§30. Ткани и органы

Определения и обозначения

Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, сходных по строению, происхождению и выполняемым функциям. Межклеточное вещество — материал между клетками, который может связывать их, поддерживать или создавать среду для обмена веществ. Понятие ткани помогает увидеть, как специализированные клетки работают не поодиночке, а совместно.

Орган — часть организма, имеющая определённое строение, положение и функции и образованная несколькими видами тканей. Например, стенка желудка включает ткани, которые защищают её, сокращаются и участвуют в регуляции работы. Понятие органа нужно, чтобы описывать часть тела не только по составу, но и по её общей задаче.

Система органов — совокупность органов, которые взаимодействуют и совместно выполняют общую функцию. Так, органы пищеварительной системы участвуют в переработке пищи и усвоении питательных веществ. Это понятие показывает, как отдельные органы объединяются для выполнения более сложной задачи организма.

Гистология — наука, изучающая ткани, их строение, развитие и функции. Она помогает понять, чем различаются ткани и как их особенности связаны с работой органов. Знания гистологии используют, чтобы объяснить устройство организма на уровне между клеткой и органом.

Как это устроено

В ходе развития организма клетки приобретают разные особенности: одни лучше сокращаются, другие образуют покров, третьи проводят сигналы. Это называется специализацией; она возникает потому, что клеткам приходится выполнять неодинаковые задачи. Клетки со сходным происхождением, строением и работой объединяются, а межклеточное вещество помогает им взаимодействовать. Поэтому строение ткани не случайно: оно связано с тем, какую работу ткань выполняет.

У животных различают четыре основных типа тканей, и каждый приспособлен к своему кругу задач. Эпителиальная ткань образует покровы и выстилает полости: её клетки обычно плотно прилегают друг к другу, а межклеточного вещества мало, поэтому она создаёт непрерывную поверхность. Соединительная ткань связывает и поддерживает части тела; её клетки расположены в межклеточном веществе, которое бывает плотным, рыхлым или жидким. Мышечная ткань состоит из способных сокращаться клеток, благодаря чему происходят движения тела и внутренних органов.

Нервная ткань воспринимает раздражения и передаёт сигналы: её клетки имеют отростки, с помощью которых могут обмениваться информацией. Орган возникает, когда несколько типов тканей соединяются в определённом порядке. В желудке, например, эпителий соприкасается с содержимым и защищает поверхность, мышечная ткань перемешивает пищу, а нервная регулирует деятельность. Разные ткани дополняют друг друга, поэтому орган может выполнять целую группу связанных функций.

Органы, которые участвуют в общей задаче, объединяются в систему органов. Для выполнения этой задачи им необходимо обмениваться веществами и сигналами, а их работа должна быть согласованной. При этом один орган может быть связан с несколькими системами, если участвует в разных процессах. Взаимодействие систем обеспечивает целостную работу организма: изменение в одном процессе может влиять на другие.

Клеточный и организменный уровни нельзя свести друг к другу: отдельная клетка выполняет ограниченный набор задач, а организм — множество согласованных функций. Между ними располагаются тканевый и органный уровни, а также системы органов. На каждом уровне элементы объединяются и приобретают новые возможности благодаря взаимодействию. Последовательность организации можно представить так: клетка — ткань — орган — система органов — организм.

Основные типы тканей животных

Чтобы определить тип ткани, сначала сопоставьте особенности клеток и межклеточного вещества, затем проверьте, где ткань расположена. Не делайте вывод только по одному признаку: полезно связать строение с функцией. Например, плотное прилегание клеток эпителия подходит для образования непрерывного покрова.

Разбор задач

Задача 1. Клетки плотно прилегают друг к другу, межклеточного вещества мало, ткань покрывает поверхность тела и выстилает полости. Определите тип ткани и обоснуйте ответ. Чтобы решить задачу, нужно сопоставить признаки строения с расположением, а затем — с характерной функцией. Описание содержит сразу несколько взаимно подтверждающих подсказок.

1. Отмечаем плотное расположение клеток и малое количество межклеточного вещества.
2. Сопоставляем эти признаки с тканью, которая образует непрерывный покров и выстилает полости.
3. Проверяем, соответствует ли этому расположению эпителий: он покрывает поверхность тела и внутренние поверхности органов.

Ответ: это эпителиальная ткань. Плотное расположение клеток помогает ей создавать покров, а её положение соответствует описанию.

Задача 2. В стенке желудка обнаружены эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная ткани. Объясните, почему желудок нельзя считать одной тканью. Здесь важно различить составную часть организма и совокупность сходных клеток. Наличие нескольких типов тканей указывает на более высокий уровень организации.

1. Вспоминаем, что ткань объединяет клетки и межклеточное вещество, сходные по происхождению, строению и функциям.
2. Сравниваем с условием: в желудке присутствуют ткани с разными особенностями и разной работой.
3. Определяем уровень: сочетание нескольких тканей, образующих часть тела с общей задачей, характерно для органа.

Ответ: желудок — орган, а не одна ткань. Его ткани вместе обеспечивают работу желудка: одни взаимодействуют с содержимым, другие поддерживают стенку, сокращают её или участвуют в регуляции.

Задача 3. Проследите путь от нервной клетки до реакции организма на раздражитель: назовите возможные промежуточные уровни и объясните роль каждого. Реакция не возникает только благодаря одной клетке: сигнал должен быть передан и обработан, а ответ — согласован с работой организма. Поэтому нужно выстроить уровни организации по порядку.

1. Нервная клетка воспринимает или передаёт сигнал; вместе с другими нервными клетками она образует нервную ткань.
2. Нервная ткань входит в органы, например головной и спинной мозг, которые обрабатывают информацию и участвуют в формировании ответа.
3. Органы взаимодействуют в составе нервной системы, передавая команды и согласуя реакцию.
4. Организм выполняет ответное действие; его результат может зависеть от взаимодействия нервной системы с другими органами и системами.

Ответ: последовательность уровней — нервная клетка — нервная ткань — орган — нервная система — организм. Каждый следующий уровень объединяет элементы предыдущего и позволяет выполнять более сложные согласованные функции.

Типичные ошибки

Ошибка: считать органом скопление клеток одного типа. Так можно подумать, если судить только по тому, что орган образует заметную часть тела. Но орган включает несколько тканей, которые совместно выполняют его функции. Проверьте себя: если описаны разные типы тканей и их согласованная работа, речь идёт об органе.

Ошибка: определять ткань только по внешнему сходству клеток. Внешний вид — не единственный критерий: учитывают также происхождение, особенности строения и функции. Ошибка возникает, когда сходство замечают быстрее, чем остальные признаки. Для проверки спросите себя, одинаково ли клетки работают и какова роль межклеточного вещества.

Ошибка: считать, что каждый орган относится только к одной системе. Обычно орган изучают в связи с наиболее очевидной функцией, поэтому его участие в других процессах можно не заметить. Однако некоторые органы работают в нескольких системах. Проверяйте не только название органа, но и задачи, в которых он участвует.

Ошибка: путать систему органов с отдельным органом. Орган — одна часть организма, а система объединяет органы, связанные общей задачей и взаимодействием. Путаница возникает, когда систему называют по одному из её органов. Чтобы проверить ответ, найдите несколько органов и объясните, как их совместная работа обеспечивает общую функцию.

Связь с другими темами

Для изучения тканей нужно знать строение клетки и понимать, что клетки могут специализироваться. Эти представления помогают объяснить, почему клетки одного организма различаются по форме и работе. Тема также опирается на уровни организации живого: клетка, ткань, орган, система органов и организм. Она пригодится при изучении строения систем органов и физиологии человека, где важно связывать устройство частей тела с их функциями.

Что запомнить

• Ткань состоит из клеток и межклеточного вещества.
• Строение ткани связано с её функциями.
• У животных выделяют эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную ткани.
• Орган образован несколькими видами тканей.
• Органы объединяются в системы для совместного выполнения функций.
• Организм работает как целое благодаря взаимодействию его органов и систем.