李艷超 譚百宏 李樹蕾 崔佳樂 劉佳梅
(吉林大學基礎醫學院,1組織學與胚胎學教研室;2 實驗教學中心,長春 130021)
隨著科技進步,醫學教育模式正發生著巨大的變化,醫學基礎課程正向著前沿化、綜合化的趨勢發展[1,2]。《組織學與胚胎學》是一門發展迅速的前沿學科,同時也是銜接基礎醫學各學科以及臨床醫學的“橋梁”學科[3]。作為高校課程建設中心環節,教材建設直接影響教學質量、效果和學生培養的方向[4,5]。目前我國《組織學與胚胎學》教材既有國家級規劃教材,也有各種協編和自編教材,在形式和內容上各具特色[6]。縱觀各種版本的教材,前7章多為總論,除第1章緒論外,其余6章講授4種基本組織,其中結締組織的內容有3章;后12章為各論,講授除運動系統外的九大系統的主要器官,這些器官分別按照組織、細胞、亞細胞和分子4個層次進行授課[7-12]。
根據學科發展和形態學認知規律,組織學教材編寫過程中遵循著一條“宏觀-微觀-宏觀”的內在整合線索:組織學總論將不同器官的共同結構特征從微觀角度抽象概括成4種基本組織;組織學各論按照4種組織的構成方式分別描述不同器官的結構和功能[7-12]。然而,組織學各論并非單純講述器官的微觀特征,而是在總論的基礎上將4種基本組織還原成器官的立體結構,旨在將解剖學宏觀結構與組織學微觀結構整合在一起,從而使受教者對人體結構和功能產生一個多維統合的認識。這是一條傳統組織學教學特有的內在線索,符合形態學發展和認知規律,同時也是組織學發揮學科“橋梁”作用的關鍵所在。但是,組織學教材內容安排和實際授課過程中總論教學多側重微觀結構特征,而各論教學缺乏從組織學角度重構器官三維結構的環節。因此總論與各論、器官與組織彼此脫節,導致現有組織學教學并沒有很好地發揮其特有的功能。
組織學總論的核心是4種基本組織,這部分內容是組織學規律性知識的高度總結,也是組織學的精華。雖然組織學內容安排采用總論-各論的形式,但現有教材總論內容側重于組織和細胞水平,對4種基本組織在器官內的分布規律描述不清,這導致總論內容與各論器官脫節,使總論失去了應有的鋪墊作用,現具體表現如下。
上皮組織種類較多、功能復雜,但是結構相對簡單。雖然上皮組織在總論教學中所占比重較小,但是這部分內容卻與各論器官教學密切相關。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,上皮組織的功能就代表所在器官的功能。上皮組織總論部分把不同器官內有關上皮組織的共性部分提煉出來,旨在使受教者了解上皮組織結構特征的同時,掌握它們分布和功能的一般規律。然而實際上,上皮組織一章側重點多為上皮細胞極性面的超微結構,沒有做到從器官的角度認識上皮組織的一般規律。
有關基膜內容的紕漏就是一個明顯的例子。基膜相當于“兩面膠”,通過細胞外基質和連接蛋白將上皮組織連接固定到鄰近的結締組織上,同時還能把結締組織與肌組織以及神經組織分隔開來。因此基膜不是上皮組織特有的結構,除了具有遷移能力的細胞不帶基膜外,上皮、脂肪、肌和周圍神經膠質等細胞都有基膜。基膜是一個“界標性”概念,但是總論教學沒有利用好這個“界標”將4種基本組織的關系清楚地體現出來。
上皮細胞側面存在4種連接方式,其中縫隙連接還存在于平滑肌、心肌、骨骼以及神經組織內。不同組織內的縫隙連接功能也有所不同:在上皮組織內縫隙連接能夠轉運水和電解質;在心血管和胃腸道內縫隙連接能夠傳遞電信號,使心肌或平滑肌同步收縮;在神經組織內縫隙連接通常被稱為電突觸,參與神經信號的傳遞。
有些上皮組織進入結締組織內,形成排列緊密、具有基膜包裹的細胞團,叫上皮樣組織。很多教材并沒有介紹上皮樣組織的概念,但是各論內卻出現了感覺上皮(感官和味覺感受器)、肌樣上皮(腺體外周)等所謂上皮樣組織。類似的紕漏沒有為各論教學起到鋪墊作用,受教者在各論學習時遇到陌生名詞后將不可避免地產生不解和疑惑。
結締組織內容較多,在總論內分為三章:結合性(疏松、致密)結締組織、支持性結締組織(軟骨和骨)以及血液和淋巴。目前,結合性結締組織授課內容多側重結締組織的3種纖維和7種細胞成分,現有教材沒有歸納結締組織在不同器官內的分布規律和功能特性,這導致受教者對結締組織缺乏整體性概念,在各論實習過程中分不清結締組織,對結締組織的類型發生混淆。
通讀組織學全部內容后我們會發現,疏松結締組織分布在:①表皮下方構成真皮淺層,使皮膚具有一定的滑動性;②消化道、呼吸道和泌尿生殖道粘膜上皮的下方構成粘膜固有層;③包裹在外分泌腺導管和腺上皮的外周;④包裹在微動脈、微靜脈和毛細血管的外周。不規則致密結締組織分布在:①皮膚表皮下方、疏松結締組織的深處,使皮膚能抵御不同方向的牽拉;②在中空器官粘膜疏松結締組織下方構成粘膜下層,使器官能抵抗牽拉和擴張;③在實質性器官外面構成被膜,能維持器官的形狀和結構的完整性。
4種組織的結構和分布雖然不同,但是在不同器官內的組織方式卻具有一定規律。事實上,結締組織在人體內是一個互相連續的組織,為了維持不同器官的正常結構和形態,其他組織要么包裹在結締組織外面(如上皮組織);要么鑲嵌在結締組織內部(如肌組織和神經組織)。鑒于結締組織的這種特性,總論教學需要總結結締組織與其他3種組織的關聯和區別。
“營養支持”是結締組織的主要功能之一。例如,上皮組織借助基膜固定在結締組織上,上皮組織內沒有血管,所需營養成分需要借助基膜從結締組織內的組織液獲取。
結締組織另外一個功能是“連接固定”,賦予其他組織不同的機械特性。疏松結締組織內膠原纖維稀疏且分散,主要起到填充和粘合作用,因此填充在表皮下方(乳頭層),使皮膚具有一定的滑動性;不規則致密結締組織內膠原纖維交織成網狀,能夠抵抗不同方向的張力,因此分布在皮膚疏松結締組織下方(網狀層),使皮膚能抵御不同方向的牽拉。類似規律也存在與中空器官當中。
結締組織在肌組織和神經組織內參與了內膜、束膜和外膜的形成,因此結締組織與肌組織以及神經組織在結構和功能上密切相關。
組織學各論按照組織種類把實質性器官由表及里、中空性器官從內向外分成幾層或幾部分,逐一分述它們的微細結構及其相關功能。組織學教學的終極目的是通過微觀解析使受教者從組織細胞的角度對器官獲得更高層次的認識,實現解剖學與組織學、形態學與生理學的整合。因此,各論教學不僅需要在授課前引入器官的解剖學結構,而且還應在微細結構基礎上按照組織學層次重塑器官的三維結構,實現從微觀向宏觀的真正回歸。
實際上,由于課時限制或者為了突出重點,授課教師對解剖和生理內容往往略講或不講。如果解剖學和組織學的內容不加整合,受教者對器官很難建立起統一的認知。這是因為組織切片和插圖通常只提供了平面圖像,無論細節如何生動,終究只是停留在二維水平[13,14]。由于真實的結構是立體的、動態的,授課教師如果無法把二維圖像還原成器官的三維結構,那么醫學生會很難從組織微觀回歸到解剖宏觀水平,因此也就無法建立起真正的器官和系統觀念。
以肝為例,授課教師無論怎樣詳細介紹肝的位置、韌帶、分葉以及毗鄰關系,都不會讓受教者把組織學所見的肝小葉還原成肝的立體結構,他們花費大部分時間來學習肝小葉和肝細胞的結構,但是很少有人能夠明白肝細胞的6個面如何分成3個功能面或肝小葉到底是怎么構成肝的。
肝的結構和功能極其復雜,這就要求教材編寫或授課教師發掘微觀與宏觀整合的邏輯線索,通過改善教學形式來彌補教學資源的不足。例如,肝內管道系統可以比作4棵樹:門靜脈和肝動脈是2棵樹冠向上的樹,它們從肝門向上分支,不斷變細,最后到達肝小葉之間,在不同高度形成終末分支進入肝小葉內。肝靜脈是第三棵樹冠向下的樹,沒有動脈伴行,它從上到下不斷分支,末端進入肝小葉內形成中央靜脈,構成肝小葉的中軸,因此肝小葉就好像肝靜脈末端的“葉子”一樣。肝相當于化工廠,而肝小葉可以比作化工場的車間,原材料從車間外面通過肝血竇輸送進來,再從中央靜脈流出去;車間生產的產品一部分通過竇周隙入血,另一部分(膽汁)通過膽小管向外輸送到小葉間膽管。小葉間膽管逐漸加粗在肝門處形成左右肝管,最終匯成一條肝總管,與膽囊管匯合成一條總膽管,構成肝內的第四棵樹。
由此可見,肝內血管和膽管的走行是授課的兩個重要線索,可以有效地將微觀與宏觀的結構統合在一起。除了肝之外,大腦、小腦、脾、腎、腎上腺、垂體、以及肺等器官均需要教師以微觀重塑宏觀來進行授課。各論難點和重點并不是器官的微細結構,而是如何將組織切片的二維平面圖像還原成為立體動態的三維器官結構[15],使醫學生從組織細胞水平回歸到解剖宏觀水平,建立起真正的器官和系統觀念。
但是,由于現有組織學教材沒有寫明如何將組織學平面圖像還原成器官三維結構,授課教師如果對組織學和解剖學內容沒有融會貫通,通常很難將微觀和宏觀結構整合在一起,因此也就不能夠充分發揮組織學的學科“橋梁”作用。
按照學科發展和社會需求,人體組織學教學應遵循著一條“宏觀-微觀-宏觀”的內在整合線索,但是目前組織學總論與各論、器官與組織之間,彼此脫節、缺乏呼應,導致組織學教學并沒有很好地發揮其特有的橋梁作用。
組織學教學的終極目的是通過微觀解析使受教者從組織細胞的角度對器官獲得更高層次的認識,實現解剖學與組織學、形態學與生理學的整合。為此,教材編寫和教學實踐中不僅需要從器官角度挖掘不同組織的分布規律和功能特性,使總論教學為各論器官學習做好鋪墊,而且還應深入發掘微觀與宏觀整合的邏輯線索,在組織學基礎上重塑器官的三維結構,實現微觀向宏觀的真正回歸。