Tkanka łączna

Tkanki łączne stanowią najbardziej zróżnicowaną pod względem budowy i funkcji grupę tkanek zwierzęcych. Głównym zadaniem tkanek łącznych jest spajanie innych tkanek, tworzenie rusztowania dla narządów oraz zapewnienie im ochrony mechanicznej. Ponadto odpowiadają one za transport substancji odżywczych i gazów, gospodarkę mineralną oraz obronę organizmu przed patogenami.

Cechy tkanki łącznej

Tkankę łączną charakteryzuje duża ilość substancji międzykomórkowej (macierzy) będącej wytworem tkwiących w niej komórek. Istnieje wiele odmian tkanki łącznej, różniących się obecnością określonych rodzajów komórek, ich budową, funkcjami oraz składem substancji międzykomórkowej. Komórki tkanki łącznej stanowią zróżnicowaną grupę pod względem morfologicznym, funkcyjnym i pochodzenia. Substancja międzykomórkowa tkanki łącznej obejmuje silnie uwodnioną substancję podstawową oraz włókna białkowe. Substancja podstawowa zawiera m.in. glikozaminoglikany, proteoglikany i glikoproteiny adhezyjne, natomiast włókna mogą być kolagenowe, siateczkowe lub sprężyste.

W zależności od rodzaju tkanki substancja międzykomórkowa ma różny skład chemiczny i zróżnicowaną budowę. Może być płynna, silnie uwodniona i sprężysta, jak w chrząstce, albo twarda i zmineralizowana, jak w tkance kostnej.

Ilość substancji międzykomórkowej zależy od funkcji, jaką pełni tkanka. Na przykład osocze, które jest substancją międzykomórkową krwi, stanowi ok. 55% jej zawartości, a w tkance tłuszczowej jej ilość jest znikoma. 

W tkankach łącznych występuje wiele rodzajów komórek o zróżnicowanych kształtach. Są to fibroblastyfibroblastfibroblasty – komórki tkanki łącznej właściwej, osteocytyosteocytosteocyty – komórki tkanki kostnej, chondrocytychondrocytchondrocyty w tkance chrzęstnej i adipocyty w tkance tłuszczowej.

Podział tkanek łącznych

W zależności od stosowanych kryteriów morfologicznych i czynnościowych tkankę łączną kręgowców dzieli się na: zarodkową, właściwą, podporową oraz tkanki płynne. Tkanka łączna bezkręgowców jest o wiele bardziej zróżnicowana i zawiera dodatkowo wiele innych jej odmian.

Pierwszą tkanką łączną rozwijającą się w zarodku jest mezenchyma. Jest to zarodkowa tkanka łączna, z której rozwija się większość tkanek łącznych organizmu. Składa się z luźno rozmieszczonych komórek oraz obfitej, silnie uwodnionej substancji międzykomórkowej. 

Tkanka łączna właściwa

Tkanka łączna właściwa to najczęściej występujący rodzaj tkanki łącznej w organizmie. Do jej funkcji należy utrzymywanie spójności pozostałych tkanek i narządów budujących organizm.

Typy komórek występujących w tkance łącznej właściwej

Rodzaje włókien białkowych

Funkcje tkanki łącznej właściwej

1. Stanowi zrąb, podporę i ochronę mechaniczną tkanek i narządów ciała. Otacza je i wiąże ze sobą.

2. Tkanka łączna właściwa tworzy zrąb wielu narządów, powięzie, ścięgna łączące mięśnie z kośćmi oraz więzadła stabilizujące połączenia między kośćmi.

3. Pośredniczy w wymianie substancji odżywczych i metabolitów między komórkami narządów a naczyniami krwionośnymi i limfatycznymi.

4. Chroni organizm przed zakażeniem wirusami, bakteriami i ciałami obcymi.

5. Magazynuje materiał energetyczny (w komórkach tłuszczowych).

6. Bierze udział w procesach regeneracyjnych, dzięki obecności fibroblastów.

Rodzaje tkanki łącznej właściwej

Tkanka łączna siateczkowa

Tkanka łączna siateczkowa

R1MC55N764E1T

Zdjęcie mikroskopowe przedstawia tkankę łączną. Ma ona postać gęsto utkanej sieci różowych nitek, pomiędzy którymi znajdują się ciemne punkty.

Tkanka łączna włóknista

Tkanka łączna włóknista

Należy do najbardziej rozpowszechnionych tkanek zwierząt. Charakteryzuje ją większa objętość substancji międzykomórkowej w stosunku do objętości zakotwiczonych w niej komórek. Wyróżnia się dwie jej odmiany: włóknistą luźną i włóknistą zbitą.

Tkanka łączna włóknista luźna

Tkanka łączna włóknista luźna

R1J6EEG2KN4UC

Mikrofotografia tkanki najądrza wybarwiona metodą trójbarwną. Na jasnoniebieskim, włóknistym tle zrąb tkanki łącznej luźnej widoczne są liczne struktury przypominające gruczoły lub przewody, wyścielone ciemnofioletową, komórkową warstwą nabłonkową. Każda struktura ma nieregularny kształt z pustym, białawym światłem w środku. Niektóre z nich mają owalny kształt, inne są pofałdowane lub wydłużone. Struktury te są gęsto upakowane, oddzielone od siebie pasmami tkanki łącznej.

Tkanka łączna włóknista zbita

Tkanka łączna włóknista zbita

W tkance łącznej zbitej występuje mało fibroblastów, a w niewielkiej ilości substancji podstawowej dominują zwarte włókna kolagenowe. Cechą tej tkanki jest wytrzymałość na rozciąganie. W zależności od przebiegu włókien wyróżnia się tkankę zbitą o utkaniu regularnym i nieregularnym.

RDD4LRDAQRSEF

Na zdjęciu mikroskopowym widoczna jest tkanka zbita o utkaniu regularnym. Zbudowana jest z równolegle ułożonych względem siebie pęczków włókien kolagenowych zatopionych w skąpej istocie podstawowej. Włókna ułożone są w tkance w sposób uporządkowany. Między włóknami widoczne są nieliczne fibrocyty ułożone w szeregi.

R1E3gWgoHF003

Na zdjęciu mikroskopowym widoczna jest tkanka zbita o utkaniu regularnym. Zbudowana jest z równolegle ułożonych względem siebie pęczków włókien kolagenowych zatopionych w skąpej istocie podstawowej. Włókna ułożone są w tkance w sposób uporządkowany. Między włóknami widoczne są nieliczne fibrocyty ułożone w szeregi.

Tkanka tłuszczowa

Tkanka tłuszczowa

Tkanka tłuszczowa zbudowana jest z adipocytów otoczonych niewielką ilością substancji międzykomórkowej. Występuje w dwóch postaciach: żółtej i brunatnej. 

R1FLqtqjBdwul

Na zdjęciu mikroskopowym widoczna jest tkanka składającą się z dużych owalnych komórek zawieszonych w istocie podstawowej.

RTTPQNRLAJG4C

Na zdjęciu mikroskopowym widoczna jest tkanka składająca się z wielu nieregularnych, owalnych kształtów ułożonych ściśle obok siebie. Część z nich jest pusta w środku, część ma liczne struktury.

Ciekawostka

Tkanka tłuszczowa pełni również funkcję narządu wydzielania wewnętrznego. Produkuje i wydziela do krwi liczne substancje hormonalne (tzw. adipokiny), w tym:

• leptynę – hamującą łaknienie,

• adiponektynę – regulującą metabolizm glukozy i kwasów tłuszczowych oraz zwiększającą wrażliwość komórek na insulinę,

• rezystynę – biorącą udział w regulacji procesów zapalnych,

• estrogeny – żeńskie hormony płciowe (powstające dzięki obecności enzymu aromatazy).

Tkanki podporowe

Tkanka łączna podporowa (oporowa) występuje u wszystkich kręgowców. Buduje szkielet zwierząt, który ochrania narządy wewnętrzne i stanowi miejsce przyczepu mięśni.

Ciekawostka

RRN1X2LV5J1L9

Na zdjęciu rekin wielorybi, duża ryba ze spłaszczoną głową. Szeroki otwór gębowy znajduje się pod spodem głowy. Oczy małe. Przy nozdrzach widoczne są malutkie wąsiki. Ciało ciemne, nakrapiane białymi łatkami. Wzdłuż grzbietu oraz po bokach ciała rekin ma zaostrzone krawędzie ciała. W tle widoczne są inne ryby.

Tkanka chrzęstna

U dorosłych ssaków, w tym również u człowieka, tkanka chrzęstna pozostaje tylko w niektórych częściach szkieletu. W zależności od jej rodzaju, może charakteryzować się dużą elastycznością, odpornością na rozciąganie i sprężystością. Wchodzi w skład narządów, które są narażone na obciążenia, tarcie i naprężenia.

Jakie cechy budowy tkanki chrzęstnej decydują o jej właściwościach?

Tkanka chrzęstna, nazywana również chrząstką, jest zbudowana z owalnych komórek chrzęstnych zwanych chondrocytamichondrocytchondrocytami i obfitej substancji międzykomórkowej. Substancja ta składa się z włókien kolagenowych i sprężystych oraz substancji podstawowej, wytwarzanej przez chondroblastychondroblastchondroblasty. Komórki chrzęstne występują pojedynczo lub po kilka w jamkach chrzęstnych zanurzonych w substancji międzykomórkowej. W procesie wzrostu i przebudowy układu kostnego, kiedy tkanka chrzęstna ustępuje miejsca tkance kostnej, w jej niszczeniu i rozkładzie biorą udział chondroklastychondroklastchondroklasty.

Ze względu na budowę substancji międzykomórkowej i pełnione funkcje tkanka chrzęstna przyjmuje różne postacie.

Rodzaje tkanki chrzęstnej

Tkanka kostna

Tkanka kostna buduje szkielet kręgowców. Jest twarda, ale jednocześnie elastyczna. 

W tkance kostnej występują m.in. osteoblasty, osteocyty i osteoklasty. Różnią się one pochodzeniem, budową i funkcją.

RHHUF2vGqlYJV1

Na zdjęciu mikroskopowym widoczne są struktury szpiku kostnego. Wewnątrz nitkowatej struktury, aktyny oznaczonej kolorem fioletowym znajduje się żółte, kuliste jądro komórkowe. Wokół jądra znajduje się zielona, nitkowata otoczka, to tubulina.

Komórki kościotwórcze, zwane osteoblastami, wytwarzają składniki organiczne substancji międzykomórkowej tkanki kostnej, a następnie regulują jej mineralizację. Część osteoblastów zostaje otoczona wytworzoną macierzą i przekształca się w osteocyty. Nie wytwarzają one dużych ilości nowej macierzy, lecz pozostają aktywne metabolicznie, utrzymują macierz w swoim otoczeniu i uczestniczą w regulacji przebudowy kości. Osteoklasty, czyli komórki kościogubne, resorbują tkankę kostną, zakwaszając powierzchnię kości i wydzielając enzymy trawiące organiczne składniki macierzy. Proces ten uczestniczy w modelowaniu, przebudowie i naprawie kości podczas wzrostu, regeneracji i aktywności fizycznej.

W ostatecznie ukształtowanej, dojrzałej tkance kostnej mocno zmineralizowana substancja międzykomórkowa stanowi barierę dla większości związków chemicznych. Kontakt między komórkami kostnymi, które tkwią w jamkach kostnych, jest możliwy dzięki systemowi cienkich kanalików kostnych.

Rodzaje tkanki kostnej

Tkanka kostna zbita

Tkanka kostna zbita

Jest zbudowana z koncentrycznie ułożonych blaszek kostnych tworzących jednostki strukturalne i czynnościowe kości - osteony. Blaszki mają kształt cylindrów wsuniętych jeden w drugi i zawierających centralnie położony kanał osteonu (kanał Haversa), w którym znajduje się naczynie krwionośne.

Pojedynczy osteon składa się zazwyczaj z kilku do kilkunastu (maksymalnie około 20) blaszek kostnych. Tworzące je włókna kolagenowe w sąsiednich blaszkach ułożone są pod różnym kątem, co znacznie zwiększa wytrzymałość mechaniczną kości na skręcanie i rozciąganie.

Pomiędzy blaszkami znajdują się osteocyty (komórki kostne) osadzone w jamkach kostnych zmineralizowanej macierzy. Od jamek odchodzą odgałęziające się kanaliki kostne, w których przebiegają wypustki cytoplazmatyczne osteocytów. Kanaliki te łączą sąsiednie jamki ze sobą oraz z kanałem osteonu, umożliwiając wymianę substancji odżywczych i gazów.

Tkanka kostna zbita buduje trzon kości długich, zewnętrzną powłokę ich nasad oraz powierzchowną warstwę kości płaskich i krótkich.

RqMYPNrKSYjY3

Na zdjęciu mikroskopowym znajduje się tkanka kostna zbita w powiększeniu dwustukrotnym. Fotografia przedstawia jasnoszarą strukturę zbudowaną z przylegających do siebie okrągłych płytek z ciemnym punktem w centrum. Od tego punktu odchodzą promieniście okręgi zbudowane z ułożonych obok siebie linii. Na zdjęciu zaznaczone są cyfry, po kliknięciu na nie rozwija się opis: 1. Kanał Haversa , 2. Osteocyt , 3. Blaszki kostne.

Na zdjęciu mikroskopowym znajduje się tkanka kostna zbita w powiększeniu dwustukrotnym. Fotografia przedstawia jasnoszarą strukturę zbudowaną z przylegających do siebie okrągłych płytek z ciemnym punktem w centrum. Od tego punktu odchodzą promieniście okręgi zbudowane z ułożonych obok siebie linii. Na zdjęciu zaznaczone są cyfry, po kliknięciu na nie rozwija się opis: 1. Kanał Haversa , 2. Osteocyt , 3. Blaszki kostne.

Tkanka kostna gąbczasta

Tkanka kostna gąbczasta

Podobnie jak tkanka kostna zbita zbudowana jest z blaszek kostnych. Tworzą one jednak przestrzenną sieć beleczek kostnych o różnej grubości, przebiegających w różnych kierunkach zależnie od sił działających na kość. Przestrzenie między beleczkami wypełnia szpik kostny (u młodych organizmów głównie szpik czerwony pełniący funkcję krwiotwórczą).

Tkanka ta wypełnia wnętrze nasad kości długich oraz wewnętrzną część kości krótkich i płaskich.

RIGtmtmE7ZPjY

Na zdjęciu mikroskopowym znajduje się tkanka kostna gąbczasta. Tkanka ta ma luźną strukturę. Zbudowana jest z beleczek kostnych utworzonych przez równolegle ułożone blaszki kostne i osteocyty.

Funkcje tkanki kostnej

1. Tkanka kostna buduje szkielet, tworząc mechaniczną podporę dla organizmu.

2. Jest miejscem przyczepu dla mięśni szkieletowych – dzięki niej możliwy jest ruch.

3. Osłania narządy wewnętrzne znajdujące się w klatce piersiowej, miednicy i czaszce.

4. Magazynuje jony wapniowe i fosforanowe, reguluje ich stężenie we krwi.

5. Tkanka kostna tworzy przestrzenie, w których znajduje się szpik kostny, i zapewnia mu mechaniczną ochronę.

Tkanka płynna

Krew

Krew jest płynem ustrojowym krążącym w zamkniętym układzie naczyń krwionośnych. Jest tkanką płynną składającą się w ok. 55% z płynnego osocza oraz elementów morfotycznych: erytrocytów, leukocytówi płytek krwi. U ssaków płytki krwi są bezjądrowymi fragmentami cytoplazmy megakariocytów.

Główną funkcją krwi jest rozprowadzanie do tkanek tlenu, odprowadzanie do płuc dwutlenku węgla, rozprowadzanie substancji odżywczych wchłoniętych z przewodu pokarmowego oraz hormonów, a także doprowadzanie do nerek i gruczołów potowych substancji, które ulegają wydaleniu. Ponadto krew odgrywa istotną rolę w mechanizmach obronnych.

R1GKnxw4GRjfT1

Fotografia spod mikroskopu świetlnego przedstawia erytrocyty w mikroskopie świetlnym w powiększeniu tysiąckrotnym. Są to okrągłe, różowe struktury z otworem w środku.

Osocze składa się głównie z wody. Zawiera także białka, elektrolity, składniki odżywcze, produkty metabolizmu, hormony i rozpuszczone gazy. Jednym z białek jest fibrynogen, który w procesie krzepnięcia krwi tworzy włóknistą sieć skrzepu. Surowica jest płynną częścią krwi pozostającą po jej skrzepnięciu. Nie zawiera fibrynogenu i części innych czynników zużytych w procesie krzepnięcia.

Komórki krwi – krwinki – ulegają nieustannej wymianie. Czas życia elementów morfotycznych jest zróżnicowany (np. erytrocyty ok. 120 dni), ich stała liczba we krwi jest utrzymywana przez ciągłe wytwarzanie nowych, zastępujących krwinki starzejące się, obumierające i niszczone, głównie w śledzionie i wątrobie.

Limfa (chłonka)

Jest to płyn krążący w naczyniach limfatycznych (chłonnych) kręgowców. Składa się z płynnej części oraz krwinek białych (leukocytów), głównie limfocytów. Płynna część limfy zawiera więcej wody niż osocze krwi, porównywalną ilość elektrolitów i mniejszą ilość białek w określonej jednostce objętości (30–50 g/l). W początkowych najdrobniejszych naczyniach limfa jest przejrzysta, bezbarwna. W dużych naczyniach, w miarę przepływu przez węzły limfatyczne, staje się płynem nieprzejrzystym, zawierającym znaczną liczbę komórek. Limfa płynąca z obszaru jelit jest emulsją tłuszczów wchłanianych z jelita.

Limfa pełni wiele funkcji w organizmie, m.in. uczestniczy w wymianie składników pomiędzy krwią a tkankami, bierze udział w czynnościach obronnych organizmu (dzięki obecności leukocytów i przeciwciał), transportuje różne substancje pokarmowe do krwi oraz odprowadza zbędne produkty przemiany materii.

Podsumowanie

• Funkcje tkanki łącznej: spajanie tkanek, ochrona mechaniczna, tworzenie rusztowania dla narządów, transport gazów i substancji odżywczych, gospodarka mineralna oraz obrona immunologiczna. 

• Cechy budowy: obfita substancja międzykomórkowa wytwarzana przez komórki tkanki, składająca się z substancji podstawowej oraz włókien białkowych. 

• Włókna białkowe:
  - Kolagenowe: zbudowane z kolagenu, odpowiadają za wytrzymałość mechaniczną i odporność na rozerwanie.
  - Sprężyste (elastyczne): zbudowane z elastyny, rozciągliwe i sprężyste (np. w ścianach tętnic, małżowinie usznej).
  - Siateczkowe (retikulinowe): tworzą delikatną sieć stanowiącą rusztowanie dla komórek i narządów (np. węzłów chłonnych, śledziony). 

• Tkanka łączna zarodkowa: tkanka pierwotna dająca początek wszystkim pozostałym typom tkanek łącznych. 

• Tkanka łączna właściwa:
  - Fibroblasty: podstawowe komórki tkanki właściwej, syntetyzujące macierz i biorące udział w regeneracji.
  - tkanka właściwa siateczkowa: buduje zrąb narządów limfatycznych.
  - tkanka włóknista luźna: wypełnia przestrzenie między narządami, otacza naczynia i nerwy. 
  - tkanka włóknista zbita: bogata w zwarte włókna kolagenowe; występuje w formie regularnej (ścięgna, więzadła) oraz nieregularnej (skóra właściwa).
  - tkanka tłuszczowa: zbudowana jest z adipocytów otoczonych niewielką ilością substancji międzykomórkowej. Występuje w dwóch postaciach: żółtej (funkcja amortyzacyjna i termoizolacyjna) i brunatnej (funkcja termoregulacyjna)

• Tkanka chrzęstna (chrząstka):
  - Składa się z chondrocytów leżących w jamkach chrzęstnych oraz macierzy wytwarzanej przez chondroblasty.
  - Chrząstka szklista: sprężysta i odporna na ścieranie; buduje szkielet zarodkowy, chrząstki wzrostowe kości długich oraz powierzchnie stawowe. - Chrząstka sprężysta: nie ulega mineralizacji, niezwykle elastyczna; buduje m.in. małżowinę uszną i nagłośnię.
  - Chrząstka włóknista: bogata w grube pęczki włókien kolagenowych, odporna na rozerwanie; buduje dyski kręgosłupa i spojenie łonowe. 

• Tkanka kostna:
  - Składa się z osteoblastów (komórki kościotwórcze), osteocytów (dojrzałe komórki leżące w jamkach kostnych, łączące się wypustkami w kanalikach) oraz osteoklastów (komórki kościogubne rozkładające kość).
  - Tkanka kostna zbita: zbudowana z osteonów (koncentryczne blaszki wokół kanału Haversa z naczyniem); tworzy trzony kości długich i zewnętrzną warstwę kości płaskich.
  - Tkanka kostna gąbczasta: zbudowana z sieci beleczek kostnych, między którymi znajduje się krwiotwórczy szpik kostny; wypełnia nasady kości długich i wnętrze kości płaskich.
  - Pełni funkcję podpory, osłony, przyczepu dla mięśni oraz magazynu jonów wapnia i fosforu. 

• Tkanki płynne – krew:
  - Składa się z osocza oraz elementów morfotycznych: erytrocytów, leukocytów i płytek krwi.
  - Osocze zawiera m.in. fibrynogen uczestniczący w krzepnięciu. Osocze bez fibrynogenu to surowica.
  - Zużyte krwinki są niszczone głównie w śledzionie, wątrobie i płucach. 

• Tkanki płynne – limfa (chłonka):
  - Składa się z płynnej części oraz leukocytów (głównie limfocytów).
  - Pośredniczy w wymianie substancji między krwią a tkankami, uczestniczy w obronie organizmu oraz transportuje tłuszcze wchłonięte w jelitach.

Ćwiczenia utrwalające