动物解剖学与生理学/身体组织
本章描述了身体细胞如何组织成不同的组织。您将了解这些组织如何排列成器官,以及器官如何形成系统,例如消化系统和生殖系统。本章还定义了稳态这一重要概念。本章还介绍了一些令人讨厌的东西——方向术语。
完成本节后,您应该了解
- 生物体的“MRS GREN”特征
- 什么是组织
- 四种基本组织类型,它们的普遍功能以及它们在体内的位置
- 脊椎动物身体的基本组织,包括主要体腔以及以下主要器官的位置:胸腔、心脏、肺、胸腺、腹部、肝脏、胃、脾脏、肠道、肾脏、输精管、卵巢、子宫、子宫颈、阴道、膀胱
- 11个身体系统
- 什么是稳态
- 方向术语,包括背侧、腹侧、尾侧、颅侧、内侧、外侧、近侧、远侧、喙侧、掌侧和足底侧。另外还有横切面和纵切面
生物体运动、进食、呼吸(燃烧食物产生能量)、生长、感知环境、排泄和繁殖。这七个特征有时用“MRS GREN”来概括。功能
Movement(运动)
Respiration(呼吸)
Sensitivity(敏感性)
Growth(生长)
Reproduction(繁殖)
Excretion(排泄)
Nutrition(营养)
生物体由细胞构成,细胞组织成组织,组织再结合形成器官和系统。
例如,皮肤细胞、肌肉细胞、骨骼细胞和神经细胞。这些不同类型的细胞不仅随机散布,而且执行相同功能的相似细胞会排列成组。这些相似细胞的集合被称为组织。
动物体内有四种主要组织类型。它们是
- 上皮组织,形成衬里、覆盖物和腺体,
- 结缔组织,用于运输和支撑
- 肌肉组织,用于运动,
- 神经组织,用于传递信息。
上皮(复数为上皮)是覆盖和衬里的组织。它覆盖器官或衬里身体内的管子或空间。上皮有几种不同的类型,根据细胞的不同形状以及它们是否仅由单层细胞组成或由多层细胞组成来区分。
鳞状上皮由一层扁平细胞组成,形状类似于“不规则铺路”。它衬里心脏、血管、肺泡和体腔(见图 4.1)。它的薄度使分子能够轻松地扩散过去。
立方上皮由一层立方体形状的细胞组成。它在体内很少见,但衬里肾小管(见图 4.2)。分子通过扩散、渗透和主动运输穿过它。
柱状上皮由柱状细胞组成。它衬里从胃到肛门的肠道(见图 4.3)。消化的食物产品穿过它进入血液。
在自由表面(也称为细胞顶端)有纤毛的柱状上皮衬里呼吸道、输卵管和子宫(见图 4.4)。纤毛有节奏地跳动以运输颗粒。
移行上皮中的细胞可以相互移动,使其能够伸展。它位于膀胱壁(见图 4.5)。
具有多层细胞的上皮位于需要坚韧和耐磨的地方。
复层扁平上皮由许多层扁平细胞组成。它存在于口腔、子宫颈和阴道等部位的衬里。基部的细胞分裂并向上推动上面的细胞,顶部的细胞则会磨损或脱落表面(见图 4.6)。这种类型的上皮保护了下面的层,如果受损,可以迅速修复自身。
角质化复层扁平上皮在细胞中沉积了一种叫做角蛋白的坚韧防水蛋白。它形成了覆盖哺乳动物外表的皮肤。(皮肤将在第 5 章中详细介绍)。
血液、骨骼、肌腱、软骨、纤维结缔组织和脂肪(脂肪)组织都被归类为结缔组织。它们是用于支撑身体或在体内运输物质的组织。它们还包括三个部分:它们都具有悬浮在基质或基质中的细胞,并且大多数都具有穿过它的纤维。
血液由基质——血浆组成,其中悬浮着几种类型的细胞和细胞碎片。纤维只在凝固的血液中明显可见。血液将在第 8 章中详细介绍。
淋巴的成分类似于血浆,其中漂浮着各种类型的白细胞。它在淋巴管中流动。
结缔组织“真皮”由一个凝胶状的基质组成,其中包含密集的胶原蛋白和弹性纤维网络,以及嵌入其中的各种细胞。存在着各种不同的“真皮”结缔组织(见下面 1、2 和 3)。
疏松结缔组织是一种粘稠的白色物质,填充了器官之间的空间。它存在于皮肤的真皮中(见图 4.7)。
致密结缔组织包含大量的厚纤维,非常坚固。它形成了肌腱、韧带和心瓣,并覆盖了骨骼和器官,如肾脏和肝脏。
脂肪组织由充满脂肪的细胞组成。它形成了皮肤真皮下的脂肪层、肾脏和心脏周围以及骨骼的黄髓。
软骨是肉中的“软骨”。它由一个坚韧的凝胶状基质组成,其中悬浮着细胞。它可能包含胶原蛋白和弹性纤维。它是一种柔韧但坚韧的组织,存在于骨骼末端、鼻子、耳朵和气管以及椎骨之间(见图 4.8)。
骨骼由一种由钙盐组成的坚固基质组成,赋予其硬度。穿过它的胶原蛋白纤维赋予其强度。骨细胞存在于基质中的空间中。骨骼中有两种类型的骨骼,即海绵骨和致密骨。它们在细胞和基质的排列方式上有所不同。(有关骨骼的更多详细信息,请参见第 6 章)。
肌肉组织由收缩并移动身体的细胞组成。肌肉组织有三种类型。
平滑肌由细长且细长的细胞组成,细胞核位于中央(见图 4.9)。它存在于血管壁、通往肺部的气道和肠道中。它改变了血管的大小,并帮助食物和液体沿管道移动。平滑肌纤维的收缩发生在动物无意识的情况下。
骨骼肌(有时称为横纹肌、条纹肌或随意肌)具有条纹纤维,交替出现明暗带。它附着在骨骼上,并受动物的随意控制(见图 4.10)。
心肌仅存在于心脏壁中,在那里它产生“心跳”。心肌细胞是带有中央核的支链圆柱体,并具有微弱的条纹(见图 4.11)。每个纤维都会自动收缩,但整体的心跳受起搏器和无意识的自主神经系统控制。
神经组织形成了神经、脊髓和大脑。神经细胞或神经元由细胞体和一条长线程或轴突组成,后者传递神经冲动。一层脂肪物质(髓鞘)的绝缘鞘通常包围轴突。图 4.12 显示了一个典型的神经元,它将信息发送给肌肉以收缩。
我们对有脊椎的动物(即脊椎动物)如此熟悉,以至于指出身体分为三个部分似乎有点不必要。有一个定义明确的头部,其中包含大脑、主要的感觉器官和嘴巴,还有一个躯干,其中包含其他器官,以及一个发育良好的尾巴。脊椎动物的其他特征可能不太明显。例如,生活在陆地上的脊椎动物已经发展出灵活的脖子,而鱼类却没有,因为这会妨碍鱼鳃并影响流线型。哺乳动物(但不是其他脊椎动物)有一层叫做膈肌的肌肉,它将躯干分成胸部或胸腔和腹部。
与许多原始动物相比,脊椎动物具有包含身体器官的空间或体腔。大多数脊椎动物只有一个体腔,但在哺乳动物中,膈肌将主腔分成胸腔和腹腔。在胸腔中,心脏和肺被它们自己的膜包围,因此在心脏周围形成了腔——心包腔,在肺周围形成了胸膜腔(见图 4.13)。
就像细胞的不同部分协同工作以执行细胞的功能,以及大量类似的细胞构成组织一样,许多不同的组织可以“协同”形成执行特定功能的器官。例如,结缔组织、上皮组织、肌肉组织和神经组织结合形成我们称为胃的器官。反过来,胃与其他器官(如肠、肝和胰腺)结合形成消化系统(见图 4.14)。
在这一点上,最好熟悉主要器官及其在哺乳动物(如兔子)身体中的位置。图 4.15 显示了主要的身体器官。
器官并非孤立地工作,而是与其他器官和身体结构协同运作,以实现维持动物生存所需的 MRS GREN 功能。例如,胃只能与口腔和食道(食管)协同工作。这些为其提供它分解和消化的食物。然后需要将食物传递到肠道等部位,以进一步消化和吸收。参与将食物带入体内、消化和吸收食物以及排出废物的器官统称为消化系统。
- 皮肤
- 覆盖身体的皮肤由两层组成,即表皮和真皮。与这些层相关的还有毛发、羽毛、爪子、蹄子、腺体和皮肤的感觉器官。
- 骨骼系统
- 这可以细分为骨骼的骨骼和骨骼相互移动的关节。
- 肌肉系统
- 肌肉与骨骼和关节相结合,使身体能够移动。
- 心血管系统
- 这也被称为循环系统。它由心脏、血管和血液组成。它在体内运输物质。
- 淋巴系统
- 该系统负责收集和“清洁”从血管中渗出的液体。然后将这种液体回流到血液系统。淋巴系统也制造抗体,保护身体免受细菌等的入侵。它由淋巴管、淋巴结、脾脏和胸腺组成。
- 呼吸系统
- 这是参与将空气中的氧气带入体内并排出二氧化碳(细胞中发生的各种过程的废物)的系统。它由气管、支气管、细支气管、肺、膈肌、肋骨以及在呼吸过程中移动肋骨的肌肉组成。
- 消化系统
- 这也被称为胃肠道系统、消化系统或肠道。它由消化管和肝脏和胰腺等腺体组成,这些腺体产生消化分泌物。它负责将食物中的大分子分解成更小的分子,这些分子可以被吸收进入血液和淋巴。消化系统也会排出废物。
- 泌尿系统
- 这也被称为肾脏系统。它从血液中去除废物,由肾脏、输尿管和膀胱组成。
- 生殖系统
- 这是通过制造新个体来维持物种的系统。它由女性的卵巢、子宫、阴道和输卵管以及男性的睾丸、相关腺体和导管组成。
- 神经系统
- 该系统协调身体的活动和对环境的反应。它由感觉器官(眼、耳、半规管以及味觉和嗅觉器官)、神经、大脑和脊髓组成。
- 内分泌系统
- 这是产生化学信使或激素的系统。它由各种内分泌腺(无导管腺体)组成,包括垂体、肾上腺、甲状腺和松果体以及睾丸和卵巢。
除生殖系统外,所有身体系统都参与保持动物体内条件或多或少稳定。这被称为稳态。这些恒定条件对于细胞、组织和器官的生存和正常功能至关重要。例如,皮肤在保持身体温度恒定方面起着重要作用。肾脏将血液中盐的浓度保持在一定范围内,胰腺中的胰岛通过胰岛素激素维持血液中葡萄糖的正确水平。只要各种身体过程保持在正常范围内,身体就会正常运作,并且健康。一旦稳态受到干扰,可能会导致疾病或死亡。(有关稳态的更多信息,请参见第 12 章和第 16 章)。
在接下来的章节中,将逐一介绍上面列表中的身体系统。对于每一个系统,都会描述所涉及器官的结构,并解释它们的功能。
为了描述动物身体中结构,有必要使用一种系统来描述身体各个部位相对于其他部位的位置。例如,可能需要描述肝脏相对于膈肌的位置,或心脏相对于肺的位置。当然,如果你更深入地研究动物,例如在兽医诊所,那么有必要能够准确地描述受伤的位置。用于此目的的术语称为方向术语。
最常见的方向术语是右和左。但是,即使这些术语也不完全简单明了,尤其是在查看动物的示意图时。惯例是在页面右侧显示动物或器官的左侧。这是你在手术或尸检时俯视躺着背部的动物时看到的视角。有时,想象一下“进入”动物(可以这样说)来检查哪一边是哪一边是有用的。其他常用且有用的方向术语列在下面,并在图 4.16 中显示。
术语 | 定义 | 示例 |
---|---|---|
背侧 | 比动物的背部更靠近 | 脊柱位于腹部背侧 |
腹侧 | 比动物的腹部更靠近 | 胸骨位于心脏腹侧 |
颅侧(或前侧) | 比头骨更靠近 | 膈肌位于胃颅侧 |
尾侧(或后侧) | 比尾巴更靠近 | 肋骨位于颈部尾侧 |
近端 | 比身体更靠近(仅用于肢体上的结构) | 肩膀位于肘部近端 |
远端 | 比身体更远离(仅用于肢体上的结构) | 脚踝位于膝盖远端 |
内侧 | 比中线更靠近 | 膀胱位于臀部内侧 |
外侧 | 比中线更远离 | 肋骨位于肺外侧 |
吻侧 | 朝向鼻口部 | 头部吻侧有更多的灰色毛发 |
掌侧 | 前爪的“行走”表面 | 左侧掌侧有一处小伤口 |
跖侧 | 后爪的“行走”表面 | 肉垫位于足部的跖侧 |
请注意,我们不使用上和下来描述动物。它们仅用于描述人体(可能还有类人猿)中结构的位置,其中直立的姿势意味着某些结构位于其他结构之上或上侧。
为了观察身体各个部位或器官的结构,可能需要将其切开,甚至将其切成薄片,以便在显微镜下观察。穿过动物身体的切片或切面的方向和位置也有其专用的术语。
如果将动物或器官纵向切开,则该切面称为纵切或矢状切。这有时缩写为 LS。
如果切面是横向切开,则称为横切或横截面。这有时缩写为 TS 或 XS(见图 4.17)。
- 生物的特征可以用“MRS GREN”这几个词来概括。
- 有 4 种主要类型的组织,即:上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。
- 上皮组织构成皮肤,并衬在肠道、呼吸道、膀胱等器官。
- 结缔组织构成肌腱、韧带、脂肪组织、血液、软骨和骨骼,并存在于皮肤的真皮中。
- 肌肉组织收缩,由 3 种类型组成:平滑肌、骨骼肌和心肌。
- 脊椎动物的身体具有头部、躯干和尾巴。身体器官位于体腔内。11 个身体系统执行重要的身体功能,其中大多数功能保持动物体内稳定的环境或稳态。
- 方向术语描述身体各个部位相对于其他部位的位置。
学生们通常发现学习如何正确使用方向术语很困难。有两个工作表可以帮助你使用这些术语,还有一个关于组织的工作表。
1. 活生物体可以通过它们通常会移动和生长来与非生物物质区分开来。说出五种其他活生物体的功能。
- 1.
- 2.
- 3.
- 4.
- 5.
2. 你会在以下地方找到哪些类型的组织?
- a) 肠道内壁
- b) 覆盖身体
- c) 移动骨骼
- d) 在血管中流动
- e) 连接眼睛和大脑
- f) 膀胱内壁
3. 说出以下器官所在的体腔
- a) 心脏
- b) 膀胱
- c) 胃
- d) 肺
4. 说出以下功能的系统
- a) 包括骨骼和关节
- b) 包括卵巢和睾丸
- c) 产生激素
- d) 包括心脏、血管和血液
5. 什么是稳态?
6. 圈出正确答案
- a) 头部在颈部的头端 | 尾端
- b) 心脏在肋骨的中线 | 外侧
- c) 手肘在手指的近端 | 远端
- d) 脊柱在心脏的背侧 | 腹侧
7. 指出以下陈述是否正确。
- a) 胃在隔膜的头部 - 真 | 假
- b) 心脏位于盆腔 - 真 | 假
- c) 脾脏的大小与胃大致相同,位于胃附近 - 真 | 假
- d) 小肠在肾脏的近端 - 真 | 假
- e) 膀胱在髋部的中线 - 真 | 假
- f) 肝脏在心脏的头部 - 真 | 假
- 动物器官系统和稳态
不同器官系统(人体)概述及其在维持体内稳态中的作用。
http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/biobk/BioBookANIMORGSYS.html
- 维基百科
动物的方向术语。比要求的更详细,但仍然很棒。