Какими свойствами обладает клетки скелетной ткани
“Биология. Человек. 8 класс”. Д.В. Колесова и др.
Вопрос 1. Что называют тканью?
Ткань – система клеток и неклеточных образований, имеющих общее происхождение, строение и выполняющих в организме сходные функции.
Вопрос 2 Какие виды тканей вы знаете?.
Выделяют четыре основных группы тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.
Вопрос 3. Чем соединительная ткань отличается от эпителиальной?
Эпителиальные ткани состоят из тесно прилегающих друг к другу клеток. Межклеточного вещества мало. Эпителиальные ткани (эпителий) образуют покровы тела, а также слизистые оболочки всех внутренних органов и полостей. Эпителий образует также большинство желез. Он обладает высокой способностью к регенерации.
Соединительные ткани состоят из клеток и большого количества межклеточного вещества. Межклеточное вещество представлено основным веществом и волокнами коллагена или элластина. Соединительные ткани хорошо регенерируют.
Вопрос 4. Какие виды эпителиальной и соединительной ткани вы знаете?
К эпителиальным тканям относятся: плоский эпителий, кубический эпителий, мерцательный эпителий, цилиндрический эпителий, а также железистая ткань, вырабатывающая различные секреты (пот, слюну, желудочный сок, сок поджелудочной железы). К соединительным тканям относятся: опорные ткани хрящевая и костная, жидкая ткань — кровь, эластичная рыхлая соединительная ткань, разделяющая мышечные волокна, жировая ткань, плотная соединительная ткань, входящая в состав сухожилий.
Вопрос 5. Какими свойствами обладают клетки мышечной ткани — гладкой, поперечнополосатой, сердечной?
Мышечная ткань любого вида обладает такими свойствами, как возбудимость и сократимость.
Гладкая (неисчерченная) мышечная ткань обеспечивает работу кровеносных сосудов и внутренних органов, например желудка, кишечника, бронхов, т. е. органов, работающих помимо нашей воли, автоматически. С помощью гладких мышц изменяются размеры зрачка, кривизна хрусталика глаза и т.д.
Поперечнополосатая (исчерченная) мышечная ткань входит в состав скелетной мускулатуры, которая работает как рефлекторно, так и по нашей воле (произвольно), образует мышцы языка, глотки, верхней части пищевода.
Сердечная (слабоисчерченная) мышечная ткань тоже состоит из мышечных волокон, но они имеют ряд особенностей. Во-первых, здесь соседние мышечные волокна соединены между собой в сеть. Во-вторых, они имеют небольшое число ядер, расположенных в центре волокна. Благодаря такому строению возбуждение, возникшее в одном месте, быстро охватывает всю мышечную ткань, участвующую в сокращении.
Вопрос 6. Какие функции выполняют клетки нейроглии?
Нейроглия выполняет несколько функций. Одна из них барьерная. Все вещества из кровеносного сосуда поступают сначала в клетки нейроглии, которые пропускают к нейронам необходимые вещества и задерживают токсичные. Кроме этого, клетки нейроглии выполняют и опорную роль, механически поддерживая нейроны.
Вопрос 7. Каково строение и свойства нейронов?
Нейрон имеет тело, от которого отходят отростки — короткие, ветвящиеся дендриты и длинный отросток, разветвляющийся на конце, — аксон. Дендриты проводят нервные импульсы к телу нейрона, а аксон — от тела нейрона на другой нейрон или на рабочий орган. По количеству отростков нейроны делятся на мультиполярные — многоотростчатые нейроны (более трех отростков), биполярные — клетки с двумя отростками, униполярные нейроны — с одним отростком, который на некотором расстоянии от клетки раздваивается.
Вопрос 8. Каковы различия по строению и функциям между дендритами и аксонами?
Дендрит — отросток, передающий возбуждение к телу нейрона. Чаще всего у нейрона несколько коротких разветвленных дендритов. Однако бывают нейроны, у которых имеется только один длинный дендрит. Дендрит, как правило, не имеет белой миелиновой оболочки.
Аксон — это единственный длинный отросток нейрона, который передает информацию от тела нейрона к следующему нейрону или к рабочему органу. Аксон ветвится только на конце, образуя короткие веточки — терминали. Аксон обычно покрыт белой миелиновой оболочкой.
Вопрос 9. Что такое синапс?
Синапсами называются места контактов нервных клеток.
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 мая 2020; проверки требуют 3 правки.
Схема скелетной мышцы в разрезе.
Скелетная (поперечнополосатая) мышечная ткань[источник?] — упругая, эластичная ткань, способная сокращаться под влиянием нервных импульсов: один из типов мышечной ткани. Образует скелетную мускулатуру человека и животных, предназначенную для выполнения различных действий: движения тела, сокращения голосовых связок, дыхания. Мышцы состоят на 70—75 % из воды.
Гистогенез[править | править код]
Источником развития скелетной мускулатуры являются клетки миотомов — миобласты. Часть из них дифференцируется в местах образования так называемых аутохтонных мышц. Прочие же мигрируют из миотомов в мезенхиму; при этом они уже детерминированы, хотя внешне не отличаются от других клеток мезенхимы. Их дифференцировка продолжается в местах закладки других мышц тела. В ходе дифференцировки возникает 2 клеточные линии. Клетки первой сливаются, образуя симпласты — мышечные трубки (миотубы). Клетки второй группы остаются самостоятельными и дифференцируются в миосателлиты (миосателлитоциты).
В первой группе происходит дифференцировка специфических органелл миофибрилл, постепенно они занимают большую часть просвета миотубы, оттесняя ядра клеток к периферии.
Клетки второй группы остаются самостоятельными и располагаются на поверхности мышечных трубок.
Строение[править | править код]
Структурной единицей мышечной ткани является мышечное волокно. Оно состоит из миосимпласта и миосателлитоцитов (клеток-сателлитов), покрытых общей базальной мембраной. Длина мышечного волокна может достигать нескольких сантиметров при толщине в 50—100 микрометров.
Скелетные мышцы прикреплены к костям или друг к другу крепкими, гибкими сухожилиями.
Строение миосимпласта[править | править код]
Миосимпласт представляет собой совокупность слившихся клеток. В нем имеется большое количество ядер, расположенных по периферии мышечного волокна (их число может достигать десятков тысяч). Как и ядра, на периферии симпласта расположены другие органеллы, необходимые для работы мышечной клетки — эндоплазматическая сеть (саркоплазматический ретикулюм), митохондрии и др. Центральную часть симпласта занимают миофибриллы. Структурная единица миофибриллы — саркомер. Он состоит из молекул актина и миозина, именно их взаимодействие и обеспечивает изменение длины мышечного волокна и как следствие сокращение мышцы. В состав саркомера входят также многие вспомогательные белки — титин, тропонин, тропомиозин и др[1].
Строение миосателлитов[править | править код]
Миосателлиты — одноядерные клетки, прилежащие к поверхности миосимпласта. Эти клетки отличаются низкой дифференцировкой и служат взрослыми стволовыми клетками мышечной ткани. В случае повреждения волокна или длительном увеличении нагрузки клетки начинают делиться, обеспечивая рост миосимпласта.
Механизм действия[править | править код]
Функциональной единицей скелетной мышцы является моторная единица (МЕ). МЕ включает в себя группу мышечных волокон и иннервирующий их мотонейрон. Число мышечных волокон, входящих в состав одной МЕ, варьирует в разных мышцах. Например, там, где требуется тонкий контроль движений (в пальцах или в мышцах глаза), моторные единицы небольшие, они содержат не более 30 волокон. А в икроножной мышце, где тонкий контроль не нужен, в МЕ насчитывается более 1000 мышечных волокон.
Моторные единицы одной мышцы могут быть разными. В зависимости от скорости сокращения моторные единицы разделяют на медленные (slow (S-МЕ)) и быстрые (fast (F-МЕ)). А F-МЕ в свою очередь делят по устойчивости к утомлению на устойчивые к утомлению (fast-fatigue-resistant (FR-МЕ)) и быстроутомляемые (fast-fatigable (FF-МЕ)).
Соответствующим образом подразделяют мотонейроны, иннервирующие данные МЕ. Существуют S-мотонейроны (S-МН), FF-мотонейроны (F-МН) и FR-мотонейроны (FR-МН).
S-МЕ характеризуются высоким содержанием белка миоглобина, который способен связывать кислород (О2). Мышцы, преимущественно состоящие из МЕ этого типа, за их темно-красный цвет называются красными. Красные мышцы выполняют функцию поддержания позы человека. Предельное утомление таких мышц наступает очень медленно, а восстановление функций происходит наоборот, очень быстро.
Такая способность обуславливается наличием миоглобина и большого числа митохондрий. МЕ красных мышц, как правило, содержат большое количество мышечных волокон.
FR-МЕ составляют мышцы, способные выполнять быстрые сокращения без заметного утомления. Волокна FR-ME содержат большое количество митохондрий и способны образовывать АТФ путём окислительного фосфорилирования.
Как правило, число волокон в FR-ME меньше, чем в S-ME.
Волокна FF-ME характеризуются меньшим содержанием митохондрий, чем в FR-ME, а также тем, что АТФ в них образуется за счет гликолиза. В них отсутствует миоглобин, поэтому мышцы, состоящие из МЕ этого типа, называют белыми. Белые мышцы развивают сильное и быстрое сокращение, но довольно быстро утомляются.
Функция[править | править код]
Скелетные мышцы обеспечивают возможность выполнения произвольных движений. Сокращающаяся мышца воздействует на кости или кожу, к которым она прикрепляется. При этом один из пунктов прикрепления остаётся неподвижным — так называемая точка фиксации (лат. púnctum fíxum), которая в большинстве случаев рассматривается в качестве начального участка мышцы. Двигающуюся точку прикрепления мышцы называют подвижной точкой (лат. púnctum móbile). В некоторых случаях, в зависимости от выполняемой функции, punctum fixum может выступать в качестве punctum mobile, и наоборот.
Примечания[править | править код]
См. также[править | править код]
- Рабочая гиперемия скелетных мышц
Литература[править | править код]
- Мышцы // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б. В. Петровский. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1981. — Т. 16 : Музеи — Нил. — 512 с. : ил.
- Мышечная ткань // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б. В. Петровский. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1981. — Т. 16 : Музеи — Нил. — 512 с. : ил.
- Мышечная система // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б. В. Петровский. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1981. — Т. 16 : Музеи — Нил. — 512 с. : ил.
- Ю.И. Афанасьев, Н.А. Юрина, Е.Ф. Котовский. Гистология. — 5-е изд., перераб. и доп.. — Москва: Медицина, 2002. — 744 с. — ISBN 5-225-04523-5.
Ссылки[править | править код]
- Myogenesis & Muscle Regeneration (англ.). Neuromuscular (3 May 2020). — Механизмы развития мышечной ткани.
Источник
Представлена хрящевыми и костными тканями, которые объединены в одну группу на основании трех признаков:
1. Общая функция – опорная.
2. Общий источник развития в эмбриогенезе – мезенхима.
3. Сходство строения – образованы клетками и, преобладающим по объему, межклеточным веществом.
Клетки скелетных тканей представлены элементами трех типов:
1. Бласты – клетками с высокой синтетической активностью, образующие межклеточное вещество и обеспечивающие гистогенез скелетной ткани. В хрящевой – хондробласты. В костной – остеобласты.
Эти клетки обеспечивают развитие хрящевой и костной тканей в эмбриогенезе, и сохраняются во взрослом возрасте и являются
2. Циты – клетки, поддерживающие структурную организацию зрелой хрящевой и скелетной ткани и обладают небольшой синтетической активностю. В хрящевой – хондроциты. В костной – остеоциты. Образуют большую часть клеток в зрелой ткани.
3. Класты – клетки активно разрушающие скелетные ткани. В хрящевой ткани – хондрокласты; в костной – остеокласты. Остеокласты – нормальные клеточные компоненты костной ткани. Присутствуют в кости постоянно.
Хондрокласты в нормальной хрящевой ткани отсутствуют. Появляются только при повреждениях.
Межклеточное вещество костной ткани состоит из волокон и межклеточного (основного) вещества. Волокна белка коллогена. В хрящевых тканях коллогены образованы белками 1-ого и второго типов. А в костной в основном – первого типа.
Основное (оморфное) вещество содержит протогликаны и гликопротеины. В хрящевых тканях находится много молекул воды. Большая прочность костной ткани обусловленна минерализацией межклеточного вещества, то есть оно содержит кристаллы минеральных веществ. Преимущественно гидроксиопатит. В хрящевой ткани сосуды отсутствуют. Характер питания диффузный; из сосудов надхрящницы. В костной ткани питание происходит по средством кровеносных сосудов проходящих внутри них.
Хрящевые ткани входят в состав органов дыхательной системы (нос, гортань, трахея, бронхи), суставов, межпозвоночных дисков. На эти ткани приходится 2% массы. Хрящевые ткани состоят из хондроцитов и межклеточного вещества. В состав основного вещества входят протеогликаны и гликопротеины. Для всех видов хрящевой ткани характерно высокое содержание воды (65-85% массы).
Общие свойства хрящевой ткани.
1. Сравнительно низкий уровень метаболизма.
2. Отсутствие сосудов.
3. Способность к непрерывному росту.
4. Прочность и эластичность.
Классификация основана на особенностях строения их межклеточного вещества.
Три вида тканей:
1. Гиалиновая.
2. Эластическая.
3. Волокнистая.
Хондрогистогенез:
Эмбриональное и постэмбриональное развитие.
Эмбриональный гистогенез делится на четыре стадии:
1. Образование хондрогенного островка. В местах тела, где образуется хрящ, мезенхима интенсивно размножается, плотно прилежат друг к другу. Формируют скопления – островки.
2. Дифференция мезенхимных клеток островка в хондробласты. На этой стадии мезенхимные клетки теряют отростки, увеличиваются в размере и объеме, в цитоплазме развивается синтетический аппарат. Хондробласты крупные клетки, округлой формы с большим светлым ядром. Хорошо развита гранулярная ЭПС, крупный комплекс Гольджи. Хондробласты – молодые, синтетически активные клетки, способные к делению и образованию межклеточного вещества.
3. Образование первичной хрящевой ткани. Хондробласты в центре зачатка хряща начинают синтезировать и выделять коллоген второго типа из которого образуется коллогеновые волокна.
4. Дифференцировка хрящевой ткани. Одновременно с продукцией коллогена они начинают создавать сульфатированные глюкозамины, связанные с неколлогеновыми белками и в результате этого взаимодействия получаются протеогликаны. Накапливающееся межклеточное вещество раздвигает хондробласты, которые располагаются в областях (лагунах) и превращаются в хондроциты. Мезенхима окружающая хрящ дает начало надхрящнице, которая состоит из 2х слоев. Внутренний слой – хондреальные клетки (прехондробласты); наружный слой – представлен коллогеновыми волокнами.
Рост хряща осуществляется двумя механизмами.
1. Интерстициальный рост. Рост хряща «изнутри». Обусловленн увеличением числа и размеров хрящевых клеток и накоплением межклеточного вещества. Клетки замуровываются в выработанном ими межклеточном веществе и в течении некоторого времени способны делиться. Хондроциты образуют группы в результате деления одной клетки, лежащие в одной лакуне, которые формируют изогенные группы. Этот рост характерен для эмбрионального периода и в процессе регенерации.
2. Аппазиционный рост. Рост хряща путем наложения «снаружи» хрящевой ткани. Осуществляется благодаря постоянному процессу дифференцировки прехондробластов из надхрящницы в хондробласты, которые вырабатывают межклеточное вещество, превращаясь в хондроциты. Поэтому на поверхности хряща образуются новые клетки окружающие хрящ. Способность к аппазиционному росту выражена в эмбриональном периоде и во время роста хряща в дестве. У взрослого такой тип роста наблюдается только при повреждении.
1. Геалиновая хрящевая ткань – наиболее распространенна в организме. Образует скелет у плода, у взрослого покрывает суставные поверхности, соединяет ребра с грудиной, входит в состав гортани, трахею, бронхи. В состав ткани входят хондроциты и межклеточное вещество. Хондроциты – высокоспециализированные клетки, вырабатывающие межклеточное вещество. Имеют овальную или округлую форму. Располагаются в лакунах или в виде изогенных групп. В глубоких отделах хряща изогенные группы могут иметь от 8 до 13 хондроцитов.
1. Характеризуется большим ядром и малым объемом цитоплазмы, с большим количеством свободных хромосом, умеренным развитием митохондрий и комплекса Гольджи. Способны к делению. Преобладают в молодом развивающимся хряще.
2. Размер ядра несколько уменьшается. Площадь цитопллазмы увеличивается. Хорошо представлена агранулярная ЭПС, митохондрии и комплекс Гольджи. В них выделяются в межклеточное вещество – состоящее из гликозамингликанов и протеогликанов.
3. Небольшое ядро. Общирная цитоплазма в которой много гранулярной ЭПС, митохондрий и комплекс Гольджи. В них происходит синтез фибрилярных белков – коллогена и эластина. Синтез гликозаминов и протеогликанов снижен.
Хондроциты выробатываю: 1. коллоген второго типа, который выделяется за клетку в виде моллекул тропокаллогенов.
2. Сульфатированные гликозамингликаны, которые за клеткой связываются с неколлогеновыми белками и образуют протеогликаны.
3. Гликопротеины. Межклеточное вещество хряща представленно: 1. Коллогенновые воллкна образующие волокнистый каркас. 20-25% весса хряща.
2. Протеогликаны – 5-10% массы хряща.
3. ¿Интервисциральная¿ вода 60% веса. У взрослых калогенновые волокна в этом хряще не обнавляются.
Протеогликаны – главный компонент основного компонента хряща. 10-20% общей массы состоит из белков. Остальное ГАГ. Среди них хондроэтинсульфат и керотансульфат. Протеогликаны связываю большое колличество воды в хряще. ¿Интервисцеральная¿ вода способна перемещаться в пределах межклеточного вещества. В ней есть ионы и низкомоллекулярные белки.
Эластическая хрящевая ткань образует хрящи, которые обладают гибкостью. Хрящи ушной раковины, наружный ствол прохода надгортаника, гортань, в средних бронхах. Состоит из хондроцитов, они содержиться в лакунах или в группах до 4 клеток. Помимо коллогенов первого типа и сульфатированного ГАГ они вырабатывают эластин и гликопротеины. Межклеточное вещество на 90% состоит из белка эластина, который образует волокна создающие густую сеть. Кроме эластических волокон в этом хряще много коллогенновых волокон. Основного веществава в ней мало.
Волокнистая хрящевая ткань значительно прочнее, находится в межпозвоночных дисках, в лобном соединении (на лобковой кости), а так же в участках прикрепления сухожилий к костям. Хондроциты имеют круглую и удлененую форму. Расположены по одному или в виде групп. Часто находятся вдоль пучков коллогенна. Они синтезируют много коллогенна первого типа, меньше – второго типа, а так же компоненты основного вещества. Оморфного вещества мало и состоит оно из тех же веществ, что и в других хрящах.
Хрящ как орган.
На примере геалинового хряща ребра с грудинной.
Снаружи он покрыт надхрящнецой: разделяют наружный и внутренний слои.
Наружный – волокнистый слой толстый, образован плотной неоформленной соединительной тканью с малым количеством межклеточных элементов. Он обеспечивает механическую прочность надхрящницы. Внутренний – образован рыхлой соединительной тканью. В нем есть много сосудов питающих хрящ. А также комбиальные клетки прехондробласты, способные дифференциироваться в хондробласты.
Функции:
1. Трофическая. Обеспечивает питание хряща из своих сосудов путем диффузии.
2. Регенераторная – за счет прехондробластов внутреннего слоя
3. Механическая – обеспечивает механическую связь хряща с другими структурами.
Под надхрящнецей идет хрящ с двумя зонами.
1. Зона молодого хряща. Тонкий слой под надхрящницей. Состоит из уплощенных молодых хондроцитов лежащих по одиночке, параллельно поверхности хряща и окружающие гоиогенным оксифильным межклеточным веществом.
2. Зона зрелого хряща – основная масса и лежит глубже молодой. Хондроциты в ней более округлые и располагаются в виде изогенных групп.
Коллогенновые волокна в межклеточном веществе расположены неупорядоченно и переплетаясь образуют густую сеть. Хондроциты и волокна окруженны оморфным веществом и ¿интервисцеральной¿ водой.
Регенерация осуществляется благодаря наличию хондробластов в надхрящнице. Однако полноценная регенерация наблюдается только при небольших повреждениях хряща в детском возрасте. У взрослых регенерацию опережает развитие волокнистой соединительной ткани, которая быстро заполняет поврежденный хрящ и превращается из рыхлой соединительной ткани в твердую.
Костная ткань – образует скелет защищающий внутренние органы от повреждений, а так же депо минеральных веществ в организме человека. Костная ткань содержит 1200гр кальция и 530гр фосфора. Она образованна клетками и минерализованным межклеточным веществом. 60% – минеральные компоненты дающие прочность. 33% – органические компоненты дающие эластичность.
Клетки костной ткани:
Остебласты – образуют костную ткань. Они ситезируют и выделяют неминеральное межклеточное вещество. Участвуют в минерализации и регулируют транспорт фосфора и кальция в костную ткань и из нее. Различают активную и не активную формы.
Активные клетка – кубической формы соединяется с соседними с помощью отростков. Ядро круглое. Цитоплазма сильно базафильна. Хорошо развит синтетический аппарат, много комплекса Гольджи, митохондрий и гранулярной ЭПС. Синтезируют 90% коллогена первого типа, 5% третьего, остальное: коллогены четвертого, пятого, одиннадцатого и тринадцатого типа, так же гликопротеины и протеогликаны. А так же ферменты: щелочная фосфатаза и кологеназа.
Минерализация осуществляется остеобластами путем отложения кристаллов гидрооксиопатита из межклеточной жидкости вдоль коллогенновых волокон с участием щелочной фосфатазы. В результате минерализации 90 процентов солей кальция вступает в состав кологенновых волокон и 5% в оморфное вещество.
Неактивные (покоющеюся) клетки. Образуются из активных и покрывают 80 процентов внутреннего слоя надкостницы. Уплощенные клетки диаметром до 50мкм. Ядро веретеновидно, мало синтетического аппарата. Регулируют минеральный обмен ткани.
Остеоциты. Основной тип зрелой костной ткани. Образуются из остеобластов в окружении минерализованным межклеточным веществом. Утрачивают способность делиться. Синтетические процессы резко падают. Тела находятся в костных полостях – лакунах. А их отростки (до нескольких сотен) – в узких канальцах. Функция в поддержании нормального состояния межклеточного вещества и баланса кальция и фосфора.
Остеокласты. Многоядерные, гигантские клетки, обладающие подвижностью и осуществляющие разрушение костной ткани. Они находятся на поверхности костной ткани по одной или группами. Способны проделовать в костной ткани глубокие ходы. Их размер от 50-100мкм. Содержат от 20-50 ядер. Цитоплазма ацитофильна с большим количеством лизосом. Митохондрий. Ферменты: кислая фосфатаза, АТФ-аза, карбоангидраза.
Выделяет грубоволокнистую (ретикулофиброзную) и пластинчатую костную ткань.
Грубоволокнистая характеризуется неупорядочным расположением волокон в межклеточном веществе. Остеоцитов много, много основного вещества, мало минеральных компонентов. Эта костная ткань отличается слабой прочностью. У взрослого есть в швах черепа, в участках крепления сухожилий к костям. В лобковой кости. Ее структурной еденицей есть балка (перекладина) которая снаружи покрыта слоем покоющихся остеобластов.
Пластинчатая костная ткань. У взрослых образует весь костный скелет. Ее минерализованное межклеточное вещество состоит и костных пластин, каждая из них содержит паралельные тонкие коллогеновые волокна по ходу которых лежат в виде елочки кристаллы гидроксиопатита.
Тела остеоцитов находятся в лакунах, которые помещены между пластинками, а костные канальци с отростками остеоцитов распологаются под прямым углом.
Источник