Добрый день, уважаемые слушатели! В рамках нашего курса школьной биологии мы сегодня начинаем раздел «Анатомия и физиология человека». 28 занятий будут посвящены этой большой теме, и мы обсудим, как работает наше сердце, желудочно-кишечный тракт, много внимания будет уделяться эндокринной системе, нервной системе. У нас большие планы, и сегодня первый раздел, первая тема, которая называется «Ткани». Для того, чтобы говорить о органах тела человека, о том, как они работают, нужно, конечно, сначала разобраться с теми кирпичиками, из которых сложены, собственно, наша печень, сердце, кожа, мышцы, нервная система.
Понятие ткани, оно очень важное. И, пожалуйста, вы видите сейчас определение. Ткань это совокупность межклеточного вещества и клеток, имеющих общее строение, происхождение и общие функции. То есть ткани это, по сути, такие кубики лего, из которых собираются наши органы. Ну а сама ткань это действительно вполне определенные клетки.
которые объединяются целым рядом общих признаков. Ну и существует наука, которая изучает клетки, она называется цитология, а кроме этого существует наука, которая изучает ткани, она называется гистология. И специалисты-гистологи выделяют в организме человека больше сотни разных тканей, но их можно объединить в четыре основные группы. Вот вы видите их название.
Ткани эпителиальные, соединительные, мышечные и нервные. Ну и вот сегодня мы с этими группами тканей познакомимся и даже начнем из этих кубиков собирать уже целостные органы. И давайте теперь перейдем к конкретной ткани и начнем с ткани эпителиальной.
Эпителиальные ткани. образованы клетками, которые тесно прилегают друг к другу и образуют слои на поверхности тела, на поверхности полостей тела. И кроме того, мы наблюдаем эпителиальные ткани в составе желез. Чем эпителиальная ткань отличается от других тканей?
В эпителиальной ткани клетки плотно прилегают друг к другу. То есть они, по сути, образуют некую стену. Барьер.
Ну, по крайней мере, очень часто эпителиальная ткань выполняет именно барьерную функцию. Ну и в стене от камня до камня, от кирпича до кирпича небольшое расстояние, поэтому межклеточного вещества в эпителиальной ткани мало, а иногда очень мало. Нет явных сосудов.
Ткань эпителиальная быстро восстанавливается, регенерирует, потому что порой находится в достаточно опасной зоне. опять-таки на поверхности тела или там стенки желудочно-кишечного тракта, и выделяют однослойные и многослойные эпителиальные ткани, а также покровные и железистые эпителиальные ткани. Вот вы видите разные варианты.
Еще раз, что-то вроде стены, вот тут вот особенно это заметно, то есть клетка к клетке плотно прилегает, формируя барьер на поверхности тела, на поверхности... полости, а там в полости может быть кровь или пища, которая переваривается, или воздух. Ну и если смотреть на происхождение, как появляются эпителиальные ткани, то в зависимости от органа, где эпителиальная ткань существует, данная ткань может быть эктодермальная, энтодермальная или мезодермальная. То есть здесь огромное разнообразие эпителиальных тканей.
Давайте теперь посмотрим на однослойные и многослойные эпителиальные ткани. И для начала однослойные. Вот вы видите, что клетки расположены на некой плоскости. Как правило, это все-таки поверхность полости.
И вот разные варианты. Форма клеток может быть, скажем, кубическая, цилиндрическая, или это могут быть совсем уплощенные клетки, такие плоские плиточки тротуара, которые опять-таки формируют барьер. Ну вот, скажем, плоский эпителий, он характерен для стенок сосудов.
Кубический эпителий это... Прежде всего, почечные канальцы. Мы будем, когда говорить о почках, о нефронах, нам эти клетки понадобятся.
Цилиндрические эпители больше характерны для, скажем, желудка, кишечника. Там есть такие особые микроворсинки, которые участвуют во всасывании питательных веществ. Внизу вы видите так называемый ресничный эпителий, который характерен для наших дыхательных, воздухоносных путей, ну, скажем, в носовой полости. или в бронхах, и здесь на поверхности клеток мы видим жгутики, которые активно работают и перемещают слизь, очищающую наши дыхательные пути.
Вот примеры однослойного покровного эпителия, который чаще всего обнаруживается на поверхности полостей нашего тела. А на следующей картинке вы видите примеры многослойного эпителия покровного. который мы видим, во-первых, на поверхности кожи, ну и во-вторых, во-вторых, скажем, в начале нашего желудочно-кишечного тракта, слизистая рта, пищевода, еще вот видите роговица глаза, то есть рот, пищевод, роговица глаза это неороговевающий эпителий, то есть он полностью состоит из живых клеток. Если мы смотрим на многослойный эпителий кожный, то он ороговевающий, то есть верхние клетки постепенно насыщаются особым белком, кератином, и дальше погибают, формируя пусть слой мертвых, но зато очень надежно защищающих клеток.
И когда у нас будет тема кожи, мы подробнее про этот эпителий поговорим. Железистый эпителий это отдельная история, то есть покровный, однослойный, многослойный это особо. А железистая особа, то есть очень многие наши железы, состоят именно из такого эпителия. Клетки, опять-таки, плотно контактируют друг с другом, а секрет, то есть то, что они выделяют, дальше уходит либо в протоки, ну, либо, например, в кровеносные сосуды. Итак, основная функция эпителия барьерная, и эпителиальные ткани мы можем отличить по тому, что мало межклеточного вещества.
А вот появились соединительные ткани. Соединительная ткань, в отличие от эпителия, обладает как раз очень мощным межклеточным веществом. То есть есть отдельные клетки, а между ними, соответственно, мы видим некое пространство, межклеточное вещество, которое занимает львиную долю объема. Ну и именно со свойствами межклеточного вещества в значительной степени связаны свойства и функции.
конкретной соединительной ткани. По своему происхождению соединительные ткани мезодермальные, и, соответственно, в зависимости от того, а что за межклеточное вещество, получается разная плотность соединительной ткани, и самый такой неплотный вариант это жидкие соединительные ткани, это кровь и лимфа. То есть представьте себе отдельные клетки, которые плавают в жидкости, Эту жидкость мы называем, например, плазма, плазма крови.
И, собственно, жидкие соединительные ткани выполняют транспортную функцию, переносят различные вещества. Дальше, если межклеточное вещество насыщено белковыми молекулами, как вы видите вот здесь на картинке, а это прежде всего молекулы таких белков, как коллаген и эластин, то мы говорим про волокнистую соединительную ткань. То есть эти белковые молекулы выделяются клетками соединительной ткани, укрепляют межклеточное вещество, и чем больше коллагена эластина, тем плотнее это межклеточное вещество, ну и выделяют опять-таки отдельно волокнистую рыхлую соединительную ткань, когда не очень много этих молекул, и волокнистую плотную соединительную ткань, когда этих молекул большое количество, ну скажем...
сухожилия или фасции вокруг мышц. Если межклеточное вещество дополнительно насыщено кристаллами минеральных солей, то мы попадаем в область скелетных соединительных тканей. таких как хрящ и кость вот эта картинка собственно иллюстрирует кусочек кости скелетной соединительной ткани вы видите клетки и межклеточное вещество да здесь конечно коллаген эластин но кроме того минеральной соли прежде всего соли связанные с кальцием еще с магнием ну и обычно это фосфаты или гидрофосфаты И, наконец, выделяют соединительные ткани, такие отдельные, то, что называется, со специфическими свойствами, ну, например, жировая ткань, которая выполняет прежде всего запасающие функции. Вот вы видите здесь изображение разных соединительных тканей, то есть вот кровь, здесь показаны эритроциты, дальше волокнистая рыхлая соединительная ткань, мы ее обнаруживаем, скажем, в...
то есть то, что называется дерма, и оболочки наших внутренних органов, то есть вокруг многих внутренних органов есть эта самая рыхлая волокнистая соединительная ткань. Дальше плотная волокнистая соединительная ткань, как я уже сказал, сухожилия, связки, фасции, в стенках сосудов мы ее видим, ну или, например, какая-нибудь барабанная перепонка. Хрящевая ткань обнаруживается на поверхности костей.
в суставах, но кроме того это гортань, трахея, воздухоносные пути или, например, ушные раковины. И вот вы видите хрящевую ткань, здесь клетки и вокруг межклеточное вещество, где пока что еще не очень много минеральных солей. А в кости этих минеральных солей много, много, то есть больше половины от сухой массы костной ткани. Это минеральные соли.
Ну, еще раз повторяю, это прежде всего... Фосфат кальция и гидрофосфат кальция, хотя есть и соли магния. Костная ткань, вот она изображена.
Наша следующая тема скелет, там мы подробнее поговорим про костную ткань. Ну и вот эта специфическая жировая ткань. Клетки жировой ткани накапливают вот такие вот, собственно, скопления жира. И функция будет и запасающая, и термоизолирующая.
Эту ткань мы будем рассматривать в теме кожи. Вот еще изображение различных тканей. Здесь можете вновь обратиться к главному отличию ткани эпителиальной и ткани соединительной. Здесь между клетками практически нет пустого пространства, барьер, а здесь между клетками много межклеточного вещества. И, соответственно, вы видите...
Опять-таки клетки крови, вот это жировая ткань, отдельно показан так называемый белый жир и бурый жир. Белый жир, он прежде всего запасающий, а бурый, там клетки перерабатывают жир для того, чтобы выделялось тепло. То есть клетки, которые участвуют в терморегуляции. Ну и наконец хрящевая ткань, где вот в таких небольших полостях находятся сами клетки и выделяют, выделяют. большое количество межклеточного вещества.
Третий тип тканей ткани мышечные. Так же, как соединительные, они имеют мезодермальное происхождение, но очень характерное строение, очень характерную функцию. И, собственно, их свойства возбудимость, проводимость и сократимость. То есть возбудимость способность реагировать на некий стимул.
Ну и первичная реакция мышечной клетки на стимул, на воздействие, это возникновение электрического импульса. То есть клетка возбуждается, по ее поверхности проводится электрический импульс, и дальше именно этот импульс запускает сокращение мышечной клетки. И за счет сокращения эта клетка выполняет свою главную задачу, то есть некая работа производится, ну и собственно...
Дальше от этого польза всему организму. Выделяют три варианта мышечных тканей. Поперечно-полосатую скелетную, поперечно-полосатую сердечную и поперечно-полосатую гладкую.
Поперечно-полосатая сердечная ткань, она состоит из наиболее крупных клеток. Эти клетки могут достигать в длину, посмотрите, 1, 2, 3, даже 4 сантиметра. И вот здесь, собственно, фрагмент такой клетки, клетки скелетной мышцы, показан. То есть скелетная мышца, наша обычная мышца.
Третья наша тема будет посвящена скелетным мышцам. И вы видите, что действительно эти клетки имеют такую характерную поперечную исчерченность. С чем она связана, я сегодня еще скажу.
Клетка настолько велика, что даже не поместилась на картинку. Обратите внимание, клетка многоядерная, и ядра находятся на периферии. То есть вообще внутри мышечных клеток располагаются специальные белки, которые обеспечивают сокращение мышечной клетки. Эти белки именуются актин и миозин. И вот если мы смотрим на клетку поперечно-полосатую, то мы видим, что этого актина миозина так много, что данные белки как бы выдавливают ядра на периферию, и ядро практически примыкает к клеточной мембране.
То есть крупные цилиндрические клетки, которые способны сокращаться мощно, быстро, и сигнал на сокращение на клетке скелетной мышцы передают... нервные клетки, нейроны, то есть они образуют особые контакты, они называются синапсы, и через эти контакты запускается сокращение клетки скелетной мышцы. Поперечная полосатость имеют не только клетки обычных скелетных мышц, но и сердце. И сердечную мышечную ткань выделяют особо, потому что она все равно не похожа на, скажем, Те клетки, которые внутри бицепса и трицепса.
Клетки сердечные, они хоть и поперечно-полосатые, но гораздо меньше по длине, но при этом плотно примыкают друг к другу. Вот видите, вот это контакты, плотные контакты, или мы говорим еще электрические синапсы между клетками сердечной мышцы, и через эти контакты сигнал передается с одной мышечной клетки на другую. То есть в скелетной мышце каждая мышечная клетка получает свой сигнал от мозга, а сердечная мышца, наше сердце, сокращается за счет того, что с одной мышечной клетки на другую перескакивает электрический импульс.
Мы об этом будем подробнее говорить в теме, посвященной сердцу. Ну и надо сказать, что наше сердце так устроено, что в нем есть зона с мышечными клетками, самопроизвольно генерирующими электрический импульс. Именно из этой зоны, а она называется центр сердечной автоматии, возбуждение разбегается по всему сердцу, ну и, собственно, в итоге сердце сокращается как единое мышечное масло.
Клетки поперечно-полосатые сердечные, называются еще кардиомиоциты, имеют одно-два ядра. короче существенно, чем клетки скелетных мышц. Ну и еще раз, да, их сокращение идет за счет вот такой взаимной передачи электрического импульса. Но на центр сердечной автоматии нервная система или, например, эндокринная система все-таки могут влиять, но это будет отдельная история. То есть с сердцем работает, например, особый блок нашей нервной системы.
который называется вегетативная нервная система. Ну и вегетативная нервная система работает не только с сердцем, но и с нашими внутренними органами. Ну и, кстати, о внутренних органах. Мы, соответственно, в них видим так называемые гладкие мышечные клетки, то есть переходим к третьему типу мышечной ткани, гладкая мышечная ткань.
Вот посмотрите, как выглядят эти клетки. В них нет поперечных полосок. Ну и тут мы дошли до пункта А.
Собственно, что такое полоски? Вот полоски в мышечных клетках возникают за счет такого регулярного расположения строгими рядами молекул актина и миозина. Молекул вот этих самых белков, обеспечивающих мышечное сокращение.
И если вся цитоплазма... Битком набито актином миозином, вот тут-то полоски и появляются, и они видны даже в световой микроскоп. То есть не видны, конечно, отдельные белковые молекулы, но видны их скопления, формирующие полоски.
И если на мышечной клетке есть полоски, значит в ней очень много актина миозина. А если не очень много, то вот таких регулярных рядов не формируется, потому что вот здесь вот немножко актина миозина, здесь, здесь, но не целиком цитоплазма заполнена. И в итоге полоски не видны, возникает на световом микроскопе картинка.
гладкая, равномерная краски, поэтому гладкие мышечные волокна. И раз меньше актиномиозина, то сокращение не столь быстрое, не столь сильное, но зато такие клетки долго не утомляются. То есть наши поперечно-полосатые мышечные клетки, и скелетные, и сердечные, они должны отдыхать.
Поэтому они работают по принципу сократился, а потом расслабился, восстановил энергию, отдохнул. Потом можно опять сократиться. А вот гладкие мышечные клетки, они могут в сокращенном состоянии находиться порой недели, месяцы.
И такие мышечные клетки нам нужны в стенках внутренних органов. Стенки сосудов, бронхов, желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы. Вот везде-везде гладкие мышечные волокна.
То есть маленькие длинные клетки с одним ядром. Ядро уже... расположены внутри клетки, не выдавлены на периферию. Ну и, собственно, еще раз, получается, что у поперечно-полосатых клеток свое достоинство, они сокращаются мощно сильно, зато у гладких свое достоинство, они могут держать тонус, и это часто бывает очень важно.
То есть изменение тонуса гладких мышечных волокон где-нибудь в стенке сосуда будет изменять... означать изменение кровотока в каком-то органе. Если тонус меняется в бронхах, значит будет меняться газообмен. А еще там мочевой пузырь или матка или кишечник.
Вот везде гладкие мышечные клетки могут как держать тонус, так и сокращаться. Но тогда их сокращения такие достаточно медленные, не очень быстрые, ну как правило. И, скажем, когда в кишечнике идет сокращение, то пища... продвигается по желудочно-кишечному тракту, мы это называем перистальтиком.
Чем регулируется сокращение гладких мышечных волокон? Здесь очень большое разнообразие вариантов, и сокращение может запускаться вегетативной нервной системой, то есть специальными нервными волокнами, которые входят в стенку сосудов, в стенку бронха, или, например, в мышцу, которая окружает зрачок. мышцы, мышечные волокна, которые меняют, скажем, диаметр, форму нашего хрусталика.
Кроме того, гладкие мышечные волокна отвечают на гормональные стимулы, а в некоторых конструкциях, где присутствуют гладкомышечные волокна, есть и автоматия, то есть автоматия, аналогичная автоматии сердца, ну, например, в стенках лимфатических сосудов. они сокращаются и продвигают лимфу. То есть все это мы тоже будем обсуждать по ходу нашего курса, говоря о конкретных органах и конкретных системах. Вот появилось еще одно изображение.
Давайте оценим. Значит, сверху поперечно-полосатые скелетные мышечные клетки. Диаметр у них, видите, 100 микрометров, то есть это 1,1 мм, но длина до 3-4 см. Если мы смотрим на сердечные поперечнополосатые, то они тоньше и довольно коротенькие, но зато у них вот эти самые плотные контакты, через которые импульс перескакивает с клетки на клетку.
Ну а вот гладкие мышечные, они, видите, еще тоньше, но зато, например, длиннее, чем клетки сердечной мышцы. Внизу еще один вариант изображения. Вы должны узнавать эти ткани, потому что бывают картинки-схемы в учебниках, бывают картинки, когда, например, сдаешь какие-то экзамены, ЕГЭ, то есть самые разные варианты изображения. И вот крупная длинная клетка, в которой много ядер с поперечными полосками, это скелетные мышечные клетки, относительно короткие клетки, соединенные друг с другом, либо стык в стык, либо вот...
Такими мостиками, так тоже иногда изображают. Это сердце. И вот такие вот отдельные длинные клеточки в каждое одно ядро. Это, соответственно, гладкие мышечные клетки. На следующей картинке вы видите ту молекулярную структуру, которая характерна для клеток скелетных мышц, ну и вообще для мышечных волокон, мышечных клеток.
Итак, сверху изображена сама мышца, и мы видим в ней отдельные клетки, мышечные волокна. Вот изображены три таких клетки, а вот одна клетка уже крупнее. И внутри этой клетки показано скопление актиномиозина, то, что называется миофибрила. Ну и, собственно, совсем вот внизу изображено расположение взаимное молекул актиномиозина.
Значит, молекулы белка актина более тонкие, миозина более толстые. И в расслабленном состоянии, когда расслабленное миофибрило и расслабленное мышечное волокно, актин-миозин немножко находят друг на друга. То есть взаимное перекрытие мы видим.
Вот посмотрите, вот оно, зона взаимного перекрытия. Вот еще зона взаимного перекрытия. И вот именно эта зона и создает, когда мы смотрим через световой микроскоп, вот эти поперечные полоски.
более темные области. Там, где актин и миозин не перекрывают друг друга, вот здесь, или, например, вот здесь, это визуально воспринимается как светлая область. Молекулы актина создают опору всей этой системе.
Существует специальная внутриклеточная конструкция, которая называется Z-пластинка, и молекулы актина крепятся к этой Z-пластинке. Ну а молекулы миозина при сокращении въезжают как бы внутрь молекул актина. То есть можно на пальцах показать, как это происходит. Вот так это в расслабленном состоянии, и вот так вот они вдвигаются друг в друга.
То есть когда начинали изучать мышечные волокна, то думали, что двигательные белки, они что-то вроде пружинок, которые растягиваются, сокращаются. Нет, оказалось не пружинки, оказалось, что что-то ближе к шкафу купе, когда идет вот такое вот взаимное скольжение. И посмотрите, вот это расслабленное состояние вот этого актиномиозинового комплекса, а вот это сокращенное, то есть миозин вдвинулся внутрь актина, светлые зоны вообще исчезли, мышечная клетка стала темной, на такое движение, естественно, тратится энергия. И потом надо отдыхать и восстанавливаться.
А в случае гладкой мышечной клетки, вот эти комплексы, они не очень велики по объему, поэтому сокращение более слабое, медленное, можно успевать восстанавливать энергию, держать тонус, но зато не видны поперечные полоски. Один вот такой функциональный блок, в котором молекулы актина миозина образуют такой стандартный комплекс, называется саркомиром. То есть промежуток между двумя вот этими самыми Z-пластинками. Ну и, наконец, четвертая ткань это ткань нервная. У нас мышечная ткань мезодермальная, соединительная ткань мезодермальная, эпителиальные ткани могут быть эктодермальные, энтодермальные, мезодермальные.
Ну а когда мы говорим про нервную ткань, то у нее экто… дермальное происхождение. То есть клетки, которые на поверхности эмбриона, они формируют нервную ткань. Ну и, как известно, нервная ткань состоит из двух типов клеток. Первый тип это, собственно, нервные клетки или нейроны, а второй тип глиальные клетки, вспомогательные клетки нервной системы. В зависимости от разных зон мозга на одну нервную клетку может приходиться 10 глиальных, а может три глиальных, ну а скажем в коре больших полушарий примерно один к одному, то есть 50% нервных клеток, нейронов и 50% глиальных клеток.
Из нервной ткани состоит наш головной мозг, спинной мозг, это называется ЦНС, центральная нервная система, ну а также нервные узлы и нервы, это называется периферическая нервная система. И, конечно, главную роль в нервной системе играют... Нейроны работают с информацией, и мы говорим, что они обладают возбудимостью и проводимостью. То есть те же два свойства, которые я только что упоминал в отношении мышечной системы. Но мышечная система генерирует импульс, чтобы дальше запустить сокращение.
А для нервной системы импульс электрический, который бежит по поверхности клетки, это способ передавать информацию. То есть реализовать главную функцию нервных клеток. Вы видите картинку, где изображен нейрон.
И три основных части нейрона это тело, или иначе сома, в этой зоне находится ядро, дендриты отростки, которые воспринимают сигналы, и аксон отросток, который передает сигнал к следующим клеткам. Самое главное отличие дендритов и аксона функциональное. То есть в каком направлении идет информация, в каком направлении передается электрический импульс.
Дендриты принимают и передают к телу, к соме. Дальше сома информацию обрабатывает и может запустить электрический импульс, который по аксону убежит к следующим клеткам. Вот главное отличие, в каком направлении идет информация. Но есть отличия и морфологические, то есть связанные со строением. И дендритов, как правило, несколько.
Они довольно сильно ветвятся, причем под острыми углами, то есть возникает то, что называют порой дендритное дерево. Аксон всегда один, длинный, но тоже может ветвиться, хотя, как правило, не так обильно, как дендриты. Кроме нейрона, на этой картинке вы видите еще глиальные клетки, которые оборачиваются вокруг аксона. Про эти глиальные клетки я сегодня еще скажу.
Итак, нейрон, как бы одна штука, обладает дендритами, сомой, аксоном. Но для того, чтобы передавать информацию, нервные клетки формируют цепи, сети, где уже передают сигнал друг другу. Вот здесь показано соединение двух нервных клеток в цепочку. И еще раз, по каждому нейрону, вот отдельно взятый нейрон, по его поверхности информация передается в виде короткого электрического импульса. То есть нейрон как бы такая электрическая вычислительная машина.
И этот импульс имеет очень фиксированные параметры. По сути, это такой двоичный код нашего мозга. Длительность этих импульсов составляет примерно 0,001 секунды.
Эти импульсы называются потенциалы действия, и они бегут по поверхности нервных клеток. Но когда добегают до окончания аксона, вот здесь сигнал передается уже на следующую клетку, не в электрической форме, а, как правило, в химической. То есть из окончания аксона...
Выделяются особые вещества, они называются нейромедиаторы, иногда просто медиаторы, что переводится как посредники. Эти вещества влияют на следующую клетку, но и в простом варианте могут уже в дендритах следующей клетки запустить импульс, и сигнал будет передаваться дальше. Эта система передачи информации с нейрона на нейрон называется нейромедиаторы.
Химический синапс. Синапс переводится как соединение. Химический значит с помощью выделения химических веществ этих самых нейромедиаторов. Слово синапс я, кстати, сегодня уже произносил, говоря про сердце. Там тоже соединение, но электрическое.
Электрический синапс. Там сигнал с клетки на клетку с одного кардиомиоцита на другой перескакивает без всякого медиатора. Там все очень просто.
Сердце не должно думать. Да, оно должно честно исполнять сигнал. Сокращаемся. В мозге на одну нервную клетку порой приходят десятки, сотни сигналов, информационных потоков.
И взаимодействие химических синапсов позволяет сопоставить значимость этих потоков. И по сути конкуренция разных синапсов на нервных клетках лежит в основе нашего мышления, принятия решений. То есть того, что называют...
Психические процессы. Мы довольно много будем с вами говорить о нервной системе и обязательно вернемся и к нейромедиаторам, и к синапсам. Справа вы видите, как... К отростку дендрита подходят сразу два аксона и, соответственно, здесь два синапса, в которых передается сигнал за счет выделения химического вещества медиатора.
Вот более сложная нейросеть, в которой вы можете насчитать 5 нейронов. И, собственно, вот эти нейроны, которые называются интернейроны или вставочные нейроны, Они имеют наиболее классический вид. То есть дендриты, аксон, аксон контактирует со следующей клеткой.
На входе в такие нейросети в простом варианте располагаются сенсорные нейроны. Нейроны, которые связаны с органами чувств. Их, например, дендрит, а у таких нейронов запросто может быть всего один дендрит. То есть такие варианты известны в нашей нервной системе.
Их дендрит идет, скажем, на поверхность кожи, и при появлении, ну, скажем, прикосновения, генерирует электрический импульс. Вот возникает этот самый потенциал действия, он показан красной ступенечкой, такой только треугольной ступенькой, быстро бежит по нейрону, а вот синапсы уже со следующими клетками. Переключение, учет каких-то дополнительных сигналов, ну, например, гормональных, и дальше на выходе из...
этой маленькой нейросети находится то, что называется исполнительный нейрон. Клетка, чей аксон дотягивается или до мышцы, или до внутреннего органа. И, соответственно, все исполнительные нейроны по этому признаку делятся на нейроны двигательные и нейроны вегетативные.
То есть двигательные нейроны образуют синапсы с мышечными клетками. клетками скелетных мышц. Вот вы видите здесь такую поперечную полосатую клетку. Ну и, как я уже сказал, в мышце, в нашей обычной мышце, каждая клетка получает свой сигнал от нервной системы, то есть обязательно есть вот этот самый контакт синапс.
Но на выходе может быть внутренний орган, и тогда будет воздействие, скажем, на центр сердечной автоматии сердца или, например, на стенку сосуда. Во всяком случае, очень часто мы видим, что по нейросетям сигнал передается в достаточно строгой последовательности. И в простом варианте подобные цепочки нейронов, а иногда циклы нейронов, видите, вот тут сигнал может зацикливаться даже, в простейшем случае их работа, вот таких цепочек нейронов, лежит в основе того, что называют рефлекторные дуги. И рефлекс это вообще самая простая реакция, которую реализует нервная система. Вот определение рефлекса.
Стереотипная ответная реакция организма, которая запускается рецепторами, то есть чувствительными отростками нервной клетки, например, и обязательно реализуется при помощи нервной системы. То есть сам термин рефлекс, он подразумевает участие нервной системы. Здесь на этой схеме важно осознать наличие...
разных групп типов нервных клеток, то есть сенсорный нейрон, исполнительный, который может быть двигательным или вегетативным, и нейроны вставочные интернейроны. Вот еще раз тут все это комментируется, то есть красная ступенька тока это импульс, и исполнительные нейроны подразделяются на двигательные и вегетативные. Двигательные, кстати, еще называют мотонейроны.
И это очень распространенный термин, лучше его осознать. Помимо нервных клеток, внутри нервной ткани много глиальных клеток. Глиальные клетки, как я уже сказал, это вспомогательные клетки нервной ткани. Они обеспечивают условия для эффективной работы нейронов.
Они как бы такие клетки-няньки. Ну и первая группа функций это защитные и опорные функции глиальных клеток. Защитные. От чего надо защищать?
Ну, например, от инфекции, бактерий, вирусов. Эту функцию выполняют вот эти маленькие клеточки. которые называются микроглия. Значит, микроглия это, по сути, особые, действительно небольшие лейкоциты нашей нервной системы. И, кстати, в отличие от всех остальных клеток нервной ткани, они имеют мезодермальное происхождение.
Вот все остальное эктодермальное. Но микроглия это мезодерма, это бывшие лейкоциты, фагоциты, которые... У эмбриона еще проникают в нервную ткань, и там дальше живут и защищают нейроны от инфекционных вторжений.
Они маленькие, незаметные, и мы больше о них даже и говорить не будем. Вторая группа глиальных клеток астроциты. Вот здесь показан такой астроцит, клетка с большим количеством отростков.
И эти отростки выполняют, во-первых, так называемую опорную функцию. То есть они заполняют. пространство между нейронами и формируют некую подушку, упаковку. Можно себе представить, что нейроны это такая очень хрупкая посуда, а пенопласт между нейронами это прежде всего вот эти самые астроциты.
И их отростки такая действительно подушка, которая не дает, например, синапсам разрываться. То есть можно порой довольно сильно удариться головой, идете и бац, окнижную полку. Но при этом... К счастью, сотрясение мозга, как правило, не происходит. Это спасибо астроцитам.
То есть их функция защитная, опорная, но это не единственная функция астроцитов. Вторая их функция, ее можно назвать питательной. Посмотрите, часть отростков астроцита оборачивается вокруг кровеносных сосудов, вокруг капилляров, и астроциты контролируют проход химических веществ.
из крови в мозг. Это важно, потому что в крови иногда плавают довольно странные вещества, в том числе поступающие из желудочно-кишечного тракта. То есть съели что-нибудь такое не очень хорошее, и чтобы не было воздействия на нервную систему, нужно контролировать проход молекул из крови в мозг. Этим тоже занимаются астроциты. Видите, еще раз, их отростки вокруг кровеносного сосуда, они образуют так называемый ГЭП.
Гематоэнцефалический барьер. Барьер между кровью и мозгом. Ну и, наконец, третья функция глиальных клеток функция электроизолирующая. Я только что говорил, что по нервным клеткам сигнал бежит в форме коротких электрических импульсов.
Что это означает? Это означает, что нейроны не должны друг к другу, где попало, прикасаться. Контакт разрешен только в синапсах.
Все остальные участки нейронов должны быть электрически заизолированы. И вот эту функцию выполняет особая группа глиальных клеток. Они называются олигодендроциты. Клетки с небольшим количеством отростков.
Ну и олигодендроциты своими отростками оборачиваются вокруг аксонов, формируя действительно вот такую вот электрическую изоляцию. В периферической нервной системе аналогом олигодендроцитов являются швановские клетки, и они тоже образуют оболочки вокруг аксонов. Эти оболочки богаты особым веществом, которое называется миелин, и миелин имеет белый цвет, поэтому те зоны мозга, где много миелина, они светлые, и в свое время, еще в античные времена, были названы белое вещество мозга. Таким образом, есть механическая упаковка нейронов, есть гематоэнцефалический барьер, это функция астроцитов, а есть функция взаимной электрической изоляции нейронов, это функция олигодендроцитов.
Наконец, борьба с инфекцией, это функция микроглии. Но и в итоге между нейронами не остается пустого пространства, то есть вот схема предыдущая, где нейроны как бы висят в воздухе, нет, такого нет. То есть там между нейронами все эти глиальные клетки, которые образуют очень точно функционирующую упаковку. Вот показано на данной схеме, как участок швановской клетки постепенно оборачивается вокруг аксона, формируя вот эту многослойную электроизолирующую конструкцию. То есть еще раз это называется миелин.
И миелин это особый белково-липидный комплекс, который... не позволяет импульсам перескакивать с нейрона на нейрон, где попало. Но для того, чтобы проводить электрический сигнал, между отдельными швановскими клетками, которые наворачиваются на аксоны, остаются такие голые промежутки, в которых развиваются электрические импульсы. В итоге, когда сигнал проводится по аксонам хорошо заизолированным, он благодаря такой изоляции скачет.
с одного неизолированного участка на другой. Скорость проведения заметно возрастает, поэтому те зоны мозга, где много белого вещества, они еще и быстрее проводят информацию. То есть вот от этих миелиновых оболочек две пользы.
Взаимная электрическая изоляция и ускорение проведения сигнала в нервной системе. Вот посмотрите еще раз. Видите, такими участками. А вот это вот голые, так называемые перехваты ранвье, по которым импульс скачет вдоль. например, аксона, и в итоге скорость оказывается довольно велика.
Тела нервных клеток разделяются телами олигодендроцитов, то есть здесь нет миелиновых оболочек, и такие зоны мозга не обладают белым цветом, они более темные, их называют серое вещество мозга. Вот, собственно, мы прошлись по основным тканям, и можно завершить. Сегодняшнее занятие тем, что еще раз повторить, из отдельных тканей собираются органы.
И орган можно определить как часть тела, имеющая определенную форму, строение, занимающая определенное место в организме и выполняющая, конечно, характерную функцию. Внутри органа, как правило, присутствуют и эпителиальные ткани, и соединительные, мышечные, нервные, но, как правило, какая-то... Ткань все-таки играет основную, главную роль.
Очень многие наши внутренние органы имеют характерное трубчатое строение. Ну вот здесь показана артерия, но примерно такое же глобальное строение имеют, скажем, и бронхи, и желудочно-кишечный тракт, и мочеточники, то есть так называемые полые органы. И как раз на примере такого полого органа видно, как разные ткани объединяют свои усилия.
для того, чтобы сформировать полезную конструкцию внутри нашего тела. То есть мы видим полость, в случае артерии здесь течет кровь, дальше слой эпителия, барьер, дальше слой гладкой мышечной ткани, которая будет сокращаясь менять просвет, а снаружи волокнистая соединительная ткань, которая формирует упаковку. Плюс сюда, к гладким мышечным клеткам, подходят нервные волокна, ну и в итоге все эти четыре ткани, о которых я говорил, объединяют свои усилия для того, чтобы выполнять общую функцию. Из органов собираются системы органов, ну и, собственно, определение системы, сумма органов, связанных анатомически, функционально.
как правило, еще связанных по своему происхождению, то есть как бы общее эмбриональное прошлое, и в организме человека выделяют 10 основных систем органов. Вот они перечислены. Опорно-двигательная, сердечно-сосудистая, кровь, система крови, и сюда же относится огромная система иммунитета, дыхательная, пищеварительная, выделительная, Прежде всего почки, покровная кожа, половая, эндокринная железа внутренней секреции и огромная нервная система с органами чувств.
По ходу нашего курса мы последовательно рассмотрим все эти системы и я буду рассказывать, как они устроены, как они работают и как идет управление каждой системой органов. со стороны нервной системы и эндокринной, потому что часть наших систем, их можно назвать рабочими, то есть они выполняют конкретные функции. Но для того, чтобы разные системы органов совместно решали какие-то задачи и наш организм функционировал как единое целое, важно, чтобы эти конкретные системы получали управляющие сигналы.
В нашем организме две главные управляющие системы. Нервная, которая реализует быструю регуляцию, прежде всего за счет выделения нейромедиаторов, и эндокринная, которая реализует более медленную регуляцию за счет выделения гормонов. Нервная система выделяет свои регуляторные молекулы точечно в синапсах. Эндокринная выбрасывает гормоны в кровь, и с кровью они растекаются по всему телу. Это называется еще гуморальная регуляция.
Ну и, кстати, гуморальная регуляция это не только... Гормоны. Это может быть глюкоза, углекислый газ, какие-то молекулы, которые попали в кровоток, или, например, факторы, которые выделяет иммунная система. Обо всем этом мы будем говорить по ходу нашего курса. Но сегодня в конце занятия давайте осознаем, что есть рабочие системы, а есть системы управляющие, нервно-эндокринные, и нервная это быстрая регуляция, гормональная.
Это более медленная регуляция, но при этом нервно-эндокринная система еще дополнительно влияет друг на друга, и все это функционирует как единое целое. Давайте изобразим основные группы тканей. Итак, покровная ткань, эпителиальная ткань. Это ткань, в которой клетки плотно прилегают друг к другу.
Чтобы рисовать эту ткань, Мы должны, собственно, создать такую кирпичную стену из отдельных клеток. И от клетки до клетки практически нет никакого интервала, очень мало межклеточных вещества. Ну вот, можно показать ядра. Вот классическая покровная ткань. В данном случае однослойная, но можно и многослойно изобразить.
Очень важно отличать эпителиальную покровную ткань от соединительной. В случае соединительной ткани мы видим, что от клетки до клетки большое расстояние. То есть мы изображаем клетки вот так вот, отдельно друг от друга.
Между ними серьезные промежутки, и в этих промежутках межклеточное вещество. Напоминаю, что главный вариант межклеточного вещества Это ткань, которая прошита коллагеном и эластином, к нему чего-то добавляется, например, минеральной соли, но есть и жидкая соединительная ткань, кровь, лимфа. Вот я точечками показываю это самое межклеточное вещество.
А теперь, то есть вот это кровь лимфа, а если мы изобразим белковые молекулы, того же самого коллагена, эластина, мы получим уже волокнистую соединительную ткань. И чем больше этих волокон, тем плотнее данная ткань. Ну и соответственно самые плотные варианты это, скажем, сухожилия, суставные сумки. Теперь переходим к мышечным клеткам.
Значит, мышечные клетки, волокна, это клетки, которые обладают возбудимостью, сократимостью. Ну и самый крупный из них... Это скелетные мышечные клетки.
Чтобы нарисовать такую клетку, мы должны изобразить что-то вот такое действительно длинное, поперечные полоски, поперечные полоски, и в скелетных мышечных клетках мы видим несколько ядер. Из-за того, что много актина миозина, эти ядра выдавлены на периферию. Вот такая клетка, которая может иметь длину даже несколько сантиметров. Если мы рисуем сердечные клетки, они короче и образуют друг с другом контакты. через которые сигнал сокращения, импульс, передается с клетки на клетку.
Ядро, как правило, одно. Ну и опять же полоски, говорящие о большом количестве актина и миозина. Гладкая мышечная клетка, ее можно изобразить как что-то длинное, одноядерное, с равномерной окраской. Вот примерно такая будет клетка.
Из таких клеток состоят, скажем, стенки сосуда кишечника. Итак, у нас есть покровная ткань, в которой мало межклеточного вещества, эпителиальная ткань, соединительная ткань, где куча межклеточного вещества с разными свойствами, мышечные клетки, обладающие возбудимостью, проводимостью, сократимостью. Ну и теперь нужно сюда добавить нервную клетку, которая управляет, например, сокращениями скелетной мышцы.
Нервная клетка, клетка С. отростками. Отростки, те, что сильно ветвятся, покороче и воспринимают информацию.
Дендриты. И кроме дендритов мы изображаем здесь аксон, который идет и формирует контакт с мышечной клеткой. Вот ядро нейрона. Соответственно, Д дендриты, А аксон, и нервная клетка запускает сокращение мышечной клетки за счет того, что возникает электрический импульс.
Этот импульс распространяется по аксону. И вот здесь вызывает выделение особых химических веществ, которые приводят к возбуждению и сокращению мышечной клетки. Кроме нейронов в состав нервной ткани входят еще и глиальные клетки, которые могут вот так накручиваться на аксон. формируя электрическую изоляцию, ну, например, так называемые швановские клетки, обозначим их буквой Ш.
Вот, собственно, сейчас на доске вы видите разные варианты тканей, покровных, соединительных, мышечных, нейрон и даже глиальные клетки. Спасибо за внимание.