Развитие тканей

 

Актуальность

Ткани - это исторически (филогенетически) сложившиеся системы клеток и неклеточных структур, обладающих общностью строения, в ряде случаев - общностью происхождения, и специализированные на выполнении определенных функций.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗВИТИЕ ТКАНЕЙ

    Свойства любой ткани несут на себе отпечаток всей предыдущей истории ее становления. Под развитием живой системы понимаются ее преобразования и в филогенезе, и в онтогенезе. Ткани как системы, состоящие из клеток и их производных, возникли исторически с появлением многоклеточных организмов.

    Уже у низших представителей животного мира, таких как губки и кишечнополостные, клетки имеют различную функциональную специализацию и соответственно различное строение, так что могут быть объединены в различные ткани. Однако признаки этих тканей еще не стойки, возможности превращения клеток и соответственно одних тканей в иные достаточно широки. По мере исторического развития животного мира совершалось закрепление свойств отдельных тканей, а возможности их взаимных превращений ограничивались, количество же тканей одновременно постепенно увеличивалось в соответствии со все более возрастающей специализацией.

ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ ТКАНЕЙ

Последовательная ступенчатая  детерминация и коммитирование потенций однородных клеточных группировок  — дивергентный процесс. В общем  виде эволюционная концепция дивергентного  развития тканей в филогенезе и в  онтогенезе была сформулирована Н. Г. Хлопиным. Современные генетические концепции подтверждают правоту его представлений. Именно Н. Г. Хлопин ввел понятие о генетических тканевых типах. Концепция Хлопина хорошо отвечает на вопрос, как и какими путями происходило развитие и становление тканей, но не останавливается на причинах, определяющих пути развития.

Причинные аспекты развития тканей раскрывает теория параллелизмов  А.А.Заварзина. Он обратил внимание на сходство строения тканей, которые  выполняют одинаковые функции у  животных, принадлежащих даже к весьма удаленным друг от друга эволюционным группировкам. Вместе с тем известно, что, когда эволюционные ветви только расходились, у общих предков  таких специализированных тканей еще  не было. Следовательно, в ходе эволюции в разных ветвях филогенетического  древа самостоятельно, как бы параллельно, возникали одинаково организованные ткани, выполняющие сходную функцию. Причиной этого является естественный отбор: если возникали какие-то организмы, у которых соответствие строения и функции клеток, тканей, органов нарушалось, они были и менее жизнеспособны. Теория Заварзина отвечает на вопрос, почему развитие тканей шло тем, а не иным путем, раскрывает казуальные аспекты эволюции тканей.

Концепции А.А.Заварзина  и Н.Г.Хлопина, разработанные независимо одна от другой, дополняют друг друга  и были объединены А.А.Брауном и  В.П.Михайловым: сходные тканевые структуры  возникали параллельно в ходе дивергентного развития.

Развитие тканей в эмбриогенезе происходит в результате дифференцировки  клеток. Под дифференцировкой понимают изменения в структуре клеток в результате их функциональной специализации, обусловленные активностью их генетического  аппарата. Различают четыре основных периода дифференцировки клеток зародыша — оотипическую, бластомерную, зачатковую и тканевую дифференцировку. Проходя через эти периоды  клетки зародыша образуют ткани (гистогенез).

КЛАССИФИКАЦИЯ ТКАНЕЙ

Имеется несколько классификаций  тканей. Наиболее распространенной является так называемая морфофункциональная  классификация, по которой насчитывают  четыре группы тканей: 

1. эпителиальные ткани; 
2. ткани внутренней среды; 
3. мышечные ткани; 
4. нервная ткань.

К тканям внутренней среды  относятся соединительные ткани, кровь  и лимфа.

Эпителиальные ткани характеризуются объединением клеток в пласты или тяжи. Через эти ткани совершается обмен веществ между организмом и внешней средой. Эпителиальные ткани выполняют функции защиты, всасывания и экскреции. Источниками формирования эпителиальных тканей являются все три зародышевых листка — эктодерма, мезодерма и энтодерма.

Ткани внутренней среды (соединительные ткани, включая скелетные, кровь и лимфа) развиваются из так называемой эмбриональной соединительной ткани — мезенхимы. Ткани внутренней среды характеризуются наличием большого количества межклеточного вещества и содержат различные клетки. Они специализируются на выполнении трофической, пластической, опорной и защитной функциях.

Мышечные ткани специализированны на выполнении функции движения. Они развивается в основном из мезодермы (поперечно исчерченная ткань) и мезенхимы (гладкая мышечная ткань).

Нервная ткань развивается из эктодермы и специализируется на выполнении регуляторной функции - восприятии, проведении и передачи информации.

 

                                               

Системообразующие факторы

Одна  из важных проблем в определении  системы — выяснение сущности сил, объединяющих множество в одну систему. Действительно, как образуются, существуют, функционируют, развиваются системы? Как они сохраняют свою целостность, структуру, форму, ту особенность, которая позволяет отличить одну систему от другой? Почему неупорядоченность, хаос превращаются в организованное образование? Для объяснения этого применяется специальный термин — «системообразующий фактор». Под ним понимается фактор, который формирует систему.

Идея  системообразующего фактора волнует  философов со времени возникновения  философии до наших дней. Она зародилась уже в глубокой древности. Платон (428 или 427-348 до н. э.) представлял мир  сотворенным творцом (демиургом), который  придал ему душу. Последняя обеспечивает его порядок. При этом бестелесными сущностями всего сущего выступают  идеи. У выдающегося энциклопедиста античного мира Аристотеля (384-322 до н. э.) фактором упорядочивания считается  форма, которая представляется активным началом по отношению к материи. У Г. Гегеля (1770-1831) системообразующим  свойством обладает противоречие, у  К. Маркса (1818-1883) — необходимость, противоречие и т.п. В наше время наука находит все больше подтверждений того, что принцип системности — основополагающее свойство материи и сознания.

Системообразующий фактор, с одной стороны, представляется объективным явлением, ибо характеризует  способность материи обретать и  проявлять системность. Но, с другой стороны, он выступает средством  для вычленения исследователем системы  из среды, т. е. он — инструмент проверки того, есть ли то, что определяется им, системой. Таким образом, системообразующий фактор — это одно из проявлений активности материи в аспекте реализации ее способности формировать системы. Вместе с тем поиск системообразующих факторов отражает способность человеческого мозга видеть мир в системном измерении.

Проблема  поиска системообразующих факторов является одной из главных проблем  науки, поскольку, найдя фактор, мы находим  систему. А это приводит к кардинальному  росту познавательного эффекта. Достаточно вспомнить, например, о скачке в науке благодаря открытию Д.И. Менделеевым (1834-1907) периодического закона и построения периодической системы  элементов. Системообразующим фактором периодической системы элементов  выступает зависимость между  атомным весом и свойствами элементов. Открытие позволило объединить все  элементы в строгую периодическую  систему, создало возможности не только описывать свойства имеющихся  элементов, но предсказывать появление  новых.

В науке просматриваются два направления  поисков системообразующих факторов:

1. естественнонаучное, заключается в том, что исследуются особенности, специфика, характер системообразующих факторов в каждой анализируемой системе. Химики, например, выделяют различные типы связи в веществе: ковалентная, водородная, ионная и др. Потом по этим видам факторов исследуют реальные явления. Каждая наука накопила значительный багаж знания тех факторов, которые образуют системы;
2. характеризуется попытками выявить за спецификой, уникальностью, единичностью конкретных системообразующих факторов закономерность, присущую всем системам без исключения, но проявляющаяся по-разному в разноуровневых системах.

 

Механизмы обеспечения  тканевого гомеостаза

Различают внутри- и межсистемные. Основным внутрисистемным механизмом является регуляция с помощью  кеилонов - тканеспецифи-ческих веществ, которые синтезируются дифференцированными  клетками и воздействуют на определенные типы клеток как ингибиторы их митотнческого  деления. Удаление таких клеток из ткани (даже в силу завершения ими жизненного цикла), ведет к уменьшению концентрации кейлона и стимуляции деления  камбиальных клеток. Кейлоны контролируют по принципу обратной связи митотический режим стволовых и полустволовых  клеток, возможно, и их последующую  дифференцировку. Межсистемными механизмами  регуляции тканевого гомеостаза являются нервные компоненты. Иммунные компоненты гомеостаза, элиминируя ставшие  чужеродными клетки на основе реакций  антиген-антитело, уменьшают число  дифференцированных клеток и тем  самым участвуют в запуске  кейлонного механизма регуляции. Гормональные механизмы регулируют не только пролифера-цию и дифференцировку клеток, но и чисто функциональные реакции типа "пуск-тормоз". 1) Нервные механизмы регуляции, кроме воздействий типа "пуск-тормоз", оказывают трофические влияния на ткани (нейротро-фйческий контроль). 2) Органный гомеостаз основан на взаимодействии клеток нескольких различных тканей при построении органов и их структурно-функциональных единиц, что и проявляется в особенностях функционально обусловленной конструкции органов. Взаимосвязь и взаимозависимость клеток различных тканей, обладающих присущими им структурными особенностями и выполняющих специфические функции, подчиняется более высокому, органному уровню иерархической организации, включающему в себя особенности поддержания тканевого и клеточного гомеостаза, и проявляется в пропорциональном увеличении числа компонентов данной ткани или органа при компенсации крушений его функции. 3) Гомеостаз систем органов основан на их взаимодействии, последовательном включении в функционирование специфическими регуляторными системами (например, астро-энтеро-панкре-атическая система, включающая не только комплекс тканевых элементов, относящихся к ней органов, но и содержимое пищеварительного тракта, оцениваемое постоянно и включающее механизмы деятельности системы), возможностями межорганных взаимодействий и компенсаторной регенерации. Организменный гомеостаз - высший уровень структурного гомеостаза. На этом уровне, подчиняющем себе все предыдущие, в наиболее полном виде проявляется структурная целостность на основе взаимодействия систем органов, построенных из тканей и клеток, систем трофики и регуляции, структурная адаптированность организма к среде обитания.

    Пределы изменчивости тканей

Регенерация и пределы  изменчивости тканей. Восстановительная  способность тканей - это их способность  к рененерации. Регенерация - биологический  процесс, обеспечивающий восстановление погибших или утраченных частей (элементов). Существует регенерация: 1) Физиологическая - восстановление тканей после естественного  изнашивания в процессе жизнедеятельности; 2) репаративная- восстановление после  повреждения или утраты. Однако не во всех тканях они в равной степени  представлены, а в некоторых тканях могут отсутствовать (нервная ткань, сердечная мышечная ткань). В связи  с этим все ткани подразделяют на 3 группы: 1) ткани с обновляющимися клетками; 2) ткани с лабильными клетками; 3) ткани со стационарными клетками. Степень физиологической и репаративной регенерации у них разная. Изменчивость тканей - это их способность изменять свои свойства в зависимости от возраста и условий окружающей среды. Возрастные изменения связаны с уменьшением  численности клеток, снижением в  них обменных процессов, что приводит к дистрофическим изменениям клеточных  и неклеточных структур тканей. Изменения  под воздействием средовых факторов отражают адаптацию тканей к сложившимся условиям существования, что чаще всего проявляется в компенсаторном усилении митотической активности и метаболических процессов, приводящих к гипертрофии и гиперплазии клеточных элементов. Метаплазия. При длительных неблагоприятных воздействиях может происходить превращение одной ткани в другую - принадлежащую тому же тканевому типу. Пределы изменчивости запрограммированы генетически, поэтому они возможны только в пределах типа ткани, возникшего из одного зародышевого листка. Например, многорядный мерцательный эпителий может превратиться в многослойный; в соединительной ткани может происходить образование хрящевой и костной тканей, однако не наблюдается превращений в другой тканевой тип.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План

 

1. Актуальность
2. Закономерности возникновения и эволюции тканей
3. Системообразующие  факторы, механизмы обеспечения тканевого гомеостаза
4. Пределы изменчивости тканей
5. Список  литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

 

1.Аберративный полиморфизм у Drosophila fasciata Meig. (syn. — melanogaster Meig) / Н.П. Дубинин, Д.Д, Ромашев, М.А. Гептиер и др. – Биол. журн., 1937, т. 6, № 2, с. 311-354.