Соединительная ткань выполняет множество разнообразных функций и в зависимости от этого выглядит тоже по-разному, поэтому ее подразделяют на две большие группы.
Первая – это собственно соединительная ткань, та, что соединяет разные ткани в органы и органы между собой.
Вторую группу составляют специализированные виды соединительной ткани, или соединительная ткань со специальными свойствами. К этой группе относятся хрящевая, костная и жировая разновидности соединительной ткани или коротко – костная, хрящевая и жировая ткани. К соединительной ткани со специальными свойствами относят также ткани внутренней среды – кровь и лимфу.
Все виды соединительной ткани построены из разных по форме и функции клеток, окруженных большим количеством межклеточного вещества, и образуются из мезодермы и ее рыхлой части – мезенхимы.
Собственно соединительная ткань
В соединительной ткани клетки занимают очень мало места. Соединительная ткань в основном состоит из межклеточного вещества, в котором много белковых волокон. Волокна построены из белков коллагена и эластина. Соответственно, бывают эластические и коллагеновые волокна.
Коллаген существует в 28 разновидностях, которые обозначаются как типы коллагена под номерами. 90 % всех коллагенов в нашем теле составляют коллагены первых четырех типов. Самый распространенный – это коллаген I типа. Он составляет третью часть всех белков нашего тела. Из него построены волокна связок и сухожилий. Связки – это прочные волокнистые структуры вокруг суставов, ограничивающие их движения. Сухожилия очень похожи на связки, но они находятся на концах мышц и соединяют мышцы с костями.
Кожаная обувь, перчатки, сумки, все кожаные изделия – это химически обработанный коллаген I типа дермы кожи. Слово коллаген означает «рождающий клей» (от греческого kollo – клей). Еще в древности люди научились получать прекрасный и прочный клей, вываривая сухожилия, кости и кожу животных. Содержащийся в них в большом количестве коллаген при нагревании в воде превращался в желатин (от лат. gelatus – замёрзший, застывший). Желатин для столярного клея и желатин в заливной рыбе – это один и тот же желатин, только по-разному разведенный в воде. Желатиновые капсулы лекарственных препаратов – это тоже денатурированный коллаген I типа.
Коллаген II типа образует волокна хрящей, а коллаген III типа создает в кроветворных органах сеть волокон. Сеть на латыни – rete, поэтому волокна коллагена III типа называют ретикулярными волокнами. На поверхности этих волокон есть углеводы и сера, поэтому они хорошо окрашиваются солями серебра. Аргентофильные волокна (от аргентум – серебро) – еще одно название волокон коллагена III типа. Четвертый по номеру и по порядку перечисления коллаген входит в состав многочисленных базальных мембран, в том числе базальной мембраны эпителия.
Эластические волокна состоят из белка эластина. Во всех сухожилиях, и практически во всех связках, длинные и толстые волокна – коллагеновые. Они лежат параллельно друг другу, как прутья в березовом венике. Вокруг толстых коллагеновых «прутьев» спиралью накручены тонкие эластические волокна. Но нет правил без исключения, как нет и одинаковых связок. В особенных эластических связках эластические волокна – толстые, а коллагеновые – тонкие. Выйная связка, идущая от затылочной кости к остистым отросткам шейных позвонков – самый яркий пример. У нас с вами она не такая мощная, как у коров и лошадей. Мы не держим шею и голову параллельно земле и не щиплем ртом сочную траву. У крупных травоядных животных эластичная выйная связка, как резиновый амортизатор, после наклона головы за очередной порцией травы быстро помогает вернуть голову в позицию обзора окрестностей. Кроме выйной связки, из эластических волокон построены желтые связки, расположенные между дугами позвонков. И здесь в силу эластичности они выполняют роль резинового амортизатора, уменьшая нагрузку на мышцы спины при выпрямлении позвоночника после наклонов.
Основную массу соединительной ткани составляют волокна коллагена, и в зависимости от того, как эти волокна уложены в собственно соединительной ткани, различают оформленную и неоформленную соединительную ткань. В оформленной соединительной ткани волокна лежат параллельно, они плотно упакованы, как связанные прутья веника. Из такой оформленной соединительной ткани построены наши сухожилия, которыми мышцы прикрепляются к костям, и связки суставов. Неоформленная соединительная ткань не имеет упорядоченной упаковки волокон. Волокна лежат в разных направлениях, так же как отдельные соломинки в охапке или стоге сена. Если это просто брошенная на землю охапка, то соломинки лежат рыхло. Так устроена рыхлая неоформленная соединительная ткань. Если сесть на эту охапку и утрамбовать, то соломины все равно будут лежать в разных направлениях, но плотно друг к другу. Получилась плотная неоформленная соединительная ткань. Из такой соединительной ткани состоит самый толстый и прочный слой кожи – дерма, покрытый многослойным ороговевающим эпителием – эпидермисом.
Кроме волокон, в межклеточном веществе есть желеобразная субстанция, которую называют «основное аморфное вещество». Волокна и клетки окружены этим веществом и погружены в него. Аморфное вещество состоит из глюкуроновой кислоты и гликозаминогликанов, которые вместе с белками образуют протеогликаны.
В аморфном веществе четыре гидрофильных гликозаминогликана, которые по химической структуре являются полисахаридами, такими же полисахаридами, как гликоген и крахмал. Три гликозаминогликана связаны с сульфатами. Это хондроитин-сульфат, гепаран-сульфат и кератан-сульфат. Они прикрепляются одним концом к белку, который называют осевым белком. Такие комплексы очень похожи на ершик для мытья бутылок. Щетинки – это сульфатированные гликозаминогликаны, а центральный стержень – это осевой белок. Весь ершик в целом называется протеогликан. Протеогликаны, в свою очередь, формируют щетинки гигантского ершика вокруг стержня гиалуроновой кислоты. Сложенные в «кучу» гигантские ершики очень хорошо связывают воду и формируют гелеобразную основу межклеточного вещества соединительной ткани (рисунок 57).
Зная, как устроено основное аморфное вещество, я с недоверием отношусь к рекламе клиник и салонов красоты, которые для «омоложения» кожи предлагают внутрикожные инъекции гиалуроновой кислоты. Одна гиалуроновая кислота – это лишь стержень гигантского ершика, удерживающего в коже воду. Однако для удержания воды и хорошего тургора кожи нужны протеогликаны, а для эластичности и прочности – коллагеновые и эластические волокна.
Рисунок 57. Основное аморфное вещество соединительной ткани
Давайте посмотрим на соединительную ткань кожи с другого ракурса. Представим себе, что клетки соединительной ткани, вырабатывающие межклеточное вещество, это завод по производству автомобилей. Межклеточное вещество вокруг этих клеток-заводов – это готовые к продаже и полностью укомплектованные автомобили, заполняющие все пространство вокруг завода. Полная комплектация автомобиля – это когда есть кузов и колеса, но еще двигатель и многое, многое другое. Полная комплектация межклеточного вещества – это волокна, гликозаминогликаны, протеогликаны, а еще гликопротеины – белки, связанные с сахарами, такие как фибронектин и ламинин. Только в таком виде межклеточное вещество можно сравнить с готовым для продажи автомобилем. Если завод или один из цехов начинают работать плохо, то на стоянке все меньше и меньше полностью укомплектованных автомобилей. Такие же изменения или снижение выпуска межклеточного вещества наблюдаются в нашей соединительной ткани по мере того, как мы становимся все старше и старше. Кожа с возрастом теряет свой тургор, становится сухой и дряблой, появляются морщины – стоянка межклеточного вещества соединительной ткани кожи становится наполовину пустой. Косметологи заявляют, что есть «золотая пуля» – гиалуроновая кислота. Они заваливают полупустую стоянку вокруг завода кузовами автомобилей (гиалуроновой кислотой). Видимый и временный эффект наполнения стоянки есть, но это не готовые к работе автомобили, а всего лишь одна из частей авто. Причина полупустой стоянки в том, что завод работает плохо. Что же представляет собой завод, который производит межклеточное вещество соединительной ткани?