Tkanki

• Tkanka to zespół komórek o podobnej strukturze i funkcjach wraz z wytworzoną przez nie substancją międzykomórkową.

• Narząd, czyli organ to zespół wzajemnie połączonych tkanek kilku typów pełniących specyficzne funkcje np. serce.

• Układy to zespół narządów działających w sposób zintegrowany i zorganizowany np. układ pokarmowy.

Tkanka nerwowa

• Tkanka nerwowa składa się z wysoko wyspecjalizowanych komórek nerwowych zwanych neuronami oraz komórek podporowych zwanych glejowymi.

• Neurony wytwarzają sieć połączeń mających na celu:

• Zapobieganie informacji z receptorów czuciowych

• Przetwarzanie i zapamiętywanie informacji

• Wysyłanie odpowiednich sygnałów od komórek efektorowych

• Dzięki temu układ nerwowy umożliwia szybkie i precyzyjne komunikowanie się między oddalonymi od siebie okolicami organizmu.

Cytologia komórki nerwowej

• Neurony charakteryzują się wysoką aktywnością metaboliczną bo stale potrzebują dużo energii do utrzymywania gradientów elektrochemicznych

• Neurony spoczywają na rusztowaniu utworzonym przez komórki glejowe. Są to drobne komórki o różnych kształtach. Wyróżniamy:

• Makroglej:

• Komórki gwiaździste (astrocyty) uczestniczą w odżywianiu neuronów i usuwaniu ich produktów przemiany materii oraz tworzeniu bariery krew- mózg

• Komórki skąpowypustkowe (oligodendrocyty) biorą udział w tworzeniu osłonki mielinowej włókien nerwowych

• Mikroglej tworzy układ odpornościowy mózgu

• Komórki nerwowe mają bardzo różny kształt.

Komórka składa się:

• Z ciała komórki (perykarionu) zawierającego jądro komórkowe i większość organelli komórkowych

• I wypustek:

• Krótkie rozgałęzione drzewkowato wypustki nazywamy dendrytami.

• A odchodząca od bieguna komórki jedną długą wypustkę rozgałęziającą się dopiero na końcu nazywamy neurytem albo aksonem.

• Dendryty przewodzą bodźce elektryczne do komórki a akson - od komórki.

• Synapsa to połączenie między aksonem jednej komórki nerwowej a drugą komórką nerwową ( jej ciałem aksonem lub dendrytem) umożliwiające bezpośrednią komunikację między komórkami nerwowymi. Występują synapsy nerwowo- mięśniowe przewodzące impulsy z nerwu do mięśnia. W synapsie zakończenie aksonu tworzy zgrubienie (kolbka synaptyczna) ściśle dopasowana do powierzchni komórki docelowej, ale oddzielone od niej wąską szczeliną zwaną szczeliną synaptyczną. Błona komórkowa po obu stronach szczeliny synaptycznej zawiera swoiste białka błonowe oraz receptory biorące udział w przekazywaniu impulsów nerwowych. W zakończeniu aksonu widoczne są pęcherzyki synaptyczne zawierające substancje przekaźnikową.

• Po dojściu impulsu elektrycznego do kolbki synaptycznej z pęcherzyków synaptycznych na drodze egzocytozy uwalnia się przekaźnik do szczeliny synaptycznej. Cząsteczki przekaźnika przenikają przez szczelinę i łączą się z receptorami na błonie komórkowej neuronu docelowego powodując dalsze przekazanie impulsu elektrycznego. Tak działa synapsa chemiczna, która przewodzi sygnały tylko w jednym kierunku tj. od aksonu do sąsiedniej komórki.

• Występują również synapsy elektryczne gdzie błony komórkowe sąsiadujących komórek ściśle do siebie przylegają, które łączą się ze sobą połączeniami komunikującymi. Takie połączenia łączą głównie komórki mięśnia sercowego i mięśni gładkich. Synapsy te przewodzą bodźce dwukierunkowo.

• Włókno nerwowe jest aksonem pokrytym osłonkami. Włókna nerwowe w ośrodkowym układzie nerwowym (mózgowie i rdzeń kręgowy) leżą w pęczkach tworzących szlaki nerwowe a w obwodowym układzie nerwowym ich pęczki nazywamy nerwami. Mamy dwa typy osłonek: Schwanna (funkcja izolacyjna, wspomaga metabolicznie otaczany akson) oraz mielinowa (funkcja ochronna, zwiększa tempo przewodzenia impulsów nerwowych). Osłonka Schwanna (neurolemma) występująca we włóknach obwodowego układu nerwowego zbudowana jest z komórek zwanych lemmocytami, które wytwarzają cytoplazmę. Włókna nerwowe posiadające tylko neurolemmę nazywamy włóknami bezrdzennymi (bez osłonki). Osłonka mielinowa otacza włókna nerwowe w obwodowym i ośrodkowym układzie nerwowym. Włókna te nazywamy włóknami rdzennymi (z osłonką). Osłonka ta jest owinięta spłaszczoną cytoplazmą lemmocytu (w obwodowym układzie nerwowym) lub komórki glejowej zwanej oligodendrocytem ( w ośrodkowym układzie nerwowym) wokół włókna nerwowego. Osłonka mielinowa jest zbudowana głównie z licznych warstw błony komórkowej. Między fragmentami osłonki stworzonej przez komórki są miejsca bez osłonki zwane przewężeniami Ranviera.

Tkanka mięśniowa

• Tkanka mięśniowa składa się z długich cienkich komórek skupionych w pęczki. Zespoły pęczków łączą się tworząc mięśnie, czyli narząd ruchu. Pełnią role silników zamieniających energię chemiczną na energię mechaniczną i ciepło. Przejawem energii mechanicznej jest skurcz mięśnia polegający na skracaniu się komórek mięśniowych pod wpływem bodźca nerwowego. Występuje w trzech różnych postaciach:

• Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana

Zbudowana jest z długich walcowatych komórek o kształcie pałeczek zwanych włóknami. Cytoplazmę komórek mięśniowych nazywamy sarkoplazmą, ich błonę komórkową sarkolemmą, a siateczkę śródplazmatyczną siateczką sarkoplazmatyczną. Komórki te są wielojądrowe. Głównym składnikiem cytoplazmy są miofibryle czyli włókienka kurczliwe biegnące równolegle do osi długiej włókna.

Pojedyncze miofibryle ich pęczki i całe komórki wykazują poprzecznie prążkowane tj. naprzemienne występowanie poprzecznych jasnych i ciemnych prążków. Miofibryle składają się z powtarzających się odcinków zwanych sarkomerami. Na granicach sarkomerów znajdują się prążki Z, do których przyczepiane są filamenty cieknie zbudowane z białka aktyny. Między cząstkami Z sąsiednich miofibryl znajdują się łączące je filamenty pośrednie zbudowane z białka desminy. Stabilizują one położenie miofibryli względem siebie i usprawniają skurcz wszystkich miofibryli komórki. Sarkomer składa się z prążka Z połowy prążka I (jasny, izotropowy) prążka A (ciemny, anizotropowy) połowy prążka I i prążka Z.

W prążku I znajdują się tylko filamenty aktyny, w prążku A filamenty aktyny i filamenty grube zbudowane z białka miozyny. W połowie prążka A znajduje się przejaśnienie zwane prążkiem H, a w prążku tym znajdują się tylko filamenty miozyny.

Gładka siateczka sarkoplazmatyczną jest bardzo rozbudowana i otacza każdą miofibryle. Dookoła prążka I i prążka A znajdują się oddzielone układy siateczki. Każdy składa się z dwóch płaskich zbiorników połączonych kanalikami. Dwa oddzielone układy są oddzielone wąską przestrzenią, w której znajduje się uwypuklenie błony komórkowej zwane kanalikiem T. Układ zawierający kanalik T i dwa przylegające do siebie zbiorniki siateczki śródplazmatycznej nazywamy triadą. Budowa ta ułatwia szybkie przekazywanie impulsu do skurczu.

Z tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej zbudowane są mięśnie szkieletowe, które przytwierdzają się do kości za pomocą ścięgien. Kurcząc się poruszają one układem dźwigni, jakie tworzą kości i stawy. Skurcz tych mięśni pozostaje pod kontrolą układu nerwowego i jest zależny od naszej woli oprócz kilku mięśni.

• Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana sercowa

Komórki te są jedno lub dwujądrowe i mają kształt nieregularnych walców, które łączą się w długie łańcuchy.
W miejscu połączenia tych komórek występuje ciemna płytka zwana wstawką. Komórki tworzą też boczne odgałęzienia łączące się z sąsiednim łańcuchem komórek. Wstawka składa się desmosomów (ma na celu łączenie sąsiednich komórek z siłą przewyższającą siłę skurczu) i połączeń komunikujących (zapewniają szybkie przechodzenie impulsów elektrycznych między komórkami).

Mięsień sercowy kurczy się automatycznie z częstością średnią około 70 razy na minutę niezależnie od naszej woli. Skurcz mięśnia sercowego jest wzbudzany i regulowany przez rozrusznik układu bodźco- przewodzącego, którym jest węzeł zatokowy położony w prawym przedsionku. Stąd impulsy elektryczne docierają do mięśni przedsionków pobudzając je do skurczu. Następnie pobudzenie biegnie do węzła przedsionkowo- komórkowego i odchodzącego od niego pęczka Hisa, który rozgałęzia się w mięśniach obu komór.

• Tkanka mięśniowa gładka

Komórki tkanki mięśniowej gładkiej zwane miocytami mają kształt wrzecionowaty. Komórki te mają jedno jądro leżące w środku komórki. Nici aktyny i miozyny są ułożone nieregularnie, dlatego nie mają one prążków. Pomiędzy miocytami znajdują się połączenia komunikujące, które ułatwiają rozprzestrzenianie się pobudzenia.

Skurcz mięśni gładkich odbywa się wolniej, dzięki czemu są one zdolne do skurczów długotrwałych przy stosunkowo niedużym zużyciu energii. Skurcze mięśni są niezależne od naszej woli i są regulowane przez układ nerwowy autonomiczny.

Mięśnie gładkie występują w ścianach naczyń krwionośnych, przewodu pokarmowego, dróg moczowych, macicy i innych narządach

Tkanka nabłonkowa

• Komórki tkanki nabłonkowej stanowią główną masę nabłonka, a ilość substancji międzykomórkowej jest bardzo skąpa. Nabłonki są układem ściśle przylegających komórek tworzących błony pokrywające powierzchnię zewnętrzną ciała oraz wyścielające jamy ciała, naczynia i przewody.

• Rola nabłonków:

• Mechaniczna ochrona tkanek leżących pod nabłonkiem (naskórek pokrywający ciało)

• Izolowanie różnych środowisk od siebie, dzięki czemu zachowane są różnice chemiczne i fizyczne między tymi środowiskami

• Bierze udział we wchłanianiu substancji odżywczych i wymianie gazowej i wydalania zbędnych produktów przemiany materii (np. w nerkach, płucach)

• Bierze udział w wydzielaniu licznych związków chemicznych (hormonów, enzymów i innych) produkowanych lub modyfikowanych w komórkach nabłonkowych

• Zdolność do odbierania bodźców, wchodzą w skład narządów zmysłów

• Podział nabłonków ze względu na:

• Rolę: powierzchniowe (pokrywające, wyściełające), wydzielnicze (gruczołowe), zmysłowe

• Kształt: płaskie, sześcienne, walcowate

• Liczbę warstw: jednowarstwowy, wielowarstwowy

Błona podstawna

• Ściśle połączone ze sobą komórki nabłonkowej leżą na podłożu tkanki łącznej właściwej, oddzielone od niej strukturą zwaną błoną podstawną. Za pomocą błony podstawnej nabłonek:

• Łączy się z podłożem mechanicznie, co jest ważne dla nabłonków, na które działają siły mechaniczne (np. naskórek)

• Transportuje substancje odżywcze i metabolity do i z tkanki łącznej. Jest to sposób odżywiania nabłonka, który nie ma naczyń krwionośnych

• Zachowuje kształt swoich komórek

• Ważnym składnikiem chemicznym błony podstawowej jest białko zwane kolagenem typu IV. Błona podstawna ma różną budowę i grubość ze względu na rodzaj nabłonka. Nabłonki szczelne mają grubą w pełni wykształconą błonę podstawną. Nabłonki przepuszczające (nerki, jelita) błona podstawna jest cienka i ma liczne otwory.

Specjalizacja powierzchni komórek nabłonkowych

• W celu wykonywania swoich funkcji komórki wykształcają na swojej powierzchni specjalne struktury:

• Powierzchnia wolna pokryta jest warstwą białek i wielocukrów tworzących glikokaliks. Na powierzchni wolnej komórki nabłonkowe wykształcają wypustki w postaci mikrokosmków, rzęsek i witek. Mikrokosmki znajdują się na powierzchni nabłonków pełniących funkcje wchłaniania, ich rola polega na zwiększeniu powierzchni chłonnej komórki. Rzęski (jajowód, tchawica) i witki (plemniki) są wypustkami ruchomymi. Ich rola polega na ułatwieniu transportu wzdłuż nabłonka (np. komórki jajowej z jajowodu do macicy)

• Powierzchnia boczna wytwarzająca specjalne połączenia zamykające, przylegające i komunikujące. Połączenia te spajają komórki między sobą i służą przekazaniu jonów i cząsteczek między sąsiadującymi komórkami.

• Na powierzchni podstawnej komórki nabłonkowe mogą wytwarzać wgłębienia i struktury spajające je z podłożem.

Klasyfikacja morfologiczna nabłonków

• Jednowarstwowy płaski zbudowany z komórek wydłużonych leżących równolegle do powierzchni błony podstawnej. Jest przystosowany do pełnienia funkcji filtracyjnych, biernego transportu gazów i transportu substancji przez egzo i endocytozę. Wyściela naczynia krwionośne, jamy ciała, pęcherzyki płucne i kłębuszki nerkowe.

• Jednowarstwowy sześcienny zbudowany jest z komórek sześciennych ułożonych na podobieństwo kostek bruku. Pełni funkcje wydzielnicze lub funkcje czynnego transportu jonów. Występuje w częściach wydzielniczych wielu gruczołów i w kanalikach nerkowych.

• Jednowarstwowy walcowaty zbudowany z komórek wydłużonych ułożonych prostopadle do błony podstawnej. Pełni role wydzielania i wchłaniania. Wyściela przewód pokarmowy od żołądka do odbytu.

• Wielorzędowy składa się z jednej warstwy komórek o różnych wysokościach i jądrach ułożonych na różnych poziomach co sprawia wrażenie wielowarstwowości. Niektóre nabłonki mają na swojej powierzchni rzęski i nazywamy go wtedy nabłonkiem migawkowym. Występują w drogach oddechowych, jajowodzie i najądrzu.

• Wielowarstwowy płaski składa się z 6- 20 warstw komórek. Komórki warstwy powierzchownej są płaskie, głębsze warstwy nabłonka zbudowane są z komórek sześciennych a warstwa podstawna z komórek walcowatych. Liczba warstw komórek i grubość nabłonka zależy od sił mechanicznych na niego działających (im większe siły tym grubszy nabłonek). Warstwy tego nabłonka stale się złuszczają, a ich miejsce zajmują komórki pochodzące z warstw głębszych. Pełni rolę ochronną i oddziela tkankę łączną od środowiska zewnętrznego. Pokrywa on powierzchnię ciała, jamę ustną, przełyk, odbytnicę i pochwę.

• Wielowarstwowy walcowaty składa się z kilku warstw komórek a warstwa powierzchowna jest zbudowana z komórek walcowatych. Wyściela on spojówkę oka i duże przewody wprowadzające gruczołów wewnątrzwydzielniczych.

• Przejściowy jest nabłonkiem wielowarstwowym sześciennym i składa się z 3- 6 warstw komórek. Powierzchowna warstwa komórek nie jest przepuszczalna dla wody. Wyściela drogi moczowe. Może zmieniać grubość w zależności od stopnia wypełnienia moczem pęcherza moczowego.

A - nabłonek jednowarstwowy walcowaty, C - nabłonek wielowarstwowy płaski, D - nabłonek jednowarstwowy płaski E - nabłonek przejściowy F - nabłonek wielorzędowy

Nabłonek gruczołowy

• Gruczoły są strukturami wydzielniczymi składającymi się z nabłonkowych komórek receptorowo- wydzielniczych. Komórki wydzielnicze mają receptory z pomocą, których reagują na bodźce zewnętrzne (nerwowe lub hormonalne) zwiększając lub zmniejszając wydzielanie. Wydzielanie jest procesem, w którym z substratów dostających się do komórki są syntezowane związki, przechowywane w pęcherzykach wydzielniczych a następnie na sygnał wydzielane poza komórkę. Występują w dwóch postaciach, jako:

• Zgrupowania komórek tworzących zespoły zajmujące wspólne terytorium nazywanych gruczołami zwartymi. Mają kształt zrazikowy tzn. skupienia komórek nabłonka gruczołowego rozdzielone są tkanką łączną, w której przebiegają przewody wyprowadzające.

• Pojedyncze komórki rozproszone wśród innych komórek nabłonkowych nazywamy gruczołami rozproszonymi.

• Gruczoły zewnątrzwydzielnicze (egzokrynowe) to gruczoły mające przewody wyprowadzające. Części wydzielnicze mogą mieć kształt cewek lub pęcherzyków. Na powierzchni komórek pęcherzyków i cewek leżą zwykłe komórki mioepitelialne. Ich rola polega na kurczeniu się i na wciskaniu wydzieliny do przewodów odprowadzających.

• Gruczoły wewnątrzwydzielnicze (endokrynowe, dokrewne) skupienia komórek wydzielniczych pozbawione przewodów wyprowadzających i uwalniające swe wydzieliny bezpośrednio do krwi.

• Wyróżniamy trzy sposoby wydzielania:

• Merokrynowe (ekrynowe) występuje w gruczołach endokrynowych i niektórych egzokrynowych (np. gruczołach ślinowych i małych potowych). Dochodzi do połączenia się pęcherzyków wydzielniczych z błoną komórkową i uwalnianie wydzieliny. Ten sposób nie zmienia budowy komórki.

• Apokrynowe jest sposobem wydzielania tylko niektórych gruczołów egzokrynowych (np. potowych dużych i gruczołu mlekowego). Polega na połączeniu się dużych pęcherzyków wydzielniczych z błoną komórkową i odrywanie się szczytowej części komórki wraz z pęcherzykami. Powoduje to skracanie się komórki.

• Holokrynowe ten sposób wydzielania istnieje tylko w gruczole potowym. Polega na przemianie całej komórki w wydzielinę i jej wydaleniu. Komórki gruczołu cały czas dzielą się i nowe komórki przesuwają się do środka. W ten sposób zostaje zachowana ciągłość wydzielania.

• Ze względu na drogi rozchodzenia się wydzieliny wyróżnia się:

• Zewnętrzne (egzokrynowe) Wydzielina przechodzi do przewodów odprowadzających i przez nie wydostaje się na zewnątrz ciała (gruczoły potowe) lub do światła różnych narządów (trzustka)

• Wewnętrzne (endokrynowe) Wydzielina przedostaje się do krwi, która ją rozprowadza po całym organizmie

• Wewnętrzne parakrynowe wydzielina przedostaje się do płynu tkankowego a z nimi do pobliskich komórek

• Wewnętrzne autokrynowe wydzielina opuszcza komórkę i działa na tę samą komórkę

Tkanka łączna

• Wytwarza przez rozmieszczone w niej luźno ułożone komórki bardzo dużą ilość substancji międzykomórkowej, która stanowi główną masę decydującą o rodzaju i właściwościach tkanki łącznej. Substancja międzykomórkowa składa się z istoty podstawowej i włókien.

• Dzięki takiej budowie tkanka łączna łączy różne tkanki, stanowi zrąb wielu narządów a także nadaje kształt narządom jako tkanka łączna ich torebek. W istocie międzykomórkowej krąży płyn tkankowy (z krwi do tkanki i z powrotem) a wraz z nim substancje odżywcze i metabolity. Stwarza to system transportowy za pomocą, którego substancje docierają do wszystkich części narządów zawierających tkankę łączną. Istota międzykomórkowa działa także jak filtr zatrzymujący wiele szkodliwych cząsteczek.

• Funkcje tkanki łącznej:

• Stanowi zrąb i ochronę mechaniczną tkanek i narządów

• Transportuje substancje odżywcze i produkty metabolizmu

• Broni organizm przed obcymi cząstkami

Włókna tkanki łącznej

• Kolagenowe zbudowane z białka zwanego kolagenem. W tych włóknach występuje kolagen typu I. Włókna układają się w wiązki leżące wzdłuż działania sił mechanicznych na tkankę. Cechuje je duża wytrzymałość na rozrywanie. Kolagen jest białkiem stabilnym a jego odnowa jest powolna. Kolagen jest rozkładany przez enzym kolagenozę produkowany przez histiocyty. Włókna są produkowane przez fibroblasty.

• Siateczkowe (retykulinowe, srebrochłonne) zbudowane z kolagenu typu III i są cieńsze od włókien kolagenowych. Budują one zrąb wielu narządów wewnętrznych oraz wchodzą w skład błon podstawnych.

• Sprężyste są bardzo podatne na rozciąganie (mogą zwiększyć swoją długość do 50% a następnie wrócić do długości wyjściowej). Włókna te zbudowane są z glikoproteiny zwanej elastyną oraz białka zwanego mikrofibryną. Występują tam gdzie jest ważna sprężystość (tętnice, płuca)

Istota podstawowa

• Jest rodzajem żelu wiążącego znaczne ilości wody i podtrzymującego komórki i włókna. Zbudowana jest z glikozaminoglikanów (długie łańcuchy dwucukrów), które łączą się z białkami tworząc makrocząsteczki zwane proteoglikanami. W jej skład wchodzą również glikoproteiny.

• Glikozaminoglikany to: kwas hialuronowy, siarczany chondroityny, siarczan dermatynu, siarczan heparanu, heparyna i siarczan keratanu. Makrocząsteczki proteoglikanów wiążą wodę co pozwala na przemieszczanie się dużych cząsteczek i komórek. Glikoproteiny istoty podstawowej to fibronektyna i laminina, odgrywają one role w przyleganiu komórek do podłoża.

Komórki tkanki łącznej

• Fibroblasty najliczniejsze komórki łącznej właściwej. Wytwarzają włókna kolagenowe, siateczkowe i sprężyste oraz proteoglikany istoty międzykomórkowej. Są to komórki osiadłe, chociaż mają zdolność ruchu.

• Miofibroblasty komórki mające cechy fibroblastów oraz włókienka kurczliwe czyli zdolność do skurczu. Występują one w ścianie naczyń włosowatych, gdzie biorą udział w rozszerzaniu ich światła.

• Histiocyty powstają w szpiku kostnym a następnie przechodzą do krwi jako monocyty. Po kilku dniach krążenia we krwi przedostają się przez ściany małych żył lub naczyń włosowatych do tkanki łącznej właściwej gdzie dojrzewają i występują jako histiocyty. W tkance łącznej właściwej przebywają kilka miesięcy i pełnią rolę makrofagów. Komórki te występują we wszystkich narządach organizmu.

---