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第16章 组织、器官和系统

【课程体系】

【课前思考】

1.机体的组织构成。

2.结缔组织的种类。

【本章重点】

1.机体的组织构成、分布及结构特点。

2.三种肌组织的特点。

【教学要求】

1.掌握各种组织的类型及特征。

2.掌握三种肌组织的形态及生理特点。

多细胞生物体的细胞,由于形态的分化和功能的分工,形成不同的组织、器官和系统。

一、组织的概念

组织是由相同功能和相似构造的细胞群以及细胞间质构成的。每种组织各完成一定的机能。

二、动物组织的类型

根据细胞的形态和功能的不同,细胞间质的多少和结构上的差异,可将动物的组织分成四大类:上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织。

(一)上皮组织

由形态规则、排列紧密的细胞和少量细胞间质组成,无血管(营养物质来自毛细血管渗透),细胞间有明显的连接复合体。呈膜状覆盖在动物体表和体内各种腔、管和囊的内表面。

上皮组织不断更新,如人体表皮每个月更新2次,胃上皮每2—3天更新1次。

上皮组织的功能:保护、吸收、排泄、感觉、分泌、呼吸、生殖等。

根据形态可分成单层上皮和多层上皮两大类。

1.单层上皮:仅由一层细胞组成。

(1)扁平上皮:细胞扁平,分布在血管壁和体腔内表面。

(2)立方上皮:细胞呈立方形,核位于细胞中央。大多组成腺体。

(3)柱状上皮:细胞柱形,核卵圆形,常位于细胞基部。组成胃、肠的内壁,呼吸和生殖器官的一部分。

2.复层上皮:由一层以上、处于不同发育阶段的细胞组成。

变移上皮:细胞和层数随所在器官生理状况的改变而变迁。组成膀胱和输尿管的上皮。

依据功能可分为四种类型:

(1)被覆上皮:覆盖在机体的内外表面,无脊椎动物的常单层,脊椎动物的常多层。

(2)腺上皮:由特化的上皮细胞组成,具有制造和分泌物质的功能。如汗腺、唾液腺、乳腺、肠腺等等。

(3)感觉上皮:为特化的上皮细胞,具有感觉功能,如听觉上皮、嗅觉上皮、视网膜、味蕾等。

(4)生殖上皮:精细胞和卵细胞是特化上皮组织,位于睾丸和卵巢。

(二)结缔组织

形态特点:由多种细胞和发达的间质组成。细胞间质特别发达,细胞数量少,排列分散。

功能:连接、固缚躯体各部分;填充体内空隙,保护体内柔软组织;支持动物机体;制造血球。

细胞间质:由含糖较多的基质和纤维组成。

纤维有两种。胶元纤维:由胶原蛋白组成,有韧性,常集合成束。弹力纤维:由弹力纤维组成,有弹性。

结缔组织的分类:依据生理功能的不同、细胞间质的性质和分散在基质中的纤维成分的不同而形成三种不同状态的结缔组织:液态结缔组织、粘胶态结缔组织、固态结缔组织。

1.液态结缔组织:包括血液和淋巴。

2.结缔组织:

(1)疏松结缔组织:由排列疏松的纤维和分散在纤维间的多种细胞组成,纤维和细胞埋在基质中。形态特点:纤维排列不整齐,基质丰富。功能:填充、联系、固定、营养、保护。

(2)致密结缔组织:由大量胶原纤维和弹力纤维组成,如骨膜、肌腱。形态特点:纤维多而致密,排列整齐。细胞、基质很少。功能:能承受机械压力,具有支持和保护功能。

(3)弹性结缔组织:如韧带,由弹性纤维(弹性大,弹性蛋白)组成。

(4)网状结缔组织:如淋巴结、肝、脾等器官的基质网,由网状纤维组成。

(5)脂肪组织:由大量脂肪细胞聚集而成,并由疏松结缔组织将脂肪组织分隔成许多小体。功能:贮存营养物质,维持体温,具支持保护作用,参与能量代谢。

(6)软骨组织:由软骨细胞、纤维和基质组成。依据基质中纤维的性质,可分为三种类型:透明软骨、纤维软骨和弹性软骨。

①透明软骨:基质为透明的凝胶状固体,软骨细胞埋在基质的胞窝内,基质内有少量胶原纤维。分布:关节、软肋、气管。

②纤维软骨:基质内有大量成束的胶原纤维,软骨细胞分布在纤维束之间。分布:椎间盘、关节盂。

③弹性软骨:基质内有大量弹力纤维。分布:耳廓、会厌。

软骨的功能:支持作用,防止和减少碰撞的作用,如关节处的软骨。胎儿期为软骨;鲨鱼等软骨鱼终生为软骨。

(7)硬骨组织:由骨细胞、骨胶纤维和基质组成。基质内有大量固态无机盐(硫酸钙、磷酸钙)沉积,使骨组织坚硬。骨胶纤维平行排列在基质内,形成骨板。

哺乳动物的骨板有两种:

骨松质:构成硬骨的内层,骨板形成有许多较大空隙的网状结构,网孔内有骨髓。

骨密质:构成硬骨的外层,由骨板排列而成,形成下列结构:

外环骨板:排列在骨表面的骨板。内环骨板:围绕骨髓腔排列的骨板。

哈氏板:内、外环骨板之间的呈同心圆排列的骨板。哈氏管:同心圆中央的管道,内有血管、神经分布。骨陷窝:骨细胞位于其中。

(三)肌组织

肌组织是具有伸缩能力的一种组织,由肌肉细胞组成。细胞细长呈纤维状,一个肌细胞即一根肌纤维。功能:能将化学能转变为机械能,具强烈的收缩作用。

依据肌细胞的形态结构、功能和分布,肌肉组织分三种:横纹肌、平滑肌、心肌。

1.横纹肌特点:具横纹。肌肉收缩受意志支配,又称随意肌。收缩力强,易疲劳。分布:

主要附着在骨骼上,又称骨骼肌。

2.平滑肌特点:细胞呈梭状,无横纹,不受意志支配(不随意肌),收缩力较弱,不易疲劳。

分布:内脏壁。

3.心肌特点:有横纹,细胞短柱状,有分支,细胞连接处有闰盘,收缩有自动节律性。分布:心脏。

(四)神经组织

由神经细胞和神经胶质细胞组成。

功能:神经细胞能感受刺激,传导兴奋;神经胶质细胞对神经元起支持、营养和修复作用。

1.神经细胞(神经元)

神经细胞是神经组织的结构和功能单位。

特点:由胞体和胞突起组成,细胞体位于脑和脊髓的灰质中,细胞质内含有神经原纤维。

细胞突起分成两类:

轴突:细而长,单根,传导冲动离开胞体。

树突:呈树枝状分支,接受刺激传导冲动至胞体。

2.神经胶质细胞

特点:呈星形,有突起,细胞质内无神经原纤维,突起无树突轴突之分。

人的神经细胞有1010个,长30万km,等于地球到月亮。

三、器官和系统

(一)器官

器官是由几种不同类型的组织综合而成的,具有一定形态特征和生理机能的结构。

高等动物的器官比较复杂,如胃、肝、心、肾、肺等都是各种不同的器官,其中胃是一种消化器官,由上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织构成。

(二)系统

一些在功能上密切关联的器官,相互协同以完成机体某一方面的功能,称为系统。如由口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠、肝、胰等构成消化系统。

【课外拓展】

1.骨骼有哪些结构是与其坚硬性相关的?

2.神经组织的结构是如何与其功能相适应的?

【课程研讨】

以某一系统为例,阐述四种组织是如何协调、统一完成其功能的。

【课后思考】

1.名词解释:组织、器官、系统。

2.上皮组织分为哪些类型?各有何特点及功能?

3.结缔组织的分类是什么?各有何特点和功能?

4.肌肉组织的分类、特点。

5.神经组织的组成是什么?神经元的构造是什么?

【小资料】

揭秘人体各器官衰老时间:大脑20岁开始衰老北京时间2008年7月18日消息,据英国《每日邮报》报道,最近英国研究人员确认了人体各个部位在同时光较量中开始败下阵来的年龄。研究显示大脑在20岁就开始衰老,眼睛和心脏的衰老年龄则为40岁。以下就是人体一些器官的衰老退化时间表:

大脑:20岁开始衰老随着我们年龄越来越大,大脑中神经细胞(神经元)的数量逐步减少。我们降临人世时神经细胞的数量达到1000亿个左右,但从20岁起开始逐年下降。到了40岁,神经细胞的数量开始以每851动物科学天1万个的速度递减,从而对记忆力、协调性及大脑功能造成影响。英国伦敦帝国学院健康照护健保信托机构顾问、神经学家沃基特克·拉克威茨(Wojtek Rakowicz)表示,尽管神经细胞的作用至关重要,但事实上大脑细胞之间缝隙的功能退化对人体造成的冲击最大。

我们无一例外会认为,白发和皱纹是衰老的早期迹象,实际上,人体一些部位在我们外表变老之前功能就开始退化。大脑细胞末端之间的这些微小缝隙被称为突触。突触的职责是在细胞数量随我们年龄变得越来越少的情况下,保证信息在细胞之间正常流动。

肺:20岁开始衰老

肺活量从20岁起开始缓慢下降,到了40岁,一些人就出现气喘吁吁的状况。部分原因是控制呼吸的肌肉和胸腔变得僵硬起来,使得肺的运转更困难,同时还意味着呼气之后一些空气会残留在肺里——导致气喘吁吁。30岁时,普通男性每次呼吸会吸入2品脱(约合946毫升)空气,而到了70岁,这一数字降至1品脱(约合473毫升)。

皮肤:25岁左右开始老化据英国布拉德福国民保健信托(Bradford NHS Trust)的皮肤科顾问医生安德鲁·莱特博士介绍,随着生成胶原蛋白(充当构建皮肤的支柱)的速度减缓,加上能够让皮肤迅速弹回去的弹性蛋白弹性减小,甚至发生断裂,皮肤在你25岁左右开始自然衰老。

死皮细胞不会很快脱落,生成的新皮细胞的量可能会略微减少,从而带来细纹和薄而透明的皮肤,即使最初的迹象可能到我们35岁左右才出现(除非因为抽烟或阳光损害加快皮肤老化)。

肌肉:30岁开始老化

肌肉一直在生长,衰竭;再生长,再衰竭。年轻人这一过程的平衡性保持很好。但是,30岁以后,肌肉衰竭速度大于生长速度。过了40岁,人们的肌肉开始以每年0.5%到2%的速度减少。经常锻炼可能有助于预防肌肉老化。

头发:30岁开始脱落

男性通常到30多岁开始脱发。头发从头皮表层下面的小囊,也就是毛囊里长出来。一根头发通常从一个毛囊里长3年左右,然后脱落,再长出一根新的头发来。不过,由于男性型脱发,从32岁左右睾丸激素水平的改变影响了这一周期,导致毛囊收缩。每一根新头发都比先前的那根细。最后,剩下的全是小得多的毛囊和细细的短桩,没有从表皮长出来。

多数人到35岁会长出一些白头发。年轻的时候,我们的头发被毛囊中叫做黑素细胞的细胞产生的色素染黑了。随着年龄的增长,黑素细胞活跃性逐渐降低,产生的色素也随之减少,头发颜色褪去,长出来的就是白头发。

乳房:35岁开始衰老

女人到了35岁,乳房的组织和脂肪开始丧失,大小和丰满度因此下降。从40岁起,女人乳房开始下垂,乳晕(乳头周围区域)急剧收缩。尽管随着年龄增长,乳腺癌发生的几率增大,但是同乳房的物理变化毫无关联。曼彻斯特圣玛丽医院乳腺癌专家加雷斯·埃文斯(GarethEvans)表示,人体细胞随年龄增大受损的可能性更大,如此一来,控制细胞生长的基因可能发生变异,进而引发癌症。

生育能力:35岁开始衰退

由于卵巢中卵的数量和质量开始下降,女性的生育能力到35岁以后开始衰退。子宫内膜可能会变薄,使得受精卵难以着床,也造成了一种抵抗精子的环境。男性的生育能力也在这个年龄开始下降。40岁以后结婚的男人由于精子的质量下降其配偶流产的可能性更大。

骨骼:35岁开始老化

英国利物浦安特里大学医院风湿病学教授罗伯特·穆兹解释说:“在我们的一生中,老化骨骼总是被破骨细胞破坏,由造骨细胞代替,这个过程叫骨转换。”儿童骨骼生长速度很快,只消2年就可完全再生。成年人的骨骼完全再生需要10年。25岁前,骨密度一直在增加。但是,35岁骨质开始流失,进入自然老化过程。绝经后女性的骨质流失更快,可能会导致骨质疏松。骨骼大小和密度的缩减可能会导致身高降低。椎骨中间的骨骼会萎缩或者碎裂。80岁的时候我们的身高会降低2英寸。

眼睛:40岁开始衰老

随着视力下降,眼镜成了众多年过四旬中年人的标志性特征——一般是远视,影响我们近看物体的能力。英国南安普顿大学眼科学教授安德鲁·罗特里(Andrew Lotery)表示,随着年龄的增长,眼部肌肉变得越来越无力,眼睛的聚焦能力开始下降。

心脏:40岁开始老化

随着我们的身体日益变老,心脏向全身输送血液的效率也开始降低,这是因为血管逐渐失去弹性,动脉也可能变硬或者变得阻塞,造成这些变化的原因是脂肪在冠状动脉堆积形成——食用过多饱和脂肪。之后输送到心脏的血液减少,引起心绞痛。45岁以上的男性和55岁以上的女性心脏病发作的概率较大。英国一家制药公司的一项新研究发现,英国人心脏平均年龄比他们的实际年龄大5岁,可能与他们的肥胖和缺乏锻炼有关。

牙齿:40岁开始老化

我们变老的时候,我们唾液的分泌量会减少。唾液可冲走细菌。唾液减少,我们的牙齿和牙龈更易腐烂。牙周的牙龈组织流失后,牙龈会萎缩,这是40岁以上成年人常见的状况。

肾:50岁开始老化

肾过滤量从50岁开始减少。肾过滤可将血流中的废物过滤掉。肾过滤量减少的后果是,人失去了夜间憋尿功能,需要多次跑卫生间。75岁老人的肾过滤血量是30岁壮年的一半。

前列腺:50岁开始老化

伦敦前列腺中心主任罗杰·吉比教授称,前列腺常随年龄而增大,引发的问题包括小便次数的增加。这就是良性前列腺增生,困扰着50岁以上的半数男子,但是,40岁以下男子很少患前列腺增生。前列腺吸收大量睾丸激素会加快前列腺细胞的生长,引起前列腺增生。

正常的前列腺大小有如一粒胡桃,但是,增生的前列腺有一个橘子那么大。

听力:在55岁左右开始老化

英国皇家聋人协会的资料显示,60多岁半数以上的人会因为老化导致听力受损。这叫老年性耳聋,是因“毛发细胞”的缺失导致,内耳的毛发感官细胞可接受声振动,并将声振动传给大脑。

肠:55岁开始衰老

健康的肠可以在有害和“友好”细菌之间起到良好的平衡作用。巴兹和伦敦医学院(BartsAndTheLondonmedicalschool)免疫学教授汤姆·麦克唐纳(Tom Mac Donald)表示,肠内友好细菌的数量在我们步入55岁后开始大幅减少,这一幕尤其会在大肠内上演。

结果,人体消化功能下降,肠道疾病风险增大。随着我们年龄增大,胃、肝、胰腺、小肠的消化液流动开始下降,发生便秘的几率便会增大。

味觉和嗅觉:60岁开始退化

我们一生中最初舌头上分布有大约10000个味蕾。到老了之后这个数可能要减半。过了60岁,我们的味觉和嗅觉逐渐衰退,部分是正常衰老过程的结果。它可能会因为诸如鼻息肉或窦洞之类的问题而加快速度。它也可能是长年吸烟累积起来的结果。

膀胱:65岁开始衰老

65岁时,我们更有可能丧失对膀胱的控制。此时,膀胱会忽然间收缩,即便尿液尚未充满膀胱。女人更易遭受膀胱问题,步入更年期,雌激素水平下降使得尿道组织变得更薄、更无力,膀胱的支撑功能因此下降。人到中年,膀胱容量一般只是年轻人的一半左右——如果说30岁时膀胱能容纳两杯尿液,那么70岁时只能容纳一杯。这会引起上厕所的次数更为频繁,尤其是肌肉的伸缩性下降,使得膀胱中的尿液不能彻底排空,反过来导致尿道感染。

声音:65岁开始衰老

随着年龄的增长,我们的声音会变得轻声细气,且越来越沙哑。这是因为喉咙里的软组织弱化,影响声音的音质、响亮程度和质量。这时,女人的声音变得越来越沙哑,音质越来越低,而男人的声音越来越弱,音质越来越高。

肝脏:70岁开始老化

肝脏似乎是体内唯一能挑战老化进程的器官。英国莱斯特皇家医院的肝外科顾问大卫·劳埃德解释说:“肝细胞的再生能力非常强大。”他称手术切除一块肝后,3个月之内它就会长成一个完整的肝。如果捐赠人不饮酒不吸毒,或者没有患过传染病,那么一个70岁老人的肝也可以移植给20岁的年轻人。

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