2008年10月5日

動物的基本組織與器官系統

動物的最基本功能單位是細胞。但是,動物是多細胞生物,但一一個細胞本身無法存活。動物的生理生化功能的運行,來自於各個小部份的分工合作才能達成(比如一部電腦要能夠運作要有硬碟,記憶體,主機板,CPU,等等各部份一起運作才行)。





除了構造非常簡單的動物,如海綿和部份腔腸動物以外;其他動物體內,構造和功能相似的細胞會集合起來一起運作,形成比細胞更高一層機的功能單位 - 組織(Tissue)。

常見於脊椎動物的組織有四種:上皮組織(Epithelial tissue),結締組織(Connective tissue),肌肉組織(Muscle tissue)以及神經組織(Nerve tissue)。

上皮組織(多層上皮組織的話為最底一層細胞)以基底膜(Basement membrane)與其下方的結締組織相接。上皮組織為一群緊密排列的細胞所構成。 依照細胞的層數可以分為單層上皮組織 ( Simple Epithelium )和複層上皮組織 (Stratified Epithelium );前者為單一細胞層所構成,後者為多層細胞層所構成。

單層上皮組織由單一層上皮細胞所覆蓋形成,根據其細胞側切面呈現之形態可分為單層鱗狀(扁平)上皮 (simple squamous epithelium)、單層立方上皮 (simple cuboidal epithelium)、單層柱狀上皮 (simple columnar epithelium)。單層上皮組織之細胞形態及排列方式上與其負責之功能相關,如提供物質快速通透、分泌細胞產物或吸收細胞外物質等功能。此外,單層上皮細胞的部分可能形成纖毛、靜纖毛、微絨毛等局部特化構造,以執行特定功能,如運動、感覺及吸收。複層上皮上皮組織由兩層以上之上皮細胞所形成,其中僅最底層之細胞以基底膜與結締組織相接,其餘細胞則以層層相疊方式排列。

結締組織具有豐富的細胞間質 (extracellular matrix),其細胞之密度較低且細胞體型也較小,細胞分散於細胞間質之間。結締組織的細胞間質由成形的纖維 (fibers)、膠狀的基質 (ground substance) 及組織液 (tissue fliud) 所組成。其中纖維因組成成份之不同,可區分為膠原纖維 (collegen fiber),彈性纖維 (elastic fiber) 及網狀纖維 (reticular fiber) 三種。而以膠原纖維最為重要。

幾個重要的結締組織為疏鬆性結締組織 (Loose Connective Tissue ),脂肪(Adipose),軟骨(Cartilage),硬骨(Bone),血液(Blood),纖維結締組織(Fibrous connective tissue)。每一種組織都有其特性和主要功能,請同學要記住這些要點。

肌肉組織在動物體中是最多的一種組織。肌肉的收縮,讓動物可以運動。肌肉和硬骨合作,讓動物可以維持姿勢。在脊椎動物中,有三種主要的肌肉:附著於硬骨和組成舌頭的骨骼肌(Skeletal muscle),構成心臟的心肌(Heart muscle)和構成心臟以外其他內臟的平滑肌(Smooth muscle)。

神經組織則是負責快速傳遞訊息以連結動物不同部位的刺激和反應的組織。神經組織中包含神經元(Neuron)以及其他輔助神經元的細胞,這些包括了神經膠細胞:包括星狀細胞 ( astrocyte ), 寡突細胞 ( oligodendrocyte ) 及微膠細胞 ( microglia ) 等三種細胞。其中星狀細胞負責中樞神經系統之營養與支持,並與微血管形成血腦障壁 ( blood-brain barrier ),提供中樞神經系統中穩定而不受干擾之微環境(microenviroment)。寡突細胞主要在中樞神經系統內形成髓鞘 ( myelin sheath ) 提供神經電位傳導上之絕緣,一個寡突細胞可同時與多條神經軸突形成多個髓鞘。微膠細胞為中樞神經系統內之巨噬細胞, 主要功能在吞噬壞死或不正常之組織或細胞。

動物中的組織,每一種都有它自己的特殊功能。當組織們集合在一起分工合作,就形成了器官;而器官所具有的功能,卻不是任何一個組織單一的時候所具有的。

以心臟為例。心臟的主要功能為幫浦 - 收縮輸送血液到全身各地,是循環系統的中樞。心臟解剖,可將心臟由外到內分成三層:由脂肪組織構成的心外膜(Epicardium),心肌組織構成的中間層(Myocardium)以及由鬆散結締組織和單層鱗狀上皮組織所構成的心內膜(Endocardium)。以小腸為例,各個組織以平行層重疊而成,由內而外依序是單層鱗狀上皮組織(構成小腸內部指狀突起的表層),結締組織,肌肉組織(平滑肌),結締組織,單層鱗狀上皮組織。

同樣的,每一個器官都有他執行的特定功能。而許多個功能彼此相關的器官組合起來一起執行某個特定功能就形成了器官系統。人體中主要的器官系統有十二個,這些系統彼此間又互相合作,最終才成為一個生理上得以運作順暢的個體。

人體的十二個主要的系統是:
消化系統(Digestive system)
呼吸系統(Respiratory system)
排泄系統(Excretory system)
循環系統(Circulatory system)
免疫和淋巴系統(Immune and Lymphatic system)
骨骼系統(Skeletal system)
肌肉系統(Muscular system)
神經系統(Nervous system)
內分泌系統(Endocrine system)
體被系統(Integumentary system)
生殖系統(Reproductive system)