организме в виде ионов или входят в состав различных неорганических и органических соединений.
Более подробно о роли каждого из химических соединений будет сказано в главе «Обмен веществ и энергии».
Клетки в организме не могут существовать изолированно, в совокупности с межклеточным веществом они формируют ткани.
Ткань — это интеграция клеток и межклеточного вещества, специализирующихся на выполнении определенных функций. В ряде случаев клетки, составляющие ткань, характеризуются общностью происхождения и строения. Межклеточное вещество — это совокупный продукт деятельности клеток, содержание, состав и физико-химические свойства которого служат характерным признаком каждой ткани. Основным компонентом ткани являются клетки, но иногда межклеточное вещество может играть более важную роль, обеспечивая, например, механическую прочность кости или хряща.
Таблица 3.2
Основные виды тканей
|
Эпителиальные (эпителии) |
Соединительные |
Мышечные |
Нервная |
|
1. По функции: покровный железистый сенсорный 2. По количеству слоев: однослойный многослойный 3. По форме клеток: плоский кубический цилиндрический призматический |
1. Собственно соединительные ткани (волокнистые): рыхлая плотная 2. Скелетные соединительные ткани: хрящевые (гиалиновый, эластический и волокнистый хрящи) костные (грубоволокнистая и пластинчатая) 3. Ткани со специальными свойствами: жировая (белая и бурая) кровь, лимфа и кроветворные ткани (миелоидная и лимфоидная) |
1. Гладкая мышечная ткань 2. Поперечнополосатая мышечная ткань: скелетная сердечная |
1. Собственно нервная ткань 2. Нейроглия |
Различают четыре основные морфофункциональные группы тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервную. Каждая группа тканей имеет несколько разновидностей. Основные из них представлены в табл. 3.2.
Эпителиальные ткани
Эпителиальные ткани (эпителий) осуществляют преимущественно пограничную, или покровную, и секреторную функции. Находясь на границе между тканями тела и внешней средой, они выполняют
защитную, или барьерную, функцию. Через них происходит обмен веществ между организмом и внешней средой.
Эпителий покрывает поверхность тела и полые органы, являясь составной частью слизистой оболочки пищеварительного тракта, дыхательных путей, мочеполовой системы и т.д. Эпителиальные ткани образуют многочисленные железы, которые выделяют различные секреты.
Основными морфологическими признаками эпителия являются следующие:
1) пограничное положение между тканями внутренней и внешней сред;
2) расположение клеток тесно сомкнутыми пластами;
3) положение клеток в один или несколько слоев на базальной мембране (базальная мембрана — особое структурное образование между эпителием и подлежащей рыхлой соединительной тканью);
4) минимальное количество межклеточного вещества;
5) отсутствие сосудов, в результате чего питание осуществляется путем диффузии из подлежащих тканей;
6) высокая способность к регенерации — восстановлению после повреждения.
Эпителиальные ткани выполняют в организме человека многочисленные функции:
1) разграничительная и барьерная — основная функция эпителия, заключающаяся в разделении внутренней и внешней сред организма;
2) защитная — предупреждение повреждающего действия механических, физических (температура, лучевые воздействия), химических и микробных факторов как за счет механической прочности, так и секреции защитного слоя слизи, образования роговых чешуек, выработки веществ с антимикробным действием;
3) транспортная — перенос через эпителий во внутренние среды различных питательных веществ или по их поверхности слизи с пылевыми частицами и т.д.;
4) всасывание — эпителии активно всасывают различные вещества, что особенно ярко выражено в кишечнике и почечных канальцах;
5) секреторная — эпителий образует слизистые оболочки полых органов, которые выделяют различные соки, а также являются ведущими тканями крупных желез;
6) экскреторная — участие в удалении из организма конечных продуктов обмена веществ (с мочой, потом, желчью) и различных соединений, например лекарственных веществ;
7) сенсорная (рецепторная, чувствительная) — выполняя разграничительную функцию, эпителии за счет специализированных структур обеспечивают восприятие механических, химических и других видов сигналов, исходящих как из внешней, так и внутренней сред.
Эпителий по функции подразделяют на железистый, покровный и сенсорный. Железистый эпителий образует слизистые оболочки внутренних органов и крупные железы; покровный эпителий образует разнообразные выстилки, например входит в состав кожи; сенсорный (чувствительный) эпителий входит в состав органов чувств.
По форме клеток, образующих эпителиальные ткани, выделяют плоский, кубический, призматический и цилиндрический эпителий.
По количеству слоев эпителий классифицируют на однослойный и многослойный. Если все клетки прилежат к базальной мембране, то эпителий — однослойный. В свою очередь однослойный эпителий бывает однорядным и многорядным. Многорядный эпителий отличается от многослойного тем, что у многорядного эпителия каждая клетка прилежит к базальной мембране, а у многослойного — каждый последующий слой контактирует только с эпителиальными клетками, а к базальной мембране не прилежит (рис. 3.2). Многослойный плоский эпителий в зависимости от наличия или отсутствия рогового слоя подразделяют на ороговевающий или неороговевающий. Общие сведения о локализации эпителиев различной формы в организме человека представлены в табл. 3.3.
Рис. 3.2. Основные виды эпителия:
а — однослойный цилиндрический; б — однослойный кубический; в — однослойный плоский (мезотелий); г — однослойный многорядный; д — многослойный плоский неороговевающий; е — многослойный плоский ороговевающий; ж — многослойный переходный (орган не наполнен); з — многослойный переходный (орган наполнен)
Таблица 3.3
Локализация эпителия в организме человека
|
Форма |
Локализация |
|
Однослойный эпителий: плоский (мезотелий) кубический |
Брюшина, плевра, перикард Канальцы почек, протоки желез, мелкие бронхи |
|
цилиндрический |
Слизистая оболочка желудка, кишечника, маточных труб, желчные пути, проток поджелудочной железы |
|
многорядный цилиндрический (призматический) мерцательный Многослойный эпителий: |
Полость носа, гортань, трахея, бронхи |
|
плоский ороговевающий плоский неороговева- ющий |
Эпидермис кожи Роговица и конъюнктива глазного яблока, слизистая оболочка полости рта, глотки, влагалище |
|
кубический |
Стенка фолликулов яичника, протоки потовых и сальных желез |
|
цилиндрический |
Крупные выводные протоки слюнных и молочных желез |
|
переходный (форма клеток зависит от степени наполнения органа) |
Почечные чашки, лоханка, мочеточник, мочевой пузырь, часть мочеиспускательного канала |
Соединительные ткани
Соединительные ткани широко распространены в организме человека. Они выполняют прежде всего механические связующие функции, соединяя друг с другом различные структуры, образуют внутреннюю среду организма и участвуют в поддержании ее постоянства.
Они характеризуются выраженным преобладанием межклеточного вещества над клетками.
Соединительные ткани выполняют в организме человека многочисленные функции:
1) трофическую — обеспечение других тканей питательными веществами;
2) транспортную — перенос питательных веществ, газов, продуктов метаболизма;
3) регуляторную — влияние на функции других тканей посредством гормонов и биологически активных веществ;
4) защитную — обеспечение механической защиты, специфических и неспецифических иммунных реакций;
5) дыхательную — соединительные ткани участвуют в процессах газообмена, протекающих в тканях и органах;
6) опорную — соединительная ткань образует пассивную часть опорно-двигательной системы — кости и хрящи; образует строму большинства внутренних органов и формирует тем самым их внутренний каркас; соединительная ткань образует и внешний каркас органов — капсулы.
К соединительным тканям относят: собственно соединительную ткань, которая включает в себя рыхлую соединительную ткань и плотную соединительную ткань; скелетные соединительные ткани — хрящевые и костную; соединительную ткань со специальными свойствами — в эту группу включают жировую ткань, кровь, лимфу и кроветворные ткани.
Собственно соединительная ткань. Она содержит ретикулярные, коллагеновые и эластические волокна. Рыхлая соединительная ткань (рис. 3.3) характеризуется сравнительно невысоким содержанием только ретикулярных волокон в межклеточном веществе, которые формируют тонкие растяжимые трехмерные сети. Она покрывает снаружи мышцы и ряд внутренних органов. Коллагеновые волокна отличаются высокой механической прочностью и составляют основу плотной волокнистой соединительной ткани (сухожилия, связки и фасции). Эластические волокна по механическим свойствам менее прочные, они способны растягиваться, а после прекращения действия силы возвращаться к исходной длине и толщине. Плотная соединительная ткань отличается высоким содержанием волокон, преимущественно коллагеновых, формирующих толстые пучки, которые занимают основной объем ткани.
Рис. 3.3. Собственно соединительная ткань: а — рыхлая; б — плотная
Рис. 3.4. Виды хрящевых тканей: а — гиалиновый хрящ; б — эластический хрящ; в — волокнистый хрящ
Скелетные соединительные ткани. В эту группу входят хрящевые и костные ткани. Хрящевые ткани в свою очередь подразделяют на гиалиновый, эластический и волокнистый хрящи (рис. 3.4).
Гиалиновый хрящ — наиболее распространенный в организме вид хрящевых тканей. Он образует скелет у плода, передние концы ребер, хрящи носа, большинство хрящей гортани, трахеи и крупных бронхов, покрывает суставные поверхности. Название ткани обусловлено внешним сходством с матовым стеклом (от греч, hyalos — стекло) и имеет голубоватый оттенок.
Эластический хрящ характеризуется гибкостью и способностью к обратимой деформации. Из него состоит хрящ ушной раковины, наружного слухового прохода, слуховой трубы, надгортанник. Этот хрящ имеет желтоватый цвет и в отличие от гиалинового наряду с клетками (хондроцитами) содержит не только коллагеновые, но и эластические волокна.
Волокнистый хрящ обладает значительной механической прочностью. Он образует межпозвоночные диски, лобковый симфиз. Межклеточное вещество этого хряща содержит плотные волокна, которые и придают ему особую прочность.
Костные ткани образуют скелет, защищающий внутренние органы от повреждений, входящий в локомоторный аппарат (передвижение) и являющийся депо минеральных веществ в организме. Костная ткань образована костными клетками и обызвествленным (пропитанным минеральными веществами, преимущественно кальцием) межклеточным веществом (рис. 3.5). Различают следующие костные клетки: остеобласты, остеоциты и остеокласты.
Рис. 3.5. Костная ткань
Остеобласты — это юные, активно делящиеся костные клетки, секретирующие неминерализированное межклеточное вещество и обеспечивающие его обызвествление.
Остеоциты — основной тип зрелой костной ткани. Они образуются из остеобластов и обеспечивают поддержание постоянного состава костного матрикса (межклеточного вещества).
Остеокласты — многоядерные гигантские клетки, осуществляющие разрушение костной ткани. Их количество увеличивается в старческом возрасте и при ряде заболеваний, что приводит к остеопорозу (разрежению) костной ткани.
В межклеточном веществе костной ткани располагаются пучки коллагеновых волокон. В зависимости от степени их упорядоченности выделяют два типа костной ткани: грубоволокнистую и пластинчатую.
Грубоволокнистая костная ткань характеризуется неупорядоченным, хаотичным расположением коллагеновых волокон в костном матриксе, отличается небольшой механической прочностью и обычно образуется в тех случаях, когда остеобласты формируют межклеточное вещество с большой скоростью. Из этого вида ткани состоят кости плода, которые по мере его роста и созревания замещаются пластинчатой костной тканью. Ее минерализованное межклеточное вещество состоит из особых костных пластинок, содержащих высокоупорядоченные параллельно расположенные коллагеновые волокна.
Жировая ткань. Она представляет собой особую разновидность соединительной ткани, в которой основной объем занимают жировые клетки — адипоциты. У человека различают два вида жировой ткани: белую и бурую.
Белая жировая ткань образует поверхностные (подкожная жировая клетчатка) и глубокие (сальник, жировая клетчатка вокруг внутренних органов: почки, глазного яблока) скопления. Посредством соединительнотканных тяжей белая жировая ткань разделена на ячейки (дольки). Бурая жировая ткань находится у человека лишь в нескольких местах: между лопаток, в подмышечных впадинах, в области крупных сосудов шеи; ее много у плодов и новорожденных. Главным функциональным отличием бурой ткани является склонность к высокой активности в ней окислительных процессов при определенных условиях, что приводит к выделению большого количества тепла, сопровождающемуся резким усилением кровотока в ее сосудах. По-видимому, в связи с этим данный вид жировой ткани особенно хорошо развит у новорожденных, обладающих несовершенной функцией теплорегуляции.
Жировая ткань выполняет в организме человека энергетическую функцию, являясь резервным источником поступления энергии при активации окислительных процессов, особенно в периоды голодания. Опорная и защитная функции обусловлены способностью смягчать толчки и удары, поскольку она располагается под кожей или вокруг внутренних органов. Теплорегулирующая функция связана с тем, что данная ткань является хорошим теплоизолятором и препятствует чрезмерной потере тепла из организма; при определенных условиях жировая ткань подвергается окислению, что обеспечивает выделение тепла. Кроме того, она выполняет депонирующую функцию для жирорастворимых витаминов и ряда гормонов.
Кровь и лимфа. Они состоят из жидкой части и форменных элементов. Жидкая часть крови (плазма) представляет собой особое жидкое межклеточное вещество, содержащее питательные вещества, гормоны, растворенные газы и продукты метаболизма клеток. В плазме крови находятся такие форменные элементы, как эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Форменными элементами лимфы являются лимфоциты, ее жидкая часть представлена интерстициальной (тканевой) жидкостью, близкой по своему составу к плазме крови.
Кроветворные ткани. Такие ткани располагаются в красном костном мозге (миелоидная ткань), тимусе, лимфатических узлах, селезенке, миндалинах, лимфоидных узелках слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта (лимфоидная ткань).
Мышечные ткани
Мышечные ткани выполняют в организме сократительную функцию, которая осуществляется благодаря специальным органеллам — миофибриллам. Мышечные ткани существуют в форме гладкой и поперечнополосатой (скелетной и сердечной) мускулатуры (рис. 3.6).
Гладкая мышечная ткань. Находится в стенках внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов, а также в составе некоторых желез. Она состоит из клеток — гладких миоцитов.
Рис. 3.6. Виды мышечной ткани: а — гладкая мышечная ткань; б — поперечнополосатая мышечная ткань; в — сердечная мышечная ткань
Поперечнополосатая мышечная ткань. Составляет основу скелетных мышц и некоторых мышц в составе внутренних органов (мышцы, обеспечивающие движения глазного яблока; мышцы стенок полости рта, языка, глотки, гортани, верхней трети пищевода). Она состоит из поперечнополосатых мышечных волокон, которые обладают поперечной исчерченностью вследствие упорядоченного расположения нитей белков: актина и миозина. Своеобразие этих мышечных волокон заключается в том, что они являются многоядерными, сформировавшимися в результате слияния многих клеток (миобластов). Сокращение скелетных мышц осуществляется произвольно по желанию человека. Более подробно принципы строения поперечнополосатой мышечной ткани будут изложены в гл. 6.
Особая форма мышечной ткани — поперечнополосатая мускулатура сердца, имеющая клеточное строение (кардиомиоциты). Сокращения гладких мышц и сердечной мышцы не подчиняются воле человека. Эти мышцы являются непроизвольными.
Нервная ткань
Нервная ткань играет в организме интегрирующую роль, так как именно ее деятельность объединяет функции многочисленных органов и отдельных частей тела в единую целостную систему. Нервная ткань включает собственно нервную ткань, представленную нервными клетками, и нейроглию, представленную глиальными клетками.
Каждая нервная клетка состоит из тела с ядром, особых включений и нескольких коротких древовидноветвящихся отростков, или дендритов, а также одного (обычно длинного) отходящего от ее тела аксона. Нервные клетки способны воспринимать раздражения из внешней или внутренней среды, трансформировать (преобразовывать) энергию раздражения в нервный импульс, проводить их, анализировать и интегрировать. По дендритам нервный импульс идет к телу нервной клетки; по аксону — от тела к следующей нервной клетке или к рабочему органу.
Нейроглия окружает нервные клетки (нейроциты), выполняя при этом разграничительную, опорную, трофическую и защитную функции. Клетки нейроглии также существенно различаются по форме, размерам и взаимоотношениям с нейронами.
Более подробно принципы строения нервной ткани будут изложены в гл. 14.
Регенерация тканей
Регенерация ткани — это процесс, обеспечивающий их обновление в ходе нормальной жизнедеятельности (физиологическая регенерация) или восстановление после повреждения (репаративная регенерация). Репаративная регенерация происходит на основе тех же механизмов, что и физиологическая, но процессы протекают более интенсивно. При полноценной регенерации восстановление ткани происходит полностью за счет ее собственных клеток. При неполноценной регенерации восстановление массы и объема ткани полностью не происходит или она восстанавливается за счет разрастания соединительной ткани. При этом происходит формирование рубцов (склерозирование).
Регенерация происходит как на клеточном (клеточная регенерация), так и субклеточном (внутриклеточная регенерация) уровнях. Регенерация клеток осуществляется путем их митотического деления. Внутриклеточная регенерация обеспечивает непрерывное обновление структурных компонентов клеток в физиологических условиях или после их повреждения.
От регенерации клеток необходимо отличать их гипертрофию. Гипертрофия клеток — увеличение их объема и функциональной активности при одновременном нарастании содержания внутриклеточных структур. Она происходит в результате усиленной внутриклеточной регенерации в условиях преобладания анаболических процессов. При гипертрофии обычно в наибольшей степени нарастает объем тех компонентов, которые обеспечивают адаптацию данного вида клеток к изменившимся условиям (например, гипертрофия сократительного и энергетического аппаратов сердечных миоцитов при увеличении физической нагрузки). Обратными проявлениями характеризуется атрофия клеток.
Гипертрофия ткани наблюдается либо в результате гипертрофии ее отдельных клеток при их неизменном числе, либо в результате гиперплазии — увеличения числа ее клеток из-за их повышенного новообразования, либо при сочетании этих процессов.
Ткани не существуют изолированно. Они участвуют в построении органов. Орган — это часть человеческого тела, компонент определенной системы, построенный из различных тканей, одна из которых выполняет ведущую функцию. Например, печень состоит из всех видов тканей, но основной является эпителиальная (образование желчи и обеспечение обезвреживания веществ, поступающих к печени от органов желудочно-кишечного тракта).
Исчерпывающую классификацию органов предложить трудно, так как они существенно различаются по своему положению, форме, внешнему и внутреннему строению.
Органы можно подразделить на внутренние, органы системы опоры и движения и соматосенсорные (органы чувств и кожа). В свою очередь среди внутренних органов различают полые и паренхиматозные. К системе органов опоры и движения принадлежат такие органы, как кости, связки и мышцы.
Все полые органы имеют общий план строения и состоят из трех оболочек: внутренней — слизистой, средней — мышечной и наружной. Наружная оболочка может быть представлена рыхлой соединительной тканью, которая получила название «адвентиция», или серозной оболочкой (брюшина, плевра или перикард). Паренхиматозные органы состоят из стромы — соединительной ткани, образующей его каркас, и паренхимы — основного вещества органа.
Таким образом, орган — это относительно обособленное анатомическое образование, структурный элемент, из которого складывается более высокий уровень организации — система органов.
Система органов — это интеграция различных органов, объединенных выполнением общих функций. Различают следующие системы органов:
1) система органов опоры и движения;
2) пищеварительная;
3) дыхательная;
4) сердечно-сосудистая;
5) мочевыделительная;
6) половая (мужская, женская);
7) эндокринная;
8) нервная;
9) соматосенсорная (покровная).
Основные системы органов могут включать подсистемы. Например, составными частями сердечно-сосудистой системы являются сердце, артериальная, венозная, лимфатическая и микроциркуляторная системы.
Органы, входящие даже в одну систему, существенно различаются по своему строению. Например, в составе пищеварительной системы такие органы, как зубы, язык, пищевод и печень, совершенно различны по своей форме, положению, цвету, консистенции и внутреннему строению. Единство и целостность системы органов определяется прежде всего общей направленностью физиологических процессов.
Однако большинство органов в составе одной системы имеют единый план строения. Так, в составе пищеварительной системы глотка, пищевод, желудок, тонкая и толстая кишки имеют общие принципы строения стенки. Они включают слизистую, мышечную и серозную (адвентициальную) оболочки, хотя для каждой из них также характерны типичные особенности строения. Эти органы пищеварительной системы выполняют общую функцию — переваривание пищи и всасывание образовавшихся веществ.
Таким образом, система органов предусматривает прежде всего функциональное объединение органов.
Высшей формой интеграции в строении тела человека является интеграция систем органов. Она обеспечивает наиболее высокий уровень организации — организм как единое целое.
Организм человека как живая биологическая система существует только благодаря непрерывному взаимодействию с окружающей средой. Человеческому организму как живой биологической системе присущи характерные свойства. Основные из них — обмен веществ, раздражимость, способность к росту, размножению, подвижность, поддержание постоянства внутренней среды, пластичность и целостность.
Появление указанных свойств стало возможным только в результате интеграции структур на всех уровнях организации человеческого организма. Интеграция — это такое объединение, в результате которого рождается новое качество, более высокий уровень организации.
Различают четыре вида интеграции: механическую, гуморальную, химическую и нервную.
В качестве механических интеграторов на тканевом уровне выступают межклеточные вещество и контакты; на органном уровне — соединительная ткань; на системном —- вспомогательные органы. Гуморальные интеграторы — это кровь и лимфа. Они выполняют интегративную роль на органном, системоорганном и организменном уровнях. Химическая интеграция — это эндокринная регуляция, которая осуществляется гормонами, выделяемыми железами внутренней секреции. Гормоны оказывают свое интегративное действие на всех уровнях: клеточном, тканевом, органном, системоорганном и организменном.
Высшим уровнем интеграции является нервная интеграция. В процессе эволюции выделяется специальная система — нервная. Она обеспечивает координацию и регуляцию деятельности отдельных органов и систем организма и его приспособление к постоянно изменяющимся условиям внешней среды.
Таким образом, живой целостный организм человека — это живая биологическая система, обладающая способностью к саморазвитию, самовоспроизведению, саморегуляции и отличающаяся высокой пластичностью, подвижностью и устойчивостью.
Интегральной характеристикой внешней формы человеческого организма как единой целостной системы является телосложение.
Телосложение (от греч. habitus) — это совокупность особенностей строения, формы, размеров и соотношения отдельных частей человеческого тела. Другими словами, можно сказать так: под телосложением понимают форму тела, пропорциональность его отдельных частей и правильное их строение.
Еще со времен Гиппократа различают три основных типа телосложения:
1) астенический тип (долихоморфный), для которого характерны высокий рост, слабо развитые мускулатура и скелет, малое отложение жира;
2) нормостенический (мезоморфный) тип характеризуется средним ростом, хорошо развитыми скелетом и мускулатурой, крупными чертами лица, слабым отложением подкожного жира;
3) гиперстенический тип (брахиморфный) характеризуется средним или низким ростом, короткой шеей и большими размерами головы, короткими конечностями, широкой грудью и склонностью к отложению подкожного жира.
Форма телосложения связана не только с различиями в строении органов (костей, мышц, подкожной жировой клетчатки, доступных наружному осмотру и прощупыванию), но и обусловливает разное положение, форму и размеры внутренних органов. Так, брахиморфному телосложению соответствуют такие признаки, как высокое стояние диафрагмы, горизонтальное положение сердца, косое высокое положение желудка, высокое положение слепой кишки, относительно длинная тонкая кишка (6 — 8 м). Долихоморфному телосложению соответствуют такие признаки, как низкое стояние диафрагмы, вертикальное положение сердца, удлиненный желудок, низкое положение слепой кишки, относительно короткая тонкая кишка (4 — 5 м).
Телосложение имеет выраженные возрастные и половые особенности. В процессе роста организма происходит относительное уменьшение размеров головы, туловища и увеличение длины шеи и конечностей. Определенное соотношение пропорций тела характерно для каждой возрастной группы, начиная с момента рождения и заканчивая старостью.
В медицинской практике принята следующая возрастная периодизация:
• новорожденный — с рождения до 28 дней;
• грудной возраст — с 28 дней до 1 года;
• раннее детство — от 1 года до 3 лет;
• первое детство — от 3 до 7 лет;
• второе детство — от 8 до 12 лет (мальчики), от 7 до 11 лет (девочки);
• подростковый возраст — от 12 до 16 лет (мальчики), от 11 до 15 лет (девушки);
• юношеский возраст — от 16 лет до 21 года (юноши), от 15 до 20 лет (девушки);
• зрелый возраст: I период — от 21 года до 35 лет (мужчины); от 20 до 35 лет (женщины); II период — от 35 до 60 лет (мужчины); от 35 до 55 лет (женщины);
• пожилой возраст — от 60 до 74 лет (мужчины); от 55 до 74 лет (женщины);
• старческий возраст — от 74 до 90 лет (мужчины и женщины);
• долгожители — от 90 лет и старше.
Контрольные вопросы
1. Перечислите уровни организации человеческого организма.
2. Какие основные функции выполняет клетка?
3. Перечислите органеллы и расскажите об их функциях.
4. Что такое клеточный цикл? На какие фазы он подразделяется?
5. Какие существуют виды тканей?
6. Перечислите виды эпителиев и назовите их функции.
7. Какие виды соединительных тканей вы знаете и какова их локализация в организме человека?
8. Перечислите виды мышечных тканей, охарактеризуйте их функции.
9. Какую функцию выполняет нервная ткань в организме?
10. Дайте определение органа и системы органов.
11. Расскажите об особенностях строения полых и паренхиматозных органов.
12. Из каких систем органов состоит человеческий организм?
13. Какие вы знаете виды интеграции в человеческом организме?
14. Какие различают основные типы телосложения?