ЕГЭ. Биология. Анатомия и физиология человека

Егор Николаевич Советников, 2023

Анатомия и физиология человека – большой раздел биологии, один из трех базовых разделов наравне с общей биологией и многообразием живых организмов. Треть всех заданий в КИМ ЕГЭ может быть посвящена анатомии и физиологии человека. Это крайне важный и ценный раздел не только для сдачи ЕГЭ, но и для будущих студентов медицинских, психологических, спортивных ВУЗов. Данная книга содержит полный теоретический материал, необходимый для решения любых заданий из ЕГЭ по биологии по теме "Анатомия и физиология человека"

Ткани

Ткань — совокупность клеток, объединенных общим происхождением и сходных по строению и функциям.

Гистология — наука о тканях.

Выделяют 4 типа тканей (у позвоночных животных в целом, и у человека в частности):

Эпителиальная

Мышечная

Нервная

Соединительная

Разберем каждую из них по нескольким основным критериям:

Основная функциональная характеристика.

Количество ядер в клетках.

Расстояние между клетками.

Количество межклеточного вещества.

Происхождение.

Кровоснабжение.

Регенерация.

Дополнительная особенность.

Затем рассмотрим классификацию каждой ткани по подтипам.

Эпителиальная ткань

Характеристики эпителиальной ткани:

Покровная и секреторная функции.

Всегда 1 ядро в клетке (кроме мертвых клеток рогового слоя кожи — в них нет ядер).

Клетки плотно прижаты друг к другу.

Практически отсутствует межклеточное вещество.

Образуется из эктодермы и энтодермы.

Слабо кровоснабжается или вообще не кровоснабжается (эпидермис кожи).

Очень хорошая регенерация.

У эпителиальной ткани всегда есть базальная мембрана — это «белковый фундамент», особая прослойка из коллагенов, к которой крепится эпителий.

Существуют разные классификации эпителия. Они базируются на количестве слоев в эпителии и на форме клеток. Мы разберем две базовые классификации, очень похожие друг на друга.

Первая классификация — это разделение эпителия на однослойный и многослойный. Все клетки однослойного эпителия прикреплены к базальной мембране. У многослойного эпителия только нижний слой прикреплен к базальной мембране. К однослойному эпителию относятся железистый (из него образованы железы организма) и покровный (из него образованы покровы многих внутренних органов). К многослойному эпителию относятся ороговевающий (из него образована кожа) и неороговевающий (из него образованы выстилки ротовой полости, влагалища, мочевыделительной системы). Ороговевающий эпителий — это эпителий, способный к ороговеванию, то есть, к образованию плотного слоя из мертвых клеток.

Стоит отметить, что в данную классификацию проблематично поместить многорядный (переходный, псевдомногослойный) эпителий. Особенность многорядного эпителия в том, что все клетки прикреплены к базальной мембране, что относит его к однослойному эпителию. Однако сами клетки расположены в несколько рядов, что сближает его с многослойным эпителием. Обратите внимание на картинку ниже. Это эпителий трахеи. Несмотря на складывающееся впечатление многослойности, каждая клетка прикреплена к базальной мембране (черной жирной линии внизу), что говорит об однослойности эпителия.

Вторая классификация — это разделение по морфологии клеток. Независимо от количества слоев, клетки могут иметь различную форму: плоскую, кубическую, призматическую (столбчатую). Отдельно здесь выделяют реснитчатый (мерцательный) эпителий — эпителий, имеющий реснички, необходимые для перемещения слизи. На картинке снизу мерцательный эпителий расположен справа в цилиндрическом эпителии.

Мышечная ткань

Характеристики мышечной ткани:

Возбудимость (способность реагировать на раздражители внешней среды, например, на электрический импульс) и сократимость (способность изменять форму в ответ на раздражитель внешней среды).

Количество ядер зависит от подтипа мышечной ткани (может быть 1 ядро, а может быть множество ядер).

Клетки находятся близко друг к другу, иногда даже сливаются друг с другом.

Межклеточного вещества у мышечной ткани мало.

Развивается из мезодермы.

Очень хорошо кровоснабжается.

Регенерация зависит от подтипа.

Некоторые из подтипов ткани могут быть подконтрольны сознанию.

Классификация мышечной ткани довольно проста и отражает морфо-функциональные характеристики. Мышечная ткань делится на гладкую (не имеет поперечной исчерченности) и поперечнополосатую (очевидно, имеет поперечную исчерченность). Поперечная исчерченность связана с четким чередованием различных крупных белковых молекул в мышечных клетках. Поперечнополосатая мышечная ткань делится на скелетную (образует скелетные мышцы) и сердечную (образует миокард).

Помимо классификации нужно знать отличия между гладкой, скелетной и сердечной мускулатурой.

Обратите внимание на форму клеток и количество ядер на картинке ниже. Отличить между собой три подтипа мышечной ткани несложно: у гладкой мышечной ткани форма клеток веретеновидная с ядром в центре, у скелетной мышечной ткани ядра прижаты к краям волокон и границы клеток незаметны, у сердечной мышечной ткани одно или два ядра расположены в центре и между клетками видны четкие границы.

Нервная ткань

Характеристики нервной ткани:

Возбудимость (способность реагировать на раздражители внешней среды, например, на электрический импульс) и проводимость (способность передавать импульс другим клеткам).

Всегда одно ядро.

Расположение клеток очень вариативно.

Содержание межклеточного вещества вариативно.

Развивается из эктодермы.

Отлично кровоснабжается.

Нейроны не регенерируют, нейроглия способна к регенерации.

Клетки характеризуются большим количеством отростков и их ветвистостью.

Классификация нервной ткани крайне проста. Выделяют собственно нейроны — функциональные клетки нервной ткани, создающие электрические импульсы, и нейроглию — вспомогательные клетки, помогающие нейронам правильно функционировать. Нейроглия делится на микроглию и макроглию.

Микроглия — это макрофаги центральной нервной системы, то есть, ее собственная иммунная система. Также микроглия способствует образованию синапсов — контактов между нейронами.

Макроглия делится еще на три подтипа клеток: астроциты, олигодендроциты, эпендимоциты.

Астроциты — выступают в роли опоры для нейронов, выполняют трофическую функцию, образуют гемато-энцефалический барьер (ГЭБ) между кровью и мозгом. Дело в том, что мозг требуется в защите от лишних токсинов и избыточного внимания нашей иммунной системы. Для этого астроциты оплетают кровеносные сосуды и не допускают проникновения в нервную систему токсинов и клеток иммунной системы.

Эпендимоциты — что-то наподобие эпителиальной ткани, но в мозге. Образуют вместе с астроцитами гемато-энцефалический барьер, а также выстилают желудочки мозга, по которым течет ликвор.

Олигодендроциты — окружают нервные клетки и, прежде всего, их аксоны, создавая миелиновую оболочку. Миелиновая оболочка — это многослойная, закрученная как рулет вокруг аксона, оболочка. Ее можно сравнить с изоляцией на проводе, способствующей защите электрического сигнала от помех. На самом деле ее функция намного сложнее, а принцип передачи нервного сигнала устроен не как в электрическом проводе. Но об этом расскажут уже в университете. Олигонедроциты периферической нервной системы называют Шванновскими клетками.

Соединительная ткань

Характеристики соединительной ткани:

Интегративная функция. Конкретная функция зависит от конкретного подтипа ткани.

Ядро 1 или иногда 0 (эритроциты).

Расположение клеток вариативно.

Очень много межклеточного вещества.

Развивается из мезодермы.

Кровоснабжение вариативно.

Уровень регенерации вариативен (от очень высокого для клеток крови до низкого для костной ткани).

Может быть жидкой (кровь и лимфа).

Выделяют много подтипов соединительной ткани и даже подтипы отдельных клеток. Мы разберем основные:

Рыхлая волокнистая. Образует дерму — средний слой кожи.

Плотная волокнистая. Образует фасции (оболочки мышц и органов), сухожилия, связки.

Хрящевая.

Костная.

Жировая.

Кровь.

Лимфа.

Ретикулярная. Образует селезенку, красный костный мозг, лимфоузлы.

На картинке ниже изображены некоторые из подтипов соединительной ткани. Нет крови и лимфы, так как в этих тканях каждый подтип клеток имеет свою особую морфологию. О крови и лимфе мы поговорим позже.

Интегративная таблица по общей характеристике всех 4 тканей: