浅谈人体组织学总论与各论之间内在整合线索的缺失*
2021-03-27李艳超谭百宏李树蕾崔佳乐刘佳梅
李艳超 谭百宏 李树蕾 崔佳乐 刘佳梅
(吉林大学基础医学院,1组织学与胚胎学教研室;2 实验教学中心,长春 130021)
随着科技进步,医学教育模式正发生着巨大的变化,医学基础课程正向着前沿化、综合化的趋势发展[1,2]。《组织学与胚胎学》是一门发展迅速的前沿学科,同时也是衔接基础医学各学科以及临床医学的“桥梁”学科[3]。作为高校课程建设中心环节,教材建设直接影响教学质量、效果和学生培养的方向[4,5]。目前我国《组织学与胚胎学》教材既有国家级规划教材,也有各种协编和自编教材,在形式和内容上各具特色[6]。纵观各种版本的教材,前7章多为总论,除第1章绪论外,其余6章讲授4种基本组织,其中结缔组织的内容有3章;后12章为各论,讲授除运动系统外的九大系统的主要器官,这些器官分别按照组织、细胞、亚细胞和分子4个层次进行授课[7-12]。
根据学科发展和形态学认知规律,组织学教材编写过程中遵循着一条“宏观-微观-宏观”的内在整合线索:组织学总论将不同器官的共同结构特征从微观角度抽象概括成4种基本组织;组织学各论按照4种组织的构成方式分别描述不同器官的结构和功能[7-12]。然而,组织学各论并非单纯讲述器官的微观特征,而是在总论的基础上将4种基本组织还原成器官的立体结构,旨在将解剖学宏观结构与组织学微观结构整合在一起,从而使受教者对人体结构和功能产生一个多维统合的认识。这是一条传统组织学教学特有的内在线索,符合形态学发展和认知规律,同时也是组织学发挥学科“桥梁”作用的关键所在。但是,组织学教材内容安排和实际授课过程中总论教学多侧重微观结构特征,而各论教学缺乏从组织学角度重构器官三维结构的环节。因此总论与各论、器官与组织彼此脱节,导致现有组织学教学并没有很好地发挥其特有的功能。
1 总论侧重微观结构特征,缺乏器官水平的宏观视角
组织学总论的核心是4种基本组织,这部分内容是组织学规律性知识的高度总结,也是组织学的精华。虽然组织学内容安排采用总论-各论的形式,但现有教材总论内容侧重于组织和细胞水平,对4种基本组织在器官内的分布规律描述不清,这导致总论内容与各论器官脱节,使总论失去了应有的铺垫作用,现具体表现如下。
1.1 上皮组织内容与器官教学脱节之处
上皮组织种类较多、功能复杂,但是结构相对简单。虽然上皮组织在总论教学中所占比重较小,但是这部分内容却与各论器官教学密切相关。例如,消化道、呼吸道、泌尿和生殖道的粘膜上皮直接暴露在外面,上皮组织的功能就代表所在器官的功能。上皮组织总论部分把不同器官内有关上皮组织的共性部分提炼出来,旨在使受教者了解上皮组织结构特征的同时,掌握它们分布和功能的一般规律。然而实际上,上皮组织一章侧重点多为上皮细胞极性面的超微结构,没有做到从器官的角度认识上皮组织的一般规律。
有关基膜内容的纰漏就是一个明显的例子。基膜相当于“两面胶”,通过细胞外基质和连接蛋白将上皮组织连接固定到邻近的结缔组织上,同时还能把结缔组织与肌组织以及神经组织分隔开来。因此基膜不是上皮组织特有的结构,除了具有迁移能力的细胞不带基膜外,上皮、脂肪、肌和周围神经胶质等细胞都有基膜。基膜是一个“界标性”概念,但是总论教学没有利用好这个“界标”将4种基本组织的关系清楚地体现出来。
上皮细胞侧面存在4种连接方式,其中缝隙连接还存在于平滑肌、心肌、骨骼以及神经组织内。不同组织内的缝隙连接功能也有所不同:在上皮组织内缝隙连接能够转运水和电解质;在心血管和胃肠道内缝隙连接能够传递电信号,使心肌或平滑肌同步收缩;在神经组织内缝隙连接通常被称为电突触,参与神经信号的传递。
有些上皮组织进入结缔组织内,形成排列紧密、具有基膜包裹的细胞团,叫上皮样组织。很多教材并没有介绍上皮样组织的概念,但是各论内却出现了感觉上皮(感官和味觉感受器)、肌样上皮(腺体外周)等所谓上皮样组织。类似的纰漏没有为各论教学起到铺垫作用,受教者在各论学习时遇到陌生名词后将不可避免地产生不解和疑惑。
1.2 结缔组织内容与器官教学脱节之处
结缔组织内容较多,在总论内分为三章:结合性(疏松、致密)结缔组织、支持性结缔组织(软骨和骨)以及血液和淋巴。目前,结合性结缔组织授课内容多侧重结缔组织的3种纤维和7种细胞成分,现有教材没有归纳结缔组织在不同器官内的分布规律和功能特性,这导致受教者对结缔组织缺乏整体性概念,在各论实习过程中分不清结缔组织,对结缔组织的类型发生混淆。
通读组织学全部内容后我们会发现,疏松结缔组织分布在:①表皮下方构成真皮浅层,使皮肤具有一定的滑动性;②消化道、呼吸道和泌尿生殖道粘膜上皮的下方构成粘膜固有层;③包裹在外分泌腺导管和腺上皮的外周;④包裹在微动脉、微静脉和毛细血管的外周。不规则致密结缔组织分布在:①皮肤表皮下方、疏松结缔组织的深处,使皮肤能抵御不同方向的牵拉;②在中空器官粘膜疏松结缔组织下方构成粘膜下层,使器官能抵抗牵拉和扩张;③在实质性器官外面构成被膜,能维持器官的形状和结构的完整性。
1.3 4种组织之间缺乏必要衔接
4种组织的结构和分布虽然不同,但是在不同器官内的组织方式却具有一定规律。事实上,结缔组织在人体内是一个互相连续的组织,为了维持不同器官的正常结构和形态,其他组织要么包裹在结缔组织外面(如上皮组织);要么镶嵌在结缔组织内部(如肌组织和神经组织)。鉴于结缔组织的这种特性,总论教学需要总结结缔组织与其他3种组织的关联和区别。
“营养支持”是结缔组织的主要功能之一。例如,上皮组织借助基膜固定在结缔组织上,上皮组织内没有血管,所需营养成分需要借助基膜从结缔组织内的组织液获取。
结缔组织另外一个功能是“连接固定”,赋予其他组织不同的机械特性。疏松结缔组织内胶原纤维稀疏且分散,主要起到填充和粘合作用,因此填充在表皮下方(乳头层),使皮肤具有一定的滑动性;不规则致密结缔组织内胶原纤维交织成网状,能够抵抗不同方向的张力,因此分布在皮肤疏松结缔组织下方(网状层),使皮肤能抵御不同方向的牵拉。类似规律也存在与中空器官当中。
结缔组织在肌组织和神经组织内参与了内膜、束膜和外膜的形成,因此结缔组织与肌组织以及神经组织在结构和功能上密切相关。
2 各论单纯讲授器官的组织学特征,没有从组织学角度重新认识器官
组织学各论按照组织种类把实质性器官由表及里、中空性器官从内向外分成几层或几部分,逐一分述它们的微细结构及其相关功能。组织学教学的终极目的是通过微观解析使受教者从组织细胞的角度对器官获得更高层次的认识,实现解剖学与组织学、形态学与生理学的整合。因此,各论教学不仅需要在授课前引入器官的解剖学结构,而且还应在微细结构基础上按照组织学层次重塑器官的三维结构,实现从微观向宏观的真正回归。
实际上,由于课时限制或者为了突出重点,授课教师对解剖和生理内容往往略讲或不讲。如果解剖学和组织学的内容不加整合,受教者对器官很难建立起统一的认知。这是因为组织切片和插图通常只提供了平面图像,无论细节如何生动,终究只是停留在二维水平[13,14]。由于真实的结构是立体的、动态的,授课教师如果无法把二维图像还原成器官的三维结构,那么医学生会很难从组织微观回归到解剖宏观水平,因此也就无法建立起真正的器官和系统观念。
以肝为例,授课教师无论怎样详细介绍肝的位置、韧带、分叶以及毗邻关系,都不会让受教者把组织学所见的肝小叶还原成肝的立体结构,他们花费大部分时间来学习肝小叶和肝细胞的结构,但是很少有人能够明白肝细胞的6个面如何分成3个功能面或肝小叶到底是怎么构成肝的。
肝的结构和功能极其复杂,这就要求教材编写或授课教师发掘微观与宏观整合的逻辑线索,通过改善教学形式来弥补教学资源的不足。例如,肝内管道系统可以比作4棵树:门静脉和肝动脉是2棵树冠向上的树,它们从肝门向上分支,不断变细,最后到达肝小叶之间,在不同高度形成终末分支进入肝小叶内。肝静脉是第三棵树冠向下的树,没有动脉伴行,它从上到下不断分支,末端进入肝小叶内形成中央静脉,构成肝小叶的中轴,因此肝小叶就好像肝静脉末端的“叶子”一样。肝相当于化工厂,而肝小叶可以比作化工场的车间,原材料从车间外面通过肝血窦输送进来,再从中央静脉流出去;车间生产的产品一部分通过窦周隙入血,另一部分(胆汁)通过胆小管向外输送到小叶间胆管。小叶间胆管逐渐加粗在肝门处形成左右肝管,最终汇成一条肝总管,与胆囊管汇合成一条总胆管,构成肝内的第四棵树。
由此可见,肝内血管和胆管的走行是授课的两个重要线索,可以有效地将微观与宏观的结构统合在一起。除了肝之外,大脑、小脑、脾、肾、肾上腺、垂体、以及肺等器官均需要教师以微观重塑宏观来进行授课。各论难点和重点并不是器官的微细结构,而是如何将组织切片的二维平面图像还原成为立体动态的三维器官结构[15],使医学生从组织细胞水平回归到解剖宏观水平,建立起真正的器官和系统观念。
但是,由于现有组织学教材没有写明如何将组织学平面图像还原成器官三维结构,授课教师如果对组织学和解剖学内容没有融会贯通,通常很难将微观和宏观结构整合在一起,因此也就不能够充分发挥组织学的学科“桥梁”作用。
3 结语
按照学科发展和社会需求,人体组织学教学应遵循着一条“宏观-微观-宏观”的内在整合线索,但是目前组织学总论与各论、器官与组织之间,彼此脱节、缺乏呼应,导致组织学教学并没有很好地发挥其特有的桥梁作用。
组织学教学的终极目的是通过微观解析使受教者从组织细胞的角度对器官获得更高层次的认识,实现解剖学与组织学、形态学与生理学的整合。为此,教材编写和教学实践中不仅需要从器官角度挖掘不同组织的分布规律和功能特性,使总论教学为各论器官学习做好铺垫,而且还应深入发掘微观与宏观整合的逻辑线索,在组织学基础上重塑器官的三维结构,实现微观向宏观的真正回归。