רקמות בגוף האדם
כל גוף האדם כולל דם ועצמות עשויים מרקמות. למרות שגוף האדם מכיל טריליוני תאים, ניתן לסווג את כל התאים האלה כשייכים לאחת מארבע קבוצות רקמות שונות. רקמות הן פשוט קבוצות של תאים דומים שמבצעים תפקיד משותף.
ארבע הקטגוריות של רקמות הן:
- רקמת אפיתל.
- רקמת חיבור.
- רקמת עצב.
- רקמת שריר.
ארבעת סוגי הרקמה הללו קיימים לבד או בשילובים כדי ליצור מערך מדהים של מבנים. לדוגמה, איברים מורכבים משניים, שלושה או אפילו ארבעה סוגים של רקמות, כולם עובדים יחד כדי להגשים מטרה ייחודית. רקמה היא גם רקמת החיבור שמחזיק את מבני הגוף יחד. רקמה מספקת לגוף את צורתו וגם נותנת לגוף את היכולת לנוע.
רקמה מורכבת מתא, ותא הוא אוסף מורכב של תתי מחלקות, שכל אחד מהם מבצע שורה של תגובות ביוכימיות שמאפשרות חיים. עם זאת, תא מתפקד לעתים רחוקות כיחידה מבודדת. לאומת זאת, תאים בדרך כלל עובדים יחד בקבוצות הנקראות רקמות. רקמה היא קבוצה של תאים שמקורם המשותף בדרך כלל בעובר (embryo) ומתפקדים יחד לביצוע פעילויות מיוחדות. המבנה והתכונות של רקמה ספציפית מושפעים מגורמים כמו אופי החומר החוץ תאי המקיף את תאי הרקמה והקשרים בין התאים המרכיבים את הרקמה.
היסטולוגיה (Histology) הוא המדע העוסק בחקר רקמות. פתולוג (pathologist) הוא רופא המתמחה במחקרי מעבדה של תאים ורקמות כדי לעזור לרופאים אחרים לבצע אבחנות מדויקות. אחד התפקידים העיקריים של פתולוג הוא לבחון את הרקמות ולבחון כל שינוי שעלול להצביע על מחלה.
התפתחות הרקמות:
מיד לאחר שביצית וזרע מתאחדים ליצירת תא בודד, התאים מתחילים להתחלק במהירות.
בהתחלה, כל התאים זהים. עד מהרה, התאים מתארגנים לשלוש שכבות:
- אקטודרם - ectoderm (השכבה החיצונית) - מעורר את התפתחות האפידרמיס - עור (epidermisand) ומערכת העצבים (nervous system).
- מזודרם - mesoderm (השכבה האמצעית) - מעורר את התפתחותם של רקמות חיבור ושריר, כגון: שרירי הלב, שרירי חלקים (מעיים), הדם, רקמת העצם ורקמת שרירי השלד.
- אנדודרם - endoderm (השכבה הפנימית) - מייצר קרום רירי של דרכי הנשימה, בלוטת התריס (thyroid gland) וחלקי הפרשה של הלבלב.
התאים של כל שכבה ממשיכים להתחלק, ונבדלים יותר ויותר מהתאים של השכבות האחרות. בסופו של דבר כל שכבה מולידה את סוגי הרקמה השונים, תהליך הנקרא התמיינות (דִּיפֶרֶנְצְיַאצְיָה - differentiation).
תאים מיוחדים (Special cells) הנקראים תאי גזע (stem cells) יכולים להתמיין לסוגים רבים ושונים של תאים, כגון תאי כבד, תאי עור או תאי דם. תאי גזע עובריים (Embryonic stem cells) נוצרים בעובר (embryo) בשלבים הראשוניים שלו, הם יכולים להתמיין ליותר מ-200 סוגים של תאים מיוחדים.
תאי גזע בוגרים נוצרים באיברים ורקמות מסוימים. כשהם מתחלקים, תא בת אחד נשאר תא גזע בעוד השני מתמיין לתא מיוחד שניתן להשתמש בו כדי להחליף תאים שחוקים, לתקן רקמה פגומה או לעזור בהתפתחות איברים בילדים.
בדרך כלל, רוב התאים בתוך הרקמה נשארים מעוגנים לתאים או מבנים אחרים. רק כמה תאים, כמו למשל פגוציטים, נעים בחופשיות בגוף, ומחפשים אחר פולשים והשמדתם. עם זאת, תאים רבים נודדים באופן נרחב במהלך תהליך הגדילה וההתפתחות לפני הלידה.
צמתי תאים - CELL JUNCTIONS
לפני שנרחיב באופן ספציפי יותר על סוגי הרקמות, נבדוק תחילה כיצד תאים נצמדים יחד ליצירת רקמות. רוב תאי האפיתל וכמה תאי שריר ועצב מחוברים בחוזקה ליחידות פונקציונליות. חיבורי תאים הם נקודות מגע בין ממברנות הפלזמה של תאי רקמה.
נתייחס לחמשת הסוגים החשובים ביותר של חיבורי תאים
- צמתים הדוקים / צפופים - tight junctions:
צמתים הדוקים מורכבים מגדילים (שרשרת של חומצות גרעין) דמויי רשת של חלבונים טרנסממברניים (transmembrane) המתמזגים יחד את המשטחים החיצוניים של ממברנות פלזמה סמוכות כדי לאטום מעברים בין תאים סמוכים. לתאים של רקמות אפיתל המצפות את הקיבה, המעיים ושלפוחית השתן יש צמתים הדוקים רבים. הם מעכבים מעבר של חומרים בין תאים ומונעים מהתוכן של איברים אלה לדלוף לדם או לרקמות שמסביב.
- צמתים אדהרנס - adherens junctions - תאחיזה בין תאים:
מכילים פלאק (plaque - רובד), שכבה צפופה של חלבונים בחלק הפנימי של קרום הפלזמה הנצמדת הן לחלבוני הממברנה והן למיקרופילמנטים (microfilaments) של שלד התא (ציטוסקלטון - cytoskeleton). גליקופרוטאין טרנסממברני הנקרא קדהרינים (cadherins) מצטרפים לתאים. כל קדרין מוחדר לפלאק מהצד הנגדי של קרום הפלזמה, חוצה חלקית את החלל הבין-תאי (הרווח שבין התאים), ומתחבר לקדרינים של תא סמוך. בתאי אפיתל, תאחיזה הבין תאים יוצרים לעתים קרובות אזורים נרחבים הנקראים חגורות אחיזה (adhesion belts) מכיוון שהם מקיפים את התא בדומה לאופן שבו חגורה מקיפה את המותניים. תאחיזה הבין תאים מסייעים למשטחי האפיתל להתנגד להיפרדות במהלך פעילויות התכווצות שונות, כמו כאשר מזון עובר דרך המעיים.
- דסמוזומים - desmosomes:
בדומה לצמתי אדהרנס, דסמוזומים (desmo = מקור השם מיוונית, ומשמעותו קשר) מכילים פלאק ויש להם גליקופרוטאינים טרנסממברניים (קדהרינים) הנמשכים לתוך החלל הבין-תאי בין קרומי התאים הסמוכים ומחברים תאים זה לזה. עם זאת, בניגוד לצמתי אדהרנס, הפלאק של הדסמוזומים אינו נצמד למיקרופילמנטים. במקום זאת, רובד דסמוזום נצמד לאלמנטים של השלד התא (cytoskeleton) הידועים כסיבי ביניים (intermediate filaments), המורכבים מהחלבון קרטין. סיבי הביניים מתפשטים מהדסמוזומים בצד אחד של התא על פני הציטוזול (הנוזל הציטופלזמתי הנמצא בתוך התאים) ועד לדסמוזומים בצד הנגדי של התא. סידור מבני זה תורם ליציבות התאים והרקמות. צמתים דמויי ריתוך נקודתיים אלו נפוצים בקרב התאים המרכיבים את האפידרמיס (השכבה החיצונית ביותר של העור) ובין תאי שריר הלב. דסמוזומים מונעים מתאי האפידרמיס להיפרד תחת מתח ומונעים מתאי שריר הלב להתפרק במהלך התכווצות.
- המידסמוזומים - hemidesmosomes:
המידסמוזומים (hemi - המי = חצי) דומים לדסמוזומים, אך הם אינם מקשרים בין תאים סמוכים. השם נובע מהעובדה שהם נראים כמו חצי דסמוזום. עם זאת, הגליקופרוטאינים הטרנסממברניים בהמידסמוזומים הם אינטגרינים (integrins - הם קולטנים המתווכים בחיבור תאים לרקמות הסובבות אותם. לאינטגרין יש חשיבות גם באיתות בין-תאי, ובאמצעות זאת הוא מגדיר את צורת התא, תנועת התא ומבקר את מחזור התא) ולא קדרינים. בחלק הפנימי של קרום הפלזמה, אינטגרינים מתחברים לסיבי ביניים העשויים מהחלבון קרטין (keratin). בחלק החיצוני של ממברנת הפלזמה, האינטגרינים נצמדים לחלבון למינין (laminin - חלבון סיבי הקיים בלמינה הבסיסית של האפיתליה), הנמצא בקרום הבסיס. לפיכך, המידסמוזומים אינם מעגנים תאים זה לזה אלא לממברנת הבסיס.
- מִצְמָת בֵּין-תָּאִי - צמתי פער - gap junctions:
ב - gap junctions, חלבוני ממברנה הנקראים קונקסינים (connexins) יוצרים מנהרות זעירות מלאות נוזל הנקראות קונקסונים המחברים בין תאים שכנים. קרומי הפלזמה של צמתי הפער אינם מתמזגים זה לזה כמו ב- tight junctions אלא מופרדים על ידי פער בין-תאי צר מאוד (חלל). דרך הקונקסונים, יונים ומולקולות קטנות יכולים להתפזר מהציטוזול של תא אחד לאחר, אך נמנע מעבר של מולקולות גדולות כמו חלבונים תוך תאיים חיוניים. העברת חומרי הזנה, ואולי פסולת, מתרחשת דרך צמתי פער ברקמות אווסקולריות (avascular tissues - מאופיינת או קשורה לחוסר בכלי דם) כמו העדשה וקרנית העין. צמתי פער מאפשרים לתאים ברקמה לתקשר זה עם זה. בעובר מתפתח, חלק מהאותות הכימיים והחשמליים המווסתים את הגדילה וההתמיינות של התאים עוברים דרך צומתי פער. gap junctions גם מאפשרים לדחפים עצביים או שרירים להתפשט במהירות בין התאים, תהליך שהוא חיוני לפעולה תקינה של חלקים מסוימים של מערכת העצבים ולהתכווצות השרירים בלב, במערכת העיכול וברחם.
תמונה של הצמתים מתוך האתר: OpenStax College
stration from Anatomy & Physiology, Connexions Web site.
http://cnx.org/content/col11496/1.6/, Jun 19, 2013.