Tkanka - zespół komórek o podobnej budowie, określonych czynnościach, podobnym pochodzeniu, przemianie materii i przystosowanych do wykonywania określonej funkcji w organizmie. Tkanki są elementami składowymi narządów i ich układów. Dział biologii zajmujący się tkankami to histologia.
Komórki odpowiedzialne za wykonywanie funkcji zwane są miąższem (gr. parenchyma), zaś komórki będące rusztowaniem - zrębem (gr. stroma) tkanki/narządu.
Tkanki występują u zwierząt tkankowych (tkanki zwierzęce) oraz u roślin wyższych (tkanki roślinne). Uwzględniając cechy morfologiczne i fizjologiczne zespołów komórkowych tworzących tkanki, wszystkie tkanki dzieli się na cztery grupy:
ROZWÓJ ZARODKOWY
Rozwój ten, inaczej nazywany embriogenezą, trwa od momentu zagnieżdżenia się zapłodnionej komórki jajowej w macicy do powstania płodu ok. ósmego tygodnia ciąży.
Zanim jednak dojdzie do zagnieżdżenia musi nastąpić:
1. Zapłodnienie - połączenie się plemnika i komórki jajowej
Z kolejnych nowo powstałych komórek tworzy się blastocysta lub blastula (jednowarstwowego pęcherzyka). Ścianę blastocysty tworzy pojedyncza warstwa komórek - trofoblast, powstałą jamę wypełnia płyn. Część komórek wpukla się do środka i tworzy węzeł zarodkowy - embrioblast.
3. Gastrulacja - w tym etapie powstaje gastrula, czyli zarodek złożony z trzech listków zarodkowych (ektoderma, mezoderma i endoderma).
4. Organogenezę, czyli powstawanie i rozwój narządów z listków zarodkowych.
Z ektodermy (zewnętrzny listek zarodkowy) później powstanie układ nerwowy, narządy wzroku i słuchu oraz nabłonki zewnętrzne (skóra). Z endodermy (wewnętrzny listek zarodkowy) - układ pokarmowy, płuca, trzustka, pęcherz moczowy, wątroba oraz tarczyca. Z warstwy środkowej (mezoderma) - kości, mięśnie, krew, narządy moczowo- płciowe.
TKANKA NERWOWA
Tkankę nerwową tworzą neurony oraz komórki glejowe (pełniące funkcje ochronne i odżywcze dla komórek nerwowych), które z kolei budują cały układ nerwowy. Tkanka ta ma kilka podstawowych zadań:
odbiera, przekazuje i reaguje na bodźce pochodzące ze środowiska
przewodzi impulsy
wytwarza substancje przekaźnikowe
koordynuje aktywność intelektualną, świadomość oraz podświadomość
Neurony to komórki, które składają się z ciała komórki (perikarion, soma) oraz wypustek cytoplazmatycznych - dendrytów i aksonów.
Neurony można podzielić:
ze względu na kierunek przekazywania sygnału:
neurony czuciowe (aferentne, dośrodkowe) — biegnące od receptora do ośrodka;
neurony ruchowe (eferentne, odśrodkowe) — biegnące od ośrodka do efektora;
neurony kojarzeniowe (pośredniczące) — występujące między innymi pomiędzy neuronami czuciowymi i ruchowymi
Ciało komórki - jest to sferyczna, centralna część neuronu. Wewnątrz ciała komórki znajduje się organelle - w większości te, które znajdują się we wszystkich komórkach zwierzęcych.
Wypustki - są to rurkowate twory odchodzące od ciała komórki nerwowej, umożliwiające komunikację jednego neuronu z innymi. Wyróżnia się dwa rodzaje wypustek nerwowych: dendryty i akson.
dendryty - są to rozgałęzione struktury, które przenoszą sygnały otrzymywane z innych neuronów przez synapsy do ciała komórki. Dendryty mogą mieć albo wolne zakończenia w innych tkankach (receptory czuciowe) albo posiadają synapsy z innymi neuronami. Wzdłuż błony dendrytów przewodzone są impulsy nerwowe w kierunku ciała komórki.
akson (neuryt) - przekazuje informacje z ciała komórki do kolejnych neuronów lub komórek efektorowych (komórki mięśniowe bądź gruczołowe). Jest z reguły długi, w komórce występuje pojedynczo, choć może być rozgałęziony. Rodzaje aksonów:
niemielinowany - jest to akson, który nie posiada osłonki mielinowej. Właściwości transmisyjne są znacznie gorsze niż aksonu posiadającego osłonkę, ponieważ impuls nerwowy przesuwa się w sposób ciągły.
mielinowany - jest to akson, który posiada osłonkę mielinową, wytwarzaną przez komórki glejowe. Komórki te owijają aksony wieloma warstwami błony komórkowej, dzięki czemu powstaje osłonka izolacyjna bogata w lipidy. Osłonka mielinowa nie jest ciągła na całej swej długości - niewielka przestrzeń pomiędzy segmentami mieliny to przewężenia Ranviera. Impulsy są przewodzone w sposób skokowy, co jest znacznie szybsze.
Synapsa- jest to rodzaj połączenia międzykomórkowego; to miejsce komunikacji błony kończącej akson (błona presynaptyczna) z błoną komórkową drugiej komórki (błona postsynaptyczna) - nerwowej lub komórki efektorowej (mięśniowej lub gruczołowej), między mini jest szczelina synaptyczna. Impuls nerwowy jest przeniesiony z jednej komórki na drugą:
przy udziale substancji o charakterze neuroprzekaźnika pobudzającego lub hamującego w synapsach chemicznych
na drodze impulsu elektrycznego w synapsach elektrycznych
Wyróżnia się następujące rodzaje połączeń:
nerwowo-mięśniowe - między komórką nerwową i mięśniową
nerwowo-gruczołowe - między komórką nerwową i gruczołową
nerwowo-nerwowe - między dwiema komórkami nerwowymi
TKANKA MIĘŚNIOWA
Tkanka mięśniowa - składa się z włókien mięśniowych, zbudowanych z miocytów (zespołów komórek mięśniowych), posiadających zdolność do aktywnego kurczenia się. Funkcje w organizmie:
wykonywanie ruchów,
lokomocja,
realizacja podstawowych funkcji życiowych (oddychanie, trawienie, wydalanie),
utrzymanie postawy ciała,
wytwarzanie ciepła,
kształtowanie sylwetki,
ochrona dla tkanek znajdujących się pod nią,
ochrona dla naczyń i nerwów.
Tkanka poprzecznie prążkowana szkieletowa - elementami strukturalnymi są komórki wielojądrzaste, nazwane włóknami mięśniowymi, które powstały w wyniku zespolenia wielu komórek. Włókna mięśniowe mają kształt walcowaty. Wnętrze włókna wypełniają prawie całkowicie włókienka kurczliwe (miofibryle). Sarkoplazma, tj. cytoplazma komórek mięśniowych, zawiera czerwony barwnik - mioglobinę oraz znaczne ilości ziaren glikogenu. W komórkach tkanki mięśniowej znajdują się liczne mitochondria, słabo rozwinięty układ Golgiego oraz siateczka środplazmatyczna, która tworzy układ sarkotubularny przekazujący pobudzenie do wnętrza komórki.
Włókienko mięśniowe składa się z wielu sarkomerów ułożonych jeden za drugim. W stanie spoczynku jego długość wynosi kilka mikrometrów, a w momencie skurczu skraca się ok. 2 razy. Sarkomer zawiera połowę prążka izotropowego I, prążek anizotropowy A (nitki grube miozyny, prążek ciemny) oraz połowę następnego prążka izotropowego I (nitki cienkie aktyny, prążek jasny). Ograniczony jest dwoma liniami Z.
Włókna mięśniowe dzieli się pod względem morfologicznym i czynnościowym na dwa podstawowe typy:
włókna typu I - wolnokurczące się (zwane też z ang. slow twitching "ST") -włókna wolnokurczące zawierają wiele mitochondriów i duże stężenie mioglobiny (stąd zwane są też czerwonymi), co jest istotne, gdyż energię do skurczu czerpią z procesów tlenowych. Charakteryzują się one powolnym narastaniem siły skurczu i dużą wytrzymałością na zmęczenie.
włókna typu II - szybkokurczące się (fast twitching "FT") Włókna szybkokurczące się (białe) zawierają mniejsze stężenie mioglobiny, kurczą się szybciej, ale są mniej wytrzymałe. Biorąc pod uwagę główne źródła energii z jakich korzystają, wyróżnia się wśród nich:
włókna typu IIB - glikolityczne, korzystające głównie z energii wytworzonej podczas glikolizy beztlenowej - liczba mitochondriów jest w nich mniejsza.
Tkanka mięśniowa gładka - rodzaj tkanki mięśniowej, która składa się z wrzecionowatych komórek, zawierających jedno centralnie położone jądro komórkowe. Pomiędzy miocytami mięśni gładkich znajdują się złącza szczelinowe. Filamenty w tej tkance są ułożone nieregularnie (brak prążkowania).
Ten typ tkanki mięśniowej znajduje się w ścianach naczyń krwionośnych, ścianach czy śluzówkach narządów jamistych i przewodów jak przewodu pokarmowego, dróg oddechowych, pęcherza moczowego, dróg rodnych. Działa niezależnie od woli, powolnie i długotrwale, jest odporny na zmęczenie. Skurcze mięśni gładkich wywołują takie czynniki jak pobudzenie nerwowe, substancje chemiczne, hormony, rozciąganie, występują też spontanicznie wywołane automatyzmem mięśnia.
Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana typu sercowego - rodzaj tkanki mięśniowej występujący jedynie w sercu kręgowców.
Mięsień sercowy różni się od mięśnia poprzecznie prążkowanego typu szkieletowego tym, iż włókna w mięśniu sercowym są widlasto rozgałęzione zaś jądra komórkowe ułożone są centralnie, podczas gdy w mięśniu poprzecznie prążkowanym włókna są złączone, a jądra znajdują się na obrzeżach włókien. Komórki tkanki sercowej człowieka są jedno, rzadko dwujądrzystymi komórkami, które wykazują poprzeczne prążkowanie.
Serce to mięsień poprzecznie prążkowany, którego praca nie podlega woli. Przewodzenie impulsów elektrycznych w mięśniu sercowym jest wolniejsze niż w mięśniach szkieletowych.
TKANKA NABŁONKOWA
Tkanka nabłonkowa - pełni przede wszystkim funkcję ochronną, ale w związku z faktem, że jego komórki wytwarzają całą gamę dodatkowych tworów komórkowych, jak mikrokosmki, rzęski, wici, włoski itp. bierze udział we wchłanianiu pokarmu, chroni przed inwazją mikroorganizmów, bierze udział w wymianie gazów i wydalaniu.
Podział nabłonków ze względu na funkcję:
Tkanki nabłonkowe dzieli się ze względu na ich budowę i pełnione funkcje. Wyróżnia się zatem:
nabłonek wielorzędowy, wieloszeregowy - posiadający rzęski, które powstają na wolnej powierzchni i pomagają usuwać zanieczyszczenia (np. pyłowe); zbudowane są z wysokich komórek przypominających graniastosłupy oraz z komórek niższych o klinowatym kształcie; ze względu na jądra umieszczone są na różnej wysokości całość sprawia wrażenie nabłonka wielowarstwowego, jednak każda komórka spoczywa na błonie podstawnej (np. w drogach oddechowych: jamie nosowej)
Nabłonek wielowarstwowy -Składa się z wielu warstw komórek. Wierzchnie warstwy tego nabłonka (złożone z spłaszczonych komórek) stale się złuszczają, a ich miejsce zajmują komórki pochodzące z warstw głębszych. Nabłonek pełni funkcję ochronną, zapobiegając mechanicznym uszkodzeniom tkanek leżących głębiej. Chroni je także przed czynnikami chorobotwórczymi (np. bakteriami) i przed wyschnięciem. Dzieli się na:
Komórki tkanki nabłonkowej stanowią główną masę nabłonka, a ilość substancji międzykomórkowej między nimi jest minimalna (w przeciwieństwie do tkanki łącznej). Ściśle przylegają do leżącej poniżej błony podstawnej lub otaczającej substancji pozakomórkowej. Komórki nabłonka połączone są specjalnymi złączami - desmosomami, a czasem granica między nimi (czyli błona komórkowa) całkiem zanika.
TKANKA ŁĄCZNA
Komórki tkanki łącznej wytwarzają dużą ilość substancji międzykomórkowej, która wypełnia przestrzenie między nimi i składa się z istoty podstawowej oraz włókien. Tkanka łączna ma za zadanie: spajać różne typy innych tkanek, zapewniać podporę narządom i ochraniać wrażliwe części organizmu.
Wyróżniamy:
Tkanka łączna galaretowata - występującej u płodu w sznurze pępowinowym oraz w miazdze młodych zębów po urodzeniu. Jest wytwarzana przez fibroblasty.
Tkanka podporowa (szkieletowa, oporowa) - tworzy szkielet organizmu zapewniając mu określony kształt i odporność mechaniczną. Istnieją dwa rodzaje tkanek oporowych - chrzęstna i kostna.
Zbudowana jest z komórek i istoty międzykomórkowej czyli włókien tkanki łącznej i istoty podstawowej.
Tkanka chrzęstna - rodzaj tkanki łącznej szkieletowej, zbudowanej z komórek chrzęstnych - chondrocytów oraz bezpostaciowej substancji międzykomórkowej, składającej się z istoty podstawowej (kwas hialuronowy i proteoglikany) zwanej macierzą (matriks) oraz dużych ilości włókien białkowych: klejodajnych (kolagenowych) i elastycznych.
Tkanka chrzęstna razem z tkanką kostną stanowią tkanki podporowe. W porównaniu do kości substancja międzykomórkowa chrząstki jest słabiej zmineralizowana i nie zawiera naczyń limfatycznych oraz naczyń krwionośnych, wskutek czego odżywianie chondrocytów zachodzi wyłącznie drogą dyfuzji przez dobrze unaczynioną tkanką łączną włóknistą zwartą - ochrzęstną. Tkanka chrzęstna nie jest unerwiona.
W zależności od rodzaju i proporcji poszczególnych składników substancji międzykomórkowej wyróżnia się:
Tkanka kostna - rodzaj tkanki łącznej podporowej. Tkanka kostna składa się z komórek (osteocytów, osteoblastów, osteoklastów) oraz substancji zewnątrzkomórkowej, która składa się z kolei z części organicznej - włókien kolagenu i innych białek oraz mineralnej (związki wapnia, magnezu i fosforu).
Tkankę kostną można podzielić na:
Istota gąbczasta - zbudowana z blaszek kostnych układających się w beleczki kostne.
Chemicznie tkanka kostna składa się ze składników organicznych tworzących osseinę, dzięki której kość jest sprężysta, oraz składników nieorganicznych, czyli soli wapnia i fosforu, dzięki którym kość jest twarda.
Skład: związki organiczne (osseomukoid i osteoalbuminoid): 30-50%, związki nieorganiczne (mieszanina soli wapniowych): 30-35%, woda: 15-40%
Kości długie (kość udoa, ramienna), krótkie (kości nadgarstka i stępu), płaskie (kość biodrowa, łopatka), różnokształtna (kręgi, żuchwa)
Tkanka tłuszczowa - składa się przede wszystkim z komórek tłuszczowych (adipocyty), a oprócz tego także: preadipocyty, makrofagi, fibroblasty, komórki zrębowe naczyń.
Po urodzeniu organizm liczy ok. 30 mln komórek tłuszczowych, których głównym zadaniem jest gromadzenie tłuszczu pod postacią trójglicerydów. Tkanka tłuszczowa stanowi 20-25% masy ciała u kobiet i 15-20% masy ciała u mężczyzn.
Tkanka tłuszczowa występuje w dwóch postaciach:
Tkanka tłuszczowa biała (żółta) - jej cechą charakterystyczną jest mała masa istoty międzykomórkowej. Komórki tkanki tłuszczowej żółtej zawierają jedną, dużą kroplę tłuszczu, która otoczona jest cienką warstwą cytoplazmy. Główną funkcją tej tkanki jest magazynowanie tłuszczu, a także wytwarzanie tłuszczów (lipogeneza) i ich rozkładanie (lipoliza).
Tkanka tłuszczowa brunatna - u ludzi pojawia się w ostatnich dwóch miesiącach życia płodowego, w rozwiniętej postaci występuje w okresie niemowlęcym, następnie powoli zanika. Znajduje się między łopatkami, w okolicy szyi, śródpiersia oraz dużych tętnic i nerek. Jej główną funkcją jest wytwarzanie ciepła.
Tkanka tłuszczowa pełni funkcje:
magazynującą - w sytuacji, kiedy organizmowi przez określony czas dostarczana jest nadwyżka substancji odżywczych, jej komórki syntezują, po czym odkładają w cytoplazmie tłuszcze obojętne
termoizolacyjną
Krew - płyn ustrojowy, który za pośrednictwem układu krążenia pełni funkcję transportową (transport tlenu i składników pokarmowych do komórek i transport powrotny produktów końcowych przemiany materii np. dwutlenku węgla czy mocznika), zapewnia komunikację pomiędzy poszczególnymi układami organizmu oraz utrzymanie równowagi wodnej i elektrolitowej, regulację wartości pH oraz temperatury ciała. Jako część układu odpornościowego krew pełni funkcje obronne przeciwko ciałom obcym (odpowiedź odpornościowa nieswoista) i antygenom (odpowiedź odpornościowa swoista) dzięki fagocytom (komórkom żernym) oraz przeciwciałom. Krew jest płynną tkanką łączną, krążącą w naczyniach krwionośnych (układ krwionośny zamknięty) lub w jamie ciała (układ krwionośny otwarty).
pH krwi w prawidłowych warunkach waha się między 7,35 a 7,45. Przy wartościach poniżej tego zakresu mówi się o kwasicy, natomiast przy wyższych o zasadowicy. Równowaga kwasowo-zasadowa krwi jest utrzymywana dzięki licznym układom buforującym, oraz aktywnie regulowana przez organy i tkanki, przede wszystkim płuca i nerki.
W skład krwi wchodzą:
Erytrocyty (czerwone krwinki) - u człowieka nie posiadają jądra komórkowego oraz licznych organelli komórkowych. Mają kształt dwuwklęsłego dysku. Stanowią ok. 90-94% ogółu elementów morfotycznych. Służą do transportu tlenu i dwutlenku węgla. Zawierają hemoglobinę, białko odpowiedzialne za przyłączanie i transport tlenu w krwi. Krew kręgowców zawdzięcza swój czerwony kolor właśnie obecności żelaza w hemoglobinie. Procentową zawartość objętościową erytrocytów nazywa się hematokrytem.
Komórki krwi ludzkiej |
|||
Nazwa |
Liczba na μl krwi |
||
Erytrocyty |
4,5 do 5,5 mln |
||
Leukocyty |
4 000-11 '000 |
||
|
Granulocyty |
|
|
|
|
Neutrofile |
2 500-7 500 |
|
|
Eozynofile |
40-400 |
|
|
Bazofile |
10-100 |
|
Limfocyty |
1 500-3 500 |
|
|
Monocyty |
200-800 |
|
Trombocyty |
150 - 350 tys. |
Leukocyty (białe krwinki) są to komórki jądrzaste odpowiadają za odpowiedź immunologiczną. Występują w kilku postaciach jako:
agranulocyty - cytoplazma nie zawiera ziarnistości
Granulocyty odpowiadają za niespecyficzną odpowiedź immunologiczną, natomiast limfocyty i monocyty biorą udział w obronie specyficznej.
Trombocyty (płytki krwi) to fragmenty megakariocytów, będącymi komórkowymi prekursorami płytek krwi. Trombocyty odpowiadają za krzepnięcie krwi.
Grupy krwi - w błonie komórkowej erytrocytów zakotwiczone są glikolipidy, które działają jak antygeny - określane są jako grupy krwi. W przypadku wymieszania się różnych grup krwi dochodzi do powstawania zlepów czerwonych krwinek, czyli aglutynacji. Z medycznego punktu widzenia u ludzi najistotniejszy jest układ grup AB0 i układ Rh. Oprócz tego istnieje około 20 innych systemów grupowych o mniejszym znaczeniu.
W układzie AB0 występują 4 grupy krwi: A, B, AB, 0. Nazwa odnosi się do antygenu jaki znajduje się na powierzchni erytrocytów (w grupie A: tylko antygen A, w grupie B: antygen B, w grupie AB: antygeny A i B, grupa 0 nie posiada żadnego antygenu) oraz do przeciwciał (immunoglobulin IgM) krążących w osoczu (grupa A: przeciwciała anty-B, grupa B: przeciwciała anty-A, grupa AB: nie występują przeciwciała, grupa 0: przeciwciała anty-A i anty-B).
Układ czynnika Rh dzieli się na podgrupy: C, D i E. Znaczenie medyczne ma przede wszystkim antygen D. W przypadku występowania tego antygenu mówi się o grupie Rh dodatniej (Rh+), gdy go brak grupę oznacza się jako Rh ujemną (Rh-). Przeciwciała w układzie Rh ( (immunoglobuliny IgG) pojawiają się po raz pierwszy dopiero po kontakcie z antygenem D.
Chłonka (limfa) - płyn tkankowy spływający do naczyń chłonnych, tworzących układ naczyń limfatycznych. Rozprowadza po organizmie limfocyty zabierane z węzłów chłonnych - bierze udział w wielu reakcjach odpornościowych (dlatego bywa nazywana układem immunologicznym). Bierze także udział w transporcie tłuszczów pokarmowych. W skład chłonki wchodzi osocze, które pod wpływem wysokiego ciśnienia wydostaje się z kapilar do płynu tkankowego. Skład:
woda
sole mineralne
białka
tłuszcze
limfocyty (białe ciałka krwi)
8