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医学生理学/细胞生理学/细胞连接和组织

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细胞组织成组织,组织组织成器官。组织是由一群执行相同功能的相同细胞组成的。细胞通过**细胞连接**连接在一起,并由它们自身分泌的**基质**支撑。

细胞连接基本上有三种类型:**紧密连接**、**桥粒**和**间隙连接**。我们将在下一节更详细地研究这些连接。

组织学家根据组织的物理特征对其进行分类,生理学家倾向于根据组织的功能对其进行分类。主要有四种类型的组织:**上皮组织**;**结缔组织**;**神经组织**;和**肌肉组织**。下表总结了这些组织之间的区别。

组织特性总结
特征 基质 其他特征
上皮组织 排列成片状。提供覆盖:覆盖身体表面、空心器官、腔体和管道。提供分泌腺组织。 基质含量很少,形成上皮细胞片的**基底膜**。 细胞具有极性,具有“表面”和“基底”侧。表面侧可能有特殊特征,例如**纤毛**或**微绒毛**。膜功能通常也不同。
结缔组织 以多样且广泛的基质为特征。细胞通常不规则地散布在基质中。细胞形状从不规则到圆形。 基质多样化,由基质中的大量蛋白质纤维组成。稠度从液体(血液)到凝胶状;从坚固(纤维组织、软骨)到固体(骨骼)不等。 存在于全身,为器官和身体本身提供支撑和结构。
神经组织 细胞可以产生电信号。高度分支。 神经组织没有基质。支撑由其他专门的神经细胞提供。 存在于全身,在脑、脊髓和肠道神经系统中集中。
肌肉组织 细胞可以产生电信号,从而导致收缩。'随意肌'构成骨骼肌;心肌驱动心脏;平滑肌包围空心器官和管道。 肌肉组织不分泌自己的基质。骨骼肌由纤维组织支撑,并附着在肌腱上。 肠道平滑肌和心肌都具有细胞间通讯。

细胞连接

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11.5 天小鼠胚胎发育脑组织(端脑半球)的薄切片的透射电子显微镜图像。这张“胚胎大脑 80415”的更高倍率图像显示了端脑腔面区域,该区域具有连接复合体和胞饮小泡。连接复合体分为三种类型的连接:1) 最顶端的紧密连接,它控制和/或限制分子跨上皮层的移动,并有助于维持极性,2) 粘着连接和 3) 桥粒,这是一种斑状连接。胞饮小泡是由质膜中的有被凹陷形成,参与内吞作用。

正是这些连接使单个细胞能够组织成组织。已经鉴定了许多称为**细胞粘附分子 (CAM)** 的蛋白质,并且所示的插图实际上代表了一种概括。这些蛋白质因其在癌症和神经系统胚胎发育组织中的重要性而受到深入研究。根据 Ganong,这些蛋白质可以分为四大类:整合素、IgG 超家族、钙粘蛋白和选择素。有关这些蛋白质的更多信息,请参考生物化学教科书。

紧密连接可以在许多腔上皮细胞的顶端找到,并形成一个“不漏水”的闭锁,防止水、底物和离子从细胞外液泄漏到腔中。话虽如此,但有证据表明一些紧密连接比其他紧密连接更“漏”,并且这种“漏”性受到激素的控制。桥粒和粘着连接将细胞连接在一起。粘着连接是连续的带状结构,而桥粒更像是“点焊”。它们允许某些物质通过细胞之间传递。间隙连接提供细胞间直接通讯。它们存在于许多上皮细胞中,但最著名的例子是它们存在于心肌和平滑肌中。

负染的近端小管 en:Proximal convoluted tubule 的电子显微镜图像,大鼠 en:Kidney 组织,放大倍数约为 55,000 倍,电压为 80KV。这是一张肾组织图像的局部特写,图像中显示有紧密连接,紧密连接为 en:Zonula occludens (en:Tight junction) 的特写图像。

紧密连接(闭锁连接)

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粘着连接

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桥粒(斑状连接)

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间隙连接

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上皮组织

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结肠上皮
正常表皮和真皮
纤毛柱状上皮
微绒毛 - 十二指肠

组织学家根据上皮细胞的外观对其进行分类。单层上皮称为“单层”;多层上皮称为“复层”。下图显示了典型的组织学分类。普通光学显微镜下的外观显示在右侧的缩略图中。

上皮组织的组织学分类


显示皮肤层的插图


显示肠上皮细胞(小肠上皮细胞)的插图。这些细胞通过紧密连接结合在一起,插图中用黄色椭圆形表示。请注意,微绒毛增加了大约 100 倍的吸收面积。

作为生理学家,我们发现根据功能对上皮组织进行分类更有用。

  • 交换上皮
  • 运输上皮
  • 保护上皮
  • 纤毛上皮
  • 分泌上皮

下面给出了简要描述。在处理不同器官类型的部分中提供了更多详细信息。

交换上皮

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薄而扁平的细胞,允许气体轻松交换。它们存在于毛细血管和肺部。

运输上皮

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这些上皮组织衬在肠道和肾脏的管道中。

  • 细胞通常是柱状的,并调节营养物质和离子的交换。
  • 顶端表面通常有微绒毛,这些指状突起可以将吸收面积增加到 100 倍。
  • 这些细胞通常通过紧密连接结合在一起。
  • 这些细胞通常代谢旺盛(含有大量线粒体)。

保护上皮

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防止内环境和外环境之间的交换,例如:

  • 皮肤
  • 上呼吸道衬里
  • 嘴巴
  • 食道
  • 尿道
  • 阴道

纤毛上皮

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排列呼吸系统的一部分 - 它们推动充满颗粒物的粘液从肺部排出,以及输卵管 - 它们将卵子送入子宫。

分泌上皮

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形成外分泌内分泌腺。

结缔组织

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结缔组织可分为以下几类:

  • 疏松结缔组织
  • 致密不规则结缔组织
  • 致密规则结缔组织
  • 脂肪组织
  • 血液
  • 软骨
  • 骨骼

详细的组织学内容超出了本书的范围。生理学家只需要了解足够的信息来理解功能。以下简要介绍了这些内容,更详细的描述将在相关系统部分介绍。建议参考一本好的组织学书籍获取更详细的描述。

疏松结缔组织

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疏松结缔组织具有凝胶状基质,基质含量比纤维或凝胶多。主要的细胞类型是成纤维细胞,它位于血管和器官周围以及上皮下方。解剖学家称之为“疏松筋膜”,主要由疏松结缔组织构成。

致密不规则结缔组织

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致密不规则结缔组织比基质含有更多纤维。主要的纤维类型是胶原蛋白,主要的细胞类型是成纤维细胞。致密不规则结缔组织构成神经和肌肉的鞘。解剖学家称之为“致密筋膜”,属于这种类型。

致密规则结缔组织

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平行排列的胶原蛋白纤维。这种结缔组织构成韧带和肌腱。

脂肪组织

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脂肪细胞分布在全身。基质含量很少。

这将在血液和免疫学部分详细介绍。

透明软骨
偏振光下的软骨

实际上存在两种软骨

  • 透明软骨
  • 纤维软骨。

透明软骨位于关节的衬里,主要由坚固的透明质酸构成。纤维软骨位于耳朵、鼻中隔和气管环中。软骨的一个特点是它没有血液供应。

骨骼构成骨架。它由两种类型组成,皮质骨和松质骨。将在专门的部分中进行更详细的介绍。


展示致密骨和松质骨的图解。

皮质骨或致密骨

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致密骨 - 横切面。
致密骨 - 脱钙横切面。

缩略图显示了骨骼的钙化和脱钙横切面。皮质骨存在于长骨的骨干中。

松质骨或小梁骨

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显示小梁的松质骨。

松质骨出现在椎骨和长骨的干骺端(末端)。

肌肉组织

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骨骼肌

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图解显示骨骼肌的总体排列。


骨骼肌纵切面。

平滑肌细胞

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平滑肌细胞。

神经组织

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显示郎飞结的有髓神经纤维。
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