شارح الدرس: الأنسجة الحيوانية الأحياء

في هذا الشارح، سوف نتعلَّم كيف نَصِف تركيب ووظيفة الأنسجة المختلفة في الحيوانات.

يتكوَّن القلب من أنسجة قلبية، ويتكوَّن الدماغ من أنسجة دماغية، وتتكوَّن الرئتان من أنسجة رئوية. يُمكننا ببساطة القول إن الأنسجة هي ما يتكوَّن منها الأعضاء. وتُقسَّم هذه الأنسجة التي يتكوَّن منها الأعضاء إلى فئات معيَّنة طبقًا لتركيبها ووظيفتها. هناك أربعة أنواع رئيسية من الأنسجة في الحيوانات المُعقَّدة والمُتعدِّدة الخلايا، مثل البشر، وهي: الأنسجة الطلائية، والعصبية، والضامَّة، والعضلية.

عادةً ما نُعرِّف النسيج بأنه مجموعة من الخلايا التي تعمل معًا لأداء وظيفة معيَّنة. الخلايا تُكوِّن الأنسجة، التي تُكوِّن الأعضاء، التي بدَوْرها تُكوِّن الأجهزة، التي تُكوِّن الكائنات الحية. وبما أن الأنسجة تتكوَّن من خلايا، فأنواع الخلايا الموجودة في النسيج تُحدِّد الدَّوْر الذي يؤدِّيه هذا النسيج. بالطريقة نفسها، يُحدِّد نوع النسيج المُكوِّن لعضو معيَّن وظيفة هذا العضو.

لنلقِ نظرةً عن كَثَب على الأنواع الأربعة الرئيسية للأنسجة الموجودة في الحيوانات.

أحد الأنواع الأربعة الرئيسية للأنسجة الحيوانية هي الأنسجة الطلائية. والأنسجة الطلائية أنسجةٌ مُبطِّنةٌ وظيفتها الأساسية تغطية وحماية الأسطح الداخلية والخارجية للأعضاء والأجسام. وأيضًا تؤدِّي وظيفتَيِ الامتصاص والإفراز. على سبيل المثال، النسيج الطلائي الذي يُبطِّن الأمعاء يُلائم وظيفة امتصاص المُغذِّيات من الطعام، أمَّا النسيج الطلائي الذي يُبطِّن الممرَّات الهوائية فيلائم وظيفة إفراز المُخاط من أجل إبقائها رطبة.

تُكوِّن الأنسجة الطلائية الطبقات الخارجية للجلد؛ التي يُطلَق عليها البشرة، وهي موضَّحة في شكل 3. كما تُوجَد الأنسجة الطلائية في بطانة الأعضاء الهضمية. وتُبطِّن الأنسجة الطلائية أيضًا الغُدَد الصمَّاء، مثل الغُدَد الكظرية؛ حيث تُنتِج هرمونات الغُدَد الصمَّاء. وتُبطِّن أيضًا الغُدَد الخارجية الإفراز، مثل الغُدَد العَرَقية. علاوةً على ذلك، تُبطِّن الأنسجة الطلائية القنوات في جميع أنحاء الجسم، مثل الحالبين، اللذين يربطان الكليتين بالمثانة البولية. وثمَّة نوع خاصٌّ من الأنسجة الطلائية يُبطِّن الجزء الداخلي من المثانة البولية، وهو ما يُمكِّنها من التمدُّد إلى أحجام كبيرة.

تتميَّز الأنسجة الطلائية ببعض الصفات التي تجعلها مُتلائمة بشكل جيد مع وظائفها باعتبارها أنسجة مُبطِّنة. والخلايا الطلائية متراصَّة معًا بشكل وثيق بحيث تُشكِّل صفيحة متَّصِلة. وبما أن الأنسجة الطلائية تعمل بمثابة طبقة واقية، فكثيرًا ما تتعرَّض هذه الخلايا للتلف (على سبيل المثال، عند تعرُّض الجلد لجرح أو خدش) وتُستبدَل بشكل متكرِّر.

بناءً على وظيفة النسيج، فقد يحتوي على أنواع مُتخصِّصة من الخلايا الطلائية تُشارِك في الإفراز أو الامتصاص. ويتضمَّن بعض أمثلة الخلايا الطلائية المُتخصِّصة الخلايا الكأسية، التي تُوجَد في الرئتين والجزء السُّفلي من القناة الهضمية؛ والخلايا المُهدَّبة، التي تُوجَد في القناة التنفسية؛ والخلايا ذات الخملات الدقيقة، التي تُوجَد في الأمعاء الدقيقة. تُفرِز الخلايا الكأسية المُخاط، وتَنقل الخلايا المُهدَّبة السوائل من خلال حركة الأهداب، وتوفر الخلايا ذات الخملات الدقيقة مساحة سطح كبيرة، وتُعتبَر مثالية لأداء عملية الامتصاص.

يُصنَّف النسيج الطلائي حسب عدد طبقاته وشكل خلاياه الطلائية. يُشار إلى النسيج الطلائي الذي يحتوي على طبقة واحدة من الخلايا بالنسيج الطلائي البسيط، ويُشار إلى النسيج الطلائي الذي يحتوي على طبقات متعدِّدة من الخلايا بالنسيج الطلائي الطبقي، كما هو مُوضَّح في شكل 5.

يُمكِن أن تتَّخِذ الخلية شكلًا حرشفيًّا، أو مكعبيًّا، أو عماديًّا. وتَصِف هذه المصطلحات الطبقة الخارجية للخلايا الطلائية في نسيج طلائي معيَّن. الخلايا الحرشفية مفلطحة وغير منتظِمة، أمَّا الخلايا المكعبيَّة فعرضها يساوي طولها تقريبًا، ويزيد طول الخلايا الطلائية العمادية عن عرضها. ويُمكننا وصْف الأنسجة الطلائية باستخدام كلٍّ من عدد الطبقات ونوع الخلية؛ لذا يُمكِن أن يُشار إلى النسيج الطلائي الذي يحتوي على طبقة واحدة من الخلايا الممتدَّة، مثل ذلك المُوضَّح في شكل 4، بأنه نسيج طلائي عمادي مُهدَّب بسيط.

مثال ١: تحديد عضو معيَّن وفقًا لوصْف الأنسجة ووظيفتها

أيُّ الأعضاء الآتية له طبقة خارجية من الخلايا الطلائية الحرشفية الطبقية التي تَعمل على حماية الجسم من دخول مُسبِّبات الأمراض، وتَسقُط وتُستبدَل روتينيًّا؟

1. القلب
2. الكليتان
3. الرئتان
4. القشرة
5. الكبد

الحل

يَطلب منَّا هذا السؤال تحديد عضو معيَّن وفقًا لوصْف أحد أنسجته بالإضافة إلى وظيفته. نحن نعلم من السؤال أن هذا العضو له طبقة خارجية من الخلايا الطلائية الحرشفية الطبقية. والخلايا الطلائية الحرشفية مفلطحة وغير منتظِمة. وحقيقة وصْف هذا النسيج باعتباره طبقيًّا تعني أنه تُوجَد عدَّة طبقات من الخلايا في هذا النسيج الطلائي. علمنا أيضًا من السؤال أن هذه الخلايا تَسقُط وتُستبدَل بصورة روتينية. وهذه صفة أخرى للأنسجة الطلائية، وهي أن خلاياها تُستبدَل بشكلٍ متكرِّر وبسهولة. لكن العديد من تراكيب الجسم تُبطِّنها أنسجة طلائية. المعلومة الأخيرة المُعطاة في السؤال هي أن هذا العضو مسئول عن حماية الجسم من مُسبِّبات الأمراض. على الرغم من أن القلب، والكليتين، والرئتين، والكبد جميعها تحتوي على أنسجة طلائية، إلَّا أن الجلد هو العضو الوحيد الذي يُشكِّل حاجزًا بين الأجسام ومُسبِّبات الأمراض الموجودة في العالَم الخارجي. ويُمكننا أيضًا أن نلاحِظ في الشكل الآتي للجلد أن الطبقة الخارجية تحتوي على خلايا مُفلطحة ومُتراصَّة، وهي إحدى صفات النسيج الطلائي الحرشفي الطبقي.

باستخدام هذه المعلومات، يُمكننا استنتاج أن الجلد هو العضو الوارد في السؤال.

النسيج الضامُّ نوعٌ آخَر من الأنسجة الحيوانية. وتَعمل الأنسجة الضامَّة على ربط التراكيب المختلفة في جسم الإنسان، وضمِّها، ودعْمها، وحمايتها. ويُعرَف هذا النوع من الأنسجة بالضامَّة، لأنه يُوجَد بين أنواع أخرى من الأنسجة، أيْ في كلِّ مكان تقريبًا داخل جسم الإنسان. ولهذه الأنسجة مجموعة متنوِّعة من الوظائف، بحسب مكانها وتركيبها.

يُوجَد العديد من الأمثلة على الأنسجة الضامَّة في الجسم. على سبيل المثال، تَعمل طبقة الأنسجة الضامَّة الليفية الصُّلبة المُحيطة بالقلب على حمايته، عندما تمنحه القوة والتركيب في الوقت ذاته. ويحتوي الدم على العديد من الخلايا المختلفة المُعلَّقة في مادة بينية سائلة. الدم يربط العديد من أجزاء الجسم أثناء تدفُّقه خلال الأوعية الدموية. والأوتار والأربطة أنسجة ضامَّة ليفية كثيفة تربط العظام بالعضلات، والعظام بالعظام على الترتيب. كما أن العظام نسيج ضامٌّ قويٌّ يَحمي الأعضاء، ويُنتِج خلايا الدم الحمراء والبيضاء، بالإضافة إلى وظائف أخرى. والأنسجة الدهنية نوعٌ من الأنسجة يتكوَّن من العديد من الخلايا الغنية بالدهون، التي تُخزِّن معًا الطاقة في صورة دهون. والغضروف نوعٌ أملس ومقاوِم للصدمات من الأنسجة الضامَّة، ويبطِّن المفاصل.

كما نلاحِظ، فالأنسجة الضامَّة متنوِّعة للغاية وتُوجَد في أماكن كثيرة من جسم الإنسان.

إن تنوُّع خواصِّ الأنسجة الضامَّة المختلفة هو ما يَجعلها ملائِمة لوظائفها. حيث تتكوَّن الأنسجة الضامَّة من خلايا حية مُعلَّقة داخل مادة بينية، أو حشوة، غير حية. وأنواع الخلايا، والمادة البينية التي تُعلَّق داخلها تلك الخلايا، تَمنح الأنسجة الضامَّة خواصَّها المختلفة. على سبيل المثال، يتكوَّن الدم من العديد من خلايا الدم، مثل خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء، المُعلَّقة في مادة بينية سائلة نُسمِّيها البلازما. وهذا يَسمح لأنسجة الدم بأداء وظيفتها المُتمثِّلة في حمل المواد من مكان إلى آخَر. ثمَّة مثال آخَر وهو أنسجة العظام، التي تتكوَّن من خلايا العظام المُعلَّقة داخل مادة بينية كثيفة، وصُلبة، وغنية بالمعادن. وهذا يُمكِّن أنسجة العظام من أداء وظيفتها المُتمثِّلة في دعم تراكيب الجسم.

يُمكننا رؤية صورة مجهرية فيما يأتي لعيِّنة من أنسجة ضامَّة رخوة؛ حيث إن البُقَع الداكنة تمثِّل الخلايا، والأشرطة الوردية والبنفسجية تمثِّل الألياف، وتمتلئ المساحة الفارغة بينهما بمادة الأساس.

غالبًا ما تُصنَّف الأنسجة الضامَّة تبعًا لتركيبها إمَّا باعتبارها مُتخصِّصة وإمَّا باعتبارها أوَّلية. تتكوَّن الأنسجة الضامَّة الأوَّلية من خلايا وألياف معلَّقة داخل هلام أو سائل يُطلَق عليه مادة الأساس. ويُمكِن أن تُصنَّف الأنسجة الضامَّة الأوَّلية بعد ذلك إلى رخوة أو كثيفة، بحسب نسبة الألياف إلى مادة الأساس. وتتضمَّن أمثلة الأنسجة الضامَّة الأوَّلية الأوتار والأربطة. أمَّا الأنسجة الضامَّة المُتخصِّصة فهي خلايا مُعلَّقة في مادة بينية قد تتكوَّن من مواد أخرى غير الألياف ومادة الأساس. ويُمكِن ألَّا تتضمَّن الأنسجة الضامَّة المُتخصِّصة أليافًا على الإطلاق. وتتضمَّن أمثلة الأنسجة الضامَّة المُتخصِّصة أنسجة الدم وأنسجة العظام.

تُصنَّف أحيانًا الأنسجة الضامَّة طبقًا لوظيفتها. على سبيل المثال، تتضمَّن الأنسجة الضامَّة الوعائية الدم والسائل الليمفاوي، اللذين يتدفَّقان داخل الأوعية الدموية والأوعية الليمفاوية على الترتيب. وثمَّة مثال آخَر وهو الأنسجة الضامَّة الهيكلية، التي تتضمَّن عظام الهيكل العظمي والغضاريف التي تتَّصِل بأطرافها.

الأنسجة العضلية هي النوع الثالث من الأنواع الرئيسية الأربعة للأنسجة الحيوانية التي سنتناولها. والوظيفة الرئيسية للأنسجة العضلية هي الحركة. من المُرجَّح أن يحتوي أيُّ جزء من الجسم قادر على الحركة أو تغيير شكله على بعض الأنسجة العضلية المُرتبطة به. تُوجَد ثلاثة أنواع من الأنسجة العضلية وهي: الأنسجة العضلية الهيكلية، والملساء، والقلبية. كلُّ نوع من هذه الأنواع المختلفة من الأنسجة العضلية له سمات مختلفة وفقًا لوظيفته.

لنلقِ نظرةً على الأنواع الثلاثة للأنسجة العضلية بمزيد من التفصيل.

تتَّصِل العضلات الهيكلية بالعظام، وهي مسئولة عن كامل الحركات الإرادية. تُحرِّك العظام أجسامنا، وتُمكِّننا من إظهار تعبيرات الوجه، حتى التحكُّم في حركة اللسان. أمَّا العضلات الملساء فهي ترتبط بالأعضاء الداخلية. وتُعَدُّ هذه العضلات أنسجة عضلية لا إرادية؛ لأنها لا تتطلَّب تحكُّمًا واعيًا للحركة. العضلات الملساء هي التي تُمكِّن المعدة من التَمخُّض، وتدفع الطعام عبْر القنوات الهضمية، وتَفتح القنوات في جميع أنحاء أجسامنا وتُغلِقها. كما أنها تُغيِّر أيضًا من أقطار أوعيتنا الدموية للحفاظ على ضغط الدم ثابتًا. لا تتواجد الأنسجة العضلية القلبية إلَّا في القلب. وهي أيضًا أنسجة عضلية لا إرادية؛ لأننا لا نتحكَّم بها بصورة واعية. وصُمِّمت الأنسجة العضلية القلبية بحيث تضخُّ الدم بشكل منتظِم ومستمر، دون كَلَل، طوال فترة الحياة.

تتشارك جميع الأنسجة العضلية بعض الصفات التي تُمكِّنها من أداء وظيفتها المُتمثِّلة في إحداث الحركة. حيث تتكوَّن الأنسجة العضلية بشكل أساسي من خلايا عضلية. هذه الخلايا العضلية عبارة عن خلايا مُتكيِّفة لتوليد قوة، وهذه القوة هي التي تسبِّب الانقباض والحركة. كما تمتلئ هذه الخلايا ببروتينات انقباضية خاصَّة. ويُمكِن أن تنزلق هذه البروتينات للأمام وللخلف بعضها فوق بعض، كما هو مُوضَّح في شكل 8. فيُمكِنها الانزلاق بالقرب بعضها من بعض لتنكمش الخلية العضلية، أو تنقبض. وعندما تنزلِق للخلف إلى مواضعها الأصلية، تُصبح الخلية العضلية أطول، أو تنبسط.

من الجدير بالملاحَظة أن الأنواع المختلفة الثلاثة للأنسجة العضلية تختلف في مظهرها.

تتكوَّن العضلات الهيكلية من ألياف طويلة ومتَّصِلة وغير مُتشعِّبة. وتحت المجهر، تتَّخِذ الأنسجة العضلية الهيكلية مظهرًا مُخطَّطًا، وذلك بسبب تراصِّ البروتينات الانقباضية. ويُمكِن أن يَصِل طول هذه الألياف إلى عدَّة سنتيمترات وتحتوي على عدَّة أنوية. وعندما تُحفَّز، يَنكمش الليف العضلي بأكمله لينقبض.

العضلات القلبية عضلاتٌ مُخطَّطة مثل العضلات الهيكلية. لكن على عكس العضلات الهيكلية، تحتوي خلايا الأنسجة العضلية القلبية على نواة واحدة فقط. وتكون الخلايا العضلية القلبية مُتشعِّبة؛ بحيث تُشكِّل روابط متعدِّدة تَسمح لها بالانقباض بطريقة مُنسَّقة ومنتظِمة. وتحتوي العضلات الملساء على خلايا ممتدَّة، تكون ضيِّقة عند كلِّ طرف. وتحت المجهر، لا تَظهَر العضلات الملساء مُخطَّطة، وهذا هو السبب في تسميتها. تحتوي كلُّ خلية عضلية ملساء على نواة واحدة فقط.

آخِر نوع من أنواع الأنسجة الأربعة هو النسيج العصبي. والوظيفة الأساسية للأنسجة العصبية هي التواصل. حيث تُتِيح التواصل بين أجزاء الجسم، وبين الجسم والعالَم الخارجي. وتُمكِّننا هذه الأنسجة من الإحساس بالبيئات المُحيطة بنا من خلال أعضاء الحِسِّ. كما تُمكِّننا أيضًا من مُعالَجة المعلومات داخل جهازنا العصبي المركزي. وتُمكِّننا الأنسجة العصبية من التفاعُل مع المتغيِّرات من خلال التحكُّم في كلٍّ من الاستجابات اللاإرادية والإرادية. يَحتوي كلُّ عضو في الجسم تقريبًا على أنسجة عصبية مرتبطة به لغرضَيِ التحكُّم، والمراقبة، أو أحدهما.

الأنسجة العصبية هي النسيج الأساسي للجهاز العصبي. ويَنقسم جهازنا العصبي إلى جهاز عصبي مركزي وجهاز عصبي طرفي. يتكوَّن الجهاز العصبي المركزي من الدماغ والحبل الشوكي. الدماغ هو مركز مُعالَجة المعلومات. ويَنقل الحبل الشوكي المعلومات بين الدماغ وبقية الجسم. يحتوي الجهاز العصبي الطرفي على الأعصاب الطرفية وأعضاء الحِسِّ، مثل العينين. تنقل الأعصاب الطرفية الإشارات بين أجزاء الجسم والأعضاء من الحبل الشوكي وإليه. وتتكوَّن جميع أجزاء الجهاز العصبي بشكل أساسي من الأنسجة العصبية. ويُمكنك رؤية ذلك في شكل 10.

يتكوَّن معظم الأنسجة العصبية من خلايا تُعرَف بالخلايا العصبية. والخلايا العصبية خلايا متلائمة بشكل خاصٍّ مع وظيفة استقبال الإشارات ونقْلها. تَحتوي الخلايا العصبية على أجزاء خاصَّة يُطلَق عليها الزوائد الشُّجيرية، وهي التي تَستقبل الإشارات، وأجزاء خاصَّة أخرى يُطلَق عليها المحاور العصبية، وهي التي تَنقل الإشارات بعيدًا عن جسم الخلية باتجاه النهايات المحورية؛ حيث يُمكن نقْل تلك الإشارات إلى الخلايا الأخرى. ويتغيَّر طول المحور العصبي وطول الزوائد الشُّجيرية وعددها في الخلية العصبية وفقًا لوظيفتها. ربما تتضمَّن الخلايا العصبية أيضًا ما نُطلِق عليه غلاف الميالين، وربما لا. غلاف الميالين طبقةٌ دهنية تُحيط بالمحاور العصبية لبعض الخلايا العصبية، وهو ما يزيد من سرعة نقْل الإشارات الكهربية على طول المحور العصبي للخلية العصبية. ويُمكننا رؤية تركيب الخلية العصبية في شكل 11.

بالإضافة إلى الخلايا العصبية، تَحتوي الأنسجة العصبية على أنواع عديدة من الخلايا الداعِمة تُسمَّى الخلايا الغرائية العصبية. وتُساعِد الخلايا الغرائية الخلايا العصبية في أداء وظيفتها؛ على سبيل المثال، تُشكِّل غلاف الميالين الذي يُحيط بالخلايا العصبية، وتزوِّدها بالمُغذِّيات، كما تعمل بمثابة خلايا مناعية لحماية الخلايا العصبية من الأمراض. لذلك فإن تركيب الخلايا وتكوينها داخل الأنسجة العصبية يَجعلانها مُتكيِّفة مع وظيفتها المُحدَّدة داخل الجهاز العصبي.

تتكوَّن الأنواع الرئيسية الأربعة للأنسجة الحيوانية من خلايا مختلفة، وهي التي تَمنحها تراكيب مختلفة مُتكيِّفة مع أداء وظائف مختلفة. وتَعمل الأنسجة معًا ضمن الأعضاء، وتُحدِّد الأنسجة التي يتكوَّن منها العضو وظيفته.

لنلخِّص ما تعلَّمناه في هذا الشارح.