Гистология. Клетка: строение, свойства. Ткани: определение, свойства

 

 

2. Гистология. Клетка: строение, свойства. Ткани: определение, свойства. Эпителиальная ткань: положение, виды, строение, значение.

 

Вопросы для изучения:

1. общая характеристика клеток
2. понятие ткани, виды тканей
3. понятие о регенерации, нейрогуморальной регуляции
4. эпителиальная ткань: отличительные свойства, общий план строения, значение, положение в организме, виды
5. морфофизиологическая характеристика однослойного эпителия
6. морфофизиологическая характеристика многослойного эпителия
7. железистый эпителий; общая характеристика, принципы классификации.

 

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 (1014), 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 (греч. kytos – клетка, logos- наука). 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 (nucleus) – 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)

Фазы митоза:

• Профаза: усиление энергетических процессов в клетке, увеличение ядра, образование хромосом
• Метафаза: хромосомы располагаются по экватору, центриоли – полярно, хромосомы делятся на 2 хроматиды
• Анафаза: хромосомы расходятся к полюсам за счет сокращения нитей веретена.
• Телофаза: реконструкция ядра
• Интерфаза: рост ядра и цитоплазмы, удвоение количества ДНК, синтез белков, накопление энергии для следующего деления.

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 (histos – ткань).

 

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) – textus epithelialis, 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:

• реснички (эпителий воздухоносных путей)

• микроворсинки (эпителий кишечника и почек)
• 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:

1. ороговевающий (эпителий кожи)
2. неороговевающий (эпителий роговицы глаза) – в поверхностном слое не наблюдается кератинизация, в отличие от ороговевающего эпителия.
3. 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:

• 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.

• однослойный кубический эпителий – на срезе у клеток ширина равна высоте

выстилает протоки многих желез, образует канальцы почек, мелкие бронхи, выполняет секреторную функцию

• 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:

• однослойный призматический железистый – имеется в желудке, в канале шейки матки, специализирован на непрерывную выработку слизи
• однослойный призматический каемчатый – выстилает кишечник, на апикальной поверхности клеток имеется большое количество микроворсинок, специализирован на всасывание
• 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:
• короткие и длинные вставочные клетки (малодифференцированные и среди них стволовые клетки; обеспечивают регенерацию)
• бокаловидные клетки – плохо воспринимают красители (в препарате - белые), вырабатывают слизь
• реснитчатые клетки – на апикальной поверхности имеют мерцательные реснички; очищают и увлажняют проходящий воздух