Væv del 1: Introduktion og historie

Kig på denne amøbe – ret imponerende, ikke? En robust og ukompliceret livsform. Det fascinerende ved amøber er, at de udfører alle livsfunktioner på ét sted. De indtager og fordøjer føde, eliminerer affald og navigerer gennem livet – alt sammen i én enkelt celle.

Amøber behøver ikke billioner af specialiserede celler, der samarbejder for at opretholde livet. De har ikke brug for komplekse strukturer til at adskille mave, hjerte og lunger. De trives fint med simpel tilværelse, hvor de bare er og lever livet.

Men vi mennesker, sammen med resten af det flercellede dyrerige, er betydeligt mere komplekse. For os drejer det sig om cellespecialisering.

Hver celle i kroppen har sin egen specifikke jobbeskrivelse, der bidrager til at opretholde kroppens homeostase – balancen mellem materialer og energi, der holder dig i live. Disse celler udgør de mest grundlæggende byggesten i hierarkiet af mere komplekse strukturer, der er med til at forme den, du er.

Med det på plads er vi klar til at undersøge fænomenet, der opstår, når grupper af celler arbejder sammen for at udføre en fælles funktion i vores væv.

Væv kan betragtes som kroppens “stof”, og når to eller flere væv kombineres, skaber de vores organer. Dine nyrer, lunger, lever og andre organer består alle af forskellige typer væv. Men hvilken funktion en bestemt del af din krop har, afhænger af hvilket væv den del består af – med andre ord: vævstypen definerer dens funktion. Vi har fire primære typer væv, hver med deres opgave: Nervevæv forsyner os med kontrol og kommunikation; muskelvæv giver os bevægelse; epitelvæv forer vores krops hulrum, organer og dækker/beskytter kroppen, mens bindevæv yder støtte.

Hvis vores celler er som ord, så er vævene, eller grupper af celler, som sætninger – begyndelsen på et sprog. Din rejse mod at mestre dette kropslige sprog, din evne til at læse, forstå og fortolke det, begynder her.

Historien bag vævslære

Selvom læger og kunstnere har udforsket og studeret menneskekroppen i århundreder, er histologi (vævslære) en relativt ung disciplin. Dette skyldes, at for at undersøge kroppens væv har vi brug for mikroskoper, der først blev opfundet i 1590’erne. Hans og Zacharias Janssen, et hollandsk far-og-søn brillemagerpar, var pionererne bag det første mikroskop, der ændrede videnskaben for altid ved at indsætte linser i et rør.

Selvom de tidlige mikroskoper var banebrydende, var de kun lidt bedre end legetøjsmikroskoper, du finder i müsli-pakker i dag. De havde begrænsede forstørrelsesmuligheder og var ret slørede. Mikroskopets guldalder begyndte først i slutningen af 1600-tallet, da den hollandske forsker Anton van Leeuwenhoek skabte og brugte højeffektsmikroskoper. Mens andre samtidige mikroskoper sjældent kunne opnå 50 gange forstørrelse, kunne van Leeuwenhoeks mikroskop nå op til 270 gange og identificere strukturer så små som en tusindedel af en millimeter.

Van Leeuwenhoeks mikroskop gjorde det muligt for ham at observere mikroorganismer, bakterier, sædceller og muskelfibre, hvilket tjente ham titlen “Mikroskopiens Fader”. Men hans opdagelser var ikke nok til at starte histologiens studie som vi kender det, fordi de fleste individuelle celler i væv ikke var tydelige nok i gennemsnitlige mikroskoper. Dette krævede et yderligere gennembrud i form af farvestoffer.

For at kunne se en prøve under et mikroskop skal den først fastholdes (fixeres), skæres ud i meget tynde tværsnit, der tillader lysgennemtrængning, og derefter farves for at øge kontrasten. Da forskellige farvestoffer binder sig til forskellige cellestrukturer, tillader denne proces os at undersøge alle typer celleprøver ned til de specifikke enkeltdele. Nogle farvestoffer gør det muligt for os at se cellekerner tydeligt, og som du lærer at genkende vævstyper, bliver placeringen, formen, størrelsen eller endda manglen på cellekerner afgørende.

Selvom Leeuwenhoek teknisk set var den første til at bruge et farvestof fra safran til at studere biologiske strukturer under et mikroskop i 1673, var det ikke før 200 år senere, i 1850’erne, at histologiske farvestoffer blev bredt anvendt, takket være den tyske anatomi Joseph von Gerlach.

Nervevæv

Dengang stødte forskere på farvningsproblemer, især med et farvestof kaldet karmin, udvundet af insektskaller. Gerlach og andre forskere havde visse succeser med at bruge karmin til at undersøge cellestrukturer, men da de forsøgte at undersøge hjernevæv, stødte de på udfordringer.

Uforklarligt kunne de ikke farve hjerneceller korrekt, og jo mere farvestof de brugte, desto dårligere blev resultaterne. I frustration forsøgte Gerlach at fortynde karminen med ammonium og gelatine og bruge den på hjernevæv. Desværre gav det ingen forskel. Historien fortæller, at han en dag glemte prøveskålen med karminblandingen og en lille hjerne på sit arbejdsbord. Næste morgen opdagede han, at den langsomme marinering i fortyndet karmin havde farvet forskellige strukturer inde i vævet, herunder cellekernerne i hjerneceller og fibre, der syntes at forbinde cellerne.

Det tog yderligere 30 år, før vi fik en klar forståelse af, hvordan en hjernecelle, eller neuron, ser ud. Gerlachs banebrydende nervefarvning var afgørende for forståelsen af nervevæv og viste andre forskere, at det rette mikroskop sammen med det rigtige farvestof kunne åbne op for vores forståelse af alle kroppens vævstyper og deres livgivende funktioner.

I dag betragter vi de celler, som Gerlach undersøgte, som en type nerveceller, der udgør nervesystemet, herunder hjernen og rygmarven i centralnervesystemet og netværket af nerver i det perifere nervesystem. Disse celler kontrollerer og regulerer kroppens funktioner.

Det basale nervevæv har to hovedfunktioner: at opfange stimuli og sende elektriske signaler gennem kroppen, ofte som respons på stimuli. Nervevævet består af to typer celler: nerveceller og gliaceller. Nerveceller er nervesystemets specialiserede byggesten.

Din hjerne alene består af milliarder af nerveceller, der genererer og leder elektrokemiske nervesignaler, hvilket giver dig mulighed for at tænke, drømme, spise og udføre alle livets aktiviteter. Disse nerveceller findes i hele kroppen og opfanger stimuli fra omgivelserne, sender beskeder til hjernen. Uanset hvor de er placeret i kroppen, har alle nerveceller den samme grundlæggende opbygning, bestående af en cellekrop, dendritter og et axon.

Cellekroppen, også kaldet soma, fungerer som nervecellens livsstøtte og indeholder alle nødvendige elementer for at opretholde cellens liv, såsom cellekerne, mitokondrier og DNA. Dendritterne, der har en buskagtig struktur, ligner træer og er ansvarlige for at indsamle signaler fra andre nerveceller. Disse signaler sendes derefter tilbage til soma, som fungerer som lytteenden. Axonet, der er langt og rebagtigt, tjener som transmitterkabel og overfører beskeder til andre nerveceller, muskler og kirtler. Når disse komponenter arbejder sammen, dannes nerver i forskellige former, der strækker sig gennem hele kroppen.

Den anden type nervecelle, gliacellen, fungerer som neuronets “pit crew” ved at yde støtte, isolering og beskyttelse. Gliacellen spiller også en rolle i at regulere blodtilførslen til nervecellen.

Muskelvæv

Evnen til blot at føle verden omkring dig bliver begrænset, hvis du ikke kan reagere på stimuli, hvilket bringer muskelvævet i fokus.

I modsætning til dit nervevæv kan muskelvævet trække sig sammen og bevæge sig, hvilket er afgørende for aktiviteter som at gå, tale, tygge og trække vejret. Muskelvæv er velvaskulariseret, hvilket betyder, at det er rigt på blodkar, og det findes i tre former: skeletmuskulatur, hjertemuskulatur og glat muskulatur.

Skeletmuskulaturen er forankret til alle knogler i skelettet, giver støtte og bidrager til at opretholde kroppens struktur. Skeletmuskelvævet trækker i knoglerne og huden under sammentrækning, hvilket muliggør kroppens bevægelse. På illustrationen ses, hvordan skeletmuskelvævet består af lange cylindriske celler med flere cellekerner, der fremstår næsten glatte med tydelige striber. Mange af de handlinger, der udføres i dette væv, såsom ansigtsmimik og dansetrin, er viljestyrede.

Hjertemuskulaturen arbejder derimod ufrit, hvilket er hensigtsmæssigt, da den udgør hjertets vægge, og det ville være distraherende at skulle bevidst minde den om at trække sig sammen hver sekund. Dette væv findes kun i hjertet, og dets regelmæssige sammentrækninger driver blodet gennem cirkulationssystemet. Hjertemuskulatur er også stribet, men har, i modsætning til skeletmuskler, kun én cellekerne. Man kan også observere, at dette væv udgør en serie af celleformer, som ser ud til at dele sig og samle sig, i stedet for at løbe parallelt med hinanden. Der, hvor disse celler mødes, findes en slags “lim”, som holder cellerne sammen under sammentrækning, og indeholder porer, der tillader elektriske og kemiske signaler at overføres fra celle til celle.

Endelig har vi glat muskulatur, der forer væggene i de fleste blodkar og hule organer såsom tarme og urinrør. Den kaldes “glat” på grund af manglen på striber i modsætning til de andre muskeltyper. Dens celler er korte og spidse, arrangeret som et net. Dette væv arbejder også ufrit, da det, ligesom hjertet, har til formål at lede stoffer videre ved at skifte mellem sammentrækning og afslapning, uden at det kræver bevidst kontrol.

Opsummering

I dette indlæg har du fået indsigt i, hvordan celler, når de grupperes, danner væv, der omfatter nerve-, muskel-, epitel- og bindevæv. Vi har udforsket historien bag histologi, der begynder med mikroskoper og farvestoffer, og vi har undersøgt, hvordan vores nervevæv udgør nervesystemet. Derudover har du lært, hvordan skelet-, hjerte- og glat muskulatur bidrager til bevægelse, både gennem viljestyret og uviljestyret kontrol.