Гид по сайту

Строение органов человека

Общий обзор организма. Рудименты

Уровни организации

Человек — вершина эволюции животного мира. Все живые тела состоят из отдельных молекул , которые, в свою очередь, организуются в клетки, клетки — в ткани, ткани — в органы, органы — в системы органов. А они в совокупности образуют целостный организм.

На схеме показана взаимосвязь всех систем органов тела. Определяющим (детерминирующим) началом является генотип, а общими регулирующими системами — нервная и эндокринная. Уровни организации от молекулярного до системного характерны для всех органов. Организм в целом представляет собой единую взаимосвязанную систему.

Жизнь на Земле представлена индивидуумами определённого строения, принадлежащими к определённым систематическим группам, а также к сообществам разной сложности. Индивидуумы и сообщества организованы в пространстве и во времени. По подходу к их изучению можно выделить несколько основных уровней организации живой материи:

Молекулярный — любая живая система, как бы сложно была не организована, проявляется на уровне функционирования биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов и других органических. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и др. Этот уровень изучает молекулярная биология.

Клеточный — клетка является структурно-функциональной и универсальной единицей живого организма. Биология клетки (наука цитология) изучает морфологическую организацию клетки, специализации клеток в ходе развития, функции клеточной мембраны, механизм и регуляции деления клетки;

Тканевый — совокупность клеток, объединённых общностью происхождения, сходством строения и выполнением общей функции.

Органный — структурно-функциональное объединение и взаимодействие нескольких типов тканей, образующих органы.

Организменный — целостная дифференцированная система органов, выполняющих различные функции и представляющих многоклеточный организм.

Популяционно-видовой — совокупность особей одного вида, объединённых общим местом обитания, создающим популяцию как систему надорганизменного порядка. В этой системе осуществляется простейшие элементарные эволюционные преобразования.

Биогеоценотический — совокупность организмов разных видов и различной сложности организации со всеми факторами среды обитания.

Биосферный — система высшего ранга, охватывающая все явления жизни на Земле. На этом уровне осуществляется круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью живых организмов.

Уровни организации организма человека (на примере выполнения двигательной функции)
УровеньСтруктурыФункционирование
МолекулярныйБелки: актин, миозинВысвобождение энергии, движение нитей актина относительно нитей миозина
СубклеточныйСаркомеры и миофибриллы — структуры, сформированные несколькими белкамиУкорочение саркомеров и миофибрилл
КлеточныйМышечные волокнаУкорочение мышечных волокон
ТканевойПоперечно-полосатая скелетная мышечная тканьУкорочение групп (пучков) мышечных волокон
ОрганизменныйПоперечно-полосатые скелетные мышцыУкорочение мышц
СистемныйОпорно-двигательная системаИзменение положения костей (кожи в случае мимических мышц) относительно друг друга
Функциональная системаОпорно-двигательный аппаратПеремещение частей тела или тела в пространстве

Структура тела

На голове располагаются органы чувств: непарные — нос, язык; парные — глаза, уши, орган равновесия. Внутри черепной коробки находится головной мозг.

Тело человека покрыто кожей. Кости и мышцы образуют опорно-мышечный аппарат. Внутри тела располагаются две полости тела — брюшная и грудная, которые разделены перегородкой — мышечной диафрагмой. В этих полостях располагаются внутренние органы. В грудной — лёгкие, сердце, сосуды, дыхательные пути и пищевод. В брюшной полости слева (под диафрагмой) — желудок, справа — печень с желчным пузырём и селезёнка. В канале позвоночника находится спинной мозг. В области поясницы расположены почки, от которых отходят мочеточники, входящие в мочевой пузырь с мочеиспускательным каналом.

Половые органы женщины представлены: яичники, маточные трубы, матка.

Половые органы мужчины представлены: яички расположенные в мошонке.

Органы и системы органов

Каждый орган имеет свою форму и определённое место в организме человека. Органы, выполняющие общие физиологические функции, объединяются в систему органов.

Система органовФункции системыОрганы, входящие в состав системы
ПокровнаяЗащита тела от повреждения и от проникновения в него болезнетворных микроорганизмовКожа
Костно-мышечнаяПридание прочности и формы телу, выполнение движенийСкелет, мышцы
ДыхательнаяОбеспечение газообменаДыхательные пути, лёгкие, дыхательные мышцы
КровеноснаяТранспортная, снабжение всех органов питательными веществами, кислородом, выделение продуктов обменаСердце, кровеносные сосуды
ПищеварительнаяПереваривание пищи, обеспечение организма энергетическими веществами, защитнаяСлюнные желез, зубы, язык, пищевод, желудок, кишечник, печень, поджелудочная железа
ВыделительнаяВыведение продуктов обмена веществ, осморегуляцияПочки, мочевой пузырь, мочеточники
Система органов размноженияВоспроизведение организмовЯичники, яйцеводы, матка, семенники, наружные половые органы
Нервная системаРегуляция деятельности всех органов и поведения организмаГоловной и спинной мозг, периферические нервы
Эндокринная системаГормональная регуляция работы внутренних органов и поведения организмаЩитовидная железа, надпочечники, гипофиз и др.

Нервная система осуществляет регуляцию с помощью электрохимических сигналов, нервных импульсов. Эндокринная система действует с помощью биологически активных веществ — гормонов, которые поступают в кровь и, дойдя до органов, изменяют их работу.

Схема пищеварительного тракта в составе пищеварительной системы:
  1. Слюнные железы
  2. Околоушная железа
  3. Подчелюстная железа
  4. Подъязычная железа
  5. Ротовая полость
  6. Глотка
  7. Язык
  8. Пищевод
  9. Поджелудочная железа
  10. Желудок
  11. Проток поджелудочной железы
  12. Печень
  13. Желчный пузырь
  14. Двенадцатиперстная кишка
  15. Общий желчный проток
  16. Ободочная кишка
  17. Поперечная ободочная кишка
  18. Восходящая ободочная кишка
  19. Нисходящая ободочная кишка
  20. Подвздошная кишка (тонкая кишка)
  21. Слепая кишка
  22. Аппендикс
  23. Прямая кишка
  24. Анальное отверстие

Клеточное строение организма

Внешняя и внутренняя среда организма

Внешняя среда — это та среда, в которой находится организм человека. Это совокупность конкретных абиотических и биотических условий, в которых обитает данная особь, популяция или вид. Человек живёт в газообразной среде.

Внутренней средой организма называют ту среду, которая находится внутри организма: она отделяется от внешней среды оболочками тела (кожа, слизистые). В ней находятся все клетки тела. Она жидкая, имеет определённый солевой состав и постоянную температуру. К внутренней среде не относится: содержимое пищеварительного канала, мочевыводящих и дыхательных путей. Граничат с внешней средой: наружный ороговевший слой кожи и некоторые слизистые оболочки. Органы человеческого тела снабжают клетки через внутреннюю среду необходимыми веществами и удаляют ненужные вещества в процессе жизнедеятельности организма.

Строение клетки

По форме, строению и функциям клетки разнообразны, но по структуре сходные. Каждая клетка обособлена от других клеточной мембраной. Большинство клеток имеют цитоплазму и ядро. Цитоплазма — внутренняя среда, живое содержимое клетки, состоящее из волокнистого основного вещества — цитозоля и клеточных органоидов. Цитозоль — растворимая часть цитоплазмы, заполняющая пространство между клеточными органоидами. Цитозоль содержит 90% воды, а также минеральные и органические вещества (газы, ионы, сахара, витамины, аминокислоты, жирные кислоты, белки, липиды, нуклеиновые кислоты и другие). Это место протекания метаболических процессов (например, гликолиза, синтеза жирных кислот, нуклеотидов, аминокислот и т.д.).

В цитоплазме клетки находится ряд структур-органоидов, каждая из которых обладает определённой функцией и имеет закономерные особенности строения и поведения в различные периоды жизнедеятельности клетки. Органоиды — постоянные, жизненно важные составные части клеток.

Строение и функции ядра

Клетка и её содержимое отделены от внешней среды или от соседних клеток поверхностной структурой. Ядро — важнейший, обязательный органоид животной клетки. Имеет шаровидную или яйцевидную форму, диаметром 10–20 мкм. Ядро отделено от цитоплазмы ядерной мембраной. Наружная ядерная мембрана с поверхности, обращённой в цитоплазму покрыта рибосомами, внутренняя мембрана гладкая. Выросты внешней ядерной мембраны соединяются с каналами эндоплазматической сети. Обмен веществ между ядром и цитоплазмой осуществляется двумя основными путями: через ядерные поры и вследствие отшнуровывания впячиваний и выростов ядерной оболочки.

Полость ядра заполнена гелеобразным ядерным соком (кариоплазмой), где содержатся одно или несколько ядрышек, хромосомы, ДНК, РНК, ферменты, рибосомальные и структурные белки хромосом, нуклеотиды, аминокислоты, углеводы, минеральные соли, ионы, а также продукты деятельности ядрышка и хроматина. Ядерный сок выполняет связующую, транспортную и регуляторную функции.

Клеточное ядро как важнейшая составная часть клетки, содержащая ДНК (гены), выполняет следующие функции:

  1. Хранение, воспроизведение и передача наследственной генетической информации.
  2. Регуляция процессов обмена веществ, биосинтеза веществ, деления, жизненной активности клетки.

В ядре находятся хромосомы, основа которых — молекулы ДНК, определяющие наследственный аппарат клетки. Участки молекул ДНК, ответственные за синтез определённого белка, называют генами. В каждой хромосоме насчитывают миллиарды генов. Контролируя образование белков, гены управляют всей цепочкой сложных биохимических реакций в организме и тем самым определяют его признаки. В обычных клетках (соматических) человеческого организма содержится по 46 хромосом, в половых клетках (яйцеклетках и сперматозоидах) по 23 хромосомы (половинный набор).

В ядре находится ядрышко — плотное округлое тельце, погружённое в ядерный сок в котором осуществляется синтез важных веществ. Оно является центром синтеза и организации рибонуклеопротеидов, которые в виде пучков нитевидных образований формируют хроматиновые структуры ядрышка. Таким образом, ядрышко — место синтеза РНК.

Органоиды клетки

Постоянные клеточные структуры, каждая из которых выполняет свои особые функции, называются органоидами. В клетке они играют ту же роль, что и органы в организме.

Основными мембранными структурами клетки являются цитоплазматическая мембрана, отделяющая клетку от соседних клеток или межклеточного вещества, эндоплазматический ретикулум, аппарт Гольджи, митохондриальная и ядерная мембраны. Каждая из этих мембран имеет особенности строения и определённые функции, но все они построены по одному типу.

Функции цитоплазматической мембраны:

  1. Ограничение содержимого цитоплазмы от внешней среды образованием поверхности клетки.
  2. Защита от повреждений.
  3. Распределение внутриклеточной среды на отсеки, в которых протекают определённые метаболические процессы.
  4. Избирательный транспорт веществ (полупроницаемость). Наружная цитоплазматическая мембрана легко проницаема для одних веществ и непроницаема для других. Например, концентрация ионов К+ всегда выше в клетке, чем в окружающей среде. Напротив, ионов Na+ всегда больше в межклеточной жидкости. Мембрана регулирует поступление в клетку определённых ионов и молекул и выведение веществ из клетки.
  5. Энерготрансформирующая функция — преобразование электрической энергии в химическую.
  6. Рецепция (связывание) и проведение регуляторных сигналов в клетку.
  7. Секреция веществ.
  8. Образование межклеточных контактов, соединение клеток и тканей.

Эндоплазматическая сеть — мембранная разветвлённая система каналов диаметром 25–75 нм и полостей, пронизывающих цитоплазму. Особенно много каналов в клетках с интенсивным обменом веществ, по которым транспортируются синтезированные на мембранах вещества.

Различают два типа мембран эндоплазматической сети: гладкая и шероховатая (или гранулярную, содержащую рибосомы). На гладких мембранах находятся ферментные системы, участвующие в жировом и углеводном обменах, детоксикации веществ. Такие мембраны преобладают в клетках сальных желёз, где осуществляется синтез жиров, печени (синтез гликогена). Основная функция шероховатых мембран — синтез белков, который осуществляется в рибосомах. Особенно много шероховатых мембран в железистых и нервных клетках.

Рибосомы — мелкие сферические тельца диаметром 15–35 нм, состоящие из двух субъединиц (большой и малой). Рибосомы содержат белки и р-РНК. Рибосомальная РНК (р-РНК) синтезируется в ядре на молекуле ДНК некоторых хромосом. Там же формируются рибосомы, которые затем покидают ядро. В цитоплазме рибосомы могут располагаться свободно или быть прикреплёнными к наружной поверхности мембран эндоплазматической сети (шероховатые мембраны). В зависимости от типа синтезируемого белка рибосомы могут «работать» поодиночке или объединяться в комплексы — полирибосомы. В таком комплексе рибосомы связаны длинной молекулой м-РНК. Функция рибосом — участие в синтезе белка.

Аппарат Гольджи — система мембранных трубочек, образующих стопку уплощенных мешочков (цистерн) и связанных с ними систем пузырьков и полостей. Аппарат Гольджи особенно развит в клетках, вырабатывающих белковый секрет, в нейронах, яйцеклетках. Цистерны соединены каналами ЭПС. Синтезированные на мембранах ЭПС белки, полисахариды, жиры транспортируются к аппарату Гольджи, конденсируются внутри его структур и «упаковываются» в виде секрета, готового либо к выделению, либо к использованию в самой клетке в процессе её жизнедеятельности. Аппарат Гольджи участвует в обновлении биомембран и образовании лизосом.

Лизосомы — маленькие округлые тельца, диаметром около 0,2–0,5 мкм, ограниченные мембраной. Внутри рибосом кислая среда (рН 5) и содержится комплекс (более 30 типов) гидролитических ферментов для расщепления белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот и другого. В клетке несколько десятков лизосом (особенно их много в лейкоцитах).

Лизосомы образуются или из структур комплекса Гольджи, или непосредственно из эндоплазматической сети. Они приближаются к пиноцитозным или фагоцитозным вакуолям и изливают в их полость своё содержимое. Основная функция лизосом — участие во внутриклеточном переваривании пищевых веществ путём фагоцитоза и секреции пищеварительных ферментов. Лизосомы могут также расщеплять и удалять отмершие органоиды и отработанные вещества, разрушать структуры самой клетки при её отмирании, в ходе эмбрионального развития и в ряде других случаев.

Митохондрии — мелкие тельца, ограниченные двухслойной мембраной. Митохондрии могут иметь различную форму — сферическую, овальную, цилиндрическую, нитевидную, спиральную, вытянутую, чашевидную, разветвлённую. Размеры их составляют 0,25–1 мкм в диаметре и 1,5–10 мкм в длину. Количество митохондрий в клетке — несколько тысяч, в разных тканях неодинаково, что зависит от функциональной активности клетки: их больше там, где интенсивнее синтетические процессы (например, в печени).

Стенка митохондрий состоит из двух мембран — наружной гладкой и внутренней складчатой, в которую встроена цепь транспорта электронов, АТФаза, и межмембранного пространства величиной 10–20 нм. От внутренней мембраны вглубь органоида отходят перегородки, или кристы. Складчатость значительно увеличивает внутреннюю поверхность митохондрий.

На мембранах крист в митохондриальном матриксе (внутри митохондрий) располагаются многочисленные ферменты, участвующие в энергетическом обмене (ферменты цикла Кребса, окисления жирных кислот и другие). Митохондрии тесно связаны с мембранами ЭПС, каналы которой нередко открываются прямо в митохондрии. Число митохондрий может быстро увеличиваться делением, что обусловлено молекулой ДНК, входящей в их состав. Так, внутри митохондрий содержатся собственные ДНК, РНК, рибосомы, белки. Основная функция митохондрий — синтез АТФ в ходе окислительного фосфорилирования (аэробного дыхания клетки).

Структура и функции органоидов клетки
Схематическое изображениеСтруктураФункции
Плазматическая мембрана (клеточная мембрана) Два слоя липида (бислой) между двумя слоями белкаИзбирательно проницаемый барьер, регулирующий обмен между клеткой и средой
Ядро Самая крупная органелла, заключённая в оболочку из двух мембран, пронизанную ядерными порами. Содержит хроматин — в такой форме раскрученные хромосомы находятся в интерфазе. Содержит ядрышкоХромосомы содержат ДНК — вещество наследственности. ДНК состоит из генов, регулирующих все виды клеточной активности. Деление ядра лежит в основе размножения клеток, а следовательно, и процесса воспроизведения. В ядрышке образуются р-РНК и рибосомы
Эндоплазматический ретикулум (ЭПС) Система уплощённых мембранных мешочков — цистерн — в виде трубочек и пластинок. Образует единое целое с наружной мембраной ядерной оболочкиЕсли поверхность ЭПС покрыта рибосомами, то он называется шероховатым. По цистермам ЭПС транспортируется белок, синтезированный на рибосомах. Гладкий (без рибосом) служит местом синтеза липидов и стероидов
Рибосома Очень мелкие органеллы, состоящие из двух субчастиц — большой и малой. Содержат белок и РНК приблизительно в равных долях. Рибосомы обнаруживаемые в митохондриях ещё мельчеМесто синтеза белка, где удерживаются в правильном положении различные взаимодействующие молекулы. Рибосомы связаны с ЭПС или свободно лежат в цитоплазме. Много рибосом могут образовать полисому (полирибосому), в которой они нанизаны на единую нить матричной РНК
Митохондрия Митохондрия окружена оболочкой из двух мембран; внутренняя мембрана образует складки (кристы). Содержит матрикс, в котором находятся небольшое количество рибосом, одна кольцевая молекула ДНК и фосфатные гранулыПри аэробном дыхании в кристах происходит окислительное фосфорилирование и перенос электронов, а в матриксе работают ферменты, участвующие в цикле Кребса и окислении жирных кислот
Аппарат Гольджи Стопка уплощённых мембранных мешочков — цистерн. На одном конце стопки мешочки непрерывно образуются, а с другого — отшнуровываются в виде пузырьковМногие клеточные материалы (например, ферменты ЭПС), претерпевают модификацию в цистернах и транспортируются в пузырьках. Аппарат Гольджи участвует в процессе секреции, и в нём образуются лизосомы
Лизосома Простой сферический мембранный мешочек (одинарная мембрана), заполненный пищеварительными (гидролитическими) ферментамиВыполняет много функций, всегда связанных с распадом каких-либо структур или молекул. Лизосомы играют роль в аутофагии, автолизе, эндоцитозе, экзоцитозе

Деление клетки

Деление клетки — это сложный процесс бесполого размножения. У одноклеточных организмов он ведёт у увеличению числа особей, тогда как многоклеточные, начинающие своё существования с одной клетки — зиготы, создают многоклеточный организм. Это сложный процесс, начинающийся с того, что рядом каждой молекулы ДНК образуется такая же молекула. Таким образом, в хромосоме оказывается две одинаковые молекулы ДНК. Перед началом деления клетки ядро увеличивается в размерах. Хромосомы закручиваются в спираль, а ядерная оболочка исчезает. Органоиды клеточного центра расходятся к противоположным полюсам и между ними образуется веретено деления. Затем хромосомы выстраиваются по экватору. Парные молекулы ДНК каждой хромосомы соединяются с центриолями — одна молекула ДНК с одной центриолей, а её двойник — с другой. Вскоре молекулы ДНК начинают расходиться (каждая к своему полюсу), образуя новые наборы, состоящие из одинаковых хромосом и генов. В дочерних клетках образуются хромосомные клубки, вокруг которых формируется ядерная оболочка. Хромосомы раскручиваются и перестают быть видимыми. После того, как ядро сформировалось делятся органоиды, цитоплазма — появляется перетяжка разделяющая одну клетку на две дочерние.

Деление клетки
Фазы деленияРисунокМитоз
Профаза
  • хромосомы спирализуются, утолщаются, состоят из двух сестринских хроматид;
  • ядерная мембрана растворяется;
  • образуются нити веретена деления
Метафаза
  • хромосомы выстраиваются в плоскости экватора;
  • нити веретена деления соединены с центромерами
Анафаза
  • центромеры делятся, к полюсам расходятся сестринские хромосомы;
  • у каждого полюса образуется столько хромосом, сколько было в исходной материнской клетке
Телофаза
  • делится цитоплазма и все её органеллы;
  • в середине клетки образуется перетяжка;
  • формируется ядро;
  • возникает две дочерние клетки, полностью идентичные материнской

Биологическое значение митоза заключается в воспроизведении идентичной клетки, поддержании постоянного числа хромосом. Результатом его работы является образование двух генетически однородных клеток, идентичных материнской.

Жизненные процессы клетки

В клетках любого организма идут процессы обмена веществ. Поступающие в клетку питательные вещества образуют сложные вещества; формируются клеточные структуры. Помимо этого с образованием новых веществ идут процессы биологического окисления органических веществ — углеводов, белков, жиров, при этом выделяется энергия необходимая для жизнедеятельности клетки, а продукты распада удаляются.

Ферменты. Синтез и распад веществ происходит под действием ферментов — биологических катализаторов белковой природы, которые ускоряют во много раз биохимические процессы в клетке. Один фермент действует только на определённые соединения — субстрат данного фермента.

Рост и развитие клетки. В процессе жизни организма происходит рост и развитие множества его клеток. Рост — увеличение размеров и массы клетки. Развитие — возрастные изменения, и достижения клеткой способностей выполнять свои функции.

Покой и возбуждение клеток. Клетки в организме могут находиться в состоянии покоя и возбуждения. При возбуждении клетка включается в работу и выполняет свои функции. Возбуждение клетки обычно связано с раздражением. Раздражение — это процесс влияния на клетку механическим, химическим, электрическим, тепловым и т.д. воздействием. В результате клетка из состояния покоя переходит в состояние возбуждения (активно работает). Возбудимость — способность клетки отвечать на раздражение (этой способностью обладают мышечные и нервные клетки).

Ткани

Ткани организма человека делят на четыре типа: эпителиальные, или пограничные; соединительные, или ткани внутренней среды организма; сократимые мышечные ткани и ткани нервной системы.

Ткани общего назначения — эпителиальные и внутренней среды (кровь, лимфа и соединительная ткань: собственно соединительная, хрящевая, костная).

Специальные ткани — мышечная, нервная.

Эпителиальная ткань (покровная) — смежная ткань, покрывающая организм снаружи; выстилает внутренние органы и полости; входит в состав печени, желёз, лёгких. Кроме того, они выстилают внутреннюю поверхность кровеносных сосудов, дыхательных путей, мочеточников. К эпителиальным тканям относится и железистая ткань, вырабатывающая различные виды секретов (пот, слюну, желудочный сок, сок поджелудочной железы). Клетки этой ткани располагаются в виде пласта, а их особенностью является их полярность (верхняя и нижняя часть клетки). Эпителиальные клетки обладают способностью к восстановлению (регенерация). В эпителиальной ткани нет кровеносных сосудов (клетки питаются диффузно, через базальную пластинку).

Различные виды эпителия
Вид ткани (рисунок)Строение тканиМестонахождениеФункции
Плоский эпителий
  • гладкая поверхность клеток;
  • клетки плотно прилегают друг к другу;
  • однослойный;
  • покровный
поверхность кожи, ротовая полость, пищевод, альвеолы, капсулы нефронов, плевра, брюшина покровная, защитная, выделительная (газообмен, выделение мочи)
Кубический эпителий
  • кубические плотно примыкающие друг к другу клетки;
  • однослойный;
  • железистый
канальцы почек, слюнные железы, железы внутренней секреции реарбсорбция (обратное) при образовании вторичной мочи, выделение слюны, секретов с гормонами
Цилиндрический эпителий (призматический)
  • клетки цилиндрической формы;
  • однослойный;
  • покровный
желудок, кишечник, желчный пузырь, трахея, матка слизистая оболочка желудка и кишечника
Однослойный мерцательный эпителий
  • состоит из клеток с многочисленными волосками (ресничками);
  • однослойный
дыхательные пути, спинномозговой канал, желудочки мозга, яйцеводы защитная (реснички задерживают и удаляют частицы пыли), организует ток жидкости, перемещение яйцеклетки
Псевдомногослойный
  • клетки конической формы лежат в один слой, но чередуясь узкими и широкими концами, создают двурядное положение ядер;
  • покровный
обонятельные зоны, вкусовые сосочки языка, мочевой канал, трахеи чувствительный эпителий. Восприятие запаха, вкуса, наполнение мочевого пузыря, ощущение присутствия посторонних частиц в трахее
Многослойный
  • ороговевают верхние слои клеток;
  • покровный
кожа, волосы, ногти защитная, терморегулирующая, покровная

Таким образом, эпителиальной ткани присущи следующие функции: покровная, защитная, трофическая, секреторная.

Соединительные ткани

Соединительные ткани или ткани внутренней среды представлены кровью, лимфой и соединительной тканью. Особенностью этой ткани является наличие, кроме клеточных элементов, большого количества межклеточного вещества, представленного основным веществом и волокнистыми структурами (образованы фибриллярными белками — коллагеном, эластином и т.д.). Соединительная ткань подразделяется на: собственно соединительную, хрящевую, костную.

Собственно соединительная ткань создаёт прослойки внутренних органов, подкожную клетчатку, связки, сухожилия и другое. Хрящевая ткань образует:

Костная ткань формирует кости скелета, прочность которой придают отложения в ней нерастворимых кальциевых солей. Костная ткань принимает участие в минеральном обмене веществ организма. (См. в разделе «Опорно-двигательная система»)

Ткани внутренней среды
Вид ткани (рисунок)Строение тканиМестонахождениеФункции
Рыхлая соединительная ткань
  • Рыхло расположенные волокна и клетки, переплетающиеся между собой;
  • межклеточное вещество бесструктурное, с тучными и жировыми клетками.
подкожная жировая клетчатка, околосердечная сумка, проводящие пути нервной системы, кровеносные сосуды, брыжейки соединяет кожу с мышцами, поддерживает органы в организме, заполняет промежутки между органами. Участвует в терморегуляции тела
Хрящевая ткань
  • Живые круглые или овальные клетки хондроциты, лежащие в капсулах;
  • коллагеновые волокна;
  • межклеточное вещество плотное, упругое,прозрачное.
межпозвонковые диски, хрящи гортани, трахеи, рёбер, ушная раковина, поверхность суставов, основания сухожилий, скелет зародыша сглаживание трущихся поверхностей костей. Защита от деформации дыхательных путей, ушных раковин. Присоединение сухожилий к костям

Функции соединительной ткани: защитная, опорная, питательная (трофическая).

Клетки мышечной ткани обладают свойствами: возбудимости, сократимости, проводимости.

Разновидности мышечной ткани

Различают три типа мышечной ткани: гладкая, поперечно-полосатая, сердечная.

Ткани внутренней среды
Вид ткани (рисунок)Строение тканиМестонахождениеФункции
Гладкая ткань
  • клетки имеют веретенообразную форму;
  • клетки содержат одно ядро;
  • не имеют поперечной исчерченности
образует мускулатуру внутренних органов, входит в состав стенок кровеносных и лимфатических сосудов иннервируются вегетативной нервной системой и осуществляют относительно медленные движения и тонические сокращения
Поперечно-полосатая ткань (мышечное волокно)
  • длинная многоядерная клетка с поперечной исчерченностью, обусловленной определённым составом и расположением мышечных белков;
  • содержат сокращающиеся волокна
скелетная мускулатура, мышцы языка, глотки, начальная часть пищевода сокращаются в ответ на импульсы, приходящие от двигательных нейронов спинного и головного мозга
Сердечная ткань
  • имеет исчерченность и обладает автономией
  • клетки соединены друг с другом при помощи отростков (вставочные диски)
сочетает свойства гладкой и поперечно-полосатой мышечных тканей; сердце отвечает за сокращение всех мышечных элементов

Функции мышечной ткани: перемещение тела в пространстве; смещение и фиксация частей тела; изменение объёма полости тела, просвета сосуда, движение кожи; работа сердца.

Нервная ткань

Нервная ткань формирует головной и спинной мозг, нервные ганглии и волокна. Клетками нервной ткани являются нейроны и глиальные клетки. Главная особенность нейронов — высокая возбудимость. Они получают раздражение (сигналы) из внешней и внутренней среды организма, проводят и перерабатывают их. Нейроны собраны в очень сложные и многочисленные цепи, которые необходимы для получения, переработки, хранения и использования информации.

Типы нейронов:
  1. Униполярный (двигательный, центробежный)
  2. Псевдобиполярный (чувствительный, центростремительный)
  3. Мультиполярный (входит в состав головного мозга)
  1. Дендриты
  2. Тело нейрона
  3. Клеточное ядро
  4. Цитоплазма
  5. Аксоны
  6. Шванновская клетка
  7. Окончания аксона
  8. Дендрон

Строение нейрона (нервная клетка)

Нейрон состоит из тела клетки (сомы) и двух видов отростков — дендритов, аксонов и концевых пластин. В теле нейрона находится ядро с округлыми ядрышками.

  1. Тело нейрона
  2. Дендриты
  3. Аксоны
  4. Концевые пластинки
  5. Синаптические пузырьки
  6. Миелиновая оболочка
  7. Перехват Ранвье
  8. Вещество Ниссля
  9. Окончание нервного волокна
  10. Участок мышечного волокна, находящийся в состоянии сокращения

Дендриты (2) — короткие, толстые, сильно ветвящиеся отростки, проводящие нервные импульсы (возбуждение) к телу нервной клетки.

Аксон (3) — один длинный (до 1,5 м) неветвящийся отросток нервной клетки, проводящий нервный импульс от тела клетки к её концевому отделу. Отростки — это полые трубочки, наполненные цитоплазмой, которая течёт по направлению к концевым пластинам. Цитоплазма забирает ферменты, которые образовались в структурах гранулярного эндоплазматического ретикулума (8) и катализирующие синтез медиаторов в концевых пластинах (4). Медиаторы запасаются в синаптических пузырьках (5). Аксоны некоторых нейронов защищены с поверхности миелиновой оболочкой (6), образованной шванновскими клетками, обвивающими аксон. Эта оболочка состоит из клеток своеобразной нервной ткани — глии, в которую погружены все нервные клетки. Глия играет вспомогательную роль — она выполняет изолирующую, опорную, трофическую и защитную функции. Места, в которых аксон не покрыт (миелиновой оболочкой), называют перехватами Ранвье (7). Миелин (жироподобное белое вещество) является остатком мембран мёртвых клеток и его состав обеспечивает изолирующие свойства клетки.

Нервные клетки соединяются друг с другом посредством синапсов. Синапс — место контакта двух нейронов, где происходит передача нервного импульса от одной клетки к другой. Синапсы образуются в местах контакта аксона с клетками, которым он передаёт информацию. Эти участки несколько утолщены (10), так как содержат пузырьки с раздражающей жидкостью. Если нервные импульсы доходят до синапса, пузырьки лопаются, жидкость изливается в синоптическую щель и воздействует на оболочку клетки, принимающей информацию. В зависимости от состава и количества биологически активных веществ, содержащихся в жидкости, принимающая информацию клетка может возбудиться и усилить свою работу, либо затормозиться — ослабить или вовсе прекратить её.

Воспринимающие информацию клетки обычно имеют много синапсов. Через одни из них они получают стимулирующие сигналы, через другие — отрицательные, тормозные. Все эти сигналы суммируются, после чего следует изменение работы.

Таким образом, к функциям нервной ткани относят: получение, переработку, хранение, передачу информации поступающей из внешней среды и внутренних органов; регуляция и согласование деятельности всех систем организма.

Физиологические системы органов

Ткани организма человека и животного образуют органы и физиологические системы органов: покровную, систему опоры и движения, пищеварительную, кровеносную, дыхательную, выделительную, половую, эндокринную, нервную.

Физиологические системыОрганы образующие системуЗначение
Покровная системаКожа и слизистые оболочкиПредохраняет организм от внешних воздействий
Система опоры и движенияКости, образующие скелет и мышцыПридают телу форму, обеспечивают опору и движение, защищают внутренние органы
Пищеварительная системаОрганы ротовой полости (язык, зубы, слюнные железы), глотку, пищевод, желудок, кишечник, печень, поджелудочная железаОбеспечивают переработку питательных веществ в организме
Кровеносная системаСердце и кровеносные сосудыОсуществляет процесс кровообращения и обмена веществ между организмом и средой
Дыхательная системаНосовая полость, носоглотка, трахея, лёгкиеОбеспечивают газообмен
Выделительная системаПочки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный каналУдаляет из организма конечные токсичные продукты обмена веществ
Половая системаМужские органы (семенники, мошонка, предстательная железа, пенис).
Женские органы (яичники, матка, влагалище, наружные женские половые органы)
Обеспечивают размножение
Эндокринная системаЖелезы внутренней секреции (щитовидную, половые, поджелудочную, надпочечники и др.)Вырабатывают гормоны, регулирующие функции и метаболизм в органах и тканях
Нервная системаНервная ткань, пронизывающая все органы и тканиРегулирует согласованное функционирование всех систем и целостного организма в изменяющихся условиях окружающей среды

Рефлекторная регуляция

Нервная система регулирует все процессы в организме, а также обеспечивает соответствующую реакцию организма на воздействие внешней среды. Эти функции нервной системы выполняется рефлекторно. Рефлекс — ответ организма на раздражение, который происходит при участии центральной нервной системы. Рефлексы осуществляются вследствие распространения по рефлекторной дуге процесса возбуждения. Рефлекторная деятельность — это результат взаимодействия двух процессов — возбуждения и торможения.

Возбуждение и торможение — два противоположных процесса, взаимодействие которых обеспечивает согласованную деятельность нервной системы и согласованную работу органов нашего тела.

Центральная и периферическая нервная система

Большинство нейронов находится в головном и спинном мозге. Они составляют центральную нервную систему (ЦНС). Часть этих нейронов выходит за её пределы: их длинные отростки объединяются в пучки, которые в составе нервов идут ко всем органам тела. Нервная система состоит из нервных клеток — нейронов (насчитывается 25 млрд нейронов в головном мозге и 25 млн на периферии.

Центральная нервная система включает в себя головной и спинной мозг. Кроме нервов, в головном мозге и не ЦНС встречаются скопления тел нейронов — это нервные узлы. Периферическая часть нервной системы включает в себя отходящие от головного и спинного мозга нервы и нервные узлы, расположенные вне головного и спинного мозга. По функции нервная система делится на соматическую и вегетативную нервную систему. Соматическая — осуществляет связь организма с внешней средой (восприятие раздражений, регуляцию движений поперечно-полосатой мускулатуры и другое), а вегетативная — регулирует обмен веществ и работу внутренних органов (биение сердца, тонус сосудов, перистальтические сокращения кишечника, секрецию различных желёз и т.д.). обе эти системы работают в тесном взаимодействии, но вегетативная нервная система обладает некоторой самостоятельностью (автономностью), управляя непроизвольными функциями.

Рефлекс и рефлекторная дуга

Деятельность нервной системы носит рефлекторный характер. Рефлекс — закономерная ответная реакция организма на изменения внешней или внутренней среды, осуществляемая центральной нервной системой в ответ на раздражение рецепторов. Рецепторы — нервные окончания, воспринимающие информацию об изменениях, происходящих во внешней и внутренней среде. Любое раздражение (механическое, световое, звуковое, химическое, электрическое, температурное), воспринимаемое рецептором, преобразуется в процесс возбуждения. Возбуждение передаётся по чувствительным — центростремительным нервным волокнам в центральную нервную систему, где происходит срочный процесс переработки импульсов. Отсюда импульсы направляются по волокнам центробежных нейронов к исполнительным органам, реализующим ответную реакцию на раздражение.

Рефлекторная дуга — это путь, по которому проходят нервные импульсы от рецепторов к исполнительному органу. Для осуществления любого рефлекса необходима согласованная работа всех звеньев рефлекторной дуги.

Схема рефлекторной дуги

  1. Внешний раздражитель
  2. Окончания чувствительного нерва в коже
  3. Сенсорный нейрон
  4. Синапс
  5. Вставочный нейрон
  6. Синапс (передача от нейрона к нейрону)
  7. Моторный нейрон
Рефлекторная дуга
ОтделыДействия
1РецепторыВоспринимают раздражение
2Чувствительные, центростремительные нервыПередают возбуждение ЦНС (центральной нервной системе)
3Вставочные нейроныПередают возбуждение с чувствительных нейронов на исполнительные двигательные нейроны
4Двигательные, центробежные нервыПроводят нервные импульсы от ЦНС на периферию к рабочему органу
5Исполнительный рабочий органРеагирует на полученное раздражение, деятельность которого изменяется в результате рефлекса

В осуществлении любого рефлекторного действия участвуют процессы возбуждения, вызывающие определённую деятельность, и процесс торможения, выключающие те нервные центры, которые мешают осуществлению рефлекторных действий. Процесс торможения противоположен возбуждению. Взаимодействие процессов возбуждения и торможения лежит в основе нервной деятельности, регуляции и координации функций в организме.

Таким образом, эти оба процесса (возбуждения и торможения) тесно связаны между собой, что обеспечивает согласованную деятельность всех органов и всего организма.