Tkanka łączna
Ten typ tkanki jest najbardziej zróżnicowany pod względem budowy i spełnianych funkcji.
Rodzajem najprymitywniejszej tkanki łącznej jest parenchyma - galaretowata substancja wypełniająca jamę ciała płazińców. U wyższych bezkręgowców i u wszystkich kręgowców tkankę łączna spełnia następujące funkcje: wypełniającą, odżywczą i transportową, mechaniczną (szkielet), obronną.
Tkanka łączna składa się zawsze z:
1. Istoty międzykomórkowej, którą budują:
A) Amorficzna substancja podstawowa - w zależności od rodzaju tkanki łącznej może być galaretowatym śluzem (w tkankach łącznych właściwych) lub tworzyć twardą, zmineralizowaną substancję podstawową kości. Najważniejszym składnikiem chemicznym tej substancji są śluzowielocukrowce (mukopolisacharydy kwaśne), które dzięki swojej budowie mają zdolność absorpcji wody i przekazywania jonów do i z komórek.
B) Upostaciowane elementy włókniste - są zanurzone w istocie podstawowej i spełniają różnorodne funkcje mechaniczne. Dzielą się na trzy grupy:
- Włókna kolagenowe (klejodajne, białe, ponieważ po zagotowaniu w wodzie rozpuszczają się w białą żelatynę, czyli klej zwierzęcy). Zbudowane są z nierozpuszczalnego w wodzie glikoproteidu o nazwie kolagen. To ciekawe białko jest niezwykle powszechne w świecie zwierząt, u człowieka kolagen stanowi ok. 30% wszystkich białek. Oprócz aminokwasów zawiera niewielkie ilości glukozy i galaktozy. Najistotniejszą cechą włókien kolagenowych jest ich niesamowita odporność na rozerwanie, są więc liczne w ścięgnach, chrząstkach i kościach.
- Włókna sprężyste (elastyczne, żółte). Są znacznie cieńsze niż włókna kolagenowe i zbudowane z glikoproteidu - elastyny. Składem chemicznym cukrów i powszechnością białko to przypomina kolagen, o organizmie jest go jednak znacznie mniej. Włókna elastyczne tworzą nieregularną, sprężystą sieć, którą można rozciągnąć nawet dwukrotnie, a i tak powróci do pierwotnego kształtu. Odporność na zerwanie jest niewielka, ale w ścianach naczyń krwionośnych i w chrząstce sprężystej wystarczająca.
- Włókna retikulinowe (srebrochłonne, argentofilne, ponieważ barwią się azotanami srebra). Są najdelikatniejsze i zbudowane z retikuliny, bardzo „wątłego” glikoproteidu, tworzącego pojedyncze, delikatne włókienka. Ten typ włókienek stanowi subtelne rusztowanie w niektórych narządach, np. w zrębie wątroby i śledziony.
2. Elementów komórkowych
Rodzaje tkanek łącznych:
-Tkanka łączna galaretowata zbudowana jest z komórek gwiaździstych (A) oblanych dużą ilością substancji międzykomórkowej (B)
-Tkanka łączna oporowa
-Tkanka łączna chrzęstna należy do najgęstszych tkanek łącznych i występuje przede wszystkim u kręgowców; u bezkręgowców występuje tylko u niektórych pierścienic morskich, mięczaków i bezczaszkowców. W substancji międzykomórkowej (A) znajdują się zaokrąglone zwykle komórki (chondrocyty) (B);czasem też występują włókna sprężyste lub klejorodne.
-Tkanka łączna chrzęstna włóknista charakteryzuje się obecnością większej lub mniejszej ilości włókien (C) (głównie kolagenowych) w substancji międzykomórkowej (A); komórki wydłużone i stosunkowo nieliczne (B) Znajduje się w miejscach przyczepu ścięgien do kości oraz w krążkach międzykręgowych.
-Tkanka łączna chrzęstna szklista - buduje powierzchnie stawowe i przymostkowe części żeber. Występuje też w części chrzęstnej nosa, nagłośni i oskrzelach.
-Tkanka łączna chrzęstna sprężysta - występuje w małżowinie usznej ssaków oraz w chrząstkach krtani i nagłośni.
-Tkanka kostna to jeden z wielu szczególnych rodzajów tkanki łącznej; charakteryzuje się tym, że substancja międzykomórkowa jest przesycona solami wapnia (fosforan, węglan) i tworzy wokół kanałów naczyniowych (A) koncentrycznie ułożone blaszki tworzące większe, walcowate jednostki strukturalne; miedzy blaszkami, w jamkach kostnych (B), rozlokowane są komórki tworzące tkankę kostną: osteocyty, osteoblasty, osteoklasty, komórki osteogenne. Tkankę kostną można podzielić na: grubowłóknistą (włókna kolagenowe nie są uporządkowane, występuje u niższych kręgowców i zarodków wyższych kręgowców) i blaszkowatą (włókna kolagenowe są skierowane w tym samym kierunku, co czyni komórki silniejszymi, występuje u dorosłych wyższych kręgowców).
-Tkanka tłuszczowa - komórki tej tkanki gromadzą tłuszcz, który może być wykorzystywany przez organizm jako źródło energii potrzebnych do normalnego funkcjonowania. Tkanka ta występuje pod skórą, a także wokół serca i nerek. Jej głównym zadaniem jest zatrzymywanie ciepła w organizmie.
-Krew
-Limfa
Tkanka łączna właściwa - cecha charakterystyczną tej tkanki jest brak substancji twardych w istocie międzykomórkowej, duże możliwości regeneracyjne i znaczny udział w metabolizmie ustroju (stąd nazwa „tkanka środowiska wewnętrznego”). Ze względu na zróżnicowanie podzielono ją na:
Tkankę łączną wiotką
Zawiera dość liczne włókna argentofilne. W płucach, trzustce, śliniankach i wątrobie ten typ tkanki tworzy przegrody łącznotkankowe i zrąb (wypełnienie), umożliwiając wnikanie nerwów i naczyń krwionośnych.
Tkankę łączną zbitą (ukształtowaną)
Zawiera liczne włókna kolagenowe. Jeśli układ włókien jest regularny, to jest ona bardzo odporna na rozerwanie (jako tkanka łączna włóknista buduje ścięgna, i torebki stawowe). Gdy układ włókien jest nieregularny, umożliwia silne odkształcanie (skóra właściwa).
Tkankę łączną tłuszczową
Stanowi rezerwę metaboliczną ustroju. W warunkach stałej nadwyżki metabolicznej (dodatniego bilansu energetycznego/kalorycznego) jej liczne komórki syntetyzują triglicerydy obojętne i odkładają w swoich cytoplazmach. Jeśli centralną część komórki zajmuje duża kropla tłuszczu, to barwa jest żółta. Jeśli w cytoplazmach znajdują się liczne drobne kuleczki, to kolor jest brunatny. U człowieka tkanka tłuszczowa brunatna występuje gdzieniegdzie po urodzeniu, ale po pierwszym roku życia przekształca się w zwykłą tkankę tłuszczową żółtą.
Tkankę łączną siateczkowatą
Tkanka ta jest bogato unaczyniona, bardzo delikatna. Tworzą ją gwiaździste komórki (retikulocyty), kontaktujące się ze sobą licznymi wypustkami. Powstaje w ten sposób przestrzenna sieć, a jej puste miejsca wypełnia gąbczasta substancja podstawowa, bogata we włókna retikulinowe. U kręgowców tkanka ta tworzy zrąb narządów limfopoetycznych (są to: węzły chłonne, grasica, śledziona, grudki chłonne układu pokarmowego).
Tkankę łączną zarodkową
Jest to najbardziej pierwotny typ tkanki łącznej, u kręgowców występuje tylko w okresie zarodkowym. Gwiaździste fibroblasty mają charakter totipotencjalny (zdolność wytwarzania wszystkich rodzajów komórek tkanki łącznej). Galaretowata substancja podstawowa pozbawiona jest włókien.
Tkanka łączna oporowa
Tkanka łączna oporowa jest charakterystyczna dla zwierząt posiadających twardy, wewnętrzny szkielet osiowy - kręgowców. U bezkręgowców jedynie puszka mózgowa głowonogów zbudowana jest z tkanki o charakterze chrzęstnym. Ze względu na różnice w budowie i funkcjach tkankę oporową podzielono na dwa rodzaje: tkankę chrzęstną (chrząstka) i tkankę kostną (kość). W rozwoju osobniczym najpierw rozwija się tkanka chrzęstna.
Tkanka chrzęstna
Elementy związane z tą tkanką mają zwykle przedrostek chondro- (gr. chondros - chrząstka). Nietypowość chrząstki jako tkanki łącznej polega na tym, że nie jest unaczyniona (odżywianie zachodzi na zasadzie dyfuzji) ani unerwiona. Składa się z:
-Istoty międzykomórkowej (podstawowej), której głównym składnikiem jest chondromukoid. W nim zanurzone są włókna produkowane przez komórki chrząstkotwórcze - chondroblasty.
-Komórek chrzęstnych (chondrocytów), wypełniających jamki chrzęstne w istocie podstawowej. W momencie urazu mechanicznego chondrocyty w okolicy uszkodzenia przekształcają się w komórki chrząstkogubne (chondroklasty), które lokalnie rozpuszczają chrząstkę. Pewna częśc komórek chrzęstnych przekształca się w jednocześnie w chondroblasty. Pozwala to na uzupełnienie ubytków w tkance.
Podział tkanki chrzęstnej opiera się głównie na ilości różnych włókien łącznotkankowych:
Chrząstka szklista
U wszystkich kręgowców tworzy szkielet w okresie zarodkowym i płodowym. W szkielecie dorosłego człowieka chrząstka szklista buduje powierzchnie stawowe (jest bardzo odporna na ścieranie), przymostkowe części żeber. Występuje także w części chrzęstnej nosa, nagłośni i oskrzelach. W istocie podstawowej znajdują się liczne włókna kolagenowe.
Chrząstka sprężysta (siateczkowata)
Ze względu na swoją delikatną budowę u ssaków występuje w małżowinie usznej, trąbce Eustachiusza, współtworzy też część chrząstek krtani i nagłośni. W istocie podstawowej zanurzona jest bardzo delikatna siateczka włókien elastycznych, nadających właściwości sprężyste wykorzystywane w układach związanych z rezonansem akustycznym. Jest to jedyna chrząstka, która nie ulega mineralizacji.
Chrząstka włóknista
Substancji podstawowej jest niewiele, ponieważ przestrzenie między rzadkimi grupami izogenicznymi wypełnione są grubymi pękami włókien kolagenowych. Nadaje to tkance niesamowitą odporność na rozerwanie, występuje ona u wszystkich kręgowców w miejscach przyczepu ścięgien do kości.
Zbiory 2-5 komórek chrzęstnych otoczonych wspólną torebką nazywane są grupami izogenicznymi. Grupa izogeniczna, wraz z otaczającą ją substancją podstawową, tworzy zasadniczą jednostkę architektoniczną chrząstki, czyli chondron.
Tkanka kostna
Tkanka kostna (gr. osteon - kość) powstaje tylko jako szkielet definitywny, ostateczny. Odbywa się to głównie w drodze kostnienia na podłożu chrzęstnym (po prostu kostnieje chrząstka szklista) lub, w mniejszym stopniu, na podłożu łącznotkankowym (kostnieje bezpośrednio tkanka łączna właściwa). Proces kostnienia kończy się około 21 roku życia (u dziewcząt nieco wcześniej). W odróżnieniu od chrząstki kość jest bogato unaczyniona i unerwiona. Jest tkanką aktywną metabolicznie - ulega nieustannym procesom przebudowy.
Istota międzykomórkowa kości zbudowana jest przede wszystkim z osseomukoidu, w którym zanurzone są liczne włókna kolagenowe, tutaj zwane osseinowymi. Substancja międzykomórkowa ulega silnemu wysyceniu solami mineralnymi, głównie wapnia, w mniejszym stopniu fosforanem magnezu. Do ponad 66% suchej masy kości mogą stanowić związki mineralne, w związku z czym jest ona twarda, wytrzymała na duże obciążenia mechaniczne. Z wiekiem ilość elementów organicznych maleje na rzecz nieorganicznych, przez co kości stają się kruche. Pod względem chemicznym kość dorosłego człowieka zawiera przeciętnie 30-40% związków organicznych, 30-45% związków mineralnych i ok.. 15-45% wody. W substancji międzykomórkowej znajdują się jamki kostne z komórkami kostnymi (osteocytami). Kontakt między komórkami zapewniają cienkie wypustki cytoplazmatyczne. Całkowicie rozwinięta kość ma włókna kolagenowe sklejone składnikami osseomukoidu i ułożone w tzw. blaszki kostne.
Wyróżnia się dwa rodzaje kości rozwiniętej:
Kość zbita (zwarta)
Pojedyncza blaszka kostna przypomina tu nieco rynnę - jest łukowato wygięta wzdłuż długiej osi. Zwarty układ licznych blaszek otacza koncentrycznie kanał Haversa - na przekroju poprzecznym widać blaszki jako łuki otaczające światło kanału. Taka jednostka architektoniczna nazwana została osteonem. W kanałach Haversa, tworzących system Haversa, przebiegają naczynia krwionośne, zaopatrujące kość w substancje odżywcze.
Kość beleczkowata (gąbczasta)
Jest zbudowana także z blaszek kostnych, które owinięte ciasno wokół siebie, tworzą niewielkie zespoły budulcowe nazwane beleczkami kostnymi (nie są to osteony). Liczne beleczki tworzą przestrzenną sieć, przypominającą strukturą zwyczajną gąbkę kąpielową, stąd kość gąbczasta. Przestrzenie między beleczkami nie są puste. Wypełnia je tkanka łączna siateczkowata, tworząca czerwony szpik kostny - główne źródło krwinek w organizmie.
Zdolności regeneracyjne kości są duże. W miejscu uszkodzenia cześć osteocytów przekształca się w komórki kościogubne (osteoklasty), które lokalnie rozpuszczają kość. Inne komórki kostne w tym czasie ulegają metamorfozie w komórki kościotwórcze (osteoblasty), uzupełniające ubytki bądź spajające fragmenty kostne. Niedobór witaminy D wywołuje u człowieka zaburzenia gospodarki wapniowej, prowadzące do krzywicy.