بافت پیوندی | چیستی، انواع و ساختار
در فصل اول زیست‌شناسی سال دهم با بافت پیوندی آشنا شدیم. شاید بعد از آشنایی با این بافت، این سؤال برایتان پیش آمده باشد که بافت پیوندی چیست و چه عملکردی در بدن انسان و سایر حیوانات دارد و از چه اجزایی تشکیل شده است؟ این بافت یکی از چهار نوع اساسی بافت‌های بدن انسان است. این بافت در جای‌جای بدن، از سیستم عصبی گرفته تا دستگاه حرکتی و یا سیستم گردش خون، یافت می‌شود. در سیستم عصبی مرکزی، پرده‌های مننژ از بافت پیوندی تشکیل شده‌اند، در دستگاه حرکتی، غضروف‌ها نوعی بافت پیوندی‌اند که از استخوان‌ها که خودشان هم نوعی بافت پیوندی هستند، حمایت و پشتیبانی می‌کنند. حتی خون ما، این مایع قرمزرنگ و زندگی‌بخش هم نوعی بافت پیوندی است! در این مطلب از مجله‌ی بیوزوم، ابتدا به تعریف دقیق‌تر بافت پیوندی می‌پردازیم، سپس انواع بافت پیوندی را بررسی می‌کنیم و در نهایت اجزای سازنده‌ی آن را معرفی می‌کنیم. با ما همراه باشید.
بافت پیوندی یکی از انواع بافت‌های چهارگانه‌ی بدن است و همان‌طور که از نام آن پیداست، به بافتی گفته می‌شود که به بافت‌ها و اندام‌های دیگر متصل می‌شود و از آن‌ها حمایت و پشتیبانی می‌کند. بافت پیوندی یا بافت همبند، گروهی از بافت‌های بدن هستند که فرم بدن و اندام‌ها را حفظ کرده و انسجام و پشتیبانی داخلی از اعضای بدن را تضمین می‌کنند. بافت پیوندی شامل چندین نوع بافت فیبری است که از نظر تراکم و میزان سلولی بودنشان با یکدیگر متفاوت هستند. انواع اختصاص‌یافته‌تر و قابل‌تشخیص‌تر این بافت شامل استخوان، رباط‌ها، تاندون‌ها، غضروف‌ها و بافت چربی هستند.
مطلب مرتبط: انواع بافت بدن انسان
انواع بافت پیوندی
بافت پیوندی بر اساس ویژگی‌های اجزای سلولی و خارج سلولی طبقه‌بندی می‌شود. معیارهای اصلی در طبقه‌بندی بافت پیوندی، نوع سلول‌ها، آرایش و نوع رشته‌های موجود و ترکیب ماتریکس خارج سلولی (Extra Cellular Matrix) است. بر اساس سلول‌های موجود و ساختار ماتریکس خارج سلولی، بافت پیوندی به دو دسته طبقه‌بندی می‌شود:
- بافت پیوندی معمولی: این بافت، خود به بافت‌های پیوندی سست و متراکم تقسیم می‌شود.
- بافت پیوندی تخصص‌یافته: این بافت شامل انواع مختلفی از بافت‌ها از جمله: رتیکولار، خون، استخوان، غضروف و بافت چربی می‌شود.
در ادامه با انواع این بافت بیشتر آشنا خواهیم شد.
بافت پیوندی معمولی
همان‌طور که اشاره شد، این بافت شامل بافت پیوندی سست و بافت پیوندی متراکم است. بافت پیوندی سست معمولاً برای نگه‌داشتن اندام‌ها، ارگآن‌ها و بافت‌ها در جای خود عمل می‌کند. ماتریکس خارج سلولی مهم‌ترین ویژگی بافت پیوندی سست با فضاهای بزرگ بین رشته‌ها است. بافت پیوندی متراکم از تراکم بالاتری از رشته‌ها تشکیل شده است که ممکن است منظم (با رشته‌های موازی مانند تاندون‌ها و رباط‌ها) یا نامنظم (با رشته‌های چند جهته مانند پریکارد) یا الاستیک (با الاستین جاسازی شده مانند شریان‌ها) باشد.
بافت پیوندی تخصص یافته
بافت پیوندی تخصص‌یافته شامل انواع بافت‌های تمایزیافته با سلول‌های تخصصی و ماده‌ی زمینه‌ای منحصربه‌فرد است که منجر به عملکردهای گسترده‌ای می‌شود. بافت پیوندی تخصص‌یافته شامل چربی، غضروف، استخوان، خون و بافت‌های لنفاوی است. هرکدام از این بافت‌ها عملکردهای متنوع و منحصربه‌فردی دارند.
- بافت چربی یک بافت تخصص‌یافته‌ی سست است که عمدتاً در ذخیره و آزادسازی انرژی، محافظت از اندام‌ها و ترشح هورمون‌ها نقش دارد و به عنوان عایق دما، عمل می‌کند.
- غضروف به‌عنوان یک بافت انعطاف‌پذیر اما قوی عمل می‌کند که اصطکاک را کاهش می‌دهد و به‌عنوان ضربه‌گیر از استخوآن‌ها و مفاصل محافظت می‌کند.
- استخوان یک بافت پیوندی سفت و محکم با اجزای خارج سلولی معدنی است که به عملکردهای متعدد بدن از جمله حمایت، پشتیبانی و محافظت از اندام‌ها، امکان حرکت، ذخیره چربی و مواد معدنی و خون‌سازی کمک می‌کند.
- خون و لنف به‌عنوان بافت پیوندی مایع در نظر گرفته می‌شوند که سلول‌های آن‌ها در یک ماتریکس خارج سلولی مایع در گردش هستند.
- خون به‌عنوان یک بافت پیوندی تخصص‌یافته در نظر گرفته می‌شود؛ زیرا تمام دستگاه‌های بدن را به هم متصل می‌کند و اکسیژن، مواد مغذی و مواد زائد را حمل می‌کند.
- لنف یکی دیگر از انواع بافت پیوندی تخصص‌یافته است که دستگاه‌های بدن را به هم متصل می‌کند و از نقش‌های آن می‌توان به حفظ سطح مایعات، انتقال مواد و شرکت در پاسخ‌های ایمنی اشاره کرد.
بخش‌ها و ترکیبات سازنده‌ی بافت پیوندی
اگرچه بافت پیوندی انواع مختلفی دارد، اما تمام انواع آن از سه جزء اصلی شامل رشته‌های خارج سلولی، یک ماتریکس بی‌شکل به نام ماده‌ی زمینه‌ای و سلول‌های ساکن و مهاجر تشکیل شده‌اند. پس به‌طورکلی می‌توان اجزای تشکیل‌دهنده‌ی این بافت را در سه گروه دسته‌بندی کرد:
- فیبرها
- ماده زمینه‌ای
- سلول‌ها
ماده‌ی زمینه‌ای و فیبرها با یکدیگر ماتریکس خارج سلولی یا Extra Cellular Matrix (ECM) را تشکیل می‌دهند که پشتیبان ساختاری سلول‌های اطراف خود در سراسر بدن است. ترکیب ماتریکس خارج سلولی از اندامی به اندام دیگر بسیار متفاوت است که این موضوع در تنوع اشکال بافت پیوندی نقش بسیار مهمی دارد.
نسبت این اجزا از یک قسمت بدن به قسمت دیگر بسته به نیازها و عملکردهای بدن در آن ناحیه متفاوت است. در برخی نواحی، بافت پیوندی به شکلی سست سازمان‌یافته است. در برخی موارد دیگر، اجزای رشته‌ای در آن غالب است و در موارد دیگر، ماده زمینه‌ای ممکن است در آن بافت غالب باشد. طبقه‌بندی تشریحی انواع مختلف بافت پیوندی عمدتاً بر اساس فراوانی و آرایش این اجزا است. در ادامه با اجزای سازنده‌ی این بافت بیشتر آشنا خواهیم شد.
انواع فیبرها – فیبرهای خارج سلولی (Extra Cellular Fibres)
فیبروبلاست‌ها رشته‌های بافت پیوندی را ترشح می‌کنند. سه نوع فیبر اصلی عبارت‌اند از:
- فیبرهای کلاژن: بیشتر آن‌ها ساخته شده از کلاژن نوع I (فراوان‌ترین پروتئین در بدن) هستند. از ویژگی‌های بارز آن‌ها می‌توان به استحکام کششی و مقاومت در برابر کشش اشاره کرد.
- فیبرهای الاستیک: فیبرهای الاستیک حاوی الاستین و فیبریلین هستند. خاصیت ارتجاعی دارند و می‌تواند کشیده شود، اما همچنان توانایی بازگشت به طول اولیه خود را دارند.
- فیبرهای رتیکولار یا مشبک: حاوی کلاژن نوع III هستند. عملکرد آن‌ها حمایتی است و یک شبکه پشتیبان در لایه مشبک غشای پایه تشکیل می‌دهند که در بافت‌های نرم؛ مانند کبد، مغز استخوان، طحال و غدد لنفاوی یافت می‌شود.
به‌طورکلی میزان هرکدام از این نوع فیبر در هر یک از بافت‌های پیوندی، نوع عملکرد و طبقه‌بندی مخصوص همان بافت را منعکس می‌کند.
ماده‌ی زمینه‌ای (Ground substance)
ماده‌ی زمینه‌ای یک ماده‌ی چسبنده و بی‌شکل است. این ماده، آب بسیار زیادی دارد که فضاهای بین سلول‌ها و رشته‌ها را پر می‌کند و به عبارتی یک ژل را تشکیل می‌دهد. از مولکول‌های بزرگی به نام گلیکوزواآمینوگلیکآن‌ها (GAGs) تشکیل شده است که با هم پیوند دارند و مولکول‌های بزرگ‌تری به نام پروتئوگلیکآن‌ها را تشکیل می‌دهند. این مولکول‌ها قادر به جذب مقادیر زیادی آب هستند؛ به‌طوری‌که تا 90 درصد ماتریکس خارج سلولی از آب تشکیل شده است. این موضوع منجر می‌شود تا ماتریکس خارج سلولی در برابر فشار مقاوم‌تر شود. ماده زمینه‌ای همچنین امکان تبادل مواد مغذی بین سلول‌ها و مویرگ‌ها را فراهم می‌کند. تمام موادی که به سلول‌ها وارد و یا از سلول‌ها خارج می‌شوند باید از ماده زمینه‌ای عبور کنند؛ بنابراین، تغییرات در ترکیب و ویسکوزیته (گرانروی) این ماده ممکن است تأثیر مهمی بر تبادل مواد بین سلول‌های بافت و خون داشته باشد. قوام فیزیکی آن همچنین مانعی در برابر انتشار ذرات وارد شده به بافت‌ها است.
سلول‌های بافت پیوندی
سلول‌های بافت‌پیوندی شامل دو نوع نسبتاً ساکن (شامل فیبروبلاست‌ها و سلول‌های چربی) و چندین نوع سلول متحرک یا به‌اصطلاح مهاجر (شامل ماست سل‌ها، ماکروفاژها، مونوسیت‌ها، لنفوسیت‌ها، پلاسماسل‌ها و ائوزینوفیل‌ها) هستند. در ادامه به معرفی هر یک از این اجزای سلول خواهیم پرداخت.
مطلب مرتبط: سیستم ایمنی بدن انسان | چیستی، آناتومی، عملکرد و ناهنجاری‌ها
سلول‌های ثابت
فیبروبلاست‌ها، سلول‌های فعال و اصلی بافت پیوندی هستند که به‌صورت سلول‌های دوکی‌شکل دراز در امتداد دسته‌هایی از فیبرهای کلاژن کشیده شده‌اند. عملکرد آن‌ها ترشح تروپوکلاژن و اجزای تشکیل‌دهنده‌ی ماده زمینه‌ای و حفظ این اجزای بافت خارج سلولی است. اعتقاد بر این است که وقتی اندام‌ها آسیب می‌بینند، فیبروسیت‌ها (که در استروما قرار دارند) تحریک می‌شوند تا به فیبروبلاست تبدیل شوند. سپس فیبروبلاست‌ها به داخل محل آسیب‌دیده مهاجرت می‌کنند و مقدار زیادی کلاژن جدید را رسوب می‌دهند.
سلول‌های چربی سلول‌هایی از بافت پیوندی هستند که برای سنتز و ذخیره مواد مغذی تخصص‌یافته‌اند. آن‌ها گلوکز و اسیدهای چرب را از خون دریافت می‌کنند و آن‌ها را به لیپید تبدیل می‌کنند که به‌صورت یک قطره بزرگ چربی در سلول تجمع می‌یابد. این تجمع چربی، سلول را متورم و کروی شکل می‌کند. هسته به کناره‌ها رانده می‌شود و سایر اجزای فعال متابولیکی سلول به لبه نازکی از سیتوپلاسم، در اطراف قطره‌ی مرکزی و بزرگ چربی محدود می‌شوند. سلول‌های چربی می‌توانند به تعداد کم و در هر جایی از بافت پیوندی ایجاد شوند، اما تمایل دارند که در طول مسیر رگ‌های خونی کوچک رشد کنند و در محل‌هایی که سلول‌های چربی به تعداد زیادی تجمع پیدا کنند، در حدی که به عنصر سلولی غالب تبدیل شوند، چربی یا بافت چربی بدن تشکیل می‌شود.
سلول‌های متحرک یا مهاجر
علاوه بر انواع سلول‌های ثابت که در بالا توضیح داده شد، سلول‌های متحرک و مهاجر نیز در بافت پیوندی وجود دارند. این سلول‌ها در میان اجزای بافت‌پیوندی سست قرار گرفته‌اند. این سلول‌های مهاجر از نظر فراوانی متفاوت‌اند و می‌توانند از طریق فضاهای خارج سلولی به سایر قسمت‌ها مهاجرت کنند.
یکی از این سلول‌های مهاجر، ماست سل‌ها هستند. ماست سل‌ها یک سیتوپلاسم پر از دانه‌های درشت دارند که حاوی دو ماده فعال بیولوژیکی به نام‌های هیستامین و هپارین هستند. هیستامین بر نفوذپذیری عروق تأثیر می‌گذارد و عملکرد هپارین نیز این است که وقتی به خون اضافه می‌شود، لخته‌شدن آن را به تأخیر می‌اندازد و یا از آن جلوگیری می‌کند. ماست سل‌ها با تخلیه تعداد متفاوتی از گرانول‌ها یا همان دانه‌های خود، به تحریک مکانیکی یا شیمیایی پاسخ می‌دهند. هیستامین آزاد شده از آن‌ها باعث می‌شود مایع از مویرگ‌ها یا ونول‌های مجاور خارج شود که این اتفاق منجر به تورم موضعی می‌شود.
مطلب مرتبط: آلرژی | چیستی، علائم، تشخیص، پیشگیری و درمان
ائوزینوفیل‌ها یکی از انواع گلبول‌های سفید یا لکوسیت‌ها هستند. برخی از این ائوزینوفیل‌ها از طریق دیوارهی مویرگ‌ها مهاجرت می‌کنند و در بافت پیوندی ساکن می‌شوند. ائوزینوفیل‌ها، هسته‌های چندشکلی دارند و در ماده سلولی خارج از هسته، گرانول‌های درشتی دارند که با ائوزین و سایر رنگ‌های اسیدی رنگ می‌شوند. ائوزینوفیل‌ها به طور معمول در بافت‌های پیوندی بدن پخش شده‌اند، اما به طور ویژه، در افرادی که از بیماری‌های آلرژیک رنج می‌برند فراوان‌ترند. اعتقاد بر این است که این سلول‌ها فاگوسیتوز می‌کنند و کمپلکس‌های آنتی‌ژن – آنتی‌بادی را می‌شکنند.
پلاسماسل‌ها، لنفوسیت‌های بالغ ترشح‌کننده‌ی آنتی‌بادی هستند که به تعداد محدود در بافت پیوندی سست و به تعداد بیشتر در بافت لنفوئیدی وجود دارند. لنفوسیت‌ها از انواع لکوسیت‌ها هستند. آن‌ها قادر به تشخیص پروتئین‌ها و آنتی‌ژن‌های خارجی و پاسخ به حضور آن‌ها با تکثیر و تمایز به پلاسماسل‌ها هستند. پلاسماسل‌ها نیز به نوبه خود ایمونوگلوبولین‌های خاصی به نام آنتی‌بادی‌ها را سنتز و آزاد می‌کنند. آنتی‌بادی‌ها با پروتئین‌های خارجی ترکیب شده و آن‌ها را خنثی می‌کنند. لنفوسیت‌ها جزو عناصر سلولی طبیعی خون هستند، اما ممکن است خون را ترک کرده و به بافت‌های پیوندی مهاجرت کنند. لنفوسیت‌ها ذخیره مهمی از سلول‌های نسبتاً تمایز نیافته را تشکیل می‌دهند که قادر به ایجاد پاسخ‌های ایمنی هستند.
یکی دیگر از لکوسیت‌هایی که از خون وارد بافت پیوندی می‌شود، مونوسیت است. مونوسیت یک سلول تک‌هسته‌ای بزرگ‌تر از لنفوسیت و با کارکردهای متفاوت از آن است. این سلول مهاجر می‌تواند تقسیم شده و در صورت وجود شرایط مناسب، به ماکروفاژهای فاگوسیت کننده تبدیل شود. واکنش خون و سلول‌های بافت پیوندی به آسیب، التهاب نامیده می‌شود و معمولاً با گرمای موضعی، تورم، قرمزی و درد همراه است. در این شرایط، نوتروفیل‌ها که معمولاً در بافت پیوندی به تعداد قابل‌توجهی وجود ندارند، ممکن است به تعداد بسیار زیادی از دیوارهی مویرگ‌ها مهاجرت کرده و به ماکروفاژها در فرایند بلعیدن و ازبین‌بردن باکتری‌ها بپیوندند.
نوتروفیل‌ها که به‌شدت فاگوسیت کننده هستند، عمر کوتاهی دارند. آن‌ها پس از انجام وظیفه‌ی خود در بافت، می‌میرند و از بین می‌روند. چرک که ممکن است در محل التهاب حاد تجمع پیدا کند، عمدتاً از نوتروفیل‌های مرده و در حال مرگ تشکیل شده است.
ماکروفاژها یا هیستیوسیت‌ها که یکی از دیگر از اجزای سلولی تشکیل‌دهنده‌ی بافت‌پیوندی هستند، از مونوسیت‌های در حال گردش در جریان خون مشتق می‌شوند. آن‌ها در ترمیم بافت و در دفاع از بدن در برابر تهاجم باکتری‌ها مهم هستند. ماکروفاژها ظرفیت زیادی برای فاگوسیتوز دارند. فرایندی که طی آن، سلول‌ها بقایای سلولی، باکتری‌ها یا سایر مواد خارجی را می‌بلعد و آن‌ها را با هضم درون‌سلولی تجزیه می‌کنند.
جمع‌بندی
در این مطلب از مجله‌ی بیوزوم، با بافت‌پیوندی که یکی از چهار نوع اساسی بافت‌های بدن انسان است، آشنا شدیم. خواندیم که بافت‌پیوندی، بسته به نوع سلول‌ها و رشته‌های درگیر، عملکردها و انواع مختلفی در بدن دارد. همچنین اجزای اصلی بافت‌پیوندی را که سلول‌ها، رشته‌ها و ماده زمینه‌ای هستند، بررسی کردیم و در نهایت، آموختیم که چگونه این اجزا برای تشکیل انواع مختلف بافت‌پیوندی، مانند بافت پیوندی سست، متراکم و تخصص‌یافته، با یکدیگر برهم‌کنش دارند.
