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醫學生理學/細胞生理學/細胞連線和組織

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細胞組織成組織,組織組織成器官。組織是由一群執行相同功能的相同細胞組成的。細胞透過**細胞連線**連線在一起,並由它們自身分泌的**基質**支撐。

細胞連線基本上有三種類型:**緊密連線**、**橋粒**和**間隙連線**。我們將在下一節更詳細地研究這些連線。

組織學家根據組織的物理特徵對其進行分類,生理學家傾向於根據組織的功能對其進行分類。主要有四種類型的組織:**上皮組織**;**結締組織**;**神經組織**;和**肌肉組織**。下表總結了這些組織之間的區別。

組織特性總結
特徵 基質 其他特徵
上皮組織 排列成片狀。提供覆蓋:覆蓋身體表面、空心器官、腔體和管道。提供分泌腺組織。 基質含量很少,形成上皮細胞片的**基底膜**。 細胞具有極性,具有“表面”和“基底”側。表面側可能有特殊特徵,例如**纖毛**或**微絨毛**。膜功能通常也不同。
結締組織 以多樣且廣泛的基質為特徵。細胞通常不規則地散佈在基質中。細胞形狀從不規則到圓形。 基質多樣化,由基質中的大量蛋白質纖維組成。稠度從液體(血液)到凝膠狀;從堅固(纖維組織、軟骨)到固體(骨骼)不等。 存在於全身,為器官和身體本身提供支撐和結構。
神經組織 細胞可以產生電訊號。高度分支。 神經組織沒有基質。支撐由其他專門的神經細胞提供。 存在於全身,在腦、脊髓和腸道神經系統中集中。
肌肉組織 細胞可以產生電訊號,從而導致收縮。'隨意肌'構成骨骼肌;心肌驅動心臟;平滑肌包圍空心器官和管道。 肌肉組織不分泌自己的基質。骨骼肌由纖維組織支撐,並附著在肌腱上。 腸道平滑肌和心肌都具有細胞間通訊。

細胞連線

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11.5 天小鼠胚胎髮育腦組織(端腦半球)的薄切片的透射電子顯微鏡影像。這張“胚胎大腦 80415”的更高倍率影像顯示了端腦腔面區域,該區域具有連線複合體和胞飲小泡。連線複合體分為三種類型的連線:1) 最頂端的緊密連線,它控制和/或限制分子跨上皮層的移動,並有助於維持極性,2) 粘著連線和 3) 橋粒,這是一種斑狀連線。胞飲小泡是由質膜中的有被凹陷形成,參與內吞作用。

正是這些連線使單個細胞能夠組織成組織。已經鑑定了許多稱為**細胞粘附分子 (CAM)** 的蛋白質,並且所示的插圖實際上代表了一種概括。這些蛋白質因其在癌症和神經系統胚胎髮育組織中的重要性而受到深入研究。根據 Ganong,這些蛋白質可以分為四大類:整合素、IgG 超家族、鈣粘蛋白和選擇素。有關這些蛋白質的更多資訊,請參考生物化學教科書。

緊密連線可以在許多腔上皮細胞的頂端找到,並形成一個“不漏水”的閉鎖,防止水、底物和離子從細胞外液洩漏到腔中。話雖如此,但有證據表明一些緊密連線比其他緊密連線更“漏”,並且這種“漏”性受到激素的控制。橋粒和粘著連線將細胞連線在一起。粘著連線是連續的帶狀結構,而橋粒更像是“點焊”。它們允許某些物質透過細胞之間傳遞。間隙連線提供細胞間直接通訊。它們存在於許多上皮細胞中,但最著名的例子是它們存在於心肌和平滑肌中。

負染的近端小管 en:Proximal convoluted tubule 的電子顯微鏡影像,大鼠 en:Kidney 組織,放大倍數約為 55,000 倍,電壓為 80KV。這是一張腎組織影像的區域性特寫,影像中顯示有緊密連線,緊密連線為 en:Zonula occludens (en:Tight junction) 的特寫影像。

緊密連線(閉鎖連線)

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粘著連線

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橋粒(斑狀連線)

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間隙連線

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上皮組織

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結腸上皮
正常表皮和真皮
纖毛柱狀上皮
微絨毛 - 十二指腸

組織學家根據上皮細胞的外觀對其進行分類。單層上皮稱為“單層”;多層上皮稱為“復層”。下圖顯示了典型的組織學分類。普通光學顯微鏡下的外觀顯示在右側的縮圖中。

上皮組織的組織學分類


顯示皮膚層的插圖


顯示腸上皮細胞(小腸上皮細胞)的插圖。這些細胞透過緊密連線結合在一起,插圖中用黃色橢圓形表示。請注意,微絨毛增加了大約 100 倍的吸收面積。

作為生理學家,我們發現根據功能對上皮組織進行分類更有用。

  • 交換上皮
  • 運輸上皮
  • 保護上皮
  • 纖毛上皮
  • 分泌上皮

下面給出了簡要描述。在處理不同器官型別的部分中提供了更多詳細資訊。

交換上皮

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薄而扁平的細胞,允許氣體輕鬆交換。它們存在於毛細血管和肺部。

運輸上皮

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這些上皮組織襯在腸道和腎臟的管道中。

  • 細胞通常是柱狀的,並調節營養物質和離子的交換。
  • 頂端表面通常有微絨毛,這些指狀突起可以將吸收面積增加到 100 倍。
  • 這些細胞通常透過緊密連線結合在一起。
  • 這些細胞通常代謝旺盛(含有大量線粒體)。

保護上皮

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防止內環境和外環境之間的交換,例如:

  • 皮膚
  • 上呼吸道襯裡
  • 嘴巴
  • 食道
  • 尿道
  • 陰道

纖毛上皮

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排列呼吸系統的一部分 - 它們推動充滿顆粒物的粘液從肺部排出,以及輸卵管 - 它們將卵子送入子宮。

分泌上皮

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形成外分泌內分泌腺。

結締組織

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結締組織可分為以下幾類:

  • 疏鬆結締組織
  • 緻密不規則結締組織
  • 緻密規則結締組織
  • 脂肪組織
  • 血液
  • 軟骨
  • 骨骼

詳細的組織學內容超出了本書的範圍。生理學家只需要瞭解足夠的資訊來理解功能。以下簡要介紹了這些內容,更詳細的描述將在相關係統部分介紹。建議參考一本好的組織學書籍獲取更詳細的描述。

疏鬆結締組織

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疏鬆結締組織具有凝膠狀基質,基質含量比纖維或凝膠多。主要的細胞型別是成纖維細胞,它位於血管和器官周圍以及上皮下方。解剖學家稱之為“疏鬆筋膜”,主要由疏鬆結締組織構成。

緻密不規則結締組織

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緻密不規則結締組織比基質含有更多纖維。主要的纖維型別是膠原蛋白,主要的細胞型別是成纖維細胞。緻密不規則結締組織構成神經和肌肉的鞘。解剖學家稱之為“緻密筋膜”,屬於這種型別。

緻密規則結締組織

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平行排列的膠原蛋白纖維。這種結締組織構成韌帶和肌腱。

脂肪組織

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脂肪細胞分佈在全身。基質含量很少。

這將在血液和免疫學部分詳細介紹。

透明軟骨
偏振光下的軟骨

實際上存在兩種軟骨

  • 透明軟骨
  • 纖維軟骨。

透明軟骨位於關節的襯裡,主要由堅固的透明質酸構成。纖維軟骨位於耳朵、鼻中隔和氣管環中。軟骨的一個特點是它沒有血液供應。

骨骼構成骨架。它由兩種型別組成,皮質骨和松質骨。將在專門的部分中進行更詳細的介紹。


展示緻密骨和松質骨的圖解。

皮質骨或緻密骨

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緻密骨 - 橫切面。
緻密骨 - 脫鈣橫切面。

縮圖顯示了骨骼的鈣化和脫鈣橫切面。皮質骨存在於長骨的骨幹中。

松質骨或小梁骨

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顯示小梁的松質骨。

松質骨出現在椎骨和長骨的幹骺端(末端)。

肌肉組織

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骨骼肌

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圖解顯示骨骼肌的總體排列。


骨骼肌縱切面。

平滑肌細胞

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平滑肌細胞。

神經組織

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顯示郎飛結的有髓神經纖維。
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