Тургор клеток и тканей¶

Тургор — состояние напряжённого растяжения клеточной оболочки или покровных тканей, возникающее под действием внутреннего гидростатического давления. В биологии термин обозначает давление содержимого клетки на клеточную стенку, в медицине и косметологии — упругость и эластичность кожи, в ботанике — способность растительных тканей сохранять форму за счёт насыщения водой.

¶Физическая природа явления

Тургорное давление возникает, когда вода по законам осмоса поступает внутрь замкнутого объёма, ограниченного полупроницаемой мембраной. Концентрация растворённых веществ внутри клетки выше, чем в окружающей среде, поэтому вода стремится внутрь, а клеточная стенка препятствует бесконечному растяжению. Возникает механическое равновесие: осмотическое давление уравновешивается сопротивлением оболочки.

Количественно тургорное давление измеряют в паскалях или атмосферах. У большинства травянистых растений оно составляет от 0,3 до 1,0 МПа, у некоторых галофитов и клеток корня достигает 2–3 МПа. Именно это давление придаёт травянистым стеблям и листьям жёсткость: растение, потерявшее тургор, увядает, хотя его скелетные ткани не повреждены.

¶Тургор у растений

Для растительной клетки тургор — обязательное условие нормальной жизнедеятельности. Он обеспечивает:

• механическую опору для мягких тканей (листья, молодые побеги, лепестки);
• рост клеток растяжением — оболочка растягивается необратимо только при достаточном давлении;
• открывание и закрывание устьиц, регулируемое изменением тургора замыкающих клеток;
• движение листьев и лепестков у некоторых видов (например, у мимозы стыдливой, кислицы);
• транспорт воды и растворённых веществ по сосудам.

Снижение тургора называется плазмолизом, если клетка теряет воду настолько, что протопласт отходит от стенки. Обратный процесс — деплазмолиз, восстановление тургора при поступлении воды. Явление плазмолиза используют в лабораторной практике для оценки жизнеспособности клеток и проницаемости мембран.

¶Тургор в организме человека и животных

У животных клеток жёсткой стенки нет, поэтому длительное повышение внутреннего давления ведёт к разрыву мембраны (цитолизу). Клетки регулируют объём работой ионных насосов и аквапоринов. Тургорные явления лежат в основе:

• упругости кожи и подкожных тканей, поддерживаемой гиалуроновой кислотой и коллагеном;
• наполнения кровью кавернозных тканей;
• работы межпозвонковых дисков, хрящей и глазного яблока (внутриглазное давление).

В медицине термин чаще применяется к коже: тургор оценивают, собирая кожу в складку. Пониженный тургор наблюдается при обезвоживании, потере электролитов, старении, некоторых эндокринных и инфекционных заболеваниях. Врач использует этот признак как быстрый индикатор степени дегидратации, особенно у детей и пожилых пациентов.

¶Тургор и косметология

В косметологии тургор кожи — совокупность эластичности, плотности и способности возвращать форму после деформации. Его определяют состояние коллагеновых и эластиновых волокон, содержание воды в дерме и толщина подкожной жировой клетки. С возрастом синтез коллагена снижается, гиалуроновая кислота удерживает меньше влаги, и тургор падает — появляются морщины и провисание контуров лица.

Факторы, влияющие на тургор кожи:

¶Регуляция и нарушения

В растительных клетках тургор регулируется ионными каналами и работой H⁺-АТФаз, закачивающих протоны. Устьичные клетки накапливают ионы калия, вода поступает по осмосу, и устьице открывается; при оттоке калия тургор падает и устьице закрывается — так растение экономит воду.

У человека поддержание тургора тканей обеспечивают осмотические и онкотические механизмы. Белки плазмы (альбумины) удерживают воду в сосудистом русле; при их дефиците развиваются отёки, а ткани теряют нормальный тургор. Нарушения водно-солевого баланса, ожоги, диарея, рвота быстро снижают тургор кожи, что служит сигналом для инфузионной терапии.

¶Методы оценки

• У растений — визуально по степени увядания и лабораторно через плазмолиз.
• У человека — pinch-тест (сдавливание кожной складки на тыле кисти или груди): в норме складка расправляется мгновенно, при снижении тургора — медленно.
• В косметологии — приборные методы: кутометрия, эластометрия, корнеометрия.

¶Значение понятия

Тургор — универсальный биологический механизм, связывающий осмос, механику и физиологию. Он объясняет, почему растения стоят без скелета, как работают устьица и почему кожа теряет упругость с возрастом. Понимание тургора применяется в агрономии (полив, устойчивость к засухе), медицине (диагностика обезвоживания) и косметологии (уход и процедуры).

Источники: учебники по физиологии растений, общей биологии и дерматологии; материалы по осмосу и водно-солевому обмену.