細胞膜內有兩種主要成分:
細胞質細胞核和細胞膜。細胞質中含有一些消耗和轉換能量的結構,以及執行細胞功能的結構;細胞核內含有細胞的遺傳物質和控制細胞分裂及繁殖的結構。
基本資料
身體由許多不同類型的細胞組成,每一類細胞都有其自身的結構和功能。有些細胞如血液中的白細胞,可以自由移動,互不影響。另外一些細胞如肌肉細胞,則相互緊緊地連在一起。一些細胞如皮膚細胞,分裂和繁殖很快;而神經細胞則完全不能繁殖。有一些細胞,特別是腺細胞,其主要功能是產生激素或酶這樣一些複雜的物質。例如乳腺細胞分泌乳汁,胰腺細胞產生胰島素,肺泡壁細胞產生粘液,口腔中的細胞產生唾液。有些細胞則和物質的分泌無關,例如肌肉細胞和心肌細胞主要功能是收縮,神經細胞傳導電衝動,在中樞神經系統(腦和脊髓)與身體的其他部分之間建立信息聯繫。
細胞內部結構
細胞內部結構:雖然有不同類型的細胞,但大多數細胞有著相同的成分。細胞由細胞核和細胞漿兩部分組成,外面有一層細胞膜。細胞膜調控物質的進出。細胞核控制蛋白質的產生。細胞核內含有染色體和核仁,染色體是細胞的遺傳物質,核仁則產生核糖體。細胞漿由細胞液和細胞器構成,細胞器可以看成是細胞的器官。內質網在細胞內傳送運輸物質。核糖體產生蛋白質,儲存在高爾基體中。線粒體產生能量,供細胞活動需要。溶酶體內含有許多酶,這些酶能分解進入細胞的顆粒。例如,血液中的某些白細胞能吞噬細菌,然後這些細菌被溶酶體中的酶分解。中心粒參與細胞分裂。
細胞質位於細胞膜與細胞核之間,是細胞完成多種生命活動的場所。
軀幹內部結構
組織和器官一些相關的細胞連結在一起,稱為組織。一種組織中的細胞不完全相同,但它們為完成特定功能而協同工作。取組織標本(組織活檢),在顯微鏡下,可見到各種類型的細胞。
結締組織是一種堅韌的、纖維狀組織,結締組織把機體中的結構連結在一起,並起支持作用。結締組織幾乎存在於每一個器官中,皮膚、韌帶和肌肉的大部分都由結締組織組成。結締組織及其細胞的特徵,隨它在體內的位置不同而異。身體的功能通過器官表達。每一個器官是一種執行特殊功能的結構,例如心臟、肺、肝、眼睛和胃。一個器官由幾種類型的組織構成,因此也由幾種類型的細胞組成。例如,心臟含有心肌組織、纖維組織和特異細胞,心肌收縮可以泵血,纖維組織構成心臟瓣膜,特異細胞則維持心搏的頻率和週期。眼睛含有多種細胞,如肌細胞,司瞳孔的開閉,透明細胞(clear
cells)構成晶狀體和角膜,還有產生房水的細胞,感光細胞,以及傳導衝動到腦的神經細胞。甚至像膽囊這樣結構非常簡單的器官,也含有不同類型的細胞,如膽囊上皮細胞可以抵抗膽汁的刺激,膽囊壁上的肌肉細胞可以收縮排出膽汁,構成膽囊纖維外壁的細胞則保持膽囊完整。
器官系統 一個器官有自己的特殊功能,但它也作為群體中的一部分發揮功能,稱為器官系統。器官系統是醫學研究中的一個組織單位,通常疾病根據器官系統分類,治療計劃也是建立在器官系統基礎上。這本書大部分也是圍繞著器官系統這一概念來組織編寫的。
舉例說明
心血管系統是一個器官系統,它包括心臟和血管。心血管系統主司泵血和使血液在身體內循環不息。消化系統從口腔到肛門,行使接受、消化食物及排除廢物之功能。這個系統不僅僅包括胃、小腸、大腸,還包括相關的器官,如胰腺、肝臟和膽囊,前者主要是運送食物,而後者是產生消化酶、清除毒素和儲存消化過程所必需的物質。運動系統包括骨骼、肌肉、韌帶、肌腱和關節,其功能是支持和運動身體。
當然,器官系統不是孤立地行使功能。例如,飽餐之後,消化系統要執行其功能,需要更多的血液,因此就需要心血管系統和神經系統的幫助。消化系統的血管擴張以便輸送更多的血液。神經衝動傳導到大腦,通知其增加工作。消化系統通過神經衝動及釋放進入血液中的化學物質直接刺激心臟,心臟泵出更多的血液,大腦飢餓感減輕,有飽的感覺,不願劇烈運動。
器官和器官系統之間的信息聯繫非常重要。信息聯繫使機體按整個身體的需要調節每一個器官的功能。休息時,心率減慢,當器官需要更多血液時,心臟工作加強,心率加快。當體內液體太多時,腎臟排出更多的尿,而當機體脫水時,則應保存更多的水分。
通過信息聯繫,身體保持自身的平衡——稱之為體內平衡或內環境穩定。通過體內平衡,器官既不會功能低下,也不會功能亢進,而且每個器官的活動都有利於促進其他器官的功能。
維持體內平衡的信息聯繫可以通過神經系統或通過化學刺激產生。調節機體功能的複雜信息網,主要是由自主神經系統來控制。這部分神經系統功能不受個體思維的影響,也不表現出正在行使功能的明顯徵象。起信息聯繫作用的化學物質稱為介質。由一個器官產生,通過血液循環運送到其他器官的介質,稱為激素。在神經系統各部分之間傳遞信息的介質叫神經介質。
一種為人們所熟知的介質,叫做腎上腺素激素。當一個人突然緊張或恐懼時,大腦立即發出信息到腎上腺,使其迅速分泌腎上腺素。很快,這種激素使整個機體進入警惕狀態,一種作好戰鬥準備或逃避的反應。此時,心跳加快且有力,眼睛瞪大,以便讓更多的光線進入,呼吸加快,消化系統的活動減弱,以便讓更多的血液供應肌肉。這種反應迅速而強烈。
其他的化學聯繫不那麼引人注意,但同樣是有效的。例如,當機體脫水需要更多水分時,通過心血管系統的循環血容量減少,頸動脈上的感受器感知血容量減少,通過神經將衝動傳到大腦底部的垂體,垂體產生抗利尿激素。這種激素使腎臟生成的尿量減少,保留更多水分。同時,大腦產生渴感,刺激飲水。
機體還有一群器官——內分泌系統,其主要功能是分泌調節其他器官功能的激素。例如,甲狀腺分泌甲狀腺素,控制機體的代謝率;胰腺產生胰島素,控制糖的利用;腎上腺分泌腎上腺素,刺激許多器官,使機體產生應激反應。
內外屏障
要界定什麼是體外,什麼是體內,並不是很容易的事,因為身體有許多表面。皮膚,準確地說是一個器官系統,它是一個很明顯的表面,形成了一道防止許多有害物質進入機體的屏障。雖然耳道是由薄薄的皮膚覆蓋,但通常認為它是在體內,因為耳道深陷入頭部。消化系統是一根長管道,開始於口腔,彎曲盤繞通過身體,終止於肛門。食物通過消化道時被吸收,那麼食物在體內還是在體外?事實上,營養物質和液體在它們被吸收進入血液之前並非真正在體內。
空氣通過鼻和喉進入氣管,然後進入肺內的支氣管,這個氣道的哪部分是體內和體外的分界線?肺內的氧氣在它們進入血液之前,對機體並不是有用的。要進入血液,氧氣必須通過肺內一層薄薄的細胞。這層細胞就構成了屏障,阻止伴隨空氣進入肺內的病毒和細菌,比如阻止引起結核病的結核桿菌進入體內。除非這些微生物穿過細胞進入血液,否則它們不會致病。因為肺有許多保護機制,比如抗感染的抗體,把破壞的碎片清掃出體外的纖毛,所以大多數的感染微生物不會引起疾病。
機體的表面不僅分隔體內、體外,而且也保持器官結構在正常位置,使它們適合行使功能。例如,
正常情況下血液在血管中流動,內部器官並不浸泡在血液中。假如血液漏出血管,進入身體的其他部分(出血),不僅造成組織的氧和營養物質供應發生障礙,而且可能導致嚴重損傷。例如,很小量的腦出血即可引起腦組織破壞,因為受顱骨的限制,顱腔中,沒有可擴張的空間。另一方面,相同量的血液流入腹腔並不引起組織破壞。
唾液在口腔內有重要作用,但是假如吸入肺內,則可能引起嚴重損傷。胃分泌的胃酸,極少造成胃的損傷,然而假如胃酸返流,則可能損傷食管,假如胃液漏出胃壁,亦可能損傷其他器官。糞便是食物未消化的部分,通過肛門排出體外,假如通過腸壁漏進腹腔,能引起危及生命的感染。