Чем заполнены промежутки между органами
Соединительная ткань: строение, функции
Содержание:
Каждый тип ткани организма многоклеточных животных и человека специализируется на выполнении определенных функций. Соединительная ткань отличается разнообразием строения клеток, белковых волокон, межклеточного вещества. Особенности строения ткани влияют на свойства и роль в организме.
Общие черты строения и выполняемые функции
Соединительная ткань образует опорный каркас (строму), наружные покровы органов (дерму). Происходит из мезенхимы, содержит набор структурных компонентов: клеток и неклеточного матрикса, состоящего из белковых волокон, межклеточного вещества. Они участвуют в образовании прослоек между тканями в органах, формируют кожу, хрящи и кости, связки и сухожилия (рис. 1). Эта ткань подстилает эпителий, окружает сосуды, с которыми связана по происхождению.
Структурно-образовательная или морфогенетическая функция соединительной ткани — формирование и поддержание структуры других тканей в составе органов. Пластическая роль — адаптация к изменяющимся условиям среды. Соединительная ткань способна регенерировать и принимает участие в заживлении ран. Заполняет места повреждений других тканей, например, кожи.
Питательная или трофическая функция — поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма). Велико транспортное значение жидких соединительных тканей. Кровь и лимфа участвуют в регуляции питания и газоснабжения клеток.
Защитная функция проявляется в предохранении организма от повреждений в результате механических воздействий. Физическую защиту обеспечивают костная и хрящевая ткани. Выполнение опорной или механической функции обеспечивают волокна коллагена и эластина, прочное межклеточное вещество. Клетки крови и лимфы участвуют в работе иммунной системы, обезвреживают чужеродные вещества, поглощают и убивают патогенные микробы.
Особенности структуры
Клетки в соединительной ткани не прилегают друг к другу. Внеклеточный матрикс бывает жидким или твердым. Состав межклеточного вещества определяет свойства того или иного типа соединительной ткани (табл. 1).
Основные типы соединительной ткани | ||
Название | Строение | Местонахождение |
Плотная волокнистая | Совокупность пучков коллагеновых волокон без межклеточного вещества, между которыми расположены немногочисленные клетки | Связки, сухожилия, собственно кожа, оболочки сосудов и др. |
Рыхлая волокнистая | Неплотно расположенные звездчатые клетки, переплетенные волокна и бесструктурная тканевая жидкость | Прослойки между органами, проводящие пути нервной системы, подкожная жировая клетчатка. |
Хрящевая | Живые округлые клетки в капсулах среди плотного и твердого межклеточного вещества | Хрящи скелета, гортани, трахеи. |
Костная | Живые костные клетки, расположенные концентрическими окружностями вокруг каналов и связанные между собой плазматическими отростками. Межклеточное вещество твердое и содержит каналы с кровеносными сосудами и нервами | Кости скелета. |
Кровь и лимфа | Редкая соединительная ткань, состоящая из форменных элементов (клеток) и редкого межклеточного вещества (плазмы) | Кровеносная и лимфатическая система. |
Клеточные элементы
Клетки этого типа ткани делятся по происхождению на резидентные и подвижные (мигрирующие). К первым относятся фибробласты, синтезирующие коллаген и эластин, фиброциты. хондробласты, остеобласты, жировые клетки и другие клеточные элементы.
Подвижные клетки макрофаги поглощают болезнетворные микроорганизмы. Относятся к этой группе лейкоциты (лимфоциты, гранулоциты), тучные клетки (иммунные), моноциты. Меланоциты содержат меланин, присутствуют в коже и радужке глаза.
Волокна
Белковые нити — компонент твердой соединительной ткани (фиброзной или волокнистой). Растяжимые эластические волокна образованы эластином и гликопротеином фибриллином. Волокна коллагена придают соединительной ткани прочность (рис. 2).
Коллаген первого типа содержится в костях, сухожилиях, дерме, дентине зубов. Второго типа — в хрящах, межпозвонковых дисках и стекловидном теле глаза. Коллаген третьего типа — в гладких мышцах, костном мозге и лимфатической ткани.
Компоненты межклеточного вещества
Неклеточный матрикс — аморфное вещество, продукт взаимодействия клеточных элементов и соединений, поступающих из крови. Внеклеточный матрикс содержит органические и неорганические соединения, отличается по составу и консистенции в разных типах соединительной ткани.
Компоненты межклеточного вещества:
Среди мукополисахаридов распространены хондроитинсульфат, который встречается в хряще, коже, роговице. Дерматансульфат преобладает в сухожилиях и стенках кровеносных сосудов. Гепаринсульфат входит в состав базальных мембран.
Матрикс бывает жидким (плазма крови), гелеобразным (хрящевая ткань), твердым (кости скелета). Ведущая функция межклеточного вещества — поддержание метаболизма. Матрикс транспортирует воду и другие неорганические компоненты, питательные вещества.
Признаки и свойства типов соединительной ткани
Выделяют собственно соединительную ткань: рыхлую и плотную волокнистую, плотную неоформленную и оформленную. Второй тип — скелетная ткань (хрящевая, костная, цемент и дентин зубов). К трофическому типу относят кровь и лимфу. Выделяют соединительные ткани со специальными свойствами: жировую, ретикулярную, которые вместе с кровью и лимфой создают внутреннюю среду организма (табл. 2).
Собственно соединительная ткань
Плотная волокнистая содержит пучки коллагеновых волокон без межклеточного вещества, немногочисленными клетками. Образует прослойки между органами, сухожилия, дерму, оболочки сосудов. Прочная, выполняет покровную, опорно-защитную и двигательную функции.
Рыхлая волокнистая ткань образована неплотно расположенными звездчатыми клетками, переплетенными волокнами и бесструктурной тканевой жидкостью (рис. 3). Местонахождение в организме: проводящие пути нервной системы, подкожная жировая клетчатка. Этот тип ткани присутствует во всех органах. Рыхлая соединительная ткань объединяет отдельные компоненты, заполняет промежутки между органами, связывает кожу и мышцы, отвечает за терморегуляцию.
Опорная ткань
Хрящевая ткань состоит из живых клеток овальной формы, лежащих в капсулах, среди плотного и твердого межклеточного вещества. Образует упругие хрящи, входящие в состав скелета, гортани, трахеи, ушной раковины. Этот тип выполняет опорную и защитную функции. Хрящи сглаживают трущиеся поверхности костей, защищают от деформации тела позвонков, дыхательные пути.
Хрящевая ткань плохо снабжается кровью и почти не содержит нервных окончаний, поскольку хрящ постоянно подвергается механическому давлению. В этом случае проводящие пути могли бы быть разрушены. Хрящевая ткань обходится небольшим количеством питательных веществ, поступающих из синовиальной жидкости, которая синтезируется в суставной щели.
Костная ткань состоит из живых клеток — остеоцитов. Они образуют концентрические круги, обрамляющие каналы, связаны между собой отростками. Межклеточное вещество твердое за счет отложения кристаллов солей кальция вдоль волокон коллагена. Есть специальные каналы для прохождения кровеносных сосудов и нервов (рис. 4). Этот тип ткани образует кости скелета, не деформируется (в отличие от хряща). Выполняет опорную, двигательную и защитную функции. Красный костный мозг — кроветворный орган.
Жидкая соединительная ткань
Кровь и лимфа состоят из клеток и жидкого межклеточного вещества (плазмы). Форменные элементы крови значительно отличаются по размерам и выполняемым функциям (рис. 5). Кровь и лимфа переносят вещества к органам, принимают продукты метаболизма, которые подлежат удалению из организма.
Соединительная ткань с особыми свойствами
Ретикулярная ткань составляет основу кроветворных органов (рис. 6). Жировая ткань образует подкожную клетчатку, прослойки между внутренними органами. Состоит из жировых клеток, заполненных липидами. Клетки называют адипоцитами. Типичных для соединительной ткани волокон содержится мало (рис. 5). Жировая ткань выполняет запасающую, защитную и опорную функции.
Клетки белой жировой ткани большого диаметра. Кровоснабжение не развито. Белая жировая ткань действует как терморегулятор, амортизирующий и наполняющий материал. Клетки коричневой жировой ткани маленького размера, округлой формы. Хорошо развито кровоснабжение. Коричневая жировая ткань используется организмом для выработки тепла.
Для соединительной ткани характерны многокомпонентность и высокая специализация. Одновременно она является универсальной и многофункциональной. Благодаря развитой способности к адаптации соединительная ткань способствует заживлению ран, замещает поврежденные ткани кожи и органов.
Нарушения метаболических процессов в организме могут вызвать развитие заболеваний соединительной ткани. С возрастом происходит снижение количества клеточных элементов. Старение сопровождается уменьшением эластичности и прочности соединительнотканных волокон, регенераторной способности ткани. Именно эти изменения вызывают снижение эластичности сосудистых стенок и кожи, повышенную ломкость костей. Особенности соединительной ткани, характерные для стареющего организма, способствуют малоподвижности и деформации суставов, позвоночника.
Проверочная работа по биологии по теме «Ткани и органы. Системы органов»(8 класс)
ТКАНИ И ОРГАНЫ. СИСТЕМЫ ОРГАНОВ
Задание 1. Выберите один правильный ответ.
1. Сколько основных типов тканей выделяют в организме человека:
2. Слизистые оболочки внутренних органов образованы:
A. Эпителиальной тканью
B. Соединительной тканью
3. Железы внутренней секреции выделяют в кровь:
Б. Минеральные соли
4. Способность к регенерации наиболее выражена у клеток:
B. Эпителиальной ткани
Г. Соединительной ткани
5. Промежутки между органами заполнены:
Б. Рыхлой волокнистой тканью
Г. Эпителиальной тканью
Задание 2 . Вставьте пропущенное слово.
1. Группа клеток одинакового строения, общего происхождения и выполняющих определенную функцию, называется.
2. ткани образуют поверхность кожи и слизистые оболочки. органов.
3. Железистые эпителиальные клетки выделяют различные. и образуют. внешней и внутренней секреции
4. Железы. секреции не имеют протоков и выделяют. непосредственно в.
5. Промежутки между органами заполняет. соединительная ткань, костная и хрящевая ткани выполняют. функцию, а кровь осуществляет. веществ и. защиту организма.
6. Основная особенность мышечной ткани – способность.
7. мышечная ткань образует стенки сосудов и внутренних органов, сокращение ее клеток происходит. от воли человека.
Задание 3 . Дайте краткий ответ из одного-двух предложений.
1. Что такое ткань? Какие виды тканей составляют организм человека?
2. Каковы характерные особенности клеток эпителиальных тканей?
3. Чем различаются между собой железы внешней и внутренней секреции?
4. Назовите общее свойство соединительной ткани и функции отдельных ее разновидностей.
Задание 4. Дайте полный развернутый ответ.
1. Про какую ткань нельзя сказать, что она состоит из клеток, одинаковых по строению и функциям?
2. Какая ткань является преобладающей в составе костей скелета? Какие еще ткани могут входить в состав костей, каковы их функции?
3. Химический анализ какой ткани используют для определения состояния здоровья человека?
ТКАНИ И ОРГАНЫ. СИСТЕМЫ ОРГАНОВ
Задание 1. Выберите один правильный ответ.
1. Транспортную функцию в организме выполняет:
2. Способностью к длительным, активным произвольным сокращениям обладают клетки:
A. Гладкой мышечной ткани
Б. Поперечно-полосатой мышечной ткани
B. Поперечно-полосатой сердечной мышечной ткани
3. Стенки сосудов и внутренних органов образованы клетками:
A. Гладкой мышечной ткани
Б. Поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани
B. Поперечно-полосатой мышечной ткани
Г. Эпителиальной ткани
4. Нервные импульсы от тела нейрона передаются по:
А. Клеткам нейроглии
5. Почки являются основным органом:
A. Эндокринной системы
Б. Мочевыделительной системы
Г. Пищеварительной системы
Задание 2 . Вставьте пропущенное слово.
1. Поперечно-полосатая мышечная ткань образует. мускулатуру, сокращается. и состоит из многоядерных клеток с поперечной.
2. Поперечно-полосатая. мышечная ткань характеризуется переплетениями между клетками и сокращается не отдельными волокнами, а целой.
5. Часть тела, занимающая определенное положение, состоящая из клеток разных. и выполняющая определенную функцию, называется.
6. Опорно-двигательную функцию в организме выполняют. и. системы, окислительные процессы и газообмен обеспечиваются работой. транспорт веществ обеспечивается. системой, приток питательных веществ дает. система, выделение осуществляет. система, а координируют работу всех органов. и. системы.
Задание 3 . Дайте краткий ответ из одного-двух предложений.
1. Охарактеризуйте основные типы мышечной ткани.
2. Назовите структурные и функциональные особенности клеток нервной ткани.
3. Что такое «орган»? Объясните и приведите примеры.
4. Перечислите основные системы органов и их функции.
Задание 4. Дайте полный развернутый ответ.
1. Принцип работы сердечной мышцы подчиняется закону «все или ничего». Объясните это, учитывая особенности строения мышцы.
2. Для обеспечения организма энергией требуется работа трех систем органов. Каких? Аргументируйте свой ответ.
3. Являются ли постоянными химический состав и функциональные свойства тканей человека в течение жизни?
Ткани и органы. Системы органов
Задание 1 – Б; 2 – А; 3 – В; 4 – В; 5 – Б;
2. Клетки плотно сомкнуты, способны к регенерации, межклеточное вещество развито слабо, железистые эпителиальные клетки выделяют различные секреты.
3. Железы внешней секреции выделяют выработанные ими вещества в полость тела или на поверхность тела (слюнные, потовые). Железы внутренней секреции выделяют образованные ими гормоны непосредственно в кровь.
4. Общее свойство – наличие хорошо развитого межклеточного вещества. Волокнистая ткань заполняет промежутки между органами, окружает сосуды и нервы; костная и хрящевя выполняют опорную функцию; кровь – питательную, транспортную и защитную, жировая является источником энергии, воды и выполняет защитную функцию.
1. Нервная ткань состоит из клеток разных типов – нейронов и клеток нейроглии, которые отличаются по строению и выполняют разные функции.
2. Основная ткань – костная, выполняющая опорную функцию. В состав костей должны входить: нервная ткань, кровеносные сосуды для обменных процессов и обновления клеток и разные типы соединительной ткани, покрывающие кость снаружи, особенно в местах соединения костей.
3. Анализы крови помогают установить состояние здоровья и уровень работы всех систем органов.
1. Общее свойство – способность обратимо сокращаться. Гладкая мышечная ткань образована одноядерными клетками, сокращение которых происходит непроизвольно; формирует стенки сосудов и внутренних органов. Поперечно-полосатая скелетная – длинные многоядерные клетки с поперечной исчерченностью, способны произвольно сокращаться и сохранять длительную активность. Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань отличается соединением клеток друг с другом и автоматической работой.
2. Нейроны состоят из тела и отростков – дендритов (многочисленных, коротких, ветвящихся) и аксонов (единичных, длинных, неветвящихся, покрытых миелиновой оболочкой); способны вырабатывать и передавать нервные импульсы. Клетки нейроглии окружают нейроны и выполняют вспомогательную функцию (питание, защита, опора).
3. Часть тела, состоящая из нескольких типов тканей, один из которых является основным, имеющая определенную форму, строение и положение в организме, выполняющая специфическую функцию. Сердце, легкие, печень, желудок.
4. Скелетная и мышечная системы – опора и движение; пищеварительная – обеспечение организма питательными веществами; кровь – транспорт веществ, защита от инфекций; дыхательная – обеспечение организма энергией; мочевыделительная – удаление из организма жидких продуктов обмена веществ; нервная и эндокринная системы – координация работы всех систем органов; половая – продолжение рода.
1. Все мышечные волокна сердечной мышцы соединены поперечными мостиками, поэтому при возникновении нервного импульса в отдельном участке вся мышца сокращается целиком.
2. Пищеварительная – поставляет органические вещества, дыхательная – кислород для окисления органики, кровеносная – для транспорта всех этих соединений в клетках.
3. У здорового человека с возрастом состав и свойства тканей меняются, например, костная ткань становится менее эластичной и более хрупкой.
Чем заполнены промежутки между органами
Строение и биологическая роль тканей человеческого организма:
Каждая ткань характеризуется развитием в онтогенезе из определенного эмбрионального зачатка и типичными для нее взаимоотношениями с другими тканями и положением в организме (Н.А. Шевченко)
Эпителиальная ткань:
Эпителий отделяет организм от внешней среды, но одновременно служит посредником при взаимодействии организма с окружающей средой. Клетки эпителия плотно соединены друг с другом и образуют механический барьер, препятствующий проникновению микроорганизмов и чужеродных веществ внутрь организма. Клетки эпителиальной ткани живут непродолжительное время и быстро заменяются новыми (этот процесс именуется регенерацией).
Эпителиальная ткань участвует и во многих других функциях: секреции (железы внешней и внутренней секреции), всасывании (кишечный эпителий), газообмене (эпителий легких).
Главной особенностью Эпителия является то, что он состоит из непрерывного слоя плотно прилегающих клеток. Эпителий может быть в виде пласта из клеток, выстилающих все поверхности организма, и в виде крупных скоплений клеток – желез: печень, поджелудочная, щитовидная, слюнные железы и др. В первом случае он лежит на базальной мембране, которая отделяет эпителий от подлежащей соединительной ткани. Однако существуют исключения: эпителиальные клетки в лимфатической ткани чередуются с элементами соединительной ткани, такой эпителий называется атипическим.
Эпителиальные клетки, располагающиеся пластом, могут лежать во много слоев (многослойный эпителий) или в один слой (однослойный эпителий). По высоте клеток различают эпителии плоский, кубический, призматический, цилиндрический.
Соединительная ткань состоит из клеток, межклеточного вещества и соединительнотканных волокон. Из нее состоят кости, хрящи, сухожилия, связки, кровь, жир, она есть во всех органах (рыхлая соединительная ткань) в виде так называемой стромы (каркаса) органов.
В противоположность эпителиальной ткани во всех типах соединительной ткани (кроме жировой) межклеточное вещество преобладает над клетками по объему, т. е. межклеточное вещество очень хорошо выражено. Химический состав и физические свойства межклеточного вещества очень разнообразны в различных типах соединительной ткани. Например, кровь – клетки в ней «плавают» и передвигаются свободно, поскольку межклеточное вещество хорошо развито.
В целом, соединительная ткань составляет то, что называют внутренней средой организма. Она очень разнообразна и представлена различными видами – от плотных и рыхлых форм до крови и лимфы, клетки которых находятся в жидкости. Принципиальные различия типов соединительной ткани определяются соотношениями клеточных компонентов и характером межклеточного вещества.
В плотной волокнистой соединительной ткани (сухожилия мышц, связки суставов) преобладают волокнистые структуры, она испытывает существенные механические нагрузки.
Рыхлая волокнистая соединительная ткань чрезвычайно распространена в организме. Она очень богата, наоборот, клеточными формами разных типов. Одни из них участвуют в образовании волокон ткани (фибробласты), другие, что особенно важно, обеспечивают прежде всего защитные и регулирующие процессы, в том числе через иммунные механизмы (макрофаги, лимфоциты, тканевые базофилы, плазмоциты).
Костная ткань, образующая кости скелета, отличается большой прочностью. Она поддерживает форму тела (конституцию) и защищает органы, расположенные в черепной коробке, грудной и тазовой полостях, участвует в минеральном обмене. Ткань состоит из клеток (остеоцитов) и межклеточного вещества, в котором расположены питательные каналы с сосудами. В межклеточном веществе содержится до 70% минеральных солей (кальций, фосфор и магний).
В своем развитии костная ткань проходит волокнистую и пластинчатую стадии. На различных участках кости она организуется в виде компактного или губчатого костного вещества.
Хрящевая ткан ь состоит из клеток (хондроцитов) и межклеточного вещества (хрящевого матрикса), характеризующегося повышенной упругостью. Она выполняет опорную функцию, так как образует основную массу хрящей.
Нервная ткань состоит из двух разновидностей клеток: нервных (нейронов) и глиальных. Глиальные клетки вплотную прилегают к нейрону, выполняя опорную, питательную, секреторную и защитную функции.
Нейрон – основная структурная и функциональная единица нервной ткани. Главная его особенность – способность генерировать нервные импульсы и передавать возбуждение другим нейронам или мышечным и железистым клеткам рабочих органов. Нейроны могут состоять из тела и отростков. Нервные клетки предназначены для проведения нервных импульсов. Получив информацию на одном участке поверхности, нейрон очень быстро передает ее на другой участок своей поверхности. Так как отростки нейрона очень длинные, то информация передается на большие расстояния. Большинство нейронов имеют отростки двух видов: короткие, толстые, ветвящиеся вблизи тела – дендриты и длинные (до 1.5 м), тонкие и ветвящиеся только на самом конце – аксоны. Аксоны образуют нервные волокна.
Нервный импульс – это электрическая волна, бегущая с большой скоростью по нервному волокну.
В зависимости от выполняемых функций и особенностей строения все нервные клетки подразделяются на три типа: чувствительные, двигательные (исполнительные) и вставочные. Двигательные волокна, идущие в составе нервов, передают сигналы мышцам и железам, чувствительные волокна передают информацию о состоянии органов в центральную нервную систему.
Мышечная ткань
Мышечные клетки называют мышечными волокнами, потому что они постоянно вытянуты в одном направлении.
Классификация мышечных тканей проводится на основании строения ткани (гистологически): по наличию или отсутствию поперечной исчерченности, и на основании механизма сокращения – произвольного (как в скелетной мышце) или непроизвольного (гладкая или сердечная мышцы).
Мышечная ткань обладает возбудимостью и способностью к активному сокращению под влиянием нервной системы и некоторых веществ. Микроскопические различия позволяют выделить два типа этой ткани – гладкую (неисчерченную) и поперечнополосатую (исчерченную).
Гладкая мышечная ткань имеет клеточное строение. Она образует мышечные оболочки стенок внутренних органов (кишечника, матки, мочевого пузыря и др.), кровеносных и лимфатических сосудов; сокращение ее происходит непроизвольно.
Поперечнополосатая мышечная ткань состоит из мышечных волокон, каждое из которых представлено многими тысячами клеток, слившимися, кроме их ядер, в одну структуру. Она образует скелетные мышцы. Их мы можем сокращать по своему желанию.
Разновидностью поперечнополосатой мышечной ткани является сердечная мышца, обладающая уникальными способностями. В течение жизни (около 70 лет) сердечная мышца сокращается более 2,5 млн. раз. Ни одна другая ткань не обладает таким потенциалом прочности. Сердечная мышечная ткань имеет поперечную исчерченность. Однако в отличие от скелетной мышцы здесь есть специальные участки, где мышечные волокна смыкаются. Благодаря такому строению сокращение одного волокна бысто передается соседним. Это обеспечивает одновременность сокращения больших участков сердечной мышцы.