Tkanki są to zespoły komórek o charakterystycznej budowie

Tkanki są to zespoły komórek o charakterystycznej budowie, przystosowane do pełnienia
określonych funkcji. Należy jednak podkreślić, że w obrębie jednej tkanki mogą występować
komórki różniące się w sposób istotny budową, czego przykładem może być tkanka przewodząca
roślin.
Tkanki roślinne
Wszystkie tkanki roślinne biorą początek z tkanek twórczych, czyli merystemów,
które budują zawiązek przyszłej rośliny.
Komórki tkanek twórczych dzielą się stale i rytmicznie. Są one drobne, ściśle przylegają do siebie,
mają duże jądro, bardzo gęstą cytoplazmę i przeważnie słabo rozwinięty system wakuolarny.
Powstające w wyniku podziału komórek twórczych ich pochodne przechodzą następnie proces
różnicowania, w wyniku którego zmienia się ich struktura. Takie tkanki na ogół nie mają już
możliwości dalszych przekształceń, stąd nazywamy je tkankami stałymi.
Do tkanek stałych zaliczamy tkankę okrywającą (skórka, korek) miękiszową, wzmacniającą
(kolenchyma i sklerenchyma) i przewodzącą (łyko i drewno).
Ze względu na okres działania w ontogenezie rośliny tkanki twórcze dzielimy na
pierwotne i wtórne. Pierwotne to merystem zarodkowy, z którego zbudowany jest np. zarodek
roślin nasiennych, oraz merystemy wierzchołkowe pędu i korzenia warunkujące pierwotny
wzrost tych organów.
Natomiast do mer ystemów wtórnych, zwanych także bocznymi, należą miazga
(kambium) i fellogen. W wynik działalności miazgi powstają elementy łyka i drewna wtórnego, z
fellogenu - korek i felloderma. Wytworzenie wtórnych elementów przewodzących (łyka i drewna
wtórnego) oraz wtórnego układu okrywającego w postaci korka jest przyczyną rozrastania się
rośliny na grubość.
Tkanka okrywająca. Pierwotną tkanką okrywającą jest skórka. Występuje ona w peryferycznych
częściach rośliny stanowiąc dla niej ochronę przed działaniem czynników zewnętrznych. Komórki
tej tkanki są żywe, ściśle przylegają do siebie, ich ściany komórkowe są celulozowe, cienkie lub
niekiedy skutynizowane - adkrustowane kutyną, substancją o charakterze tłuszczowym stanowiącą
dobry materiał izolacyjny. Komórki skórki pozbawione są chloroplastów (wyjątek stanowią rośliny
cieniolubne). System wakuolarny tych komórek jest silnie rozbudowany, przy czym najczęściej
stanowi go znacznych rozmiarów, centralnie położona jedna wakuola. Charakterystycznym wytworem
tej tkanki w nadziemnych częściach rośliny są pary komórek o odmiennej budowie, tworzące
aparaty szparkowe, które służą do wymiany gazowej. Wymianę gazową umożliwia przestrzeń
międzykomórkowa w postaci charakterystycznego otworu między dwiema komórkami szparkowymi,
zwana szparką, której wielkość może być regulowana. Mechanizm otwierania i zamykania aparatu
szparkowego bezpośrednio warunkowany jest przez stopień uwodnienia komórek szparkowych,
które zmieniając swoją objętość (kurczą się lub rozdymają jak balonik), regulują wielkość
znajdującej się między nimi szparki. Innym wytworem skórki w nadziemnych częściach rośliny są
różnego rodzaju włoski, które klasyfikujemy ze względu na ich budowę (jedno lub
wielokomórkowe, proste lub rozgałęzione) lub ich funkcję (włoski parzące, np. pokrzywy,
trawienne - rośliny owadożernej, gruczołowe - nektaria). Komórki włosków mogą być żywe lub
martwe. Wytworami skórki korzenia są włośniki.
Rys. Tkanka okrywająca pierwotna (skórka) łodygi i korzenia
A
B
Rys. Budowa aparatu szparkowego; A – aparaty widziane z góry, B – schematyczny przekrój poprzeczny przez aparat
szparkowy
Rys. Włoski; A - prosty jednokomórkowy (pokrzywa), B - rozgałęziony, C - wielokomórkowy gruczołowy
Tkanka miękiszowa. Komórki miękiszowe są najczęściej żywe, cienkościenne, dość silnie
zwakuolizowane, przystosowane do pełnienia różnych funkcji. W nadziemnych częściach rośliny, w
łodydze i liściach, spełniają głównie funkcje asymilacyjne. Miękisz asymilacyjny w związku z
tym zawiera liczne chloroplasty. Kształt jego komórek bywa różny, przykładem czego może
być miękisz palisadowy lub gąbczasty, typowo zróżnicowany w liściu. Komórki miękiszowe w
organach podziemnych rośliny lub w głębszych warstwach łodygi pozbawione są chloroplastów i
pełnią głównie funkcje spichrzowe.
Rys. Miękisz; A - asymilacyjny, B - spichrzowy ze skrobią (widziany w świetle spolaryzowanym), C - spichrzowy z
ziarnami aleuronowymi
Tkanka wzmacniająca. Wśród tkanek wzmacniających żywa jest kolenchyma - zwarcica,
która spełnia swoje funkcje dzięki obecności grubych ścian celulozowych. Celulozowe
zgrubienia mogą mieć różne formy, w związku z czym rozróżniamy kolenchymę kątową i
płatową. Komórki kolenchymy są żywe, ściśle ułożone, a dzięki obecności chloroplastów mogą
pełnić także funkcje asymilacyjne. Drugi rodzaj tkanki wzmacniającej to sklerenchyma twardzica, którą tworzą komórki martwe, o ścianach inkrustowanych ligniną. Ze względu na
cechy morfologiczne komórek tej tkanki wyróżniamy włókna o silnie zmodyfikowanych kształtach
i równowymiarowe sklereidy.
Rys. Kolenchyma; A - kątowa, B – płatowa
Rys. Sklerenchyma; A, B - włókna (A - pokrój ogólny włókna,
B - przekrój poprzeczny), C - sklereidy
Tkanka przewodząca. Jest typowym przykładem tkanki stałej niejednorodnej. Przewodzi ona
wodę z podziemnych części rośliny do liści oraz asymilaty z liści do łodygi i korzeni. Funkcję
przewodzenia asymilatów pełnią głównie zespoły komórek, noszące nazwę rurek sitowych.
Granice członów w rurkach sitowych wyznaczają ściany poprzeczne charakterystycznie
perforowane. Ściany te strukturą swoją przypominają sito, stąd ich nazwa - płytki sitowe. Przez
perforacje w ścianie poprzecznej, przy udziale pasm plazmatycznych, asymilaty przedostają się z
jednego członu rurki sitowej do drugiego. Rurki sitowe są komórkami żywymi, silnie
zwakuolizowanymi. Protoplast ich nie zawiera jądra, gdyż ulega ono rozpadowi w czasie
różnicowania się rurki sitowej. Do rurek sitowych przylegają długie, wąskie komórki, zwane
przyrurkowymi, zawierające żywy protoplast. Obok rurek sitowych w zespołach
przewodzących asymilaty występują komórki miękiszowe (miękisz łykowy) oraz tkanka
wzmacniająca w formie włókien (włókna łykowe). Komórki miękiszu łykowego są żywe, wydłużone,
nie zawierają jednak chloroplastów. Wymienione typy komórek bardzo często występują w
charakterystycznych zespołach, tworząc układy, zwane wiązkami sitowymi, łykiem lub floemem.
U roślin ewolucyjnie starszych zamiast rurek sitowych występują często bardziej prymitywne
elementy przewodzące asymilaty, tak zwane komórki sitowe. W odróżnieniu od rurek sitowych
są to pojedyncze, wrzecionowatego kształtu komórki, w których otwory służące do przewodzenia
asymilatów występują na wszystkich ścianach.
A
B
Rys. Budowa rurki sitowej; A - człon rurki z komórką przyrurkową,
B - płytka sitowa
Rys. Komórka sitowa
Obok wiązek sitowych występują zespoły komórek martwych, przystosowanych do przewodzenia
wody, noszące nazwę wiązek naczyniowych lub drzewnych (ksylem). W skład ich wchodzą
naczynia - szeregi wydłużonych, martwych komórek, których ściany mają charakterystyczne
zlignifikowane wzmocnienia, ściana poprzeczna natomiast jest częściowo perforowana lub
przebita całkowicie. Przez otwór taki woda przedostaje się z jednego członu naczynia do drugiego.
U roślin ewolucyjnie starszych (np. u nagonasiennych) zamiast naczyń elementem
przewodzącym wodę są cewki - martwe komórki, w których przepływ wody warunkowany jest
obecnością jamek lejkowatych w zgrubiałych, zdrewniałych ścianach. Obok naczyń na terenie
wiązek drzewnych występuje miękisz drzewny, przeważnie martwe komórki o zdrewniałych
ścianach, i wł ók na dr ze wn e.
U roślin wieloletnich spotykamy również elementy łyka i drewna wtórnego, które
zostają wytworzone w wyniku działalności miazgi (merystemu wtórnego). W łyku i drewnie
wtórnym występują te same typy komórek, co w drewnie i łyku pierwotnym, a różnią się one tylko
tym od pierwotnie wytworzonych, że zazwyczaj są większe, a w przypadku elementów martwych
(drewno) ściany ich są mocniej zlignifikowane.
płytka perforacyjna z przebiciem drabinkowym
płytka perforacyjna z przebiciem prostym
Rys. Budowa naczyń; A - rodzaje zgrubień ściany wtórnej (pierścieniowate, spiralne, drabinkowate, jamkowate), B - budowa
płytki perforacyjnej
Do tkanek wtórnych, wytworzonych przez merystem wtórny, zwany tu fellogenem, należy
korek pełniący funkcję tkanki okrywającej. Komórki korka są martwe, cienkościenne, ściany
ich jednak nie pozostają celulozowe, lecz podlegają adkrustacji suberyną (związek tłuszczowy).
Komórki korka ściśle przylegają do siebie tworząc charakterystyczne warstwy. Dla umożliwienia
roślinie wymiany gazowej tworzą się w korku charakterystyczne przerwy, zwane przetchlinkami,
wypełnione luźno ułożoną tkanką miękiszową.
Rys. Budowa korka
Rys. Przetchlinka
Tkanki zwierzęce
U zwierząt wyróżniamy następujące rodzaje tkanek: tkankę nabłonkową, łączną, mięśniową i
nerwową.
Tkanka nabłonkowa. Cechą tej tkanki jest zwarty układ komórek i stosunkowo niewielka ilość
łączącej je substancji międzykomórkowej. Tkanka nabłonkowa pełni funkcje: ochronną, wydzielniczą,
chłonną i zmysłową. Nabłonek okrywa ciało zwierzęcia, wyścieła jamy i przewody, naczynia
krwionośne i chłonne. Tkanka ta chroni leżące pod nią komórki przed uszkodzeniami
mechanicznymi, działaniem szkodliwych związków chemicznych, bakteriami, a także przed
wysychaniem.
Tkankę nabłonkową dzielimy na kilka typów w zależności od kształtu komórek oraz funkcji, jaką
spełnia. Są to : nabłonek jednowarstwowy, nabłonek wielowarstwowy. Komórki tworzące nabłonek
jednowarstwowy mogą być płaskie z jądrem położonym centralnie, sześcienne o podobnej
topografii jądra oraz cylindryczne (walcowate), tworzące jeden lub wiele szeregów i mające jądro
położone asymetrycznie. Komórki nabłonka cylindrycznego (walcowatego) mogą mieć na powierzchni
charakterystyczne wypustki cytoplazmatyczne tworzące migawki.
Uwzględniając wymienione cechy budowy nabłonek jednowarstwowy dzielimy na płaski
(wyścieła np. naczynia krwionośne i pęcherzyki płucne), sześcienny, (występuje np. w
przewodach gruczołowatych), cylindryczny (walcowaty) (występuje np. w jelitach) i
wieloszeregowy z migawkami.
Rys. Nabłonek jednowarstwowy płaski
Rys. Nabłonek jednowarstwowy sześcienny
Rys. Nabłonek jednowarstwowy cylindryczny
Nabłonek wielowarstwowy zbudowany jest zazwyczaj z kilku lub kilkunastu warstw komórek,
przy czym, w zależności od warstwy komórek leżących na powierzchni, wyróżniamy
nabłonek wielowarstwowy płaski, (np. w jamie ustnej, przełyku, skórze), sześcienny (np.
w przewodach niektórych gruczołów), przejściowy (np. w przewodach moczowych).
Rys. Nabłonek wielowarstwowy płaski
Rys. Nabłonek wielowarstwowy przejściowy
Nabłonek gruczołowy jest zespołem komórek mających zdolność produkowania określonej
wydzieliny i tworzących tzw. gruczoł. Wydzielina może być produkowana do przewodu
odprowadzającego (gruczoł zewnątrzwydzielniczy) lub bezpośrednio do naczyń krwionośnych
(gruczoł wewnątrzwydzielniczy). Gruczoły zewnątrzwydzielnicze mogą mieć różną budowę.
Wyróżniamy wśród nich gruczoły śródnabłonkowe oraz pozanabłonkowe. Pierwsze z nich
stanowią zazwyczaj pojedyncze komórki leżące w obrębie nabłonka, np. nabłonek pęcherzyka
żółciowego. Gruczoły pozanabłonkowe zatracają stopniowo łączność z nabłonkiem i tworzą ciało
gruczołu w warstwach głębszych. Ze względu na budowę gruczoły dzielimy na cewkowe,
pęcherzykowe i cew ko wat o -pęcher zykowat e.
Tkanka łączna jest najbardziej zróżnicowana spośród wszystkich tkanek zwierzęcych. W ciele
kręgowców tkanka łączna spełnia liczne funkcje: wypełniającą, odżywczą i transportową, mechaniczną (tu:
szkieletową) oraz obronną. Tkanka łączna składa się zawsze z istoty międzykomórkowej oraz komórek.
Istotę międzykomórkową tworzy bezpostaciowa, organiczna substancja podstawowa. W zależności od
rodzaju tkanki łącznej substancja ta może być galaretowatym żelem w tkankach łącznych właściwych lub
tworzyć twardą, zmineralizowaną substancję podstawową w niektórych tkankach łącznych oporowych. W
istocie podstawowej są zanurzone komórki i trzy rodzaje włókien białkowych różniących się właściwościami
mechanicznymi. Włókna kolagenowe są zbudowane z nierozpuszczalnego w wodzie, złożonego białka o
nazwie kolagen (w organizmie człowieka stanowi on ok. 30% wszystkich białek). Najistotniejszą cechą
włókien kolagenowych jest ich bardzo duża odporność na rozrywanie dlatego licznie występują w
ścięgnach, chrząstkach i kościach. Włókna sprężyste (elastyczne) są znacznie cieńsze niż włókna
kolagenowe i zbudowane z innego białka - elastyny.Włókna elastyczne tworzą nieregularną, sprężystą
sieć, którą można znacznie rozciągać. Jej odporność na zerwanie jest natomiast niewielka, ale w ścianach
naczyń krwionośnych i w chrząstce sprężystej - wystarczająca. Najdelikatniejsze są włókna retikulinowe
tworzące pojedyncze, delikatne włókienka. Ten typ włókien stanowi delikatne rusztowanie w
niektórych narządach, na przykład w zrębie węzłów chłonnych.
Tkanki łączne właściwe
Grupę tkanek łącznych właściwych nazywamy tkankami środowiska wewnętrznego. Cechą
charakterystyczną tkanek łącznych właściwych są: brak substancji twardych w istocie międzykomórkowej,
duże możliwości regeneracyjne i znaczny udział w metabolizmie ustroju. Przykładem może być najliczniej
występująca w naszym organizmie tkanka łączna wiotka, zawierająca bardzo wiele włókien
retikulinowych. Otacza ona między innymi naczynia krwionośne, nerwy i mięśnie, a z tkanką tłuszczową
współtworzy warstwę podskórną, przytwierdzającą skórę do muskulatury.
Rys. Tkanka łączna właściwa wiotka i tłuszczowa
Tkanka łączna zbita zawiera liczne włókna kolagenowe. Jeśli są one ułożone regularnie, to tkanka ta
buduje ścięgna i torebki stawowe. Gdy układ włókien kolagenowych jest nieregularny (w skórze
właściwej), umożliwia silne odkształcanie.
Rezerwę metaboliczną ustroju stanowi tkanka łączna tłuszczowa. W warunkach stałej nadwyżki
substancji odżywczych jej liczne komórki syntetyzują i odkładają w swojej cytoplazmie tłuszcze obojętne.
Ponadto podskórna warstwa tkanki tłuszczowej pełni rolę termoizolacyjną.
Tkanka łączna siateczkowata jest bogato unaczyniona i ma bardzo delikatną budowę. Jej komórki
kontaktują się ze sobą przez liczne wypustki. Powstaje w ten sposób przestrzenna sieć, a jej puste miejsca
wypełnia gąbczasta substancja podstawowa, bogata we włókna retikulinowe. Ten typ tkanki tworzy zrąb
takich narządów, jak: węzły chłonne, grasica oraz zrąb szpiku kostnego.
Tkanka łączna zarodkowa, czyli mezenchyma występuje tylko w okresie zarodkowym. Jej gwiaździste
komórki mają charakter totipotencjalny. Oznacza to zdolność tworzenia wszystkich rodzajów komórek tkanki
łącznej. Z mezenchymy powstają więc wszystkie rodzaje tkanki łącznej. Galaretowata substancja podstawowa
tkanki łącznej zarodkowej pozbawiona jest włókien.
Rys. Tkanka łączna zarodkowa
Tkanki łączne oporowe
Grupa tkanek łącznych oporowych zapewnia podporę ciała i ochronę mechaniczną. Tkanki
łączne oporowe są charakterystyczne dla zwierząt mających twardy, wewnętrzny szkielet osiowy, czyli
dla kręgowców. Wśród bezkręgowców jedynie głowonogi mają puszkę mózgową zbudowaną z tkanki o
charakterze chrzestnym.
Ze względu na różnice w budowie i funkcjach tkankę łączną oporową podzielono na dwa
rodzaje: tkankę chrzestną (tworzącą chrząstki) i tkankę kostną (tworzącą kości).
Tkanka chrzestna nie jest unaczyniona (odżywianie zachodzi dyfuzyjnie z łącznotkankowej ochrzęstnej)
ani unerwiona. W dojrzałej postaci składa się z istoty międzykomórkowej (chondryny), w której
zanurzone są włókna białkowe oraz elementy komórkowe. Z tych ostatnich najliczniejszą grupę
stanowią komórki chrzestne - chondrocyty. Grupa kilku komórek chrzestnych leżących obok siebie
wewnątrz jamki chrzestnej w istocie podstawowej tworzy tak zwany chondron.
W wypadku urazu mechanicznego w okolicy uszkodzenia chondrocyty przekształcają się w
komórki chrząstkogubne (chondroklasty), które rozpuszczają chrząstkę. Pewna część komórek chrzestnych
przekształca się jednocześnie w komórki chrząstkotwórcze (chondroblasty). Pozwala to na uzupełnienie
ubytków w tej tkance.
Tkanka chrzestna szklista tworzy szkielet wszystkich kręgowców w okresie zarodkowym (u większości
dość szybko zastępowana jest przez tkankę kostną). U ryb chrzęstnoszkieletowych i dwudysznych
chrząstka szklista stanowi jednocześnie podstawowy materiał budulcowy szkieletu form dorosłych. W
szkielecie dorosłego człowieka chrząstka szklista buduje powierzchnie stawowe (jest bardzo odporna na
ścieranie)i przymostkowe części żeber. Występuje także w części chrzestnej nosa, nagłośni i
oskrzelach. W półprzeźroczystej, mlecznolśniącej istocie podstawowej znajdują się liczne grupy
chondrocytów, a między nimi - włókna kolagenowe.
Tkanka chrzestna sprężysta występuje w małżowinie usznej ssaków. Współtworzy też część chrząstek
krtani i nagłośni. W istocie podstawowej zanurzona jest bardzo delikatna siateczka włókien elastycznych,
Rys. Tkanka łączna szkieletowa; A – chrząstka szklista, B – chrząstka sprężysta, C – chrząstka włóknista, D – budowa kości (przekrój
poprzeczny), E – komórki kostne
nadających właściwości sprężyste wykorzystywane w subtelnych układach związanych z rezonansem
akustycznym. Chrząstki sprężyste - co bardzo istotne - nie ulegają mineralizacji.
W substancji podstawowej tkanki chrzestnej włóknistej licznie występuje grube pęczki
włókien kolagenowych. Nadaje to tkance bardzo dużą wytrzymałość na zerwanie. W związku z tym
występuje ona w miejscach przyczepu ścięgien do kości, współtworzy także krążki międzykręgowe w
kręgosłupie.
W organizmie większości kręgowców tkanka kostna powstaje jako szkielet ostateczny Tkanka
kostna powstaje głównie w drodze kostnienia tkanki chrzestnej szklistej w mniejszym stopniu, tkanki
łącznej właściwej. W odróżnieniu od chrząstek, kości są i unaczynione i unerwione. Wbrew
powszechnemu mniemaniu tkanka kostna jest aktywna pod względem metabolicznym i ulega nieustannym
procesom przebudowy. Ponadto stanowi czynny zbiornik zapasowy jonów, głównie wapniowych.
W istocie międzykomórkowej kości są zanurzone liczne włókna kolagenowe, zwane
osseinowymi. Substancja podstawowa zostaje silnie wysycona solami mineralnymi, głównie wapnia, w
mniejszym stopniu fosforanem magnezu i innymi. Związki mineralne powodują, że jest ona twarda i
wytrzymała na duże obciążenia mechaniczne (tworzy mocny szkielet wewnętrzny, na którym rozpięte są
mięśnie). W istocie międzykomórkowej (osseinie) znajdują się też liczne jamki kostne z komórkami osteocytami (kostnymi). Pod względem chemicznym kość dorosłego człowieka zawiera przeciętnie 3040% związków organicznych, 30-45% związków mineralnych i około 15-40% wody. Z wiekiem ilość
elementów organicznych maleje na rzecz nieorganicznych, dlatego kości stają się bardziej kruche i
łamliwe.
Wyróżnia się dwa rodzaje tkanki kostnej: zbitą i gąbczastą. W dojrzałych, w
ukształtowanych kościach włókna kolagenowe są zatopione w substancji podstawowej. tworząc tak
zwane blaszki kostne. W tkance kostnej zbitej pojedyncza blaszka kostna przypomina rynnę - jest
łukowato zagięta wzdłuż długiej osi. Zwarty układ licznych blaszek otacza koncentrycznie kanał Haversa.
Taka pojedyncza jednostka budulcowa została nazwana osteonem. Pomiędzy licznymi
osteonami znajduje się istota międzykomórkowa. Kanały Haversa łączą się ze sobą za pośrednictwem
poprzecznych odgałęzień, tworząc system, w którym przebiegają naczynia krwionośne, limfatyczne i
nerwy. Tkanka kostna zbita tworzy przede wszystkim ramiona długich dźwigni w szkielecie - buduje
trzony kości długich. W czaszce współtworzy kości osłaniające mózgowie.
Podstawę konstrukcyjną tkanki kostnej gąbczastej także tworzą blaszki kostne ciasno owinięte
wokół siebie, tak zwane beleczki kostne. Liczne beleczki tworzą przestrzeń, nieco przypominającą
strukturą gąbkę kąpielową (stąd określenie - gąbczasta). Przestrzenie pomiędzy beleczkami wypełnia
szpik kostny.
Ażurowe ułożenie beleczek kostnych pozwala na amortyzowanie przeciążeń, co jest
szczególnie przydatne dla pracujących stawów. Dlatego tkanka kostna gąbczasta występuje głównie w
końcowych częściach kości długich.
Zdolności regeneracyjne kości są duże (co można zaobserwować przy zrastaniu się złamań).
W miejscu uszkodzenia tak zwane komórki kościogubne (osteoklasty) miejscowo rozpuszczają kość.
W tym czasie inne komórki - kościotwórcze, czyli osteoblasty - uzupełniają ubytki bądź spajają
fragmenty kostne.
Rys. Model tkanki kostnej zbitej oraz dwuwymiarowy
fragment przekroju poprzecznego
Rys. Mikrofotografia i model tkanki kostnej gąbczastej
Krew i limfa
Krew, a ściślej hemolimfa owadów, pozbawiona jest barwników oddechowych. Nie
transportuje więc gazów oddechowych (funkcję tę spełnia układ tchawkowy). U innych bezkręgowców,
na przykład pierścienic, krew pełni funkcję przenośnika tlenu i dwutlenku węgla. Nośnikiem tlenu jest
białko, hemoglobina (czerwona), chlorokruoryna (zielona) lub hemocyjanina (niebieska).
Kręgowce mają dwa rodzaje tkanki łącznej płynnej: krew oraz limfę. Krew, jak każdy rodzaj
tkanki łącznej, składa się z substancji międzykomórkowej, czyli nieupostaciowanego osocza oraz
elementów morfotycznych - krwinek czerwonych, białych oraz płytek krwi. Osocze jest lekko żółtawą
cieczą zawierającą około 90% wody. W osoczu rozpuszczone są związki organiczne (około 9%), z czego
większość stanowią białka, w tym odpornościowe oraz fibrynogen odpowiadający za tworzenie skrzepów.
W osoczu rozpuszczona jest także glukoza oraz niewielka ilość wolnych kwasów tłuszczowych,
hormonów i mocznika. Związki nieorganiczne stanowią niespełna 1% składu osocza i są to głównie:
chlorek sodu, jony wapnia, potasu, magnezu oraz żelaza pochodzącego z przemian hemoglobiny.
Elementy morfotyczne krwi powstają głównie w czerwonym szpiku kostnym, który wypełnia jamy
szpikowe kości długich i płaskich oraz przestrzenie pomiędzy beleczkami kostnymi części nasadowych
kości. U człowieka od 6-7 roku życia ten rodzaj szpiku zastępowany jest stopniowo przez tak zwany szpik
żółty (tłuszczowy), który nie spełnia funkcji krwiotwórczej. Ostatecznie u dorosłego człowieka szpik
czerwony zachowuje się w tkance kostnej gąbczastej. Natomiast szpik żółty występuje głównie w jamach
szpikowych kości długich.
Rys. Zdjęcie mikroskopowe rozmazu krwi człowieka
Krew umożliwia ominięcie ograniczeń wynikających z reguł dyfuzji prostej, przede
wszystkim dostarczając tlen z płuc do wszystkich komórek ciała - rola oddechowa, a także
zaopatrując wszystkie komórki w materiały budulcowe i energetyczne - rola odżywcza. Ważną
funkcją krwi jest też transportowanie zbędnych i szkodliwych produktów metabolizmu - przede
wszystkim dwutlenku węgla oraz związków azotu - rola wydalnicza. Nie można również pominąć
udziału krwi w procesach odpornościowych - rola immunologiczna. Krążąca krew rozprowadza także
ciepło, pomaga więc w utrzymaniu stałej temperatury ciała - rola termoregulacyjna.
Głównym składnikiem morfotycznym krwi są krwinki czerwone. Zdrowy, młody mężczyzna ma
około 5,4 mln/mm3 erytrocytów w krwi obwodowej, kobieta - około 4,5 mln/mm3. Natomiast noworodek około 5-7,5 mln/mm3. Liczba erytrocytów jest cechą gatunkową, podlega jednak dość znacznym
wahaniom.
Normalne erytrocyty większości ssaków są okrągłe i dwuwklęsłe. Krwinki czerwone nie mają
możliwości wykonywania aktywnego ruchu, są więc przenoszone biernie z prądem krwi. Erytrocyty
człowieka i innych ssaków są bezjądrzaste. Nie mają też organelli, jak na przykład aparaty Golgiego
(ich utrata następuje w czasie rozwoju). Pozbawione organelli komórki ponoszą minimalne koszty
własne metabolizmu, mogą więc wydajnie transportować tlen i częściowo dwutlenek węgla. Nie mają
zdolności do podziałów i żyją krótko u człowieka (100-120 dni). Natomiast stosunkowo duże, owalne,
jądrzaste erytrocyty płazów żyją nawet dwa lata.
Innym ważnym składnikiem morfotycznym krwi są krwinki białe. Nazywane leukocytami są
faktycznie bezbarwne (aby je zobaczyć, trzeba odpowiednio zabarwić preparat). Występują nie tylko
we krwi, ale także w mniejszych ilościach w limfie. Kształt krwinek białych jest różny - zasadniczo
jednak kulisty bądź owalny.
U człowieka liczba białych krwinek przeciętnie wynosi 6-9 tys./mm3. Leukocyty powstają głównie w
czerwonym szpiku kostnym, ale także w układzie limfatycznym.
Ze względu na znaczne zróżnicowanie budowy i funkcji białe krwinki podzielono na dwie
grupy: granulocyty i agranulocyty.
Granulocyty mają między innymi swoiste ziarnistości w cytoplazmie oraz płatowate jądro. Dzielą
się na trzy podgrupy: neutrofile, eozynofile oraz bazofile. Neutrofile (granulocyty obojętnochłonne)
stanowią około 60% wszystkich leukocytów. Podstawową funkcją tych krwinek jest obrona przed
infekcjami (inwazjami drobnoustrojów), co oznacza, że są szczególnie intensywnie wytwarzane w czasie
stanów zapalnych. Z kolei eozynofile (granulocyty kwasochłonne) stanowią około 3% wszystkich
leukocytów. Podstawową funkcją tych krwinek jest niszczenie obcych białek, na przykład alergennych.
Intensywnie tworzone są także przy zarażeniu pasożytami (np. włośniem krętym, tasiemcami) oraz w
czasie zakaźnych chorób bakteryjnych (np. szkarlatyny) i wirusowych (np. żółtaczki). Bazofile (granulocyty zasadochłonne) stanowią zaledwie około 0,5-1% wszystkich leukocytów.
Rys. Model budowy granulocytów
Agranulocyty cechuje brak ziarnistości w cytoplazmie, pojedyncze, zwykle kuliste albo nerkowate
jądro oraz lekko zasadochłonna cytoplazma. W tej grupie białych krwinek wyróżniamy limfocyty oraz
monocyty. Limfocyty są liczne, stanowią bowiem około 25-35% wszystkich leukocytów. Mają duże
kuliste jądro. Do krwi zawsze dostają się w postaci mało aktywnej i dopiero kontakt z ciałem obcym
(antygenem) pobudza je do działania. Ze względu na właściwości wyróżniono limfocyty T (grasiczozależne,
gdyż nabywają właściwości immunologiczne w grasicy) oraz limfocyty B (szpikozależne. niedojrzewające
w grasicy). Część limfocytów T żyje nawet kilka lat. Są one głównie odpowiedzialne za pobudzanie
innych leukocytów do działania, na przykład limfocytów B do produkcji przeciwciał. Limfocyty B żyją
zwykle bardzo krótko, bo 4-10 dni. Odpowiadają za produkcję przeciwciał.
Monocyty stanowią około 5-8% wszystkich leukocytów i są długo żyjącymi komórkami o jednym
jądrze.Le ukocyty te są swoistymi strażnikami czystości biochemicznej organizmu. Mają zdolność
wydostawania się poza światło naczyń układu krążenia, szybkiego ruchu pełzakowatego i są komórkami
żernymi (przeprowadzają fagocytozę). Dojrzałe monocyty nazywa się makrofagami (gr. makro - wielki,
phagein - pożerać, zjadać). W czasie swojego krótkiego (3-5 dni) życia pożerają we krwi oraz otaczających
układach ogromne ilości bakterii i skrawków obumarłych tkanek.
Ostatnią z zasadniczych grup krwinek są płytki krwi, czyli trombocyty. Jeden mm3 krwi człowieka
zawiera 200-400 tysięcy trombocytów. Żyją krótko, bo tylko 8-10 dni, po czym te niewykorzystane są
niszczone w śledzionie. Podstawową rolą tych krwinek jest udział w powstawaniu skrzepu.
Limfa, czyli chłonka, pośredniczy w dwustronnej wymianie substancji pomiędzy krwią i innymi
tkankami. Podobnie jak w wypadku krwi, w skład chłonki wchodzi nieupostaciowane osocze, zbliżone
składem do osocza krwi, zawierające jedynie nieco większy procent tłuszczu. Powstaje ono jako przesącz
z naczyń włosowatych do przestrzeni międzykomórkowych. Spośród elementów morfotycznych
zdecydowaną większość stanowią limfocyty. Chłonka spełnia więc także rolę odpornościową.
Tkanka mięśniowa
Podstawową cechą tkanki mięśniowej jest zdolność jej komórek do aktywnego kurczenia się.
Tkanka mięśniowa kręgowców powstaje głównie z mezodermy. Jedynie mięśnie gładkie gruczołów
potowych i mięsień rzęskowy źrenicy pochodzą z ektodermy. Ze względu na budowę oraz lokalizację
tkankę mięśniową kręgowców podzielono na: poprzecznie prążkowaną szkieletową, poprzecznie
prążkowaną serca oraz gładką. Podstawową jednostką czynnościową tkanki mięśniowej jest włókno
mięśniowe. Tak określa się w mięśniu pojedynczą komórkę mięśniową gładką, jak i wielojądrzaste
włókno mięśnia poprzecznie prążkowanego szkieletu. Wysoka efektywność ruchu w mięśniach jest
możliwa między innymi dzięki ścisłemu ułożeniu włókien mięśniowych, pomiędzy którymi nie ma istoty
międzykomórkowej.
Badania cytologiczne ujawniły w cytoplazmie włókien mięśniowych szczególnie dużą
koncentrację białek kurczliwych, które tworzą filamenty. Wyróżniamy dwa rodzaje filamentów: cienkie,
w których skład wchodzi głównie białko o nazwie aktyna, oraz grube, w skład których wchodzi białko –
miozyna.
Rys. Organizacja elementów kurczliwych we włóknie mięśniowym poprzecznie prążkowanym
Filamenty zorganizowane są w jednostki wyższego rzędu - miofibryle (włókienka kurczliwe). W
miofibrylach włókien poprzecznie prążkowanych układ filamentów cienkich i grubych jest bardzo regularny zebrane są w pęczki, w których elementy częściowo na siebie zachodzą. Pod mikroskopem odzwierciedleniem
tej regularności jest charakterystyczne poprzeczne prążkowanie (naprzemienne ułożenie prążków jasnych oraz
prążków ciemnych). Prążki jasne zawierają fibryle aktynowe, a w prążkach ciemnych najwięcej jest fibryli
miozynowych.
Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana szkieletowa buduje aktywną część układu ruchu
kręgowców. Włókna poprzecznie prążkowane szkieletowe kształtem przypominają wydłużone walce.
Włókna w mięśniu ułożone są równolegle do siebie, co zwiększa siłę skurczu. Ich wnętrze wypełnione jest
głównie pęczkami miofibryli. Pęczki otoczone są rozbudowanymi błonami siateczki śródplazmatycznej.
Pomiędzy pęcherzyki siateczki wnikają kanaliki, łączące się z błoną komórkową włókna. Takie rozwiązanie
zapewnia połączenie wewnętrznego systemu błoniastego z błoną komórkową i umożliwia szybkie
rozprzestrzenianie bodźca skurczowego we włóknie. Spłaszczone jądra komórkowe, których liczba może
dochodzić do kilkuset w jednym włóknie, znajdują się na obrzeżach komórki.
Rys. Mikrofotografia i model włókien mięśniowych poprzecznie prążkowanych szkieletowych
Podstawową jednostką budulcową tkanki sercowej kręgowców jest jednojądrzasta (rzadko
dwujądrzasta) komórka, która wykazuje poprzeczne prążkowanie. Włókna mięśniowe serca można łatwo
rozpoznać, ponieważ są widlasto rozgałęzione. Dzięki temu łączące się ze sobą włókna tworzą
przestrzenną sieć, w której skurcz elementów prowadzi do zmniejszenia objętości jam serca. Miejsca
połączeń międzykomórkowych widoczne są jako ciemniejsze linie i nazwane są wstawkami. Skurcze
serca są niezależne od naszej woli.
jądro komórkowe
wstawka
Rys. Mikrofotografia i model włókien mięśniowych poprzecznie prążkowanych serca
Tkanka mięśniowa gładka zbudowana jest z komórek kształtu wrzecionowatego lub
gwiaździstego. Cecha tych komórek jest bardzo delikatne prążkowanie. W części centralnej komórki
znajduje się jądro komórkowe. Mięśnie gładkie występują w ścianie przewodu pokarmowego, drogach
oddechowych, moczowych, skórze, naczyniach krwionośnych i limfatycznych.
Tkanka nerwowa
Tkanka nerwowa pełni funkcję przewodzenia impulsów oraz odbierania, przetwarzania i
przekazywania bodźców fizycznych i chemicznych docierających do narządów zmysłów. Wśród
elementów tworzących tkankę nerwową wyróżniamy komórki nerwowe i tkankę glejową.
W obrębie komórki nerwowej wyróżniamy ciało komórkowe zawierające jądro i znaczną
część cytoplazmy, wypustki cytoplazmatyczne, zwane dendrytami, i wypustkę osiową, zwaną
neurytem . Cytoplazma komórki nerwowej zawiera znaczną liczbę organelli (mitochondria, struktury
Golgiego), a także liczne ciała tłuszczowate i zasadochłonne odgrywające istotną rolę w procesie
przemiany materii. Najbardziej specyficznym składnikiem komórki nerwowej są długie, rurkowate
twory, tzw. neurofibrylle, prawdopodobnie usztywniające długie wypustki osiowe.
Neuryty pełnią istotną rolę przy przewodzeniu bodźców od komórki ku obwodowi ciała. W
neurycie przebiega zwarty pęczek włókien nerwowych, przy czym całość otoczona jest osłonką.
Dendryty mają zdolność odbierania bodźców i przekazywania ich do komórki. Dendryty są przeważnie
krótkie i dość silnie rozgałęzione.
Tkanka glejowa towarzyszy zawsze tkance nerwowej stanowiąc jej zrąb. Pełni ona funkcję
podporową, odżywczą, regeneracyjną. Komórki glejowe są różnej wielkości, a także mają mniej lub
bardziej rozwinięte wypustki. Biorąc pod uwagę te cechy budowy wyróżniamy: glej wielkokomórkowy,
glej drobnokomórkowy, glej skąpowypustkowy, glej wyściółkowy. Glej wielkokomórkowy
zbudowany jest z dużych komórek, zwanych astrocytami, zawierających wypustki lub bez
wypustek. Spełniają one funkcję odżywczą. Glej drobnokomórkowy stanowią owalne lub
gwiaździste komórki o właściwościach żernych. Komórki te mają zdolność usuwania
uszkodzonych tkanek. Komórki gleju skąpowypustkowego spełniają rolę odżywczą i
regeneracyjną. Glej wyściółkowy o kształcie wałeczkowatym, opatrzony drobnymi rzęskami,
wyścieła światło kanału kręgowego i komór mózgowych.
Rys. Model budowy neuronu
Rys. Komórki glejowe