1．构成人体的各类细胞和组织

人体是由什么构成的？如今几乎人人都能给出答案——细胞及其产生的物质。然而细胞又是什么呢？它是构成生命物质的微小单位——大部分细胞只能通过高倍显微镜来观察。一般来说，细胞的外面都有一层细胞膜。每一个单独的细胞通常都含有一团细胞质（一种相当复杂的化学物质），其中有很多各种类型的微粒（可能是为细胞提供营养的物质，或是细胞的分泌物）。每个细胞含有至少一颗椭圆状小核，核中含有一个网状组织，即染色质（这种物质具有特殊的染色性质，从中可以提取出某些色素）。从某种程度上来说，整个细胞的活动都由细胞核控制。很多细胞在有机体的整个存活期始终都有独特的表现，但有些细胞则迅速被它们的派生物、突起或自身分泌物掩盖。

如果你具备足够的化学、物理学、生理学方面的知识和技能，那么假如由你来构造人体，你会使用哪些种类的细胞？你会用它们构建哪些类型的模式（基本组织）？

研究表明，四种不同类型的细胞及其产生的物质构成了人体的四种基本组织。这四种基本组织以不同的组合形式构成了人体的各个器官，例如皮肤、心脏、肺、大脑、肌肉、胃、腺体，等等。

（1）人体表层及所有开放部位的细胞。

首先，你要用一些细胞来构成覆盖整个人体的表层膜，即皮肤的表层。在某些部位，你需要调整该组织中的细胞，使其构成手指、脚趾、头发和牙齿。在另一些部位，例如眼球的水晶体（角膜），你需要调整该组织中的细胞，使其可以透光。然后，你要用一些细胞来构成所有的内管和内腔，例如由嘴、舌、胃、小肠、大肠组成的消化道，以及血管和脑内的通道（脑室和脊椎）。你还要用这些组织构成所谓的腺体，并加以调整，使其能够分泌体液，例如泪水、汗水、唾液以及人体需要排泄或分泌的其他十几种体液和化学物质。我们把起到上述作用的细胞称为“上皮细胞”，它们构成了“上皮组织”。进一步来讲，我们还要用一些非常特殊的上皮细胞，使各个感觉器官具有敏感性。图3-1描绘的是单独的上皮细胞，图3-2描绘的是由上皮细胞组成的腺体。

（2）支撑和连接人体各部分的组织细胞。

你不能仅使用一种类型的细胞及其构成的组织来构造人体。你还需要使用结实的组织来连接人体的各部分。你要用高弹性的腱来维系肌肉。你要用稳固的软骨来构成鼻子并打开鼻孔。如果你的婴儿尚处于胚胎期（子宫内），那么你要用一个能够储存矿物盐的结实框架来形成骨骼（骨骼形成后，原本的结缔组织构成的框架就消失了）。你要用一层坚韧的纤维（骨膜）来包住骨头，在连接骨骼的位置安装缓冲物。你要用十分坚固的纤维（白色的纤维软骨）来维系可活动的骨头。这些起到支撑和连接作用的框架都是由结缔组织细胞构成的。这些组织被称为结缔组织（软骨和骨骼、肌腱、纤维、网眼状结构）。图3-3描绘的是两个构成骨骼结构的结缔组织细胞。

（3）构成肌肉组织的细胞。

我们构造的人体要能够自由活动；要有心跳，能够呼吸；胃部要能够收缩和舒张；血管要能够收缩和伸展——也就是说，我们要为整个人体以及需要变化形状、大小的各种中空的内部器官提供运动能力（例如，胃和血管都需要变化大小）。我们要用两种肌肉细胞和两种组织来体现不同的人体肌肉功能。

（a）横纹肌或骨骼肌细胞，以及横纹状肌肉组织。

横纹肌细胞的平均直径为1/500英寸①，长度一般为一英寸或更长。这些细胞长度一致，没有分支。它们由纵贯整个细胞的黑白相间的条纹组成，因此称为横纹细胞。与其他细胞相同，肌肉细胞也有细胞核，而且一般有几个细胞核。每个细胞表面都包裹着一层坚实的结缔组织膜。通常由成百上千个这样的细胞组成一块肌肉（横纹肌组织）。肌肉外面也包裹着结缔组织的保护鞘（肌外膜），这层保护鞘与肌肉共同形成一个整体。肌肉之间交叉遍布着血管。人体中的手臂二头肌、大腿和躯干的肌肉、舌头、眼部的六大肌肉等大肌肉就是这样构成的。当我们快速地或大幅度地运动时，横纹肌就会发挥作用。图3-4描绘的是两个横纹肌细胞以及其中分布的运动神经纤维。

（b）非横纹肌或平滑肌细胞，以及平滑肌组织。

组成非横纹的平滑肌细胞是头发丝一样的细长状。如图3-5所示，这些成层的细胞组织构成了肌肉层。非横纹肌组织构成了胃、肠、膀胱、性器官、眼球的虹膜（控制瞳孔开合）、连接腺体的导管管壁，以及动脉和静脉的主要肌肉层。

（4）神经细胞和神经组织。

我们还要用另一类细胞及其构成的组织来完善人体。作为高等脊椎动物，人类必须能够对刺激迅速地做出复杂的反应。我们知道，只有当作用于相应的器官时，刺激才会产生效果；动物必须依靠横纹肌或非横纹肌，腺体，或肌肉与腺体结合起来，才能做出反应。敏感的刺激点与反应的发生点之间往往有一段距离，例如，当我们走在路上被荆棘扎到脚时，我们会立刻停住脚步，弯下腰，用手把荆棘拔出来。如果我们不具备特殊的高度发展的神经细胞及其反应过程，就不可能做出这样的反应，也就是说，形成一条神经通路——由脚部的皮肤传送至脊髓，由脊髓传至大脑，再由大脑返回脊髓，由脊髓传至躯干肌肉、手和手指。神经细胞及其反应过程能够快速地用肌肉联结感官。

从人体构造的角度来看，神经细胞与其他细胞没有什么区别。每个神经细胞中含有一个细胞体及其旁枝或突起，这些突起的数量不定。例如，脊髓（所谓低级运动神经）（见图3-6）上的某个细胞有一个含有细胞核的细胞体，在细胞体上密密麻麻地生长出很多短小的旁枝，我们称这些旁枝为树突，因为它们看上去犹如树干上的枝丫。细胞体上的某处延伸出一根细长的纤维，其长度不定（从零点几英寸到几英尺①都有），我们称之为轴突，它通常也会生长出一些旁枝，称为侧突。整个轴突（包括其侧突）外面包裹着一层脂肪保护层（称为髓鞘）（细节见图3-7），而树突外面则没有脂肪层包裹。上述细胞及其突起通常被称为神经元。这些细胞形状多样，有些只有一个突起，例如脊髓的传入神经元（它们的作用是通过脊髓联系感官，细节见图3-8）。神经元是所有神经组织的基本单位。就像我们所发现的那样，大脑和脊髓就是由神经元构成的。

树突的作用犹如收容所，接收各种神经冲动。这些神经冲动通过细胞体进入轴突和侧突。一个神经元的轴突末梢接触另一个神经元的树突。就这样，神经冲动从一个细胞体达到轴突，再由轴突传至下一个神经元的树突。因此，神经系统中始终存在着趋性传导。

① 1英寸≈0.0254米。

① 1英尺≈0.3048米。