Міжклітинний речовина: будову і функції

Невід'ємною частина будь-якого живого організму, який тільки можна зустріти на планеті, є міжклітинний речовина. Воно утворюється з відомих нам компонентів - плазми крові, лімфи, колагенових білкових волокон, еластину, матриксу і так далі. У будь-якому організмі клітини і міжклітинний речовина нерозривно пов'язані між собою. І зараз ми докладно розглянемо склад цієї субстанції, її функції та особливості.

Загальні дані

Отже, міжклітинний речовина - це один з численних видів сполучної тканини. Воно присутнє в різних частинах нашого організму, і залежно від місцезнаходження змінюється і його склад. Як правило, така єднальна субстанція виділяється опорно-трофічними тканинами, які відповідають за цілісність роботи всього організму. Склад міжклітинної речовини можна також охарактеризувати загалом. Це плазма крові, лімфа, білкові, ретикулінові і еластинових волокна. В основі цієї тканини лежить матрикс, який також називають аморфним речовиною. У свою чергу матрикс складається з дуже складного набору органічних речовин, клітини яких за розмірами вкрай малі в порівнянні з основними відомими мікроскопічними елементами організму.

Особливості сполучною тканини

Утворене міжклітинний речовина в тканинах є результатом їх діяльності. Саме тому його склад залежить від того, яку частину організму ми розглядаємо. Якщо говорити про зародку, то в даному випадку тип речовини буде єдиним. Тут воно з'являється з вуглеводів, білків, ліпідів і ембріальной сполучної тканини. У процесі росту організму більш різноманітними за своїми функціями і наповненню стають і його клітини. Внаслідок цього змінюється і міжклітинний речовина. Його можна зустріти в епітелії і в надрах внутрішніх органів, в кістках людини і в його хрящах. І в кожному випадку ми знайдемо індивідуальний склад, визначити приналежність якого зможе лише знаючий біолог або медик.

Найважливіше волокно організму

В організмі людини міжклітинний речовина сполучної тканини виконує основну опорну функцію. Воно не відповідає за роботу конкретного органу або системи, а підтримує життєдіяльність і взаємозв'язок всіх складових людини або тварини, починаючи від найглибших органів і закінчуючи дермой. У середньому даний компонент являє собою від 60 до 90 відсотків маси всього тіла. Іншими словами, дана субстанція в організмі є опорним каркасом, який забезпечує нам життєдіяльність. Така речовина ділиться на безліч підвидів (див. Нижче), структура яких схожа між собою, але не повністю ідентична.

Копнемо ще глибше - «матриця»

Саме ж міжклітинний речовина сполучної тканини - це матрикс. Він виконує транспортну функцію між різними системами в організмі, служить йому опорою і при необхідності передає різні сигнали від одних органів до інших. Завдяки цьому матриксу в людині або в тваринному відбувається обмін речовин, він бере участь у локомоції клітин, а також є важливою складовою їхньої маси. Також важливо відзначити, що в процесі ембріогенезу багато клітин, які раніше були самостійними або ставилися до певної внутрішньої системі, стають частиною цієї субстанції. Основними складовими матриксу є гіалуронова кислота, протеоглікани і глікопротеїни. Одним з найяскравіших представників останніх є колаген. Цей компонент наповнює собою міжклітинний речовина і зустрічається буквально в кожному, навіть найменшому куточку нашого організму.

Внутрішню будову скелета

Сформувалися кістки нашого організму складаються повністю з клітин-остеоцитів. Вони мають загострену форму, велике і тверде ядро і мінімум цитоплазми. Обмін речовин в таких «скам'янілих» системах нашого тіла виробляється завдяки кістковим канальцям, які виконують дренажну функцію. Саме ж міжклітинний речовина кісткової тканини утворюється лише в період формування кістки. Цей процес здійснюється завдяки клітинам-остебластам. Вони, в свою чергу, після завершення формування всіх тканин і з'єднань в подібній структурі руйнуються і припиняють своє існування. Але на початкових етапах дані кісткові клітини виділяють міжклітинний речовина допомогою синтезу білка, вуглеводів і колагену. Після того як матрикс тканини сформований, клітини починають виробляти солі, які перетворюються на кальцій. У даному процесі остеобласти як би блокують всі обмінні процеси, які відбувалися всередині них, зупиняються і відмирають. Міцність скелета тепер підтримується за рахунок того, що функціонують остеоцитів. Якщо ж трапляється якась травма (перелом, наприклад), то остеобласти поновлюються і починають виробляти міжклітинний речовина кісткової тканини у великих кількостях, що дає можливість організму справитися з недугою.

Особливості будови крові

Кожен прекрасно знає, до складу нашої червоної рідини входить такий компонент, як плазма. Вона забезпечує необхідну в'язкість, можливість осідання крові та багато іншого. Таким чином, міжклітинний речовина крові - це і є плазма. Макроскопічно являє вона собою в'язку рідину, яка або прозора, або має легкий жовтуватий відтінок. Плазма завжди збирається у верхній частині судини після осадження інших основних елементів крові. Процентний вміст такої міжклітинної рідини в крові - від 50 до 60%. Основу самій же плазми становить вода, в якій містяться ліпіди, білки, глюкоза і гормони. Також плазма вбирає в себе всі продукти переробки обміну речовин, які після утилізуються.

Види білків, які знаходяться в нашому організмі

Як ми вже зрозуміли, будова міжклітинної речовини ґрунтується на білках, які є кінцевим продуктом роботи клітин. У свою чергу ці білки можна поділити на дві категорії: ті, які володіють властивостями адгезії, і ті, які усувають адгезію клітин. До першої групи головним чином ми відносимо фибронектин, який є основною матриксу. За ним слідують нідоген, ламінін, а також фібрилярні колаген, які утворюють волокна. За цим канальцям транспортуються різні речовини, які забезпечують обмін речовин. Друга група білків - це антиадгезивні компоненти. До їх складу входять різні глікопротеїни. Серед них назвемо тенасцін, остеонектін, тромпоспондін. Дані компоненти відповідають в першу чергу за загоєння ран, пошкоджень. Вони у великій кількості виробляються також під час інфекційних захворювань.

Функціональність

Очевидно, що роль міжклітинної речовини в будь-якому живому організмі дуже велика. Дана субстанція, що складається переважно з білків, утворюється навіть між самими твердими клітинами, які знаходяться один від одного на мінімальній відстані (кісткова тканина). Завдяки своїй гнучкості і канальцям-провідникам в цій «напіврідкими» відбувається обмін речовин. Сюди можуть виділятися продукти переробки основних клітин, або ж надходити корисні компоненти і вітаміни, які щойно потрапили в організм з їжею або іншим шляхом. Міжклітинний речовина пронизує наш організм повністю, починаючи з шкіри і закінчуючи оболонкою клітин. Саме тому як західна медицина, так і східна давно вже прийшли до висновку про те, що все в нас взаємопов'язано. І якщо пошкоджується один з внутрішніх органів, то це може вплинути на стан шкіри, волосся, нігтів, або ж навпаки.

Вічний двигун

Присутнє міжклітинний речовина в тканинах нашого організму буквально забезпечує його життєдіяльність. Воно ділиться на безліч різних категорій, може мати різну молекулярну структуру, а в деяких випадках різняться і функції речовини. Що ж, розглянемо, які бувають типи такої сполучної матерії і що характерно для кожного з них. Упустимо ми тут, мабуть, тільки плазму, так як її функції та особливості ми вже досить вивчили, і повторюватися не станемо.

Міжклітинний просте з'єднання

Простежується між клітинами, які знаходяться на відстані від 15 до 20 нм один від одного. Єднальна тканину в такому випадку вільно розташовується в даному просторі і не перешкоджає проходу корисних речовин і відходів роботи клітин за своїми канальцям. Однією з найбільш знаменитих різновидів такого зв'язку є «замок». У такому випадку біліпідні мембрани клітин, що знаходяться в просторі, а також частина їх цитоплазми стискаються, утворюючи міцну механічну зв'язок. По ній і проходять різні компоненти, вітаміни і мінерали, які забезпечують роботу організму.

Міжклітинний щільне з'єднання

Наявність міжклітинної речовини не завжди означає, що самі клітини знаходяться на величезній відстані один від одного. В даному випадку при подібному їх зчепленні щільно зживаються мембрани всіх складових окремої системи організму. На відміну від попереднього варіанту - «замку», де клітини також стикаються, - тут подібні «вліпанія» перешкоджають проходженню різних речовин по волокнах. Варто відзначити, що подібний тип міжклітинної речовини найбільш надійно захищає організм від навколишнього середовища. Найчастіше настільки щільне злиття клітинних мембран можна зустріти в шкірному покриві, а також у різних типах дерми, яка огортає внутрішні органи.

Третій типаж - десмосоми

Дана субстанція являє собою у своєму роді липку зв'язок, який утворюється над поверхнею клітин. Це може бути невеликий майданчик, діаметром не більше 0,5 мкм, яка забезпечуватиме максимально ефективну механічну зв'язок між мембранами. Завдяки тому, що десмосоми володіють липкою структурою, вони вельми щільно і надійно склеюють між собою клітини. Внаслідок цього обмінні процеси в них відбуваються більш ефективно і швидко, ніж в умовах простого міжклітинної речовини. Такі липкі утворення зустрічаються в міжклітинних тканинах будь-якого типу, і всі вони пов'язані між собою волокнами. Їх синхронна і послідовна робота дозволяє організму якомога швидше реагувати на будь-які зовнішні ураження, а також переробляти складні органічні структури і передавати їх в потрібні органи.

Клітинний нексус

Такий тип контакту між клітинами ще називають щілинним. Суть полягає в тому, що тут участь беруть тільки дві клітини, які щільно прилягають один до одного, і при цьому між ними знаходиться безліч білкових канальчиков. Обмін речовин відбувається тільки між конкретними двома складовими. Між клітинами, які настільки близько розташовані один до одного, мається міжклітинний простір, проте в даному випадку воно практично бездіяльно. Далі по ланцюгової реакції, після обміну речовинами між двома складовими, вітаміни і іони передаються по білковим каналах далі й далі. Вважається, що цей спосіб обміну речовин найбільш ефективний, і чим здоровіше організм, тим краще він розвивається.

Як працює нервова система

Говорячи про обмін речовин, транспорті вітамінів і мінералів по організму, ми упустили дуже важливу систему, без якої не може функціонувати ні єдине жива істота - нервову. Нейрони, з яких вона складається, в порівнянні з іншими клітинами нашого організму знаходяться один від одного на дуже великій відстані. Саме тому дане простір заповнений міжклітинним речовиною, яка іменується синапсом. Даний тип сполучної тканини може перебувати тільки між ідентичними нервовими клітинами або ж між нейроном і так званої клітиною-мішенню, в яку повинен надійти імпульс. Характерною рисою роботи синапсу є те, що він передає сигнал тільки від однієї клітини до іншої, що не поширюючи його відразу на всі нейрони. За такою ланцюжку інформація доходить до своєї «мішені» і сповіщає людини про біль, нездужання і т. Д.

Короткий післямова

Міжклітинний речовина в тканинах, як виявилося, відіграє вкрай важливу роль в розвитку, формуванні та подальшої життєдіяльності кожного живого організму. Така речовина становить більшу частину маси нашого тіла, воно виконує найважливішу функцію - транспортну, і дозволяє всім органам працювати злагоджено, доповнюючи один одного. Міжклітинний речовина здатна самостійно відновлюватися після різних пошкоджень, приводити весь організм в тонус і коригувати роботу тих чи інших пошкоджених клітин. Ця субстанція ділиться на безліч різних типів, вона зустрічається як в скелеті, так і в крові, і навіть в нервових закінченнях живих істот. І у всіх випадках вона сигналізує нам про те, що відбувається з нами, дає можливість відчути біль, якщо робота певного органу порушена, або потреба в отриманні певного елемента, коли його не вистачає.