Chapter 1. The study of Body function
1. Homeostasis and Feedback control
· Claude Bernard: external environment의 변화 → internal environment 유지
(안 될 경우, 질병 발생)
· Walter Cannon: homeostasis? internal constancy
mechanism of physiological regulation? internal constancy를
유지하는 것이 목적
1) Negative feedback loops
①
negative feedback loops의 정의: 특정 effector (muscle, gland)에 의해 생산된
어떤 물질이 sensor에 의해 감지된 후 integrating center (brain, spinal cord,
gland)로 전달되어 다시 특정 effector의 활성을 negative (=reverse) direction으로
조절
② negative feedback의 예
③ antagonistic effectors
·
antagonistic action을 나타내는 여러 가지 effector (=antagonistic effector)에
의해 항상성 유지
· 37°C의 정상적인 체온: sweat와 shiver의 antagonistic effect에 의해 조절
blood glucose: insulin과 glucagon
2) Positive feedback
· Effector의 작용이 effector를 촉진하는 변화를 증폭 (증가)시키는 기작
ex) temp↑ → 열 발생 (heat production)의 증가
· Blood clotting: clotting factor들의 activation → 다른 clotting factor activation
→ blood clot
2. The primary tissue
· tissue (비슷한 기능을 가진 세포들의 모임) → organ → system
· 4 primary tissues: muscle, nervous, epithelial and connective tissues
1) Muscle tissue
(1) skeletal muscle
① voluntary muscle, stripes
② tendon이나 bone에 부착되어 있어 skeleton의 움직임을 생산
(예외) tongue, esophagus의 윗부분, anal sphincter, diaphragm
③ muscle cell: muscle fiber (=myofiber)
long, cylindrical, multinucleated cell
④ graded contraction: 다발로 평행하게 배열 → muscle cell이 개별적으로 조절 →
각 muscle cell의 수축의 합에 의해 점진적(완만한) 수축
(2) cardiac muscle
① stripes, 심장에만 존재
② myocardial cell: short, branched cell
adjacent cell과 연결되어 연속적 구조 형성
연결부위에 intercalated disc 존재
③ contraction: skeletal muscle과 유사하나 1개의 muscle cell의 수축 → 전체심장 수축
(3) smooth muscle
① cross- striation이 없다.
② digestive tract, blood vessel, bronchiole, urinary system, reproductive system
2) Nervous tissue
① neuron과 neuroglia로 구성
② neuron의 구조
· cell body: nucleus 존재, metabolic center
· dendrite: external stimulus 수용, 가지가 많은 cytoplasmic process
· axon: cell body의 long process, nerve impulse를 전달
tendon(힘줄) : 근육을 뼈에 연결
ligament(인대) : 뼈와 뼈를 연결
가로 줄무늬
③ neuroglial
· 여러 종류의 neuroglia cell로 구성
· function: 신경 충격의 전달 X
neuron에 영양공급
neuron의 electrical activity 및 신경계의 외부환경 조절 (이온 농도)
· number: neuron의 5배
· limited mitosis
3) Epithelial tissue
· membrane, gland 형성
exocrine: chemical을 duct를 통해 body surface 밖으로 분비
endocrine: hormone을 blood로 분비
(1) epithelial membrane
① simple epithelium (single layer of cells) (그림1-5)
· squamous: 납작한 비늘 모양
diffusion and filtration
ex) blood vessel의 endothelium
· cuboidal: 주사위 모양
excretion, secretion or absorption
ex) exocrine duct, kidney tubule의 lining
· columnar: 원통 모양
protection, secretion, absorption or movement
ex) digestive tract의 lining (goblet cell → mucus 분비)
uterine tube의 lumen, respiratory passage (cilia → movement)
② striated epithelium (two or more layers of cells)
· squamous
keratinized: keratin 함유, dead cell로 구성, protection
ex) skin의 epidermis (계속 벗겨지며, 2주마다 재생)
nonkeratinized: living cell
ex) oral cavity, nasal cavity, vagina, anal canal의 lining
water-resistant protein
· gland
*Junctional complex: epithelial cell들이 effective barrier 기능을 담당하기 위해
서로 단단하게 결합되어 있는 구조
*Epithelial cell의 영양공급 방법: junctional complex 때문에 blood vessel이나 nerve로부터
분리 → 이러한 구조로 해결 (그림1-7)
(2) exocrine gland
① epithelial membrane으로부터 생성 → duct를 통해 epithelial membrane의 외부에 위치
② secretory unit: simple tube, acinus-form
③ formation: surface epithelial cell이 connective cell 속으로 성장
(그림1-8)
epithelium (tight) : epidermis
basement membrane (protein + polysacharide)
connective tissue (loose) : dermis
loose connective tissue로서
extracellular material (collagen, tissue fluid)와
blood vessel 분포
epithelium과
connective tissue 연결
exocrine
connecting cell의 계속 성장
가장 깊숙이 있는 세포가 분비세포
endocrine
connecting cell의 소실
깊숙이 있는 세포가 분리되어
endocrine cell 형성
berry-shaped termination of exocrine gland
(선방, 포도상선)
④ lacrimal gland (tear), sebaceous gland (sebum), sweat gland
liver (소장으로 담즙), pancreas (소장으로 이자액, 소화 효소 분비)
4) Connective tissue
· connective tissue cell 사이에 extracellular material 존재
· 종류: connective tissue proper, cartilage, bone, blood
(1) connective tissue proper
① loose connective tissue: fibroblast, collagen, tissue fluid로 구성
diffusion 기능
loose하기 때문에 blood vessel, nerve fiber 들이 위치
ex) dermis
② dense fibrous connective tissue: collagen fiber가 조밀하게 구성
strong, flexible support
ex) tendon, ligament
③ adipose connective tissue: adipose cell로 구성
protection, fat 저장
(2) cartilage
① chondrocyte (연골세포)로 구성
② supportive and protective tissue
③ adult에서의 joint, fetus에서 성장하는 뼈의 전구물질
(3) bone
① osteoblast (bone-forming cell, 골아세포) osteocyte (living cell)
② haversian system (골원)
골세포의 cytoplasm이
blood vessel에 연결
눈물의
③ dentin (상아질): loose connective tissue인 pulp (연괴)속에 위치한 dental bone
cf) enamel : dentin 바깥쪽의 고도로 석회화된 물질. regeneration X
3. Stem cells
① zygote (접합자): fertilized egg (수정란 : 난자 + 정자)
totipotent (전능 : 모든 종류의 세포로 분화 가능)
완전한 생명체 생성
② embryonic stem cell (배아줄기세포)
· 수정 후 4~5일 된 세포. 50-150개의 cell로 구성
· blastocyst: 배반포 상태의 embryo
· pluripotent (만능: 거의 모든 종류의 세포로 분화 가능)
③ adult stem cell (성체줄기세포)
· 여러 기관에 존재. 소수이며 덜 분화된 세포
· bone marrow, brain, skeletal muscle, intestine, hair follicle
· multipotent (다능 : 특정 종류의 세포로만 분화)
· ex 1) bone marrow의 조혈모세포 : RBC, WBC, platelet
ex 2) hair follicle의 bulge region (부풀어 오른 부분)에 있는 stem cell
sebaceous stem cell (피지줄기세포)
melanocyte stem cell (멜라닌세포줄기세포) : 20-30대 최대