Страницы истории анатомии и физиологии

Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань состоит из миоцитов, имеющих большую длину (до нескольких сантиметров) и диаметр около 1 микрона; эти клетки многоядерные, содержат до 100 и более ядер; в световом микроскопе цитоплазма выглядит как чередование темных и светлых полосок. Свойствами этой мышечной ткани является высокая скорость сокращения и расслабления и произвольность (т.е. ее деятельность управляется по воле человека). Эта мышечная ткань входит в состав скелетных мышц, а также в стенку глотки, верхней части пищевода, ею образован язык, глазодвигательные мышцы.

Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань состоит из многоядерных кардиомиоцитов, имеющих поперечную исчерченность цитоплазмы. Кардиомиоциты разветвлены и образуют между собой соединения – вставочные диски, в которых объединяется их цитоплазма. Этот вид мышечной ткани образует миокард сердца. Особым свойством этой ткани является автоматия - способность ритмично сокращаться и расслабляться под действием возбуждения, возникающего в самих клетках. Эта ткань является непроизвольной.

Нервная ткань

Эта ткань является основой строения и деятельности нервной системы. Основные свойства этой ткани - возбудимость и проводимость. Она состоит из клеток двух видов: нервных клеток - нейронов и вспомогательных клеток-спутниц (глиальных клеток). Между клетками нервной ткани хорошо развиты межклеточные пространства, заполненные жироподобным межклеточным веществом - глией (нейроглией). Глия и клетки-спутницы выполняют вспомогательную функцию для нейронов: опорную, звщитную, трофическую, обменную. Основными структурными и функциональными единицами нервной ткани являются нейроны. Их главной функцией является восприятие различных воздействий (раздражений), преобразование энергии этих воздействий в энегрию нервного импульса и проведение нервного импульса. В строении нейронв выделяют следующие части: тело и отходящие от него отростки двух видов: дендриты и аксон. Дендриты - это отростки, ветвящиеся на всем протяжении. Аксон - отросток, ветвящийся только на самом конце. Количество дендритов может быть различным. Есть нейроны и не имеющие дендритов. Каждый нейрон обязательно имеет аксон, причем он только один. В цитоплазме нейронов большое количество различных органоидов. Это связано с высокой активностью нейронов, в том числе, с высокой активностью синтеза белков в них. Отростки нервных клеток (нервные волокнв) покрытыоболочками. По особенностям строения оболочек волокна подразделяются на безмякотные (безмиелиновые) и мякотные (миелиновые). Миелин - это жироподобное вещество, изолирующее нервные волокна друг от друга. Аксоны нейронов покрыты толстой миелиновой оболочкой, которая на определенных участках имеет перетяжки - пререхваты Ранвье. Благодяря такому строению миелиновой оболочки аксонов по ним распространяется нервный импульс с очень высокой скоростью - до 120 м/сек. По безмякотным нервным волокнам импульс распространяется с низкой скоростью - 1 - 2 м/сек. Передача нервного импульса по нейрону всегда осуществляется только в одном направлении: от дендритов к телу, от тела по аксону.

Специализированные участки межнейронных контактов, где нервный импульс с одного нейрона переключается на другой нейрон, называются синапсами(греч. synapsis - соединение). В коре головного мозга человека на каждом нейроне насчитывается до 50000 синапсов. Синапс представлен пресинаптическим отделом (концевым участком одного нейрона) и постсинаптическим отделом - участком поверхности последующего нейрона. Пресинаптический отдел образован конечным участком одного из разветвлений аксона, ограничен пресинаптической мембраной. В этом отделе постоянно синтезируются особые химические вещества - медиаторы (передатчики нервного импульса). Постсинаптический отдел имеет постсинаптическую мембрану. Между пресинаптической мембраной и постсинаптической мембраной имеется синаптическая щель, ширина которой около 20 нм.

В синапсе передача нервного импульса происходит в одном направлении : когда нервный импульс доходит до пресинаптическгого отдела, проницаемость пресинаптической мембраны возрастает, и вещество-медиатор выходит в синаптическую щель. Медиатор достигает постсинаптическую мембрану, вызывая в ней возбуждение и образование нервного импульса. Таким образом, в синапсах происходит переключение нервного импульса с одного нейрона на другой химическим способом. Веществами-медиаторами являются различные вещества, в частности норадреналин (в симпатической нервной системе) и ацетилхолин (в парасимпатической нервной системе).  

Ворпросы для самоконтроля

        Какие типы тканей выделяются в организме человека?

        Почему дифференциация и специализация клеток дает значительные преимущества многоклеточным животным? Сделайте сравнение с одноклеточными животными.

        По каким признакам многообразные эпителиальные ткани объединены в один тип? Приведите примеры эпителиальных тканей.

        Назовите главные признаки строения соединительных тканей. На чем основано разнообразие функций этих тканей?

        Какими главными свойствами обладают мышечные ткани? В чем особенности строения видов мышечной ткани? В каких органах находится гладкая мышечная ткань?

        Какие клетки входят в нервную ткань? Какими свойствами она обладает? Каково строение нейрона? Какие функции выполняют нейроны? Какова природа нервного импульса?

        Рассмотрите строение синапса и найдите элементы его строения. В чем заключаются функции синапсов?

Дайте определения понятиям:

многоклеточный организм, ткань, дифференцировка клеток, межклеточное вещество, возбудимость, проводимость, сократимость, автоматия, дендрит, аксон, синапс, вещество-медиатор.

Опорно-двигательный аппарат

Опорно-двигательный аппарат человека включает пассивный двигательный аппарат - костную систему (скелет) и активный двигательный аппарат - систему скелетных мышц.

В целом опорно-двигательная система выполняет функцию опорную, защитную и двигательную.

Пассивный двигательный аппарат

Эта часть двигательного аппарата представлена скелетом. Скелет (от греч. skeleton -высушенный) - это совокупность костей и их соединений. Скелет человека состоит примерно 205 - 210 костей. Масса скелета взрослого человека составляет 1/7 - 1/5 массы тела.

Функции скелета

Скелет выполняет ряд важных функций:

Кости

Химический состав и физические свойства костей

Костное вещество состоит из минеральных солей (около 70%) и органических веществ (около 30%). Больше половины всех минеральных веществ - это фосфорнокислый кальций. Главными органическими веществами кости являются белки коллаген и оссеин. Минеральные вещества придают костям твердость и хрупкость, органические - гибкость, упругость, эластичность. В целом сочетание органических и неорганических веществ придают костям большую прочность. Твердость и прочность костей сравнима с чугуном и кирпичом, поэтому кости могут выносить большие нагрузки. Например, большая берцовая кость выносит, не ломаясь нагрузку около 3 тонн. Соотношение органического и неорганического вещества с возрастом изменяется. У детей немного выше количество органических веществ, поэтому их кости более упруги, эластичны и гибки и реже ломаются. У пожилых и старых людей несколько возрастает количество неорганических веществ, их кости менее эластичны и более хрупки, поэтому чаще ломаются даже при небольших травмах.

Классификация костей

Все разнообразие костей скелета можно классифицировать на группы по разным принципам:

1.       По внешней форме, размерам:

o         длинные;

o         короткие;

o         широкие;

2.       По внутреннему строению:

o         трубчатые (кости конечностей);

o         губчатые (ребра, и др.);

o         плоские (кости черепа, лопатка и др.);

o         воздухоносные (некоторые кости черепа, например, решетчатая, клиновидная);

o         смешанные (позвонки, ключица и др.);

o         По местоположению:

o         кости головы;

o         кости туловища;

o         кости свободных конечностей и их поясов.

Строение костей

(на примере трубчатой кости)

Во внешнем строении трубчатой кости выделяют удлиненную среднюю часть - тело, или диафиз, имеющий цилиндрическую или близкую к трехгранной форму. Расширенные концевые участки называются эпифизами. Между эпифизом и диафизом располагается участок, называемый метафизом. Эпифизарный участок кости участвует в образовании сустава, его поверхность покрыта гиалиновым хрящом. Вся остальная поверхность кости покрыта надкостницей. Надкостница образована двумя тканевыми слоями: наружный - плотная соединительная ткань, внутренний - эпителиальная ткань. Надкостница имеет розоватый цвет, в ней расположено много мелких кровеносных сосудов и болевых рецепторов. Функции надкостницы:

1.       защитная

2.       трофическая

3.       обменная (питание кости за счет развитости кровеносных сосудов)

4.       костеобразующая (клетки внутреннего слоя надкостницы постоянно делятся, образуя костные клетки - остеобласты, за счет которых кость нарастает в толщину)

5.       обеспечивает образование костной мозоли при срастании костей.

В молодых, растущих костях в области метафиза имеется сплошная хрящевая прослойка - метафизарный хрящ. За счет деления его клеток кость растет в длину. В области диафизов имеются костные возвышения - апофизы, к которым прикрепляются скелетные мышцы. В области диафиза внутри кости имеется полость, костная стенка которой ограничена компактным костным веществом. Диафизы образованы губчатым костным веществом, которое содержит многочисленные мелкие ячейки. С поверхности диафизы покрыты тонким слоем компактного костного вещества. Полость внутри диафиза и все ячейки в губчатом веществе эпифизов заполнены костным мозгом. Во внутриутробный период и в раннем детском возрасте в костях находится только красный костный мозг. Он является органом кроветворения и иммунной защиты. Постепенно с возрастом красный костный мозг в полостях диафизов трубчатых костей заменяется желтым костным мозгом, который образован жировой тканью и выполняет запасающую функцию. На форму, размеры, внешнее и внутренне строение костей большое влияние оказывает интенсивность и характер физической нагрузки.

Соединения костей

Благодарясоединениям кости образуют единую систему - скелет. Выделяют три вида соединений костей:

1.       непрерывные (неподвижные)

2.       полупрерывные (полуподвижные)

3.       прерывные (подвижные).

Непрерывные соединения образованы сплошным тканевым слоем соединительной ткани (костной, хрящевой и др.), который соединяет две или более костей. Такие соединения, особенно образованные с помощью костной ткани, являются неподвижными. Они имеются в тех частях скелета, где необходимо обеспечить надежную опору, защиту для внутренних органов и неподвижность костей. Примеры: срастание костей, образующих тазовую кость, швы между костями черепа и др.

Полупрерывные соединения : кости соединяются сплошным тканевым слоем, но в глубине его имеется небольшой промежуток, не занятый тканью. Эти соединения обладают большой прочностью и очень ограниченной подвижностью. Примеры: лонное сращение (соединение двух тазовых костей спереди), соединения тел позвонков.

Прерывные соединения (суставы) - это подвижные соединения. Степень подвижности зависит от особенностей строения конкретного сустава.

Сустав состоит из следующих элементов:

        суставные участки сочленяющихся костей; суставные поверхности покрыты суставным гиалиновым хрящом, который имеет очень гладкую, блестящую поверхность; этот хрящ твердый, упругий, очень прочный;

        суставная сумка - это капсула, заключающая суставные участки костей;

        суставная полость - это пространство внутри суставной сумки; она герметична, заполнена синовильной (суставной) жидкостью, в ней давление несколько ниже атмосферного;

        внесуставные и внутрисуставные связки образованы плотной волокнистой соединительной тканью и придают прочность суставу;

        диски и мениски находятся внутри сустава, увеличивают соответствие суставных поверхностей и обеспечивают амортизацию.

Суставы в скелете очень многообразны. Выделяют простые и сложные суставы. В образовании простых суставов участвуют две кости, а сложных - более двух костей. По форме суставных поверхностей бывают плоские, эллипсоидные, седловидные, шаровидные суставы, по количеству осей вращения - одноосные, двухосные, трехосные.

Комплексный сустав включает несколько простых или сложных суставов.