Ткани в организме человека

Из зародышевых листков в итоге формируются 4 основных вида тканей, которые являются компонентами всех органов и систем органов в теле человека. Разберемся с ними поподробнее.

1. Эпителий, или эпителиальная ткань.

Она включает в себя несколько видов эпителия: плоский, кубический, цилиндрический, железистый, реснитчатый, переходный, многослойный. Эти виды отличаются по строению и функциям. Перечислим некоторые из них.

Плоский эпителий выстилает альвеолы, плевру, брюшину, частично ротовую полость и препятствует проникновению в организм чужеродных агентов, а также участвует в газообмене (в легких).

Железистый эпителий составляет основу желез, эти клетки содержат большое количество Аппарата Гольджи, отвечающего за накопление и выделение секрета. Клетки мерцательного эпителия содержат на своей поверхности реснички, с помощью которых они удаляют частички пыли из дыхательных путей.

Многослойный ороговевший эпителий является основой нашей кожи, из него также формируются ее дериваты (производные) – ногти и волосы.

Общим свойством эпителиальной ткани является плотное прилегание клеток друг к другу и малое количество межклеточного вещества. Это необходимо для обеспечения плотного контакта клеток, которое не позволяет проникать никаким веществам между ними и попадать в области, где они не должны находиться. Например, эпителий, выстилающий кишечник, препятствует проникновению его содержимого в брюшную полость и в кровь. Кожа защищает нас от проникновения многих бактерий и вирусов, и так далее. Также эти клетки обладают достаточно высокой скоростью обновления – они постоянно сменяются новыми, чтобы поддерживать функцию на должном уровне.

Вот так выглядят некоторые виды эпителия:

2. Нервная ткань.

Клетки этой ткани не способны к обновлению (хотя ведутся исследования, которые вроде бы в какой-то одной или другой зоне мозга все-таки нашли делящиеся клетки, но раз информации об этом нет в учебнике, мы делаем вид, что мы об этом не знаем). Нервные клетки удивительны. Их длина может достигать 1 метра, и это для них не предел. У них чаще всего одно ядро и один длинный отросток – аксон. Короткие отростки нейронов (нервных клеток) называются дендритами. Нервные клетки (как и ткань) способны к возбуждению и проведению нервного импульса, это их отличительная особенность. Нервная система распространена по всему организму и регулирует его деятельность. Более подробно о ней мы поговорим на соответствующем уроке на курсе.

Перед вами собственно нейрон и его маленькие помощники, которые также являются производными нервной ткани (их названия знать не нужно). Их задача – создание поддержки и опоры для столь важных для нашего организма нейронов. Они помогают ему питаться и защищают его по мере возможности.

3. Мышечная ткань.

Мышечная ткань включает в себя три вида – поперечно-полосатую, гладкую и сердечную (иногда сердечную мышцу отдельно не выделяют, так как ее строение очень схоже со строением поперечно-полосатой мышцы, однако первая, в отличие от последней, не подконтрольна сознанию). Они отличаются по строению и функциям. Сходство всех мышц – их отличительные свойства – возбудимость и сократимость.

Волокна поперечно-полосатой мускулатуры многоядерные, могут достигать 10 см в длину, исчерчены поперечными нитями. Этот вид мышц составляет основу скелетной мускулатуры, с помощью которой мы можем передвигать наше тело в пространстве, говорить и выражать эмоции с помощью мимики. Все эти акты подконтрольны нашему сознанию, то есть мы можем произвольно управлять ими.

Клетки гладкой мускулатуры одноядерные, короткие, не имеют исчерченности. Они входят в состав стенки многих органов: желудка, кишечника, пищевода, а также стенок сосудов. Они сокращаются непроизвольно, то есть независимо от нашей воли. Их деятельность регулирует вегетативная нервная система.

Сердечная мышца имеет уникальное свойство – автоматию, то есть она способна самостоятельно генерировать свои сокращения, но при этом она также подконтрольная вегетативной нервной системе. Волокна сердечной мышцы соединены между собой, что позволяет возбуждению распространяться по всему сердцу равномерно и приводить к синхронному сокращению камер.

4. Соединительная ткань.

К ней относят и костную, и хрящевую, и волокнистые ткани, кровь, лимфу, жировую ткань. Она образует связки, сухожилия, суставы, межпозвоночные диски и многое-многое другое. Отличительной особенностью этой ткани является, во-первых, разнообразие функций (сравните функцию бедренной кости и, например, крови), а, во- вторых, – обилие межклеточного вещества на достаточно малое количество клеточных элементов. Представьте себе, например, кровь, в которой содержание клеток обычно не превышает 40% от всего ее количества.

Перед вами пример строения костной ткани. Обратите внимание, что собственно клетки кости занимают минимальный объем по сравнению с объемом костных балок (остеонов), которые они вокруг себя насинтезировали. Рисунок приведен в ознакомительных целях, все подписи запоминать не нужно.

Рисунок. Костная ткань

Опорно-двигательный аппарат человека

В опорно-двигательном аппарате выделяют две части: пассивную и активную. Пассивная часть представляет собой скелет, образованный костями и их соединениями. Активная часть представлена скелетными мышцами, образованными поперечно-полосатой мышечной тканью, диафрагмой, стенками внутренних органов.

Скелет человека

Скелет выполняет две основные функции: механическую и биологическую.

Механическая функция  включает в себя:

—опорную функцию — кости вместе с их соединениями составляют опору тела, к которой прикрепляются мягкие ткани и органы;

—функцию передвижения (хотя и косвенно, так как скелет служит для прикрепления скелетных мышц);

—рессорную функцию — за счет суставных хрящей и других конструкций скелета (свод стопы, изгибы позвоночника), смягчающих толчки и сотрясения;

—защитную функцию — формирование костных образований для защиты важных органов: головного и спинного мозга; сердца, легких. В полости таза располагаются половые органы. В самих костях находится красный костный мозг.

Под биологической функцией  понимают:

—кроветворную функцию — красный костный мозг, находящийся в костях, является источником клеток крови;

—запасающую функцию — кости служат депо для многих неорганических соединений: фосфора, кальция, железа, магния и поэтому участвуют в поддержании постоянного минерального состава внутренней среды организма.

Скелет человека образован разного вида костями (рис. 1). По форме и строению кости делятся на:

—трубчатые кости (длинные и короткие) — это кости скелета свободных конечностей;

—губчатые кости: длинные — ребра и грудина; короткие — позвонки, кости запястья, предплюсны;

—плоские кости — кости крыши черепа, лопатка, тазовая кость, построенные из губчатого вещества, окруженного пластинкой компактного вещества;

—смешанные кости — височные и основания черепа.

Строение кости

Кость состоит из плотного компактного и губчатого вещества. Тело длинных костей образовано компактным веществом, под слоем которого в коротких и плоских костях, а также на концах длинных костей находится губчатое вещество. Оно состоит из костных пластинок, расположенных в направлении действия силы давления и растяжения.

Полость между перегородками губчатого вещества заполнена красным костным мозгом — тканью, образующей клетки крови. Сверху кость покрыта надкостницей — соединительно-тканной пластинкой, сросшейся с костным веществом. Она пронизана нервами и кровеносными сосудами, обеспечивающими питание кости и ее рост в толщину. В молодом возрасте между концами и телом длинных костей сохраняются хрящевые прослойки, за счет чего кость растет в длину. Полное окостенение наступает к 20–25 годам.

В состав кости входит органическое вещество — остеин, придающий ей эластичность и упругость; твердость кость приобретает благодаря накоплению в ней минеральных веществ (кальция, фосфора). В костях детей больше органических веществ, поэтому они очень упруги, поддаются искривлению и менее ломки. У взрослого человека на 2/3 минеральных веществ приходится 1/3 органических, поэтому к старости кости становятся хрупкими и чаще подвержены переломам.

Рисунок. Строение кости

Соединения костей

Все соединения костей можно разделить на две группы:

а) непрерывные соединения, более ранние по развитию в филогенезе, неподвижные или малоподвижные по функции;

б) прерывные соединения, более поздние по развитию и более подвижные по функции. Между этими формами существует переходная — от непрерывных к прерывным или наоборот — полусустав.

Непрерывное соединение костей осуществляется посредством соединительной ткани, хрящей и костной ткани (кости собственно черепа). Прерывное соединение костей, или сустав, является более молодым образованием соединения костей. Все суставы имеют общий план строения, включающий суставную полость, суставную сумку и суставные поверхности.

Рисунок. Строение сустава

Суставная полость выделяется условно, так как в норме между суставной сумкой и суставными концами костей пустоты не существует, а находится жидкость.

Суставная сумка охватывает суставные поверхности костей, образуя герметическую капсулу. Суставная сумка состоит из двух слоев, наружный слой которой переходит в надкостницу. Внутренний слой выделяет в полость сустава жидкость, играющую роль смазки, обеспечивая свободное скольжение суставных поверхностей.

Суставные поверхности сочленяющихся костей покрыты суставным хрящом. Гладкая поверхность суставных хрящей способствует движению в суставах. Суставные поверхности по форме и величине очень разнообразны, их принято сравнивать с геометрическими фигурами. Отсюда и название суставов по форме: шаровидные (плечевой), эллипсовидные (луче-запястный), цилиндрические (луче-локтевой) и др. Так как движения сочленяющихся звеньев совершаются вокруг одной, двух или многих осей, суставы принято также делить на многоосные (шаровидный), двуосные (эллипсовидный, седловидный) и одноосные (цилиндрический, блоковидный).

В зависимости от количества сочленяющихся костей суставы делятся на простые, в которых соединяется две кости, и сложные, в которых сочленяется больше двух костей.

Скелет человека

Скелет человека состоит из скелета головы, или черепа, скелета туловища, которое подразделяется на позвоночник и грудную клетку, состоящую из ребер и грудины, и скелета конечностей. Скелет конечностей подразделяется на скелет свободных конечностей и скелет пояса конечности.

1. Череп

Череп человека сформирован 23 костями (из которых 8 — парные и 7 — непарные), помимо которых в полости среднего уха присутствует ещё три парные слуховые косточки — молоточек, наковальня и стремя, а также зуба на верхней и нижней челюстях.

Рисунок. Череп человека

Функции черепа:

1. защитная (содержит головной мозг и органы чувств, защищая эти образования от повреждений);
2. опорная (служит вместилищем для головного мозга, органов чувств, начальных отделов пищеварительной и дыхательной систем);
3. двигательная (сочленяется с позвоночным столбом)

У новорождённых мозговой отдел в восемь раз больше лицевого, челюсти недоразвиты. Между костями мозгового отдела располагаются перепончатые участки — роднички, обеспечивающие незначительную подвижность костей при рождении ребенка и увеличение объемов мозга.

2. Скелет туловища

Основой скелета туловища является позвоночный столб, или позвоночник. Он состоит из 33-34 позвонков. Позвонок состоит из тела и отростков. Дуги позвонков замыкают позвоночные отверстия, которые, располагаясь друг над другом, образуют полость - позвоночный канал. В нём проходит спинной мозг. Тела позвонков полуподвижно соединены между собой через хрящевые межпозвоночные диски и удерживаются при помощи многочисленных связок. Благодаря такому соединению большая часть позвоночника является упругой и гибкой. Так как хрящевые диски могут сжиматься, то к вечеру рост человека уменьшается на 1 - 2 см, а при больших физических нагрузках даже больше. Однако за ночь позвоночник человека восстанавливается до прежней длины.

Рисунок. Строение позвонка

В позвоночнике выделяют следующие отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Чем ниже расположен позвонок в позвоночнике, тем больше на него нагрузка и тем массивнее его тело.

Рисунок. Строение позвоночника и его изгибы

У человека, как и у млекопитающих животных, семь позвонков образуют шейный отдел. Верхний шейный позвонок - атлант не имеет тела, а его дуги срослись с костями основания черепа.

Грудной отдел позвоночника состоит из 12 грудных позвонков, которые полуподвижно соединены с 12 парами рёбер. Семь верхних рёбер также полуподвижно соединены с грудной костью, или грудиной. VIII, IX и Х рёбра через хрящи соединены с вышележащими рёбрами. Передние концы XI и XII рёбер свободно заканчиваются в мышцах.

Поясничный отдел позвоночника образован пятью массивными поясничными позвонками.

Все пять крестцовых позвонков срастаются в единый крестец, прочно соединённый с тазовыми костями. Такая мощная конструкция образовалась для того, чтобы обеспечить опору телу при переходе к прямохождению, и характерна только для человека. Окончательное срастание крестцовых позвонков происходит обычно к 18-20 годам. Верхушка крестца соединяется с копчиком.

Копчиковый отдел позвоночника у человека образован 4-5 маленькими сросшимися позвонками.

Как вам уже известно, в связи с переходом людей к прямохождению в позвоночнике образовались четыре изгиба, два из которых направлены выпуклостью вперёд: шейный и поясничный лордозы, а другие два направлены выпуклостью назад: грудной и крестцово-копчиковый кифозы. Благодаря этим изгибам обеспечивается надёжная амортизация головного мозга при ходьбе, беге, прыжках.

Грудина состоит из рукоятки, к которой присоединяются ключицы, тела, к которому присоединяется I-VII пары грудных рёбер, и мечевидного отростка. Грудные позвонки, рёбра и грудина образуют грудную клетку, в полости которой расположены сердце, лёгкие, трахея и пищевод. Благодаря движениям грудной клетки осуществляется внешнее дыхание.

Рисунок. Строение грудной клетки

3. Скелет конечностей

Скелет верхней и нижней конечностей имеет общий план строения. Состоит из двух отделов: скелета пояса и скелета свободной конечности.

• Кости верхней конечности

Кости плечевого пояса. Плечевой пояс состоит из двух костей: лопатки и ключицы.

Скелет свободной верхней конечности. Скелет свободной верхней конечности состоит из плечевой кости, костей предплечья (локтевая, лучевая кости) и кисти (кости запястья, пясти и фаланги пальцев)

• Кости нижней конечности

К скелету нижних конечностей относят тазовый пояс и свободные нижние конечности (ноги).

Кости тазового пояса. Тазовый пояс (таз) состоит из трех прочно соединенных костей: одной непарной - крестца и двух тазовых костей.

Рисунок. Пояс нижних конечностей

Скелет свободной нижней конечности. Скелет свободной нижней конечности образован бедренной костью, надколенником, костями голени и стопы. Кости стопы делятся на кости предплюсны, плюсны и кости пальцев стопы (фаланги).

Мышцы

Активная часть опорно-двигательного аппарата представлена мышцами. У мышц различают центральную часть, или сократительную (брюшко), построенную из поперечно-полосатой мышечной ткани, и концевые части, или несократимые, — сухожилия, образованные плотной волокнистой соединительной тканью. С помощью сухожилий мышцы прикрепляются к костям скелета, поэтому их называют скелетными. Форма мышц зависит от расположения мышечных волокон относительно оси сухожилия.

По выполняемой функции различают дыхательные, жевательные, мимические мышцы, а по действию на суставы: сгибатели, разгибатели, отводящие, приводящие, вращательные, сжиматели. Если две мышцы в суставе выполняют одно действие, такие мышцы называются синергистами, если мышцы выполняют противоположные действия — антагонистами.

Согласованная работа мышц сгибателей и разгибателей. В выполнении человеком любого движения принимают участие две группы противоположно действующих мышц: сгибатели и разгибатели суставов.

Сгибание в суставе осуществляется при сокращении мышц-сгибателей и одновременном расслаблении мышц-разгибателей.

Согласованная деятельность мышц-сгибателей и мышц-разгибателей возможна благодаря чередованию процессов возбуждения и торможения в спинном мозге. Например, сокращение мышц-сгибателей руки вызвано возбуждением двигательных нейронов спинного мозга. Одновременно расслабляются мышцы-разгибатели. Это связано с торможением двигательных нейронов.

Мышцы-сгибатели и разгибатели сустава могут одновременно находиться в расслабленном состоянии. Так, мышцы свободно висящей вдоль тела руки находятся в состоянии расслабления.

При удержании гири или гантели в горизонтально вытянутой руке наблюдается одновременное сокращение мышц-сгибателей и разгибателей сустава.

Работа мышц. Сокращаясь, мышца действует на кость как на рычаг и производит механическую работу. Любое мышечное сокращение связано с расходом энергии. Источниками этой энергии служат распад и окисление органических веществ (углеводов, жиров, нуклеиновых кислот). Органические вещества в мышечных волокнах подвергаются химическим превращениям, в которых участвует кислород. В результате образуются продукты расщепления, главным образом углекислый газ и вода, и освобождается энергия.

Протекающая через мышцы кровь постоянно снабжает их питательными веществами и кислородом и уносит из них углекислый газ и другие продукты распада.

Утомление при мышечной работе. При длительной физической работе без отдыха постепенно уменьшается работоспособность мышц. Временное снижение работоспособности, наступающее по мере выполнения работы, называют утомлением. После отдыха работоспособность мышц восстанавливается.

При выполнении ритмических физических упражнений утомление наступает позднее, так как в промежутках между сокращениями работоспособность мышц частично восстанавливается.

В то же время при большом ритме сокращений скорее развивается утомление. Работоспособность мышц зависит и от величины нагрузки: чем больше нагрузка, тем скорее развивается утомление.

Покровная система (кожа)

Кожа состоит из эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки.

Клетки внутренних слоев эпидермиса постоянно делятся, средних ― заполняются кератином (ороговевают). Наружные клетки эпидермиса мертвые, постепенно отпадают, с ними уносятся микробы и грибы. Во внутреннем слое образуется пигмент меланин, который задерживает ультрафиолетовые лучи солнца и придает коже цвет, а также витамин D.

Дерма содержит:

• рецепторы и нервы ― обеспечивают кожную чувствительность;
• кровеносные капилляры ― служат депо крови и регулируют теплоотдачу (при расширении капилляров она увеличивается);
• потовые железы выделяют пот (вода, соли, мочевина); при испарении пота тело охлаждается;
• сальные железы ― выделяют кожное сало, которое смазывает и придает эластичность эпидермису и волосам;
• волосяные луковицы ― содержат:
• живую часть волоса;
• сальную железу;
• нервное окончание;
• мышцу, поднимающую волос (в холод сокращается, на коже появляются «мурашки»).

Подкожная жировая клетчатка смягчает механические воздействия, снижает отдачу тепла, запасает жир.

Рисунок. Кожа человека