Tkanki człowieka — budowa a funkcja

Organizm człowieka jest zorganizowany hierarchicznie: komórki tworzą tkanki, tkanki budują narządy, a narządy współpracują w układach narządów. Tkanka to zespół komórek o podobnym pochodzeniu i budowie, przystosowanych do pełnienia określonych funkcji.

W biologii człowieka szczególnie ważna jest zasada, że budowa warunkuje funkcję. Oznacza to, że cechy komórek i ilość substancji międzykomórkowej wpływają na to, jakie zadanie dana tkanka wykonuje. Inna będzie więc budowa tkanki chroniącej powierzchnię ciała, a inna tkanki przewodzącej informacje czy umożliwiającej skurcz.

W organizmie człowieka wyróżnia się cztery podstawowe grupy tkanek: nabłonkową, łączną, mięśniową i nerwową. Każda z nich obejmuje kilka odmian o bardziej szczegółowych funkcjach.

Tkanka nabłonkowa jest zbudowana z komórek ułożonych bardzo ciasno, między którymi występuje mało substancji międzykomórkowej. Komórki te spoczywają na błonie podstawnej, która oddziela nabłonek od położonych niżej tkanek i stanowi dla niego podporę.

Nabłonki pełnią różne funkcje: okrywają ciało, wyściełają narządy, biorą udział w wchłanianiu, wydzielaniu i transporcie substancji. Ich budowa zależy od zadania. Nabłonek jednowarstwowy płaski jest cienki, dlatego sprzyja dyfuzji i filtracji; występuje m.in. w pęcherzykach płucnych. Nabłonek wielowarstwowy płaski składa się z wielu warstw komórek, więc dobrze chroni przed ścieraniem i urazami, np. w naskórku.

W organizmie człowieka występują też nabłonki o funkcji gruczołowej, których komórki wytwarzają i wydzielają określone substancje. Dzięki temu nabłonek nie tylko chroni, ale także aktywnie uczestniczy w pracy organizmu.

W przeciwieństwie do nabłonków tkanki łączne mają zwykle stosunkowo niewiele komórek, a dużo substancji międzykomórkowej. To właśnie ona w dużym stopniu decyduje o ich właściwościach. Tkanki łączne łączą inne tkanki, wypełniają przestrzenie między narządami, uczestniczą w transporcie, obronie i magazynowaniu substancji.

Do tkanki łącznej właściwej zalicza się m.in. tkankę luźną, zbitą i tłuszczową. Tkanka tłuszczowa magazynuje materiał zapasowy, chroni narządy i ogranicza utratę ciepła. Z kolei tkanki łączne podporowe to tkanka chrzęstna i tkanka kostna. Chrząstka jest sprężysta i odporna na ucisk, dlatego amortyzuje i wzmacnia elementy ciała, np. w stawach. Tkanka kostna ma zmineralizowaną substancję międzykomórkową, co nadaje jej dużą twardość i wytrzymałość.

Szczególną odmianą tkanki łącznej jest krew. Ma płynną substancję międzykomórkową, czyli osocze, dzięki czemu może transportować gazy oddechowe, składniki odżywcze, hormony i produkty przemiany materii.

Tkanka mięśniowa jest zbudowana z wydłużonych komórek zawierających białka kurczliwe. Dzięki nim komórki mogą się skracać, czyli wykonywać skurcz. To właśnie ta właściwość umożliwia poruszanie ciałem, zmianę położenia części narządów oraz utrzymanie postawy.

W organizmie człowieka występują trzy podstawowe typy tkanki mięśniowej. Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana szkieletowa buduje mięśnie przyczepione do kości. Jej skurcze są zależne od woli i pozwalają wykonywać ruchy dowolne. Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana serca buduje ścianę serca; także ma prążkowanie, ale działa niezależnie od woli i kurczy się rytmicznie. Tkanka mięśniowa gładka występuje w ścianach wielu narządów wewnętrznych i naczyń krwionośnych. Jej skurcze są wolniejsze i również niezależne od woli.

Związek budowy z funkcją jest tu bardzo wyraźny: różnice w kształcie komórek, organizacji włókien kurczliwych i sposobie działania przekładają się na odmienną pracę mięśni szkieletowych, serca i narządów wewnętrznych.

Tkanka nerwowa odpowiada za odbieranie bodźców, analizę informacji i przekazywanie sygnałów do różnych części organizmu. Jej podstawową komórką jest neuron, który ma ciało komórki oraz wypustki. Krótsze dendryty zwykle odbierają sygnały, a długa wypustka, czyli akson, przewodzi impuls dalej.

Oprócz neuronów w tkance nerwowej występują komórki glejowe, które pełnią funkcje pomocnicze: odżywiają, chronią i wspierają neurony. Sama zdolność do szybkiego przekazywania informacji sprawia, że tkanka nerwowa koordynuje pracę mięśni, gruczołów i narządów zmysłów.

Budowa neuronów jest ściśle związana z ich funkcją. Wydłużone wypustki umożliwiają przekazywanie informacji na odległość, a rozgałęzienia pozwalają łączyć się z wieloma innymi komórkami. Dzięki temu organizm może szybko reagować na zmiany środowiska wewnętrznego i zewnętrznego.

Przy porównywaniu tkanek warto zwracać uwagę na kilka cech: ilość substancji międzykomórkowej, kształt komórek, ich ułożenie oraz główną funkcję. Nabłonki mają komórki ściśle ułożone i zwykle chronią lub uczestniczą w wymianie. Tkanki łączne mają dużo substancji międzykomórkowej i pełnią funkcje podporowe, transportowe lub magazynujące. Tkanki mięśniowe rozpoznaje się po zdolności do skurczu, a nerwową po przewodzeniu impulsów.

W zadaniach maturalnych często pojawia się polecenie typu: „wykaż związek budowy z funkcją”. Wtedy nie wystarczy napisać, co dana tkanka robi. Trzeba wskazać cechę budowy i wyjaśnić jej znaczenie, np. cienki nabłonek ułatwia dyfuzję, a zmineralizowana substancja międzykomórkowa kości zapewnia twardość.

Częstym błędem jest mylenie tkanek łącznych z nabłonkowymi albo mięśnia sercowego z mięśniem gładkim. Dlatego warto ćwiczyć rozpoznawanie najważniejszych cech każdej grupy.