構成人體的不同類型的細胞和組織

人體是由什麼構成的？如今幾乎每個人都知道，人體是由細胞（cells）和細胞所產生的物質構成的。但是，細胞又是什麼呢？細胞是構成生命物質的微小單位——大多數細胞只有在高倍顯微鏡下才能看見。它通常由細胞核包裹著。每個細胞作為一個單位，一般都含有一團細胞質（pro-toplasm）（一種非常複雜的化學物質），其中可以觀察到許多不同類型的微粒（可能是細胞賴以為食或分泌的貯存物）。每個細胞含有一顆（或多顆）小型的橢圓狀核。核裡含有一個稱做染色物質（chromatin material）[這是一種具有獨特染色性質的物質，某些色素（dyes）是從它們中間提取的]的網絡組織（network）。在某種程度上，細胞核管轄著整個細胞的活動。許多細胞在有機體的整個存活期中有著它們的獨特表現。有些細胞則很快被它們的派生物（outgrowths）、突起（processes）或它們自己的分泌物所遮掩。

如果你在化學、物理學、生理學方面的知識技能已經達到了足夠的水平，那麼現在讓你來構造一個人體，你會採用哪些不同種類的細胞？你會將這些細胞編成哪些種類的模式[基礎組織（elementary tissues）]？

研究發現，有四種不同類型的細胞和它們的產物構成了人體四種基本的組織。這四種基本的組織經過不同的組合，形成了人體的各個器官，例如，皮膚、心臟、肺、大腦、肌肉、胃、腺體，等等。

（1）人體表層和所有開放部位的細胞：首先，你會需要一些細胞來組成覆蓋於整個人體的表層膜——構成皮膚的表層。在有些部位，你需要更改這一組織中的細胞，以便構成手指、腳趾、頭髮和牙齒。在另一些部位，比如，眼球的水晶體（角膜），你需要更改這一組織中的細胞，以便它們能透光。然後，你需要一些細胞來構成所有的內管（inside tubes）和內腔，例如，整個消化道——嘴、舌、胃、小腸、大腸；你需要細胞來構成血管和腦內的通道（腦室和脊椎）。你還需要將這些組織組合成我們稱為腺體的結構，並加以更改，以便它們能分泌體液——例如，眼淚、汗水、唾液和另外十幾種人體所需排泄或分泌的體液和化學物質。讓我們把上述用途的細胞命名為「上皮細胞」（epithelial cells），它們構成「上皮組織」。我們進一步來看看，我們將需要一些高度特殊的上皮細胞，來為我們每個感覺器官配置敏感的成分。圖3-1表示的是幾個單一的上皮細胞，圖3-2是由它們構成的腺體。

圖3-1兩種類型的上皮細胞

圖3-2上皮細胞組成一個小型腺體

（2）為支持和聯結人體各部分而構成的組織細胞：你不能只用一種類型的細胞和由這類細胞構成的組織來構造人體。你需要堅固的組織來聯結人體各部分。你需要有高度彈性的腱（tendons）來維繫肌肉。你需要牢固的軟骨來構成你的鼻子，使你的鼻孔張開。當你的嬰兒還處在胚胎期（子宮內）時，你需要一個強健的框架（framework），它能夠存放礦物鹽（mineral salts）以形成骨骼[在這些寄存物形成骨骼後，原先的結締組織（connective tissue）的框架就消失了]。你需要堅韌的纖維「外套」[骨膜（periosteum）]包裹骨頭，在骨骼連接處安上緩衝物（buffers）。你需要非常堅韌牢固的纖維[白色的纖維軟骨（fibro-cartilage）]來維繫可以移動的骨頭。所有這些支持聯結的框架是由結締組織細胞構成的。這些組織本身被稱做結締組織（軟骨和骨骼、肌腱、纖維、網眼狀結構）。圖3 - 3所示是兩個構成骨骼結構的結締組織細胞。

圖3-3 結締組織細胞

（3）形成肌肉組織的細胞：我們需要為自己構造能自由行動的人體；有心跳、能呼吸；我們的胃能收縮和擴張，我們的血管能伸展和收縮——換言之，我們需要為整個人體和許多中空的內部器官的形狀和大小的變化（例如，胃必須在大小方面有相當大的變化；血管也必須在大小方面有一定的變化）提供運動能力。若要體現所有不同的人體肌肉功能，我們需要兩種肌肉細胞和兩種組織。

（a）橫紋肌或骨骼肌細胞和橫紋狀肌肉組織：橫紋肌細胞的直徑平均為1/500英吋，一般長度為一英吋或更長一些。這些細胞的長度是一致的，沒有分支（branching）。[1]細胞由縱貫整個細胞的黑白相間的條紋構

成，從而使細胞有了這樣的名稱——橫紋細胞。像其他細胞一樣，肌肉細胞也有細胞核——通常有幾個細胞核。覆蓋於每個細胞表面的是一層堅韌的結締組織膜。一般情況下，由成百上千個這樣的細胞構成一條肌肉（橫紋肌組織）。作為一個整體，肌肉也有結締組織的保護鞘包裹[稱為肌外膜（epimysium）]。肌肉之間交叉縱橫著血管。在人體中，手臂的二頭肌、大腿和軀幹的肌肉、舌頭、控制眼睛的六大肌肉等大肌肉的構成情況就是這樣的，當我們進行快速運動或大幅度運動時，橫紋肌就會發揮作用。圖3-4所示是兩個橫紋肌細胞和運動神經纖維在其中的分佈。

圖3-4 兩個橫紋肌細胞的部分圖示（其中可見運動神經末梢）

（b）非橫紋肌或平滑肌細胞（unstriped or smooth muscle cells）和平滑肌組織：構成非橫紋的平滑肌細胞是細長的，就像頭髮絲的形狀。請看圖3 - 5，這些細胞組織成層（layers），構成肌肉層（muscular coats）。非橫紋肌組織構成胃、腸、膀胱、性器官、眼球的虹膜（控制瞳孔的開合）、通向腺體的導管管壁，以及動脈和靜脈的主要肌肉層。

圖3-5 具有神經纖維的平滑肌細胞 （中間暗色部分為細胞核）

（4）神經細胞和神經組織：我們還需要另外一類細胞和這類細胞構成的組織，以便我們人體更加完善。人類（與所有其他高等脊椎動物一樣）必須能夠對刺激作出迅速而又複雜的反應。我們知道，刺激只有作用於相應的器官才會有效。我們知道，動物必須用橫紋肌或非橫紋肌，腺體，或者肌肉與腺體的結合來作出反應。通常，敏感的刺激點與反應發生點會有一段距離。比如，我們走路時也會有荊棘刺到腳上。這時，我們會立即停下，彎下腰用手抓住荊棘把它拉出來。如果我們沒有特異的高度發展的神經細胞及其反應過程，這一反應就不可能發生——也即從腳上的皮膚傳遞到脊髓，從脊髓上行到大腦，再從大腦返回到脊髓，從脊髓傳遞到軀幹肌肉、手和手指，形成一條神經通路。神經細胞及其反應過程只是用肌肉快速聯結感官的身體結構。

就一般的身體構造來看，神經細胞與人體的其他細胞並沒有什麼不同。每個神經細胞含有一個細胞體及其旁枝或突起——有時這些突起的數量很少，有時則很多。讓我們以脊髓（所謂低級運動神經）（見圖3 - 6）上的某個細胞為例，它有一個內含細胞核的細胞體。在細胞體四周，我們可以發現有許多短小的旁枝從主體四周密密匝匝地生出來。我們把這些旁枝稱做樹突（dendrites），因為它們看起來就像樹幹上的枝枝丫丫。從細胞體上的某處會有一條細長的纖維延伸出來，所涉距離或長或短（有短到零點幾英吋的，也有長到幾英尺的）。這一細長的旁枝稱做軸突（axis-cylinder）。在軸突上往往還會長出一些旁枝，稱做側突（collaterals）。在整個軸突（包括它的側突）表面有一層脂肪保護層[稱做髓鞘（medullary sheath）]（軸突的細節參見圖3-7），而樹突上是沒有這種脂肪層的。以上所描述的是細胞及其突起，它們通常稱做神經原（neurone）。這些細胞有多種形狀，有些只有一個突起，例如，脊髓的傳入神經原（afferent neurons）（這些細胞有著通過脊髓聯繫感官的作用——其細節可參見圖3-8）。神經原是一切神經組織的基本單位（unit）。正如我們所發現的那樣，神經原構成了大腦和脊髓。

圖3-6 一種類型的神經原——低級運動神經原

圖3-7 部分神經纖維示意圖

圖3-8 一種稱做感覺或傳入神經原的神經細胞

樹突起著收容站的作用，接受各種神經衝動。神經衝動經過細胞體進入軸突和側突。一個神經原的軸突末梢與另一個神經原的樹突相接觸。由此，神經衝動從一個細胞體通向軸突，並由軸突傳遞至下一個神經原的樹突。所以，在神經系統中總是存在著趨性傳導（forward conduc-tion）。