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我们的身体教学课件欢迎来到人体结构与功能系统全面介绍课程本教学课件专为中学及以上学生设计,将系统性地讲解人体各个系统的构造与功能我们将结合精美图示和详细功能讲解,帮助您深入了解人体这个精密而复杂的系统通过本课程,您将了解人体如何维持生命、协调运动以及对外界刺激做出反应,从而更好地了解自己的身体和保持健康人体概述人体系统的整体概念人体是由多个相互协调的系统组成的复杂生物机器这些系统不是独立运作的,而是相互依存、协同工作,共同维持生命活动例如,当我们奔跑时,不仅肌肉系统在工作,还需要呼吸系统提供氧气,循环系统运输氧气和养分,神经系统协调动作,内分泌系统调节能量代谢等人体的结构层次人体的组织结构呈现清晰的层次性,从微观到宏观依次为•细胞人体的基本结构和功能单位,人体约有
37.2万亿个细胞•组织由功能相似的细胞组成,执行特定功能•器官由多种组织构成,完成复杂的生理功能•系统多个器官协同工作,执行大型生理功能人体通过维持体内稳态(内环境的相对稳定)来确保各系统正常运作,这一过程是生命活动的基础人体基本结构层次细胞细胞是生命的基本单位,人体由数万亿个不同类型的细胞组成每个细胞都有细胞膜、细胞质和细胞核等结构,能够独立进行新陈代谢、生长和繁殖不同细胞有特化的结构与功能,如红细胞负责运输氧气,神经细胞传递信号,肌肉细胞能够收缩组织组织是由相似结构和功能的细胞及其细胞间质组成的集合体人体有四大基本组织类型•上皮组织覆盖体表和内腔,具有保护、分泌和吸收功能•结缔组织连接和支持其他组织,包括骨、软骨、血液和脂肪•肌肉组织能够收缩,产生力量和运动•神经组织接收刺激并传导冲动器官器官是由多种组织按一定比例和结构组成的,具有特定形态和功能的结构例如,胃由上皮组织(胃黏膜)、结缔组织(血管、支持结构)、肌肉组织(胃壁肌肉)和神经组织(控制肌肉收缩和分泌)组成,共同完成食物储存和消化的功能每个器官通常执行多种功能,但都有主要的特定功能人体主要器官包括心脏、肺、肝脏、肾脏、胃肠等骨骼系统简介人体骨骼系统是由206块骨头组成的复杂框架结构,为成人骨骼的标准数量这个数字在出生时更高,约为300块,但随着年龄增长,某些骨头会融合在一起例如,婴儿头骨有许多分离的骨块,它们会在成长过程中逐渐融合骨骼系统的主要功能包括•支撑身体提供结构框架,使人体能够保持直立姿势•保护内脏如颅骨保护大脑,胸廓保护心脏和肺•参与运动与肌肉系统配合,作为杠杆系统使身体能够运动•造血功能骨髓产生红细胞、白细胞和血小板•矿物质储存储存钙和磷等矿物质,需要时释放到血液中骨骼不是静止不变的结构,而是活的组织,会不断进行重塑骨重塑过程包括破骨细胞分解旧骨组织和成骨细胞形成新骨组织,这个过程持续一生,使骨骼能够适应身体需求的变化主要骨骼结构头骨脊柱肋骨与胸廓四肢骨头骨由22块骨头组成,分为颅骨和面脊柱由33块脊椎骨组成,分为颈椎(7胸廓由12对肋骨、胸骨和胸椎组成,骨颅骨包括额骨、顶骨、枕骨等,块)、胸椎(12块)、腰椎(5块)、形成保护心肺的笼状结构前7对肋骨形成保护大脑的坚硬盒子面骨包括骶椎(5块,成人融合为一块骶骨)和(真肋)直接连接到胸骨;第8-10对上颌骨、下颌骨、颧骨等,形成面部尾椎(4块,成人融合为一块尾骨)(假肋)通过软骨连接到上方肋骨的结构并支持口腔和鼻腔功能头骨中脊柱具有S形弯曲,这种结构增加了弹软骨;第11-12对(浮肋)前端不与任唯一能够活动的是下颌骨,它通过颞性和承重能力脊柱中央有脊柱管,何结构相连胸廓在呼吸过程中扩张下颌关节与颅骨相连内含脊髓,保护这一重要的神经组和收缩,协助肺部通气织骨骼系统功能骨骼系统的主要功能
1.支撑与保护功能骨骼系统提供人体的基本框架,使人能够保持直立姿势而不会倒塌同时,骨骼形成保护屏障,保护重要器官免受外界伤害例如,颅骨保护大脑,胸廓保护心脏和肺,脊柱保护脊髓这种保护功能对于维持生命至关重要
2.运动杠杆作用骨骼与肌肉配合形成杠杆系统,使人体能够进行各种复杂的运动肌肉附着在骨骼上,当肌肉收缩时,通过关节传递力量,带动骨骼移动这种杠杆原理使人类能够进行精细动作,如弹钢琴,也能进行力量型活动,如举重
3.矿物质储存骨骼是钙、磷等矿物质的主要储存库当血液中这些矿物质水平下降时,骨骼会释放储存的矿物质;当血液中含量过高时,骨骼会吸收多余的矿物质这种调节对维持血液矿物质平衡和神经肌肉功能非常重要
4.造血功能骨骼的内部结构紧密骨和松质骨,以及含有造血组织的骨髓20699%成人骨骼数量体内钙储存比例人体成人骨骼系统由206块骨头组成,从头骨到足趾人体99%的钙储存在骨骼中,作为矿物质库肌肉系统简介肌肉系统概述肌肉系统由600多块肌肉组成,约占人体重量的40-50%肌肉是人体唯一能够主动收缩产生力量的组织,使人体能够运动、维持姿势并产生热量肌肉组织具有三个重要特性兴奋性(对刺激做出反应)、收缩性(缩短产生力量)和弹性(恢复原长)肌肉的三种类型骨骼肌附着在骨骼上,负责随意运动,如行走、跑步、抓握等约有640块,构成人体外形轮廓,呈条纹状,受意识控制平滑肌位于内脏器官壁中,如消化道、血管、膀胱等不受意识控制,由自主神经系统调节,负责内脏功能心肌仅存在于心脏,结构介于骨骼肌和平滑肌之间,具有自律性,能够在无外界神经刺激下自发收缩,维持心跳骨骼肌收缩产生力量通过肌腱传递给骨骼,引起身体部位的移动一块肌肉收缩时,通常需要另一块对应的肌肉放松,这种协调作用使运动更加平滑和精确三种肌肉组织的比较骨骼肌(左)、平滑肌(中)和心肌(右)骨骼肌结构与功能骨骼肌的微观结构骨骼肌由许多平行排列的肌纤维束组成,每束包含多个肌纤维每个肌纤维是一个多核细胞,由许多更小的肌原纤维组成肌原纤维是肌肉收缩的功能单位,由重复排列的肌节(sarcomere)构成,呈现特征性的横纹或条纹结构肌节含有两种主要蛋白质纤维肌动蛋白(细丝)细长的蛋白质纤维,附着在Z线上肌球蛋白(粗丝)较粗的蛋白质纤维,有头部结构能与肌动蛋白结合骨骼肌的收缩机制骨骼肌收缩遵循滑行理论当神经冲动到达肌纤维时,触发钙离子释放,使肌球蛋白头部能与肌动蛋白结合形成交叉桥肌球蛋白头部随后改变角度,拉动肌动蛋白滑向肌节中央,导致Z线相互靠近,肌节缩短这一过程需要ATP提供能量骨骼肌的主要功能产生运动通过收缩带动骨骼移动,实现行走、奔跑、抓握等动作维持姿势通过持续的轻度收缩维持身体姿势和平衡产生热量肌肉收缩过程中约75%的能量转化为热能,帮助维持体温保护内脏腹肌等形成保护层,减少内脏受到的冲击骨骼肌的微观结构从肌肉到肌纤维、肌原纤维和肌节肌肉系统的协调运动神经信号产生主动肌收缩运动开始于大脑运动皮层当我们决定移动身体部位时,大脑产生神经冲动,通过脊髓和周围神经传递到目标肌神经信号到达目标肌肉(主动肌)后,引发肌肉收缩例如,弯曲手臂时,肱二头肌作为主动肌收缩,产生向上肉这些信号精确指导肌肉收缩的力量、速度和持续时间的力量收缩过程中,肌节内的肌动蛋白和肌球蛋白相互滑动,肌肉整体缩短感觉反馈调整拮抗肌放松运动过程中,肌肉内的感受器(肌梭和高尔基腱器官)不断向中枢神经系统提供关于肌肉长度和张力的信息大当主动肌收缩时,相应的拮抗肌必须同时放松在弯曲手臂的例子中,肱三头肌(拮抗肌)放松以允许运动发脑利用这些反馈调整肌肉活动,确保动作精确且不会造成损伤生这种协调是通过互相抑制神经机制实现的,确保运动的流畅性拮抗肌成对工作原理人体肌肉通常成对排列,形成拮抗肌群当一组肌肉(主动肌)收缩时,对应的拮抗肌必须放松,否则会导致关节锁定这种拮抗关系的典型例子包括•肱二头肌(弯曲肘关节)与肱三头肌(伸展肘关节)•股四头肌(伸展膝关节)与腘绳肌(弯曲膝关节)•腹直肌(弯曲躯干)与竖脊肌(伸展躯干)神经系统概述神经系统的组成神经系统是人体最复杂的系统之一,负责接收、处理和传递信息,协调身体各部分的活动神经系统分为两大部分
1.中枢神经系统(CNS)中枢神经系统包括脑和脊髓,是信息处理和指令发出的中心大脑分为左右半球和多个功能区域,负责高级功能如思考、记忆、感觉、运动控制等脑干连接大脑和脊髓,控制基本生命功能如呼吸、心跳小脑位于脑干后方,负责协调运动、平衡和姿势脊髓位于脊柱内,连接大脑和周围神经,传递信号并控制反射活动
2.周围神经系统(PNS)周围神经系统包括所有中枢神经系统外的神经组织,分为躯体神经系统控制随意运动和感知外界刺激自主神经系统控制非随意功能,如心跳、呼吸、消化等,又分为交感神经系统(应激反应)和副交感神经系统(放松状态)人体神经系统示意图中枢神经系统(蓝色)和周围神经系统(绿色)神经元与神经传导神经元的结构神经元(神经细胞)是神经系统的基本功能单位,专门用于传递电化学信号一个典型的神经元包括细胞体含有细胞核和大部分细胞器,是神经元的生命中心树突从细胞体延伸出的短分支,接收来自其他神经元的信号轴突单一的长突起,传导神经冲动到其他神经元、肌肉或腺体髓鞘许多轴突外包裹的脂质绝缘层,由少突胶质细胞形成,加速信号传导轴突末梢轴突末端的分支,释放神经递质到突触间隙神经冲动的产生与传导神经元的信号传导基于其细胞膜上离子浓度的变化静息状态神经元保持约-70mV的膜电位,细胞内钾离子浓度高,钠离子浓度低去极化受到刺激后,钠离子通道打开,钠离子内流,膜电位上升至+30mV复极化钠通道关闭,钾离子通道打开,钾离子外流,膜电位恢复超极化短暂的过度恢复期,膜电位低于静息电位神经元的基本结构,显示细胞体、树突和轴突突触传递神经元之间通过突触相连,但实际上它们之间存在微小间隙(突触间隙)信号传递过程为
1.神经冲动到达轴突末梢
2.钙离子内流触发突触小泡与细胞膜融合
3.神经递质释放到突触间隙
4.神经递质与接收神经元膜上的受体结合
5.接收神经元产生兴奋性或抑制性信号常见神经递质包括乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺、谷氨酸和γ-氨基丁酸等,每种有不同的功能和作用位置神经递质的失衡与多种神经系统疾病有关,如帕金森病(多巴胺减少)和抑郁症(5-羟色胺减少)神经系统功能感知外界刺激控制运动和协调调节内脏功能维持体内平衡神经系统通过专门的感神经系统控制肌肉活自主神经系统控制内脏神经系统与内分泌系统觉受体接收各种环境刺动,使身体能够执行从器官功能,维持生命活密切合作,维持体内环激,包括视觉、听觉、简单的反射到复杂的技动交感神经系统在压境的稳定(体内稳嗅觉、味觉和触觉信能动作等各种运动运力或紧急情况下激活(态)下丘脑作为主要息例如,眼睛中的视动控制涉及多个脑区的战斗或逃跑反应),加控制中心,监测和调节网膜感光细胞捕捉光信协作运动皮层发出初速心率、扩张瞳孔、抑体温、血压、体液平号,转换为神经冲动后始命令,基底神经节协制消化等;副交感神经衡、血糖水平等关键参通过视神经传递到大脑助选择适当的运动模系统在放松状态下占主数例如,当体温升高视觉皮层进行处理和解式,小脑确保运动的精导(休息与消化状时,下丘脑触发出汗和释这种信息处理非常确性和流畅性例如,态),减慢心率、促进血管扩张以散热;当血复杂,如视觉信息在传弹钢琴这样的复杂动作消化、缩小瞳孔等两糖降低时,刺激饥饿感递过程中被分解为形需要大脑、小脑和脊髓个系统相互制衡,确保并促进肝糖原分解这状、颜色、运动等不同的精确协调,通过运动内脏功能在不同情况下种平衡调节确保身体各方面,然后在大脑中重神经传递信号到手指肌的适当调节例如,吃系统功能在最佳状态,新整合为完整的视觉体肉,同时感觉反馈不断饭时副交感神经增强消是生命维持的基础各验调整动作化活动,而面对危险时种反馈环路持续监测体交感神经准备身体应对内条件并进行精细调威胁整循环系统简介循环系统的组成与功能循环系统是人体的运输网络,负责向全身细胞输送氧气和营养物质,同时带走二氧化碳和废物这个系统包括心脏强有力的肌肉泵,推动血液循环血管运输血液的管道网络,包括动脉、静脉和毛细血管血液流动的组织,含有红细胞、白细胞、血小板和血浆淋巴系统辅助循环系统,收集组织液并返回血液循环循环系统的主要功能运输氧气和营养将氧气从肺部输送到组织,将营养从消化系统输送到全身清除废物运输二氧化碳到肺部排出,运输其他代谢废物到肾脏和肝脏处理维持体内稳态调节体温、pH值和体液平衡免疫防御白细胞在血液中巡逻,识别和消灭病原体止血功能血小板和凝血因子在受伤时形成血凝块,防止失血激素运输将内分泌腺分泌的激素输送到目标器官人体循环系统示意图,显示心脏、主要血管和血液循环路径血液循环的两个回路肺循环右心室将缺氧血泵入肺部,在肺泡中获取氧气释放二氧化碳,富氧血通过肺静脉回到左心房体循环左心室将富氧血泵入主动脉,分配到全身组织,组织提取氧气并释放二氧化碳,脱氧血通过静脉回到右心房心脏结构与功能心脏的解剖结构心脏是一个拳头大小的中空肌肉器官,位于胸腔中部偏左,两肺之间它由特殊的心肌组成,分为四个腔室右心房接收来自上、下腔静脉的脱氧血右心室将脱氧血泵入肺动脉,开始肺循环左心房接收来自肺静脉的富氧血左心室将富氧血泵入主动脉,开始体循环心脏有四个瓣膜确保血液单向流动二尖瓣(左房室瓣)、三尖瓣(右房室瓣)、主动脉瓣和肺动脉瓣心脏外包裹有心包膜,内有少量液体减少摩擦心脏的电传导系统心脏具有自律性,能够在没有外部神经刺激的情况下自发收缩这一特性源于其特殊的电传导系统窦房结(心脏起搏器)位于右心房上部,自发产生电脉冲,控制心率房室结位于右心房下部,延迟电信号传导,确保心房先收缩希氏束电信号沿希氏束传导到心室浦肯野纤维将电信号传递到心室肌,使心室同步收缩心动周期心脏的收缩(收缩期)和舒张(舒张期)构成心动周期每个周期包括心房收缩心房肌收缩,将血液推入心室心室收缩心室肌强力收缩,将血液推入动脉,房室瓣关闭产生第一心音(嘣)心室舒张心室肌放松,半月瓣关闭产生第二心音(哒),血液从心房流入心室心脏的内部结构,显示四个腔室、瓣膜和主要血管升727000血管系统心脏动脉循环的起点,心脏将血液泵入动脉系统左心室泵出的血液进入主动脉,开始体循环;右心室泵出的血液进入肺动脉,开始肺循环心脏每分钟平均泵出5-6升血液,满足身将血液从心脏输送到身体各部分的血管动脉壁厚而有弹性,能承受高压血流主动脉是最大的动脉,随着血液流向外周,动脉分支越来越细动脉血一般含氧量高(肺动体组织的需要脉除外),呈鲜红色动脉壁有三层内膜、中膜和外膜,中膜含有大量弹性纤维和平滑肌毛细血管静脉最细小的血管,直径仅约8微米,刚好允许红细胞单行通过毛细血管网分布在全身组织中,是物质交换的场所毛细血管壁只有一层扁平内皮细胞,非常薄,允许氧气、营将血液从组织运回心脏的血管静脉壁较薄,弹性较差,但内腔较大许多静脉,特别是在四肢,具有瓣膜防止血液倒流静脉血一般含氧量低(肺静脉除外),呈暗红养物质、二氧化碳和废物在血液与组织液之间快速交换全身毛细血管总长度约10万公里色静脉系统也是血液储存库,约70%的血液存在于静脉系统中静脉血在回流过程中主要依靠肌肉收缩的挤压作用和呼吸运动的辅助血压与血流调节血压是血液对血管壁的压力,通常用毫米汞柱(mmHg)表示正常成人血压约为120/80mmHg,前者为收缩压,后者为舒张压血压由以下因素调节心输出量心脏每分钟泵出的血液量外周阻力主要由小动脉收缩程度决定血容量循环系统中的血液总量血液粘度血液流动阻力呼吸系统简介呼吸系统的组成呼吸系统是负责气体交换的器官系统,使氧气进入血液,二氧化碳排出体外呼吸系统分为上呼吸道和下呼吸道,主要包括以下结构鼻腔空气的主要入口,温暖、湿润和过滤进入的空气咽喉连接鼻腔、口腔与喉和食道的通道喉连接咽与气管,含有声带,产生声音气管连接喉与支气管的管道,前壁有C形软骨环防止塌陷支气管气管分为左右主支气管,进入肺后继续分支形成支气管树细支气管和终末细支气管更细的气道,不含软骨呼吸性细支气管和肺泡管已有肺泡,开始进行气体交换肺泡气体交换的主要场所,约有3亿个,总表面积约70平方米肺主要呼吸器官,位于胸腔内,由支气管、血管和肺泡等组成呼吸系统的主要功能气体交换吸入氧气,排出二氧化碳调节酸碱平衡通过调节二氧化碳排出量影响血液pH值声音产生声带振动产生声音的基础嗅觉鼻腔上部含有嗅觉受体防御功能过滤、捕获和清除吸入的微粒和微生物呼吸系统的主要结构,从鼻腔到肺泡肺的结构与功能肺的基本结构肺是一对位于胸腔内的锥形器官,左肺有两叶,右肺有三叶肺的主要特点包括质地富含弹性纤维,质地柔软,有弹性覆盖胸膜覆盖,分为脏胸膜(紧贴肺表面)和壁胸膜(附着在胸腔内壁),两层之间有少量胸膜液减少摩擦血液供应有双重血液供应-肺动脉带来需要氧合的血液,支气管动脉提供肺组织本身的营养淋巴引流丰富的淋巴管网清除肺部微粒和病原体神经支配自主神经调节支气管平滑肌收缩和腺体分泌肺泡的结构与气体交换肺泡是气体交换的基本单位,呈球形,直径约
0.2-
0.3毫米肺泡结构特点极薄的壁肺泡壁仅由一层扁平上皮细胞组成,厚度只有
0.1-
0.5微米丰富的毛细血管网肺泡被密集的毛细血管网包围气-血屏障气体必须通过的结构,包括肺泡上皮、基膜和毛细血管内皮,总厚度约
0.5微米肺泡巨噬细胞清除进入肺泡的微粒和微生物肺泡表面活性物质由II型肺泡细胞分泌,降低表面张力,防止肺泡塌陷肺的内部结构,从肺叶到肺泡的层级组织肺容量与肺功能肺的容量可通过肺功能测试评估,主要参数包括呼吸过程吸气过程呼气过程吸气是主动过程,由呼吸肌收缩引起首先,膈肌(主要吸气肌)收缩并向下移动;同时,外肋间肌收缩,使肋正常呼吸时,呼气主要是被动过程膈肌和外肋间肌放松,膈肌上升,肋骨下降内收胸腔体积减小,胸膜腔内骨上抬外展这些动作增大胸腔体积,胸膜腔内压力降低(低于大气压),肺被动扩张肺内压力下降,使外界压力升高,肺被压缩肺内压力升高(高于大气压),空气沿压力梯度从肺流出在深呼气或用力呼气时,腹肌空气沿压力梯度流入肺内,直至肺内压力与大气压相等和内肋间肌收缩,主动协助呼气过程肺和胸壁的弹性回缩力也有助于呼气呼吸调节气体交换呼吸调节主要由脑干中的呼吸中枢控制,特别是延髓和脑桥的神经元群这些中枢接收多种信息血液中二氧化气体交换发生在两个位置肺泡与血液之间(外呼吸)和血液与组织之间(内呼吸)在肺泡中,氧气从肺泡扩碳、氧气和pH值的变化(通过中枢和外周化学感受器);肺部牵张感受器反馈肺扩张程度;以及来自高级中枢散到毛细血管,二氧化碳从毛细血管扩散到肺泡气体扩散遵循分压梯度氧气在肺泡中分压高(约100毫米汞的信号(如情绪、言语等对呼吸的影响)二氧化碳是最强的呼吸刺激物血液中二氧化碳升高会迅速增加呼吸柱),在静脉血中分压低(约40毫米汞柱);二氧化碳情况相反气体通过极薄的气-血屏障扩散频率和深度气体在血液中的运输氧气运输约98%的氧气与红细胞中的血红蛋白结合形成氧合血红蛋白,2%溶解在血浆中这使血液能够运输大量氧气二氧化碳运输约70%转化为碳酸氢盐离子,20%与血红蛋白结合,10%溶解在血浆中氧气在组织中的释放受多种因素影响,如温度、pH值、二氧化碳分压和2,3-二磷酸甘油酸浓度这种调节确保活跃组织(如运动中的肌肉)能获得更多氧气消化系统简介消化系统的组成消化系统是负责食物摄取、消化、吸收和排泄的器官系统它由消化管(消化道)和消化腺组成消化管(约9米长)口腔食物入口,开始机械性消化和部分化学性消化咽连接口腔与食道的通道食道连接咽与胃的肌性管道,长约25厘米胃J形囊状器官,储存食物并开始蛋白质消化小肠分为十二指肠、空肠和回肠,是主要消化和吸收场所,长约6米大肠分为盲肠、结肠和直肠,吸收水分和电解质,形成粪便,长约
1.5米肛门排出粪便的开口消化腺唾液腺分泌唾液,开始淀粉消化肝脏分泌胆汁,参与脂肪消化胆囊储存和浓缩胆汁胰腺分泌胰液,含多种消化酶和碳酸氢盐消化道壁腺体如胃腺、肠腺等,分泌消化液人体消化系统示意图,显示从口腔到肛门的消化管及相关腺体消化系统的主要功能摄食和吞咽将食物摄入并推入消化道分解食物通过机械和化学方式将复杂食物分解为简单分子吸收营养将消化产物转移到血液和淋巴系统排泄废物将未消化物质和代谢废物排出体外保护功能防止有害物质和病原体进入体内内分泌功能分泌多种激素参与消化调节免疫功能肠道相关淋巴组织是重要的免疫屏障消化过程胃部消化口腔消化食物通过吞咽动作和食道蠕动进入胃部在胃中,食物与胃液混合形成乳糜状物质胃液含有盐酸(pH约2)和消化酶,主要包括胃蛋白酶原(活化为胃蛋白酶)开始蛋白食物在口腔中经过机械性和化学性消化机械性消化包括牙齿咀嚼食物,舌头搅拌食物与唾液混合化学性消化由唾液中的淀粉酶(α-淀粉酶)开始,将淀粉分解为麦芽质消化,和胃脂肪酶开始脂肪消化胃的蠕动将食物与胃液充分混合,并将部分消化的食物推入小肠食物在胃中停留时间因食物类型而异,约2-4小时糖唾液还含有溶菌酶具有抗菌作用,黏蛋白使食物形成食团便于吞咽口腔消化时间短,约为30秒至数分钟大肠吸收与排泄小肠消化与吸收未被小肠吸收的食物残渣进入大肠大肠主要功能是吸收水分和电解质,将液体残渣转变为半固体粪便大肠内有大量细菌(肠道菌群),帮助分解部分未消化物质,产生小肠是消化和吸收的主要场所在十二指肠中,部分消化的食物与胰液、胆汁和肠液混合胰液含有多种消化酶(淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等);胆汁乳化脂肪,帮助脂肪维生素K和部分B族维生素通过结肠的蠕动,粪便被推向直肠,当直肠充满时,排便反射触发,粪便通过肛门排出体外食物残渣在大肠中停留时间最长,约12-24小时,消化;肠液含有各种酶完成最终消化小肠内表面有绒毛和微绒毛,大大增加吸收面积营养物质通过主动和被动运输进入血液(葡萄糖、氨基酸、维生素、矿物质)和淋甚至更长巴系统(脂肪)食物在小肠中停留约3-5小时消化调节机制消化过程受神经和激素双重调控神经调节包括自主神经系统和肠神经系统(第二大脑,含约1亿个神经元)激素调节胃泌素、促胰液素、胆囊收缩素、促胰酶素等消化激素根据食物性质和消化阶段调节消化腺分泌和消化道活动这种精密调控确保消化过程协调有序,根据食物类型和数量调整消化液分泌和消化道蠕动消化系统重要器官胃小肠肝脏胰腺胃是位于膈下的J形囊状器官,容量约1-小肠是消化和吸收的主要场所,分为十二肝脏是人体最大的实质性器官,重约
1.5千
1.5升胃壁有四层结构粘膜层、粘膜下指肠(25厘米)、空肠(
2.5米)和回肠克,位于右上腹部,分为左右两叶肝脏层、肌层和浆膜层粘膜层含有约1500(
3.5米)小肠内表面有环状皱襞、肠每分钟接收约
1.5升血液,其中75%来自万个胃腺,分泌胃液每天约2-3升主要绒毛和微绒毛三层结构增加表面积,从解门静脉(携带肠道吸收的营养物)肝脏细胞类型包括壁细胞(分泌盐酸)、主剖学的2平方米扩大到功能性的约200平由约10万个肝小叶组成,每个小叶呈六角细胞(分泌胃蛋白酶原)、杯状细胞(分方米肠绒毛含有丰富的毛细血管和淋巴形,中央有中央静脉,周围有门管区(含泌粘液)和G细胞(分泌胃泌素)胃的管(乳糜管),用于吸收营养物质小肠肝动脉、门静脉和胆管分支)肝细胞排主要功能包括食物储存、机械搅拌、初分泌肠液,含有多种消化酶,如二糖酶、列成放射状肝板,之间为肝窦肝脏消化步蛋白质消化、部分脂肪消化、内源因子肽酶等小肠每天吸收约
8.5升液体(包功能主要是分泌胆汁(每天约1升),乳分泌(维生素B12吸收所需)和抗菌作用括
1.5-2升摄入的食物和饮料,以及
6.5升化脂肪并帮助吸收肝脏还有多种代谢功(胃酸杀灭大部分摄入的微生物)消化液)十二指肠接收来自胰腺和肝脏能糖原储存和释放、蛋白质合成(如白的分泌物,是重要的消化场所蛋白、凝血因子)、药物解毒、胆固醇代谢等泌尿系统简介泌尿系统的组成泌尿系统负责过滤血液,排除废物和多余水分,维持体内水盐平衡和酸碱平衡泌尿系统由以下器官组成肾脏一对豆形器官,位于腹部后壁,脊柱两侧,是尿液形成的场所输尿管一对细长管道,将尿液从肾脏输送到膀胱,长约25-30厘米膀胱位于盆腔的中空肌性器官,储存尿液尿道将尿液从膀胱排出体外的管道,男性尿道长约20厘米,女性约4厘米泌尿系统的主要功能排泄废物清除血液中的氮废物(如尿素、肌酐)和其他代谢废物维持水平衡通过调节尿量控制体内水分水平维持电解质平衡调节钠、钾、氯、钙等电解质的排出量维持酸碱平衡通过排出或保留氢离子和碳酸氢盐调节血液pH值激素分泌肾脏分泌多种激素,如促红细胞生成素(促进红细胞生成)和活性维生素D(钙磷代谢)血压调节通过肾素-血管紧张素系统参与调节血压泌尿系统每天处理约180升原尿,最终形成约1-2升尿液排出体外这种高效过滤和重吸收过程使身体能够保留有用物质,同时排出废物和多余的水分泌尿系统的基本结构,包括肾脏、输尿管、膀胱和尿道百万1每个肾单位数量每个肾脏中的肾单位(肾元)数量升180肾脏结构与功能肾脏的宏观结构肾脏是一对豆形器官,每个长约12厘米,宽6厘米,厚3厘米,重约150克肾脏位于腹后壁,肋骨附近,右肾略低于左肾肾脏外包肾被膜,周围有脂肪组织保护肾脏纵切面可见肾皮质外层,呈浅棕色,含有肾小球和近曲小管肾髓质内层,呈暗红色,含有集合管和肾锥体肾盂中央扩大的腔,接收尿液并连接输尿管肾门肾脏凹陷处,肾动脉、肾静脉和输尿管通过此处肾单位(肾元)结构肾单位是肾脏的功能单位,每个肾脏含约100万个肾单位每个肾单位包括肾小球由肾小囊(鲍曼囊)和毛细血管球组成,是滤过场所肾小管包括近曲小管、髓袢(亨利袢)和远曲小管集合管收集多个肾单位的尿液肾小体中的滤过屏障由三层组成毛细血管内皮细胞、基膜和鲍曼囊上皮细胞(足细胞)这种结构允许小分子物质(如水、电解质、葡萄糖、氨基酸、尿素)通过,但阻止蛋白质和血细胞通过肾脏内部结构和肾单位的详细组成生殖系统概述生殖系统的基本功能生殖系统负责繁殖和遗传信息的传递,确保人类物种的延续生殖系统的主要功能包括产生生殖细胞男性产生精子,女性产生卵子分泌性激素调节生殖器官发育和功能受精作用精子与卵子结合形成受精卵胎儿发育为胎儿提供生长发育环境(女性)分娩将成熟胎儿娩出(女性)哺乳产生乳汁喂养后代(女性)生殖系统的性别分化人类胚胎在早期发育阶段(前7周)的生殖器官是相同的,称为无性期在此阶段,胚胎既有沃尔夫管(可发育为男性生殖道)也有缪勒管(可发育为女性生殖道)性别分化由染色体决定XY染色体(男性)Y染色体上的SRY基因激活,促使原始性腺发育为睾丸睾丸分泌睾酮和抗缪勒管激素,促进沃尔夫管发育为男性生殖道,抑制缪勒管发育XX染色体(女性)无SRY基因,原始性腺发育为卵巢卵巢分泌雌激素,缪勒管发育为女性生殖道,沃尔夫管退化这种分化过程在胚胎期完成,影响内外生殖器官的发育青春期时,性激素水平升高,进一步促进第二性征发育男性和女性生殖系统的比较,显示主要器官及其位置男性生殖系统睾丸一对卵圆形腺体,位于阴囊内,是男性主要性腺睾丸有两个关键功能产生精子(精子发生)和分泌雄激素(主要是睾酮)每个睾丸含有约900个精曲小管,是精子产生的场所精曲小管之间的间质组织中的莱迪希细胞分泌睾酮睾丸位于体外的阴囊中,温度比体温低2-4°C,这一温度对精子发生至关重要精子发生过程约需64天完成,从精原细胞经过分裂和分化最终形成成熟精子附睾一对长约6米的盘曲管道,位于每个睾丸后侧和上方附睾是精子成熟和储存的场所,精子在此停留约12天完成成熟过程附睾分为头部、体部和尾部三个区域在附睾中,精子获得前进动力并发展受精能力,但仍处于休眠状态附睾还分泌营养物质和抗菌物质,维持精子生存和保护精子免受感染附睾尾部连接输精管,是精子进入输精管的通道输精管一对肌性管道,长约45厘米,连接附睾与尿道输精管壁有厚厚的平滑肌层,射精时收缩将精子推向尿道输精管经过腹股沟管进入腹腔,在膀胱后方与精囊腺管道汇合形成射精管输精管是精子运输的通道,也是输精管结扎(男性绝育手术)的位置输精管还储存部分精子,在附睾尾部和输精管中储存的精子可维持数月的生育能力前列腺和精囊腺前列腺是栗子大小的腺体,位于膀胱下方,包绕尿道前列腺分泌弱碱性液体,约占精液体积的30%,含有柠檬酸、酸性磷酸酶、锌和前列腺特异性抗原等精囊腺是一对管状腺体,位于膀胱后方,分泌果糖(精子能量来源)和凝固酶,约占精液体积的60%前列腺液和精囊液与精子混合形成精液,精液呈弱碱性,中和阴道酸性环境,保护精子并提供营养阴茎和尿道阴茎是男性的交配器官,由三个海绵体构成两个阴茎海绵体和一个尿道海绵体海绵体内有丰富的血窦,性唤起时充血膨胀导致勃起阴茎头部覆盖有高度敏感的皮肤,包皮覆盖阴茎头尿道贯穿阴茎,是尿液和精液的共同通道射精时,尿道括约肌关闭防止尿液流出,精液通过尿道射出尿道内的尿道球腺(库珀腺)分泌少量碱性液体,射精前清洁和润滑尿道精子的结构与功能精子是高度特化的细胞,长约50-60微米,包括头部含有浓缩的细胞核(染色体)和顶体(含消化酶,帮助穿透卵子)中段含有线粒体,提供能量尾部鞭毛结构,提供运动能力每毫升精液含约1亿精子,一次射精约2-5亿精子,但只有少数能到达卵子,只有一个能完成受精精子在女性生殖道中可存活约3-5天,但受精能力通常只维持24-48小时男性生殖激素睾酮是主要的男性激素,负责•促进胚胎期男性生殖器官发育•促进青春期第二性征发育(声音变低、胡须生长、肌肉发育等)•维持精子生成•影响性欲和性行为女性生殖系统卵巢输卵管子宫阴道一对杏仁状腺体,位于盆腔两侧,是女性主要性腺卵巢有两个主要功能产生卵子和一对细长管道,长约10厘米,连接卵巢与子宫输卵管近卵巢端呈漏斗状,有指状伸梨形中空肌性器官,位于盆腔中央,膀胱和直肠之间非孕时长约
7.5厘米,宽约5厘肌性管道,长约8-10厘米,连接子宫颈与外阴阴道内壁覆盖有复层鳞状上皮,富有分泌女性激素(雌激素和孕激素)女性出生时卵巢含有约100-200万个原始卵泡,展的纤毛拾取排出的卵子输卵管内壁覆盖有纤毛上皮和分泌细胞,纤毛摆动和管壁平米,厚约
2.5厘米,重约70克;妊娠末期可增大1000多倍子宫由三层组成内膜层弹性,能够适应性交和分娩阴道壁没有腺体,但有透渗液和子宫颈分泌物保持湿润青春期开始时剩余约30-40万个,一生中只有约400-500个卵泡成熟并排卵每个月滑肌收缩将卵子推向子宫输卵管是受精的主要场所精子在输卵管内与卵子相遇并结(内表面,随月经周期变化)、肌层(厚厚的平滑肌,分娩时收缩)和浆膜层(外阴道内的乳酸杆菌使环境呈酸性(pH约4-
4.5),抑制病原体生长阴道是性交时接经周期,通常一个卵泡发育成熟并释放卵子(排卵)卵巢中的颗粒细胞分泌雌激素,合受精卵在输卵管中开始分裂,并在3-4天内被运送到子宫输卵管也分泌营养液,层)子宫颈连接子宫体和阴道,有狭窄的子宫颈管,分泌黏液保护子宫免受感染子受精液的器官,也是月经血和分娩时胎儿的通道阴道入口通常有处女膜部分覆盖,处排卵后形成的黄体分泌孕激素卵巢的激素分泌随月经周期变化,调控子宫内膜变化和滋养卵子和早期胚胎输卵管炎症可导致管腔阻塞,是女性不孕的常见原因宫是受精卵着床和胎儿发育的场所,内膜每月更新(月经),为可能的妊娠做准备妊女膜是一层薄膜组织,形态和开口大小因人而异阴道周围的前庭大腺(巴氏腺)在性其他生殖功能娠时,子宫提供营养和保护环境;分娩时,子宫收缩将胎儿娩出唤起时分泌润滑液女性外生殖器女性外生殖器(外阴)包括阴阜耻骨联合前方的皮下脂肪隆起,青春期后生长阴毛大阴唇两侧皮肤褶皱,含脂肪和汗腺,保护内部结构小阴唇大阴唇内的薄膜褶皱,富含神经末梢,覆盖阴道口和尿道口阴蒂小阴唇前联合处的小突起,相当于男性阴茎的同源结构,富含神经末梢,是重要的性敏感区前庭小阴唇之间的区域,含有阴道口和尿道口内分泌系统简介内分泌系统的组成与特点内分泌系统是由分泌激素的腺体和组织组成的调控系统,与神经系统协同控制身体功能与神经系统通过神经纤维传导电信号不同,内分泌系统通过血液运输化学信使(激素)发挥作用内分泌系统的主要特点无导管分泌激素直接释放到血液中,而非通过导管靶向作用激素只作用于有特定受体的靶细胞或靶器官高效性极低浓度即可产生显著效果(通常为纳克至皮克级别)持久性作用时间通常比神经系统长,从分钟到数天不等广泛性一种激素可影响多个系统,调控复杂生理过程主要内分泌腺垂体位于脑底,分泌多种激素调控其他内分泌腺甲状腺位于颈前部,调节代谢率甲状旁腺附着在甲状腺后方,调节钙磷代谢肾上腺位于肾脏上方,参与应激反应和电解质平衡胰岛散布在胰腺中,调节血糖性腺睾丸(男)和卵巢(女),控制生殖和性特征松果体位于脑中,分泌褪黑素,调节昼夜节律胸腺位于胸骨后方,对免疫系统发育至关重要此外,许多其他组织也有内分泌功能,如脂肪组织分泌瘦素,消化道分泌多种消化激素,肾脏分泌促红细胞生成素等主要内分泌腺及激素肾上腺位于肾脏上方的三角形腺体,分为外层皮质和内层髓质肾上腺皮质分泌糖皮质激素(如皮质醇,调节代谢和应激反应)、盐皮质胰岛激素(如醛固酮,调节电解质平衡)、少量性激素(如雄激素)甲状腺肾上腺髓质分泌儿茶酚胺肾上腺素和去甲肾上腺素,在应激或战散布在胰腺中的内分泌细胞团(约100-200万个),占胰腺重量的斗或逃跑反应中释放,增加心率、血压和血糖慢性压力会导致皮1-2%主要细胞类型α细胞分泌胰高血糖素(升高血糖)、β细胞蝴蝶形腺体,位于颈前部气管两侧,分泌甲状腺激素(T3和T4)和质醇分泌过多,影响免疫系统、消化系统和认知功能分泌胰岛素(降低血糖)、δ细胞分泌生长抑素(抑制消化激素)、降钙素甲状腺激素控制基础代谢率、体温调节、心率和神经系统PP细胞分泌胰多肽(调节消化液分泌)胰岛素促进葡萄糖进入细发育,影响几乎所有器官系统的功能甲状腺功能低下会导致代谢胞,刺激糖原、脂肪和蛋白质合成;胰高血糖素促进肝糖原分解,减慢、怕冷、疲劳;功能亢进则导致代谢加快、心率加速、怕热释放葡萄糖入血这两种激素相互平衡,维持正常血糖水平1型糖降钙素参与钙平衡,降低血钙水平甲状腺需要碘元素合成激素,尿病是β细胞破坏导致胰岛素缺乏;2型糖尿病是胰岛素抵抗碘缺乏会导致甲状腺肿大(甲状腺肿)垂体性腺豌豆大小的腺体,位于脑底下丘脑下方,分为前叶和后叶前叶分泌生长激素(促进生长发育)、促甲状腺激素(刺激甲状腺)、促肾上腺皮质激素(刺激肾上腺皮质)、促性腺激素(控制性腺功能)、催乳素(促进乳汁分泌)后叶储存并释放由下丘脑产生的抗利尿激素(水分重吸收)和催产素(子宫收缩和乳汁排出)垂体被称为主导腺,因为它控制多个其他内分泌腺的活动5激素调节的反馈机制激素分泌通常受反馈控制,维持体内稳态负反馈激素水平升高抑制其自身产生例如,甲状腺激素升高抑制促甲状腺激素释放正反馈激素水平升高促进更多释放例如,排卵前雌激素促进促黄体激素分泌峰值这种反馈控制确保激素维持在适当水平,不会过高或过低感官系统简介感官系统的组成与功能感官系统是人体接收外界信息并将其转化为神经信号的专门系统感官系统包括五种基本感觉和多种内部感觉五种基本感觉视觉接收光线信息,帮助我们观察物体形状、颜色和运动听觉接收声波,使我们能够听到声音、分辨音调和定位声源嗅觉检测气味分子,帮助我们辨别不同气味味觉感知食物中的化学物质,辨别五种基本味道(甜、咸、酸、苦、鲜)触觉感知物理接触、压力、温度和痛觉内部感觉平衡感感知身体位置和运动本体感感知身体部位相对位置内脏感觉如饥饿、口渴、胀气等感官系统的工作原理基于感受器将特定刺激(光、声、化学物质等)转化为神经冲动,然后传递到大脑特定区域进行处理和解释这一过程称为感觉转导五种基本感觉器官及其感受区域示意图总结与复习人体系统的协同工作人体是一个高度整合的生物系统,各系统相互依存、协同工作,共同维持生命活动例如,当我们从事体力活动时•肌肉系统收缩产生力量和运动•骨骼系统提供杠杆支点和支撑•循环系统增加血流,向肌肉提供氧气和营养•呼吸系统加快呼吸频率,提高氧气摄入•消化系统提供能量物质•神经系统协调各部分动作•内分泌系统释放激素调节代谢•泌尿系统排出代谢废物这种协调作用确保身体各部分有效运作,适应内外环境变化,维持体内稳态体内稳态(内环境相对恒定)是健康的基础,包括维持体温、血糖、pH值、电解质等在正常范围内结构与功能的关系人体的结构与功能密切相关,遵循形态决定功能,功能影响形态的原则例如•肺泡的薄壁和大表面积有利于气体交换•小肠的绒毛和微绒毛增加吸收面积•红细胞的双凹圆盘形状增加氧气运输效率•骨骼的中空管状结构兼具轻量和强度了解这种结构与功能的关系有助于理解人体工作原理,也是医学和生物技术进步的基础。
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