Тъкани в човешкото тяло

Човешкият организъм е сбор от трилиони клетки, групирани по специфичните си структурни и физиологични белези в тъкани, органи и органни системи, но всички те произхождат от една единствена клетка – зиготата.

След деленото й, генетичният материал се предава в точно копие на следващото поколение клетки, които започват да преминават през процес на диференциация (специализиране в определена функция).

Така от клетката, получена от два генетични материала – на яйцеклетката и сперматозоида, се образува сложна система от тъкани и специфични клетки – живият организъм.

Клетъчна диференциация – формирането на всяка тъкан

Това е процес, който се случва многократно по време на развитието на многоклетъчния организъм. Недиференцираните клетки се наричат стволови и те могат да бъдат потенциално всяка специализирана клетка.

При диференцирането се използва само този участък от ДНК, в който е заложена програмата за синтез на определени белтъци. Според функцията на клетката и ролята й в организма са активни само определени участъци от генетичния материал с нужните инструкции на специализация.

Въпреки че всички клетки имат общ геном, диференциацията на клетките са дължи на силни модификации на генната експресия. В резултат на този процес всяка клетка променя значително физическите си характеристики и метаболитния състав.

Диференциацията на клетките и развитието на многоклетъчния организъм се контролира главно от хипофизната жлеза. В резултат на това „обучение“ се образуват високоспециализирани клетки, като сходните по строеж, състав и функции образуват следващото ниво на биологична организация – тъканите.

В резултат на тези сложни процеси от една и съща клетка се получават нервните клетки, кръвните клетки, епителните клетки, мускулните клетки и т. н.

Основните тъкани в човешкото тяло

Въз основа на своите структурни и функционални прилики, в човешкото тяло се разпределят четири широки категории, които работят заедно, за да допринесат за поддържането на целия организъм.

Четирите групи тъкани са в животните и човека са:

1. Епителна тъкан – тя съставя външния слой на кожата и осигурява бариерите, които предпазват вътрешните органи и кухини. Това е първата гранична линия и e взаимодействието между външния и вътрешния свят.
2. Съединителна тъкан – тя осигурява връзката между отделните части на тялото и изпълнява още структурна, опорна и защитна функция. Това е обединяващото звено между толкова разнородни елементи в тялото и съставна част от органите.
3. Мускулна тъкан – благодарение на нея тялото се движи и стои в изправено положение. Чрез съвместната работа на нервната система и мускулите, животните и човекът са се качили на следващото еволюционно стъпало от растителното царство – със способността си на движение.
4. Нервна тъкан – главната роля на тази тъкан е да осигури единството и съгласуваността на всички съставни части на многоклетъчния организъм. Чрез специализираните нервни клетки, информацията от външната и вътрешната среда се приема, провежда, предава и съхранява.

Епителна тъкан

Както споменахме, епителната тъкан е първата линия на защита на тялото от физически, химически и биологически увреждания. Тя е силно клетъчна, тоест клетките са разположени на гъсто помежду си, с много малко или никакво извънклетъчно пространство между тях.

Епителната тъкан е граничната линия, през която се решава кои вещества имат право да преминават както от външната към вътрешната среда, така и обратно. Също така тя е отговорна за по-голямата част от жлезите. Така се оформят два вида епителна тъкан.

Покривна епителна тъкан

Изгражда външния слой на кожата и повърхността на органите. Епителът се разделя на:

• Еднослоен – който изгражда повечето от вътрешните органи – стомах, черва, трахея, капиляри, жлези и др.
• Многослоен – той изгражда органите, които са изложени на непосредствен контакт с външната среда – устна кухина и лигавица, хранопровод, влагалище и др.

Жлезиста епителна тъкан

Тя отговаря за секреторната функция, като се разделя на:

• Ендокринна – когато се секретира в кръвта (жлези с вътрешна секреция).
• Екзокринна – когато секрецията е насочена в извънклетъчните пространства или по повърхността на тялото (жлези с външна секреция).

Съединителна тъкан

Тя е най-изобилната в човешкото тяло и при нея преобладават разнородни клетки, между които има голямо междуклетъчно вещество. Според специфичните си клетки и морфологични характеристики можем да я разделим на:

• Костна и хрущялна тъкан
• Ретикуларна (мрежеста) съединителна тъкан
• Уплътнена съединителна тъкан
• Мастна тъкан
• Кръв (някои учени разглеждат кръвта като отделна тъкан)

В зависимост от функциите, които изпълнява, съединителната тъкат се разделя на:

• Опорна – включваща костната, хрущялната и плътната съединителна тъкан.
• Изхранваща и защитна – включваща мрежестата, мастната и рехавата съединителна тъкан.

Мускулна тъкан

Мускулната тъкан заема основна роля в опорно-двигателния апарат и задно със скелета и нервната система осъществява движението. Тя притежава свойствата възбудимост и съкратимост, като чрез тях се извършват мускулните контракции, движещи тялото.

Мускулните клетки са силно издължени, като наподобяват дълги и тънки нишки и влакна, в които се съдържат съкратителните белтъци актин и миозин.

Мускулната тъкан се разделя на следните подкатегории:

1. Напречно набраздена – тя се съкращава волево, т.е. от соматичната нервна система, и изгражда скелетните мускули.
2. Гладка – тя е под контрола на вегетативната нервна система (ВНС), като се съкращава неволево. Гладкомускулната тъкан изгражда стените на вътрешните органи.
3. Сърдечна – тя показва уникални характеристики, като притежава свойството автоматия – способността да генерира импулси, без външна команда, като ритмичните й контракции се контролират от синусовия възел. Често той се нарича „водачът на ритъма“ на цялото сърце, тъй като притежава най-високата честота на възбудимост – близо 100 импулса за минута.

Според някои учени сърцето притежава непълна степен на автономност, като се контролира от ВНС, но най-новите открития в кардиологията разкриват, че то е напълно автономно, като дори има собствена нервна система.

Нервна тъкан

Това е най-специализираната тъкан, съставена от нервни клетки и невроглия. Тя изгражда органите на централната нервна система – главен и гръбначен мозък, и периферна нервна система – нерви и нервни възли в тялото.

• Нервните клетки (неврони) – притежават издължени израстъци – дендрити и аксон (най-дългия израстък), чрез които приемат и предават сигналите в тялото.
• Невроглията – клетки на нервната тъкан, които не са ангажирани с предаване на електрическите сигнали, а ролята им е да подпомагат и защитават невроните, да поддържат хомеостазата и да образуват проводника, по който се предават сигналите – миелин.

Нервната тъкан е координаторът и контролната централа, чрез която се осъществява координацията между огромния брой разнородни клетки, органи и системи.

За да съгласуват процесите в организма и да предават информация, касаеща целия организъм, нервните клетки притежават специална връзка помежду си. Тази жизненоважна връзка се нарича синапс и представлява специфичния контакт между мембраните на две клетки, благодарение на който те комуникират помежду си.

Всеки неврон създава най-малко 1000 синапса, като в човешкия мозък се съдържат близо 10¹¹  броя неврона. Това прави 10¹⁴ синаптични връзки – число, по-голямо от звездите в нашата галактика.

Синапсите започват да се формират още във феталния стадий (развитието на плода в утробата) и това продължава до края на живота. Жизнената дейност и активността са важни за формирането на синаптични връзки, които увеличават шансовете на развитие, както на съзнанието, така и на тялото.

Стволовите клетки – резерватът на тялото

През 1998 година учените извличат стволови клетки от ембрион за култивирането и използването им за медицински цели. Това обаче предизвиква ожесточени морални дебати, тъй като ембрионът напълно се унищожава.

Клетките, които възникват след деленето на зиготата по време на най-ранните ембрионални периоди и формират тъканите, са еднакви и недиференцирани първоначално.

Едни от тях обаче остават завинаги в това състояние, ако се наложи при спешна нужда да възстановят увредени тъкани и органи.

Те са известни под името соматични стволови клетки и съществуват в зрелия организъм, като те заместват вече остарелите и нефункционални клетки и способстват регенерацията на тялото.

Те се откриват из целия организъм и тяхната роля е да произвеждат други клетки, които ще приемат специализирани функции.

Според способността си на преобразуване стволовите клетки се подразделят на:

• Тотипотентни – клетки, съдържащи потенциала да се превърнат в целия организъм. Това е зиготата и първоначално разделените й бластомери.
• Плурипотентни – те съдържат също голям потенциал за превръщане в различни видове тъкани и органи.
• Унипотентна – може да се превърне само в един определен вид клетка.

В днешни дни става възможно да се препрограмира възрастна стволова клетка, която си възвръща плурипотентноста, характерна за ембрионалните клетки, като се препрограмира генетично.

Обобщение

Ембриогенезата и диференцирането на клетки в определени тъкани, органи и системи просто повтаря космическите еволюционни процеси, формирали живота, който познаваме.

Принципът на сходство и единен произход на всичко се откроява ясно и на биологично ниво и отново ни припомня, че всички граници са условни и между всяка частица – от атома до галактиките, има връзка.