Dzīvniekiem izšķir cilmes šūnas un četrus audu veidus, kas veido organismu - epitēlijaudus, muskuļaudus, nervaudus un saistaudus.
1. Cilmes šūnas ir unikālas dzīvnieku šūnas, kurām piemīt spēja dalīties un veidot dažādus organisma audus. Šīs šūnas ir svarīgas augšanas, attīstības un bojāto audu atjaunošanās procesos. Cilmes šūnas var atrast gan embriju attīstības stadijās, gan pieaugušu organismu audos, kur tās palīdz uzturēt un atjaunot šūnas.
Atkarībā no cilmes šūnu spējas diferencēties tās iedala trīs galvenajās grupās:
Atkarībā no cilmes šūnu spējas diferencēties tās iedala trīs galvenajās grupās:
- cilmes šūnas, kas spēj veidot visu organismu, un tās sastopamas tikai pašā agrīnākajā embrija attīstības stadijā.
- cilmes šūnas, kas var pārvērsties par jebkura veida šūnām organismā, bet tās vairs nevar veidot veselu jaunu organismu.
- cilmes šūnas, kas ir specializētākas un var veidot tikai noteiktu šūnu grupu, piemēram, asins vai nervu šūnas.
Cilmes šūnas ir visu šūnu, audu un orgānu sākums
Embrionālās cilmes šūnas atrodas agrīnā embrijā, un no tām veidojas visi organisma audi un orgāni. Pieaugušiem organismiem cilmes šūnas ir sastopamas dažādos audos, piemēram, kaulu smadzenēs, ādā un muskuļos, kur tās palīdz atjaunot bojātās šūnas. Cilmes šūnas kaulu smadzenēs nodrošina jaunu asins šūnu veidošanos visa mūža garumā.
Asins ķermenīšu veidošanās kaulos
Zinātnieki izmanto cilmes šūnas medicīnā un pētniecībā, lai izstrādātu jaunas ārstēšanas metodes dažādām slimībām. Cilmes šūnu terapija var palīdzēt ārstēt leikēmiju, nervu bojājumus un citas slimības, kurām pašlaik nav efektīvu ārstēšanas metožu. Turklāt pētnieki mēģina izstrādāt metodes, kā no cilmes šūnām audzēt jaunus audus un pat orgānus transplantācijai. Tiek veikti arī pētījumi par cilmes šūnu izmantošanu ne tikai ārstēšanā, bet arī novecošanās procesu palēnināšanā. Daži zinātnieki uzskata, ka nākotnē cilmes šūnu terapija varētu palīdzēt cīnīties pret dažādām ar vecumu saistītām slimībām, piemēram, Alcheimera slimību un sirds slimībām.
Cilmes šūnu iegūšanas vietas
Cilmes šūnām ir liela nozīme arī evolūcijā, jo tās nodrošina organismu spēju attīstīties un pielāgoties vides izmaiņām. Dzīvniekiem ar augstu reģenerācijas spēju, piemēram, salamandrām, ķirzakām, cilmes šūnas palīdz atjaunot zaudētās ķermeņa daļas, piemēram, astes vai ekstremitātes.
Cilmes šūnām ir liela nozīme arī evolūcijā, jo tās nodrošina organismu spēju attīstīties un pielāgoties vides izmaiņām. Dzīvniekiem ar augstu reģenerācijas spēju, piemēram, salamandrām, ķirzakām, cilmes šūnas palīdz atjaunot zaudētās ķermeņa daļas, piemēram, astes vai ekstremitātes.
Ķirzakai Anolis sagrei zaudētās astes vietā aug jauna aste
2. Epitēlijaudi ir audi, kas klāj organisma ārējo virsmu un izklāj iekšējos orgānus, dobumus un dziedzerus. Šie audi veido aizsargbarjeru, kas pasargā organismu no mehāniskiem bojājumiem, mikroorganismiem un ķīmiskām vielām. Epitēlijaudiem ir blīvi izvietotas šūnas, nodrošinot izturību un necaurlaidību. Šie audi atjaunojas ļoti ātri, jo epitēlija šūnas intensīvi dalās un aizvieto bojātās šūnas. Epitēlijaudiem ir dažādas funkcijas, tostarp aizsargfunkcija, sekrēcija, uzsūkšana un jušanas funkcija. Epitēlijaudi spēlē nozīmīgu lomu arī imunitātē, jo tie novērš mikroorganismu iekļūšanu organismā un izdala antibakteriālas vielas. Tie veido gļotādas barjeru, kas palīdz uzturēt līdzsvaru gremošanas un elpošanas sistēmā.
Epitēlijaudi nāsī
Atkarībā no formas un funkcijas epitēlijaudi tiek iedalīti vairākos veidos.
Atkarībā no formas un funkcijas epitēlijaudi tiek iedalīti vairākos veidos.
- Vienkārtainais epitēlijs sastāv no vienas šūnu kārtas un galvenokārt piedalās vielu apmaiņā.
- Daudzkārtains epitēlijs sastāv no vairākām šūnu kārtām un veic aizsargfunkciju.
- Plakanais epitēlijs nodrošina vielu caurlaidību un atrodams asinsvados un plaušu alveolās.
- Kubiskais epitēlijs un cilindriskais epitēlijs iesaistās sekrēcijā un uzsūkšanā.
- Skropstiņu epitēlijs, kuram ir kustīgas skropstiņas (palīdz pārvietot daļiņas), piemēram, elpceļos izvada gļotas un putekļus no plaušām.
- Dziedzerepitēlijs veido dziedzerus un izdala dažādas vielas, piemēram, siekalas, kuņģa sulu un hormonus.
- Maņu jeb sensorais epitēlijs sastopams garšas kārpiņās, iekšējā ausī un acs tīklenē, nodrošinot sajūtu uztveri.
Epitēlijaudu veidi
Dziedzerepitēlijs mikroskopā
Vienkārtainais epitēlijs mikroskopā
3. Muskuļaudi nodrošina organisma kustīgumu, iekšējo orgānu darbību. Muskuļaudi ir veidoti no muskuļu šūnām, kas veido muskuļšķiedras. Šīm šūnām piemīt spēja sarauties un atslābt, tādējādi radot kustību. Muskuļaudi iedalās trīs lielās grupās: gludie muskuļaudi, šķērssvītrotie skeleta muskuļaudi un sirds šķērssvītrotie muskuļaudi, kuri katrs veic savas unikālās funkcijas.
Muskuļaudu veidi
Gludie muskuļaudi saraujas lēnāk un nogurst daudz retāk (salīdzinoši ar skeleta muskuļaudiem). Tie atrodami iekšējos orgānos, piemēram, zarnās, asinsvados, urīnpūslī, kur palīdz pārvietot barību, regulēt asins plūsmu un nodrošināt citas automātiskās funkcijas. Gludie muskuļaudi darbojas neatkarīgi no cilvēka gribas. Muskuļaudu šūnas ir vārpstveida, ar vienu kodolu, pieguļ viena otrai samērā cieši.
Gludie muskuļaudi mikroskopa attēlā
Šķērssvītrotie skeleta muskuļaudi veido skeleta muskuļus, kas ir piestiprināti kauliem. Ar skeleta muskuļaudu palīdzību notiek kustība. Šķērssvītrotie muskuļaudi saraujas ātri un spēcīgi, bet arī nogurst daudz ātrāk nekā citi muskuļaudi. Šie muskuļaudi ir pakļauti cilvēka gribai, piemēram, staigājot, rakstot vai ceļot smagumus. Muskuļšķiedras ir garas, cilindriskas un daudzkodolu. Mikroskopā ir skaidri saskatāms šķērssvītrojums.
Šķērssvītrotie skeleta muskuļaudi mikroskopā
Sirds šķērssvītrotie muskuļaudi ir īpašs muskuļaudu veids, kas atrodas tikai sirdī un nodrošina sirds saraušanos un asinsrites darbību. Lai gan tie izskatās līdzīgi šķērssvītrotajiem muskuļiem, tie strādā automātiski un nepakļaujas apzinātai kontrolei. Sirds muskuļaudi ir līdzīgi skeleta muskuļaudiem, tomēr tie savā starpā ir savienoti, lai nodrošinātu vienlaicīgu un precīzu saraušanās un atslābšanas brīdi.
Sirds muskuļaudi mikroskopa attēlā
Muskuļaudi spēj pielāgoties fiziskajai slodzei – regulāri vingrojot, muskuļi kļūst spēcīgāki un lielāki. Ja cilvēks kustas maz, muskuļi kļūst vājāki un sarūk, kas var ietekmēt veselību un izturību. Muskuļiem nepieciešama enerģija no uztura, īpaši olbaltumvielas, ogļhidrāti un skābeklis, lai tie varētu efektīvi strādāt. Muskuļaudu veselībai ir svarīgi regulāri kustēties, pietiekami atpūsties un lietot sabalansētu uzturu. Tiem ir būtiska loma ne tikai kustībās, bet arī ķermeņa siltuma ražošanā, jo, saraujoties, muskuļi veicina ķermeņa temperatūras uzturēšanu.
Muskuļaudi spēj pielāgoties fiziskajai slodzei – regulāri vingrojot, muskuļi kļūst spēcīgāki un lielāki. Ja cilvēks kustas maz, muskuļi kļūst vājāki un sarūk, kas var ietekmēt veselību un izturību. Muskuļiem nepieciešama enerģija no uztura, īpaši olbaltumvielas, ogļhidrāti un skābeklis, lai tie varētu efektīvi strādāt. Muskuļaudu veselībai ir svarīgi regulāri kustēties, pietiekami atpūsties un lietot sabalansētu uzturu. Tiem ir būtiska loma ne tikai kustībās, bet arī ķermeņa siltuma ražošanā, jo, saraujoties, muskuļi veicina ķermeņa temperatūras uzturēšanu.
4. Nervaudi nodrošina informācijas uztveri, apstrādi un pārvadi organismā. Tie veido nervu sistēmu, kurā ietilpst smadzenes, muguras smadzenes un nervi, kas kontrolē visu organisma darbību. Nervaudi sastāv no divu veidu šūnām – neironiem un neiroglijas šūnām, kas kopā veido sarežģītu signālu pārraides tīklu.
Neironi ir nervu šūnas, kas spēj radīt un vadīt elektriskos impulsus, nodrošinot informācijas pārraidi starp dažādām organisma daļām. Katrs neirons sastāv no šūnas ķermeņa (satur kodolu), dendrītiem (uztver signālus) un aksona (nodod impulsus citām šūnām). Neironi specializējas dažādu signālu pārraidē, un tos var iedalīt:
Neironi ir nervu šūnas, kas spēj radīt un vadīt elektriskos impulsus, nodrošinot informācijas pārraidi starp dažādām organisma daļām. Katrs neirons sastāv no šūnas ķermeņa (satur kodolu), dendrītiem (uztver signālus) un aksona (nodod impulsus citām šūnām). Neironi specializējas dažādu signālu pārraidē, un tos var iedalīt:
- sensorajos neironos, kas uztver kairinājumus no apkārtējās vides,
- motorajos neironos, kas nodod impulsus muskuļiem un dziedzeriem, un
- starpneironos, kas veic informācijas apstrādi smadzenēs un muguras smadzenēs.
Neironu veidi pēc to veicamajām funkcijām
Lai informācija tiktu nodota no viena neirona uz otru, impulsi tiek pārraidīti caur sinapsēm, kas ir īpaši savienojumi starp nervu šūnām.
Neirona uzbūve
Neiroglijas šūnas atbalsta neironus, nodrošinot tiem barības vielas, pasargājot no bojājumiem un palīdzot uzturēt nervu sistēmas stabilitāti. Tās neveic elektrisko impulsu vadīšanu, bet ir svarīgas neironu veselībai un reģenerācijai.
Nervaudi kontrolē kustības, domāšanu, sajūtas un refleksus, kas ļauj organismam reaģēt uz apkārtējās vides izmaiņām. Nervaudi ir būtiski ne tikai refleksiem un kustībām, bet arī emociju, atmiņas un apziņas veidošanā. Smadzenēs atrodas miljardi neironu, kas savienoti sarežģītās shēmās un veido cilvēka domāšanu un uzvedību.
5. Saistaudi ir daudzveidīga audu grupa, kas nodrošina organisma atbalstu, aizsardzību un vielmaiņas funkcijas. Zinātniskajā literatūrā atšķiras šo audu sīkāks iedalījums, bet galvenokārt izšķir šķidros, irdenos un cietos saistaudus, kuru katru specifiskā uzbūve un šūnu pielāgotība ļauj veikt dažādas funkcijas organismā.
Šķidrie saistaudi (asinis un limfa) ir unikāli ar savu šķidro starpšūnu vielu, kas ļauj tiem veikt transporta un aizsardzības funkcijas. Asinis sastāv no plazmas un formelementiem - eritrocītiem, leikocītiem un trombocītiem. Eritrocītiem jeb sarkanās asinsķermenīšiem ir abpusēji ieliekta diska forma, kas palielina to virsmas laukumu un atvieglo skābekļa un oglekļa dioksīda transportu. Leikocīti jeb baltie asinsķermenīši nodrošina imūno aizsardzību. Trombocīti, kas nav asins šūnas, bet asins plātnītes, veicina asins recēšanu, novēršot asiņošanu.
Limfa ir cieši saistīta ar imūnsistēmu, un tās sastāvā ir limfocīti, kas nodrošina organisma aizsardzību pret infekcijām. Limfa cirkulē limfātiskajā sistēmā un palīdz izvadīt lieko šķidrumu no audiem, uzturot šķidruma līdzsvaru organismā.
Asins formelementi mikroskopa attēlos
Irdenie saistaudi ietver taukaudus un skrimšļaudus. Taukaudi organismā kalpo kā enerģijas rezervuārs jeb krātuve, mehāniskais amortizators (triecienu absorbētājs) un siltuma izolators. Taukaudus veido tauku šūnas, kas specializējušās lipīdu uzkrāšanā. Šūnu iekšpusē lielākā daļa citoplazmas ir aizņemta ar tauku pilieniem, kas nodrošina efektīvu enerģijas uzkrāšanu. Taukaudi atrodas zemādā, ap iekšējiem orgāniem, piemēram, nierēm un sirdij, kā arī kaulu smadzenēs, kur tie kalpo par enerģijas avotu asins šūnu veidošanai.
Taukaudi mikroskopa attēlos
Skrimšļaudi ir elastīgāki un izturīgāki pret mehānisko slodzi nekā kaulaudi (cietie saistaudi). Tos veido īpašas šūnas, kas atrodas skrimšļa starpšūnu vielā, bagātā ar kolagēna un elastīna šķiedrām. Skrimšļaudi veido locītavu virsmas, nodrošina elastību ausīs un degunā, kā arī atrodas starp skriemeļiem, kur tie amortizē mehānisko slodzi.
Skrimšļaudi mikroskopa attēlos
Cietie saistaudi ir kaulaudi, kuri nodrošina organisma mehānisko atbalstu un aizsardzību. Kaulaudi ir visstingrākie saistaudi, jo to starpšūnu viela satur minerālus, galvenokārt kalcija fosfātus, kas piešķir tiem cietību. Dažādās kaula šūnas uztur kaula struktūru, sintezē jaunu kaulu un nodrošina kaula noārdīšanos. Kaulaudi atrodas visā skeletā, nodrošinot atbalstu un aizsardzību dzīvībai svarīgiem orgāniem.
Kaulaudu uzbūve
6. Kopsavilkums par dzīvnieku audiem tabulā uzskatāmi parāda, cik daudzveidīgi ir dzīvnieku audi, kas savstarpēji sadarbojoties, veido visu dzīvnieka organismu, nodrošinot tā organisma darbību un visas dzīvības uzturēšanai nepieciešamās funkcijas.
Dzīvnieku audu salīdzinājums