从生物学的角度论述结构与功能的关系
2018-05-29程棋
【摘 要】唯物辩证法告诉我们:“结构是功能的方式,功能是方式的功能。”任何事物的结构与功能都是一对矛盾,矛盾的双方是密不可分、同时存在、辩证统一的。本文将以《人体组织与解剖学》的相关知识为基础,从生物学的角度来论述结构与功能的关系。
【关键词】生物学;结构;功能;关系
《人体组织与解剖学》是一门以研究结构为主,兼及功能的学科。牢牢把握结构与功能的辨证关系,即对立统一关系,一方面看到结构与功能的区别,另一方面又要看到它们的统一,二者相互联系、相互作用,不可分割。有何结构就会有何相应的功能,反之亦然。结构是功能的基础,功能是结构的表现。这是深入研究、教学和应用组织学的关键。每种细胞、组织和器官都有一定的形态特点,这些特点往往是它们行使一定功能的结构基础,两者密切相关。只有关注结构与功能的关系,组织和细胞才“活”起来,也才能更深入地理解器官中各种组织、细胞的结构,以及它们之间的微妙关系。本文将以小肠绒毛、心肌润盘、味蕾等为例,来论述结构与功能的关系。
一、小肠绒毛的结构与功能的关系
小肠绒毛是小肠特有的结构和功能单位。由上皮和固有层组成。上皮构成绒毛的外表面,固有层组成绒毛的轴心。位于小肠绒毛轴心的毛细淋巴管称中央乳糜管,呈盲管状,起于绒毛顶;另一端穿过黏膜肌层,汇入粘膜下层的淋巴管。中央乳糜管的管壁由一层内皮细胞构成,它的通透性较大,一些较大的分子(如,乳糜微粒)可进入中央乳糜管。在中央乳糜管周围有丰富的毛细血管网和纵行排列的平滑肌纤维。毛细血管的内皮有孔,有利于营养物质的吸收。经吸收细胞吸收的氨基酸、葡萄糖、水和无机盐等进入毛细血管;吸收的脂肪物质主要进入中央乳糜管。平滑肌的收缩可使小肠绒毛变短,有利于淋巴和血的运行。小肠绒毛上皮不断更新,用放射自显影研究证明,绒毛上皮细胞的更新周期为3-6天。
小肠是消化管中最长的部份,小肠是主要的吸收器官,小肠绒毛是吸收营养物质的主要部位。小肠很细长,盘曲在腹腔内。小肠全长5-6米,小肠粘膜形成许多环形皱褶和大量绒毛突入肠腔,每条绒毛的表面是一层柱状上皮细胞,柱状上皮细胞顶端的细胞膜又形成许多细小的突起,称微绒毛。小肠黏膜上的环形皱襞、小肠绒毛和每个小肠绒毛细胞游离面上的1000-3000根微绒毛,使小肠粘膜的表面积增加600倍,达到200平方米左右。小肠绒毛上皮细胞朝向肠腔的一侧,估计一个成年人小肠的内表面积为200平方米。内表面积越大,吸收越多。另外,小肠绒毛内有毛细血管,小肠绒毛壁和毛细血管壁很薄,都只有一层上皮细胞构成,这些结构特点使营养物质很容易被吸收而进入血液。小肠的巨大吸收面积有利于提高吸收效率。绒毛内部有毛细血管网、毛细淋巴管、平滑肌纤维和神经网等组织。平滑肌纤维的舒张和收缩可使绒毛作伸缩运动和摆动,绒毛的运动可加速血液和淋巴的流动,有助于吸收。
二、心肌闰盘的结构与功能的关系
心肌细胞为短柱状,一般只有一个细胞核,而骨骼肌纤维是多核细胞。心肌细胞之间有闰盘结构。该处细胞膜凹凸相嵌,此处细胞膜特殊分化形成桥粒,彼此紧密连接或缝隙连接,但心肌细胞之间并无原生质的连续,对传导兴奋有重要作用。心肌组织过去曾被误认为是合胞体,电子显微镜的研究发现心肌细胞间有明显的隔膜,从而得到纠正。润盘的横位部分位于Z线水平,有中间连接和桥粒,使心肌纤维间的连接牢固;在润盘的纵位部分存在缝隙连接,便于细胞间化学信息的交流和电冲动的传导。心肌的闰盘有利于细胞间的兴奋传递。这一方面由于该处结构对电流的阻抗较低,兴奋波易于通过;另方面又因该处呈间隙连接,内有15-20埃的嗜水小管,可允许钙离子等离子通透转运。
三、味蕾的结构与功能的关系
味蕾为卵圆形的小体,是上皮细胞特化形成的一种结构。主要分布于菌状乳头和轮廓乳头,少数散在于软腭、会厌及咽部等黏膜上皮内。成人的舌约有味蕾2000-3000个。味蕾由3种细胞组成,均位于上皮基膜上。
味蕾就是味觉感受器。在舌头表面,密集着许多小的突起。这些小突起形同乳头,医学上称为“舌乳头”。在每个舌乳头上面,有长着像花蕾一样的东西,在儿童时期,味蕾分布较为广泛,而老年人的味蕾则因萎缩而减少。人吃东西能品尝出酸、甜、苦、咸等味道,是因为舌头上有味蕾。感受酸味的味蕾在舌的两侧后半部分比较多;感受苦味的味蕾集中在舌头根部;感受咸味的味蕾在舌尖和舌头两侧的前半部分。正常成年人约有一万多个味蕾,绝大多数分布在舌头背面,尤其是舌尖部分和舌侧面,口腔的腭、咽等部位也有少量的味蕾。人吃东西时,通过咀嚼及舌、唾液的搅拌,味蕾受到不同味物质的刺激,将信息由味神经传送到大脑味觉中枢,便产生味觉,品尝出饭菜的滋味。
四、肝小叶的结构与功能的关系
肝脏分成四叶后,若细分可分成成千上万的小叶,称肝小叶。肝小叶是肝脏结构和功能的基本单位。它呈不规则多角棱柱形,长径约为1.5-2mm,横径约为1mm。成人肝脏约有50-100万个肝小叶。肝小叶由肝腺泡、肝细胞、血窦、在央静脉和毛细胆管组成。一个肝小叶包括6个肝腺泡。肝小叶的中轴是中央静泳,小叶内的肝细胞组成海绵状的单层细胞“板块”样结构,在板层之间有血窦穿行,并汇集至中央静脉为中心呈放射状排列,在肝小叶的边缘,肝细胞排列成环形肝板,称为界。切一片肝小叶在显微镜下观察,可見其结构规则,分布均匀,好似一座建筑精巧的“蜂房”。
作者简介:程棋(1992-),女,黑龙江省大庆市人,民族:汉,职称:中学二级教师,学历:本科。
参考文献:
[1]段相林,郭炳冉,辜清.人体组织学与解剖学.北京:高等教育出版社.2010
[2]焦镛.人体结构与功能.山东:山东科学技术出版社.1982
[3]柏树令.系统解剖学.北京:人民卫生出版社.2002
[4]席焕久.人体解剖学.北京:高等教育出版社.2003
[5]丁文召.大话人体.北京:中国对外翻译出版公司.2002
[6]郭龙,赵修,王逢鹏.人体知识手册.天津:天津古籍出版社.2010
[7]林静.神奇的人体结构.北京:中国社会出版社.2012