"Тема 1. Клітини. Тканини. Органи, фізіологічні й функціональні системи"

1.1. Клітини та тканини в організмі людини

1.2. Органи, системи органів людини

Ключові слова: клітина; тканина; епітеліальні, м’язові, нервова, тканини внутрішнього середовища; збудливість, орган, система органів.

Головне в темі: Розглянуто рівні організації організму людини – клітинний, тканинний, рівень органів і систем органів; важливість зв’язку функціонування складових організму людини з їхньою будовою.

Література:

1. Гистология, цитология и эмбриология: Атлас: Учеб. пособие / О.В.Волкова, Ю.К.Елецкий, Т.К.Дубовая и др. – М.: Медицина, 1996.

2. Беркинблит М.Б., Жердев А.В., Тарасова О.С. Задачи по физиологии человека и животных: Экспериментальное учебное пособие. – М.: МИРОС, 1995.

3. Фениш Х. Карманный атлас анатомии человека на основе Международной номенклатуры / При участии В.Даубера; Пер. с англ. – Минск: Выш. шк., 1984.

4. Селье Г. На уровне целого организма. – М.: Наука, 1972.

5. Блум Ф., Лейзерсон Н., Хофстедер Л. Мозг, разум и поведение: Пер. с англ. – М.: Мир, 1988.

1.1. Клітини та тканини в організмі людини

Клітина людини є типовою тваринною клітиною.

Тканина – це група клітин і міжклітинної речовини, що мають спільні походження та розвиток, подібні за будовою та виконуваними функціями.

Мал.. 4.1.1. Будова типової клітини людини

1 - ендоплазматична сітка, 2 - лізосоми, 3 - апарат Гольджі, 4 - піноцитозний міхурець,

5 - клітинна мембрана; 6 — центросоми; 7 — мітохондрії; 8 — ядро з ядерцем; 9 — рибосоми

У вищих тварин виділяють чотири типи тканин:

1. епітеліальну;

2. тканини внутрішнього середовища;

3. м'язову;

4. нервову.

Епітеліальна тканина є „прикордонною” і покриває організм зовні, а також вистилає більшість порожнин і органи; входить до складу печінки, легень, різних залоз. Основні функції, виконувані епітеліальною тканиною:

захисна;

трофічна (живильна);

покривна;

секреторна;

дихальна;

видільна.

Клітинні елементи звичайно розташовуються у вигляді шару (або кількох шарів у складних епітеліях) і мають високу здатність до регенерації. Однієї з особливостей клітин епітелію є їхня полярність (розрізняють верхню, апікальну, і нижню, базальну, частини). В епітеліальній тканині немає кровоносних судин, і її живлення здійснюється дифузно через базальну мембрану, що складається з переплетення колагенових волокон, утворених розташованими нижче тканинами. Морфологічна класифікація епітелію заснована на формі клітин і особливості їхнього розташування відносно один одного; в залежності від форми клітин виділяють:

плоский,

кубічний,

циліндричний епітелій.

Мал.. 4.1.2. Епітеліальні і сполучні тканини

Епітеліальні тканини (верхній ряд): 1 - одношаровий плоский епітелій, 2 - багатошаровий епітелій, 3 - війковий епітелій, 4 - залозистий епітелій.

Сполучні тканини (нижній ряд): 1 - пухка сполучна, 2 - хрящова, 3 - кісткова, 4 - жирова, 5 - кров

Функціонально епітелій поділяють на:

1. Покривний епітелій - (епітелій шкіри; епітелій слизових оболонок, що вистилає порожнинні органи, наприклад, епітелій шлунку чи кишечнику); епітелій серозних оболонок, який вистилає стінки трьох великих порожнин - перикардіальної, черевної і плевральної; епітелій паренхіми внутрішніх органів, представлений епітелієм легень, печінки

2. . Залозистий епітелій, основна функція якого – секреція (виділення) різних речовин.

За походженням всі типи епітеліальної тканини походять від епітеліальної тканини походять від ектодерми (епідерміс шкіри, ротової порожнини, частини стравоходу та деяких інших поверхонь, що контактують із зовнішнім середовищем та можуть зазнавати механічного впливу) та ентодерми (епітелій внутрішніх ділянок шлунково-кишкового тракту, легень, залозистий епітелій тощо). Внутрішній шар серця та кровоносних судин, який дуже схожий на одношаровий плоский епітелій, але має мезодермальне походження, отримав власну назву – ендотелій). Вживають також поняття "складні епітелії" - багатошарові покривні утворення, що утворюються епітелієм і сполучною тканиною, яка завжди під ним розташована та складається з аморфної речовини і волокон.

Тканини внутрішнього середовища. До них відносяться кров, лімфа і сполучна тканина, що поділяється на:

власно сполучну;

хрящову;

кісткову.

Сполучна тканина характеризується тим, що поряд із клітинними елементами містить велику кількість міжклітинної речовини, т.зв. матриксу, представленого волокнистими структурами, утвореними фібрилярними білками (колагеном, еластином і ін.), і основною речовиною рідкої, драглистої або щільної консистенції. Функції сполучної тканини:

опорна;

трофічна;

захисна;

імунна.

З власно сполучної тканини утворені опорні шари (остов) внутрішніх органів, підшкірна жирова клітковина, зв'язки, сухожилля і т.д.

Хрящова тканина утворює три типи хряща:

гіаліновий (суглобні поверхні);

волокнистий (міжхребцеві диски);

еластичний (вушна раковина, надгортанник).

Міцність кісткової тканини обумовлена відкладенням у ній нерозчинних солей кальцію. Кісткова тканина, крім зазначених функцій, бере активну участь у мінеральному обміні.

М'язова тканина. Основні властивості м'язової тканини - збудливість, провідність, скоротність. В організмі є три типи м'язової тканини:

посмугована м'язова тканина;

непосмугована м'язова тканина;

посмугована серцева м'язова тканина.

Посмуговані (довільні) м'яза утворюють усю скелетну мускулатуру, а також м'язи глотки, язика, початкової частини стравоходу. Структурна і функціональна одиниця посмугованого м'яза - м'язове волокно - довга багатоядерна клітина (точніше, над клітинна структура, яка утворюється внаслідок злиття багатьох клітин), що має поперечну посмугованість. Клітини цього типу одержують імпульси від рухових нейронів спинного і головного мозку.

Гладенькі м'язи складають мускулатуру внутрішніх органів, кровоносних і лімфатичних судин. Клітини мають веретеноподібну форму, містять одне ядро і не мають поперечної посмугованості, здійснюють відносно повільні рухи і тривалі тонічні скорочення. Інервуються вегетативною нервовою системою.

Серцевий м'яз, як і посмуговані м'язи, має поперечну посмугованість, але на відміну від останніх не піддається довільному керуванню і характеризується автоматією. Клітини серцевого м'яза з'єднані одна з одною за допомогою клітинних контактів, які на мікропрепаратах видні як вставні диски і утворюють єдину функціональну одиницю, що відповідає на подразнення за принципом "усе або нічого". Цей принцип означає, що гранична сила подразника викликає скорочувальну реакцію всіх м'язових елементів: через клітинні контакти збудження поширюється на сусідні клітини та швидко охоплює весь серцевий м'яз - у той час, як сила скорочень скелетних м'язів залежить від кількості волокон, що отримали подразнення.

Нервова тканина. Виконує функції одержання, переробки, збереження і передачі інформації, що надходить із зовнішнього середовища і від внутрішніх органів. Вона забезпечує регуляцію й узгодження діяльності всіх систем організму. З нервової тканини складаються головний і спинний мозок, нервові ганглії і волокна. Клітинні елементи нервової тканини - нейрони і клітини глії.

Мал. 4.1.3. Форма будови нейронів

А - загальна схема будови нейрона: 1 - тіло, 2 - ядро, 3 - дендрити, 4 - аксон, 5 - мієлінова оболонка,

Б - клітина з кори мозочка, В - аферентний нейрон, Г - Пірамідна клітина з кори великих півкуль

Нейрони складаються з тіла клітини і відростків двох типів - аксонів і дендритів. Аксон (він завжди один) у довжину може досягати 1 м, не галузиться, проводить нервовий імпульс від тіла клітини до кінцевого відділу. Дендрити – короткі (хоча в чутливих нейронів спинного мозку можуть бути й довгими), відносно товсті і сильно розгалужені відростки (у клітини їх зазвичай кілька), проводять імпульси до тіла клітини. Нервові клітини з'єднуються одна з одною за допомогою синапсів. Синапс - це місце контакту двох нейронів, у якому може здійснюватися передача нервового імпульсу від однієї клітини до іншої. Він складається з пре- і постсинаптичної частин, що контактують між собою за допомогою пре- і постсинаптичної мембран, розділених синаптичною щілиною. В залежності від механізму передачі нервового імпульсу розрізняють хімічні й електричні синапси. Найчастіше зустрічається перший тип. Пресинаптична частина такого контакту містить мембранні пухирці (везикули) з речовиною (нейромедіатором), який при надходженні імпульсу здатен вивільнятися в синаптичну щілину і впливати на постсинаптичну мембрану, викликаючи зміну її проникності і, як наслідок, мембранного потенціалу, тобто виникає нервовий імпульс на наступній клітині. Синапси можуть бути збуджувальними і гальмовими. Найбільш типовими є аксодендричні (аксон утворює синапс на дендриті) і аксосоматичні (аксон має закінчення на тілі клітини) синапси, хоча зустрічаються й інші типи.

За положенням в рефлекторній дузі нейрони поділяються на:

1. Аферентні (чи рецепторні) - одержують інформацію ззовні;

2. Еферентні (чи ефекторні, рухові, мотонейрони - це всі синоніми) - передають імпульс на робочий орган, найчастіше – м’яз;

3. Асоціативні (чи вставні) - є проміжною ланкою між аферентними та еферентними нейронами.

Глія виконує допоміжні функції:

опорну;

ізолюючу;

трофічну;

захисну.

Її клітини можуть формувати навколо ділянок аксонів мієлінові оболонки (див. мал. 4.2.5), завдяки яким забезпечується ізольоване проведення імпульсу по нервовому волокну і збільшується швидкість його передачі.

1.2. Органи, системи органів людини

Орган (від грецьк. органон – знаряддя, інструмент) – частина багатоклітинної особини, що виконує конкретну функцію або групу тісно взаємозв’язаних функцій, яка має певну будову, складається з закономірно розташованого комплексу тканин і зв’язана спільністю походження та розвитку. Органи поділяють на компактні (що мають визначену форму – око, печінка) та дифузні, розсіянні по всьому організму (шкіра).

Мал. 4.1.4. Внутрішні органи

1 - гортань, 2 - щитовидна залоза, 3 - трахея, 4 - аорта, 5 - легені, 6 - серце, 7 - діафрагма, 8 - шлунок, 9 - підшлункова залоза,

10 - печінка, 11 - жовчний міхур, 12 - тонкий кишечник, 13 - товстий кишечник, 14 - сліпа кишка, 15 - пряма кишка, 16 - сечовід,

17 - сечовий міхур, 18 - стегнова артерія, 19 - стегнова вена

Система органів - еволюційно сформована група органів, діяльність яких спрямована на визначену функцію. Часто розрізняють фізіологічні системи органів, в яких зв'язок між органами є постійним і вся будова та функціонування системи органів підкоряється певній функції (травна, дихальна, опорно-рухова тощо), і функціональні системи, взаємозв’язок органів в яких носить тимчасовий характер (наприклад, взаємодія серця, судин, легень та м’язів під час бігу).

Завдання. Спробуйте встановити належність органів до певної фізіологічної системи, та визначити тип тканин, що відіграє в ньому найважливішу роль: