Глава 1. СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ И МЕЖКЛЕТОЧНЫЙ МАТРИКС
Вся масса человеческого тела на 80% состоит из различных видов соединительной ткани, мышечной — 11%, эпителиальной — 7%, нервной — 2%.
Соединительная ткань образует опорный каркас (скелет) и наружные покровы (дерму), является составной частью органов и тканей, формирует вместе с кровью и лимфой внутреннюю среду организма (схема 1).
Главная задача соединительной ткани — общая гармонизация жизнедеятельности всех элементов и микрочастиц человеческого организма, которая обеспечивается за счет следующих взаимосвязанных функций:
1. Каркасная (опорно-механическая). Кости, связки, сухожилия, фасции являются каркасом тела, внутренних органов (волокнистая и сосудисто-протоковая строма). Внутренней опорой отдельных клеток являются аргирофильные и филаментные волокна, окруженные информационным гелем.
Питающая и очищающая (трофическая, метаболическая) обеспечивается кровеносными и лимфатическими сосудами, кровью, внутричерепной, внутриглазной и прочими жидкостями, сотнями фагоцитирующих и нефагоцитирующих клеток, что регулирует все виды обмена веществ (жирового, углеводного, белкового, водно-солевого). Например, почки и легкие состоят почти на 90%, сердце на 60% их соединительнотканных образований.
Защитная (барьерная). Кожа и слизистые — механический, противомикробный, противотоксический барьер всего организма; оболочки и капсулы — барьер для межорганного разделения; внутричерепные и околонервные пленки — барьер мозга и периферических нервов от "шлаков" (гематоэнцефалический) и т.д.
Общая и местная адаптогенная. Она обеспечивается высочайшей пластичностью свойств и функций всех элементов соединительной ткани (межклеточный информационный гель, коллагены, эластины, различные по степени зрелости и функции клетки и т.д.). Так, адаптогенная пластичность на примере клеток проявляется быстрой миграцией (передвижением) этих клеток в нужном направлении, мгновенном выделении нужных для жизнедеятельности ингредиентов, перераспределении жидкостных потоков, изменении биоэлектрических и других свойств тканей.
Заживляющая (восстановительная, репаративная) обеспечивается разрастаниями соединительной ткани различной структуры для закрытия дефектов кожи, ран, язв внутренних органов, восстановления печени, сердца, мозга после возникновения в этих органах токсических, вирусных, сосудистых омертвлений. В этом случае свойства и правильность заживления соединительнотканного рубца — особая по своей значимости для жизни человека функция. Если рубец после операции удаления грыжи или после другой операции плохо формируется, то вновь образуется грыжа. Если рубец на сердце после инфаркта миокарда слабый, то наступает разрыв сердца. Если венозные сосуды у человека рыхлые, то возникают геморрой или варикозное расширение вен нижних конечностей.
Роста, размножения и развития клеток, органов (морфогенетическая). Она максимально выражена в соединительной ткани внутриутробно и в первые годы жизни, в период полового развития. По множеству микросимптомов (форма и консистенция ушной раковины, атипизм строения поверхностных вен, тонкая пергаментная кожа, короткие мизинцы и проч.) можно предвидеть в перспективе возможность раннего развития недостаточности соединительной ткани (полиэндокринопатии, ожирения, ранней гипертонии, атеросклероза). Эти нарушения почти всегда сопровождаются множественными нарушениями обмена веществ, склерокистозом яичников, зобом и другими патологиями. Именно соединительнотканные стимулы в результате правильного обмена веществ в клетках, волокнах, геле соединительной ткани определяют правильный рост мышц, связок, суставов, мозга и т.д.
У многоклеточных организмов большинство клеток окружено межклеточным матриксом.
Межклеточный матрикс — сложный комплекс связанных между собой макромолекул. Эти макромолекулы (белки и гетерополисахариды), как правило, секретируются самими клетками, а в межклеточном матриксе из них строится упорядоченная сеть. Межклеточный матрикс, окружающий клетки, влияет на их прикрепление, развитие, пролиферацию, организацию и метаболизм.
Межклеточный матрикс вместе с клетками разного типа, которые в нём находятся и называют соединительной тканью.
Прочность и эластичность соединительной ткани придают несколько разновидностей коллагена и эластина.
К главным клеткам соединительной ткани относят фибробласты, хондро- и остеобласты, гистоциты-макрофаги, тучные клетки.
Межклеточный соединительнотканный матрикс (гель) обеспечивает поступление кислорода и питательных веществ, а также очищение околососудистых пространств.
Соединительная ткань призвана все соединять, поэтому частью этой соединительнотканной системы являются сосуды, органы кроветворения и лимфатическая система, органы, отвечающие за иммунитет, все жидкости человеческого организма (за исключением тех, которые выделяются наружу или в желудочно-кишечный тракт), гладкомышечные образования (жомы в сосудах, органах желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы), оболочки мозга и другие образования.
Что объединяет и связывает такие разноплановые соединительные ткани?
Любая ткань, и нервная, и мышечная, и эпителиальная, состоит из клеток, но только соединительная ткань между клетками имеет межклеточное вещество, матрикс. Причем, сами эти клетки его и вырабатывают.
Межклеточный матрикс выполняет в организме самые разнообразные функции:
образует каркас органов и тканей;
является универсальным "биологическим" клеем;
участвует в регуляции водно-солевого обмена;
♦ образует высокоспециализированные структуры (кости, зубы, хрящи, сухожилия, базальные мембраны).
Основные компоненты межклеточного матрикса — структурные белки коллаген и эластин, гликозаминогликаны, протеогликаны, а также неколлагеновые структурные белки (фибронектин, ламинин, тенасцин, остеонектин и др.).
В межклеточном матриксе условно выделяют два компонента аморфный и волокнистый.
Аморфный состоит из двух групп веществ: гликозаминогликанов и протеогликанов, в которые входят полисахариды и белки. От содержания аморфного компонента зависит консистенция данной ткани. Например, в межклеточное вещество крови — плазму — он практически не входит — кровь жидкая.
Концентрация аморфного компонента в собственно соединительной ткани (СТ) относительно небольшая — все пять ее подвидов мягкие. Хрящевое межклеточное вещество содержит очень много гликозамино- и протеогликанов, поэтому хрящ имеет консистенцию плотного холодца, между клетками костной ткани его практически нет, вместо него содержится такое количество солей кальция и фосфора, что она попросту твердая.
Второй компонент межклеточного вещества волокнистый, так как представлен коллагеновыми и эластическими волокнами синтезируемыми соединительнотканными клетками — фибробластами (схема 2).
Коллагеновые волокна длинные, извитые, около 10 мкм в диаметре (диаметр нашего волоса на голове в среднем составляет 500 мкм). Они придают всей ткани прочность и позволяют растягиваться.
Эластические волокна сильнее преломляют свет и поэтому под микроскопом выглядят более темными. Они значительно прямее и тоньше (1 мкм). Их функция сводится к возвращению ткани в исходное положение после ее растяжения.
|
СОБСТВЕННО СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ:
♦ Межклеточный матрикс
♦ Клетки (фибробласты, хондро- и остеобласты, тучные клетки, макрофаги)
|
|
|
|
|
|
РЫХЛАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ
|
ПЛОТНАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ
|
наиболее часто встречается вокруг сосудов — адвентиция (эластические, коллагеновые волокна, фибробласт, гистиоцит, тучная клетка)
|
Неоформленная волокна переплетаются беспорядочно (под эпидермисом)
|
Оформленная упорядоченные и определенно направленные пучки коллагеновых и/или эластических волокон (сухожилия, связки)
|
|
|
|
|
|
МЕЖКЛЕТОЧНЫЙ МАТРИКС:
макромолекулы (белки и гетерополисахариды)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АМОРФНЫЙ КОМПОНЕНТ
(гликозаминогликаны, протеогликаны)
|
ВОЛОКНИСТЫЙ КОМПОНЕНТ
(коллагеновые, эластические волокна)
|
|
Схема 2. Состав соединительной ткани и межклеточного матрикса
Среди собственно соединительной ткани — рыхлая СТ самая классическая, "самая соединительная" ткань. В ее аморфный компонент погружены эластические, коллагеновые волокна и некоторые клетки. Самая главная из них — фибробласт (от лат. fibra — волокно и греч. blastos — росток, зародыш). Это та самая удивительная клетка, которая способна вырабатывать составляющие аморфного компонента и синтезировать волокна. То есть функция фибробластов — образование межклеточного вещества.
Фибробласты с крупным ядром в своей эндоплазме и эктоплазме содержат очень развитую эндоплазматическую сеть, в которой создаются белки коллаген и эластин, строящие впоследствии соответствующие волокна.
Другая клетка рыхлой СТ называется гистиоцитом. Она может фагоцитировать микробы, попавшие в межклеточное вещество.
Есть еще один важный элемент рыхлой СТ — тучная клетка, которая является хранительницей двух важнейших биологически активных веществ: гепарина и гистамина. Первый препятствует свертыванию крови, а гистамин участвует в аллергических и воспалительных реакциях: именно его высвобождение из тучных клеток вызывает покраснение кожи, зуд, жжение, образование волдырей, возникновение крапивницы, развитие анафилактического шока.
Рыхлая СТ сопровождает все сосуды. Таким образом, рыхлая СТ находится повсюду, где есть сосуды, то есть почти везде. Именно поэтому она является "самой соединительной".
Плотная СТ характеризуется относительно большим количеством волокон и незначительным количеством клеточных элементов и аморфного компонента межклеточного вещества. В ней выделяют два варианта. Плотная неоформленная СТ, ее волокна переплетаются беспорядочно, фибробласты ориентированы во все стороны. Этот вид СТ участвует в "построении" кожи, расположен под эпидермисом и слоем рыхлой СТ, окружающей сосуды, и предает дерме определенную прочность.
Более плотной является плотная оформленная СТ, состоящей из строго упорядоченных и определенно направленных пучков коллагеновых и/или эластических волокон. Из нее состоят сухожилия, связки, фасции, твердая мозговая оболочка, белочная оболочка глазного яблока и др.
|
