《人體基本形態(tài)與結(jié)構(gòu)/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材,護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)器官系統(tǒng)教學(xué)創(chuàng)新教材》對(duì)現(xiàn)有的人體細(xì)胞生物學(xué)、人體組織學(xué)、人體解剖學(xué)的醫(yī)學(xué)知識(shí)進(jìn)行重組整合,從細(xì)胞的微觀領(lǐng)域到組織的分化,從組織的形成和結(jié)構(gòu)到組織的細(xì)胞生化功能,從系統(tǒng)的組織構(gòu)成到系統(tǒng)的功能和解剖分類(lèi),以器官系統(tǒng)為中心進(jìn)行詳細(xì)闡述。《人體基本形態(tài)與結(jié)構(gòu)/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材,護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)器官系統(tǒng)教學(xué)創(chuàng)新教材》共2篇11章。第一篇包括第1~7章講述細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、生理生化特征和人體的各種組織結(jié)構(gòu)。第二篇8~11章概述人體并重新歸類(lèi)講解人體的運(yùn)動(dòng)、脈管、神經(jīng)三大系統(tǒng)。各科知識(shí)交叉融合,使學(xué)生整體地全面地認(rèn)識(shí)人體科學(xué),為從事醫(yī)療服務(wù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第一篇 組織學(xué)
第1章 組織學(xué)緒論
第2章 細(xì)胞
第1節(jié) 細(xì)胞膜
第2節(jié) 細(xì)胞質(zhì)
第3節(jié) 細(xì)胞核
第3章 上皮組織
第4章 固有結(jié)締組織
第1節(jié) 疏松結(jié)締組織
第2節(jié) 致密結(jié)締組織
第3節(jié) 脂肪組織
第4節(jié) 網(wǎng)狀組織
第5章 軟骨和骨
第1節(jié) 軟骨
第2節(jié) 骨
第6章 肌組織
第1節(jié) 骨豁肌
第2節(jié) 心肌
第3節(jié) 平滑肌
第7章 神經(jīng)組織
第1節(jié) 神經(jīng)元
第2節(jié) 突觸
第3節(jié) 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞
第4節(jié) 神經(jīng)纖維和神經(jīng)
第5節(jié) 神經(jīng)末梢
第二篇 人體主要器官系統(tǒng)的形態(tài)概述
第8章 緒論
第9章 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)
第1節(jié) 骨學(xué)
第2節(jié) 骨連結(jié)
第3節(jié) 肌學(xué)
第10章 脈管系統(tǒng)
第1節(jié) 心血管系統(tǒng)
第2節(jié) 動(dòng)脈
第3節(jié) 靜脈
第4節(jié) 淋巴系統(tǒng)
第11章 神經(jīng)系統(tǒng)
第1節(jié) 總論
第2節(jié) 中樞神經(jīng)系統(tǒng)
第3節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)通路
第4節(jié) 腦和脊髓的被膜?血管及腦脊液循環(huán)
第5節(jié) 周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
《人體基本形態(tài)與結(jié)構(gòu)/普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材,護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)器官系統(tǒng)教學(xué)創(chuàng)新教材》:
第一篇 組織學(xué)
第1章 組織學(xué)緒論
一、組織學(xué)的研究?jī)?nèi)容和意義
組織學(xué)histology是應(yīng)用多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)和染色方法及各型顯微鏡,對(duì)機(jī)體細(xì)胞、組織和器 官的微細(xì)結(jié)構(gòu)及其相關(guān)功能進(jìn)行深入研究的科學(xué),它以顯微鏡觀察組織切片為基本方法, 故又稱(chēng)顯微解剖學(xué)microanatomy。所謂的微細(xì)結(jié)構(gòu)主要指光鏡結(jié)構(gòu)和電鏡結(jié)構(gòu)electron mi?croscopic structure。光鏡結(jié)構(gòu)是指在光學(xué)顯微鏡下能分辨的一般結(jié)構(gòu),如細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、核 仁等,其度量單位是微米。電鏡結(jié)構(gòu)又稱(chēng)超微結(jié)構(gòu)ultrastructure,是 指在電子顯微鏡下能觀察到的微細(xì)結(jié)構(gòu),如細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器及其大分子物質(zhì),其度量單位 是納米(nm)。
近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,組織學(xué)研究方法在經(jīng)典技術(shù)的基礎(chǔ)上取得了巨大進(jìn)展, 不僅對(duì)細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其與功能之間關(guān)系的觀察更加精細(xì)和深入,而且對(duì)細(xì)胞在功能活 動(dòng)中各種酶活性和各種物質(zhì)的含量變化,也能夠進(jìn)行精確的定性、定位和定量。現(xiàn)代組織 學(xué)涉及的研究領(lǐng)域十分廣闊,處于當(dāng)代生命科學(xué)各學(xué)科相互交叉的網(wǎng)絡(luò)中,從整體水平、細(xì) 胞水平和分子水平探索許多復(fù)雜生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)及環(huán)境與生物體的相互關(guān)系,與現(xiàn)代 生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的很多重大理論進(jìn)展、人類(lèi)社會(huì)面臨的許多實(shí)際問(wèn)題和疾病防治密切相關(guān)。 學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)科學(xué)首先必須熟悉人體的結(jié)構(gòu)、組成及其基本生命現(xiàn)象,而組織學(xué)是醫(yī)學(xué)教育的 重要入門(mén)課程,它為生理學(xué)、病理學(xué)、生物化學(xué)、免疫學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)等的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的 基礎(chǔ)。
二、組織學(xué)研究方法
組織學(xué)的研究方法很多,其中顯微鏡技術(shù)是最基本和最常用的技術(shù)。其他如組織細(xì)胞 化學(xué)技術(shù)、免疫組織細(xì)胞化學(xué)技術(shù)、放射自顯影技術(shù)、原位雜交技術(shù)及激光掃描共聚焦顯微 鏡技術(shù)等細(xì)胞和分子標(biāo)記技術(shù),可用于動(dòng)態(tài)觀察生命物質(zhì)在組織和細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生、分布及其 運(yùn)行規(guī)律。為了觀察細(xì)胞生活狀態(tài),產(chǎn)生了各種細(xì)胞、組織器官培養(yǎng)技術(shù)及顯微操作、細(xì)胞 分離等技術(shù)。此外隨著組織學(xué)的迅猛發(fā)展,其他相關(guān)學(xué)科特別是細(xì)胞分子生物學(xué)的研究方 法和手段亦大量應(yīng)用于組織學(xué)的研究。這里就組織學(xué)最基本和常用的研究方法進(jìn)行簡(jiǎn)單 介紹。
f (-)光學(xué)顯微鏡技術(shù)
光學(xué)顯微鏡包括普通光學(xué)顯微鏡、突光顯微鏡fluorescence microscope、相差顯微鏡 phase contrast microscope、暗視野顯微鏡dark-field microscope、激光掃描共聚焦顯微鏡 confocal laser scanning microscope( CLSM)等,應(yīng)用普通光學(xué)顯微鏡(簡(jiǎn)稱(chēng)光鏡)觀察組織切片是組織學(xué)研究的最基本方法。光鏡的分辨率為0.2pm,放大倍數(shù)為1500倍左右。用光 鏡觀察組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí),必須將組織樣品切成薄片進(jìn)行染色,即標(biāo)本制備。常用的標(biāo)本制 備方法為石蠟切片技術(shù),即取動(dòng)物或人體的新鮮組織塊,經(jīng)固定fixation、脫水與石蠟包埋 embedding等程序處理,再用切片機(jī)microtome將固定后的組織塊(3?5mm3大小)切成5? 10pm厚的組織切片tissue section,切片貼在載玻片上,經(jīng)脫蠟、染色、透明等步驟后,以封固 劑和蓋玻片封固,即可長(zhǎng)期保存,鏡下觀察。除了石蠟切片技術(shù)外,還可采用其他不同的標(biāo) 本制作技術(shù),如血液及其他液體可制成涂片smear;疏松結(jié)締組織和腸系膜等軟組織可撕成 薄片制成鋪片;牙和骨等堅(jiān)硬組織可制成磨片;為了保存酶、蛋白質(zhì)的生物活性,可制成冰 凍切片。
組織學(xué)中最常用的是蘇木精hematoxylin和伊紅eosin染色法,簡(jiǎn)稱(chēng)HE染色法(圖1-1, 彩圖1-1)。蘇木精為堿性染料,能使細(xì)胞核和胞質(zhì)內(nèi)的嗜堿性物質(zhì)著紫藍(lán)色,稱(chēng)為嗜堿性 basophilia;伊紅為酸性染料,能使細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)的嗜酸性物質(zhì)著紅色,稱(chēng)為嗜酸性ac- idophilia;對(duì)堿性和酸性染料親和力都不強(qiáng)的成分被染成淡紫紅色,稱(chēng)為嗜中性neutrophilia。
除HE染色方法外,還有多種染色方 法能特異性顯示某些細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu),如用蘇 丹染料顯示脂肪組織,染料溶于脂肪內(nèi), 使細(xì)胞內(nèi)的脂滴顯色;用醛復(fù)紅或地衣紅 染色能顯示組織內(nèi)的彈性纖維;有的細(xì)胞 經(jīng)重鉻酸鹽處理后呈棕褐色,稱(chēng)為嗜鉻性 chromaffinity;有些結(jié)構(gòu)成分如肥大細(xì)胞 的細(xì)胞質(zhì)顆粒和軟骨基質(zhì)中的糖氨多糖, 當(dāng)用甲苯胺藍(lán)toluidine blue等減性染料 染色后呈紫紅色,這種現(xiàn)象稱(chēng)為異染性 metachromasia;有的組織成分或細(xì)胞用硝
酸銀處理時(shí),能使硝酸銀還原,形成棕黑色的銀微粒沉淀,此特性稱(chēng)親銀性argentaffin ;有 的組織成分或細(xì)胞無(wú)直接還原作用,需加入還原劑方能形成銀微粒沉淀,則稱(chēng)為嗜銀性
argyrophilia。
(二)電子顯微鏡技術(shù)
1.透射電鏡transmission electron microscope(TEM) 標(biāo)本制作也是經(jīng)過(guò)固定、包埋、切片、染色等步驟,但透射電鏡是以電子束為光源,穿透力低,而放大倍數(shù)為幾萬(wàn)甚至幾十 萬(wàn)倍,分辨率可達(dá)0. 2nm,故標(biāo)本制備的要求較光鏡更為嚴(yán)格,新鮮組織切成小塊(小于 1mm3),常用戊二醛和鋨酸雙重固定,樹(shù)脂包埋,以超薄切片機(jī)切成厚50?70nm的超薄切 片,經(jīng)乙酸鈾和檸檬酸鉛等重金屬電子染色后,置于電鏡下觀察。標(biāo)本在熒光屏上呈黑白 反差的結(jié)構(gòu)影像,被重金屬浸染呈黑色的結(jié)構(gòu),稱(chēng)電子密度高electmn-dense;反之,淺染的部 分稱(chēng)電子密度低electron-lucent(圖1-2)。
2.掃描電鏡scanning electron microscope (SEM)是繼透射電鏡之后發(fā)展起來(lái)的,用 于觀察細(xì)胞和組織的表面結(jié)構(gòu)。樣品制備較簡(jiǎn)單,組織固定后不需包埋與切片,置于真空 鍍膜儀內(nèi)干燥,在標(biāo)本表面先后噴鍍一層碳膜和合金膜,即可置于鏡下,熒光屏上電子掃描 顯影攝片。掃描電鏡的景深長(zhǎng),樣品表面的金屬膜可提高其導(dǎo)電性和圖像反差,呈現(xiàn)富有立體感的表面圖像,如細(xì)胞表面的微絨毛、纖毛及細(xì)胞的分泌或吞噬行為等(圖1-3)。
圖1-2成纖維細(xì)胞透射電鏡圖
圖1-3纖毛掃描電鏡圖
3.冷凍蝕刻復(fù)型術(shù)freeze etch replica是在透射電鏡下觀察組織或細(xì)胞斷裂面的金屬?gòu)?fù)制膜,顯示組織、細(xì)胞微細(xì)結(jié)構(gòu)的立體影像。組織塊經(jīng)甘油生理鹽水處理(防止形成冰 晶)后投人液氮快速凍結(jié),在低溫下用鋼刀將樣品劈開(kāi)形成凹凸不平的斷裂面,-1001真空 下使斷裂面的冰晶升華,暴露不平整表面,在斷裂面上先后噴鍍一層合金膜和碳膜,用次氯 酸鈉等將組織腐蝕掉;將反差的凸凹不平的金屬?gòu)?fù)型膜置于透射電鏡下觀察。此項(xiàng)技術(shù)尤 其適用于研究生物膜結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。
(三)組織化學(xué)和細(xì)胞化學(xué)術(shù)
組織化學(xué)histochemistry和細(xì)胞化學(xué)cytochemistry技術(shù)是通過(guò)化學(xué)或物理反應(yīng)原理顯 示組織切片細(xì)胞內(nèi)某種化學(xué)成分,進(jìn)行定位、定量及其與功能相關(guān)的研究。基本原理是 在組織切片或細(xì)胞樣品上加一定試劑,該試劑與組織內(nèi)的某種成分起化學(xué)物理反應(yīng),形 成有色終末產(chǎn)物,在光鏡下觀察,研究糖 類(lèi)、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)、酶、核酸等物質(zhì)在組織或 細(xì)胞內(nèi)的分布;如用顯微分光光度計(jì)測(cè)定,則可進(jìn)行定量研究。有的標(biāo)本還可在電鏡 下觀察。例如,最常用于顯示組織、細(xì)胞內(nèi) 的多糖和糖蛋白的方法是過(guò)碘酸-雪夫反應(yīng) periodic acid Schiff reaction ( PAS)。標(biāo)本中 的糖類(lèi)物質(zhì)被強(qiáng)氧化劑(過(guò)碘酸)氧化,形 成醛基,后者繼而與Schiff試劑(無(wú)色亞硫 酸品紅復(fù)合物)結(jié)合,形成紫紅色反應(yīng)產(chǎn)物,PAS反應(yīng)陽(yáng)性部位即為多糖的存在部 位(圖1-4)。
三、組織學(xué)的學(xué)習(xí)方法
(一)平面與立體的關(guān)系
人體的結(jié)構(gòu)是三維立體的,而在鏡下觀察的組織切片所顯示的是細(xì)胞、組織和器官的 二維平面結(jié)構(gòu)。同一結(jié)構(gòu)如血管、腺體等管狀結(jié)構(gòu),由于切面不同而呈現(xiàn)完全不同的平面 圖像。通過(guò)細(xì)胞、組織、器官平面結(jié)構(gòu)的觀察,必須在思維中對(duì)這些二維圖像進(jìn)行綜合歸 納,從而建立起三維的立體結(jié)構(gòu)。因此應(yīng)注意從平面結(jié)構(gòu)的觀察,樹(shù)立整體結(jié)構(gòu)的概念。
(二)結(jié)構(gòu)與功能相聯(lián)系
細(xì)胞、組織和器官均有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)構(gòu)是行使一定功能的基礎(chǔ),兩者密切聯(lián)系。如巨噬細(xì)胞有大量的溶酶體;蛋白質(zhì)分泌細(xì)胞含有豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和發(fā)達(dá)的高爾基 復(fù)合體;肌纖維含有大量肌絲,是肌肉收縮和舒張的物質(zhì)基礎(chǔ);上皮組織則細(xì)胞多且排列緊 密,具有吸收和保護(hù)等功能相關(guān)結(jié)構(gòu)。因此,結(jié)構(gòu)與功能相聯(lián)系既能達(dá)到深入理解,融會(huì)貫 通,又能抓住要點(diǎn),掌握規(guī)律。
(三)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)相聯(lián)系
人體的微細(xì)結(jié)構(gòu)在生活狀態(tài)下始終處于動(dòng)態(tài)變化中,由于標(biāo)本制備時(shí)間和功能狀態(tài)不 同,組織、細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)也不同。如甲狀腺濾泡及濾泡上皮隨著甲狀腺功能狀態(tài)不同而 形態(tài)不一;子宮內(nèi)膜的結(jié)構(gòu)隨著月經(jīng)周期不同,形態(tài)變化很大。在切片中所見(jiàn)的形象都是 某一時(shí)間點(diǎn)的靜態(tài)結(jié)構(gòu),要善于從組織的靜態(tài)時(shí)相理解其動(dòng)態(tài)變化,分析其動(dòng)態(tài)過(guò)程。
(四)縱向與橫向的聯(lián)系
組織學(xué)許多內(nèi)容前后關(guān)聯(lián),相互印證。如細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能是組織學(xué)的基礎(chǔ),貫穿于全書(shū)始末;如細(xì)胞間連接結(jié)構(gòu)不僅存在于上皮細(xì)胞之間,而且可存在于其他組織的細(xì)胞之 間,并參與組織和器官的重要功能活動(dòng);內(nèi)分泌細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等更是在人體生 命活動(dòng)的整體網(wǎng)絡(luò)中起廣泛而重要的作用。
總之,在組織學(xué)的學(xué)習(xí)中要端正態(tài)度、充分重視,分清主次、結(jié)構(gòu)為主,突出重點(diǎn)、掌握 全面,及時(shí)消化、循序漸進(jìn),重視實(shí)驗(yàn)、鞏固理論,要善于自主學(xué)習(xí)、擴(kuò)充知識(shí),縱橫聯(lián)系、深 化認(rèn)識(shí),只有這樣才能為以后的各醫(yī)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)寬厚的基礎(chǔ),才能適應(yīng)新世紀(jì) 醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展的要求。
(劉霞宋小峰)
第2章細(xì)胞
細(xì)胞是一切生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和生長(zhǎng)發(fā)育的基本單位。成人人體約有16x 1014個(gè)細(xì)胞。雖然構(gòu)成人體的細(xì)胞大小不一、形態(tài)各異、功能不同,但是它們都有一個(gè)共同 特點(diǎn),即細(xì)胞的結(jié)構(gòu)均由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核三部分構(gòu)成(圖2-1)。
第1節(jié)細(xì)胞膜
細(xì)胞膜cell membrane是指細(xì)胞外表面的膜,又稱(chēng)質(zhì)膜plasma membrane。細(xì)胞內(nèi)膜包括細(xì)胞器(線粒體、高爾基復(fù)合體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體、微體)膜與核膜。質(zhì)膜與細(xì)胞內(nèi)膜統(tǒng)稱(chēng) 為生物膜,下面以細(xì)胞膜為例講述其結(jié)構(gòu)與功能。
一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)
細(xì)胞膜在光鏡下難以分辨。在電鏡下可見(jiàn)平行的三層結(jié)構(gòu),即電子密度高的內(nèi)、外兩 層與電子密度低的中間層,顯示出“兩暗夾一明”的圖像。
細(xì)胞膜的化學(xué)成分主要包括蛋白質(zhì)、
類(lèi)脂和糖類(lèi)。目前比較公認(rèn)的生物膜分 子結(jié)構(gòu)是“液態(tài)鑲嵌模型” fluid mosaic model:以液態(tài)的類(lèi)脂雙分子層為基架,其 中鑲嵌著各種不同生理功能的球狀蛋白質(zhì)(圖2-2)。
類(lèi)脂分子以磷脂為主,結(jié)構(gòu)分頭尾兩端,頭部為親水基團(tuán),朝向膜的內(nèi)、外表面;尾部為 疏水基團(tuán),朝向膜的中央,形成特有的類(lèi)脂雙分子層結(jié)構(gòu)。在正常生理狀態(tài)下,類(lèi)脂分子處 于液態(tài),有一定的流動(dòng)性。膜蛋白membrane protein為鑲嵌于類(lèi)脂雙分子層中的球狀蛋白 質(zhì),根據(jù)膜蛋白與脂類(lèi)分子結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系,可分為內(nèi)在蛋白和外周蛋白兩類(lèi)。內(nèi)在蛋白 又稱(chēng)為跨膜蛋白,占70% ~ 80%,以不同深度鑲嵌于雙層類(lèi)脂中;外周蛋白,又稱(chēng)外在蛋白, 占20%?30%,附著于膜內(nèi)、外表面。糖類(lèi)以寡糖鏈形式與細(xì)胞表面的類(lèi)脂、膜蛋白結(jié)合,從 而形成糖脂或糖蛋白。有的細(xì)胞表面由于寡糖鏈豐富,電鏡下可見(jiàn)一層很厚的茸毛狀結(jié) 構(gòu),稱(chēng)為糖衣glycocalyx或細(xì)胞衣cell coat。
二、細(xì)胞膜的主要功能
(一)物質(zhì)交換的通道
一些脂溶性物質(zhì)及氧氣、二氧化碳等,能以自由擴(kuò)散的方式通過(guò)細(xì)胞膜;而葡萄糖、氨基酸等可借助膜上的載體蛋白進(jìn)出細(xì)胞;細(xì)胞可通過(guò)細(xì)胞膜從周?chē)h(huán)境中攝入必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),排出代謝產(chǎn)物,進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換。
(二)維持細(xì)胞的完整性
細(xì)胞膜為細(xì)胞界膜,能夠使細(xì)胞維持一定的形態(tài),對(duì)細(xì)胞起保護(hù)作用。若細(xì)胞膜嚴(yán)重受損,可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
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