機體通過消化管的運動和消化腺分泌物的酶解作用,使大塊的、分子結構複雜的食物,分解為能被吸收的、分子結構簡單的小分子化學物質的過程。消化有利于營養物質透過消化管粘膜上皮細胞進入血液和淋巴──,從而為機體的生命活動提供能量。消化過程包括機械性消化和化學性消化,前者指透過消化管壁肌肉的收縮和舒張(如口腔的咀嚼,胃、腸的蠕動等)把大塊食物磨碎;后者指各種消化 將分子架構複雜的食物,水解為分子架構簡單的營養素,如將蛋白質水解為氨基酸,脂肪水解為脂肪酸和甘油,多糖水解為葡萄糖等。消化可分為細胞內消化和細胞外消化。單細胞動物如草履虫攝入的食物在細胞內被各種水解 分解,稱為細胞內消化。多細胞動物的食物由消化管的口端攝入在消化管中消化叫做細胞外消化。細胞外消化可以消化大量的和化學組成較複雜的食物,因而具有更高的效率。但即使在高等動物(如人)的體內,仍部分保留著細胞內消化,如白細胞吞噬體內異物並在細胞內把異物溶解等。
機體消化食物和吸收營養素的架構總稱消化系統。消化系統分為消化管和消化腺兩大部分。消化管包括小腸、大腸和肛門等各段;消化腺則有唾液腺、胃腺、小腸腺、胰腺和肝臟等。消化系統的主要功能是消化食物、吸收營養素和排出食物殘渣。此外,消化粘膜上皮製造和釋放多種內分泌激素和肽類,與神經系統一起共同調節消化系統的活動和體內的代謝過程。
消化系统的进化
在动物进化过程中,消化系统经历了不同的发展阶段。原生動物的消化與營養模式有3種︰ 光合營養,如眼虫體內有色素體,能透過光合作用獲取營養,而沒有特殊的消化器官; 滲透性營養(腐生性營養)。透過體表滲透,直接吸收周遭環境中呈溶解狀態的物質,也沒有分化的消化器官; 吞噬營養,大部分原生動物能直接吞食固體的食物顆粒,並在細胞內形成食物泡。食物泡與細胞內的溶 體融合后,各種水解 遂將食物消化。有些原生動物,如草履虫,其細胞內具有胞口、胞咽、食物泡和胞肛等細胞器。腔腸動物內胚層細胞所圍成的原腸腔即其消化腔。這種消化腔有口,沒有肛門,消化后的食物殘渣也由口排出。這種消化系統稱為不完全消化系統。腔腸動物兼有細胞內和細胞外消化兩種形式,如水螅,以觸手捕捉食物后,經過口送入消化腔,在消化腔內由腺細胞分泌 (主要是蛋白質分解 )進行細胞外消化,經消化后形成的一些食物顆粒,再由內皮肌細胞吞入,進行細胞內消化。
消化管 有兩處膨大──胃和降結腸,它們分別具有貯存食物和糞便的功能。人消化管总长约6~7米,其中从门齿到胃出口部约长75厘米,小肠长4~5米,结肠约1米,直肠约20~25厘米 [人的统] 組織解剖 消化管壁的構造,除口腔外,一般可分4層,由裡向外,依次為粘膜、 粘膜下層、肌層和外膜
消化管的吸收 消化管的不同部分吸收的能力和吸收速度是不同的,這主要取決該部分消化管的組織架構以及食物在該部分的成份和停留的時間。口腔和食管不吸收食物。胃只吸收酒精和少量水分。大腸主要吸收水分和鹽類,實際上小腸內容物進入大腸時可吸收的物質含量不多。
小腸是吸收的主要部位。人的小腸粘膜的面積約10平方米,食物在小腸內被充分消化,達到能被吸收的狀態;食物在小腸內停留的時間較長,這些都是小腸吸收的有利條件。小腸不僅吸收被消化的食物,而且吸收分泌入消化管腔內的各種消化液所含的水分、無機鹽和某些有機成份。
因此,人每天由小腸吸收的液體量可達7~8升之多。如果這樣大量的液體不能被重吸收,必將嚴重地影響機體內環境的相對穩定。營養物質被的機製包括簡單擴散、易化擴散等被動過程,以及透過細胞膜上載體轉運的主動吸收過程。
營養素通過腸上皮細胞進入體內的途徑有兩條︰
一是進入腸壁的毛細血管,直接入血液循環,如葡萄糖、氨基酸、甘油和甘油一酯、電解質和水溶性維生素等,主要是通過這條途徑吸收的;另
一條途徑是進入腸壁的毛細淋巴管,經淋巴系統再進入血液循環,如大部分脂肪酸和脂溶性維生素是循這條途徑間接進入血液的。
消化系統的血液循環
消化系統各器官的血液供應主要來自腹主動脈的分支︰腹腔動脈,腸系膜上、下動脈。腹腔動脈供給食管下段、胃、十二指腸、胰腺、膽囊、脾臟及大、小網膜的營養。腹腔動脈的分支與食管動脈及腸系膜上動脈的分支相吻合。肠系膜上动脉营养胰腺、十二指肠、空肠、回肠、盲肠、阑尾、升结肠、横结肠、小肠系膜及横结肠系膜 肠系膜上动脉在十二指肠与腹腔动脉相吻合;在结肠左曲与肠系膜下动脉相吻合。腸系膜下動脈營養結腸、乙狀結腸及直腸的上2/3部分,它與腸系膜上動脈及腹腔動脈形成吻合支。
消化器官的血流量受機體全身血液循環功能狀態、血壓和血量的影響;並與機體在不同的活動狀態下血液在各器官間重新分發有關。進食活動透過神經和體液機製,不僅增加消化管運動和消化腺分泌,同時,流經消化器官的血量也相應地增多。一般認為,流經消化器官的血量對于消化管和消化腺的功能,具有允許作用和保證作用。如果血管強烈收縮,血流量減少,消化液分泌隨之大為減少,消化管運動也隨之大為減弱。
胃賁門至直腸上部之間的消化管靜脈血匯流入腸系膜上靜脈。胰腺、腸、脾的靜脈血則匯流入脾靜脈和腸系膜下靜脈,它們不直接到下腔靜脈。腸系膜上、下靜脈匯合成門靜脈進入肝臟。門靜脈在肝內分支,形成小葉間靜脈,小葉間靜脈多次分支,最後分出短小的終末支,進入肝血竇。在肝血竇內,血液與肝細胞進行充分的物質交換后,匯入中央靜脈,中央靜脈又匯合成小葉下靜脈,進而匯合成2~3支肝靜脈,肝靜脈出肝后注入下腔靜脈。門靜脈是的功能血管,它匯集了來自消化管的靜脈血,其血液內含有從胃腸道吸收的豐富的營養物,輸入肝內,借肝細胞加工和貯存。門靜脈血中的有毒物質在經過肝臟處理后,變成比較無毒的或溶解度較大的物質,隨膽汁和尿液排出體外。由門靜脈供應肝的血量約占供應肝的總血量的3/4。
系統活動的調節
在消化過程中,消化系統各部分的活動是緊密聯繫、相互協調的。如消化管運動增強時,消化液的分泌也增加,使消化和吸收得以正常進行。又如食物在口腔內咀嚼時,就反射性地引起胃、小腸運動和分泌的加強,為接納和消化食物作準備。消化系統各部分的協調,是在中樞神經系統控制下,透過神經和體液兩種機製的調節實現的。
神經調節 消化系統全部架構中,除口腔、食管上段和肛門外括約肌受軀體神經支配外,其他部分都受自主性神經系統中的交感和副交感神經的雙重支配,其中副交感神經的作用是主要的。支配消化系統的交感神經起源于脊髓的第3胸節至第3腰節,在腹腔神經節更換神經元后,節后纖維隨血管分佈到消化腺和消化管。节后纤维的末梢释放去甲肾上腺素,这一作用于靶细胞上的肾上腺素能 或β受体而发挥其效应。支配消化系統的副交感神經主要發自延髓的迷走神經,只有遠端結腸的副交感神經是來自脊髓 段的盆神經。副交感神经的节前纤维进入消化管壁后,首先与位于管壁内的神经细胞发生突触联系,然后发生节后纤维支配消化管的肌肉和粘膜内的腺体 节后纤维末梢释放乙酰胆碱,这一神经递质作用于靶细胞上的毒蕈碱受体 (M受体)而发挥其效应。交感神經和副交感神經對消化系統的作用是對立統一的。副交感神經興奮時,使胃腸運動增強,腺體分泌增加;而交感神經的作用則相反,它興奮時,使胃腸運動減弱,腺體分泌減少。支配消化系統的自主性神經,除交感和副交感神經外,還存在著第三種成分。有人認為是嘌呤能神經,其節后末梢釋放嘌呤類如三磷酸腺 ;但更多的人則認為是 能神經,其末梢釋放的神經遞質是 類物質,如血管活性腸 、P 物質、腦啡 、生長抑素、蛙皮樣 、八 膽囊收縮素、胃泌素、神經降壓素等。 能神經在消化系統的活動中可能主要起抑制性作用。此外,從食管中段起到肛門為止的絕大部分的消化管壁內,還含有內在的神經架構,叫做壁內神經叢,食物對消化管腔的機械或化學刺激,可透過壁內神經叢引起局部的消化管運動和消化腺分泌。壁內神經叢包括粘膜下層的粘膜下神經叢和位于縱行肌層和環行肌層之間的肌間神經叢。
體液調節 消化系統的活動還受到由其本身所產生的內分泌物質──的調節。
從胃賁門到直腸的消化粘膜中,分散地存在著多種內分泌細胞。消化管內的食物成分、消化液的化學成分、神經末梢所釋放的化學遞質以及內分泌細胞周遭組織液中的其他激素,都可以刺激或抑制這些內分泌細胞的活動。不同的內分泌細胞釋放不同的 。這些 類進入血液,透過血液循環再作用于消化系統的特定部位的靶細胞,調節它們的活動。例如,在食物中蛋白質分解產物的作用下,存在于胃幽門部粘膜中的內分泌細胞(G細胞),可釋放出一種由17個氨基酸殘基組成的 ,叫做胃泌素。胃泌素透過血液循環,作用于胃底和胃體部的胃腺和胃壁肌肉,引起胃液分泌增加和胃運動增強。对胃肠分泌活动来说,激素调节似较神经调节具有更重要的意义 但两者的相互作用也不容忽视。例如,神經和激素同時作用于同一個靶細胞時有相互加強作用。又如,刺激迷走神經,特別是刺激迷走神經的背干,引起胃泌素分泌明顯增加;切斷內臟神經,可使此反應加強,說明內臟神經具有抑製胃泌素分泌的作用。
消化系統功能與機體其他功能的聯繫
消化系統的活動在機體內與循環、呼吸、代謝等有著密切的聯繫。在消化期內,循環系統的活動相應加強,流經消化器官的血量也增多,從而有利于營養物質的消化和吸收。相反,循環系統功能障礙,特別是門靜脈循環障礙,將會嚴重影響消化和吸收功能的正常進行。消化活動與其緊接著的下一過程──中間代謝也有緊密的聯繫。進食動作可反射地興奮迷走神經-胰島素系統,促使胰島素的早期釋放;在消化過程中,由食物和消化產物刺激所釋放的某些胃腸激素,也能引起胰島素分泌。胰島素是促進體內能源貯存的重要激素,胰島素的早期釋放有利于及時地促進營養物質的中間代謝,有利于有效地貯存能源,這些對機體的生命活動是有益的。精神焦慮、緊張或自主性神經系統功能紊亂,都會引起消化管運動和消化腺分泌的失調,進而產生胃腸組織的損傷
人體是一個有機的整體,主要由八大系統組成,大體上可以分為運動系統、消化系統、呼吸系統、循環系統、泌尿系統、內分泌系統、生殖系統和神經系統。雖然各個系統的架構和功能各不相同,但是當它們在進行各種生命活動的時候,並不是孤立的,而是互相密切配合的。
人體的系統由能完成一定功能的器官組成。
器官由具有一定聯合秩序的四種組織構成。
組織是由一些形態和功能相似的細胞組成。
(1) 組織
上皮組織︰分佈在體表和體內各種管腔壁的表面。
結締組織︰分佈在人體各部,有連結、保護、支持、營養等作用。骨和血液也屬於結締組織。
肌肉組織︰附著在骨骼上,分佈在胃、腸等器官的管壁上。具有收
人体的運動系統由骨、關節和骨骼肌組成。
縮、舒張的作用
(1) 人體骨骼
人體的骨骼由206塊骨連結而成,大體上可分為顱骨、軀幹骨和四肢骨三大部分。
(2) 骨
骨由骨膜、骨質和骨髓組成。
骨膜是一層堅韌的結締組織膜,覆蓋在骨的表面。骨膜內含豐富的血管、神經和成骨細胞等。它對骨的營養、生長和再生有重要作用。
骨質有骨密質和骨松質兩種。骨密質致密堅實,骨松質疏松有彈性。
骨髓分佈于骨髓腔和骨松質間隙內,有造血功能。
(3) 關節
關節由關節面、關節囊和關節腔構成。關節面是兩個或兩個以上相鄰骨的接觸面,關節面上覆蓋著一層表面光滑的關節軟骨,它可減少運動時兩骨的關節面的摩擦和緩沖運動時的震動。
關節囊是由結締組織構成的膜,包繞著整個關節,把相鄰的兩骨牢固地聯繫起來。它由兩層構成,內層為滑膜層,平滑柔潤,能分泌滑液,浸潤關節面。外層為纖維層,濃而堅韌,內含豐富的血管和神經。有些地方的纖維層增濃,形成韌帶,加強了關節的穩固性。關節腔是由關節囊與關節面共同圍成的空隙,關節腔內有少量滑液,可減少關節運動時的摩擦。
呼吸系統的作用是吸入氧氣,排出二氧化碳。
呼吸系統由呼吸道和肺組成。
(1) 呼吸道
呼吸道是氣體進出肺的通道,它包括鼻腔、咽喉、氣管和支氣管組成。我們通常把喉以上的部分叫上呼吸道,喉以下的部分叫下呼吸道。
鼻腔被鼻中隔分為左右兩部分。鼻腔內表面上覆蓋有粘膜。鼻腔外側壁上有上、中、下鼻甲。上鼻甲上方和鼻中隔上部的部分,其粘膜內有嗅細胞,能感受各種氣味。其餘部分的粘膜主要負責對吸入的空氣起加溫、濕潤和淨化作用。
鼻竇是位於鼻腔周遭並和鼻腔相通的含氣骨腔的總稱,它分為額竇、上頜竇、蝶竇和篩竇四對。它們除能溫濕空氣外,還對發音起共鳴的作用。
喉不僅是呼吸的通道,又是發音的器官,可隨吞咽或發音動作而上下移動,它以軟骨為支架,由關節、肌肉和粘膜組成。喉內的腔隙叫喉腔,上通喉咽部,下通氣管,其上方有會厭,吞咽時會厭蓋住喉口,防止食物進入喉腔。喉中間腔最窄,上有聲門,當空氣透過聲門時能使聲帶振動,發出聲音。
氣管和支氣管︰氣管是圓形管道,上部與喉相連,下部在胸博平分為左、右主支氣管。
氣管和支氣管的管壁覆蓋有粘膜,上有纖毛,纖毛不斷向喉的方向擺動並分泌黏液,
能黏住空氣中的灰塵和細菌,並借助纖毛運動,向喉的方向咳出。
(2) 肺
肺是氣體進行交換的場所,位於胸腔內,左右各一片。
左肺為上下兩葉,右肺為上中下三葉。左右支氣管進入肺後,形成樹枝狀的分枝,在分支的末端形成了許多肺泡,肺泡外面外繞著毛細血管,氣體交換就是在此進行。
循環系統
循環系統包括心血管系統和淋巴系統,它是體內一套封閉的連續管道。血液在管道內不停地循環流動,將氧氣、營養物質和激素等輸送到全身各個器官的組織和細胞,同時又將組織和細胞的代謝產物和二氧化碳帶到肺、腎和皮膚進行排泄,從而保證身體新陳代謝的正常進行。
(1) 心血管系統
心血管系統由心和血管組成,血管有動脈、靜脈和連接動、靜脈的毛細血管。
心臟位於胸腔中部,偏左下方,形態像桃子,大小跟本人的拳頭差不多,它是血液循環的動力器官。心臟將血液由靜脈吸入,由動脈射出。它晝夜不停地收縮和舒張,推展血液在血管裡流動。
心臟主要由心肌構成,它有四個腔︰上面有左心房和右心房,下面有左心室和右心室。只有同側的心房和心室才相通。
左心房連通肺靜脈,右心房連通上、下腔靜脈,左心室連通主動脈,右心室連通肺動脈。心房與心室之間、心室與動脈之間,都有能開閉的瓣膜,這些瓣膜只能向一個方向開,房室瓣只能朝向心室開,動脈瓣只能朝向動脈開。這樣,就保證了血液只能從心房流向心室,從心室流向動脈,而不能倒流。
動脈是把血液從心臟輸送到身體各部分去的血管,多分佈在身體較深的部位,動脈的管壁濃、彈性大。
靜脈是把血液從身體各部分送回心臟的血管,位置深淺不一。它的管壁薄、彈性小、管腔大。
毛細血管是連通於最小動脈與靜脈之間的血管,它數量大,分佈廣,管徑小,管壁極薄,血流速度很慢,便於血液與組織細胞充分地進行物質交換。
(2) 淋巴系統
淋巴系統由淋巴器官、淋巴管道和淋巴組織組成。淋巴管道內流動的無色透明液體叫淋巴液。淋巴液沿淋巴管向心流動,最後歸入靜脈。淋巴系統具有參與體液循環、造血和免疫功能,是人體重要的防禦裝置。
淋巴器官包括淋巴結、扁桃體、胸腺和脾等。
脾的主要功能是參與人體免疫回應,可破壞衰老的紅細胞,將血紅蛋白含鐵的部分重新利用。
胸腺兼有內分泌和免疫功能。
扁桃體參與人體免疫回應,是人體的第一道防線。
(3) 周遭神經系統
周遭神經系統是中樞神經系統以外的神經成分。它們一端與中樞神經系統相連,另一端與感受器相連。它分為脊神經、腦神經和五內神經。
脊神經與脊髓相連,主要分佈於軀幹和四肢。
腦神經與腦相連,主要分佈於頭部。
五內神經,與腦和脊髓相連,主要分佈於五內、心血管和腺體。
泌尿系統
泌尿系統包括腎、輸尿管、膀胱和尿道。人體的代謝最終產物如尿素、尿酸、多餘的無機鹽和水分,主要透過泌尿器官以尿的形式排出。
(1) 腎臟
腎臟位於人體的腹後壁脊柱的兩旁,左右側各一個。腎臟的周遭是皮質,裡面是髓質,髓質裡漏斗狀的部分是腎盂。腎臟由100多萬個腎單位構成,每個腎單位包括腎小體和腎小管。
腎小體分佈在皮質內,由腎小球和包在它外面的腎小囊組成。腎小管分佈在皮質和髓質內。當血液流經腎小球時,血液中的一部分水分、無機鹽、葡萄糖和尿素等物質,都可經過腎小球過濾到腎小囊內,形成原尿;當原尿經過腎小管時,對人體有用的物質被腎小管重新吸收並送回到血液裡,而無用的部分就由腎小管流出,形成尿,尿逐漸流向腎盂。腎盂負責收集尿液。
(2) 輸尿管
輸尿管是一對細長的管道,起自腎盂,止於膀胱,負責輸送尿液。
由腎臟形成的尿,經過腎盂流入輸尿管,再由輸尿管流入膀胱。
(3) 膀胱
膀胱在盆腔內,有暫時貯存尿的功能。它有一個退場門,與尿道相通。退場門處有尿道括約肌,它收縮時,退場門呈關閉狀態;它舒張時,退場門開放。
(4) 尿道
尿道起始於膀胱退場門,終止於尿平交道。女性尿道短而直,易引起逆行感染。男性尿道兼有排尿和排精的功能。
眼部
眼是人體的視覺器官,主要感受光刺激。它由眼球及附屬架構組成。
(1) 眼球
眼球主要由角膜、鞏膜、虹膜、睫狀體、脈絡膜、視網膜和房水、晶狀體、玻璃體等組成。
角膜覆蓋眼球外部正前方,如鐘表玻璃狀,無色透明,上面分佈有豐富的感覺神經末梢,因此感覺敏銳。
鞏膜覆蓋眼球外部除角膜以外的其餘部分,呈乳白色,不透明。鞏膜即我們常說的眼白。
虹膜位於角膜後方,呈圓盤形,中央有瞳孔,是光線進入眼球的通路。
虹膜把角膜與晶狀體之間的空間分割成眼前房和眼後房,房內充滿房水。
睫狀體主要由肌肉組成,透過睫狀肌的舒縮,能改變晶狀體的曲度,以調節視力。
脈絡膜緊貼視網膜,含有豐富的血管,對眼球有營養和遮光作用。
視網膜位於眼球壁的最裡層,分佈有豐富的視神經,能感受光線,形成視覺衝動。
房水是澄清透明的液體,充滿在眼房內,它具有營養角膜和晶狀體的功能,並能維持眼壓。
晶狀體形狀如雙凸透鏡,無色透明,並具有彈性,有很強的折光能力。
玻璃體位於晶狀體和視網膜之間,為無色透明的膠狀物質,有折光和支撐視網膜的作用。
(2) 眼球附屬架構
眼球附屬架構包括眼瞼、結膜、淚器及眼球外肌。
眼瞼就是眼皮,遮蓋眼球前部。它們的內側端各有一個淚點。
結膜在眼瞼和眼球的接觸面各有一層,為薄而光滑、富有血管的粘膜。
淚器由分泌淚液的淚腺和排泄淚液的淚道組成,淚液能滋潤眼球。
眼球外肌控制眼球向各個方向轉動。
(3) 視覺的形成
外界物體反射來的光線,經過角膜、房水,由瞳孔進入眼球內部,再經過晶狀體和玻璃體的折射作用,在視網膜上形成清晰的物像。物像刺激了視網膜上的感光細胞,由它們產生的神經衝動,沿著視神經傳入大腦視覺中樞,就形成視覺。眼睛透過睫狀體調節晶狀體的曲度,來看清遠近不同的物體。
耳部
耳部為聽覺感受器,主要功能為感受外界聲波刺激。它由外耳、中耳、內耳三部分組成,外耳和中耳是傳導聲波的架構,內耳則是接受聲波和感受位置刺激的地方。
(1) 外耳
外耳包括耳廓、外耳道兩部分。耳廓以彈性軟骨為支架,表面覆蓋皮膚,分佈有豐富的血管和神經。
外耳道為從外耳門到鼓膜間的彎曲通道,它的管壁上分佈有神經末梢。
(2) 中耳
中耳包括鼓膜、鼓室、咽鼓管和乳突小房。
鼓膜是位於外耳道的深處,為一個橢圓形的半透明膜,形似漏斗狀,凹面向外。
鼓室介於鼓膜和內耳之間,為一個含氣小腔,鼓室內有三塊聽小骨,自外向內分別為錘骨、砧骨和鐙骨,它們借關節互相連接,有傳導聲波的作用。
咽鼓管溝通咽部與鼓室,以保持中耳與外界氣壓的平衡,防止鼓膜受損。
乳突小房為許多含氣小腔,彼此互相溝通。
(3) 內耳
內耳由前庭、耳蝸、半規管、球囊組成,在耳蝸上有感受聲波刺激的螺旋器,在球囊壁上分佈有控制人體平衡的平衡感受器。
(4) 聽覺的形成 外界的聲音先由耳廓收集和反射,再經過外耳道傳到鼓膜,引起骨膜振動。鼓膜的振動透過三塊聽小骨傳到內耳,刺激耳蝸內的聽覺感受器而產生神經衝動。神經衝動沿著與聽覺有關的神經,傳到大腦皮層的聽覺中樞,形成聽覺。