人体解剖学和生理学是为生命科学和联合健康学生参加的两学期解剖学和生理学课程设计的。教科书遵循大多数人体解剖学和生理学课程的范围和顺序，其覆盖范围和组织由数百名教授该课程的教师告知。教师可以定制这本书，使其适应课堂上最有效的方法。
这本教科书的艺术作品旨在通过传统描述和教学创新的强大融合来关注学生的学习。颜色被谨慎使用，以强调任何给定插图中最重要的方面。大量使用密歇根大学的显微照片补充插图，并为学生提供每个概念的有意义的替代描述。最后，丰富元素为学生提供了相关性和更深层次的背景，特别是在健康、疾病和与他们预期职业相关的信息领域。
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OpenStax是莱斯大学的一部分，莱斯大学是一家501（c）（3）非营利慈善公司。作为一项教育倡议，我们的使命是改变学习，让教育为每个学生服务。通过我们与慈善基金会的合作以及与其他教育资源公司的联盟，我们正在打破最常见的学习障碍。因为我们相信每个人都应该并且可以获得知识。
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OpenStax感谢密歇根大学医学院的董事们使用了他们广泛的显微照片收藏。*解剖学和生理学2e*中出现的许多UM显微照片都是交互式WebScopes，学生可以通过放大和缩小来探索。
特别感谢
序言 
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导言 
在本节结束时，您将能够：

*比较和对比解剖学和生理学，包括他们的专业和研究方法
*讨论解剖学和生理学之间的基本关系
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解剖学和生理学概述
在本节结束时，您将能够：

*用六个层次的组织来描述人体的结构
*列出人体的11个器官系统，并确定至少一个器官和每个器官的一个主要功能
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为了研究组织的化学水平，科学家考虑物质最简单的组成部分：亚原子粒子、原子和分子。宇宙中的所有物质都由一种或多种称为元素的独特纯物质组成，其中常见的例子是氢、氧、碳、氮、钙和铁。这些纯物质（元素）的最小单位是原子。原子由质子、电子和中子等亚原子粒子组成。两个或多个原子结合形成一个分子，如生物中发现的水分子、蛋白质和糖。分子是所有身体结构的化学组成部分。
组织的层次
人体的结构组织 
在本节结束时，您将能够：

*解释组织对人体机体功能的重要性
*区分代谢、合成代谢和分解代谢
*提供至少两个人类反应和人类运动的例子
*比较和对比生长、分化和繁殖
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人体由数万亿个细胞组成，这些细胞以保持不同内部隔间的方式组织起来。这些隔间使身体细胞与外部环境威胁分开，并保持细胞湿润和营养。它们还将内部体液与生长在体表的无数微生物分开，包括连接到身体外表面的某些通道的衬里。例如，肠道中的细菌细胞比体内所有人类细胞的总和还要多，然而这些细菌在体外，不能在体内自由循环。
组织
热力学第一定律认为，能量既不能被创造也不能被破坏——它只能改变形式。作为一个有机体，你的基本功能是消耗（摄取）你所吃食物中的能量和分子，将其中的一些转化为运动的燃料，维持你的身体功能，并建立和维持你的身体结构。有两种类型的反应可以实现这一点：合成代谢和分解代谢。
新陈代谢
反应性是生物体适应内部和外部环境变化的能力。对外部刺激做出反应的一个例子可能包括向食物和水的来源移动，远离感知到的危险。生物体内部环境的变化，如体温升高，会导致出汗和皮肤血管扩张的反应，以降低体温，如[链接]中的跑步者所示。
响应性
人体运动不仅包括身体关节处的动作，还包括单个器官甚至单个细胞的运动。当你读到这些话时，红细胞和白细胞在你全身移动，肌肉细胞在收缩和放松以保持你的姿势和聚焦你的视觉，腺体正在分泌化学物质来调节身体功能。你的身体正在协调整个肌肉群的动作，使你能够将空气进出肺部，将血液推向全身，并通过消化道推动你吃的食物。当然，你有意识地收缩骨骼肌，移动骨骼的骨骼，从一个地方到另一个地方（就像跑步者在[链接]中所做的那样），并进行日常生活中的所有活动。
运动
发育是身体在生活中经历的所有变化。发育包括分化的过程，在这个过程中，非特化细胞在结构和功能上变得专业化，以执行体内的某些任务。发育还包括生长和修复的过程，这两个过程都涉及细胞分化。
发育、生长和繁殖
人类生命的功能 
在本节结束时，您将能够：

*讨论氧气和营养素在维持人类生存中的作用
*解释为什么酷热和极寒威胁人类生存
*解释气体和液体施加的压力如何影响人类生存
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大气中只有大约20%的氧气，但是氧气是维持身体生存的化学反应的关键组成部分，包括产生三磷酸腺苷的反应。脑细胞对缺氧特别敏感，因为它们需要高而稳定的三磷酸腺苷的产生。没有氧气，脑损伤可能在五分钟内发生，死亡可能在十分钟内发生。
氧气
营养素是食物和饮料中对人类生存至关重要的物质。营养素的三个基本类别是水、产生能量和健身的营养素以及微量营养素（维生素和矿物质）。
营养素
你可能看过关于运动员死于中暑或徒步旅行者死于寒冷的新闻。这种死亡的发生是因为身体所依赖的化学反应只能在体温的狭窄范围内发生，从略低于37摄氏度（98.6华氏度）到略高于37摄氏度（98.6华氏度）。当体温上升到远高于正常水平或下降到远低于正常水平时，某些促进化学反应的蛋白质（酶）失去了正常结构和功能，新陈代谢的化学反应无法进行。
狭窄的温度范围
压力是一种由与另一种物质接触的物质施加的力。大气压力是由地球大气中的气体（主要是氮和氧）混合物施加的压力。虽然你可能没有察觉到，但大气压力一直压在你的身体上。这种压力使你体内的气体，如体液中的气态氮，保持溶解。如果你突然被从地球大气层上方的宇宙飞船弹射出去，你会从正常压力变成非常低的压力。你血液中氮气的压力将远高于你身体周围空间中氮气的压力。结果，你血液中的氮气会膨胀，形成气泡，堵塞血管，甚至导致细胞破裂。
狭窄的大气压力范围
人类生命的要求 
在本节结束时，您将能够：

*讨论体内平衡在健康功能中的作用
*对比负反馈和正反馈，给出每个机制的一个生理例子
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负反馈系统有三个基本组件（[link]**a**）。传感器，也称为受体，是反馈系统中监测生理值的组件。该值被报告给控制中心。控制中心是反馈系统中将该值与正常范围进行比较的组件。如果该值偏离设定点太多，则控制中心激活一个效应器。效应器是反馈系统中引起改变以扭转情况并将该值恢复到正常范围的组件。
负面反馈
正反馈加剧了身体生理状况的变化，而不是逆转它。偏离正常范围会导致更多的变化，系统会离正常范围更远。身体中的正反馈只有在有明确的终端时才是正常的。分娩和身体对失血的反应是正反馈循环的两个例子，它们是正常的，但只有在需要时才会被激活。
积极反馈
内稳态 
在本节结束时，您将能够：

*展示解剖位置
*使用定向和区域术语描述人体
*确定解剖学研究中最常用的三个平面
*区分后（背侧）和前（腹侧）体腔，确定它们的细分和在每个体腔中发现的代表器官
*描述浆液膜并解释其功能
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为了进一步提高精确度，解剖学家对他们观察身体的方式进行了标准化。正如地图通常以北为上，标准的身体“地图”或解剖位置是身体直立，双脚与肩同宽，脚趾向前。上肢向两侧伸出，手掌向前，如[链接]所示。使用这个标准位置可以减少混淆。无论被描述的身体是如何定向的，这些术语的使用就像它处于解剖位置一样。例如，手腕的手掌一侧会出现“前（前）腕骨（手腕）区域”的疤痕。即使手手掌朝下放在桌子上，也会使用“前”一词。
解剖位置
人体的许多区域都有特定的术语来帮助提高精度（见[链接]）。请注意，术语“肱”或“臂”是为“上臂”保留的，而“前臂”或“前臂”是为“下臂”使用的。同样，“股骨”或“大腿”是正确的，“腿”或“小腿”是为膝盖和脚踝之间的下肢部分保留的。你将能够使用图中的术语来描述身体的区域。
地区术语
某些指向性解剖学术语出现在这本和任何其他解剖学教科书中（[链接]）。这些术语对于描述不同身体结构的相对位置至关重要。例如，解剖学家可能会将一条组织带描述为“不如”另一条组织带，或者医生可能会将肿瘤描述为“浅于”更深的身体结构。记住这些术语，以避免在研究或描述特定身体部位的位置时混淆。
方向术语
切片是被切割的三维结构的二维表面。现代医学成像设备使临床医生能够获得活体的“虚拟切片”。我们称之为扫描。身体切片和扫描可以被正确解释，但是，只有当观察者理解沿着切片制作的平面时。平面是穿过身体的想象的二维表面。解剖学和医学中通常提到的有三个平面，如[链接]所示。
车身飞机
身体通过膜、鞘和其他分隔隔室的结构维持其内部组织。背侧（后）腔和腹侧（前）腔是最大的身体隔室（[link]）。这些腔包含并保护娇嫩的内脏器官，而腹侧腔允许器官在发挥功能时尺寸和形状发生显著变化。例如，肺、心、胃和肠可以膨胀和收缩，而不会扭曲其他组织或扰乱附近器官的活动。
体腔和浆膜
解剖术语 
在本节结束时，您将能够：

*讨论X射线成像的用途和缺点
*确定四种现代医学成像技术及其使用方式
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德国物理学家威廉·伦琴（Wilhelm Röntgen，1845-1923）在对电流进行实验时，发现一条神秘的、看不见的“射线”会穿过他的肉，但会在涂有金属化合物的屏幕上留下他骨骼的轮廓。1895年，伦琴对一个活人的内部部位做了第一个持久的记录：他妻子手的“X射线”图像（后来被称为）。世界各地的科学家很快开始了他们自己的X射线实验，到1900年，X射线被广泛用于检测各种伤害和疾病。1901年，伦琴因其在这一领域的工作而被授予第一个诺贝尔物理学奖。
X射线
X射线可以描绘身体区域的二维图像，而且只能从单一角度。相比之下，最近的医学成像技术产生的数据被计算机集成和分析，以产生三维图像或揭示身体功能方面的图像。
现代医学影像
医学影像 
人体概论
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导言 
在本节结束时，您将能够：

*讨论物质、质量、元素、化合物、原子和亚原子粒子之间的关系
*区分原子序数和质量数
*确定同一元素同位素之间的主要区别
*解释电子如何占据电子壳层及其对原子相对稳定性的贡献
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自然界中的所有物质都是由92种被称为元素的基本物质中的一种或多种组成的。元素是一种纯净的物质，它与所有其他物质的区别在于它不能通过普通的化学手段产生或分解。虽然你的身体可以从它们的组成元素中组装出许多生命所需的化合物，但它不能制造元素。它们必须来自环境。你必须摄入的元素的一个熟悉的例子是钙（Ca）。钙对人体至关重要；它被吸收并用于许多过程，包括增强骨骼。当你食用乳制品时，你的消化系统会将食物分解成足够小的成分，进入血液。其中包括钙，因为它是一种元素，不能进一步分解。因此，奶酪中的元素钙与构成骨骼的钙相同。你可能熟悉的其他一些元素是氧、钠和铁。人体中的元素如[链接]所示，从最丰富的开始：氧（O）、碳（C）、氢（H）和氮（N）。每个元素的名称都可以用一个或两个字母的符号代替；在这门课程中，你会熟悉其中的一些。你体内的所有元素都来自你吃的食物和你呼吸的空气。
元素和化合物
原子是保留该元素独特性质的元素的最小量。换句话说，氢原子是氢的单位——能存在的最小量的氢。正如你可能猜到的，原子几乎小得深不可测。这句话末尾的句号是数百万个原子宽。
原子和亚原子粒子
在人体中，原子不是作为独立的实体存在的。相反，它们不断地与其他原子反应以形成和分解更复杂的物质。要充分理解解剖学和生理学，你必须掌握原子如何参与这种反应。关键是理解电子的行为。
电子的行为
元素和原子：物质的基石 
在本节结束时，您将能够：

*解释分子和化合物之间的关系
*区分离子、阳离子和阴离子
*确定离子键和共价键之间的关键区别
*区分非极性和极性共价键
*解释水分子如何通过氢键连接
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回想一下，一个原子通常有相同数量的带正电荷的质子和带负电荷的电子。只要这种情况仍然存在，原子就是电中性的。但是当一个原子参与化学反应，导致一个或多个电子的捐赠或接受，原子就会变得带正电荷或负电荷。这种情况经常发生在大多数原子中，以便拥有一个完整的价壳，如前所述。这可以通过获得电子来填充一个超过半满的壳，或者通过释放电子来清空一个不到半满的壳，从而使下一个较小的电子壳成为新的、完整的价壳。带电的原子——无论是正电荷还是负电荷——是离子。
离子和离子键
与阳离子正电荷和阴离子负电荷之间的吸引力形成的离子键不同，由共价键形成的分子以相互稳定的关系共享电子。就像隔壁邻居的孩子先在一个家闲逛，然后在另一个家闲逛一样，原子不会永久失去或获得电子。相反，电子在元素之间来回移动。由于电子对的紧密共享（两个原子中的每一个都有一个电子），共价键比离子键更强。
共价键
当已经与一个电负性原子（例如，水分子中的氧）结合的弱正氢原子被另一个分子吸引到另一个电负性原子上时，氢键就形成了。换句话说，氢键总是包括已经是极性分子一部分的氢。
氢键
化学键 
在本节结束时，您将能够：

*区分动能和势能，以及运动化学反应和运动化学反应
*确定对人类功能重要的四种能源形式
*描述化学反应的三种基本类型
*确定影响化学反应速度的几个因素
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化学反应需要足够的能量来使物质以足够的精度和力量碰撞，旧的化学键可以被打破，新的化学键可以形成。一般来说，动能是为任何类型的运动物质提供动力的能量形式。想象你正在建造一堵砖墙。将一块砖举起并放置在另一块砖上所需的能量是动能——能量物质因其运动而拥有。一旦墙到位，它就会储存势能。势能是位置的能量，或者能量物质因其组件的位置或结构而拥有。如果砖墙倒塌，储存的势能会随着砖块倒塌而作为动能释放出来。
能量在化学反应中的作用
你已经知道化学能是通过化学键吸收、储存和释放的。除了化学能，机械能、辐射能和电能在人类功能中也很重要。
在人类功能中重要的能量形式
所有化学反应都始于反应物，反应物是进入反应的一种或多种物质的总称。例如，钠和氯离子是食盐生产中的反应物。化学反应产生的一种或多种物质称为产物。
化学反应的特点
如果你把醋倒入小苏打中，反应是瞬间的；混合物会冒泡和嘶嘶作响。但是许多化学反应需要时间。各种因素会影响化学反应的速度。然而，本节将只考虑人类功能中最重要的。
影响化学反应速率的因素
化学反应 
在本节结束时，您将能够：

*比较和对比无机和有机化合物
*确定水对生命至关重要的特性
*解释盐在身体机能中的作用
*区分酸和碱，并解释它们在pH值中的作用
*讨论缓冲液在帮助身体维持pH稳态中的作用
m46006
成年人体重的70%是水。这种水包含在细胞内部和构成组织和器官的细胞之间。它的几个作用使水对人类机能不可或缺。
水
回想一下，当离子形成离子键时，盐就形成了。在这些反应中，一个原子放弃一个或多个电子，从而带正电荷，而另一个原子接受一个或多个电子并带负电荷。你现在可以把盐定义为一种物质，当它溶解在水中时，会分解成H+或OH-以外的离子。这一事实对于区分盐与酸和碱很重要，下面将讨论。
盐
酸和碱，像盐一样，在水中分解成电解质。酸和碱可以极大地改变溶解它们的溶液的性质。
酸和碱
对人体功能至关重要的无机化合物 
在本节结束时，您将能够：

*确定对人体功能至关重要的四种有机分子
*解释有机化合物中碳对共价键的亲和力背后的化学
*提供三种碳水化合物的例子，并确定碳水化合物在体内的主要功能
*讨论四种对人体功能重要的脂质
*描述蛋白质的结构，并讨论它们对人类功能的重要性
*确定核酸的组成部分，以及DNA、RNA和ATP在人类功能中的作用
m46008
使有机化合物无处不在的是它们碳核的化学性质。回想一下，碳原子的价壳有四个电子，八位规则规定原子倾向于以这样一种方式反应，即用八个电子完成它们的价壳。碳原子不会通过捐赠或接受四个电子来完成它们的价壳。相反，它们很容易通过共价键共享电子。
碳的化学
碳水化合物一词的意思是“水合碳”。回想一下，根水表示水。碳水化合物是由碳、氢和氧组成的分子；在大多数碳水化合物中，氢和氧在水中的相对比例相同。事实上，“通用”碳水化合物分子的化学式是（CH2O）*n*。
碳水化合物
脂质是主要由碳氢化合物组成的高度多样化的化合物之一。它们所含的少数氧原子通常位于分子的外围。它们的非极性碳氢化合物使所有脂质疏水。在水中，脂质不会形成真正的溶液，但它们可能会形成乳液，这是混合不好的溶液混合物的术语。
脂类
你可能会把蛋白质和肌肉组织联系在一起，但事实上，蛋白质是所有组织和器官的关键组成部分。蛋白质是由由肽键连接的氨基酸组成的有机分子。蛋白质包括皮肤表皮中保护底层组织的角蛋白、皮肤真皮中的胶原蛋白、骨骼中的胶原蛋白以及覆盖大脑和脊髓的脑膜中的胶原蛋白。蛋白质也是人体许多功能性化学物质的组成部分，包括消化道中的消化酶、抗体、神经元用来与其他细胞交流的神经递质以及调节某些身体功能的肽基激素（例如生长激素）。虽然碳水化合物和脂质由碳氢化合物和氧气组成，但所有蛋白质也含有氮（N），许多蛋白质除了碳、氢和氧之外还含有硫（S）。
蛋白质
对人体结构和功能重要的第四类有机化合物是核苷酸（[link]）。核苷酸是由三个亚基组成的一类有机化合物之一：
核苷酸
对人体功能至关重要的有机化合物 
组织的化学层面
m46016
导言 
在本节结束时，您将能够：

*描述构成细胞膜的分子成分
*解释细胞膜的主要特征和特性
*区分可以和不能通过脂质双分子层扩散的材料
*比较和对比不同类型的被动运输和主动运输，提供每种运输的例子
m46021
细胞膜是一个极其柔韧的结构，主要由背靠背磷脂（“双分子层”）组成。胆固醇也存在，这有助于膜的流动性，膜内嵌入了各种具有多种功能的蛋白质。
细胞膜的结构和组成
脂质双分子层构成细胞膜的基础，但它布满了各种蛋白质。通常与细胞膜相关的两种不同类型的蛋白质是整合蛋白和外周蛋白（[链接]）。顾名思义，整合蛋白是嵌入细胞膜的蛋白质。通道蛋白是整合蛋白的一个例子，它选择性地允许特定物质，如某些离子，进出细胞。
膜蛋白
细胞膜的一大奇迹是它能够调节细胞内物质的浓度。这些物质包括钙离子、钠离子、钾离子和氯离子；营养物质包括糖、脂肪酸和氨基酸；以及必须离开细胞的废物，特别是二氧化碳。
通过细胞膜运输
细胞膜 
在本节结束时，您将能够：

*描述与内膜系统相关的细胞器的结构和功能，包括内质网、高尔基体和溶酶体
*描述线粒体和过氧化物酶体的结构和功能
*解释细胞骨架的三个组成部分，包括它们的组成和功能
m46023
一组三个主要细胞器一起在细胞内形成一个系统，称为内膜系统。这些细胞器一起工作来执行各种细胞工作，包括生产、包装和出口某些细胞产品的任务。内膜系统的细胞器包括内质网、高尔基体和囊泡。
内膜系统细胞器
除了内膜系统的工作之外，细胞还有许多其他重要的功能。正如你必须消耗营养来为自己提供能量一样，你的每个细胞也必须吸收营养，其中一些转化为化学能，可用于推动生化反应。细胞的另一个重要功能是解毒。人类从环境中吸收各种毒素，并产生有害化学物质作为细胞过程的副产品。肝脏中称为肝细胞的细胞可以解毒许多这些毒素。
用于能量生产和解毒的细胞器
就像骨架在结构上支持人体一样，细胞骨架帮助细胞保持结构完整性。细胞骨架是一组为细胞提供结构支持的纤维蛋白，但这只是细胞骨架的功能之一。细胞骨架成分对细胞运动、细胞繁殖和细胞内物质的运输也至关重要。
细胞骨架
细胞质和细胞器 
在本节结束时，您将能够：

*描述核膜的结构和特点
*列出核心的内容
*解释细胞核内DNA分子的组织
*描述DNA复制的过程
m46073
像大多数其他细胞器一样，细胞核被一种叫做核膜的膜包围。这种膜覆盖物由两个相邻的脂质双层组成，它们之间有一个薄的流体空间。跨越这两个双层的是核孔。核孔是蛋白质、RNA和溶质在细胞核和细胞质之间通过的微小通道。排列在核孔上的被称为孔复合物的蛋白质调节物质进出细胞核的通道。
细胞核及其DNA的组织
为了让生物体生长、发育和保持健康，细胞必须通过分裂来繁殖自己，产生两个新的子细胞，每个子细胞都有原始细胞中发现的完整的脱氧核糖核酸。成年人每天会产生数十亿个新细胞。体内只有极少数细胞类型不会分裂，包括神经细胞、骨骼肌纤维和心肌细胞。不同细胞类型的分裂时间各不相同。例如，皮肤和胃肠内膜的上皮细胞非常频繁地分裂，以取代那些不断被摩擦从表面擦掉的细胞。
DNA复制
细胞核和DNA复制 
在本节结束时，您将能够：

*解释储存在DNA中的遗传密码如何决定将形成的蛋白质
*描述转录的过程
*描述翻译过程
*讨论核糖体的功能
m46032
DNA位于细胞核内，蛋白质合成发生在细胞质中，因此一定有某种中间信使离开细胞核并管理蛋白质合成。这种中间信使是信使RNA（mRNA），一种单链核酸，携带单个基因的遗传密码副本走出细胞核，进入细胞质，用于生产蛋白质。
从DNA到RNA：转录
就像把一本书从一种语言翻译成另一种语言一样，一条mRNA链上的密码子必须被翻译成蛋白质的氨基酸字母表。翻译是合成称为多肽的氨基酸链的过程。翻译需要两个主要的辅助工具：首先，一个“翻译器”，即进行翻译的分子；其次，一个将mRNA链翻译成新蛋白质的底物，如翻译器的“桌子”。这两个要求都由其他类型的RNA满足。进行翻译的底物是核糖体。
从RNA到蛋白质：翻译
蛋白质合成 
在本节结束时，您将能够：

*描述细胞周期的阶段
*讨论如何调节细胞周期
*描述失去对细胞周期控制的影响
*按顺序描述有丝分裂和胞质分裂的阶段
m46034
细胞周期的一个“转折”或周期由两个一般阶段组成：间期，然后是有丝分裂和胞质分裂。间期是细胞周期中细胞不分裂的时期。大多数细胞大部分时间都处于间期。有丝分裂是遗传物质的分裂，在此期间细胞核分解，两个新的、功能齐全的细胞核形成。胞质分裂将细胞质分成两个独特的细胞。
细胞周期
一个非常复杂和精确的调节控制系统指导细胞从细胞周期的一个阶段进入下一个阶段并开始有丝分裂的方式。控制系统涉及细胞内的分子以及外部触发器。这些内部和外部控制触发器为细胞提供“停止”和“前进”信号。细胞周期的精确调节对于维持生物体的健康至关重要，失去细胞周期控制会导致癌症。
细胞周期控制
细胞生长和分裂 
在本节结束时，您将能够：

*讨论发育中胚胎的广泛性细胞或成年生物体的干细胞如何分化为特化细胞
*区分干细胞的类别
m46036
干细胞是一种非特化细胞，可以根据需要无限制地分裂，并且可以在特定条件下分化成特化细胞。干细胞根据其分化潜力分为几类。
干细胞
当一个细胞分化（变得更加专业化）时，它可能会在大小、形状、代谢活动和整体功能方面发生重大变化。因为从受精卵开始，身体中的所有细胞都含有相同的脱氧核糖核酸，所以不同的细胞类型是如何变得如此不同的？答案类似于电影剧本。电影中的不同演员都从同一个剧本中阅读，然而，他们每个人都只阅读剧本中自己的部分。同样，所有细胞都含有相同的完整的脱氧核糖核酸，但每种细胞只“读取”与其自身功能相关的脱氧核糖核酸部分。在生物学中，这被称为每个细胞独特的基因表达。
分化
细胞分化 
组织的细胞级
m46045
导言 
在本节结束时，您将能够：

*确定四种主要组织类型
*讨论每种组织类型的功能
*将每种组织类型的结构与其功能联系起来
*讨论组织的胚胎起源
*确定三个主要胚芽层
*确定组织膜的主要类型
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上皮组织，也被称为上皮，是指覆盖身体外表面、排列内部空腔和通道并形成某些腺体的细胞片。结缔组织，顾名思义，将身体的细胞和器官结合在一起，起到保护、支持和整合身体所有部位的作用。肌肉组织是可兴奋的，对刺激做出反应并收缩以提供运动，并作为三种主要类型发生：骨骼（自愿）肌肉、平滑肌和心脏中的心肌。神经组织也是可兴奋的，允许以神经冲动的形式传播电化学信号，在身体不同区域之间进行通信（[link]）。
四种类型的组织
受精卵是由卵子和精子融合形成的单个细胞。受精后，受精卵产生快速的有丝分裂周期，产生许多细胞来形成胚胎。产生的第一批胚胎细胞有能力分化成体内任何类型的细胞，因此被称为全能细胞，这意味着每个细胞都有分裂、分化的能力，并发展成为一个新的有机体。随着细胞增殖的进行，胚胎内建立了三个主要的细胞谱系。正如后面一章所解释的，胚胎细胞的每一个谱系都形成了不同的胚层，人体的所有组织和器官最终都从胚层形成。每个胚层通过其相对位置来识别：外胚层（ecto-="外部"）、中胚层（meso-="中间"）和内胚层（内层="内部"）。[链接]显示了与三个胚层中的每一个相关的组织和器官的类型。请注意，上皮组织起源于所有三层，而神经组织主要来自外胚层，肌肉组织来自中胚层。
组织的胚胎起源
组织膜是覆盖身体外部（例如皮肤）、器官（例如心包）、通向身体外部的内部通道（例如胃粘膜）和可移动关节腔衬里的薄层或薄片细胞。有两种基本类型的组织膜：结缔组织膜和上皮膜（[链接]）。
组织膜
组织的类型 
在本节结束时，您将能够：

*解释上皮组织的结构和功能
*区分紧结、锚定结和间隙结
*区分单层上皮和复层上皮，以及鳞状、立方体和柱状上皮
*描述内分泌和外分泌腺的结构和功能及其各自的分泌物
m46048
上皮组织提供身体免受物理、化学和生物磨损的第一道保护线。上皮细胞充当身体的守门人，控制通透性，允许材料通过物理屏障选择性转移。所有进入身体的物质都必须穿过上皮。一些上皮通常包括允许分子和离子通过细胞膜选择性运输的结构特征。
上皮组织的广义功能
上皮细胞的典型特征是细胞器和膜结合蛋白在其基底和顶端表面之间的极化分布。一些上皮细胞中发现的特殊结构是对特定功能的适应。某些细胞器与基底侧分离，而其他细胞器和延伸，如纤毛，当存在时，位于顶端表面。
上皮细胞
上皮细胞紧密相连，不被细胞内物质分开。三种基本类型的连接允许细胞之间不同程度的相互作用：紧密连接、锚定连接和间隙连接（[link]）。
细胞到细胞连接
上皮组织根据细胞的形状和形成的细胞层的数量进行分类（[link]）。细胞形状可以是鳞状（扁平且薄）、立方体（方形，与它高一样宽）或柱状（矩形，比它宽）。类似地，组织中的细胞层数可以是一层——其中每个细胞都驻留在基底板层上——这是一个简单的上皮，也可以是不止一层，这是一个复层上皮，只有细胞的基底层驻留在基底板层上。伪复层（伪-=“假”）描述了具有单层不规则形状细胞的组织，这些细胞看起来有不止一层。过渡描述了一种特殊的复层上皮形式，其中细胞的形状可以变化。
上皮组织分类
腺体是由一个或多个经过修饰以合成和分泌化学物质的细胞组成的结构。大多数腺体由上皮细胞组组成。腺体可以分为内分泌腺、将分泌物直接释放到周围组织和液体中的无管腺体（内-=“内”）或外分泌腺，其分泌物通过直接或间接打开的管道离开外部环境（外-=“外”）。
腺上皮
上皮组织 
在本节结束时，您将能够：

*识别和区分结缔组织的类型：适当的、支持性的和流体的
*解释结缔组织的功能
m46049
结缔组织在身体中发挥许多功能，但最重要的是，它们支持和连接其他组织；从包围肌肉细胞的结缔组织鞘，到将肌肉附着在骨骼上的肌腱，再到支撑身体位置的骨骼。保护是结缔组织的另一个主要功能，以纤维胶囊和骨骼的形式保护脆弱的器官，当然还有骨骼系统。结缔组织中的特殊细胞保护身体免受进入身体的微生物的侵害。液体、营养物质、废物和化学信使的运输由特殊的液体结缔组织（如血液和淋巴）确保。脂肪细胞以脂肪的形式储存多余的能量，并有助于身体的隔热。
结缔组织的功能
所有结缔组织都来源于胚胎的中胚层（见[链接]）。胚胎中发育的第一个结缔组织是间充质，这是一种干细胞系，所有结缔组织后来都来自该干细胞系。间充质细胞簇分散在整个成人组织中，并提供结缔组织损伤后更换和修复所需的细胞。第二种胚胎结缔组织在脐带中形成，称为粘液结缔组织或沃顿氏果冻。这种组织在出生后不再存在，只在全身留下分散的间充质细胞。
胚胎结缔组织
结缔组织的三大类根据其基体的特征和基质中发现的纤维类型进行分类（[链接]）。结缔组织本身包括松散的结缔组织和致密的结缔组织。这两种组织都有多种细胞类型和悬浮在粘性基体中的蛋白质纤维。致密的结缔组织由提供拉伸强度、弹性和保护的纤维束增强。在松散的结缔组织中，纤维组织松散，中间留下很大的空间。支持性结缔组织——骨骼和软骨——为身体提供结构和力量，并保护软组织。基质中一些不同的细胞类型和致密的纤维是这些组织的特征。在骨骼中，基质是坚硬的，由于沉积的钙盐而被描述为钙化。在液体结缔组织，换句话说，淋巴和血液中，各种特殊的细胞在含有盐、营养物质和溶解蛋白质的水样液体中循环。
结缔组织分类
成纤维细胞存在于所有结缔组织中（[链接]）。纤维细胞、脂肪细胞和间充质细胞是固定细胞，这意味着它们留在结缔组织中。其他细胞响应化学信号进出结缔组织。巨噬细胞、肥大细胞、淋巴细胞、浆细胞和吞噬细胞存在于结缔组织中，但实际上是保护身体的免疫系统的一部分。
结缔组织适当
两种主要形式的支持性结缔组织，软骨和骨骼，允许身体保持姿势和保护内部器官。
支持性结缔组织
血液和淋巴是流体结缔组织。细胞在液体细胞外基质中循环。在血液中循环的形成元素都来源于位于骨髓中的造血干细胞（[链接]）。红细胞，红细胞，运输氧气和一些二氧化碳。白细胞，白细胞，负责防御潜在有害的微生物或分子。血小板是参与血液凝固的细胞碎片。一些白细胞有能力穿过内皮层，内皮层排列血管并进入邻近组织。营养物质、盐和废物溶解在液体基质中并通过身体运输。
流体连接组织
连接组织支撑和保护 
在本节结束时，您将能够：

*识别三种类型的肌肉组织
*比较和对比每种肌肉组织类型的功能
*解释肌肉组织如何实现运动
m46055
肌肉组织和运动 
在本节结束时，您将能够：

*确定构成神经组织的细胞类别
*讨论神经组织如何介导感知和反应
m46057
神经组织介导感知和反应 
在本节结束时，您将能够：

*识别炎症的主要迹象
*列出身体对组织损伤的反应
*解释组织修复的过程
*讨论老化对组织的渐进影响
*描述癌突变对组织的影响
m46058
炎症是身体对损伤的标准初始反应。无论是生物、化学、物理还是辐射烧伤，所有损伤都会导致相同的生理事件序列。炎症限制了损伤的程度，部分或完全消除了损伤的原因，并启动了受损组织的修复和再生。坏死或意外细胞死亡会导致炎症。细胞凋亡是程序化的细胞死亡，这是一个正常的逐步过程，会破坏身体不再需要的细胞。根据仍在研究中的机制，细胞凋亡不会启动炎症反应。急性炎症随着时间的推移通过组织的愈合而消退。如果炎症持续存在，它就会变成慢性的，并导致疾病。关节炎和结核病是慢性炎症的例子。后缀“-itis”表示特定器官或类型的炎症，例如，腹膜炎是腹膜的炎症，脑膜炎是指脑膜的炎症，脑膜是围绕中枢神经系统的坚韧膜
组织损伤与修复
诗人拉尔夫·沃尔多·爱默生说：“最可靠的毒药是时间。”事实上，生物学证实，身体的许多功能会随着年龄的增长而衰退。所有的细胞、组织和器官都受到衰老的影响，由于不同的基因组成和生活方式，个体之间存在明显的差异。衰老的外在迹象很容易识别。皮肤和其他组织变得更薄、更干燥，降低了它们的弹性，导致皱纹和高血压。头发变白是因为毛囊产生的黑色素、头发的棕色色素和眼睛的虹膜减少了。面部看起来松弛，因为结缔组织中的弹性和胶原纤维减少，肌肉张力丧失。眼镜和助听器可能会随着感官慢慢退化而成为生活的一部分，这都是由于弹性降低。随着骨骼失去钙和其他矿物质，整体身高会下降。随着年龄的增长，插入脊柱椎骨之间的纤维软骨盘中的液体减少。关节失去软骨并变硬。许多组织，包括肌肉组织，通过一个叫做萎缩的过程失去质量。肿块和僵硬变得更加普遍。结果，通道、血管和气道变得更加僵硬。大脑和脊髓失去质量。神经不会以与过去相同的速度和频率传递脉冲。一些思维清晰和记忆的丧失会伴随衰老。更严重的问题不一定与衰老过程有关，可能是潜在疾病的症状。
组织与老化
组织损伤与衰老 
组织的组织层次
组织层次
m46059
导言 
在本节结束时，您将能够：

*确定外膜系统的组成部分
*描述皮肤的各层和每层的功能
*识别和描述皮下和深筋膜
*描述角质形成细胞的作用及其生命周期
*描述黑素细胞在皮肤色素沉着中的作用
m46060
表皮由角质化、分层的鳞状上皮组成。它由四层或五层上皮细胞组成，取决于它在体内的位置。它内部没有任何血管（即无血管）。有四层细胞的皮肤被称为“薄皮”。从深到浅，这些层是基底层、棘层、颗粒层和角质层。大多数皮肤可以归类为薄皮。“厚皮”只出现在手掌和脚底。它有第五层，称为透明层，位于角质层和颗粒层之间（[链接]）。
表皮
真皮可以被认为是表皮系统的“核心”（皮肤-=“皮肤”），不同于表皮（表皮-=“上”或“上”）和下皮层（下-=“下”）。它包含血液和淋巴管、神经和其他结构，如毛囊和汗腺。真皮由两层结缔组织组成，由成纤维细胞产生的弹性蛋白和胶原纤维相互连接的网状结构（[链接]）。
真皮
皮下层（也称为皮下层或浅筋膜）是真皮正下方的一层，用于将皮肤连接到骨骼和肌肉的底层筋膜（纤维组织）。严格来说，它不是皮肤的一部分，尽管皮下层和真皮之间的边界可能很难区分。皮下层由血管发达、松散、乳晕结缔组织和脂肪组织组成，其功能是脂肪储存的一种方式，并为被膜提供绝缘和缓冲。
皮下
皮肤的颜色受到许多色素的影响，包括黑色素、胡萝卜素和血红蛋白。回想一下，黑色素是由称为黑色素细胞的细胞产生的，这些细胞分散在表皮的基底层。黑色素通过称为黑色素体的细胞囊泡转移到角质形成细胞中（[链接]）。
色素沉着
皮肤层 
在本节结束时，您将能够：

*识别皮肤的附属结构
*描述头发和指甲的结构和功能
*描述汗腺和皮脂腺的结构和功能
m46062
头发是一种从表皮中生长出来的角质细丝。它主要由死亡的角质化细胞组成。一缕缕头发起源于真皮的表皮穿透，称为毛囊。毛干是头发中没有固定在毛囊上的部分，其中大部分暴露在皮肤表面。其余的头发固定在毛囊中，位于皮肤表面以下，被称为发根。发根在毛球处的真皮深处结束，包括一层有丝分裂活性的基底细胞，称为毛发基质。毛球围绕着毛乳头，毛乳头由结缔组织组成，包含来自真皮的毛细血管和神经末梢（[链接]）。
头发
甲床是一种特殊的表皮结构，位于手指和脚趾的尖端。甲体形成于甲床上，保护我们的手指和脚趾的尖端，因为它们是最远的四肢和身体承受最大机械应力的部分（[链接]）。此外，甲体形成一个背部支撑，用于用手指拾取小物体。甲体由密集的死角质形成细胞组成。身体这一部分的表皮已经进化出一种特殊的结构，指甲可以在其上形成。甲体形成于指甲根部，指甲根部有来自底层的增殖细胞基质，使指甲能够持续生长。外侧甲褶皱在侧面与指甲重叠，有助于固定甲体。与指甲主体近端相接的甲褶形成指甲角质层，也称为附睾。甲床血管丰富，使其看起来呈粉红色，除了在基部，指甲基质上方厚厚的一层上皮形成了一个新月形区域，称为月骨（“小月亮”）。指甲自由边缘下方离角质层最远的区域称为下甲壳。它由一层增厚的角质层组成。
指甲
当身体变得温暖时，汗腺产生汗液来冷却身体。汗腺从表皮突出物发展到真皮，被归类为分泌物腺；即分泌物通过导管通过胞吐排出，不影响腺体的细胞。汗腺有两种类型，每种分泌的产物略有不同。
汗腺
皮脂腺是一种遍布全身的油脂腺，有助于皮肤和头发的润滑和防水。大多数皮脂腺与毛囊有关。它们产生皮脂，一种脂质的混合物，并将其排泄到皮肤表面，从而自然润滑角质层干燥和死亡的角质化细胞层，使其保持柔韧。皮脂的脂肪酸也具有抗菌特性，并防止低湿度环境中皮肤的水分流失。皮脂的分泌受到激素的刺激，其中许多激素直到青春期才变得活跃。因此，皮脂腺在儿童时期相对不活跃。
皮脂腺
皮肤的附属结构 
在本节结束时，您将能够：

*描述皮肤的不同功能和使它们成为可能的结构
*解释皮肤如何帮助保持体温
m46064
皮肤保护身体的其他部分免受风、水和紫外线等自然元素的伤害。由于角质层中存在一层层角蛋白和糖脂，它充当防止水分流失的保护屏障。它也是防止因接触砂砾、微生物或有害化学物质而产生研磨活动的第一道防线。从汗腺排出的汗液通过产生具有抗生素特性的杀螨剂来阻止微生物过度定居皮肤表面。
保护
你能感觉到一只蚂蚁在你的皮肤上爬行，让你在它咬人之前把它弹开，这是因为皮肤，尤其是皮肤中毛囊突出的毛发，能感觉到环境的变化。围绕毛囊基部的发根丛感觉到干扰，然后将信息传递到中枢神经系统（大脑和脊髓），然后中枢神经系统可以通过激活你眼睛的骨骼肌来看到蚂蚁和身体的骨骼肌来对抗蚂蚁来做出反应。
感觉功能
内膜系统通过与交感神经系统的紧密联系来帮助调节体温，交感神经系统是参与我们战斗或逃跑反应的神经系统的划分。交感神经系统不断监测体温并启动适当的运动反应。回想一下，当身体变得温暖时，汗腺，皮肤的附属结构，分泌水，盐和其他物质来冷却身体。即使身体看起来没有明显出汗，每天也会分泌大约500毫升的汗液（感觉不到的汗液）。如果身体由于高温、剧烈活动（[link]**ac**）或两者的结合而变得过度温暖，汗腺会受到交感神经系统的刺激而产生大量汗液，对于一个活跃的人来说，每小时可高达0.7至1.5升。当汗液从皮肤表面蒸发时，身体会随着体热的散发而冷却。
温度调节
人体皮肤的表皮层在暴露于紫外线辐射下时会合成维生素D。在阳光照射下，一种叫做胆钙化醇的维生素D3是由皮肤中类固醇胆固醇的衍生物合成的。肝脏将胆钙化醇转化为钙二醇，然后钙二醇在肾脏中转化为钙三醇（维生素的活性化学形式）。维生素D对于正常吸收钙和磷至关重要，钙和磷是健康骨骼所必需的。缺乏阳光照射会导致体内缺乏维生素D，导致一种叫做佝偻病的疾病，这是一种儿童的痛苦疾病，由于缺乏钙，骨骼畸形，导致弓腿病。患有维生素D缺乏症的老年人会出现一种叫做骨软化的疾病，即骨骼软化。在当今社会，维生素D被添加到许多食物中作为补充，包括牛奶和橙汁，以补偿阳光照射的需要。
维生素D合成
整数系统的功能 
在本节结束时，您将能够：

*描述几种不同的皮肤疾病和失调
*描述损伤对皮肤的影响和愈合过程
m46066
最受关注的疾病之一是皮肤癌。癌症是一个宽泛的术语，描述了由体内异常细胞不受控制地分裂引起的疾病。大多数癌症都是通过癌症起源的器官或组织来识别的。一种常见的癌症形式是皮肤癌。皮肤癌基金会报告说，五分之一的美国人一生中会经历某种类型的皮肤癌。大气中臭氧层的退化以及由此导致的紫外线辐射暴露的增加导致了它的上升。过度暴露于紫外线辐射会损害DNA，这会导致癌性病变的形成。虽然黑色素提供了一些保护来防止来自太阳的DNA损伤，但通常这还不够。癌症也可能发生在身体通常不暴露于紫外线辐射的区域，这一事实表明还有其他因素会导致癌性病变。
疾病
两种常见的皮肤病是湿疹和痤疮。湿疹是一种炎症性疾病，发生在所有年龄段的个体中。痤疮包括毛孔堵塞，这可能导致感染和炎症，常见于青少年。其他疾病，这里没有讨论，包括脂溢性皮炎（头皮上）、牛皮癣、唇疱疹、脓疱疮、痂疮、荨麻疹和疣。
皮肤病
因为皮肤是我们身体与世界最直接接触的部分，所以特别容易受伤。伤害包括烧伤和伤口，以及疤痕和老茧。它们可能是由尖锐的物体、热量或对皮肤的过度压力或摩擦引起的。
伤病
肠系统的疾病、紊乱和损伤 
利息制
m46290
导言 
在本节结束时，您将能够：

*定义骨骼、软骨和骨骼系统
*列出并描述骨骼系统的功能
m46341
骨骼系统最明显的功能是大体功能——那些通过观察可见的功能。只需观察一个人，你就可以看到骨骼是如何支撑、促进运动和保护人体的。
支持、移动和保护
在代谢水平上，骨组织执行几个关键功能。首先，骨基质是许多对身体功能重要的矿物质的储存库，尤其是钙，和磷。这些矿物质融入骨组织，可以释放回血液中，以保持支持生理过程所需的水平。例如，钙离子对肌肉收缩和控制参与神经冲动传递的其他离子的流动至关重要。
矿物储存、能量储存和造血
骨骼系统的功能 
在本节结束时，您将能够：

*根据骨骼形状分类
*描述每一类骨骼的功能
m46282
长骨是一种圆柱形的骨头，长于宽。但是，请记住，这个术语描述的是骨头的形状，而不是它的大小。长骨存在于手臂（肱骨、尺骨、桡骨）和腿（股骨、胫骨、腓骨），以及手指（掌骨、指骨）和脚趾（髌骨、指骨）。长骨起到杠杆的作用；当肌肉收缩时，它们会移动。
长骨头
短骨是一种立方体形状的骨头，长度、宽度和厚度大致相等。人类骨骼中唯一的短骨在手腕的腕骨和脚踝的距骨中。短骨提供稳定性和支撑以及一些有限的运动。
短骨头
“扁骨”这个词有点用词不当，因为尽管扁骨通常很薄，但它通常也是弯曲的。例子包括颅骨（头骨）、肩胛骨（肩胛骨）、胸骨（胸骨）和肋骨。扁骨是肌肉的附着点，通常保护内部器官。
扁骨
不规则骨是指没有任何容易表征的形状，因此不适合任何其他分类。这些骨头往往有更复杂的形状，比如支撑脊髓并保护脊髓免受压力的椎骨。许多面部骨骼，尤其是含有鼻窦的骨骼，被归类为不规则骨骼。
不规则骨
芝麻骨是一种小而圆的骨头，顾名思义，形状像芝麻籽。这些骨头形成肌腱（连接骨头和肌肉的组织鞘），在那里关节产生大量压力。芝麻骨通过帮助肌腱克服压力来保护肌腱。芝麻骨的数量和位置因人而异，但通常在与脚、手和膝盖相关的肌腱中发现。髌骨（单数=髌骨）是唯一与每个人相同的芝麻骨。[链接]回顾骨骼分类及其相关特征、功能和示例。
芝麻骨
骨分类 
在本节结束时，您将能够：

*识别骨骼的解剖特征
*定义和列出骨骼标记的示例
*描述骨组织的组织学
*比较和对比紧凑和海绵状骨
*确定构成紧凑和海绵状骨的结构
*描述骨骼是如何滋养和支配的
m46281
长骨的结构可以最好地可视化骨头的所有部分（[链接]）。长骨有两部分：骨干和骨干。骨干是连接骨头近端和远端的管状轴。骨干中的中空区域称为髓腔，里面充满了黄色的骨髓。骨干的壁由致密坚硬的致密骨组成。
骨的大体解剖
骨骼的表面特征差异很大，这取决于身体的功能和位置。[链接]描述了骨骼标记，如（[链接]）所示。骨骼标记一般分为三类：（1）关节，（2）突出，（3）孔。顾名思义，关节是两个骨骼表面结合在一起的地方（关节=“关节”）。这些表面倾向于彼此一致，例如一个是圆形的，另一个是杯状的，以促进关节的功能。突出是骨骼表面上方突出的区域。这些是肌腱和韧带的附着点。一般来说，它们的大小和形状表明了通过附着在骨骼上施加的力。洞是骨头上允许血管和神经进入骨头的开口或凹槽。与其他标记一样，它们的大小和形状反映了在这些点穿透骨头的血管和神经的大小。
骨标记
骨包含相对较少数量的细胞，这些细胞盘踞在胶原纤维基质中，为无机盐晶体提供粘附的表面。当磷酸钙和碳酸钙结合形成羟基磷灰石时，这些盐晶体就形成了，羟基磷灰石在胶原纤维上结晶或钙化时结合了其他无机盐，如氢氧化镁、氟化物和硫酸盐。羟基磷灰石晶体赋予骨骼硬度和强度，而胶原纤维赋予它们柔韧性，因此它们不脆。
骨细胞和组织
致密骨和海绵骨之间的区别最好通过组织学来探索。大多数骨骼包含致密和海绵状的骨组织，但是它们的分布和浓度根据骨骼的整体功能而有所不同。致密骨致密，因此可以承受压力，而海绵状（松质）骨具有开放空间，并支持重量分布的变化。
紧致和海绵状骨
海绵骨和髓腔从穿过致密骨的动脉获得营养。动脉通过营养孔（复数=孔）进入，骨干中的小开口（[链接]）。海绵骨中的骨细胞由穿透海绵骨的骨膜血管和在骨髓腔中循环的血液滋养。当血液通过骨髓腔时，它被静脉收集，然后通过孔从骨头中排出。
血液和神经供应
骨结构 
在本节结束时，您将能够：

*解释软骨的功能
*列出膜内骨化的步骤
*列出软骨内骨化的步骤
*解释骨板处的生长活动
*比较和对比建模和重塑的过程
m46301
骨骼是一种替代组织；也就是说，它使用一种模型组织来放置其矿物基质。对于骨骼发育，最常见的模板是软骨。在胎儿发育期间，一个框架被放置下来，决定骨骼将在哪里形成。这个框架是由软骨母细胞产生的柔性半固体基质，由透明质酸、硫酸软骨素、胶原纤维和水组成。由于基质包围并隔离软骨母细胞，它们被称为软骨细胞。与大多数结缔组织不同，软骨是无血管的，这意味着它没有提供营养和清除代谢废物的血管。所有这些功能都是通过扩散通过基质进行的。这就是为什么受损的软骨不像大多数组织那样容易自我修复。
软骨模板
在膜内骨化过程中，紧密和海绵状的骨直接由间充质（未分化）结缔组织片发育而成。面部的扁平骨、大部分颅骨和锁骨（锁骨）是通过膜内骨化形成的。
膜内骨化
在软骨内骨化中，骨骼通过*替换*透明软骨发育。软骨不会变成骨头。相反，软骨作为模板被新骨头完全取代。软骨内骨化比膜内骨化需要更长的时间。颅底和长骨通过软骨内骨化形成。
软骨内骨化
骨痂板是长骨中生长的区域。它是一层透明软骨，在未成熟的骨骼中发生骨化。在骨胫板的骨化侧，软骨形成。在骨干侧，软骨骨化，骨干长度增长。骨胫板由四个细胞和活动区（[link]）组成。储备区是最接近板骨化端的区域，在基质中包含小软骨细胞。这些软骨细胞不参与骨骼生长，但将骨痂板固定在骨痂的骨组织上。
骨骼长度如何增长
骨在长度增加的同时，直径也在增加；即使纵向生长停止，直径的增长仍能继续。这称为同位生长。破骨细胞吸收排列在髓腔中的旧骨，而成骨细胞通过膜内骨化在骨膜下产生新的骨组织。旧骨沿髓腔的侵蚀和新骨在骨膜下的沉积不仅增加骨干的直径，也增加髓腔的直径。这个过程称为建模。
骨骼直径如何生长
基质在骨骼的一个表面上被吸收并沉积在另一个表面上的过程被称为骨骼建模。建模主要发生在骨骼的生长过程中。然而，在成年生活中，骨骼会经历重塑，旧骨或受损骨的吸收发生在成骨细胞铺设新骨以取代被吸收骨的同一表面上。受伤、锻炼和其他活动会导致重塑。这些影响将在本章后面讨论，但是即使没有受伤或锻炼，每年大约有5%到10%的骨骼通过破坏旧骨并用新骨更新来重塑。
骨重塑
骨形成与发育 
在本节结束时，您将能够：

*区分不同类型的骨折
*描述骨修复所涉及的步骤
m46342
骨折按其复杂性、位置和其他特征进行分类（[链接]）。[链接]概述了常见的骨折类型。一些骨折可以用不止一个术语来描述，因为它可能具有不止一种类型的特征（例如，开放性横断面骨折）。
骨折类型
当骨头断裂时，血液从任何被骨折撕裂的血管中流出，这些血管可以在骨膜、骨元和/或髓腔中。血液开始凝结，在骨折后大约六到八小时，凝结的血液形成骨折血肿（[链接]**a**）。血液流向骨头的中断导致骨折周围的骨细胞死亡。
骨修复
骨折：骨修复 
在本节结束时，您将能够：

*描述运动对骨组织的影响
*列出影响骨骼健康的营养素
*讨论这些营养素在骨骼健康中的作用
*描述激素对骨组织的影响
m46305
在长时间的太空任务中，宇航员每个月可以失去大约1%到2%的骨量。这种骨量的损失被认为是由于太空中的低重力导致宇航员骨骼缺乏机械应力造成的。缺乏机械应力会导致骨骼失去矿物盐和胶原纤维，从而失去强度。同样，机械应力会刺激矿物盐和胶原纤维的沉积。随着压力的增加或减少，骨骼的内部和外部结构会发生变化，因此对于它所承受的运动量来说，骨骼是理想的尺寸和重量。这就是为什么经常锻炼的人比久坐不动的人骨骼更厚。这也是为什么石膏中的骨折会萎缩，而其对侧的配偶则保持矿物盐和胶原纤维的浓度。由于施加在骨骼上的力（或缺乏力），骨骼会发生重塑。
运动和骨组织
我们摄入的所有食物中含有的维生素和矿物质对我们所有的器官系统都很重要。然而，有某些营养物质会影响骨骼健康。
营养与骨组织
内分泌系统产生和分泌荷尔蒙，其中许多荷尔蒙与骨骼系统相互作用。这些荷尔蒙参与控制骨骼生长，一旦骨骼形成就保持骨骼，并重塑骨骼。
激素与骨组织
运动、营养、激素和骨组织 
在本节结束时，您将能够：

*描述钙过多或过少对身体的影响
*解释钙稳态的过程
m46295
钙稳态：骨骼系统和其他器官系统的相互作用 
骨组织和骨骼系统
m46347
导言 
在本节结束时，您将能够：

*讨论骨骼系统的功能
*区分轴向骨架和阑尾骨架
*定义轴向骨架及其组件
*定义阑尾骨骼及其组成部分
m46344
骨架分为两个主要部分——轴向和附肢。轴向骨架构成身体的垂直中轴线，包括头、颈、胸和背的所有骨骼（[链接]）。它用于保护大脑、脊髓、心脏和肺部。它也是移动头部、颈部和背部的肌肉的附着部位，以及作用于肩关节和髋关节以移动相应四肢的肌肉。
轴向钢架雪车
阑尾骨骼包括上下肢的所有骨骼，加上将每个肢体附着在轴心骨骼上的骨骼。成年人的阑尾骨骼中有126块骨骼。阑尾骨骼的骨骼在单独的章节中涵盖。
钢架雪车
骨骼系统的划分 
在本节结束时，您将能够：

*列出并识别脑壳和面部的骨骼
*找到头骨的主要缝合线，并命名与每个相关的骨骼
*定位和界定前、中、后颅窝、颞窝和颞下窝的边界
*定义鼻窦并确定每个鼻窦的位置
*命名构成眼眶壁的骨骼，并识别与眼眶相关的开口
*识别构成鼻中隔和鼻甲的骨骼和结构，并定位舌骨
*识别头骨的骨开口
m46355
前颅骨由面部骨骼组成，为眼睛和面部结构提供骨质支撑。头骨的这一视图主要由眼眶和鼻腔的开口组成。还可以看到上下颚，以及它们各自的牙齿（[链接]）。
头骨的前视图
外侧颅骨的视野主要由上面巨大的圆形脑壳和牙齿在下面的上下颚组成（[链接]）。分隔这些区域的是称为颧弓的骨桥。颧弓是头骨侧面的骨弓，从脸颊区域延伸到耳道上方。它由两个骨突的连接形成：一个短的前部分，颧骨的颞骨突（颧骨）和一个较长的后部分，颞骨的颧骨突，从颞骨向前延伸。因此颞骨突（前）和颧骨突（后）连接在一起，就像吊桥的两端一样，形成颧弓。在咬合和咀嚼时，拉动下颌骨向上的主要肌肉之一来自颧弓。
头骨侧视图
脑壳包含和保护大脑，几乎完全被大脑占据的内部空间被称为颅腔，这个腔的上界是由被称为颅骨（skullhat）的圆形颅骨顶部以及颅骨的外侧和后侧构成脑壳顶部和侧面的骨头通常被称为颅骨的“扁平”骨头。
大脑骨骼案例
缝线是头骨相邻骨骼之间的固定关节。骨头之间的狭窄缝隙充满了连接骨头的致密纤维结缔组织。位于脑壳骨头之间的长缝线不是直的，而是沿着不规则的、紧密扭曲的路径。这些扭曲的线用于紧密地联锁相邻的骨头，从而为头骨增加保护大脑的力量。
头骨缝合
颅骨的面骨构成上下颌、鼻、鼻腔和鼻中隔以及眼眶。面骨包括14块骨头，有6块成对的骨头和2块不成对的骨头。成对的骨头是上颌骨、腭骨、颧骨、鼻骨、泪骨和下鼻甲骨。不成对的骨头是犁骨和下颌骨。筛骨虽然与脑壳骨分类，但也有助于鼻中隔和鼻腔和眼眶壁。
头骨的面部骨骼
眼眶是容纳眼球的骨窝，包含移动眼球或打开上眼睑的肌肉。每个眼眶都是锥形的，有一个狭窄的后部区域，向大的前部开口变宽。为了保护眼睛，前部开口的骨缘变厚，有些收缩。两个眼眶的内侧壁彼此平行，但每个外侧壁以45°角偏离中线。这种发散提供了更大的外侧周边视觉。
轨道
鼻中隔由骨和软骨组成（[链接]；另见[链接]）。鼻中隔的上部由筛骨的垂直板形成。鼻中隔的下部和后部由三角形犁骨形成。在头骨的正视图中，筛骨的垂直板在鼻孔内部很容易看到作为上鼻中隔，但只有一小部分犁骨被看到作为下隔膜。当用头骨的下视图观察后鼻腔时，可以看到犁骨的更好视图，犁骨形成鼻中隔的全部高度。前鼻中隔由鼻中隔软骨形成，这是一种柔性板，填补筛骨垂直板和犁骨之间的间隙。这种软骨也向外延伸到鼻子，将左右鼻孔分开。在干燥的头骨中找不到隔软骨。
鼻中隔和鼻甲
在颅骨内部，颅腔底部被细分为三个颅窝（空间），它们的深度从前到后增加（见[链接]、[链接]**b**和[链接]）。由于大脑占据了这些区域，每个区域的形状都符合它所包含的大脑区域的形状。每个颅窝都有前后边界，并在中线通过明显的骨骼结构或开口分为左右区域。
颅窝
鼻窦是中空的、充满空气的空间，位于头骨的某些骨骼内（[链接]）。所有的鼻窦都与鼻腔相通（鼻窦=“紧挨着鼻腔”），并与鼻粘膜相连。它们有助于减少骨量，从而减轻头骨重量，还能增加声音的共鸣。第二个特征在感冒或鼻窦充血时最为明显。这些会导致粘膜肿胀和多余的粘液产生，从而阻碍鼻窦和鼻腔之间狭窄的通道，导致你的声音听起来对你自己和他人不同。这种堵塞也会让鼻窦充满液体，由此产生的压力会产生疼痛和不适。
鼻窦
舌骨是一块独立的骨头，不与任何其他骨头接触，因此不是头骨的一部分（[链接]）。它是一个小的U形骨，位于上颈部靠近下颌骨的水平，“U”的尖端指向后面。舌骨是舌头上方的基础，并附着在下面的喉部和后面的咽部。舌骨由一系列从上方或下方附着在舌骨上的小肌肉保持位置。这些肌肉作用于舌骨上下或向前/向后移动。舌骨的运动与吞咽和说话时舌头、喉部和咽部的运动相协调。
舌骨
骷髅 
在本节结束时，您将能够：

*描述脊柱的每个区域和每个区域的骨骼数量
*讨论脊柱的曲线以及这些曲线在出生后如何变化
*描述一个典型的椎骨，并确定每个椎骨区域椎骨的区别特征以及骶骨和尾骨的特征
*描述椎间盘的结构
*确定为脊柱提供支撑的韧带的位置
m46352
脊柱最初发展为一系列33块椎骨，但这个数字最终减少到24块椎骨，加上骶骨和尾骨。脊柱被细分为五个区域，每个区域的椎骨都以该区域命名，并按降序编号。在颈部，有七个颈椎，每个都标有字母“C”，后跟它的编号。在上面，C1椎骨与头骨的枕髁关节（形成关节）。在下面，C1与C2椎骨关节，依此类推。下面是12块胸椎，标为T1-T12。下背部包含L1-L5腰椎。单个骶骨也是骨盆的一部分，由五个骶骨融合形成。同样，尾骨或尾骨是由四个小尾椎融合形成的。然而，骶骨和尾骨融合直到20岁才开始，直到中年才完成。
脊柱的区域
成人脊柱不形成一条直线，而是沿着其长度有四个曲率（见[链接]）。这些曲线增加了脊柱的强度、灵活性和吸收冲击的能力。当脊柱的负荷增加时，例如背着沉重的背包，曲率会增加深度（变得更加弯曲）以适应额外的重量。当重量被移除时，它们会弹回来。四个成人曲率被归类为初级或次级曲率。初级曲线保留在原始胎儿曲率上，而次级曲率在出生后发展。
脊柱的曲率
在脊柱的不同区域，椎骨的大小和形状各不相同，但它们都遵循相似的结构模式。一个典型的椎骨将由一个身体、一个椎弓和七个突组成（[链接]）。
脊椎的一般结构
除了上述典型椎骨的一般特征之外，椎骨还显示出不同脊柱区域之间不同的特征大小和结构特征。因此，颈椎比腰椎小，因为每种椎骨支撑的体重比例不同。胸椎有肋骨附着部位，产生骶骨和尾骨的椎骨已经融合成单根骨头。
椎骨的区域修饰
相邻椎骨的主体通过椎间盘牢固地锚定在一起。这种结构在负重过程中提供了骨骼之间的衬垫，并且因为它可以改变形状，也允许椎骨之间的运动。虽然任何两个相邻椎骨之间的可用运动总量很小，当这些运动沿着脊柱的整个长度相加时，可以产生大的身体运动。沿着脊柱长度延伸的韧带也有助于其整体支撑和稳定性。
椎间盘和脊柱韧带
脊柱 
在本节结束时，您将能够：

*讨论组成胸腔笼的组件
*识别胸骨的部分并定义胸骨角
*讨论肋骨和肋骨分类的部分
m46350
胸骨是固定前胸廓的细长骨结构。它由三部分组成：胸骨柄、身体和剑突。胸骨柄是胸骨的较宽的上部。胸骨柄的顶部有一个浅的U形边界，称为颈静脉（胸骨上）切迹。这可以很容易地在颈部的前基部，锁骨内侧端之间感觉到。锁骨切迹是位于胸骨柄上外侧缘两侧的浅凹陷。这是胸锁关节的位置，在胸骨和锁骨之间。第一根肋骨也附着在胸骨柄上。
胸骨
每根肋骨都是弯曲的扁平骨，与胸腔壁相连。肋骨与T1-T12胸椎后部连接，大多数通过肋软骨与胸骨前部连接。肋骨有12对。肋骨按照胸椎编号为1-12。
肋骨
胸腔笼 
在本节结束时，您将能够：

*讨论颅内胚胎骨发育的两种类型
*描述脊柱和胸廓的发展
m46348
在胚胎发育的第三周，一种叫做脊索的杆状结构沿着胚胎的长度向后发展。脊索上的组织扩大并形成神经管，神经管将产生大脑和脊髓。到第四周，位于脊索两侧的中胚层组织变厚并分离成一系列重复的块状组织结构，每一个都被称为体节。随着体节的扩大，每个体节都会分裂成几个部分。这些部分中最中间的部分被称为硬膜。硬膜由一种叫做间充质的胚胎组织组成，它将产生身体的纤维结缔组织、软骨和骨骼。
头骨的发展
椎骨的发育始于脊索周围每个硬骨小体的间充质细胞的积累。这些细胞分化成每个椎骨的透明软骨模型，然后通过软骨内骨化过程生长并最终骨化成骨。随着发育中的椎骨生长，脊索基本上消失了。然而，相邻椎骨之间仍存在少量脊索组织，这有助于每个椎间盘的形成。
脊柱和胸腔笼的发展
轴向钢架雪车的雏形发展 
轴向钢架雪车
m46370
导言 
在本节结束时，您将能够：

*描述构成胸带的骨骼
*列出胸带的功能
m46374
锁骨是身体中唯一处于水平位置的长骨（见[链接]）。锁骨有几个重要的功能。首先，它由上面的肌肉固定，作为支撑肩胛骨的侧向支撑支柱。这反过来又将肩关节从身体躯干向上和侧向支撑，允许上肢最大的运动自由。锁骨还将作用于上肢的力传递给胸骨和轴向骨架。最后，当它们在身体躯干和上肢之间通过时，它起到保护下面的神经和血管的作用。
锁骨
肩胛骨也是胸肌带的一部分，因此在将上肢锚定在身体上起着重要作用。肩胛骨位于肩膀的后侧。它被前（深）侧和后（浅）侧的肌肉包围，因此不与胸腔的肋骨连接。
肩胛骨
胸前腰带 
在本节结束时，您将能够：

*识别上肢的划分，并描述每个区域的骨骼
*列出上肢各关节处的骨骼和骨性标志
m46368
肱骨是上臂区域的单块骨头（[link]）。在它的近端是肱骨的头部。这是面向内侧的大而圆、光滑的区域。头部与肩胛骨的肩胛骨关节腔连接，形成肩胛骨（肩）关节。头部光滑区域的边缘是肱骨的解剖颈。位于肱骨近端外侧的是一个被称为大结节的扩大的骨性区域。肱骨较小的小结节在肱骨的前部。大结节和小结节都是作用于肩关节的肌肉的附着部位。在大结节和小结节之间穿过的是狭窄的结节间沟（沟），它也被称为双臂沟，因为它为肱二头肌的肌腱提供通道。外科颈位于肱骨近端扩张的基底，在那里它与狭窄的肱骨干连接。外科颈是手臂骨折的常见部位。三角肌结节是位于肱骨干中间外侧的粗糙的V形区域。顾名思义，它是三角肌的附着部位。
肱骨
尺骨是前臂的内侧骨。它与桡骨平行，桡骨是前臂的外侧骨（[link]）。尺骨的近端类似于一个新月形扳手，带有巨大的C形滑车切迹。这个区域与肱骨的滑车连接，作为肘关节的一部分。滑车切迹的下缘由一个突出的骨唇形成，称为尺骨冠状突。就在尺骨前部的这个下方是一个粗糙的区域，称为尺骨结节。在外侧和滑车切迹的稍下方是一个小而光滑的区域，称为尺骨桡骨切迹。这个区域是桡骨近端和尺骨之间的关节部位，形成近端桡尺关节。尺骨近端的后部和上部构成鹰嘴突，鹰嘴突形成肘关节的骨质尖端。
尺骨
桡骨与尺骨平行，在前臂的外侧（拇指）侧（见[链接]）。桡骨的头部是一个盘状结构，形成近端。头部表面的小凹陷与肱骨小头连接，作为肘关节的一部分，而头部光滑的外缘与尺骨在桡骨近端关节的径向切口连接。桡骨的颈部是扩张头部正下方的狭窄区域。内侧低于这一点的是桡骨结节，这是一个椭圆形的骨质突起，用作肌肉附着点。桡骨的轴略微弯曲，沿其内侧有一个小脊。这个脊形成了桡骨的骨间边界，它和尺骨的类似边界一样，是骨间膜的附着线，骨间膜将两个前臂骨连接在一起。桡骨的远端有一个光滑的表面，用于与两个腕骨关节连接，形成桡骨关节或腕关节（[link]和[link]）。在桡骨远端的内侧是桡骨的尺骨切迹。这个浅凹陷与尺骨的头部关节，它们一起形成了桡骨远端关节。桡骨的外侧端有一个尖状的突出物，称为桡骨的茎突。这为支撑腕关节外侧的韧带提供了附着。与尺骨的茎突相比，桡骨的茎突向远端突出，从而限制了手腕关节处手的横向偏差的运动范围。
半径
手的手腕和基底由一系列八个小腕骨组成（见[链接]）。腕骨排列成两排，形成近排四块腕骨和远排四块腕骨。近排的骨头从外侧（拇指）延伸到内侧，是舟状骨（“船形”）、月状骨（“月形”）、三角骨（“三角”）和梨状骨（“豌豆形”）。小的圆形梨状骨与三角骨的前表面连接在一起。梨状骨因此向前突出，在那里它形成了可以在你的手的内侧基底感觉到的骨肿块。远端骨（外侧到内侧）是梯形（“桌子”）、梯形（“类似桌子”）、头状（“头状”）和钩状骨（“钩状骨”）。钩状骨的特征是在其前侧有一个突出的骨延伸，称为钩状骨的钩。
腕骨
手掌包含五个细长的掌骨。这些骨头位于手腕的腕骨与手指和拇指的骨头之间（见[链接]）。每个掌骨的近端与远端腕骨中的一个关节相连。这些关节中的每一个都是一个腕掌关节（见[链接]）。每个掌骨的扩张远端在掌指关节处与拇指或其中一个手指的近端指骨相连。远端也形成手的指关节，在手指的底部。掌骨编号为1-5，从拇指开始。
掌骨
手指和拇指包含14根骨头，每根骨头都被称为指骨（复数=指骨），以古希腊指骨（士兵的矩形块）命名。拇指（pollex）是数字1，有两个指骨，一个近端指骨和一个远端指骨（见[链接]）。数字2（食指）到5（小指）各有三个指骨，称为近端、中部和远端指骨。指间关节是手指相邻指骨之间的关节之一（见[链接]）。
指骨
上肢骨骼 
在本节结束时，您将能够：

*定义骨盆带，描述骨盆的骨骼和韧带
*解释髋骨的三个区域并识别它们的骨性标志
*描述骨盆的开口以及大骨盆和小骨盆的边界
m46375
髋骨或髋骨构成骨盆的骨盆带部分。成对的髋骨是形成骨盆外侧和前侧的大而弯曲的骨头。每个成人髋骨由三个独立的骨头组成，这些骨头在青少年后期融合在一起。这些骨成分是髂骨、坐骨和耻骨（[链接]）。这些名称被保留下来，并用于定义成人髋骨的三个区域。
髋骨
骨盆由四块骨头组成：左右髋骨、骶骨和尾骨（见【链接】）。骨盆有几个重要的功能。它的首要作用是在坐着时支撑上身的重量，在站立时将这种重量转移到下肢。它作为躯干和下肢肌肉的附着点，同时也保护骨盆内部器官。在解剖位置站立时，骨盆向前倾斜。在这个位置，髂前上棘和耻骨结节位于同一垂直平面内，骶骨的前（内）面朝前和朝下。
骨盆
骨盆带和骨盆 
在本节结束时，您将能够：

*识别下肢的划分并描述每个区域的骨骼
*描述下肢各关节处的骨骼和骨性标志
m46364
股骨，或称大腿骨，是大腿区域的单根骨头（[链接]）。它是身体最长、最强壮的骨头，约占一个人总身高的四分之一。圆形的近端是股骨头的头部，它与髋骨的髋臼连接形成髋关节。头凹是股骨头内侧的一个小凹痕，是股骨头韧带的附着部位。这条韧带横跨股骨和髋臼，但很弱，几乎不能为髋关节提供支撑。然而，它确实携带着一条供应股骨头的重要动脉。
股骨
髌骨（膝盖骨）是人体最大的籽骨（见[链接]）。籽骨是一种骨头，在肌腱穿过关节的地方被合并到肌肉的肌腱中。籽骨与下面的骨头连接，以防止在关节运动过程中因摩擦骨头而对肌肉肌腱造成损伤。髌骨位于股四头肌的肌腱中，股四头肌是大腿前部的大肌肉，穿过膝盖前部附着在胫骨上。髌骨与股骨的髌骨表面连接，从而防止肌肉肌腱与股骨远端摩擦。髌骨还将肌腱从膝关节上抬起，这增加了股四头肌在膝盖上运动时的杠杆力量。髌骨不与胫骨连接。
髌骨
胫骨（胫骨）是腿的内侧骨，比腓骨大，与腓骨配对（[链接]）。胫骨是小腿的主要承重骨，也是身体第二长的骨，仅次于股骨。胫骨的内侧位于皮肤下，可以很容易地触诊到腿内侧的整个长度。
胫骨
腓骨是位于腿外侧的细长骨（见[链接]）。腓骨不承重。它主要用于肌肉附着，因此大部分被肌肉包围。只有腓骨的近端和远端可以触诊。
腓骨
脚的后半部分由七块踝骨（[link]）组成。最优越的骨头是距骨。这有一个相对方形的上表面，与胫骨和腓骨连接形成踝关节。三个关节区域形成踝关节：距骨的超内侧表面与胫骨的内侧踝连接，距骨的顶部与胫骨的远端连接，距骨的外侧与腓骨的外侧踝连接。向下，距骨与跟骨（脚后跟骨）连接，跟骨是脚最大的骨头，形成脚后跟。体重从胫骨转移到距骨到跟骨，跟骨靠在地上。内侧跟骨有一个突出的骨延伸，称为距骨支撑（距骨支撑），支撑距骨的内侧。
胫骨
脚的前半部分由五块髌骨形成，它们位于后脚的胫骨和脚趾的指骨之间（见[链接]）。这些细长的骨头编号为1-5，从脚的内侧开始。第一个胫骨比其他的短而厚。第二个胫骨最长。胫骨的基部是每个胫骨的近端。这些与长方体或楔形骨关节。第五个胫骨的基部有一个大的，横向的扩张，提供肌肉附着。第五个胫骨的这个扩张的基部可以感觉到沿着脚的外侧边界的中点有一个骨质肿块。每个胫骨扩张的远端是胫骨的头部。每根胫骨与脚趾的近侧指骨连接，形成一个髌趾关节。胫骨的头也靠在地上，形成脚的球（前端）。
髌骨
脚趾共包含14个指骨（指骨），排列方式与手指的指骨相似（见[链接]）。脚趾编号为1-5，从大脚趾（趾）开始。大脚趾有两个指骨，近端和远端指骨。其余的脚趾都有近端、中部和远端指骨。相邻指骨之间的关节称为指间关节。
指骨
当脚在行走、跑步或跳跃活动中与地面接触时，身体重量的冲击会给脚带来巨大的压力和力量。在跑步过程中，每只脚接触地面时施加的力可高达你体重的2.5倍。足部的骨骼、关节、韧带和肌肉吸收了这种力量，从而大大减少了向上传递到下肢和身体的冲击量。足弓在这种减震能力中起着重要作用。当重量施加到足部时，这些足弓会有些变平，从而吸收能量。当重量被移除时，足弓会反弹，给台阶带来“弹簧”。足弓还起到左右和脚两端分配体重的作用。
足弓
下肢骨骼 
在本节结束时，您将能够：

*描述胚胎肢芽的生长发育
*讨论初级和次级骨化中心的外观
m46376
每个上肢和下肢最初发育为一个称为肢芽的小凸起，出现在早期胚胎的外侧。上肢芽出现在发育的第四周快结束时，下肢芽出现后不久（[链接]）。
肢体生长
所有的带骨和四肢骨，除了锁骨，都是通过软骨内骨化的过程发展起来的。这个过程开始于肢芽内的间充质分化成透明软骨，为未来的骨骼形成软骨模型。到第十二周，一个初级骨化中心将出现在长骨的骨干（轴）区域，启动将软骨模型转换为骨骼的过程。一个次级骨化中心将出现在这些骨骼的每个骨盂（扩展端）在较晚的时间，通常是在出生后。初级和次级骨化中心由骨痂板隔开，这是一层正在生长的透明软骨。这个板位于骨干和每个骨痂之间。它继续生长，负责骨骼的延长。骨板保留多年，直到骨骼达到其最终的成人大小，此时骨板消失，骨胫融合到骨干上。（在骨组织一章中寻求关于骨化的更多内容。）
阑尾骨骨化
附肢钢架雪车的研制 
钢架雪车
m46402
导言 
在本节结束时，您将能够：

*区分关节的功能和结构分类
*描述关节的三种功能类型，并举例说明每种类型
*列出腹泻关节的三种类型
m46383
关节的结构分类是基于相邻骨骼的关节表面是否由纤维结缔组织或软骨直接连接，或者关节表面是否在充满液体的关节腔内相互接触。这些差异有助于将身体的关节分为三种结构分类。纤维关节是相邻骨骼由纤维结缔组织连接的地方。在软骨关节，骨骼由透明软骨或纤维软骨连接。在滑膜关节，骨骼的关节表面不是直接连接的，而是在充满润滑液的关节腔内相互接触。滑膜关节允许骨骼之间的自由运动，是身体最常见的关节。
节点的结构分类
关节的功能分类由相邻骨骼之间的活动度决定。因此，关节在功能上被分类为联合关节或固定关节、两关节或稍微可移动的关节，或腹泻，这是一个可自由移动的关节。根据它们的位置，纤维关节可以在功能上被分类为联合关节（固定关节）或两关节（稍微可移动的关节）。软骨关节在功能上也被分类为联合关节或两关节关节。所有滑膜关节在功能上都被归类为腹泻关节。
关节功能分类
关节分类 
在本节结束时，您将能够：

*描述纤维接头的结构特征
*区分缝合线、韧带联合和Gomphsis
*举例说明每种类型的纤维接头
m46403
除下颌骨外，颅骨的所有骨头都由称为缝合线的纤维关节连接在一起。缝合线处发现的纤维结缔组织（“捆绑或缝合”）将相邻的颅骨紧密结合在一起，从而有助于保护大脑和形成面部。在成年人中，颅骨紧密相对，纤维结缔组织填充了骨头之间的狭窄间隙。缝合线经常卷曲，形成紧密的结合，阻止骨头之间的大部分运动。（见[链接]**a**。）因此，颅骨缝合线在功能上被归类为联合，尽管有些缝合线可能允许颅骨之间的轻微运动。
缝合
韧带联合（“用带子固定”）是一种纤维关节，其中两个平行的骨头通过纤维结缔组织相互连接。骨头之间的间隙可能很窄，骨头由韧带连接，或者间隙可能很宽，由称为骨间膜的宽结缔组织填充。
韧带联合
齿突（“用螺栓固定”）是一种特殊的纤维关节，它将牙齿的根部固定在头骨的上颌骨（上颌）或下颌骨（下颌）内的骨窝中。齿突也被称为钉窝关节。横跨在牙槽骨壁和牙根之间的是许多致密结缔组织的短带，每一个都被称为牙周膜（见[链接]**c**）。由于齿突的不动性，这种类型的关节在功能上被归类为联合关节。
贡菲西斯
纤维关节 
在本节结束时，您将能够：

*描述软骨关节的结构特征
*区分软骨症和联合症
*举例说明每种类型的软骨关节
m46381
软骨联合症（“通过软骨连接”）是一种软骨关节，骨头通过透明软骨连接在一起，或者骨头与透明软骨结合在一起。软骨联合症可以是暂时的，也可以是永久性的。暂时性软骨联合症是生长中的长骨的骨板（生长板）。骨板是生长中的透明软骨的区域，它将骨头的骨干（轴）与骨盂（骨的末端）结合在一起。骨延长包括骨板软骨的生长和骨的替代，骨的替代增加了骨干。在儿童时期的许多年里，软骨生长和骨形成的速度是相等的，因此骨板的整体厚度不会随着骨的延长而改变。在青少年后期和20岁出头，软骨的生长减慢并最终停止。然后骨痂板完全被骨取代，骨的骨干和骨胫部分融合在一起，形成单个成人骨。骨干和骨胫的这种融合是一种粘连。一旦发生这种情况，骨延长就停止了。出于这个原因，骨胫板被认为是暂时的软骨症。因为软骨比骨组织柔软，对生长中的长骨的伤害会损害骨胫板软骨，从而停止骨生长并防止额外的骨延长。
软骨症
纤维软骨连接骨头的软骨关节被称为联合（“一起生长”）。纤维软骨非常坚固，因为它含有许多束厚厚的胶原纤维，因此与透明软骨相比，它具有更大的抵抗拉力和弯曲力的能力。这使得联合能够强烈地联合相邻的骨头，但仍然可以允许有限的运动发生。因此，联合在功能上被归类为两关节。
联合
软骨关节 
在本节结束时，您将能够：

*描述滑膜关节的结构特征
*讨论与滑膜关节相关的附加结构的功能
*列出滑膜关节的六种类型，并举例说明每种类型
m46394
滑膜关节的特点是存在关节腔。这个空间的壁由关节囊形成，一种纤维结缔组织结构，附着在骨头关节表面区域之外的每个骨头上。关节的骨骼在关节腔内相互关节。
滑膜关节的结构特征
身体的几个滑膜关节有一个位于关节骨之间的纤维软骨结构。这被称为关节盘，它通常很小，呈椭圆形，或者半月板，它更大，呈C形。这些结构可以起到几种功能，具体取决于特定的关节。在某些地方，关节盘可能会起到将关节的骨骼彼此紧密结合的作用。这方面的例子包括在胸锁关节处或桡骨和尺骨远端之间发现的关节盘。在其他滑膜关节处，圆盘可以在骨骼之间提供减震和缓冲，这是膝关节内每个半月板的功能。最后，关节盘可以起到平滑关节骨之间的运动的作用，如颞下颌关节处所见。一些滑膜关节也有一个脂肪垫，它可以作为骨头之间的垫子。
与滑膜关节相关的附加结构
滑膜关节根据构成每个关节的骨骼关节面的形状进行细分。滑膜关节的六种类型是枢轴、铰链、髁突、鞍状关节、平面关节和球窝关节（[link]）。
滑膜关节的类型
滑膜关节 
在本节结束时，您将能够：

*定义不同类型的身体动作
*识别允许这些运动的关节
m46398
屈曲和伸展是典型的发生在矢状平面内的运动，涉及颈部、躯干或四肢的前或后运动。对于脊柱来说，屈曲（前屈）是颈部或躯干的前（前）弯曲，而伸展涉及后向运动，例如从屈曲位置伸直或向后弯曲。脊柱的侧屈发生在冠状平面，定义为颈部或躯干向右侧或左侧弯曲。脊柱的这些运动既涉及每个椎间盘形成的联合关节，也涉及一个椎骨的下关节突和下一个下椎骨的上关节突之间形成的平面类型滑膜关节。
屈伸
外展和内收运动发生在冠状平面内，涉及四肢、手指、脚趾或拇指的内侧-外侧运动。外展使肢体侧向远离身体中线，而内收是使肢体朝向身体或越过中线的相反运动。例如，外展是在肩关节处抬起手臂，使其侧向远离身体，而内收使手臂向下到身体侧面。同样，手腕处的外展和内收使手远离或朝向身体中线。将手指或脚趾分开也是外展，而将手指或脚趾放在一起是内收。对于拇指来说，外展是使拇指达到90°垂直位置的前部运动，从手掌直指。内收将拇指移回解剖位置，靠近食指。外展和内收运动见于髁状突、鞍状突和球窝关节（见[链接]**e**）。
外展和内收
外展是身体区域以圆形方式运动，其中被移动的身体区域的一端保持相对静止，而另一端描述为圆形。它涉及关节处屈曲、内收、伸展和外展的顺序组合。这种运动见于双轴髁突和鞍状关节，以及多轴球窝关节（见[链接]**e**）。
包皮环切术
旋转可以发生在脊柱内、枢轴关节处或球窝关节处。颈部或身体的旋转是相邻椎骨之间可用的小旋转运动的总和所产生的扭曲运动。在枢轴关节处，一块骨头相对于另一块骨头旋转。这是单轴关节，因此旋转是枢轴关节允许的唯一运动。例如，在寰枢关节处，第一颈椎（C1）椎骨（寰）围绕窝点旋转，从第二颈椎（C2）椎骨（轴）向上突出。这允许头部左右旋转，就像摇头“不”时一样。近端桡尺关节是由桡骨的头部及其与尺骨的关节形成的枢轴关节。这个关节允许桡骨在前臂的旋前和旋后运动期间沿其长度旋转。
旋转
旋后和旋前是前臂的动作，在解剖位置上，上肢紧贴身体，手掌朝前，这是前臂的旋后位置，在这个位置上，桡骨和尺骨平行，当手掌朝后时，前臂处于旋前位置，桡骨和尺骨形成X形。
反旋和旋前
背屈和足底屈曲是踝关节的动作，踝关节是铰链关节。抬起脚的前部，使脚的顶部向前腿移动是背屈，而抬起脚后跟离地或脚趾向下指是足底屈曲。这些是踝关节唯一可用的动作（见[链接]**h**）。
背屈和足底屈曲
倒立和外翻是一种复杂的运动，涉及到后足关节之间的多个平面关节，因此不是发生在踝关节的运动。倒立是脚的转动，使脚的底部向中线倾斜，而外翻使脚的底部远离中线。脚的倒立比外翻运动范围更大。这些是重要的运动，有助于在不平坦的表面行走或跑步时稳定脚，并有助于在篮球、壁球或足球等积极运动中快速左右改变方向（见[链接]**i**）。
反转和反转
延展和回缩是肩胛骨或下颌骨的前后运动。肩胛骨的延展发生在肩部向前移动时，例如推挤某物或投球时。回缩是相反的运动，肩胛骨被向后和向中拉向脊柱。对于下颌骨，下颚向前推时发生延展，伸出下巴，而回缩将下颚向后拉。（见[链接]**j**）
牵引和收缩
凹陷和抬高是肩胛骨或下颌骨的向下和向上运动。肩胛骨和肩膀的向上运动是抬高，而向下运动是凹陷。这些动作用于耸耸肩。同样，下颌骨的抬高是下颚的向上运动，用于闭上嘴或咬东西，凹陷是产生张开嘴的向下运动（见[链接]**k**）。
抑郁和海拔
移动是下颌骨的左右移动。侧向偏移使下颌骨远离中线，向右侧或左侧移动。内侧偏移使下颌骨回到中线的静止位置。
游览
上旋和下旋是肩胛骨的运动，由肩胛骨腔的运动方向定义。这些运动涉及肩胛骨围绕肩胛骨脊柱下方的一点旋转，由作用在肩胛骨上的肌肉组合产生。在上旋期间，肩胛骨脊柱的内侧端向下移动时，肩胛骨腔向上移动。这是一个非常重要的运动，有助于上肢外展。如果肩胛骨没有上旋，肱骨的大结节会撞击肩胛骨的肩峰，从而防止肩膀高度以上的手臂外展。因此，肩胛骨的上旋对于上肢的完全外展是必要的。当用手或肩部负重时，也可以使用上旋，而不是手臂外展。当你拿起一个重物时，你可以感觉到这种旋转，比如一个沉重的书包，只靠一个肩膀携带。为了增加它对包的承重支撑，肩胛骨向上旋转时，肩膀抬起。下旋发生在肢体内收期间，包括肩胛骨腔的向下运动和肩胛骨脊柱内侧端的向上运动。
上旋和下旋
对置是使拇指尖与指尖接触的拇指运动，这种运动产生于第一腕掌关节，该关节是腕梯形骨与第一掌骨之间形成的鞍状关节，拇指对置是拇指在该关节处屈曲外展的组合而产生的，使拇指回到食指旁边的解剖位置称为复位（见【链接】**l**）。
反对与重新定位
身体运动的类型 
在本节结束时，您将能够：

*描述关节连接在一起形成选定滑膜关节的骨骼
*讨论每个关节可用的运动
*描述支持和防止每个关节过度运动的结构
m46377
除了由椎间盘保持在一起之外，相邻的椎骨还在上下关节突之间形成的滑膜关节处相互关节，称为关节突关节（小关节）（见[链接]）。这些是仅提供椎骨之间有限运动的平面关节。这些关节处关节突的方向因脊柱的不同区域而异，并用于确定每个椎骨区域可用的运动类型。颈椎和腰椎区域的运动范围最大。
脊柱的关节
颞下颌关节（TMJ）是允许嘴的打开（下颌凹陷）和关闭（下颌抬高）以及下颌的左右和伸缩运动的关节。这个关节涉及下颌窝和颞骨关节结节之间的关节，与下颌骨的髁突（头）。位于这些骨结构之间，填充头骨和下颌骨之间的间隙，是一个柔性关节盘（[链接]）。这个圆盘用于平滑颞骨和下颌骨髁突之间的运动。
颞下颌关节
肩关节被称为盂肱骨关节。这是肱骨头部和肩胛骨关节腔（[链接]）之间的关节形成的球窝关节。这个关节是身体中任何关节中运动范围最大的。然而，这种运动自由是由于缺乏结构支撑，因此增强的活动度被稳定性的丧失所抵消。
肩关节
肘关节是由肱骨关节、肱骨滑车和尺骨滑车切迹之间的关节形成的单轴铰链关节。与肘关节相关的还有肱骨桡骨关节和近端桡骨关节。所有这三个关节都被封闭在一个单一的关节囊内（[链接]）。
肘关节
髋关节是股骨头头和髋骨髋臼之间的多轴球窝关节（[链接]）。髋关节承载着身体的重量，因此在站立和行走时需要力量和稳定性。由于这些原因，它的活动范围比肩关节更有限。
髋关节
膝关节是身体最大的关节（[link]）。它实际上由三个关节组成。股髌骨关节位于髌骨和股骨远端之间。内侧胫股关节和外侧胫股关节位于股骨的内侧和外侧髁以及胫骨的内侧和外侧髁之间。所有这些关节都封闭在一个单一的关节囊内。膝盖起到铰链关节的作用，允许腿部的弯曲和伸展。这个动作是由股骨在胫骨上的滚动和滑动运动产生的。此外，当膝盖弯曲时，腿部的一些旋转是可用的，但在伸展时则不行。膝关节在其伸展位置上具有良好的承重能力，但容易受到与关节内侧或外侧过度伸展、扭曲或打击相关的伤害，尤其是在负重时。
膝关节
踝关节是由距骨关节（[link]）构成的。它由足部距骨与腿部胫腓骨远端之间的关节组成。距骨的上部是方形的，有三个关节区域。距骨顶部与胫骨下部连接。这是踝关节的一部分，在腿部和足部之间承载体重。距骨的两侧由胫骨内侧踝和腓骨外侧踝的关节牢固地保持在适当的位置，这防止了距骨的任何左右运动。因此，踝关节是一个单轴铰链关节，只允许足部背屈和足底屈曲。
踝关节和足部关节
选定滑膜关节的解剖 
在本节结束时，您将能够：

*描述间充质产生骨骼的两个过程
*讨论四肢关节形成的过程
m46388
关节发育 
关节
m46450
导言 
在本节结束时，您将能够：

*描述不同类型的肌肉
*解释可收缩性和可扩展性
m46473
肌肉组织概述 
在本节结束时，您将能够：

*描述包装骨骼肌的结缔组织层
*解释肌肉如何与肌腱一起移动身体
*识别骨骼肌纤维的区域
*描述激励-收缩耦合
m46476
由于骨骼肌细胞长且呈圆柱形，因此通常被称为肌肉纤维。对于人体细胞来说，骨骼肌纤维可能相当大，直径可达100*μ*m，长度可达30厘米（11.8英寸）。在早期发育过程中，胚胎成肌细胞，每个都有自己的细胞核，与多达数百个其他成肌细胞融合形成多核骨骼肌纤维。多个细胞核意味着基因的多个副本，允许生产肌肉收缩所需的大量蛋白质和酶。
骨骼肌纤维
骨骼肌纤维的条纹外观是由于肌动蛋白和肌球蛋白的肌丝从肌纤维的一端到另一端按顺序排列。这些微丝及其调节蛋白、肌钙蛋白和原肌球蛋白（与其他蛋白质一起）的每一包被称为肌节。
肌节
骨骼肌的另一个特化是运动神经元末端与肌纤维相遇的部位——称为神经肌肉接头（NMJ）。这是肌纤维首先对运动神经元发出的信号做出反应的地方。每个骨骼肌中的每一根骨骼肌纤维都受到NMJ运动神经元的支配。来自神经元的兴奋信号是功能上激活纤维收缩的唯一途径。
神经肌肉接头
所有活细胞都有膜电位，或跨膜的电梯度。相对于外部，膜的内部通常约为-60至-90 mV。这被称为细胞的膜电位。神经元和肌肉细胞可以利用它们的膜电位产生电信号。它们通过控制带电粒子的运动来做到这一点，称为离子，穿过它们的膜来产生电流。这是通过打开和关闭膜中称为离子通道的特殊蛋白质来实现的。虽然离子通过这些通道蛋白质产生的电流非常小，它们构成了神经信号和肌肉收缩的基础。
励磁-收缩耦合
骨骼肌 
在本节结束时，您将能够：

*描述参与肌肉收缩的组件
*解释肌肉如何收缩和放松
*描述肌肉收缩的滑动丝模型
m46447
当运动神经元发出信号时，骨骼肌纤维会随着细丝的拉动而收缩，然后滑过纤维肌节内的粗丝。这个过程被称为肌肉收缩的滑动细丝模型（[链接]）。只有当肌动蛋白丝上的肌球蛋白结合位点被一系列步骤暴露时，滑动才会发生，这些步骤始于钙进入肌浆。
收缩的滑动纤维模型
为了使细丝在肌肉收缩过程中继续滑过粗丝，肌球蛋白头必须在结合位点拉动肌动蛋白，分离，重新旋塞，附着到更多的结合位点，拉动，分离，重新旋塞等。这种重复的运动被称为跨桥循环。肌球蛋白头的这种运动类似于个人划船时的桨：桨（肌球蛋白头）的桨拉，从水中抬起（分离），重新定位（重新旋塞），然后再次浸入拉动（[link]）。每个循环都需要能量，肌球蛋白头在肌节中重复拉动细丝的动作也需要能量，这是由ATP提供的。
ATP与肌肉收缩
三磷酸腺苷为肌肉收缩提供能量。除了在跨桥循环中的直接作用，三磷酸腺苷还为SR中的主动运输钙泵提供能量。没有足够的三磷酸腺苷，肌肉就不会收缩。肌肉中储存的三磷酸腺苷量非常低，只足以驱动几秒钟的收缩。当三磷酸腺苷被分解时，必须迅速再生和替换，以允许持续收缩。三磷酸腺苷在肌肉细胞中再生有三种机制：磷酸肌酸代谢、无氧糖酵解和有氧呼吸。
ATP的来源
放松骨骼肌纤维，最终放松骨骼肌，从运动神经元开始，运动神经元停止向NMJ突触释放其化学信号ACh。肌肉纤维将重新极化，这将关闭释放Ca++的SR的门。三磷酸腺苷驱动的泵将把Ca++从肌浆中移回SR。这导致细丝上肌动蛋白结合位点的“重新分层”。如果没有能力在细丝和粗丝之间形成交叉桥，肌肉纤维就会失去张力并放松。
放松骨骼肌
给定肌肉中骨骼肌纤维的数量是由基因决定的，不会改变。肌肉力量与每根纤维中肌原纤维和肌原纤维的数量直接相关。荷尔蒙和压力（以及人工合成代谢类固醇）等因素作用于肌肉会增加肌肉纤维中肌原纤维和肌原纤维的产生，这种变化称为肥大，导致骨骼肌的质量和体积增加。同样，骨骼肌使用减少会导致萎缩，即肌原纤维和肌原纤维的数量消失（但不是肌肉纤维的数量）。当石膏被移除时，石膏中的肢体通常会显示萎缩的肌肉，某些疾病，如脊髓灰质炎，会显示萎缩的肌肉。
肌肉力量
肌肉纤维收缩和放松 
在本节结束时，您将能够：

*解释同心、等渗和偏心收缩
*描述长度-张力关系
*描述肌肉抽搐的三个阶段
*定义波总和、破伤风和treppe
m46470
正如你所了解的，每根骨骼肌肉纤维都必须受到运动神经元轴突末端的支配才能收缩。每根肌肉纤维只受一个运动神经元的支配。肌肉中由单个运动神经元支配的实际肌肉纤维组称为运动单元。运动单元的大小取决于肌肉的性质。
电机单元
当骨骼肌纤维收缩时，肌球蛋白头附着在肌动蛋白上形成交叉桥，然后当头拉肌动蛋白时，细丝滑过粗丝，这导致肌节缩短，产生肌肉收缩的张力。交叉桥只能在细丝和粗丝已经重叠的地方形成，因此肌节的长度对肌节缩短时产生的力有直接影响。这被称为长度-张力关系。
肌节的长度-张力范围
来自运动神经元的单个动作电位将在其运动单元的肌肉纤维中产生单个收缩。这种孤立的收缩称为抽搐。抽搐可以持续几毫秒或100毫秒，具体取决于肌肉类型。单个抽搐产生的张力可以通过肌电图测量，肌电图是一种测量随时间产生的张力量的仪器（[链接]）。每次抽搐经历三个阶段。第一个阶段是潜伏期，在此期间，动作电位沿着肌膜传播，Ca++离子从SR中释放出来。这是兴奋和收缩耦合的阶段，但收缩尚未发生。收缩阶段接下来发生。肌浆中的Ca++离子已经与肌钙蛋白结合，原肌球蛋白已经远离肌动蛋白上的肌球蛋白结合位点，交叉桥已经形成，肌节正在积极缩短到张力峰值点。最后一个阶段是放松阶段，当收缩停止时张力降低。Ca++离子从肌浆中被泵出进入SR，交叉桥循环停止，使肌肉纤维恢复到静止状态。
运动神经元刺激的频率
当骨骼肌长时间处于休眠状态，然后激活收缩，在所有其他条件相同的情况下，最初的收缩产生的力量大约是后来收缩的一半。肌肉张力以一种渐进的方式增加，对一些人来说，这看起来像是一组楼梯。这种张力增加被称为treppe，这是一种肌肉收缩变得更加有效的情况。它也被称为“楼梯效应”（[链接]）。
特雷普
骨骼肌很少完全放松或松弛。即使肌肉不产生运动，它也会收缩少量以维持其收缩蛋白并产生肌肉张力。肌肉张力产生的张力允许肌肉不断稳定关节和保持姿势。
肌肉色调
神经系统对肌肉张力的控制 
在本节结束时，您将能够：

*描述骨骼肌纤维的类型
*解释快速和缓慢的肌肉纤维
m46480
肌纤维的种类 
在本节结束时，您将能够：

*描述肥大和萎缩
*解释抵抗运动如何锻炼肌肉
*解释性能增强物质如何影响肌肉
m46438
慢速纤维主要用于需要很少力量但需要多次重复的耐力练习。慢速纤维使用的有氧代谢使它们能够长时间保持收缩。耐力训练通过产生更多的线粒体来改变这些慢速纤维，使它们更加高效，从而实现更多的有氧代谢和更多的三磷酸腺苷的产生。耐力运动还可以增加细胞中肌红蛋白的数量，因为有氧呼吸的增加增加了对氧气的需求。肌红蛋白存在于肌浆中，充当线粒体的氧气储存供应。
耐力运动
阻力练习，与耐力练习相反，需要大量的FG纤维来产生短而有力的动作，这些动作不会在长时间内重复。FG纤维中ATP水解和跨桥形成的高比率导致了强大的肌肉收缩。用于动力的肌肉中FG与SO/FO纤维的比例更高，训练有素的运动员在肌肉中拥有更高水平的FG纤维。阻力练习通过增加肌原纤维的形成来影响肌肉，从而增加肌肉纤维的厚度。这种增加的结构会导致肥大，或肌肉的扩大，例如在健美运动员和其他运动员中看到的大骨骼肌（[link]）。因为这种肌肉扩大是通过添加结构蛋白质来实现的，所以试图增加肌肉质量的运动员通常会摄入大量蛋白质。
阻力练习
一些运动员试图通过使用各种可能增强肌肉表现的药物来提高他们的表现。合成代谢类固醇是更广为人知的用于增加肌肉质量和增加力量输出的药物之一。合成代谢类固醇是睾酮的一种形式，睾酮是一种刺激肌肉形成的男性性激素，导致肌肉质量增加。
性能增强物质
运动和肌肉性能 
在本节结束时，您将能够：

*描述插入盘和间隙连接
*描述桥粒
m46404
心肌组织 
在本节结束时，您将能够：

*描述密集的身体
*解释平滑肌如何与内部器官和通过身体的通道工作
*解释平滑肌与骨骼肌和心肌的区别
*解释单单位和多单位平滑肌的区别
m46478
与骨骼和心肌细胞类似，平滑肌可以通过肥大来增加体积。与其他肌肉不同，平滑肌也可以分裂产生更多的细胞，这个过程被称为增生。这在青春期的子宫中可以最明显地观察到，它通过产生更多的子宫平滑肌纤维来应对雌激素水平的增加，并大大增加子宫肌层的大小。
平滑肌增生
平滑肌 
在本节结束时，您将能够：

*描述卫星单元的功能
*定义纤维化
*解释哪块肌肉再生能力最强
m46407
肌肉组织的发育与再生 
肌肉组织
m46492
导言 
在本节结束时，您将能够：

*比较和对比激动剂和拮抗剂肌肉
*描述束是如何在骨骼肌内排列的
*解释骨骼肌收缩在肌肉中产生力量的主要事件
m46487
为了拉动骨骼，也就是说，改变滑膜关节的角度，滑膜关节基本上是移动骨骼的，骨骼肌也必须附着在骨骼的固定部分上。附着在被拉动骨骼上的肌肉的可移动端称为肌肉插入，附着在固定（稳定）骨骼上的肌肉端称为原点。在前臂屈曲——弯曲肘部——肱肱肌协助肱臂肌。
骨骼肌在体内的相互作用
骨骼肌被三个层次的结缔组织支架包围着。每根肌肉纤维（细胞）都被内肌覆盖，整个肌肉都被外肌覆盖。当一组肌肉纤维作为一个单元被称为外肌的结缔组织的额外覆盖“捆绑”在整个肌肉中时，这组捆绑的肌肉纤维被称为束状束。周肌的束状束排列与肌肉产生的力相关；它也影响肌肉的运动范围。根据束状束排列的模式，骨骼肌可以有几种分类。以下是最常见的束状束排列。
分枝组织模式
骨骼肌不是自己工作的。肌肉是根据它们的功能成对排列的。对于附着在骨骼上的肌肉来说，连接决定了力量、速度和运动范围。这些特征相互依赖，可以解释肌肉和骨骼系统的一般组织。
肌肉和骨骼相互作用的杠杆系统
骨骼肌、筋膜排列和杠杆系统的相互作用 
在本节结束时，您将能够：

*描述命名骨骼肌的标准
*解释理解肌肉名称如何有助于描述各种肌肉的形状、位置和动作
m46498
命名骨骼肌 
在本节结束时，您将能够：

*识别面部、头部和颈部的轴向肌肉
*识别面部、头部和颈部肌肉的运动和功能
m46484
面部表情肌肉的起源在头骨表面（记住，肌肉的起源不会移动）。这些肌肉的插入物有纤维与结缔组织和皮肤真皮交织在一起。因为肌肉插入皮肤而不是骨头上，当它们收缩时，皮肤会移动以产生面部表情（[链接]）。
创造面部表情的肌肉
眼球的运动受外在眼部肌肉的控制，这些肌肉起源于眼睛外部，插入到眼白的外表面。这些肌肉位于眼窝内部，在可见眼球的任何部分都看不到（[链接]和[链接]）。如果你曾经去看医生，他举起一根手指，让你向上、向下和向两侧跟随，医生正在检查以确保你的眼部肌肉以协调的模式运作。
移动眼睛的肌肉
在解剖学术语中，咀嚼被称为咀嚼，参与咀嚼的肌肉必须能够施加足够的压力将食物咬穿，然后咀嚼食物才会被吞下（【链接】和【链接】），咬肌是咀嚼的主要肌肉，因为它抬高下颌骨（下颌）使嘴巴闭合，并得到颞肌的辅助，颞肌使下颌骨缩回，你可以感觉到颞肌在咀嚼时将手指放在太阳穴上移动。
活动下颚的肌肉
虽然舌头对品尝食物显然很重要，但它也是咀嚼、吞咽（吞咽）和说话（[link]和[link]）所必需的。因为它是如此可移动，舌头促进了复杂的语音模式和声音。
活动舌头的肌肉
前颈部的肌肉通过控制喉部（音箱）和舌骨的位置来帮助吞咽（吞咽）和说话。舌骨是一种马蹄形骨，是舌头移动的坚实基础。颈部的肌肉根据它们相对于舌骨的位置进行分类（[链接]）。舌骨上的肌肉优于舌骨，舌骨下的肌肉位于下方。
颈前肌
头部，附着在脊柱的顶部，由颈部肌肉平衡、移动和旋转（[链接]）。当这些肌肉单侧行动时，头部旋转。当它们双侧收缩时，头部弯曲或伸展。侧向弯曲和旋转头部的主要肌肉是胸锁乳突肌。此外，一起工作的两块肌肉都是头部的屈肌。将手指放在颈部两侧，把头向左和向右转动。你会感觉到运动起源于那里。当从侧面观察时，这块肌肉将颈部分为前后三角形（[链接]）。
移动头部的肌肉
颈部后肌主要与头部运动有关，如伸展。背部肌肉稳定和移动脊柱，并根据束的长度和方向分组。
后颈部和背部的肌肉
头部、颈部和背部的轴向肌肉 
在本节结束时，您将能够：

*识别背部和颈部的固有骨骼肌，以及腹壁和胸部的骨骼肌
*识别背部和颈部固有骨骼肌以及腹壁和胸部骨骼肌的运动和功能
m46485
有四对腹肌覆盖腹前外侧区域，在前中线交汇，这些腹壁前外侧肌肉可分为四组：外斜肌、内斜肌、腹横肌和腹直肌（[link]和[link]）。
腹部肌肉
胸部肌肉通过改变胸腔的大小来促进呼吸（[链接]）。当你吸气时，你的胸部会上升，因为胸腔会膨胀。或者，当你呼气时，你的胸部会下降，因为胸腔变小了。
胸肌
骨盆底是一个肌肉片，它定义了骨盆腔的下部。骨盆膈肌，从耻骨到尾骨从前面到后面跨越，包括提肛和坐骨尾骨。它的开口包括肛管和尿道，以及女性的阴道。
盆底和会阴的肌肉
腹壁和胸部的轴向肌肉 
在本节结束时，您将能够：

*识别胸带和上肢的肌肉
*识别胸带和上肢的运动和功能
m46495
定位胸带的肌肉要么位于前胸，要么位于后胸（【链接】和【链接】），前部肌肉包括锁骨下肌、胸小肌、前锯肌，后部肌肉包括斜方肌、菱形大肌、菱形小肌，菱形收缩时，你的肩胛骨向内侧移动，可以向后拉肩膀和上肢。
定位胸肌带的肌肉
与定位胸带的肌肉相似，横跨肩关节和移动手臂肱骨的肌肉包括轴向肌肉和肩胛骨肌肉（[链接]和[链接]）。这两块轴向肌肉是胸大肌和背阔肌。胸大肌很厚，呈扇形，覆盖了前胸的大部分上部。宽阔的三角形背阔肌位于背部的下部，在那里它插入了一个厚厚的结缔组织鞘，称为膈膜。
活动肱骨的肌肉
前臂由桡骨和尺骨构成，在肘关节的铰链处有四种主要的动作：屈曲、伸展、旋前和旋后。前臂屈肌包括肱二头肌、肱二头肌和肱二头肌。伸肌是肱三头肌和趾尖肌。旋前肌是旋前肌圆肌和旋前肌方肌，旋后肌是唯一向前转动前臂的。前臂朝前时，旋后。前臂朝后时，旋后。
移动前臂的肌肉
手腕、手和手指的运动由两组肌肉促进。前臂是手的外在肌肉的起源。手掌是手的内在肌肉的起源。
活动手腕、手和手指的肌肉
胸腰带和上肢的肌肉 
在本节结束时，您将能够：

*识别骨盆带和下肢的阑尾肌肉
*识别骨盆带和下肢的运动和功能
m46482
如果将下肢连接到躯干上的骨盆带能够像胸带一样运动范围会发生什么？首先，如果股骨头的头部没有固定在骨盆的髋臼中，走路会消耗更多的能量。身体的重心在骨盆区域。如果重心不保持固定，站起来也很困难。因此，腿部肌肉在运动范围和多功能性方面的不足，它们在大小和力量上弥补了，促进了身体的稳定、姿势和运动。
大腿肌肉
与大腿肌肉相似，腿的肌肉被深筋膜分成隔间，尽管腿有三个：前、外侧和后（[链接]和[链接]）。
移动脚和脚趾的肌肉
骨盆带和下肢的阑尾肌 
肌肉系统
支持和运动
m46504
导言 
在本节结束时，您将能够：

*确定神经系统的解剖和功能分区
*将神经系统灰质和白质结构之间的功能和结构差异与神经元结构联系起来
*列出神经系统的基本功能
m46500
神经系统可以分为两大区域：中枢神经系统和外周神经系统。中枢神经系统（CNS）是大脑和脊髓，外周神经系统（PNS）是其他一切（[link]）。大脑包含在头骨的颅腔内，脊髓包含在脊柱的椎体腔内。说中枢神经系统是这两个腔内的东西，而外周神经系统在它们之外，这有点过于简单化了，但这是开始思考它的一种方式。实际上，外周神经系统的一些元素在颅腔或椎体腔内。外周神经系统之所以如此命名，是因为它在外围——意思是超越大脑和脊髓。根据神经系统的不同方面，中枢和外周之间的分界线不一定是普遍的。
中枢和外周神经系统
神经系统也可以根据其功能进行划分，但解剖学划分和功能划分是不同的。中枢神经系统和前列腺神经系统都有相同的功能，但这些功能可以归因于大脑的不同区域（如大脑皮层或下丘脑）或外围的不同神经节。试图将功能差异纳入解剖学划分的问题在于，有时相同的结构可能是多种功能的一部分。例如，视神经携带来自视网膜的信号，这些信号要么用于有意识地感知视觉刺激（发生在大脑皮层），要么用于通过下丘脑处理的平滑肌组织的反射性反应。
神经系统的功能分区
神经系统的基本结构和功能 
在本节结束时，您将能够：

*描述神经元的基本结构
*根据极性识别不同类型的神经元
*列出中枢神经系统的胶质细胞并描述其功能
*列出PNS的胶质细胞并描述其功能
m46509
神经元被认为是神经组织的基础细胞。它们负责传递关于感觉的信息的电信号，并对这些刺激产生反应的运动，同时在大脑中诱导思维过程。神经元功能的一个重要部分是它们的结构或形状。这些细胞的三维形状使神经系统内的大量连接成为可能。
神经元
神经胶质细胞，或简称为神经胶质细胞，是神经组织中发现的另一种细胞。它们被认为是支持细胞，许多功能旨在帮助神经元完成其通信功能。神经胶质这个名字来自希腊语，意思是“胶水”，由德国病理学家鲁道夫·维尔乔创造，他在1856年写道：“这种位于大脑、脊髓和特殊感觉神经中的结缔物质是一种胶水（神经胶质），其中植入了神经元素。”今天，对神经组织的研究表明，这些细胞扮演着许多更深层次的角色。未来的研究可能会发现更多关于它们的信息。
胶质细胞
神经组织 
在本节结束时，您将能够：

*区分神经系统的主要功能：感觉、整合和反应
*列出简单感觉受体-运动反应通路中的事件顺序
m46531
神经组织的功能 
在本节结束时，您将能够：

*描述建立静息膜电位的膜成分
*描述膜发生的变化，导致动作电位
m46526
体内的大多数细胞利用带电粒子，离子，在细胞膜上积累电荷。以前，这被证明是肌肉细胞工作方式的一部分。骨骼肌基于兴奋-收缩耦合进行收缩，需要来自神经元的输入。这两个细胞都利用细胞膜来调节细胞外液和细胞质之间的离子运动。
电活性细胞膜
细胞膜的电状态可以有几种变化。这些都是膜电位的变化。电位是细胞膜上电荷的分布，以毫伏（mV）为单位。标准是比较细胞内部相对于外部，所以膜电位是一个值，代表膜细胞内一侧的电荷，基于外部为零，相对而言（[链接]）。
膜电位
动作电位 
在本节结束时，您将能够：

*解释分级电位类型之间的差异
*按化学类型和作用对主要神经递质进行分类
m46503
膜电位的局部变化被称为分级电位，通常与神经元的树突有关。膜电位的变化量取决于引起它的刺激的大小。在测试淋浴温度的例子中，稍微温热的水只会引发热感受器的微小变化，而热水会导致膜电位的大量变化。
分级潜力
电活动细胞之间有两种类型的连接，化学突触和电突触。在化学突触中，化学信号——即神经递质——从一个细胞释放出来，并影响另一个细胞。在电突触中，两个细胞之间有直接连接，因此离子可以直接从一个细胞传递到下一个细胞。如果一个细胞在电突触中去极化，连接的细胞也会去极化，因为离子在细胞之间传递。化学突触涉及化学信息从一个细胞传递到下一个细胞。本节将集中讨论化学类型的突触。
突触
神经元之间的通讯 
神经系统和神经组织
m46528
导言 
在本节结束时，您将能够：

*描述神经管的生长和分化
*将发育的不同阶段与中枢神经系统的成人结构联系起来
*解释成人脑室系统从神经管中央管扩张
*根据胚胎发育模式描述间脑和小脑的连接
m46535
首先，精子细胞和卵细胞融合成为受精卵。受精卵细胞或受精卵开始分裂，产生构成整个生物体的细胞。受精16天后，发育中的胚胎细胞属于三个胚层之一，这三个胚层产生了体内不同的组织。内胚层或内组织负责产生体内不同空间的衬里组织，如消化和呼吸系统的粘膜。中胚层或中组织产生了大部分肌肉和结缔组织。最后，外胚层或外组织发育成外膜系统（皮肤）和神经系统。不难看出胚胎的外部组织成为身体的外部覆盖物。但是它是如何对神经系统负责的呢？
神经管
当神经管的前端开始发育进入大脑时，它会经历几次扩大；结果是产生囊状囊泡。类似于儿童的气球动物，长而直的神经管开始呈现新的形状。三个囊泡在第一阶段形成，称为初级囊泡。这些囊泡的名字是基于希腊单词，主要词根是*enkephalon*，意思是“大脑”（en-=“内部”；kephalon=“头”）。每个的前缀通常对应于它在发育神经系统长度上的位置。
初级囊泡
大脑继续发育，囊泡进一步分化（见[链接]**b**）。三个初级囊泡变成五个次级囊泡。前脑扩大成两个新的囊泡，称为端脑和间脑。远房将成为大脑。间脑产生了几种成人结构；两个重要的是丘脑和下丘脑。在胚胎间脑中，一种被称为眼杯的结构发育，最终将成为视网膜，眼睛的神经组织称为视网膜。这是一个罕见的例子，神经组织在胚胎中作为中枢神经系统结构的一部分发育，但在完全形成的神经系统中成为外围结构。
次级囊泡
当大脑从前神经管发育时，脊髓从后神经管发育。然而，它的结构与神经管的基本布局没有区别。它是一条长而直的脊髓，中心下方有一个小的中空空间。神经管是根据其前部和后部来定义的，但它也有一个背腹侧维度。由于神经管与外胚层的其余部分分开，最接近表面的一侧是背侧，更深的一侧是腹侧。
脊髓发育
胚胎发育有助于理解成人大脑的结构，因为它建立了一个框架，在这个框架上可以建立更复杂的结构。首先，神经管建立了神经系统的前后维度，这被称为神经轴。哺乳动物的胚胎神经系统可以说是有一个标准的排列。人类（以及其他灵长类动物，在某种程度上）通过站立和用两条腿行走使这变得复杂。神经轴的前后维度覆盖了身体的上下位维度。然而，脑干和前脑之间有一条主要的曲线，这被称为头屈曲。正因为如此，神经轴从较低的位置开始——脊髓的末端——并在前面的位置结束，即大脑的前面。如果这令人困惑，想象一个四条腿的动物用两条腿站起来。如果脑干和脖子顶部没有弯曲，动物会直视而不是直视前方（[链接]）。
将胚胎发育与成人大脑联系起来
胚胎学的观点 
在本节结束时，您将能够：

*命名成人大脑的主要区域
*描述大脑和脑干之间通过间脑以及从这些区域到脊髓的连接
*认识基底核皮层下结构内的复杂联系
*解释脊髓灰质和白质的排列
m46533
人脑标志性的灰色地幔是大脑（[链接]），它似乎构成了大脑的大部分质量。起皱的部分是大脑皮层，其余的结构在外层覆盖物之下。大脑两侧之间有一个很大的分离，称为纵裂。它将大脑分成两个不同的两半，一个右半球和左半球。在大脑深处，脑白质为大脑皮层的两个半球之间的交流提供了主要途径。
大脑
间脑是成人大脑中从胚胎发育中保留其名称的一个区域。间脑一词的词源翻译为“通过大脑”。它是大脑和神经系统其他部分之间的联系，只有一个例外。大脑的其他部分、脊髓和PNS都通过间脑向大脑发送信息。大脑的输出通过间脑。唯一的例外是与嗅觉或嗅觉相关的系统，它与大脑直接相连。在最早的脊椎动物物种中，大脑只不过是接收化学环境外围信息的嗅球（在这些生物中称之为气味是不精确的，因为它们生活在海洋中）。
间脑
中脑和后脑（由脑桥和髓质组成）统称为脑干（[link]）。该结构从前脑的腹侧表面出现，作为连接大脑和脊髓的锥形锥体。附着在脑干上，但被认为是成人大脑的一个独立区域，是小脑。中脑协调视觉、听觉和体感知觉空间的感觉表征。脑桥是与小脑的主要连接。脑桥和髓质调节几个关键功能，包括心血管和呼吸系统和速率。
脑干
顾名思义，小脑是“小大脑”。它像大脑一样被脑回和脑沟覆盖，看起来像大脑那一部分的微型版本（[链接]）。小脑主要负责将来自大脑的信息与通过脊髓从外围获得的感官反馈进行比较。它约占大脑质量的10%。
小脑
对中枢神经系统的描述集中在大脑的结构上，但脊髓是该系统的另一个主要器官。虽然大脑从神经管的扩张发展成初级和次级囊泡，但脊髓保持着管状结构，只专门化到某些区域。随着脊髓在新生儿中继续发育，解剖学特征标记了它的表面。前中线以前正中裂缝为标志，后中线以后正中沟为标志。轴突通过背（后）神经根进入后侧，背（后）神经根标记了两侧的后外侧沟。从前侧出现的轴突通过腹（前）神经根进入。请注意，背侧（背侧=“背部”）和腹侧（腹侧=“腹部”）与后部和前部互换使用是很常见的，特别是在指神经和脊髓结构时。你应该学会适应两者。
脊髓
中枢神经系统 
在本节结束时，您将能够：

*描述供应中枢神经系统血液的血管
*命名心室系统的组成部分和每个部分所在的大脑区域
*解释脑脊液的产生及其通过脑室的流动
*解释血液循环中断如何导致中风
m46719
中枢神经系统缺氧可能是毁灭性的，心血管系统有特定的调节反射来确保血液供应不被中断。血液进入中枢神经系统有多条路线，有专门的方法来保护血液供应，并最大限度地提高大脑获得不间断灌注的能力。
大脑的血液供应
中枢神经系统的外表面被一系列由称为脑膜的结缔组织组成的膜覆盖，这些膜保护着大脑。硬脑膜是一层厚厚的纤维层，是覆盖整个大脑和脊髓的坚固保护套。它锚定在头颅和椎体腔的内表面。蛛网膜是一层薄纤维组织膜，在中枢神经系统周围形成一个松散的囊。蛛网膜下面是一个薄的丝状网，叫做蛛网膜小梁，它看起来像蜘蛛网，这一层因此得名。与中枢神经系统表面直接相邻的是软脑膜，这是一种薄纤维膜，沿着大脑皮层的回和沟的卷曲，并适合其他凹槽和凹痕（[链接]）。
大脑和脊髓的保护性覆盖物
脑脊液（CSF）在整个中枢神经系统及其周围循环。在其他组织中，水和小分子通过毛细血管过滤，作为间质液的主要贡献者。在大脑中，脑脊液以特殊的结构产生，灌注到中枢神经系统的神经组织中，并与间质液保持连续。具体来说，脑脊液循环从神经组织的间质液中清除代谢废物并将其返回血流。脑室是脑脊液循环的大脑开放空间。在其中一些空间中，脑脊液是通过过滤血液产生的，这是由一种被称为脉络丛的特殊膜进行的。脑脊液循环穿过所有的心室，最终进入蛛网膜下腔，在那里它将被重新吸收到血液中。
心室系统
循环与中枢神经系统 
在本节结束时，您将能够：

*描述PNS中发现的结构
*区分躯体和自主结构，包括肠神经系统的特殊外周结构
*命名十二种脑神经并解释与每种神经相关的功能
*描述脊髓神经的感觉和运动成分及其穿过的神经丛
m46553
神经节是位于外周的一组神经元细胞体。神经节在很大程度上可以归类为感觉神经节或自主神经节，指的是它们的主要功能。最常见的感觉神经节类型是背（后）根神经节。这些神经节是神经元的细胞体，轴突是外周的感觉末梢，如在皮肤中，并通过背神经根延伸到中枢神经系统。神经节是神经根的扩大。在显微镜下，可以看到它包括神经元的细胞体，以及作为后神经根的纤维束（[链接]）。背根神经节的细胞是单极细胞，按形状分类。此外，可以看到卫星细胞的小圆形细胞核围绕着神经元细胞体——好像它们在轨道上运行。
神经节
PNS中的轴突束被称为神经。这些外围结构不同于中央对应物，称为束。神经不仅仅由神经组织组成。它们的结构中有结缔组织，以及为组织提供营养的血管。神经的外表面是一层被称为神经外膜的纤维结缔组织。在神经内，轴突进一步捆绑成束，每个束都被它们自己的一层称为神经外膜的纤维结缔组织包围。最后，单个轴突被称为神经内膜的松散结缔组织包围（[链接]）。这三层类似于肌肉的结缔组织鞘。神经与连接到中枢神经系统的区域相关联，要么是连接到大脑的脑神经，要么是连接到脊髓的脊髓神经。
神经
外周神经系统 
神经系统解剖
m46561
导言 
在本节结束时，您将能够：

*描述不同类型的感觉受体
*描述负责味觉、嗅觉、听觉、平衡感和视觉的特殊感觉的结构
*区分不同的口味是如何转换的
*描述听觉和平衡的机械接收方式
*列出眼睛周围的支撑结构，描述眼球的结构
*描述光转导的过程
m46577
环境中的刺激激活周围神经系统中特化的受体细胞。不同类型的受体细胞感知不同类型的刺激。受体细胞可以根据三种不同的标准进行分类：细胞类型、位置和功能。受体可以根据细胞类型及其与它们感觉到的刺激相关的位置在结构上进行分类。它们也可以根据刺激的转导或机械刺激、光或化学物质如何改变细胞膜电位在功能上进行分类。
感觉受体
问任何人感官是什么，他们很可能会列出五种主要感官——味觉、嗅觉、触觉、听觉和视觉。然而，这些并不是感官的全部。这个列表中最明显的遗漏是平衡。此外，根据感知这些触摸感觉的机械感受器的类型，简单地称为触摸的东西可以进一步细分为压力、振动、伸展和毛囊位置。其他被忽视的感官包括热感受器的温度感知和伤害感受器的疼痛感知。
感官模式
一旦任何感觉细胞将刺激转化为神经冲动，该冲动必须沿着轴突到达中枢神经系统。在许多特殊的感官中，离开感觉受体的轴突有地形排列，这意味着感觉受体的位置与轴突在神经中的位置有关。例如，在视网膜中，中央凹中视网膜神经细胞的轴突位于视神经的中心，在那里它们被更外围的视网膜神经细胞的轴突包围。
感觉神经
感觉知觉 
在本节结束时，您将能够：

*描述感觉系统进入中枢神经系统的途径
*区分脊髓中的两个主要上升通道
*描述来自面部的体感输入路径，并将其与脊髓中的上升路径进行比较
*解释至少两个系统中感官信息的地形表示
*描述视觉处理的两条途径以及与每条途径相关的功能
m46557
中枢神经系统的特定区域利用外周神经的感觉输入和运动输出来协调不同的躯体过程。一个简单的案例是由背侧感觉神经元轴突和腹侧角运动神经元之间的突触引起的反射。更复杂的安排有可能将外周感觉信息与更高的过程整合起来。中枢神经系统中在躯体过程中发挥作用的重要区域可以分为脊髓脑干、间脑、大脑皮层和皮层下结构。
感觉通路
如前所述，许多感觉轴突的位置与其在体内相应的受体细胞的位置相同。这允许根据哪些受体细胞正在发送信息来识别刺激的位置。大脑皮层也在与受体细胞位置相对应的皮层特定区域保持这种感觉地形。体感皮层提供了一个例子，本质上，体感受体在体内的位置被映射到体感皮层上。这种映射通常使用感觉人（[链接]）来描述。
皮质加工
中央处理 
在本节结束时，您将能够：

*列出电机系统基本加工流的组成部分
*描述运动命令从皮层到骨骼肌的下降途径
*通过结构和功能比较不同的下降路径
*从神经连接解释运动的开始
*描述几个反射弧及其功能作用
m46574
让我们从感官刺激开始，这些刺激已经通过受体细胞注册，并沿着上升途径传递到中枢神经系统的信息。在大脑皮层，感觉知觉的初始处理进展到联想处理，然后在皮层的多模态区域进行整合。这些处理水平可以导致将感觉知觉纳入记忆，但更重要的是，它们会导致反应。通过初级、联想和整合感觉区域完成皮层处理启动了类似的运动处理进展，通常在不同的皮层区域。
皮层反应
皮层的运动输出向下进入脑干和脊髓，通过运动神经元控制肌肉组织。位于初级运动皮层的神经元被称为Betz细胞，是与脑干或脊髓中的下层运动神经元突触的大型皮层神经元。Betz细胞轴突的两条下行通路分别是皮质球束和皮质脊髓束。这两条通路的命名都源于它们在皮层的起源和它们的目标——脑干（术语“球”指的是脑干作为鳞茎或脊髓顶部的扩大）或脊髓。
下降路径
大脑和脊髓之间的其他下行连接被称为锥体外系。这个名字来自这样一个事实，即这个系统在皮质脊髓通路之外，其中包括髓质中的金字塔。起源于脑干的一些途径有助于这个系统。
锥体外系控制
躯体神经系统严格地向骨骼肌提供输出。负责这些肌肉收缩的下层运动神经元位于脊髓的腹角。这些巨大的多极神经元有一个围绕细胞体的树突冠状物和一个延伸出腹角的轴突。这个轴突穿过腹侧神经根，与新兴的脊神经相连。轴突相对较长，因为它需要到达身体外围的肌肉。细胞体的直径可能在数百微米左右，以支撑长轴突；一些轴突长度为一米，例如支配脚第一个手指肌肉的腰部运动神经元。
腹角输出
本章首先介绍反射作为躯体神经系统基本要素的一个例子。简单的躯体反射不包括为有意识或自愿的运动方面讨论的更高中心。反射可以是脊髓的或颅的，这取决于所涉及的神经和中枢成分。本章开头描述的例子涉及热炉子的热和疼痛感觉，通过脊髓中的连接导致手臂退缩，导致肱二头肌收缩。为了介绍，对这种退缩反射的描述被简化了，以强调躯体神经系统的部分。但是要充分考虑反射，需要更多地关注这个例子。
反射
电机响应 
躯体神经系统
m46590
导言 
在本节结束时，您将能够：

*命名产生自主神经系统交感神经和副交感神经反应的成分
*解释自主神经系统两个分区内输出连接的差异
*描述在自主神经系统的两个分区内参与通信的信号分子和受体蛋白
m46582
为了应对威胁——战斗或逃跑——交感系统会产生不同的影响，因为许多不同的效应器官为了一个共同的目的而一起激活。需要吸入更多的氧气并将其输送到骨骼肌。呼吸、心血管和肌肉骨骼系统都一起激活。此外，出汗可以防止肌肉收缩产生的多余热量导致身体过热。消化系统关闭，这样血液就不会在向骨骼肌输送氧气的时候吸收营养。为了协调所有这些反应，交感系统中的连接从中枢神经系统（CNS）的有限区域分散到同时投射到许多效应器官的大量神经节。构成交感系统输出的复杂结构使这些不同的效应器官有可能在一个协调的系统性变化中聚集在一起。
自主神经系统的交感分裂
副交感神经系统也可以称为颅骶系统（或流出），因为节前神经元位于脑干的细胞核和骶骨脊髓的外侧角。
自主神经系统的副交感神经分裂
在自主神经与目标连接的地方，有一个突触。动作电位的电信号导致信号分子的释放，信号分子将与目标细胞上的受体蛋白质结合。自主神经系统的突触分为胆碱能，即释放乙酰胆碱（ACh），或肾上腺素能，即释放去甲肾上腺素。胆碱能和肾上腺素能这两个术语不仅指释放的信号分子，还指每种结合的受体类别。
自主神经系统中的化学信号
自主神经系统的划分 
在本节结束时，您将能够：

*比较躯体和自主反射弧的结构
*解释交感神经和副交感神经反射的差异
*区分短反射和长反射
*根据所涉及的信号分子，确定自主神经系统对各种器官系统调节的影响
*描述影响自主神经功能的药物的作用
m46579
躯体反射（如撤退反射）和内脏反射（自主反射）之间的一个区别在于传出分支。躯体反射的输出是脊髓腹侧角的下运动神经元，它直接投射到骨骼肌以引起骨骼肌收缩。内脏反射的输出是一个两步路径，从脊髓外侧角神经元或脑干颅核神经元的节前纤维到神经节，然后是投射到目标效应物的节后纤维。反射的另一部分，传入分支，在两个系统之间通常是相同的。感觉神经元接受来自外周的输入——感觉神经节中的细胞体，要么是脑神经，要么是毗邻脊髓的背根神经节——投射到中枢神经系统中以启动反射（[链接]）。拉丁语词根“effere”的意思是“携带”。添加前缀“ef-”表示“带走”的意思，而添加前缀“af-”表示“向内或向内携带”
反射的结构
自主神经系统对体内平衡很重要，因为它的两个部门在目标效应物上竞争。体内平衡的平衡归因于交感神经和副交感神经部门（双重神经支配）的竞争输入。在目标效应物的水平上，哪个系统正在发送信息的信号严格来说是化学的。信号分子与引起目标细胞变化的受体结合，这反过来又导致组织或器官对身体变化的条件做出反应。
竞争自主反射弧中的平衡
自主反射和稳态 
在本节结束时，您将能够：

*描述大脑高级中心在自主调节中的作用
*解释下丘脑与体内平衡的联系
*描述中枢神经系统将自主系统与情感联系起来的区域
*描述自主系统下降控制的重要途径
m46581
自主控制基于内脏反射，由传入和传出分支组成。这些稳态机制基于自主系统两个部门之间的平衡，这导致各种器官的音调基于交感或副交感系统的主要输入。协调这种平衡需要从下丘脑等前脑结构开始整合，并继续进入脑干和脊髓。
前脑结构
髓质包含被称为心血管中心的细胞核，它通过自主连接控制心血管系统的平滑肌和心肌。当心血管系统的稳态发生变化时，例如当血压发生变化时，自主系统的协调可以在该区域内完成。此外，当来自下丘脑的下降输入刺激该区域时，交感神经系统可以增加心血管系统的活动，例如对焦虑或压力的反应。负责增加心率的节前交感神经纤维被称为心脏加速神经，而负责收缩血管的节前交感神经纤维组成血管舒缩神经。
髓质
中央控制 
在本节结束时，您将能够：

*列出与自主神经系统相互作用的药物类别
*区分胆碱能和肾上腺素能化合物
*区分拟交感神经和解交感神经药物
*将尼古丁滥用的后果与心血管系统的自主控制联系起来
m46587
一种广泛影响自主神经系统的重要药物不是与该系统相关的药物治疗剂。这种药物是尼古丁。尼古丁对自主神经系统的影响在考虑吸烟对健康的作用时很重要。
广泛的自主效应
交感系统的神经化学是基于肾上腺素能系统。去甲肾上腺素和肾上腺素通过与α-肾上腺素能或β-肾上腺素能受体结合来影响靶效应物。影响交感系统的药物会影响这些化学系统。这些药物可以根据它们是增强交感系统的功能还是中断交感系统的功能来分类。增强肾上腺素能功能的药物被称为交感神经模拟药物，而中断肾上腺素能功能的药物是交感神经溶解药物。
交感神经效应
影响副交感神经功能的药物可分为增加或减少节后末梢活性的药物。副交感神经节后纤维释放ACh，靶点上的受体是毒芹碱受体。毒芹碱受体有几种类型，M1-M5，但药物通常不特异性于特定类型。副交感神经药物可以是毒芹碱激动剂或拮抗剂，也可以对胆碱能系统产生间接影响。增强胆碱能作用的药物称为副交感神经模拟药物，而抑制胆碱能作用的药物称为抗胆碱能药物。
副交感神经效应
影响自主系统的药物 
自主神经系统
m46593
导言 
在本节结束时，您将能够：

*列出神经学检查的主要部分
*解释神经系统中位置和功能之间的联系
*解释在临床环境中快速评估神经功能的好处
*列出神经功能缺损的原因
*描述神经系统中不同的缺血事件
m46594
功能定位是指限定位置负责特定功能的概念。神经学检查突出了这种关系。例如，精神状态检查中评估的认知功能是基于大脑的功能，主要是大脑皮层的功能。几个子测试检查语言功能。这些检查发现的神经功能缺陷通常指向左大脑皮层的损伤。在大多数个体中，语言功能定位在颞叶上部和额叶后部之间的左半球，包括通过下顶叶的中间连接。
神经解剖学和神经学考试
对神经系统的损伤可能仅限于单个结构，也可能分布在大脑和脊髓的广泛区域。对神经系统的局部、有限损伤通常是循环问题的结果。神经元对缺氧非常敏感，会在1或2分钟内开始恶化，几个小时内可能会导致永久性损伤（细胞死亡）。流向部分大脑的血流减少被称为中风或脑血管事故（CVA）。
神经功能缺陷的原因
神经学检查概述 
在本节结束时，您将能够：

*描述精神状态检查结果与大脑功能的关系
*根据解剖学和生理学解释皮层区域的分类
*区分大脑皮层的初级、联合和整合区域
*提供与大脑皮层相关的功能定位示例
m46650
大脑是许多高级精神功能的所在地，如记忆和学习、语言、和意识感知，这是精神状态考试的子测试科目。大脑皮层是大脑外部的薄层灰质。平均来说，它大约有2.55毫米厚，高度折叠，以适应颅穹隆的有限空间。这些更高的功能分布在皮层的各个区域，特定的位置可以说是负责特定的功能。例如，有一组有限的区域参与语言功能，它们可以根据各自支配的语言功能的特定部分进行细分。
大脑皮层的功能
大脑功能的评估是针对认知能力的。通过精神状态检查评估的能力可以分为四组：定向和记忆、语言和言语、感觉以及判断和抽象推理。
认知能力
精神状态检查 
在本节结束时，您将能够：

*描述脑神经的功能分组
*匹配连接到每个脑神经的前脑和脑干区域
*提出能够解释脑神经某些功能丧失的诊断
*将脑神经缺陷与相邻、不相关结构的损伤联系起来
m46607
嗅觉、视神经和前庭耳蜗神经（脑神经I、II和VIII）分别负责四种特殊感觉：嗅觉、视觉、平衡和听觉。味觉通过面神经和舌咽神经的纤维传递到脑干。三叉神经是一种混合神经，从头部携带一般的躯体感觉，类似于身体其他部位通过脊髓神经传递的感觉。
感觉神经
控制眼外肌的三条神经是动眼神经、滑车神经和外展神经，它们是第三、第四和第六脑神经。顾名思义，外展神经负责外展眼睛，它通过外直肌的收缩来控制眼睛。滑车神经控制上斜肌沿其在轨道内侧的轴旋转眼睛，这被称为intorsion，是将眼睛聚焦在靠近面部的物体上的一个组成部分。动眼神经控制所有其他眼外肌，以及上眼睑的肌肉。两只眼睛的运动需要协调，以准确定位和跟踪视觉刺激。当移动眼睛在水平面中定位物体时，或在视野中水平跟踪运动时，一只眼睛的外直肌和另一只眼睛的内直肌都很活跃。外直肌由髓质上展神经核的神经元控制，而内直肌由中脑动眼神经核的神经元控制。
凝视控制
医生就诊的一个标志性部分是检查口腔和咽部，这是“张开嘴说‘啊’”的指令所建议的。接下来是在压舌器的帮助下检查口腔后部，或者口腔进入咽部的开口，称为水龙头。尽管医学检查的这一部分检查感染迹象，如扁桃体炎，但它也是测试与口腔相关的脑神经功能的手段。
面部神经和口腔
副神经，也被称为脊柱副神经，支配着胸锁乳突肌和斜方肌（[链接]）。当胸锁乳突肌收缩时，头部向前弯曲；单独地，它们会导致旋转到另一边。斜方肌可以作为拮抗剂，导致颈部的伸展和过度伸展。这两块浅表肌肉对改变头部的位置很重要。两块肌肉也接收来自颈脊髓神经的输入。这些神经和脊柱副神经一起，通过斜方肌抬高肩胛骨和锁骨，这是通过要求病人耸耸肩和观察不对称来测试的。对于胸锁乳突肌，这些脊髓神经主要是感觉投射，而斜方肌也有锁骨和肩胛骨的侧向插入，并接收来自脊髓的运动输入。将神经称为脊柱副神经表明它在帮助脊柱神经。虽然这并不是这个名字的起源，但它确实有助于将这种神经控制这些肌肉的功能与这些肌肉在躯干或肩膀运动中的作用联系起来。
颈部运动神经
颅神经检查 
在本节结束时，您将能够：

*描述脊髓中感觉和运动区域的排列
*将脊髓损伤与感觉或运动缺陷联系起来
*区分上运动神经元和下运动神经元疾病
*描述常见反射的临床适应症
m46640
一般感觉分布在整个身体，依赖于融入各种器官的神经组织。躯体感觉主要融入皮肤、肌肉或肌腱，而内脏感觉来自融入心脏或胃等大多数器官的神经组织。躯体感觉通常构成对身体如何与环境互动的有意识感知。内脏感觉通常低于有意识感知的极限，因为它们通过自主神经系统参与自我平衡调节。
感官模式和位置
骨骼运动系统在很大程度上是基于从额叶中央前回到骨骼肌的简单的两细胞投射。皮质脊髓束代表从初级运动皮层发送输出的神经元。这些纤维穿过大脑的深层白质，然后穿过中脑和脑桥，进入髓质，其中大部分交叉，最后穿过脊髓白质在外侧（交叉纤维）或前（未交叉纤维）列。这些纤维突触在腹角的运动神经元上。腹角运动神经元然后投射到骨骼肌并引起收缩。这两个细胞被称为上运动神经元（UMN）和下运动神经元（LMN）。自愿运动需要这两个细胞活跃。
肌肉力量和自主运动
反射将脊柱感觉和运动成分与直接产生运动反应的感觉输入结合起来。神经系统检查中测试的反射分为两组。深层肌腱反射通常被称为拉伸反射（参见体细胞神经系统一章），由强烈敲击肌腱引起，例如膝跳反射。浅表反射是通过温和刺激皮肤引起的，并导致相关肌肉收缩。
反射
许多运动功能测试可以显示出差异，这将解决运动系统受损是在上运动神经元还是下运动神经元。提示UMN损伤的迹象包括肌肉无力、强烈的深层肌腱反射、运动或缓慢的控制下降、旋前肌漂移、巴宾斯基征阳性、痉挛和扣刀反应。痉挛是对拉伸的抵抗过度收缩。它会导致过度弯曲，即关节过度弯曲。扣刀反应发生在患者最初抵抗运动，但后来松开时，关节会像小刀关闭一样迅速弯曲。
上下运动神经元损伤的比较
感官和运动检查 
在本节结束时，您将能够：

*解释小脑的位置与其在运动中的功能之间的关系
*绘制小脑主要分区图
*列出小脑的主要连接
*描述小脑与轴向和阑尾肌肉的关系
*解释小脑共济失调的普遍原因
m46604
小脑位于脑干背表面的并列位置，以脑桥为中心。脑桥的名称来源于它与小脑的连接。这个词的意思是“桥”，指的是在其腹侧表面形成凸起的有髓鞘轴突的厚束。那些纤维是轴突，从脑桥的灰质投射到对侧小脑皮层。这些纤维组成了中小脑脚（MCP），是小脑与脑干的主要物理连接（[链接]）。另外两个白质束将小脑与脑干的其他区域连接起来。小脑上脚（SCP）是小脑与中脑和前脑的连接。小脑下脚（ICP）是与髓质的连接。
小脑的位置和连接
小脑功能测试是协调检查的基础。子测试的目标是阑尾肌肉组织，控制四肢，和轴向肌肉组织的姿势和步态。小脑功能的评估将取决于神经学检查前几节中提到的其他系统的正常功能。大脑的运动控制，以及来自躯体、视觉和前庭感官的感觉输入，对小脑功能很重要。
协调和交替运动
步态可以被认为是神经系统检查的一个单独部分，也可以被认为是协调检查的一个子测试，涉及行走和平衡。测试姿势和步态涉及脊髓小脑和前庭小脑的功能，因为两者都是这些活动的一部分。一个叫做站立的子测试从病人站在正常位置开始，检查脚的位置和平衡。病人被要求单脚跳跃，以评估在运动过程中保持平衡和姿势的能力。虽然站立子测试看起来类似于罗姆伯格测试，但不同之处在于病人在站立期间眼睛是睁开的。罗姆伯格测试让病人闭着眼睛站立不动。姿势的任何变化都是本体感受缺陷的结果，当病人睁开眼睛时，他们能够恢复。
姿势和步态
小脑的运动障碍被称为共济失调。它表现为自愿运动中的协调性丧失。共济失调也可以指导致平衡问题的感觉缺陷，主要是在本体感觉和平衡方面。当在运动中观察到这个问题时，它被归咎于小脑损伤。感觉和前庭共济失调也可能出现步态和站位问题。
共济失调症
协调和步态考试 
神经学考试
m46682
导言 
在本节结束时，您将能够：

*区分细胞间通信的类型、重要性、机制和效果
*确定内分泌系统的主要器官和组织及其在体内的位置
m46656
神经系统使用两种类型的细胞间通信——电信号和化学信号——要么通过电位的直接作用，要么在后一种情况下，通过化学神经递质（如血清素或去甲肾上腺素）的作用。神经递质在局部快速起作用。当动作电位形式的电信号到达突触末端时，它们会扩散到突触间隙（发送神经元和接收神经元或肌肉细胞之间的间隙）。一旦神经递质与接收（突触后）细胞上的受体相互作用（结合），受体刺激就会转化为反应，如持续的电信号或细胞反应的改变。目标细胞在收到化学“信息”的几毫秒内做出反应；一旦神经信号结束，这种反应就会很快停止。通过这种方式，神经通信使身体功能能够涉及快速、简短的动作，如运动、感觉和cognition.In对比，内分泌系统只使用一种通信方法：化学信号。这些信号由内分泌器官发送，内分泌器官将化学物质——激素——分泌到细胞外液中。激素主要通过全身血液运输，在血液中它们与靶细胞上的受体结合，诱导特征性反应。因此，内分泌信号比神经信号需要更多的时间来促使靶细胞做出反应，尽管精确的时间因不同的激素而异。例如，当你面临危险或可怕的情况时释放的激素，称为战斗或逃跑反应，是通过肾上腺激素——肾上腺素和去甲肾上腺素——在几秒钟内释放发生的。相比之下，靶细胞可能需要长达48小时才能对某些生殖激素做出反应。
神经和内分泌信号
内分泌系统由分泌激素作为主要或次要功能的细胞、组织和器官组成。内分泌腺是这个系统的主要参与者。这些无导管腺体的主要功能是将激素直接分泌到周围的液体中。间质液和血管然后将激素输送到全身。内分泌系统包括垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺和松果腺（[链接]）。其中一些腺体既有内分泌功能，也有非内分泌功能。例如，胰腺含有消化功能的细胞，以及分泌调节血糖水平的激素胰岛素和胰高血糖素的细胞。下丘脑、胸腺、心脏、肾脏、胃、小肠、肝脏、皮肤、卵巢和睾丸是其他含有内分泌功能细胞的器官。此外，脂肪组织长期以来一直被认为会产生激素，最近的研究表明，即使是骨组织也具有内分泌功能。
内分泌系统的结构
在内分泌信号传导中，分泌到细胞外液中的激素扩散到血液或淋巴中，然后可以在全身传播很远的距离。相反，自分泌信号发生在同一细胞内。自分泌（auto-=“self”）是一种化学物质，可以在分泌它的同一细胞中引发反应。白细胞介素-1或IL-1是一种在炎症反应中发挥重要作用的信号分子。分泌IL-1的细胞表面有受体，这些受体结合这些分子，从而产生自分泌信号。
其他类型的化学信号
内分泌系统概述 
在本节结束时，您将能够：

*根据化学结构确定三大类激素
*比较和对比细胞内和细胞膜激素受体
*描述涉及cAMP和IP3的信号通路
*确定影响目标细胞反应的几个因素
*讨论反馈回路和体液、激素和神经刺激在激素控制中的作用
m46667
人体的激素根据其化学结构可以分为两大类。源自氨基酸的激素包括胺、肽和蛋白质。源自脂质的激素包括类固醇（[链接]）。这些化学基团影响激素的分布、它结合的受体类型以及它功能的其他方面。
激素的种类
激素发出的信息由激素受体接收，激素受体是一种位于细胞内部或细胞膜内的蛋白质。受体将通过启动导致目标细胞反应的其他信号事件或细胞机制来处理信息。激素受体识别具有特定形状和侧基的分子，并且只对那些被识别的激素做出反应。相同类型的受体可能位于不同身体组织的细胞上，并触发有些不同的反应。因此，激素触发的反应不仅取决于激素，也取决于目标细胞。
激素作用的途径
你会记得，如果荷尔蒙要触发反应，靶细胞必须有特定于给定荷尔蒙的受体。但是其他几个因素会影响靶细胞的反应。例如，血液中循环的大量激素的存在会导致其靶细胞减少该激素受体的数量。这个过程被称为下调，它允许细胞对过量的激素水平变得不那么活跃。当激素水平长期降低时，靶细胞参与上调以增加受体的数量。这个过程允许细胞对存在的激素更加敏感。细胞还可以改变受体本身对各种激素的敏感性。
影响靶细胞反应的因素
为了防止激素水平异常和潜在的疾病状态，必须严格控制激素水平。身体通过平衡激素的产生和降解来保持这种控制。反馈回路控制着大多数激素分泌的启动和维持，以响应各种刺激。
激素分泌的调节
荷尔蒙 
在本节结束时，您将能够：

*解释下丘脑和垂体后前叶的解剖和功能的相互关系
*确定垂体后部释放的两种激素、它们的靶细胞及其主要作用
*确定垂体前叶产生的六种激素、它们的靶细胞、它们的主要作用以及它们由下丘脑调节
m46699
后垂体实际上是下丘脑室旁核和视上核神经元的延伸。这些区域的细胞体休息在下丘脑中，但它们的轴突以漏斗内的下丘脑垂体束的形式下降，并以构成后垂体的轴突末端结束（[链接]）。
垂体后部
垂体前部起源于胚胎内的消化道，在胎儿发育过程中向大脑迁移，有三个区域：远侧部最靠前，中间部毗邻垂体后部，结节部是包裹漏斗的细长“管”。
垂体前叶
垂体叶之间的细胞分泌一种被称为黑素细胞刺激素（MSH）的激素，这种激素是由前阿皮层皮质素（POMC）前体蛋白裂解形成的。皮肤中MSH的局部产生是响应紫外线照射产生黑色素的原因。垂体产生的MSH的作用更加复杂。例如，皮肤较浅的人通常与皮肤较黑的人具有相同数量的MSH。然而，这种激素能够通过诱导皮肤黑色素细胞中黑色素的产生来使皮肤变黑。人们在怀孕期间也表现出MSH的产生增加；与雌激素结合，它会导致皮肤色素沉着变暗，尤其是乳晕和小阴唇的皮肤。[链接]是垂体激素及其主要作用的总结。
中间垂体：黑素细胞刺激激素
垂体和下丘脑 
在本节结束时，您将能够：

*描述甲状腺的位置和解剖
*讨论三碘甲状腺原氨酸和甲状腺素的合成
*解释甲状腺激素在基础代谢调节中的作用
*识别甲状腺滤泡旁细胞产生的激素
m46700
当矿物质碘原子附着在一种叫做甲状腺球蛋白的糖蛋白上时，胶体中就会产生激素。这种糖蛋白由滤泡细胞分泌到胶体中。以下步骤概述了激素的组装：
甲状腺激素的合成与释放
甲状腺T3和T4的释放受促甲状腺激素（TSH）的调节。如[link]所示，T3和T4的低血液水平刺激下丘脑释放促甲状腺激素（TRH），从而触发垂体前叶分泌TSH。反过来，TSH刺激甲状腺分泌T3和T4。TRH、TSH、T3和T4的水平由负反馈系统调节，其中T3和T4水平的增加降低了TSH的产生和分泌。
TH合成的调控
甲状腺激素T3和T4通常被称为代谢激素，因为它们的水平会影响身体的基础代谢率，即身体在静止状态下使用的能量量。当T3和T4与位于线粒体上的细胞内受体结合时，它们会导致营养分解和氧气使用增加以产生ATP。此外，T3和T4启动参与葡萄糖氧化的基因的转录。尽管这些机制促使细胞产生更多的ATP，但该过程效率低下，并且作为这些反应的副产品释放出异常增加的热量水平。这种所谓的发热效应（calor-=“热”）提高了体温。
甲状腺激素的功能
甲状腺还分泌一种叫做降钙素的激素，这种激素是由卵泡旁细胞（也称为C细胞）产生的，这些细胞在不同卵泡之间的组织中工作。降钙素是响应血钙水平的上升而释放的。它似乎通过以下方式降低血钙浓度：
降钙素
甲状腺 
在本节结束时，您将能够：

*描述甲状旁腺的位置和结构
*描述血钙水平的激素控制
*探讨甲状旁腺功能障碍的生理反应
m46687
甲状旁腺 
在本节结束时，您将能够：

*描述肾上腺的位置和结构
*鉴定肾上腺皮质和肾上腺髓质产生的激素，并总结其靶细胞和作用
m46684
肾上腺皮质由多层脂质储存细胞组成，分布在三个结构不同的区域。每个区域产生不同的激素。
肾上腺皮质
如前所述，肾上腺皮质释放糖皮质激素是为了应对长期压力，如严重疾病。相反，肾上腺髓质释放激素是为了应对交感神经系统（SNS）介导的急性短期压力。
肾上腺髓质
几种疾病是由肾上腺产生的激素失调引起的。例如，库欣病是一种以高血糖水平和面部和颈部脂质沉积堆积为特征的疾病。它是由皮质醇分泌过多引起的。库欣病最常见的来源是分泌皮质醇或促肾上腺皮质激素异常高的垂体肿瘤。库欣病的其他常见症状包括月形脸的发育、脖子后面的水牛驼峰、体重快速增加和脱发。长期葡萄糖水平升高也与患2型糖尿病的风险升高有关。除了高血糖，长期升高的糖皮质激素会损害免疫力、抗感染能力和记忆力，并可能导致体重快速增加和脱发。
涉及肾上腺的疾病
肾上腺 
在本节结束时，您将能够：

*描述松果体的位置和结构
*讨论褪黑素的功能
m46693
松果腺 
在本节结束时，您将能够：

*确定睾丸和卵巢产生的最重要的激素
*命名胎盘产生的激素并说明其功能
m46670
性腺和胎盘激素 
在本节结束时，您将能够：

*描述胰腺的位置和结构，以及胰岛的形态和功能
*比较和对比胰岛素和胰高血糖素的功能
m46685
每个胰岛包含四种细胞：
胰岛的细胞和分泌物
葡萄糖是细胞呼吸所必需的，是所有身体细胞的首选燃料。身体从我们消耗的含碳水化合物的食物和饮料的分解中获得葡萄糖。细胞没有立即吸收的葡萄糖可以作为燃料被肝脏和肌肉储存为糖原，或者转化为甘油三酯并储存在脂肪组织中。荷尔蒙根据需要调节葡萄糖的储存和利用。位于胰腺的受体感知血糖水平，随后胰腺细胞分泌胰高血糖素或胰岛素以维持正常水平。
胰岛素和胰高血糖素对血糖水平的调节
内分泌胰腺 
在本节结束时，您将能够：

*确定具有次级内分泌功能的器官、它们产生的激素及其影响
m46680
当身体经历血容量或压力的增加时，心脏心房壁的细胞会伸展。作为回应，心房壁中的特殊细胞产生并分泌肽激素心房利钠肽（ANP）。ANP向肾脏发出信号，减少钠的重吸收，从而减少从尿液滤液中重吸收的水分量，减少血容量。ANP的其他作用包括抑制肾素分泌，从而抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）和血管舒张。因此，ANP有助于降低血压、血容量和血钠水平。
心
胃肠道的内分泌细胞位于胃和小肠的粘膜中。其中一些激素是在吃饭时分泌的，有助于消化。胃细胞分泌激素的一个例子是胃泌素，这是一种响应胃胀分泌的肽激素，刺激盐酸的释放。Secretin是一种肽激素，当酸性食糜（部分消化的食物和液体）从胃中移动时，小肠分泌。它刺激胰腺释放碳酸氢盐，缓冲酸性食糜，并抑制胃进一步分泌盐酸。胆囊收缩素（CCK）是另一种从小肠释放的肽激素。它促进胰腺酶的分泌和胆囊胆汁的释放，两者都有助于消化。肠道细胞产生的其他激素有助于葡萄糖代谢，例如通过刺激胰腺β细胞分泌胰岛素、减少α细胞的胰高血糖素分泌或增强细胞对胰岛素的敏感性。
胃肠道
肾脏参与几种复杂的内分泌途径，并产生某些激素。流向肾脏的血流量下降刺激它们释放肾素酶，触发肾素-血管紧张素-醛固酮（RAAS）系统，并刺激钠和水的再吸收。再吸收增加了血流量和血压。肾脏还通过维生素D3产生骨化三醇来调节血钙水平，维生素D3是响应甲状旁腺激素（PTH）分泌而释放的。此外，肾脏在低氧水平下产生激素促红细胞生成素（EPO）。EPO刺激骨髓中红细胞（红细胞）的产生，从而增加向组织输送氧气。您可能听说过EPO作为一种性能增强药物（以合成形式）。
肾脏
尽管骨骼长期以来一直被认为是激素的目标，但直到最近，研究人员才认识到骨骼本身至少会产生两种激素。成纤维细胞生长因子23（FGF23）是由骨细胞响应血液中维生素D3或磷酸盐水平的增加而产生的。它触发肾脏抑制维生素D3中骨化三醇的形成，并增加磷的排泄。成骨细胞产生的骨钙素刺激胰腺β细胞增加胰岛素的产生。它还作用于外周组织，以增加它们对胰岛素的敏感性和对葡萄糖的利用。
钢架雪车
脂肪组织产生和分泌几种与脂质代谢和储存有关的激素。一个重要的例子是瘦素，这是一种由脂肪细胞制造的蛋白质，其循环量与体脂水平成正比。瘦素在食物消耗时释放出来，并通过与参与能量摄入和消耗的大脑神经元结合而发挥作用。瘦素的结合会在饭后产生饱腹感，从而降低食欲。瘦素与大脑受体的结合似乎也会触发交感神经系统来调节骨代谢，增加皮质骨的沉积。脂联素——另一种由脂肪细胞合成的激素——似乎可以降低细胞胰岛素抵抗，保护血管免受炎症和动脉粥样硬化的影响。肥胖人群中的脂联素水平较低，减肥后会上升。
脂肪组织
皮肤在生产维生素D3的非活性形式——胆钙化醇时起到内分泌器官的作用。当存在于表皮中的胆固醇暴露在紫外线辐射下时，它会转化为胆钙化醇，然后进入血液。在肝脏中，胆钙化醇会转化为一种中间体，该中间体会传播到肾脏，并进一步转化为钙三醇，即维生素D3的活性形式。维生素D在各种生理过程中很重要，包括肠道钙吸收和免疫系统功能。在一些研究中，低水平的维生素D与癌症、严重哮喘和多发性硬化症的风险增加有关。儿童缺乏维生素D会导致佝偻病，成人缺乏维生素D会导致骨软化症——这两种疾病都以骨骼退化为特征。
皮肤
胸腺是免疫系统的一个器官，在婴儿和幼儿时期更大更活跃，随着年龄的增长开始萎缩。它的内分泌功能是产生一组叫做胸腺肽的激素，这种激素有助于T淋巴细胞的发育和分化，T淋巴细胞是免疫细胞。虽然胸腺肽的作用还没有得到很好的理解，但很明显它们有助于免疫反应。胸腺肽在胸腺以外的组织中被发现，具有多种功能，因此胸腺肽不能严格归类为胸腺激素。
胸腺
肝脏负责分泌至少四种重要的荷尔蒙或荷尔蒙前体：胰岛素样生长因子、血管紧张素原、血小板生成素和肝素。胰岛素样生长因子-1是体内生长的直接刺激，尤其是骨骼生长。血管紧张素原是血管紧张素的前体，前面提到过，血管紧张素会增加血压。血小板生成素刺激血液血小板的产生。肝素阻止体内细胞释放铁，有助于调节我们体液中的铁稳态。这些其他器官的主要荷尔蒙总结在[link]中。
肝
具有次级内分泌功能的器官 
在本节结束时，您将能够：

*描述内分泌系统的胚胎起源
*讨论衰老对内分泌系统的影响
m46658
内分泌系统的发育和老化 
内分泌系统
监管、整合和控制
m46703
导言 
在本节结束时，您将能够：

*确定血液在运输、防御和维持体内平衡中的主要功能
*命名血液的流体成分和三种主要类型的形成元素，并确定它们在血液样本中的相对比例
*讨论血液独特的物理特性
*确定血浆的组成，包括其最重要的溶质和血浆蛋白
m46710
血液的主要功能是向身体细胞输送氧气和营养物质并清除废物，但这只是故事的开始。血液的具体功能还包括防御、分配热量和维持体内平衡。
血液功能
你可能从手臂的浅静脉抽血，然后将其送到实验室进行分析。一些最常见的血液测试——例如，测量血浆中脂质或葡萄糖水平的测试——确定血液中存在哪些物质以及含量。其他血液测试检查血液本身的成分，包括形成元素的数量和类型。
血液成分
当你想到血液时，可能想到的第一个特征是它的颜色。刚刚吸收肺部氧气的血液是鲜红色的，在组织中释放氧气的血液是更暗的红色。这是因为血红蛋白是一种改变颜色的色素，取决于氧饱和度。
血液特征
与身体中的其他液体一样，血浆主要由水组成：事实上，它约有92%是水。溶解或悬浮在水中的是物质的混合物，其中大部分是蛋白质。血浆中溶解或悬浮的物质实际上有数百种，尽管其中许多只有非常少量。
血浆
血液概述 
在本节结束时，您将能够：

*追踪骨髓干细胞血液形成元素的生成
*讨论造血生长因子在促进形成元素产生中的作用
m46691
出生前，造血发生在许多组织中，从发育中的胚胎的卵黄囊开始，一直持续到胎儿的肝脏、脾脏、淋巴组织，最终是红骨髓。出生后，大多数造血发生在红骨髓中，红骨髓是海绵状（松质）骨组织空间内的结缔组织。在儿童中，造血可能发生在长骨的髓腔中；在成人中，这一过程在很大程度上仅限于颅骨和骨盆骨、椎骨、胸骨以及股骨和肱骨的近端骨痂。
造血网站
所有形成的元素都来自红骨髓的干细胞。回想一下，干细胞经历有丝分裂和胞质分裂（细胞分裂），产生新的子细胞：其中一个仍然是干细胞，另一个分化成任意数量的不同细胞类型之一。干细胞可以被视为占据一个等级系统，在每一步都失去了多样化的能力。全能干细胞是受精卵。全能（toti-=“all”）干细胞产生人体的所有细胞。下一个层次是多能干细胞，它产生身体的多种细胞和一些支持胎儿膜。在这个水平下，间充质细胞是一种干细胞，它只发育成结缔组织，包括纤维结缔组织、骨、软骨和血液，但不包括上皮、肌肉和神经组织。干细胞层次结构中较低的一步是造血干细胞或成血细胞。血液的所有形成元素都起源于这种特定类型的细胞。
从干细胞中分化形成的元素
从干细胞到前体细胞再到成熟细胞的发育也是由造血生长因子启动的。这些因素包括：
造血生长因子
有时，医疗保健提供者会要求进行骨髓活检、红骨髓样本的诊断测试或骨髓移植。骨髓移植是捐赠者健康的骨髓及其干细胞替换患者有缺陷的骨髓的治疗方法。这些测试和程序通常用于协助诊断和治疗各种严重形式的贫血，如地中海贫血和镰状细胞贫血，以及某些类型的癌症，特别是白血病。
骨髓取样和移植
成型元素的生产 
在本节结束时，您将能够：

*描述红细胞的解剖
*讨论红细胞生命周期中的各个步骤
*解释血红蛋白的组成和功能
m46707
当红细胞在红骨髓中成熟时，它会挤出细胞核和大部分其他细胞器。在它进入循环的第一两天，被称为网织红细胞的未成熟红细胞通常仍然含有细胞器的残留物。网织红细胞应该占红细胞总数的大约1-2%，并提供红细胞产生率的粗略估计，异常低或高的比率表明这些细胞产生的偏差。然而，这些残留物，主要是核糖体的网络（网状），很快就会脱落，成熟的循环红细胞几乎没有内部细胞结构成分。例如，由于缺乏线粒体，它们依赖无氧呼吸。这意味着它们不利用它们运输的任何氧气，因此它们可以将氧气全部输送到组织中。它们也缺乏内质网，不合成蛋白质。然而，红细胞确实含有一些结构蛋白，帮助血细胞保持其独特的结构，并使它们能够改变形状以挤压毛细血管。这包括蛋白质光谱，一种细胞骨架蛋白质元素。
红细胞的形状和结构
血红蛋白是一种由蛋白质和铁组成的大分子，它由一种叫做珠蛋白的蛋白质的四个折叠链组成，分别命名为α1和2，以及β1和2（[链接]**a**）。这些珠蛋白分子中的每一个都与一种叫做血红素的红色色素分子结合，血红素分子中含有铁离子（Fe2+）（[链接]**b**）。
血红蛋白
骨髓中红细胞的产生以每秒超过200万个细胞的惊人速度发生。为了实现这种生产，必须有足够数量的原材料。其中包括对任何细胞的生产和维持至关重要的营养物质，如葡萄糖、脂质和氨基酸。然而，红细胞的生产也需要几种微量元素：
红细胞的生命周期
红细胞的大小、形状和数量以及血红蛋白分子的数量会对一个人的健康产生重大影响。当红细胞或血红蛋白的数量不足时，一般情况称为贫血。贫血有400多种类型，超过350万美国人患有这种疾病。贫血可以分为三大类：失血引起的，红细胞产生故障或减少引起的，以及红细胞过度破坏引起的。临床医生在诊断中经常使用两类：动力学方法侧重于评估红细胞的产生、破坏和去除，而形态学方法检查红细胞本身，特别强调它们的大小。一个常见的测试是平均小体体积（MCV），它测量大小。正常大小的细胞被称为正常细胞，小于正常的细胞被称为小细胞，大于正常的细胞被称为大细胞。网织红细胞计数也很重要，可能揭示红细胞的生产不足。各种贫血的影响是广泛的，因为红细胞或血红蛋白数量的减少会导致输送到身体组织的氧气水平降低。由于组织功能需要氧气，贫血会导致疲劳、嗜睡和感染风险增加。大脑缺氧会损害清晰思考的能力，并可能导致头痛和易怒。缺氧会使患者呼吸急促，即使心脏和肺部因缺氧而更加努力地工作。
红细胞紊乱
红细胞 
在本节结束时，您将能够：

*描述白细胞的一般特征
*根据其谱系、主要结构特征和主要功能对白细胞进行分类
*讨论最常见的涉及白细胞的恶性肿瘤
*确定血小板的谱系、基本结构和功能
m46701
虽然白细胞和红细胞都起源于骨髓中的造血干细胞，但它们在许多重要方面彼此非常不同。例如，白细胞的数量远远少于红细胞：通常每*µ*L只有5000到10,000个。它们也比红细胞大，是唯一形成的完整细胞，拥有细胞核和细胞器。虽然红细胞只有一种类型，但白细胞有许多类型。这些类型中的大多数比红细胞的寿命短得多，有些在急性感染的情况下只有几个小时甚至几分钟。
白细胞的特性
当科学家们第一次开始观察染色的血片时，很快就发现白细胞可以根据细胞质中是否含有高度可见的颗粒分为两组：
白细胞分类
大多数白细胞的寿命相对较短，通常以小时或天为单位。在CSFs和白细胞介素的影响下，所有白细胞的产生始于骨髓。淋巴细胞的二次产生和成熟发生在被称为生发中心的淋巴组织的特定区域。淋巴细胞完全能够有丝分裂，并可能产生具有相同特性的细胞克隆。这种能力使个人能够在一生中对过去遇到的许多威胁保持免疫力。
白细胞的生命周期
白细胞减少是一种产生的白细胞太少的情况。如果这种情况很明显，个人可能无法抵御疾病。过度的血白球增殖被称为白细胞增多症。虽然血白球计数很高，但细胞本身通常没有功能，使个人患病的风险增加。
白细胞紊乱
你可能偶尔会看到血小板被称为血小板，但因为这个名字表明它们是一种细胞，所以并不准确。血小板不是细胞，而是被质膜包围的巨核细胞细胞质的片段。巨核细胞是髓样干细胞的后代（见[链接]），体积很大，直径通常为50-100*µ*m，并包含一个扩大的浅裂核。如前所述，血小板生成素是肾脏和肝脏分泌的糖蛋白，刺激巨核细胞的增殖，巨核细胞成熟为巨核细胞。这些细胞留在骨髓组织中（[链接]），最终形成血小板前体延伸，延伸穿过骨髓毛细血管壁，释放到循环中数千个细胞质碎片，每个碎片都被一点质膜包围。这些封闭的碎片就是血小板。每个巨核细胞在其生命周期内释放2000-3000个血小板。血小板释放后，巨核细胞残留物（仅比细胞核多一点）被巨噬细胞吞噬。
血小板
血小板增多是一种血小板过多的情况。这可能会引发不必要的血凝块（血栓形成）的形成，这是一种潜在的致命疾病。如果血小板数量不足，称为血小板减少症，血液可能无法正常凝结，可能会导致过度出血。
血小板紊乱
白细胞和血小板 
在本节结束时，您将能够：

*描述止血的三种机制
*解释外在和内在凝血途径如何导致共同途径，以及每个途径所涉及的凝血因素
*讨论影响止血的疾病
m46705
当血管被切断或刺穿，或者血管壁受损时，就会发生血管痉挛。在血管痉挛中，血管壁的平滑肌急剧收缩。这种平滑肌既有圆形层；较大的血管也有纵向层。圆形层倾向于限制血液流动，而纵向层存在时，会将血管拉回周围组织，这通常使外科医生更难找到、夹住和绑住被切断的血管。血管痉挛反应被认为是由几种被称为内皮素的化学物质触发的，这些化学物质由血管衬里细胞和疼痛感受器在血管损伤时释放。这种现象通常持续长达30分钟，尽管它可以持续数小时。
血管痉挛
在第二步中，血小板通常在血浆中自由漂浮，遇到血管破裂区域，暴露出下面的结缔组织和胶原纤维。血小板开始聚集在一起，变得尖尖的，粘稠的，并与暴露的胶原蛋白和内皮层结合。血浆中一种叫做冯·威莱布兰德因子的糖蛋白有助于这一过程，它有助于稳定生长的血小板栓塞。当血小板聚集时，它们同时从颗粒中释放化学物质到血浆中，进一步有助于止血。血小板释放的物质包括：
血小板栓塞的形成
这些更复杂、更持久的修复统称为凝血，即血凝块的形成。这一过程有时被描述为级联，因为一个事件会引发下一个事件，就像在多级瀑布中一样。结果是由纤维蛋白网组成的胶状但坚固的凝块的产生。纤维蛋白网是一种不溶性丝状蛋白，来源于纤维蛋白原，即之前引入的血浆蛋白。血小板和血细胞被困在其中。[链接]总结了止血的三个步骤。
凝结
血小板中的收缩蛋白作用于稳定的血块。当这些蛋白质收缩时，它们拉动纤维蛋白线，使血块的边缘更加紧密地结合在一起，就像我们收紧松散的鞋带一样（见[链接]**a**）。这个过程还从血块中拧出少量称为血清的液体，这是一种没有凝血因子的血浆。
纤溶
抗凝剂是任何反对凝血的物质。几种循环血浆抗凝剂在限制损伤区域的凝血过程和恢复正常的无凝块血液状况方面发挥作用。例如，一组统称为蛋白质C系统的蛋白质失活了内在途径中涉及的凝血因子。TFPI（组织因子途径抑制剂）抑制非活性因子VII在外部途径中向活性形式的转化。抗凝血酶使因子X失活，并反对凝血酶原（因子II）在公共途径中向凝血酶的转化。如前所述，嗜碱性粒细胞释放肝素，这是一种短效抗凝剂，也反对凝血酶原。肝素也存在于血管衬里细胞的表面。一种药物形式的肝素通常以治疗方式给药，例如，在有血凝块风险的外科患者中。
血浆抗凝剂
血小板产生不足或过多都会导致严重的疾病或死亡。如前所述，血小板数量不足，称为血小板减少症，通常会导致血液无法形成凝块。这可能导致过度出血，即使是轻微的伤口。
凝血障碍
止血 
在本节结束时，您将能够：

*描述输入不相容血液的两种基本生理后果
*比较和对比ABO和Rh血型
*确定哪些血型可以安全输注给不同ABO类型的患者
*探讨新生儿溶血性疾病的病理生理学
m46708
抗原是一种物质，如果身体不能识别出抗原属于“自我”，它可能会引发免疫系统白细胞的防御反应。（寻求更多关于免疫的信息。）在这里，我们将重点关注免疫在输血反应中的作用。特别是红细胞，你可能会看到被称为异抗原或凝集素（表面抗原）的抗原和被称为异抗体或凝集素的抗体。在本章中，我们将使用更常见的术语抗原和抗体。
抗原、抗体和输血反应
虽然ABO血型名称由三个字母组成，但ABO血型表示只有两种抗原A和B的存在或不存在。两者都是糖蛋白。红细胞膜表面有A抗原的人被指定为A型血，红细胞有B抗原的人被指定为B型血。人们的红细胞上也可以同时有A和B抗原，在这种情况下，他们是AB型血。既没有A抗原也没有B抗原的人被指定为O型血。ABO血型是由基因决定的。
ABO血型
Rh血型是根据存在或不存在第二种被鉴定为Rh的红细胞抗原来分类的。（它首先是在一种被称为恒河猴的灵长类动物中发现的，这种灵长类动物经常被用于研究，因为它的血液与人类相似。）尽管已经鉴定出几十种Rh抗原，但只有一种被命名为D的抗原具有临床重要性。那些红细胞上存在Rh D抗原的人——大约85%的美国人——被描述为Rh阳性（Rh+），缺乏Rh阴性（Rh−）。请注意，Rh组不同于ABO组，因此任何个人，无论其ABO血型如何，都可能拥有或缺乏这种Rh抗原。在识别患者的血型时，Rh组通过在ABO类型上添加阳性或阴性一词来指定。例如，A阳性（A+）表示存在Rh抗原的ABO组A血，而AB阴性（AB−）表示没有Rh抗原的ABO组AB血。
Rh血型
临床医生能够使用商业制备的抗体快速轻松地确定患者的血型。未知的血液样本被分配到不同的孔中。在一个孔中加入少量的抗A抗体，在另一个孔中加入少量的抗B抗体。如果抗原存在，抗体将导致细胞可见的凝集（[链接]）。血液中还应检测Rh抗体。
确定ABO血型
为了避免输血反应，最好只输注匹配的血型；也就是说，理想情况下，B+型接受者应该只接受B+型供体的血液，以此类推。也就是说，在紧急情况下，当急性出血威胁到患者的生命时，可能没有时间进行交叉匹配来识别血型。在这些情况下，可以输注来自通用供体——O型血的个体——的血液。回想一下，O型红细胞不显示A或B抗原。因此，可能在患者血浆中循环的抗A或抗B抗体不会遇到捐献血液上的任何红细胞表面抗原，因此不会引发反应。这种通用供体指定的一个问题是，如果O-个体之前接触过Rh抗原，Rh抗体可能存在于捐献血液中。此外，将O型血引入A型、B型或AB型血的个体仍然会引入针对A型和B型抗原的抗体，因为这些抗原总是在O型血浆中循环。这可能会给接受者带来问题，但由于输血量远低于患者自身血液量，相对较少的输注血浆抗体的不良影响通常是有限的。Rh因子也发挥了作用。如果接受血液的Rh-个体之前接触过Rh抗原，这种抗原的抗体可能存在于血液中并在某种程度上引发凝集。尽管输血前交叉匹配患者的血液总是更可取的，但在真正危及生命的紧急情况下，这并不总是可能的，这些程序可以实施。
ABO输血协议
血型 
心血管系统：血液
m46679
导言 
在本节结束时，您将能够：

*描述心脏在体腔内的位置和位置
*描述心脏的内部和外部解剖
*识别心脏的组织层
*将心脏的结构与其作为泵的功能联系起来
*比较体循环和肺循环
*识别冠状动脉循环系统的静脉和动脉
*通过心脏腔室追踪含氧和脱氧血液的途径
m46676
人的心脏位于胸腔内，位于肺部中间的纵隔空间。[链接]显示了心脏在胸腔内的位置。在纵隔内，心脏与其他纵隔结构被称为心包的坚韧膜分开，或心包囊，并坐落在自己的空间称为心包腔。心脏的背侧表面靠近椎骨的身体，它的前表面深入胸骨和肋软骨。大静脉，上下静脉腔，大动脉，主动脉和肺动脉干，附着在心脏的上表面，称为基底。心脏的基底位于第三肋软骨的水平，如[链接]所示。心脏的下端，心尖，位于胸骨的左侧，位于第四和第五肋骨与肋软骨关节附近的交界处。心脏右侧向前偏转，左侧向后偏转。当将听诊器放在患者胸部并倾听心音时，记住心脏的位置和方向是很重要的，以及从矢状中视角度拍摄的图像时。心尖向左的轻微偏差反映在左肺上叶内侧表面的凹陷中，称为心脏切迹。
心脏的位置
心脏的形状类似于松果，上表面相当宽，顶端逐渐变细（见[链接]）。一个典型的心脏大约和你拳头一样大：长12厘米（5英寸），宽8厘米（3.5英寸），厚6厘米（2.5英寸）。考虑到大多数性别成员之间的尺寸差异，女性心脏的重量约为250-300克（9至11盎司），男性心脏的重量约为300-350克（11至12盎司）。训练有素的运动员，尤其是专门从事有氧运动的运动员的心脏可以比这大得多。心脏肌肉对运动的反应与骨骼肌相似。也就是说，运动会增加蛋白质肌丝，增加单个细胞的大小，而不增加它们的数量，这一概念称为肥大。运动员的心脏比非运动员的心脏能以更低的速度更有效地泵血。心脏增大并不总是运动的结果；它们可能由病理引起，如肥厚性心肌病。心肌异常增大的原因尚不清楚，但这种情况通常无法诊断，并可能导致看似健康的年轻人猝死。
心脏的形状和大小
人的心脏由四个腔室组成：左侧和右侧各有一个心房和一个心室。每个上腔室，右心房（复数=心房）和左心房，充当接收室，收缩以将血液推入下腔室、右心室和左心室。心室充当心脏的主要泵送室，将血液推向肺部或身体其他部位。
腔室和心脏循环
我们对更深入的心脏结构的探索始于检查围绕心脏的膜、心脏突出的表面特征以及构成心脏壁的层。就功能而言，这些组件中的每一个都扮演着自己独特的角色。
膜、表面特征和层
回想一下，心脏的收缩周期遵循双重循环模式——肺循环和全身循环——因为有成对的腔室将血液泵入循环。为了对心脏功能有更精确的理解，首先有必要更详细地探索内部解剖结构。
心脏的内部结构
你会记得心脏是一个非凡的泵，主要由终生异常活跃的心肌细胞组成。像所有其他细胞一样，心肌细胞需要可靠的氧气和营养供应，以及清除废物的方法，所以它需要一个专门的、复杂的、广泛的冠状动脉循环。由于心脏一生中几乎无休止的关键活动，对血液供应的需求甚至比典型细胞还要大。然而，冠状动脉循环不是连续的；相反，它循环，当心肌放松时达到顶峰，收缩时几乎停止。
冠状动脉循环
心脏解剖学 
在本节结束时，您将能够：

*描述心肌的结构
*识别和描述通过心脏分配电脉冲的传导系统的组成部分
*比较离子运动对心脏传导和收缩细胞膜电位的影响
*将心电图的特征与心动周期中的事件联系起来
*识别可以中断心动周期的块
m46664
与骨骼肌的巨大圆柱体相比，心肌细胞或心肌细胞的直径要小得多，短得多。心肌还显示出条纹，即暗A带和浅I带的交替模式，这归因于肌丝和原纤维沿细胞长度组织在肌节中的精确排列（[链接]**a**）。这些收缩元件实际上与骨骼肌相同。T（横向）小管从表面质膜（肌膜）穿透到细胞内部，允许电脉冲到达内部。T小管仅在Z盘中发现，而在骨骼肌中，它们位于A带和I带的交界处。因此，心肌中的T小管数量是骨骼肌中的一半。此外，肌浆网储存的钙离子很少，所以大部分钙离子必须来自细胞外。结果是收缩的开始较慢。线粒体丰富，为心脏收缩提供能量。通常，心肌细胞有一个单一的中央细胞核，但是在一些细胞中可能会发现两个或更多的细胞核。
心肌的结构
如果胚胎心脏细胞被分离到培养皿中并保持活力，每个细胞都能够产生自己的电脉冲，然后收缩。当两个独立跳动的胚胎心肌细胞放在一起时，固有速率较高的细胞设定步调，脉冲从较快的细胞传播到较慢的细胞以触发收缩。随着更多的细胞连接在一起，最快的细胞继续控制速率。一个完全发育的成人心脏保持产生自己的电脉冲的能力，由最快的细胞触发，作为心脏传导系统的一部分。心脏传导系统的组成部分包括窦房结、房室结、房室束、房室束分支和浦肯野细胞（[链接]）。
心脏传导系统
通过在身体上小心地放置表面电极，就有可能记录心脏的复杂、复合的电信号。这种对电信号的追踪是心电图（ECG），通常也缩写为EKG（K来卡心病学，来自德语心脏病学术语）。仔细分析心电图揭示了正常和异常心脏功能的详细画面，是不可或缺的临床诊断工具。标准心电图仪（产生心电图的仪器）使用3、5或12条导联。心电图仪使用的导联数量越多，心电图提供的信息就越多。术语“导联”可能用于指代从电极到电记录仪的电缆，但它通常描述两个电极之间的电压差。12导联心电图仪使用10个电极放置在患者皮肤上的标准位置（[链接]）。在连续动态心电图仪中，患者佩戴一个小型、便携式、电池供电的设备，称为动态心电图仪，或简称为动态心电图仪，它可以连续监测心脏电活动，通常在患者正常例程中持续24小时。
心电图
通常，心肌代谢完全是有氧的。来自肺部的氧气被带到心脏和其他器官，附着在红细胞内的血红蛋白分子上。心脏细胞还在肌红蛋白中储存大量的氧气。通常，这两种机制，循环氧和附着在肌红蛋白上的氧，可以为心脏提供足够的氧气，即使在表现最好的时候。
心肌代谢
心肌和电活动 
在本节结束时，您将能够：

*描述血压与血流的关系
*总结心动周期的事件
*对心房和心室收缩和舒张
*将听诊检测到的心音与心脏瓣膜的动作联系起来
m46661
流体，无论是气体还是液体，都是根据压力梯度流动的物质——也就是说，它们从压力较高的区域移动到压力较低的区域。相应地，当心腔舒张（舒张）时，血液会从压力较高的静脉流入心房。随着血液流入心房，压力会上升，因此血液最初会被动地从心房进入心室。当动作电位触发心房内的肌肉收缩（心房收缩）时，心房内的压力进一步上升，将血液泵入心室。在心室收缩期间，心室内的压力上升，将血液从右心室泵入肺动脉干，并从左心室泵入主动脉。同样，当您考虑这个流程并将其与传导途径联系起来时，系统的优雅应该变得显而易见。
压力和流量
在心动周期开始时，心房和心室都处于舒张状态（舒张）。血液正从上、下腔静脉和冠状窦流入右心房。血液从四个肺静脉流入左心房。两个房室瓣膜，即三尖瓣和二尖瓣都处于开放状态，因此血液从心房畅通无阻地流入心室。大约70-80%的心室充盈是通过这种方法发生的。两个半月瓣，即肺动脉瓣和主动脉瓣是关闭的，防止血液从右边的肺动脉干和左边的主动脉回流到右心室和左心室。
心脏周期的阶段
用于评估患者心脏状态的最简单但有效的诊断技术之一是使用听诊器进行听诊。
心声
心脏周期 
在本节结束时，您将能够：

*将心率与心输出量联系起来
*描述运动对心率的影响
*识别调节心脏功能的心血管中心和心脏反射
*描述影响心率的因素
*区分影响心脏收缩力的积极和消极因素
*总结影响搏出量和心输出量的因素
*描述心脏对血流量和压力变化的反应
m46672
心输出量（CO）是每个心室在一分钟内泵出的血量的测量值。要计算这个值，请将每心室泵出的血量（SV）乘以心率（HR），以每分钟收缩（或每分钟跳动，bpm）为单位。它可以用以下等式在数学上表示：
静息心输出量
在健康的年轻人中，运动时心率可能会增加到150 bpm。由于收缩强度的增加，SV也可以从70毫升增加到大约130毫升。这将使一氧化碳增加到大约19.5升/分钟，是静息率的4-5倍。顶级心血管运动员可以达到更高的水平。在他们的巅峰表现，他们可能会将静息一氧化碳增加7-8倍。
运动和最大心脏输出量
心率变化很大，不仅随着运动和健康水平，而且随着年龄的增长。新生儿静息心率可能是每分钟120个。心率逐渐下降，直到成年后，然后随着年龄的增长再次逐渐增加。
心率
最初，导致HR增加的生理条件也会触发SV的增加。在运动过程中，血液返回心脏的速率增加。然而，随着HR的上升，舒张期花费的时间减少，因此心室充血的时间减少。即使充盈时间减少，SV最初也会保持在高水平。然而，随着HR的继续增加，由于充盈时间的减少，SV逐渐降低。随着HR的增加补偿了SV的减少，CO最初会稳定下来，但在非常高的速率下，CO最终会下降，因为增加的速率不再能够补偿SV的减少。考虑一个健康的年轻人的这种现象。最初，随着HR从静止状态增加到大约120bpm，CO会上升。随着心率从120 bpm增加到160 bpm，一氧化碳保持稳定，因为心室充盈时间的减少抵消了心率的增加，从而抵消了SV。随着心率继续上升到160 bpm以上，一氧化碳实际上随着SV下降的速度而下降，而不是心率增加的速度。因此，尽管有氧运动对保持心脏健康至关重要，但个人被警告要监测他们的心率，以确保他们保持在120到160 bpm之间的目标心率范围内，因此一氧化碳得以保持。目标心率被松散地定义为心脏和肺从有氧运动中获得最大益处的范围，并取决于年龄。
心率与心输出量的相关性
对心率的神经控制集中在延髓的两个配对心血管中心（[链接]）。心脏加速器区域通过对心脏加速器神经的交感刺激来刺激活动，心脏抑制中心通过副交感神经刺激来降低心脏活动，副交感神经是迷走神经的一个组成部分，脑神经X。在休息期间，两个中心都对心脏提供轻微的刺激，促进自主神经张力。这与骨骼肌张力的概念相似。通常，迷走神经刺激占主导地位，因为如果不调节，SA节点将启动大约100 bpm的窦性节律。
心血管中心
心血管中枢接收来自一系列内脏感受器的输入，脉冲通过迷走神经和交感神经丛穿过内脏感觉纤维。这些感受器包括各种本体感受器、压力感受器和化学感受器，以及来自边缘系统的刺激。总的来说，这些输入通常使心血管中枢能够精确调节心脏功能，这一过程被称为心脏反射。身体活动的增加导致位于肌肉、关节囊和肌腱中的各种本体感受器的放电率增加。任何这样的身体活动的增加在逻辑上都保证血流量的增加。心脏中心监控这些放电率的增加，并根据需要抑制副交感神经刺激和增加交感神经刺激，以增加血流量。
输入心血管中心
结合自体节律和神经支配，心血管中心能够对心率进行相对精确的控制。然而，还有许多其他因素也对心率有影响，包括肾上腺素、肾上腺素和甲状腺激素；各种离子的水平，包括钙、钾和钠；体温；缺氧；和pH平衡（[链接]和[链接]）。阅读本节后，保持体内平衡的重要性应该变得更加明显。
影响心率的其他因素
许多调节心率的相同因素也通过改变SV来影响心脏功能。虽然涉及到许多变量，但SV最终取决于EDV和ESV之间的差异。要考虑的三个主要因素是预负荷，即收缩前心室的拉伸；收缩性，或收缩本身的力或强度；和后负荷，心室必须产生的力来泵血对抗血管中的阻力。这些因素总结在[链接]和[链接]中。
笔画音量
心脏生理学 
在本节结束时，您将能够：

*描述心脏结构的胚胎学发育
*确定胎儿心脏的五个区域
*将胎儿心脏结构与成人心脏结构联系起来
m46673
心脏的发育 
心血管系统：心脏
m46600
导言 
在本节结束时，您将能够：

*比较和对比构成大多数血管壁的三种束腰外衣
*根据结构、位置和功能区分弹性动脉、肌肉动脉和小动脉
*描述毛细血管床的基本结构，从供应小动脉到它排入的微静脉
*解释四肢大静脉中静脉瓣膜的结构和功能
m46597
不同类型的血管在结构上略有不同，但它们具有相同的总体特征。动脉和小动脉的壁比静脉和小静脉厚，因为它们更靠近心脏，接收以大得多的压力涌动的血液（[链接]）。每种类型的血管都有一个管腔——血液流经的中空通道。动脉的管腔比静脉小，这一特征有助于保持血液在系统中流动的压力。总的来说，它们的壁更厚，直径更小，使动脉管腔在横截面上比静脉管腔更圆。
共享结构
动脉是一种将血液从心脏输送出去的血管。所有的动脉都有相对较厚的壁，可以承受从心脏喷出的血液的高压。然而，那些靠近心脏的动脉有最厚的壁，在它们的三个外衣中都含有很高比例的弹性纤维。这种类型的动脉被称为弹性动脉（[链接]）。直径大于10毫米的血管通常是弹性的。当从心室泵出的血液通过它们时，它们丰富的弹性纤维允许它们膨胀，然后在激增过去后反冲。如果动脉壁是刚性的，不能膨胀和后坐力，它们对血流的阻力会大大增加，血压会上升到更高的水平，这反过来又要求心脏更努力地泵送，以增加每个泵排出的血液量（行程量），并保持足够的压力和流量。动脉壁将不得不变得更厚，以应对这种增加的压力。血管壁的弹性后坐力有助于保持驱动血液通过动脉系统的压力梯度。弹性动脉也被称为传导动脉，因为管腔的大直径使其能够接受来自心脏的大量血液并将其传导到更小的分支。
动脉
小动脉是通向毛细血管的非常小的动脉。小动脉具有与较大血管相同的三个外膜，但每个外膜的厚度都大大减少。外膜的关键内皮衬里完好无损。中膜在厚度上仅限于一个或两个平滑肌细胞层。外膜仍然存在，但非常薄（见[链接]）。
小动脉
毛细血管是向组织提供血液的微观通道，这个过程称为灌注。毛细血管中的血液和周围细胞及其组织液（间质液）之间发生气体和其他物质的交换。毛细血管管腔的直径从5到10微米不等；最小的管腔几乎不足以让红细胞挤过。通过毛细血管的流动通常被描述为微循环。
毛细血管
小动脉是一种血管，具有小动脉和毛细血管的结构特征。小动脉中膜的平滑肌比典型的毛细血管稍大，不是连续的，而是在进入毛细血管之前形成平滑肌环（括约肌）。每个小动脉都来自终端小动脉，并分支向可能由10-100个毛细血管组成的毛细血管床供应血液。
小动脉和毛细血管床
微静脉是一种非常小的静脉，通常直径为8-100微米。毛细血管后微静脉与从毛细血管床离开的多个毛细血管连接。多个微静脉连接形成静脉。微静脉的壁由内皮组成，内皮是一个薄的中间层，有一些肌肉细胞和弹性纤维，外加一层结缔组织纤维，构成一个非常薄的外膜（[链接]）。微静脉和毛细血管是移出或跳水的主要部位，其中白细胞附着在血管的内皮衬里，然后挤过相邻的细胞进入组织液。
微静脉
静脉是向心脏输送血液的血管。与动脉相比，静脉是内腔大而不规则的薄壁血管（见[链接]）。因为它们是低压血管，较大的静脉通常配备阀门，促进血液向心脏单向流动，防止静脉固有的低压以及重力拉动导致的向毛细血管回流。[链接]比较了动脉和静脉的特征。
静脉
除了将血液回流到心脏的主要功能之外，静脉还可以被认为是血液储存库，因为全身静脉在任何给定时间都包含大约64%的血量（[链接]）。它们能够容纳这么多血液是因为它们的高电容，也就是说，即使在低压下，它们也能随时膨胀（膨胀）以储存大量血液。静脉的大腔和相对较薄的壁使它们比动脉更容易膨胀；因此，它们被称为电容血管。
静脉作为血库
血管的结构和功能 
在本节结束时，您将能够：

*区分收缩压、舒张压、脉压和平均动脉压
*描述脉搏和血压的临床测量
*识别和讨论影响动脉血流量和血压的五个变量
*讨论影响静脉系统血流的几个因素
m46635
大血管中的动脉压由几个不同的组成部分组成（[链接]）：收缩压和舒张压、脉压和平均动脉压。
动脉血压的组成
血液从心脏喷出后，动脉中的弹性纤维有助于保持高压梯度，因为它们膨胀以容纳血液，然后反冲。这种膨胀和反冲效应，称为脉搏，可以手动触诊或电子测量。尽管这种效应随着与心脏的距离而减弱，但脉搏的收缩和舒张成分的元素仍然明显到小动脉的水平。
脉搏
血压是几乎所有医疗机构中每一位患者的关键测量参数之一。如今使用的这项技术是100多年前由俄罗斯开创性医生尼古拉·科罗特科夫博士开发的。测量血压时，可以听到血管中湍流的声音，这是一种轻柔的滴答声；这些声音被称为科罗特科夫声音。测量血压的技术需要使用血压计（附在测量设备上的血压袖带）和听诊器。技术如下：
血压测量
五个变量影响血流量和血压：
影响血流量和血压的变量
心脏的泵送作用推动血液进入动脉，从压力较高的区域流向压力较低的区域。如果血液要从静脉流回心脏，静脉中的压力必须大于心脏心房中的压力。有两个因素有助于维持静脉和心脏之间的这种压力梯度。首先，舒张期间心房的压力非常低，当心房放松时（心房舒张），压力通常接近零。其次，两个生理“泵”增加了静脉系统的压力。“泵”一词的使用意味着加速流动的物理装置。这些生理泵不太明显。
静脉系统
血流量、血压和阻力 
在本节结束时，您将能够：

*确定毛细管交换的主要机制
*区分毛细管静水压和血胶体渗透压，解释每种压力对净过滤压力的贡献
*比较过滤和重吸收
*解释未从组织重新吸收到血管毛细血管的液体的命运
m46586
流体进入和流出毛细血管床的大量运动需要一种比仅仅扩散更有效的运输机制。这种运动通常被称为整体流动，涉及两种压力驱动机制：大量流体通过过滤从毛细血管床中的较高压力区域移动到组织中的较低压力区域。相反，流体从组织中的较高压力区域移动到毛细血管中的较低压力区域是重吸收。两种类型的压力相互作用来驱动这些运动：静水压和渗透压。
散装流
由于总的CHP高于BCOP，不可避免地会有更多的净液体通过动脉端的过滤离开毛细血管，而不是通过静脉端的再吸收进入。考虑到一天中的所有毛细血管，这可能是相当大量的液体：每天大约有24升被过滤，而20.4升被重新吸收。这些多余的液体被淋巴系统的毛细血管吸收。这些极其薄壁的血管有大量的阀门，确保单向流动通过越来越大的淋巴管，最终流入颈部的锁骨下静脉。淋巴系统的一个重要功能是将液体（淋巴）返回血液。淋巴可以被认为是回收的血浆。（寻求更多关于淋巴系统的详细信息。）
淋巴毛细血管的作用
毛细管交换 
在本节结束时，您将能够：

*讨论血管内稳态的神经调节所涉及的机制
*描述多种激素对肾脏调节血压的贡献
*确定运动对血管稳态的影响
*讨论高血压、出血和循环休克如何影响血管健康
m46603
神经系统在血管稳态的调节中起着关键作用。主要的调节部位包括大脑中控制心脏和血管功能的心血管中心。此外，来自边缘系统和自主神经系统的更广泛的神经反应是因素。
神经调节
内分泌对心血管系统的控制涉及儿茶酚胺、肾上腺素和去甲肾上腺素，以及几种与肾脏相互作用调节血量的激素。
内分泌调节
顾名思义，自动调节机制既不需要专门的神经刺激，也不需要内分泌控制。相反，这些是局部的自我调节机制，允许组织的每个区域调整其血流——从而调整其灌注。这些局部机制包括化学信号和肌源性控制。
灌注的自动调节
心脏是一块肌肉，就像任何肌肉一样，它对运动有强烈的反应。对于一个健康的年轻成年人来说，非运动员的心输出量（心率×行程量）从每分钟大约5.0升（5.25夸脱）增加到每分钟最多大约20升（21夸脱）。随之而来的是血压从大约120/80增加到185/75。然而，训练有素的有氧运动员可以大幅提高这些值。对于这些人来说，在最大运动期间，心输出量从每分钟大约5.3升（5.57夸脱）飙升到每分钟超过30升（31.5夸脱）。随着心输出量的增加，血压从静止时的120/80增加到最大值的200/90。
运动对血管稳态的影响
任何影响血量、血管张力或血管功能任何其他方面的疾病都可能影响血管稳态。这包括高血压、出血和休克。
血管稳态的临床注意事项
血管系统的稳态调节 
在本节结束时，您将能够：

*确定血液在肺回路内流动的血管，从心脏右心室开始，到左心房结束
*制作一个流程图，显示血液从主动脉及其主要分支流向最重要的动脉，进入左右上下肢
*创建一个流程图，显示血液从足部流向心脏右心房的主要全身静脉
m46646
回想一下，从系统回路返回的血液通过上、下腔静脉和冠状窦进入右心房（[链接]），这会消耗心肌的血液供应。这些血管将在本节后面更全面地描述。这种血液的氧气含量相对较低，二氧化碳含量相对较高，因为大部分氧气被提取出来供组织使用，废气二氧化碳被收集起来运送到肺部进行消除。血液从右心房进入右心室，右心室将其泵到肺部进行气体交换。这个血管系统被称为肺循环。
肺循环
氧浓度相对较高的血液通过四条肺静脉从肺循环返回左心房。血液从左心房进入左心室，左心室将血液泵入主动脉。主动脉及其分支——全身动脉——几乎将血液输送到身体的每个器官（[链接]）。
全身动脉概述
主动脉是身体中最大的动脉（[link]）。它起源于左心室，最终下降到腹部区域，在那里它在第四腰椎水平分叉成两条髂总动脉。主动脉由升主动脉、主动脉弓和降主动脉组成，降主动脉穿过横膈膜和一个地标，分为上胸和下腹部分。起源于主动脉的动脉最终将血液分配到身体的几乎所有组织。在主动脉的底部是主动脉半月形瓣膜，它防止血液在心脏放松时回流到左心室。离开心脏后，升主动脉向上级方向移动约5厘米，并在胸骨角处结束。随着这个上升，它反转方向，向左形成一个优美的弧形，称为主动脉弓。主动脉弓向身体的下部下降，并在第四和第五胸椎之间的椎间盘水平处结束。超过这一点，降主动脉继续靠近椎骨的身体，并通过横膈膜上的一个开口，称为主动脉裂孔。在横膈膜之上，主动脉称为胸主动脉，在横膈膜之下，称为腹主动脉。腹主动脉在第四腰椎水平分叉成两条髂动脉时终止。升主动脉、主动脉弓和降主动脉的初始段加上主要分支的图示见[链接]；[链接]总结了主动脉的结构。
主动脉
锁骨下动脉从胸腔进入腋窝区域时，它被重新命名为腋窝动脉。虽然它确实分支并向肱骨头部附近的区域供血（通过回旋肱骨动脉），但大部分血管继续进入上臂或肱动脉，并成为肱动脉（[链接]）。肱动脉向肱区域的大部分供血，并在肘部分成几个较小的分支，包括肱深动脉，向手臂后表面供血，和尺侧副动脉，为肘部区域供血。当肱动脉接近冠状窝时，它分叉成桡动脉和尺动脉，它们继续进入前臂或前臂。桡动脉和尺动脉平行于它们同名的骨骼，发出较小的分支，直到它们到达手腕，或腕部。在这个水平上，它们融合形成向手供血的掌浅和深弓，以及向手指供血的指动脉。[链接]显示了从心脏到上肢的全身动脉的分布。[链接]总结了服务于上肢的动脉。
服务于上肢的动脉
髂外动脉离开体腔，进入小腿的股动脉区域（[link]）。当它穿过体壁时，它被重新命名为股动脉。它发出几个较小的分支以及股动脉外侧深动脉，股动脉外侧深动脉反过来又产生回旋动脉。这些动脉向大腿深层肌肉以及被盖的腹侧和外侧区域供血。股动脉也产生膝动脉，膝动脉向膝盖区域供血。当股动脉从膝盖后方靠近窝时，它被称为肱动脉。髂动脉分支进入胫前和胫后动脉。
服务于下肢的动脉
全身静脉将血液返回右心房。由于血液已经通过全身毛细血管，因此氧气浓度相对较低。在许多情况下，会有静脉排出身体器官和区域，与供应这些区域的动脉同名，两者通常平行。这通常被描述为一种“互补”模式。然而，静脉循环中的可变性比动脉中正常情况下要多得多。为了简洁明了，本文将只讨论最常见的模式。然而，当你从课堂转向临床实践时，请记住这种变化。
全身静脉概述
肝脏是一个复杂的生化加工厂。它包装消化系统吸收的营养物质；产生血浆蛋白、凝血因子和胆汁；并处理磨损的细胞成分和废物。吸收的营养物质和某些废物（例如脾脏产生的物质）不是直接进入循环，而是进入肝脏进行加工。它们是通过肝脏门静脉系统（[link]）进行的。门静脉系统以毛细血管开始和结束。在这种情况下，来自胃、小肠、大肠和脾脏的初始毛细血管通向肝门静脉，并在肝脏内的专门毛细血管——肝窦结束。你在内分泌章节中看到了唯一一个带有下丘脑-垂体门静脉的门静脉系统。
肝门系统
循环途径 
在本节结束时，您将能够：

*描述血管的发展
*描述胎儿循环
m46610
血管发育与胎儿循环 
心血管系统：血管和循环
m46573
导言 
在本节结束时，您将能够：

*描述淋巴组织（淋巴液、血管、导管和器官）的结构和功能
*描述初级和次级淋巴器官的结构和功能
*讨论免疫系统的细胞，它们如何运作，以及它们与淋巴系统的关系
m46563
淋巴系统的一个主要功能是排出体液并将其返回血液。血压会导致毛细血管中的液体泄漏，导致液体在间质空间——即组织中单个细胞之间的空间——积聚。在人类中，由于毛细血管过滤，每天有20升血浆释放到组织的间质空间。一旦这种滤液流出血液并进入组织空间，它被称为间质液。其中，17升被血管直接重新吸收。但是剩下的三升会发生什么呢？这就是淋巴系统发挥作用的地方。它排出多余的液体，并通过一系列血管、树干和管道将其排空回血液中。淋巴是用来描述一旦进入淋巴系统的间质液的术语。当淋巴系统以某种方式受损时，例如被癌细胞堵塞或被损伤破坏，富含蛋白质的间质液会在组织空间中积聚（有时会从淋巴管“备份”）。这种被称为淋巴水肿的液体不适当的积聚可能会导致严重的医疗后果。
淋巴系统的功能
淋巴管开始时是一个盲端，或者一端封闭的毛细血管，毛细血管进入越来越大的淋巴管，最终通过一系列管道排空到血液中。一路上，淋巴液穿过淋巴结，淋巴结通常在腹股沟、腋窝、颈部、胸部和腹部附近发现。人类全身大约有500-600个淋巴结（[链接]）。
淋巴系统的结构
免疫系统是屏障、细胞和可溶性蛋白质的集合，它们以极其复杂的方式相互作用和交流。现代免疫功能模型根据其影响的时间分为三个阶段。三个时间阶段包括以下内容：
免疫功能的组织
如上所述，淋巴细胞是适应性免疫反应的初级细胞（[链接]）。两种基本类型的淋巴细胞，B细胞和T细胞，在形态上完全相同，有一个被薄层细胞质包围的大中央核。它们通过它们的表面蛋白标记以及它们分泌的分子来区分彼此。虽然B细胞在红骨髓中成熟，T细胞在胸腺中成熟，但它们都最初是从骨髓发育而来的。T细胞从骨髓迁移到胸腺，在那里它们进一步成熟。B细胞和T细胞存在于身体的许多部位，在血液和淋巴中循环，并驻留在次级淋巴器官中，包括脾脏和淋巴结，这将在本节后面描述。人体含有大约1012个淋巴细胞。
淋巴细胞：B细胞、T细胞、血浆细胞和自然杀伤细胞
理解B和T细胞的分化和发育对于理解适应性免疫反应至关重要。正是通过这个过程，身体（理想情况下）学会只消灭病原体，并相对完整地留下身体自身的细胞。初级淋巴器官是骨髓和胸腺。淋巴器官是淋巴细胞成熟、增殖和被选择的地方，这使得它们能够在不伤害身体细胞的情况下攻击病原体。
原发性淋巴器官与淋巴细胞发育
淋巴细胞在初级淋巴器官中发育和成熟，但它们会从次级淋巴器官产生免疫反应。原始淋巴细胞是指离开初级器官进入次级淋巴器官的淋巴细胞。原始淋巴细胞在免疫学上功能齐全，但尚未遇到应答的抗原。除了在血液和淋巴中循环外，淋巴细胞还集中在次级淋巴器官中，包括淋巴结、脾脏和淋巴结节。所有这些组织都有许多共同特征，包括：
次级淋巴器官及其在主动免疫反应中的作用
淋巴和免疫系统的解剖 
在本节结束时，您将能够：

*描述身体的屏障防御
*展示先天免疫反应的重要性，以及它如何帮助引导和准备身体的适应性免疫反应
*描述作为先天免疫反应一部分的各种可溶性因子
*解释炎症的步骤以及它们如何导致病原体的破坏
*讨论早期诱导的免疫反应及其有效性水平
m46571
吞噬细胞是一种能够包围和吞噬粒子或细胞的细胞，这一过程称为吞噬作用。免疫系统的吞噬细胞吞噬其他粒子或细胞，要么清理一片碎片、旧细胞，或者杀死细菌等病原体。吞噬细胞是身体快速反应的，针对突破屏障防御并进入身体脆弱组织的生物的第一道免疫防线。
细胞的先天免疫反应
先天免疫反应细胞、吞噬细胞和细胞毒性NK细胞使用模式识别受体识别病原体特异性分子的模式，如细菌细胞壁成分或细菌鞭毛蛋白。模式识别受体（PRR）是一种膜结合受体，它识别病原体的特征和压力或受损细胞释放的分子。
病原体识别
前面的讨论已经暗示了可以诱导细胞改变各种生理特征的化学信号，例如特定受体的表达。这些可溶性因子在先天或早期诱导反应期间分泌，后来在适应性免疫反应期间分泌。
可溶性调解员的先天免疫反应
先天免疫反应的标志是炎症。炎症是每个人都经历过的事情。扎伤脚趾、割破手指或做任何导致组织损伤和炎症的活动都会导致，具有其四个特征：发热、发红、疼痛和肿胀（“功能丧失”有时被称为第五个特征）。需要注意的是，炎症不一定是由感染引发的，也可能是由组织损伤引起的。受损细胞内容物释放到损伤部位足以刺激反应，即使物理屏障没有破裂，病原体也可以进入（例如，用锤子敲打拇指）。炎症反应将吞噬细胞带入受损区域，清除细胞碎片，并为伤口修复做好准备（[链接]）。
炎症反应
屏障防御和先天免疫反应 
在本节结束时，您将能够：

*解释适应性免疫反应相对于先天免疫反应的优势
*列出抗原的各种特征
*描述T细胞抗原受体的类型
*概述T细胞发育的步骤
*描述主要的T细胞类型及其功能
m46560
适应性免疫反应的特异性——它能够特异性地识别和应对各种各样的病原体——是它的巨大优势。抗原是一种通常与病原体相关的小化学基团，被B和T淋巴细胞表面的受体识别。对这些抗原的适应性免疫反应是如此的通用，以至于它几乎可以对任何病原体做出反应。特异性的增加是因为适应性免疫反应有一种独特的方式来开发多达1012或100万亿不同的受体来识别几乎所有可以想象的病原体。这么多不同类型的抗体是如何编码的？T细胞的许多特异性呢？细胞中几乎没有足够的脱氧核糖核酸来为每个特异性拥有单独的基因。该机制最终在20世纪70年代和80年代使用分子遗传学的新工具得到了解决。
适应性免疫反应的好处
控制适应性免疫反应的主要细胞是淋巴细胞，T细胞和B细胞。T细胞尤其重要，因为它们不仅直接控制多种免疫反应，而且在许多情况下也控制B细胞免疫反应。因此，许多关于如何攻击病原体的决定都是在T细胞水平上做出的，了解它们的功能类型对于理解整个适应性免疫反应的功能和调节至关重要。
T细胞介导的免疫反应
病原体上的抗原通常大而复杂，由许多抗原决定簇组成。抗原决定簇（抗原决定簇）是受体可以结合的抗原内的小区域之一，抗原决定簇受受体本身大小的限制。它们通常由蛋白质中六个或更少的氨基酸残基组成，或者碳水化合物抗原中一两个糖部分组成。碳水化合物抗原上的抗原决定簇通常不如蛋白质抗原多种多样。碳水化合物抗原存在于细菌细胞壁和红细胞（ABO血型抗原）上。蛋白质抗原很复杂，因为蛋白质可以呈现多种三维形状，对于病毒和蠕虫寄生虫的免疫反应尤其重要。抗原的形状和抗原结合位点氨基酸的互补形状的相互作用是特异性的化学基础（[链接]）。
抗原
消除可能攻击自己身体细胞的T细胞的过程被称为T细胞耐受。虽然胸腺细胞位于胸腺皮层，但它们被称为“双阴性”，这意味着它们不携带CD4或CD8分子，你可以用它们来跟随它们的分化途径（[链接]）。在胸腺皮层，它们暴露在皮层上皮细胞中。在一个被称为阳性选择的过程中，双阴性胸腺细胞与它们在胸腺上皮上观察到的MHC分子结合，“自我”的MHC分子被选择。这种机制在T细胞分化过程中杀死了许多胸腺细胞。事实上，只有2%进入胸腺的胸腺细胞将其视为成熟的功能性T细胞。
T细胞发育与分化
成熟的T细胞通过识别与自身MHC分子相关的加工外来抗原而被激活，并开始通过有丝分裂快速分裂。这种T细胞的增殖称为克隆扩张，对于使免疫反应足够强大以有效控制病原体是必要的。身体如何只选择那些对抗特定病原体所需的T细胞？同样，T细胞的特异性是基于氨基酸序列和由T细胞受体两条链的可变区域（[链接]）形成的抗原结合位点的三维形状。克隆选择是抗原仅与那些具有特定于该抗原的受体的T细胞结合的过程。每个被激活的T细胞都有一个特定的受体“硬连线”到它的脱氧核糖核酸中，它的所有后代都有相同的脱氧核糖核酸和T细胞受体，形成原始T细胞的克隆。
T细胞介导的免疫反应机制
克隆选择理论是由弗兰克·伯内特在20世纪50年代提出的。然而，克隆选择一词并不是该理论的完整描述，因为克隆扩张与选择过程密切相关。该理论的主要原则是，一个典型的个体根据其受体拥有大量（1011个）不同类型的T细胞克隆。在这种用途中，克隆是一组共享相同抗原受体的淋巴细胞。每个克隆必然以低数量存在于体内。否则，身体将没有空间容纳具有如此多特异性的淋巴细胞。
克隆选择与扩增
如前所述，适应性免疫反应的主要特征之一是免疫记忆的发展。
免疫记忆的细胞基础
在T细胞发育的讨论中，你看到成熟的T细胞表达CD4标记或CD8标记，但不是两者兼而有之。这些标记是细胞粘附分子，通过直接结合到MHC分子（与抗原不同的分子部分），使T细胞与抗原提呈细胞保持密切接触。因此，T细胞和抗原提呈细胞通过两种方式保持在一起：通过CD4或CD8附着在MHC上，以及通过T细胞受体结合到抗原上（[链接]）。
T细胞类型及其功能
适应性免疫反应：T淋巴细胞及其功能类型 
在本节结束时，您将能够：

*解释B细胞如何成熟和B细胞耐受性如何发展
*讨论B细胞如何被激活并分化为浆细胞
*描述抗体类别的结构及其功能
m46558
B细胞在骨髓中分化，在成熟过程中，产生多达100万亿不同的B细胞克隆，这与T细胞中看到的抗原受体多样性相似。
B细胞分化与活化
抗体是由两种多肽链和附着的碳水化合物组成的糖蛋白。重链和轻链是构成抗体的两种多肽。抗体类别之间的主要区别在于它们重链之间的差异，但正如您将看到的，轻链具有重要作用，形成抗体分子上抗原结合位点的一部分。
抗体结构
对病原体的免疫，以及控制病原体生长从而限制对身体组织损害的能力，可以通过以下方式获得：（1）受感染个体主动发展免疫反应，或者（2）免疫成分从免疫个体被动转移到非免疫个体。主动免疫和被动免疫在自然界都有例子，并作为医学的一部分。
主动与被动免疫
如前所述，Th2细胞分泌细胞因子，驱动B细胞中抗体的产生，对复杂抗原如蛋白质产生的抗原做出反应。另一方面，一些抗原是独立于T细胞的。T细胞独立抗原通常是在细菌细胞壁上发现的重复碳水化合物部分的形式。B细胞表面的每个抗体都有两个结合位点，T细胞独立抗原的重复性质导致B细胞表面抗体的交联。交联足以在没有T细胞细胞因子的情况下激活它。
T细胞依赖性与T细胞非依赖性抗原
适应性免疫反应：B淋巴细胞和抗体 
在本节结束时，您将能够：

*解释免疫能力的发展
*描述黏膜免疫反应
*讨论针对细菌、病毒、真菌和动物病原体的免疫反应
*描述病原体逃避免疫反应的不同方式
m46569
粘膜组织是病原体进入人体的主要障碍。粘液和其他分泌物中的IgA（有时是IgM）抗体可以与病原体结合，在许多病毒和细菌的情况下，中和它们。中和是用抗体包裹病原体的过程，使病原体在物理上不可能与受体结合。中和发生在血液、淋巴和其他体液和分泌物中，不断保护身体。中和抗体是疫苗提供疾病保护的基础。通常通过粘膜进入身体的疾病的疫苗，如流感，通常是为了增强IgA的产生而制定的。
黏膜免疫应答
身体用各种各样的免疫机制对抗细菌病原体，本质上是试图找到一种有效的。细菌，如麻风病的原因*麻风分枝杆菌*，对溶酶体酶有抵抗力，可以持续存在于巨噬细胞细胞器中或逃逸到细胞质中。在这种情况下，受感染的巨噬细胞接受来自Th1细胞的细胞因子信号，开启特殊的代谢途径。巨噬细胞氧化代谢对细胞内细菌怀有敌意，通常依靠一氧化氮的产生来杀死巨噬细胞内部的细菌。
抵御细菌和真菌
蠕虫等寄生虫被认为是黏膜免疫反应、IgE介导的过敏和哮喘以及嗜酸性粒细胞进化的主要原因。这些寄生虫曾经在人类社会中非常普遍。当感染人类时，通常通过受污染的食物，一些蠕虫会在胃肠道中定居。嗜酸性粒细胞被T细胞细胞因子吸引到该部位，T细胞因子在到达时释放颗粒内容物。肥大细胞脱粒也会发生，局部血管通透性增加引起的液体泄漏被认为对寄生虫有冲洗作用，将其幼虫驱逐出体外。此外，如果IgE标记寄生虫，嗜酸性粒细胞可以通过其Fc受体与寄生虫结合。
防御寄生虫
抗病毒的主要机制是NK细胞、干扰素和细胞毒性T细胞。抗体主要在保护期间对病毒有效，免疫个体可以根据以前的暴露中和它们。抗体一旦进入细胞对病毒或其他细胞内病原体没有影响，因为抗体无法穿透细胞的质膜。许多细胞通过下调MHC I类分子的表达来应对病毒感染。这对病毒有利，因为没有I类表达，细胞毒性T细胞就没有活性。然而，NK细胞可以识别病毒感染的I类阴性细胞并摧毁它们。因此，NK和细胞毒性T细胞对病毒感染的细胞具有互补的活性。
防御病毒
重要的是要记住，尽管免疫系统已经进化到能够控制许多病原体，但病原体本身已经进化出逃避免疫反应的方法。已经提到的一个例子是在*结核分枝杆菌*中，它进化出了复杂的细胞壁，对摄取它们的巨噬细胞的消化酶具有抵抗力，从而在宿主中持续存在，导致慢性疾病结核病。本节简要总结了病原体可以“智胜”免疫反应的其他方法。但请记住，尽管病原体似乎有自己的意志，但它们没有。所有这些逃避的“策略”都严格地由进化产生，由选择驱动。
病原体逃避免疫系统
对病原体的免疫反应 
在本节结束时，您将能够：

*讨论遗传和获得性免疫缺陷
*解释超敏反应的四种类型及其区别
*举例说明自身免疫性疾病如何破坏耐受性
m46566
正如你所看到的，免疫系统相当复杂。它有许多使用多种细胞类型和信号的途径。因为它太复杂了，有很多方法会出错。遗传性免疫缺陷源于影响免疫反应特定成分的基因突变。还有后天免疫缺陷，对免疫系统有潜在的毁灭性影响，比如艾滋病毒。
免疫缺陷
“超敏反应”这个词仅仅意味着超出正常激活水平的敏感。自历史开始以来，人们就观察到对非致病性环境物质的过敏和炎症反应。超敏反应是一个医学术语，描述了现在已知由不相关的免疫机制引起的症状。尽管如此，使用四种超敏反应作为理解这些机制的指南对本讨论还是很有帮助的（[链接]）。
超敏反应
免疫系统过度反应最严重的情况是自身免疫性疾病。不知何故，耐受性崩溃，患有这些疾病的个体的免疫系统开始攻击自己的身体，造成重大损害。这些疾病的触发因素通常是未知的，治疗通常基于使用类固醇等免疫抑制和抗炎药物来解决症状。这些疾病可以是局部的和致残的，如类风湿性关节炎，也可以在体内扩散，具有不同个体不同的多种症状，如系统性红斑狼疮（[链接]）。
自身免疫反应
与抑郁或过度活跃的免疫反应相关的疾病 
在本节结束时，您将能够：

*解释为什么血型很重要，以及输血时使用不匹配的血液会发生什么
*描述器官移植过程中如何进行组织分型以及移植抗排斥药物的作用
*展示免疫反应如何能够控制一些癌症，以及癌症疫苗如何增强这种免疫反应
m46583
红细胞可以根据其表面抗原进行分型。ABO血型就是一个例子，其中个体根据其遗传学分为A、B、AB或O型。红细胞上看到的一个单独的抗原系统是Rh抗原。例如，当某人是“A阳性”时，阳性指的是存在Rh抗原，而“A阴性”的人则缺乏这种分子。
Rh因子
由于MHC分子的两个特性，组织移植比输血更复杂。这些分子是导致移植排斥的主要原因（因此得名“组织相容性”）。MHC多基因是指细胞上的多个MHC蛋白，而MHC多态性是指每个单独的MHC位点的多个等位基因。因此，人类群体中有许多等位基因可以表达（[link]和[link]）。当供体器官表达与受体不同的MHC分子时，后者通常会对器官安装细胞毒性T细胞反应并排斥它。组织学上，如果移植器官的活检显示在移植后的最初几周内T淋巴细胞大量浸润，这是移植可能失败的迹象。该反应是经典的，非常特异的原发性T细胞免疫反应。就医学而言，这种情况下的免疫反应对病人一点好处都没有，并造成重大伤害。
组织移植
很明显，对于某些癌症，例如卡波西氏肉瘤，健康的免疫系统在控制它们方面做得很好（[链接]）。这种由人类疱疹病毒引起的疾病几乎从未在免疫系统强大的个体中观察到，例如年轻人和免疫能力强的人。由病毒引起的癌症的其他例子包括由乙型肝炎病毒引起的肝癌和由人类乳头状瘤病毒引起的宫颈癌。由于这两种病毒都有疫苗可供使用，接种疫苗可以通过刺激免疫反应来帮助预防这两种癌症。
对抗癌症的免疫反应
移植与癌症免疫学 
淋巴和免疫系统
流体和运输
m46523
导言 
在本节结束时，您将能够：

*列出构成呼吸系统的结构
*描述呼吸系统如何处理氧气和二氧化碳
*比较和对比上呼吸道和下呼吸道的功能
m46548
传导区的主要功能是为进出空气提供路线，清除进入空气中的碎片和病原体，并加热和湿化进入的空气。传导区内的几个结构也执行其他功能。例如，鼻道的上皮对感知气味至关重要，排列在肺部的支气管上皮可以代谢一些空气中的致癌物。
传导区
与传导区相反，呼吸区包括直接参与气体交换的结构。呼吸区始于末端细支气管连接呼吸细支气管的地方，呼吸细支气管是最小的细支气管类型（[链接]），然后通向肺泡导管，开口成一簇肺泡。
呼吸带
呼吸系统的器官和结构 
在本节结束时，您将能够：

*描述肺的整体功能
*总结与肺部相关的血流模式
*概述肺部供血的解剖结构
*描述肺的胸膜及其功能
m46551
肺是金字塔形的，成对的器官，通过左右支气管与气管相连；在下表面，肺被膈膜包围。膈膜是位于肺和胸腔底部的圆顶形肌肉。肺被胸膜包围，胸膜附着在纵隔上。右肺比左肺短而宽，左肺比右肺占据的体积更小。心脏切迹是左肺表面的凹痕，它为心脏留出了空间（[link]）。肺的顶点是上部区域，而底部是横膈膜附近的相反区域。肺的肋表面与肋骨接壤。纵隔表面面向中线。
肺的大体解剖
肺部的血液供应在气体交换中起着重要作用，并充当全身气体的运输系统。此外，副交感神经和交感神经系统的神经支配通过气道的扩张和收缩提供了重要的控制水平。
肺的血供和神经支配
每个肺都被胸膜包围在一个腔内。胸膜（复数=胸膜）是包围肺的浆液膜。分别包围左右肺的左右胸膜被纵隔隔开。胸膜由两层组成。内脏胸膜是肺表面的层，延伸到肺裂隙并形成线条（[链接]）。相比之下，壁胸膜是连接胸壁、纵隔和膈肌的外层。内脏和壁胸膜在肺门处相互连接。胸膜腔是内脏和顶层之间的空间。
肺胸膜
肺 
在本节结束时，您将能够：

*描述驱动呼吸的机制
*讨论压力、体积和阻力之间的关系
*列出肺通气的步骤
*讨论与呼吸有关的物理因素
*讨论呼吸量和容量的含义
*定义呼吸频率
*概述控制呼吸背后的机制
*描述延髓的呼吸中心
*描述脑桥的呼吸中枢
*讨论影响呼吸频率的因素
m46549
肺泡内和胸膜内的压力取决于肺部的某些物理特征。然而，呼吸的能力——吸气时空气进入肺部，呼气时空气离开肺部——取决于大气的气压和肺部的气压。
呼吸机制
压力的差异驱动肺部通气，因为空气沿着压力梯度向下流动，即空气从压力较高的区域流向压力较低的区域。空气流入肺部很大程度上是由于压力的差异；大气压力大于肺泡内压，肺泡内压大于胸膜内压。基于同样的原理，空气在呼气时从肺部流出；肺部内的压力变得大于大气压力。
肺通气
呼吸容积是一个术语，用于表示在呼吸周期的给定点由肺部移动或与肺部相关的各种体积的空气。呼吸容积有四种主要类型：潮气、残余、吸气储备和呼气储备（[link]）。潮气容积（TV）是安静呼吸时正常进入肺部的空气量，约为500毫升。呼气储备容积（ERV）是在正常潮气呼出后你可以用力呼出的空气量，男性最多可达1200毫升。吸气储备容积（IRV）是通过深度吸气产生的，经过潮气吸气。这是在强制吸气时可以带入肺部的额外容积。残余容积（RV）是如果你呼出尽可能多的空气，肺部剩余的空气。残留量通过防止肺泡塌陷使呼吸更容易。呼吸量取决于多种因素，测量不同类型的呼吸量可以提供关于一个人呼吸健康的重要线索（[链接]）。
呼吸容量和容量
呼吸通常不假思索地发生，尽管有时你可以有意识地控制它，比如当你在水下游泳、唱歌或吹泡泡时。呼吸率是每分钟发生的呼吸总数或呼吸周期。呼吸率可以是疾病的重要指标，因为在疾病期间或疾病状态下，呼吸率可能会增加或减少。呼吸率由位于大脑延髓内的呼吸中心控制，它主要对血液中二氧化碳、氧气和pH值的变化做出反应。
呼吸频率和通风控制
呼吸的过程 
在本节结束时，您将能够：

*比较大气和肺泡空气的成分
*描述驱动气体交换的机制
*讨论充分通风和灌注的重要性，以及当它们不足时身体如何适应
*讨论外呼吸的过程
*描述内呼吸的过程
m46521
为了理解肺中气体交换的机制，了解气体的基本原理及其行为是很重要的。除了波义耳定律，其他几个气体定律有助于描述气体的行为。
气体交换
气体交换发生在身体的两个部位：在肺部，氧气在呼吸膜上被吸收，二氧化碳在呼吸膜上被释放；在组织中，氧气被释放，二氧化碳在呼吸膜上被吸收。外部呼吸是与外部环境的气体交换，发生在肺泡中。内部呼吸是与内部环境的气体交换，发生在组织中。气体的实际交换是由于简单的扩散而发生的。氧气或二氧化碳通过膜移动不需要能量。相反，这些气体遵循允许它们扩散的压力梯度。肺部的解剖结构使气体的扩散最大化：呼吸膜对气体的渗透性很高；呼吸和毛细血管膜非常薄；整个肺部有很大的表面积。
气体交换
气体交换 
在本节结束时，您将能够：

*描述氧气运输的原理
*描述血红蛋白的结构
*比较和对比胎儿和成人血红蛋白
*描述二氧化碳运输的原则
m46545
即使氧气是通过血液运输的，你可能还记得氧气在液体中不是很容易溶解。少量的氧气确实溶解在血液中并在血液中运输，但它只占总量的1.5%左右。大多数氧分子通过一个专门的运输系统从肺部运输到身体组织，该系统依赖于红细胞——红细胞。红细胞含有一种金属蛋白，血红蛋白，它将氧分子与红细胞结合在一起（[链接]）。血红素是血红蛋白中含有铁的部分，血红素结合氧气。每个血红蛋白分子含有四个含铁的血红素分子，正因为如此，一个血红蛋白分子最多能够携带四个氧分子。当氧气通过呼吸膜从肺泡扩散到毛细血管时，它也扩散到红细胞中，并被血红蛋白结合。下面的可逆化学反应描述了最终产物氧合血红蛋白（HbO2）的产生，氧合血红蛋白是氧气与血红蛋白结合时形成的。氧合血红蛋白是一种鲜红色的分子，有助于氧合血液的鲜红色。
血液中的氧气运输
二氧化碳通过三种主要机制运输。二氧化碳运输的第一种机制是通过血浆，因为一些二氧化碳分子溶解在血液中。第二种机制是以碳酸氢盐（HCO3-）的形式运输，碳酸氢盐也溶解在血浆中。二氧化碳运输的第三种机制类似于红细胞运输氧气（[链接]）。
血液中的二氧化碳运输
气体运输 
在本节结束时，您将能够：

*定义术语过度呼吸和过度换气
*描述运动对呼吸系统的影响
*描述高海拔对呼吸系统的影响
*讨论水土不服的过程
m46524
过度呼吸是一种增加的通气深度和速度，以满足运动或疾病中可能出现的氧气需求的增加，特别是针对呼吸道或消化道的疾病。这不会显著改变血液氧气或二氧化碳水平，而只是增加通气深度和速度以满足细胞的需求。相比之下，过度通气是一种增加的通气速度，独立于细胞氧气需求，导致血液二氧化碳水平异常低和血液酸碱度高。
呼吸过度
海拔升高导致大气压力下降。尽管大气中氧气相对于气体的比例保持在21%，但其分压下降（[链接]）。因此，由于大气压较低，一个物体在高海拔比在低海拔更难达到相同水平的氧饱和度。事实上，与海平面上的血红蛋白饱和度相比，高海拔地区的血红蛋白饱和度较低。例如，在海拔19,000英尺时，血红蛋白饱和度约为67%，而在海平面上达到约98%。
高空特效
呼吸功能的改变 
在本节结束时，您将能够：

*创建胎儿呼吸发育阶段的时间表
*提出胎儿呼吸运动的原因
*解释出生后肺部是如何膨胀的
m46518
呼吸系统的发育大约在妊娠的第4周开始。到第28周，足够多的肺泡已经成熟，此时早产的婴儿通常可以自己呼吸。然而，呼吸系统直到幼儿时期才完全发育，此时成熟的肺泡已经完整。
时间线
虽然胎儿呼吸运动的功能还不完全清楚，但从发育20-21周开始就可以观察到。胎儿呼吸运动涉及肌肉收缩，导致吸入羊水和呼出相同的液体，带有肺表面活性剂和粘液。胎儿呼吸运动不是连续的，可能包括频繁运动的时期和不运动的时期。母体因素会影响呼吸运动的频率。例如，高血糖水平，称为高血糖，可以增加呼吸运动的次数。相反，低血糖水平，称为低血糖，可以减少胎儿呼吸运动的次数。烟草使用也被认为会降低胎儿呼吸频率。胎儿呼吸可能有助于增强肌肉，为胎儿出生后的呼吸运动做准备。它还可能有助于肺泡的形成和成熟。胎儿呼吸运动被认为是健康的标志。
胎儿“呼吸”
出生前，肺部充满羊水、粘液和表面活性剂。当胎儿被挤压通过产道时，胎儿胸腔被压缩，排出大部分液体。然而，一些液体仍然存在，但在出生后不久就被身体迅速吸收。第一次吸入发生在出生后10秒内，不仅是第一次吸气，还起到给肺部充气的作用。肺表面活性剂对充气的发生至关重要，因为它降低了肺泡的表面张力。26周左右的早产经常导致严重的呼吸窘迫，尽管随着目前的医学进步，一些婴儿可能会存活下来。在26周之前，没有产生足够的肺表面活性剂，气体交换的表面也没有充分形成；因此，存活率很低。
出生
呼吸系统的胚胎发育 
呼吸系统
m46505
导言 
在本节结束时，您将能够：

*识别消化道从近端到远端的器官，并简要说明它们的功能
*识别辅助消化器官并简要说明其功能
*描述消化道的四个基本组织层
*对比肠道和自主神经系统对消化系统功能的贡献
*解释腹膜如何锚定消化器官
m46506
理解消化系统最简单的方法是将其器官分为两大类。第一类是组成消化道的器官。辅助消化器官包括第二类，对于协调食物的分解和营养物质在体内的同化至关重要。辅助消化器官，尽管有名字，但对消化系统的功能至关重要。
消化系统器官
消化道在其整个长度上由相同的四个组织层组成；它们的结构安排细节因适应其特定功能而异。从管腔开始向外移动，这些层是粘膜、粘膜下层、肌层和浆膜，浆膜与肠系膜连续（见[链接]）。
消化道组织学
食物一进入口腔，就被沿着脑神经感觉神经元发送脉冲的受体检测到。没有这些神经，你的食物不仅没有味道，但是你也无法感觉到食物或口腔结构，你将无法避免在咀嚼时咬自己，这是由脑神经的运动分支实现的动作。
神经供应
为消化系统服务的血管有两个功能。食物在腔内消化后，它们运输粘膜细胞吸收的蛋白质和碳水化合物营养。脂质通过乳腺吸收，乳腺是淋巴系统的微小结构。血管的第二个功能是为消化道器官提供驱动细胞过程所需的营养和氧气。
血液供应
腹腔内的消化器官是由腹膜固定的，腹膜是一个由鳞状上皮组织和结缔组织组成的宽阔浆液膜囊。它由两个不同的区域组成：壁腹膜和内脏腹膜，腹膜包裹着腹腔器官（[link]）。腹膜腔是由内脏和壁腹膜表面限定的空间。几毫升的水样液体充当润滑剂，以尽量减少腹膜浆膜表面之间的摩擦。
腹膜
消化系统概述 
在本节结束时，您将能够：

*讨论消化系统的六项基本活动，并举例说明每项活动
*比较和对比消化过程中涉及的神经和激素控制
m46502
消化过程包括六种活动：摄取、推进、机械或物理消化、化学消化、吸收和排便。
消化过程
神经和内分泌调节机制的作用是维持消化和吸收所需的管腔内的最佳条件。这些调节机制通过机械和化学活动刺激消化活动，在外部和内部都受到控制。
监管机制
消化系统过程与调节 
在本节结束时，您将能够：

*描述口腔的结构，包括它的三个辅助消化器官
*根据名称、位置和功能对32颗成人牙齿进行分组
*描述吞咽的过程，包括舌头、食管上括约肌和会厌的作用
*追踪食物从摄入到口腔到释放到胃中的途径
m46511
脸颊、舌头和腭构成口腔，口腔也被称为口腔（或颊腔）。口腔的结构如[链接]所示。
大嘴巴
也许你听说过舌头是身体中最强壮的肌肉。持这一观点的人引用了它与大小成比例的力量。尽管很难量化不同肌肉的相对力量，但毫无疑问，舌头是一匹主力，有助于摄入、机械消化、化学消化（舌脂酶）、感觉（食物的味道、质地和温度）、吞咽和发声。
舌头
许多小唾液腺位于口腔和舌头的粘膜内。即使在你睡觉的时候，这些小外分泌腺也在不断分泌唾液，要么直接进入口腔，要么通过导管间接分泌。事实上，平均每天分泌1到1.5升唾液。通常刚好有足够的唾液滋润口腔和牙齿。当你吃东西时，分泌会增加，因为唾液对滋润食物和启动碳水化合物的化学分解至关重要。嘴唇的唇腺也分泌少量唾液。此外，脸颊的颊腺、腭腺和舌头的舌腺有助于确保口腔的所有区域都有足够的唾液供应。
唾液腺
牙齿，或牙齿（单数=窝点），是类似于骨头的器官，你用它来撕裂、研磨和以其他方式机械分解食物。
牙齿
咽部（喉咙）参与消化和呼吸。它接收来自口腔的食物和空气，以及来自鼻腔的空气。当食物进入咽部时，不自主的肌肉收缩关闭了空气通道。
咽喉
食管是连接咽部和胃的肌肉管。它长约25.4厘米（10英寸），位于气管后面，在不吞咽时保持塌陷的形式。正如你在[链接]中看到的，食管通过胸腔纵隔运行一条主要是直线的路线。为了进入腹部，食管通过一个叫做食管裂孔的开口穿透横膈膜。
食道
吞咽是吞咽的另一个词——食物从嘴到胃的运动。固体或半固体食物的整个过程大约需要4到8秒，非常软的食物和液体大约需要1秒。虽然这听起来很快很容易，但事实上，吞咽是一个复杂的过程，涉及舌头的骨骼肌和咽和食管的肌肉。它由粘液和唾液的存在辅助。吞咽有三个阶段：自愿阶段、咽阶段和食管阶段（[链接]）。自主神经系统控制后两个阶段。
脱水
口腔、咽部和食道 
在本节结束时，您将能够：

*在图表上标记胃的四个主要区域、其曲率和括约肌
*确定胃腺中的四种主要分泌细胞及其重要产物
*解释为什么胃不消化自己
*描述食物进入胃的机械和化学消化
m46517
胃里有四个主要区域：贲门、眼底、身体和幽门（[link]）。贲门（或心脏区域）是食道与胃相连的点，食物通过它进入胃。位于膈膜下方、贲门上方和左侧的是圆顶状的眼底。在眼底下方是身体，胃的主要部分。漏斗状的幽门将胃与十二指肠连接起来。漏斗较宽的一端，即幽门窦，与胃的身体相连。较窄的一端称为幽门管，它与十二指肠相连。平滑肌幽门括约肌位于后一个连接点，控制胃排空。在没有食物的情况下，胃向内收缩，其粘膜和粘膜下层落入一个称为ruga的大褶皱中。
结构
胃壁由与消化道其余部分相同的四层组成，但为了这个器官的独特功能，它适应了粘膜和肌层。除了典型的圆形和纵向平滑肌层之外，肌层还有一个内斜平滑肌层（[链接]）。因此，除了通过运河移动食物，胃还可以大力搅拌食物，机械地将其分解成更小的颗粒。
组织学
胃液的分泌由神经和激素共同控制。大脑、胃和小肠中的刺激激活或抑制胃液的产生。这就是为什么胃分泌的三个阶段被称为头、胃和肠期（[链接]）。然而，一旦胃分泌开始，所有三个阶段都可以同时发生。
胃分泌物
胃的粘膜暴露在胃液的高度腐蚀性酸性中。可以消化蛋白质的胃酶也可以消化胃本身。胃被粘膜屏障保护免受自我消化。这种屏障有几个组成部分。首先，胃壁被一层厚厚的富含碳酸氢盐的粘液覆盖。这种粘液形成了物理屏障，它的碳酸氢盐离子中和酸。第二，胃粘膜的上皮细胞在紧密的连接处相遇，阻止胃液穿透下面的组织层。最后，位于胃腺连接胃坑的干细胞迅速取代受损的上皮粘膜细胞，当上皮细胞脱落时。事实上，胃的表面上皮每3到6天就会完全更换一次。
黏膜屏障
除了摄入和排便，胃几乎参与了所有的消化活动。虽然几乎所有的吸收都发生在小肠里，但胃确实吸收了一些药物，如酒精和阿司匹林。
胃的消化功能
胃 
在本节结束时，您将能够：

*比较和对比小肠和大肠的位置和大体解剖
*确定小肠壁增加其吸收能力的三种主要适应
*描述食糜释放到小肠时的机械和化学消化
*列出大肠壁的三个独特特征，并确定它们对其功能的贡献
*确定细菌菌群在消化系统功能中的有益作用
*追踪食物残渣从进入大肠点到作为粪便离开身体的路径
m46512
从胃中释放出来的食糜进入小肠，小肠是体内的主要消化器官。这不仅是大多数消化发生的地方，也是几乎所有吸收发生的地方。消化道最长的部分，小肠在活人身上大约有3.05米（10英尺）长（但由于肌肉张力的丧失，大约是尸体的两倍）。由于这使得它比大肠长大约五倍，你可能想知道为什么它被称为“小”事实上，它的名字来源于它相对较小的直径只有大约2.54厘米（1英寸），而大肠为7.62厘米（3英寸）。正如我们很快将看到的，除了它的长度，小肠衬里的褶皱和突出使其具有巨大的表面积，大约200平方米，超过你皮肤表面积的100倍。这个大表面积对于在其中发生的复杂消化和吸收过程是必要的。
小肠
大肠是消化道的终末部分。这个器官的主要功能是完成营养和水分的吸收，合成某些维生素，形成粪便，并将粪便排出体外。
大肠
小肠和大肠 
在本节结束时，您将能够：

*说明肝脏、胰腺和胆囊的主要消化作用
*确定肝脏组织学对其功能至关重要的三个主要特征
*讨论胆汁的组成和功能
*确定胰液中存在的主要酶和缓冲液类型
m46496
肝脏是人体中最大的腺体，在成年人中重约三磅。它也是最重要的器官之一。除了作为辅助消化器官，它还在新陈代谢和调节中发挥多种作用。肝脏位于腹腔右上象限的隔膜以下，并受到周围肋骨的保护。
肝脏
柔软、长圆形、腺状的胰腺横向位于胃后面的腹膜后。它的头部依偎在十二指肠的“c形”曲率中，身体向左延伸约15.2厘米（6英寸），在脾门中以锥形尾巴结束。它是外分泌（分泌消化酶）和内分泌（向血液中释放激素）功能的奇怪组合（[链接]）。
胰腺
胆囊长8-10厘米（约3-4英寸），套在肝脏右叶后部的浅层区域。这个肌肉囊储存、浓缩胆汁，当受到刺激时，将胆汁通过总胆管推进十二指肠。它分为三个区域。眼底是最宽的部分，向身体中间逐渐变细，进而变窄成为颈部。当它接近肝管时，颈部略微向上倾斜。胆囊管长1-2厘米（小于1英寸），当它连接颈部和肝管时，向下弯曲。
胆囊
消化中的附属器官：肝脏、胰腺和胆囊 
在本节结束时，您将能够：

*确定碳水化合物、蛋白质、脂质和核酸的化学消化所涉及的位置和主要分泌物
*比较和对比亲水和疏水营养素的吸收
m46501
大的食物分子（例如，蛋白质、脂类、核酸和淀粉）必须分解成小到足以被消化道衬里吸收的亚基，这是由酶通过水解来完成的，化学消化中涉及的许多酶在[link]中进行了总结。
化学消化
机械和消化过程有一个目标：将食物转化为小到足以被肠绒毛上皮细胞吸收的分子。消化道的吸收能力几乎是无穷无尽的。每天，消化道处理多达10升的食物、液体和胃肠道分泌物，但进入大肠的不到一升。几乎所有摄入的食物、80%的电解质和90%的水都被小肠吸收。虽然整个小肠都参与了水和脂质的吸收，但碳水化合物和蛋白质的大部分吸收发生在空肠。值得注意的是，胆盐和维生素B12在回肠末端被吸收。当食糜从回肠进入大肠时，它基本上是不可消化的食物残渣（主要是植物纤维，如纤维素）、一些水和数百万细菌（[链接]）。
吸收
化学消化和吸收：近距离观察 
消化系统
m46458
导言 
在本节结束时，您将能够：

*描述聚合物分解成单体的过程
*描述单体结合成聚合物的过程
*讨论ATP在新陈代谢中的作用
*解释氧化还原反应
*描述调节合成代谢和分解代谢反应的激素
m46489
分解代谢反应将大的有机分子分解成更小的分子，释放化学键中包含的能量。这些能量释放（转换）不是100%有效的。释放的能量量小于分子中包含的总量。分解代谢反应产生的大约40%的能量直接转移到高能分子三磷酸腺苷（ATP）。ATP是细胞的能量货币，可以立即用于为支持细胞、组织和器官功能的分子机器提供动力。这包括构建新组织和修复受损组织。ATP也可以储存起来以满足未来的能量需求。分解代谢反应释放的剩余60%的能量以热量的形式释放，由组织和体液吸收。
分解反应
与分解代谢反应相反，合成代谢反应涉及将较小的分子连接成较大的分子。合成代谢反应结合单糖形成多糖，脂肪酸形成甘油三酯，氨基酸形成蛋白质，核苷酸形成核酸。这些过程需要分解代谢反应产生的ATP分子形式的能量。合成代谢反应，也称为生物合成反应，产生形成新细胞和组织的新分子，并使器官恢复活力。
合成代谢反应
体内的分解代谢和合成代谢激素有助于调节代谢过程。分解代谢激素刺激分子的分解和能量的产生。其中包括皮质醇、胰高血糖素、肾上腺素/肾上腺素和细胞因子。所有这些激素都在特定时间被动员起来，以满足身体的需要。合成代谢激素是分子合成所必需的，包括生长激素、胰岛素样生长因子、胰岛素、睾酮和雌激素。[链接]总结了每种分解代谢激素的功能，[链接]总结了合成代谢激素的功能。
激素调节代谢
新陈代谢背后的化学反应包括通过酶催化的过程将电子从一种化合物转移到另一种化合物。这些反应中的电子通常来自氢原子，氢原子由一个电子和一个质子组成。一个分子放弃一个氢原子，以氢离子（H+）和一个电子的形式，将分子分解成更小的部分。电子的损失或氧化释放少量能量；然后在还原或获得电子的过程中，电子和能量都传递给另一个分子。这两个反应总是在氧化还原反应（也称为氧化还原反应）中一起发生——当电子在分子之间传递时，供体被氧化，受体被还原。氧化-还原反应通常是一系列的，因此被还原的分子随后被氧化，不仅传递它刚刚接收到的电子，还传递它接收到的能量。随着一系列反应的进行，能量积累起来，用于结合Pi和ADP形成ATP，这是身体用作燃料的高能分子。
氧化还原反应
代谢反应概述 
在本节结束时，您将能够：

*解释糖酵解的过程
*描述丙酮酸分子通过克雷布斯循环的途径
*解释电子通过电子传输链的传输
*描述通过氧化磷酸化产生ATP的过程
*总结糖原异生的过程
m46451
葡萄糖是人体最容易获得的能量来源。在消化过程将多糖分解成单糖，包括葡萄糖后，单糖穿过小肠壁进入循环系统，循环系统将它们输送到肝脏。在肝脏中，肝细胞要么通过循环系统传递葡萄糖，要么将多余的葡萄糖作为糖原储存。体内细胞对胰岛素做出反应，吸收循环葡萄糖，并通过一系列称为糖酵解的反应，将葡萄糖中的一些能量转移到ADP形成ATP（[链接]）。糖酵解的最后一步产生产物丙酮酸。
糖酵解
糖酵解过程中产生的丙酮酸分子通过线粒体膜运输到内部线粒体基质中，在那里它们被称为克雷布斯循环（[link]）的途径中的酶代谢。克雷布斯循环通常也被称为柠檬酸循环或三羧酸（TCA）循环。在克雷布斯循环过程中，产生了高能分子，包括ATP、NADH和FADH2。NADH和FADH2然后通过线粒体中的电子传输链传递电子，以产生更多的ATP分子。
克雷布斯循环/柠檬酸循环/三羧酸循环
电子传递链（ETC）利用克雷布斯循环产生的NADH和FADH2生成ATP。来自NADH和FADH2的电子通过一系列酶促反应通过嵌入线粒体内膜的蛋白质复合物转移。电子传递链由一系列四个酶复合物（复合物I-复合物IV）和两个辅酶（泛醌和细胞色素c）组成，它们充当电子载体和质子泵，用于将H+离子转移到内外线粒体膜之间的空间（[link]）。ETC将供体（如NADH）和电子受体（如O2）之间的电子转移与质子（H+离子）在线粒体内膜上的转移耦合在一起，从而实现氧化磷酸化的过程。在氧的存在下，能量逐步通过电子载体传递，逐渐收集将磷酸盐附着在ADP上并产生ATP所需的能量。分子氧的作用是作为ETC的末端电子受体。这意味着一旦电子穿过整个ETC，它们必须传递到另一个单独的分子。这些来自基质的电子、O2和H+离子结合形成新的水分子。这是你需要吸入氧气的基础。没有氧气，通过ETC的电子流动就停止了。
氧化磷酸化与电子转运链
葡萄糖异生是由丙酮酸、乳酸、甘油或氨基酸丙氨酸或谷氨酰胺合成新的葡萄糖分子。这一过程主要发生在低葡萄糖时期的肝脏，也就是说，在禁食、饥饿和低碳水化合物饮食的条件下。因此，我们可以提出一个问题，为什么身体会创造出它刚刚花了相当大的努力来分解的东西？某些关键器官，包括大脑，只能使用葡萄糖作为能量来源；因此，身体保持最低血糖浓度至关重要。当血糖浓度低于某一点时，肝脏就会合成新的葡萄糖，将血液浓度提高到正常水平。
糖异生
碳水化合物代谢 
在本节结束时，您将能够：

*解释如何从脂肪中获得能量
*解释生酮的目的和过程
*描述酮体氧化的过程
*解释脂肪生成的目的和过程
m46462
为了从脂肪中获得能量，甘油三酯必须首先通过水解分解成它们的两个主要成分，脂肪酸和甘油。这个过程称为脂肪分解，发生在细胞质中。生成的脂肪酸通过β-氧化氧化成乙酰辅酶A，由克雷布斯循环使用。脂肪分解后从甘油三酯中释放的甘油以DHAP的形式直接进入糖酵解途径。因为一个甘油三酯分子产生三个脂肪酸分子，每个脂肪酸分子中的碳多达16个或更多，脂肪分子产生的能量比碳水化合物多，是人体的重要能量来源。与碳水化合物和蛋白质相比，甘油三酯每单位质量产生的能量是其两倍以上。因此，当葡萄糖水平低时，甘油三酯可以转化为乙酰辅酶A分子，并用于通过有氧呼吸产生ATP。
脂肪分解
如果过量的乙酰辅酶A是由脂肪酸的氧化产生的，而克雷布斯循环超载而无法处理，乙酰辅酶A就会被转移到产生酮体。如果体内葡萄糖水平太低，这些酮体可以作为燃料来源。酮体在长时间饥饿或患者患有不受控制的糖尿病且无法利用大部分循环葡萄糖时充当燃料。在这两种情况下，脂肪储存被释放出来，通过克雷布斯循环产生能量，并在乙酰辅酶A积累过多时产生酮体。
生酮作用
传统上被认为完全依赖葡萄糖的器官，如大脑，实际上可以使用酮作为替代能源。当葡萄糖有限时，这可以保持大脑的功能。当酮的产生速度超过它们的使用速度时，它们可以分解成二氧化碳和丙酮。丙酮通过呼气被去除。生酮的一个症状是病人的呼吸闻起来像酒精一样甜美。这种效果提供了一种判断糖尿病患者是否正确控制疾病的方法。产生的二氧化碳会酸化血液，导致糖尿病酮症酸中毒，这是糖尿病患者的一种危险疾病。
酮体氧化
当葡萄糖水平充足时，糖酵解产生的过量乙酰辅酶A可以转化为脂肪酸、甘油三酯、胆固醇、类固醇和胆汁盐。这个过程被称为脂肪生成，从乙酰辅酶A产生脂质（脂肪），并发生在脂肪细胞（脂肪细胞）和肝细胞（肝细胞）的细胞质中。当你摄入的葡萄糖或碳水化合物超过身体需要时，你的系统会使用乙酰辅酶A将过量转化为脂肪。尽管乙酰辅酶A有几种代谢来源，但它最常见的来源是糖酵解。乙酰辅酶A的可用性很重要，因为它启动了脂肪生成。脂肪生成始于乙酰辅酶A，并通过随后从另一个乙酰辅酶A中添加两个碳原子而推进；这个过程会重复，直到脂肪酸达到适当的长度。因为这是一个创造键的合成代谢过程，ATP被消耗。然而，甘油三酯和脂质的产生是储存碳水化合物中可用能量的有效方式。甘油三酯和脂质，高能分子，储存在脂肪组织中，直到它们被需要。
脂肪生成
脂代谢 
在本节结束时，您将能够：

*描述身体如何消化蛋白质
*解释尿素循环如何防止有毒浓度的氮
*区分生糖和生酮氨基酸
*解释蛋白质如何用于能量
m46493
尿素循环是一系列生化反应，它从铵离子中产生尿素，以防止体内有毒的铵水平。它主要发生在肝脏，在较小程度上发生在肾脏。在尿素循环之前，铵离子是由氨基酸分解产生的。在这些反应中，氨基酸中的胺基或铵离子与另一个分子上的酮基交换。这种转氨事件产生了克雷布斯循环所必需的分子和进入尿素循环的铵离子被消除。
尿素循环
蛋白质代谢 
在本节结束时，您将能够：

*描述三种代谢状态的定义
*描述新陈代谢吸收状态下发生的过程
*描述代谢后吸收状态下发生的过程
*解释当身体缺乏燃料时，身体如何处理葡萄糖
m46466
吸收状态或进食状态发生在饭后，此时你的身体正在消化食物并吸收营养（合成代谢超过分解代谢）。消化从你把食物放进嘴里的那一刻开始，因为食物被分解成其组成部分，然后通过肠道吸收。碳水化合物的消化始于口腔，而蛋白质和脂肪的消化始于胃和小肠。这些碳水化合物、脂肪和蛋白质的组成部分通过肠壁运输，进入血液（糖和氨基酸）或淋巴系统（脂肪）。从肠道，这些系统将它们运输到肝脏、脂肪组织或肌肉细胞，这些细胞将处理和使用或储存能量。
吸收状态
吸收后状态，或禁食状态，发生在食物被消化、吸收和储存的时候。你通常会禁食一夜，但是白天不吃饭也会让你的身体处于吸收后状态。在这种状态下，身体必须首先依赖储存的糖原。随着细胞的吸收和使用，血液中的葡萄糖水平开始下降。随着葡萄糖的下降，胰岛素水平也会下降。糖原和甘油三酯的储存速度减慢。然而，由于组织和器官的需求，血糖水平必须保持在80-120毫克/分升的正常范围内。作为对血糖浓度下降的反应，荷尔蒙胰高血糖素从胰腺的α细胞中释放出来。胰高血糖素作用于肝细胞，在肝细胞中它抑制糖原的合成，并刺激储存的糖原分解回葡萄糖。这种葡萄糖从肝脏释放出来，供周围组织和大脑使用。结果，血糖水平开始上升。糖异生也将在肝脏开始，以取代周围组织使用的葡萄糖。
后吸收状态
当身体长时间缺乏营养时，它就会进入“生存模式”。生存的第一要务是为大脑提供足够的葡萄糖或燃料。第二要务是为蛋白质保存氨基酸。因此，身体使用酮类来满足大脑和其他依赖葡萄糖的器官的能量需求，并维持细胞中的蛋白质（见[链接]）。因为饥饿期间葡萄糖水平非常低，糖酵解会在可以使用替代燃料的细胞中关闭。例如，肌肉将从使用葡萄糖转向脂肪酸作为燃料。如前所述，脂肪酸可以转化为乙酰辅酶A，并通过克雷布斯循环进行加工以制造ATP。肌肉细胞中的丙酮酸、乳酸和丙氨酸不会转化为乙酰辅酶A并用于克雷布斯循环，而是出口到肝脏用于合成葡萄糖。随着饥饿的继续，需要更多的葡萄糖，脂肪酸中的甘油可以被释放出来，并用作糖原异生的来源。
饥饿
身体的代谢状态 
在本节结束时，您将能够：

*描述身体如何调节温度
*解释代谢率的意义
m46456
当环境不热时，人体使用四种热交换机制来维持体内平衡：传导、对流、辐射和蒸发。这些机制中的每一种都依赖于热量从较高浓度流向较低浓度的特性；因此，每一种热交换机制都根据环境的温度和条件而变化。
热交换机制
代谢率是消耗的能量减去身体消耗的能量。基础代谢率（BMR）描述了人类在休息时、在中性温度环境中、在后吸收状态下每天消耗的能量。它衡量身体正常、基本、日常活动需要多少能量。大约70%的日常能量消耗来自体内器官的基本功能。另外20%来自体育活动，剩下的10%是身体体温调节或温度控制所必需的。如果一个人更活跃或体重更瘦，这个比率会更高。随着年龄的增长，BMR通常会随着肌肉质量百分比的下降而下降。
代谢率
能量和热量平衡 
在本节结束时，您将能够：

*解释不同的食物如何影响新陈代谢
*描述美国农业部（USDA）推荐的健康饮食
*列出维生素和矿物质对健康饮食至关重要的原因
m46467
每天所需或摄入的能量以卡路里为单位。营养卡路里（C）是将1公斤（1000克）水提高1摄氏度所需的热量。这与物理科学中使用的卡路里（C）不同，后者是将1克水提高1摄氏度所需的热量。当我们提到“卡路里”时，我们指的是营养卡路里。
食物与代谢
维生素是食物中的有机化合物，是体内生化反应的必要组成部分。它们参与许多过程，包括矿物质和骨骼代谢，以及细胞和组织生长，它们是能量代谢的辅助因子。维生素B在新陈代谢中起着最大的作用（[链接]和[链接]）。
维他命
食物中的矿物质是无机化合物，与其他营养物质一起工作，以确保身体正常运作。矿物质不能在体内制造；它们来自饮食。人体内的矿物质含量很少——仅占总体重的4%——其中大部分由人体所需的适量矿物质组成：钾、钠、钙、磷、镁和氯化物。
矿物
营养与饮食 
代谢与营养
m46430
导言 
在本节结束时，您将能够：

*比较和对比血浆、肾小球滤液和尿液特征
*描述正常尿液样本的特征，包括pH值、渗透压和体积的正常范围
m46432
尿液的物理特性 
在本节结束时，您将能够：

*确定输尿管、膀胱和尿道，以及它们的位置、结构、组织学和功能
*比较和对比男性和女性尿道
*描述排尿反射
*描述排尿的自愿和非自愿神经控制
m46427
尿道将尿液从膀胱输送到体外进行处理。尿道是男性和女性之间唯一显示出显著解剖差异的泌尿器官；所有其他尿液运输结构都是相同的（[链接]）。
尿道
膀胱从两条输尿管收集尿液（[链接]）。女性的膀胱位于子宫前面，耻骨后面，直肠前面。怀孕后期，由于扩大的子宫压迫，其容量降低，导致排尿频率增加。男性的解剖结构相似，减去子宫，加上低于膀胱的前列腺。膀胱是腹膜后器官，当膀胱充满尿液时，其“圆顶”向上膨胀。
膀胱
肾脏和输尿管完全位于腹膜后，膀胱的腹膜仅覆盖在穹顶上。当尿液形成时，它流入肾脏的肾盏，肾盏合并在每个肾脏的门中形成漏斗形肾盂。肾盂变窄，成为每个肾脏的输尿管。当尿液通过输尿管时，它不会被动地排入膀胱，而是由蠕动波推动。当输尿管进入骨盆时，它们向侧面扫过，拥抱骨盆壁。当它们接近膀胱时，它们向内侧转动，斜穿膀胱壁。这很重要，因为它产生了一个单向阀（生理括约肌，而不是解剖括约肌），允许尿液进入膀胱，但防止尿液从膀胱回流到输尿管。出生时缺乏膀胱壁输尿管倾斜通道的儿童容易发生“膀胱输尿管逆流”，这极大地增加了他们患严重尿路感染的风险。怀孕也增加了逆流和尿路感染的可能性。
输尿管
尿液运输的大体解剖 
在本节结束时，您将能够：

*描述肾脏的外部结构，包括其位置、支撑结构和覆盖物
*确定肾脏的主要内部分裂和结构
*识别与肾脏相关的主要血管，并追踪血液通过肾脏的路径
*比较和对比皮质和髓旁肾单位
*命名皮质和髓质中发现的结构
*描述皮质和髓质的生理特征
m46429
左肾位于大约T12至L3椎骨，而右肾由于肝脏轻微移位而较低。肾脏的上部在某种程度上受到第十一和第十二肋骨的保护（[链接]）。每个肾脏雄性重约125-175克，雌性重约115-155克。它们长约11-14厘米，宽约6厘米，厚约4厘米，直接被由致密、不规则结缔组织组成的纤维囊覆盖，有助于保持形状和保护它们。该囊被称为肾脂肪垫的脂肪组织减震层覆盖，该脂肪垫又被坚韧的肾筋膜包围。筋膜和在较小程度上覆盖的腹膜有助于将肾脏以腹膜后位置牢牢地固定在后腹壁上。
外部解剖学
穿过肾脏的额叶部分揭示了一个叫做肾皮质的外部区域和一个叫做髓质的内部区域（[链接]）。肾柱是结缔组织延伸，从皮质向下辐射穿过髓质，以分离髓质、肾金字塔和肾乳头的最具特征的特征。乳头是一束束收集导管，将肾上腺产生的尿液输送到肾脏的肾盏进行排泄。肾柱还起到将肾脏分成6-8个叶的作用，并为进出皮质的血管提供支持框架。金字塔和肾柱合在一起构成肾叶。
内部解剖学
肾门是为肾脏服务的结构（血管、神经、淋巴管和输尿管）的进出部位。内侧的肾盂被塞进皮质的凸起轮廓中。肾盂从肾门出来，由肾脏的主要和次要花萼形成。肾盂的平滑肌通过蠕动将尿液输送到输尿管。肾动脉直接从降主动脉形成，而肾静脉将净化后的血液直接返回下腔静脉。动脉、静脉和肾盂按前后顺序排列。
肾盂
肾脏大体解剖 
在本节结束时，您将能够：

*区分肾皮质和髓质的组织学差异
*描述过滤膜的结构
*确定肾小体、肾小管和肾毛细血管的主要结构和分支
*讨论管周毛细血管和直肠血管的功能
*确定肾小球旁器官的位置，并描述其排列的细胞
*描述近曲小管、Henle环、远曲小管和集合管的组织学
m46431
肾单位从血液中提取简单的滤液并将其转化为尿液。在产生尿液进行处理之前，肾单位的不同部分会发生许多变化。形成尿液这一术语将在下文用于描述滤液被转化为真正的尿液时。肾单位群体的主要任务是将血浆平衡到恒定设定点，并将潜在的毒素排出尿液中。它们通过完成三个主要功能来做到这一点——过滤、再吸收和分泌。它们还具有额外的次要功能，在三个领域施加控制：血压（通过产生肾素）、红细胞产生（通过荷尔蒙EPO）和钙吸收（通过将钙二醇转化为钙三醇，维生素D的活性形式）。
肾上腺素：功能单位
肾脏的显微解剖 
在本节结束时，您将能够：

*描述有利于和反对过滤的流体静力和胶体渗透力
*描述肾小球滤过率（GFR），说明GFR的平均值，并解释如何使用清除率来测量GFR
*预测会增加或减少GFR的特定因素
*说明滤液通常被重新吸收的百分比，并解释为什么重新吸收过程如此重要
*计算每日尿量
*列出肾衰竭的常见症状
m46433
两个肾脏每分钟形成的滤液体积称为肾小球滤过率（GFR）。在静息条件下，心脏每分钟泵出约5升血液。大约20%或1升进入肾脏进行过滤。平均而言，这升滤液在男性中产生约125毫升/分钟的滤液（范围为90至140毫升/分钟），在女性中产生105毫升/分钟的滤液（范围为80至125毫升/分钟）。这一数量相当于男性约180毫升/天，女性约150毫升/天的体积。99%的滤液通过重吸收返回循环，因此每天仅产生约1-2升尿液（[链接]）。
肾小球滤过率（GFR）
NFP确定通过肾脏的过滤率。它确定如下：
净过滤压力（NFP）
尿液形成生理学 
在本节结束时，您将能够：

*列出肾单位不同部位的具体转运机制，包括主动转运、渗透、促进扩散和被动电化学梯度
*列出肾单位的不同膜蛋白，包括通道、转运蛋白和ATPase泵
*比较和对比被动和主动管状重吸收
*解释为什么肾小管特定部分的不同通透性或不渗透性是尿液形成所必需的
*描述水、有机化合物和离子在肾单位中的再吸收方式和位置
*解释Henle循环、血管直肠和逆流倍增机制在尿液浓度中的作用
*列出肾小管分泌发生的位置
m46443
物质通过膜进行再吸收或分泌的机制包括主动运输、扩散、促进扩散、二次主动运输和渗透。这些在前面的一章中讨论过，你可能希望回顾一下。
恢复机制
肾小体过滤血液以产生与血液不同的滤液，主要是在没有细胞和大蛋白质的情况下。从这一点到收集管的末端，滤液或形成尿液在产生真正的尿液之前通过分泌和再吸收进行修饰。形成尿液被修饰的第一个点是PCT。在这里，一些物质被重新吸收，而另一些则被分泌。请注意术语“重新吸收”的使用。所有这些物质都在消化道中被“吸收”——肾单位过滤的99%的水和大部分溶质必须被重新吸收。被重新吸收的水和物质通过管周和血管直肠毛细血管返回循环。了解肾小球与管周和血管直肠毛细血管之间的区别很重要。肾小球毛细血管内的压力相对较高，可以通过扩张传入小动脉同时收缩传出小动脉来维持这种压力。即使全身血压变化，这也确保了足够的过滤压力。水进入管周毛细血管和直肠血管的运动将主要受到渗透压和浓度梯度的影响。钠从PCT中主动泵出，进入细胞间的间质空间，并沿其浓度梯度扩散到管周毛细血管中。当它这样做时，水将被动跟随，以维持毛细血管内的等渗流体环境。这被称为强制性水重吸收，因为水“被迫”跟随Na+（[链接]）。
PCT中的重吸收和分泌
Henle循环由两部分组成：厚的和薄的下降部分和薄的和厚的上升部分。皮质肾上腺的循环不会延伸到肾髓质很远，如果有的话。延髓旁肾上腺的循环延伸不同的距离，有些延伸到髓质很深。循环的下降和上升部分高度专业化，能够回收被肾小球过滤的大部分Na+和水。当形成的尿液在循环中移动时，渗透压将从与血液的等渗（约278-300毫摩尔/千克）变为约1200毫摩尔/千克的高渗溶液和约100毫摩尔/千克的低渗溶液。这些变化是通过下降肢体的渗透和上升肢体的主动运输来完成的。从这些循环中回收的溶质和水通过血管直肠返回循环。
Henle循环中的重吸收和分泌
当稀释的成形尿液进入DCT时，大约80%的过滤水已经被回收。在成形尿液进入收集管之前，DCT将再回收10-15%。醛固酮增加了DCT和收集管基膜中Na+/K+ATPase的含量。Na+从收集管腔中流出产生负电荷，通过穿过紧密连接的细胞旁路线促进Cl-从管腔中流出到间质空间。管周毛细血管接收溶质和水，将它们返回循环。
远曲小管的重吸收和分泌
溶质穿过收集管的膜，收集管包含两种不同的细胞类型，主细胞和插层细胞。主细胞拥有回收或损失钠和钾的通道。插层细胞分泌或吸收酸或碳酸氢盐。和肾单位的其他部分一样，这些细胞的膜上展示了一系列微型机器（泵和通道）。
收集管道和水的回收
管状重吸收 
在本节结束时，您将能够：

*描述肌源性和肾小管肾小球反馈机制并解释它们如何影响尿量和成分
*描述肾小球旁装置的功能
m46435
肾脏通过腹腔神经丛和内脏神经受到自主神经系统交感神经的支配。交感神经刺激的减少导致血管舒张，并在静息条件下增加通过肾脏的血流量。当动作电位频率增加时，小动脉平滑肌收缩（vasocoltion），导致肾小球流量减少，因此发生较少的过滤。在压力条件下，交感神经活动增加，导致传入小动脉的直接血管收缩（去甲肾上腺素效应）以及肾上腺髓质的刺激。肾上腺髓质反过来又通过肾上腺素的释放产生广泛的血管收缩。这包括传入小动脉的血管收缩，进一步减少流经肾脏的血液量。这个过程将血液重定向到其他有更迫切需求的器官。如果血压下降，交感神经也会刺激肾素的释放。额外的肾素会增加强大的血管收缩因子血管紧张素II的产生。如上所述，血管紧张素II也会刺激醛固酮的产生，通过保留更多的Na+和水来增加血容量。正常的GFR只需要肾小球上10毫米汞柱的压差，所以传入动脉压的非常小的变化会显著增加或减少GFR。
交感神经
肾脏在广泛的血压范围内调节血流速度非常有效。当你放松或睡觉时，你的血压会下降。锻炼时，它会增加。然而，尽管有这些变化，通过肾脏的过滤率变化很小。这是由于两种内部自动调节机制在没有外部影响的情况下运行：肌源性机制和肾小管肾小球反馈机制。
自动调节
肾血流的调节 
在本节结束时，您将能够：

*描述以下各项在GFR外源性控制中的作用：肾素-血管紧张素机制、利钠肽和交感肾上腺素能活性
*描述以下各项如何调节重吸收和分泌，从而影响尿量和成分：肾素-血管紧张素系统、醛固酮、抗利尿激素和利钠肽
*命名和定义调节肾脏控制的其他激素的作用
m46424
肾素是一种由JGA传入小动脉的小球旁（JG）细胞产生的酶。它通过酶作用将血管紧张素原（由肝脏制造，自由循环）转化为血管紧张素一。它的释放受到前列腺素和来自JGA的一氧化氮的刺激，以响应细胞外液体体积的减少。
肾素-血管紧张素-Aldo ster one
利尿剂是一种通过干扰从形成的尿液中回收溶质和水来增加水分流失的药物。它们通常被用来降低血压。咖啡、茶和酒精饮料是常见的利尿剂。ADH是一种由垂体后叶释放的9-氨基酸肽，其作用恰恰相反。它促进水的恢复，减少尿量，维持血浆渗透压和血压。它通过刺激水通道蛋白运动到收集管道主要细胞的顶端细胞膜形成水通道，允许水通过渗透从收集管道的管腔进入肾脏髓质的间质空间的跨细胞运动。从那里，它进入血管直肠毛细血管返回循环。水被深肾髓质的高渗透环境所吸引。
抗利尿激素（ADH）
内皮素，21氨基酸肽，是非常强大的血管收缩剂。它们由肾血管内皮细胞、系膜细胞和DCT细胞产生。刺激内皮素释放的激素包括血管紧张素II、缓激肽和肾上腺素。它们通常不影响健康人的血压。另一方面，在糖尿病肾病患者中，内皮素长期升高，导致钠潴留。它们还通过破坏足细胞和有效收缩传入和传出小动脉来降低GFR。
内皮素
利钠激素是刺激肾脏排泄钠的肽——这与醛固酮的作用相反。利钠激素的作用是抑制醛固酮的释放，从而抑制收集管中Na+的恢复。如果Na+留在形成性尿液中，其渗透力将导致同时流失水分。利钠激素还抑制ADH的释放，这当然会导致水分回收减少。因此，利钠肽抑制Na+和水分回收。这个激素家族的一个例子是心房利钠激素（ANH），心房因心房壁过度拉伸而产生的一种28个氨基酸的肽。过度拉伸发生在血压升高或心力衰竭的人身上。它通过并发的传入小动脉的血管舒张和传出小动脉的血管收缩来增加GFR。这些事件导致形成性尿液中水和钠的损失增加。它还降低了DCT中的钠重吸收。还有B型利钠肽（BNP）由32种氨基酸在心脏心室中产生。它对其受体的亲和力低10倍，因此其作用小于ANH。它的作用可能是为血压的调节提供“微调”。BNP更长的生物半衰期使其成为充血性心力衰竭的良好诊断标志物（[链接]）。
钠尿激素
甲状旁腺激素（PTH）是一种84个氨基酸的肽，由甲状旁腺在循环钙水平下降时产生。其靶点之一是PCT，它刺激钙二醇羟基化成钙三醇（1,25-羟基胆钙化醇，维生素D的活性形式）。它还阻止磷酸盐（PO3-）的重吸收，导致其在尿液中的损失。磷酸盐的滞留会导致血浆中磷酸钙的形成，降低循环钙水平。通过清除血液中的磷酸盐，允许更高的循环钙水平。
甲状旁腺激素
肾功能的内分泌调节 
在本节结束时，您将能够：

*解释利尿剂的作用机制
*解释为什么肾小管特定部分的不同通透性或不渗透性是尿液形成所必需的
m46434
身体不能直接测量血量，但可以测量血压。血压通常反映血量，由主动脉和颈动脉窦中的压力感受器测量。当血压升高时，压力感受器向中枢神经系统发送更频繁的动作电位，导致广泛的血管舒张。这种血管舒张包括供应肾小球的传入小动脉，导致GFR增加，肾脏失水。如果压力降低，更少的动作电位流向中枢神经系统，导致更多的交感神经刺激产生血管收缩，这将导致过滤和GFR下降，以及失水。
音量感应机制
利尿剂是一种增加尿量的化合物。三种常见的饮料含有利尿剂化合物：咖啡、茶和酒精。咖啡和茶中的咖啡因通过促进肾单位的血管舒张而起作用，从而增加GFR。酒精通过抑制垂体后部的ADH释放来增加GFR，导致收集管的水分回收减少。在高血压的情况下，可以开利尿剂来减少血容量，从而降低血压。最常见的抗高血压利尿剂是氢氯噻嗪。它抑制DCT和收集管中的Na+/Cl-同源蛋白。结果是钠+随着水的流失而被渗透。
利尿剂和液体量
钠具有非常强的渗透作用并吸引水。它在血浆的渗透压中比血液的任何其他循环成分发挥更大的作用。如果存在过多的Na+，要么是由于控制不力，要么是由于饮食消耗过多，一系列代谢问题随之而来。水的总量增加，从而导致高血压（高血压）。长期以来，这增加了心脏病发作、中风和动脉瘤等严重并发症的风险。它还会导致全系统水肿（肿胀）。
细胞外Na+的调节
钾在细胞内的浓度是细胞外的30倍。可以概括地说，K+和Na+的浓度会向相反的方向移动。当更多的Na+被重新吸收时，会分泌更多的K+；当再吸收较少的Na+（导致肾脏排泄）时，会保留更多的K+。当醛固酮导致肾单位中Na+的恢复时，会产生负电梯度，促进K+和Cl-的分泌进入管腔。
细胞外K+的调节
氯化物在细胞外空间的酸碱平衡中很重要，并具有其他功能，例如在胃中，它与胃腔中的氢离子结合形成盐酸，帮助消化。它与细胞外环境中的Na+密切相关，使其成为该室的主导阴离子，其调节与Na+的调节密切相关。
Cl-的规管
甲状旁腺监测并响应血液中循环的钙水平。当水平降得太低时，PTH会释放出来，刺激DCT从形成的尿液中重新吸收钙。当水平足够或高时，释放的PTH较少，更多的Ca++留在形成的尿液中待丢失。磷酸盐水平向相反的方向移动。当Ca++水平低时，PTH会抑制${\text{HPO}}_{4}^{2-}$
因此它的血液水平下降，允许钙++水平上升。PTH还刺激钙二醇的肾脏转化为钙三醇，钙三醇是维生素D的活性形式，然后刺激肠道从饮食中吸收更多的钙++。
Ca++和磷酸盐的调控
身体的酸碱稳态是由肺和肾脏提供的化学缓冲和生理缓冲的功能。缓冲液，尤其是蛋白质，${{\text{HCO}}_{3}}^{-}$, 和氨具有非常大的能力，可以根据需要吸收或释放H+，以抵抗pH值的变化。它们可以在几分之一秒内起作用。肺可以通过将HCO3-转化为CO2，然后呼出，非常迅速地（秒到分钟）清除体内多余的酸。它是快速的，但在面对重大的酸挑战时能力有限。肾脏可以清除体内的酸和碱。肾容量很大，但很慢（分钟到小时）。当Na+被重新吸收时，PCT的细胞积极地将H+分泌到形成的尿液中。身体清除多余的H+并提高血液pH值。在收集管道中，插入细胞的顶端表面有质子泵，主动将H+分泌到管腔中，形成尿液将其从体内排出。
H+、碳酸氢盐和pH值的调节
氮废物是由正常新陈代谢过程中蛋白质的分解产生的。蛋白质被分解成氨基酸，氨基酸通过去除其氮基而被脱氨。脱氨将氨基（NH2）转化为氨（NH3）、铵离子（NH4+）、尿素或尿酸（[链接]）。氨毒性极强，因此大部分在肝脏中很快转化为尿素。人类排泄物通常主要含有少量铵和极少尿酸的尿素。
含氮废物监管
水溶性药物可以在尿液中排出，并受到以下一个或全部过程的影响：肾小球过滤、肾小管分泌或肾小管重吸收。结构较小的药物可以被肾小球用滤液过滤。大的药物分子，如肝素或与血浆蛋白结合的药物分子不能被过滤，也不容易被消除。一些药物可以通过载体蛋白消除，载体蛋白使药物能够分泌到肾小管腔中。有一些特定的载体可以消除碱性（如多巴胺或组胺）或酸性药物（如青霉素或吲哚美辛）。与其他物质一样，药物可能会沿着浓度梯度被过滤和被动再吸收。
消除毒品和激素
流体体积和成分的调节 
在本节结束时，您将能够：

*描述肾脏在维生素D激活中的作用
*描述肾脏在调节红细胞生成中的作用
*提供具体例子，说明泌尿系统如何响应以维持体内稳态
*解释泌尿系统如何与其他身体系统保持体内平衡
*预测可能破坏体内平衡的影响泌尿系统的因素或情况
*预测如果泌尿系统不能保持体内平衡，身体会出现的问题类型
m46446
为了使维生素D变得活跃，它必须在肾脏中经历羟基化反应，也就是说，必须在钙二醇中添加一个-OH基团来制造骨化三醇（1,25-二羟基胆钙化醇）。活性维生素D对消化道中钙的吸收、肾脏中钙的再吸收以及维持正常血清钙++和磷酸盐浓度很重要。钙对骨骼健康、肌肉收缩、激素分泌和神经递质释放至关重要。钙++不足会导致成人骨质疏松症和骨软化症等疾病，以及儿童佝偻病。缺乏还可能导致细胞增殖、神经肌肉功能、血液凝固和炎症反应问题。最近的研究证实，维生素D受体存在于身体的大多数（如果不是全部）细胞中，这反映了维生素D的系统重要性。许多科学家建议将其称为激素而不是维生素。
维生素D合成
EPO是一种193个氨基酸的蛋白质，能刺激骨髓中红细胞的形成。肾脏产生循环中85%的EPO；肝脏产生剩余的EPO。如果你搬到更高的海拔高度，氧气分压会更低，这意味着推动氧气穿过肺泡膜进入红细胞的压力更小。身体补偿的一种方法是通过增加EPO的产量来制造更多的红细胞。如果你开始有氧运动计划，你的组织将需要更多的氧气来应对，肾脏将以更多的促红细胞生成素做出反应。如果红细胞因严重或长期出血而丢失，或因疾病或严重营养不良而产生不足，肾脏会通过产生更多的促红细胞生成素来拯救自己。肾衰竭（促红细胞生成素产生的丧失）与贫血有关，这使得身体难以应对增加的氧气需求，或者即使在正常情况下也难以充分供应氧气。贫血会降低性能，并可能危及生命。
红细胞生成
由于渗透作用，水跟随Na+引导的地方。肾脏从形成的尿液中恢复的大部分水跟随Na+的重新吸收。水通道的ADH刺激允许调节收集管道中的水回收。通常，所有的葡萄糖都被回收，但是葡萄糖控制的丧失（糖尿病）可能导致严重的渗透失水，从而导致严重的脱水和死亡。肾功能的丧失意味着血管体积的有效控制的丧失，导致低血压（低血压）或高血压（高血压），这可能导致中风、心脏病发作和动脉瘤的形成。
血压调节
血压和渗透压以类似的方式调节。严重的低渗透压会导致血细胞溶解（破裂）或广泛的水肿等问题，这是由于溶质失衡造成的。血浆中溶质浓度不足（如蛋白质）会导致水向溶质浓度更高的区域移动，在这种情况下是间质空间和细胞细胞质。如果肾脏肾小球因自身免疫性疾病而受损，尿液中可能会损失大量蛋白质。由此导致的血清渗透压下降会导致广泛的水肿，如果严重的话，可能会导致破坏性或致命的脑肿胀。严重的高渗条件可能会因缺乏水分摄入、严重呕吐或不受控制的腹泻而导致严重脱水。当肾脏无法从形成的尿液中恢复足够的水分时，后果可能会很严重（嗜睡、混乱、肌肉痉挛，最后是死亡）。
渗透性调节
钠、钙和钾必须密切调节。Na+和Ca++稳态的作用已被详细讨论。K+调节失败会对神经传导、骨骼肌功能产生严重后果，最重要的是，对心肌收缩和节律产生影响。
电解质回收
回想一下，如果pH值过于酸性或碱性，酶会失去它们的三维构象，因此也会失去它们的功能。这种构象的丧失可能是氢键断裂的结果。将pH值从特定酶的最佳值移开，你可能会严重阻碍其全身功能，包括激素结合、中枢神经系统信号传导或心肌收缩。适当的肾脏功能对pH值稳态至关重要。
pH调节
泌尿系统与体内平衡 
泌尿系统
m46415
导言 
在本节结束时，您将能够：

*解释水在体内的重要性
*对比细胞内液和细胞外液的成分
*解释蛋白质通道在溶质运动中的重要性
*确定水肿的原因和症状
m46411
人类大部分是水，从婴儿体重的75%到成人体重的50-60%，到老年体重的45%。身体水分的百分比随着发育而变化，因为从婴儿到成年，身体分配给每个器官、肌肉、脂肪、骨骼和其他组织的比例都在变化（[链接]）。你的大脑和肾脏的水比例最高，占其质量的80-85%。相比之下，牙齿的水比例最低，为8-10%。
身体含水量
体液可以根据其特定的流体隔室来讨论，这是一个通过某种形式的物理屏障在很大程度上与另一个隔室分开的位置。细胞内流体（ICF）隔室是一个系统，包括由细胞膜包围在细胞中的所有流体。细胞外流体（ECF）包围着体内的所有细胞。细胞外流体有两个主要成分：血液的流体成分（称为血浆）和包围着血液中所有细胞的间质流体（IF）（[链接]）。
流体舱
ECF的两种成分——血浆和IF——的成分比ICF更相似（[链接]）。血浆中钠、氯化物、碳酸氢盐和蛋白质含量很高。IF中钠、氯化物和碳酸氢盐含量很高，但蛋白质浓度相对较低。相比之下，ICF中钾、磷酸盐、镁和蛋白质含量较高。总的来说，ICF中钾和磷酸盐含量很高（${\text{HPO}}_{4}^{2-}$），而血浆和ECF中钠和氯化物含量都很高。
体液成分
静水压是指流体对壁施加的力，导致流体在隔室之间运动。血液的静水压是指血液通过心脏的泵送作用对血管壁施加的压力。在毛细血管中，静水压（也称为毛细血管血压）高于血液中相反的“胶体渗透压”——一种主要由循环白蛋白产生的“恒定”压力——在毛细血管的小动脉端（[链接]）。这种压力迫使血浆和营养物质离开毛细血管，进入周围组织。液体和组织中的细胞废物在微静脉端进入毛细血管，那里的静水压低于血管中的渗透压。过滤压力将流体从血液中的血浆挤压到组织细胞周围的IF。间质间隙中多余的液体没有直接返回毛细血管，由淋巴系统从组织中排出，然后重新进入锁骨下静脉的血管系统。
隔间间流体流动
一些溶质在隔室之间的运动是主动的，这消耗能量，是一个主动的运输过程，而其他溶质的运动是被动的，不需要能量。主动运输允许细胞通过膜蛋白将特定物质相对于其浓度梯度移动，需要ATP形式的能量。例如，钠钾泵采用主动运输将钠从细胞中泵出，将钾泵入细胞，两种物质都相对于其浓度梯度移动。
隔间溶质运动
体液和流体舱 
在本节结束时，您将能够：

*解释体内水位如何影响口渴循环
*确定水离开身体的主要途径
*描述ADH的作用及其对身体水位的影响
*定义脱水并确定脱水的常见原因
m46416
渗透压是溶液中溶质与溶液中溶剂体积的比率。因此，血浆渗透压是血浆中溶质与水的比率。一个人的血浆渗透压值反映了水合状态。健康的身体通过采用几种调节水摄入和输出的机制将血浆渗透压保持在一个狭窄的范围内。
取水调节
人体失水主要通过肾脏系统发生。一个人平均每天产生1.5升（1.6夸脱）的尿液。尽管尿量因水合水平而异，但正常身体功能所需的尿量是最低的。肾脏每天排出100至1200毫摩尔的溶质，以清除体内各种多余的盐分和其他水溶性化学废物，最明显的是肌酐、尿素和尿酸。未能产生最低尿量意味着代谢废物无法有效地从体内清除，这种情况可能会损害器官功能。维持正常功能所需的最低尿量约为每天0.47升（0.5夸脱）。
水输出的调节
抗利尿激素（ADH），也称为加压素，控制肾脏中收集管和小管重新吸收的水分量。这种激素在下丘脑产生，并被输送到垂体后部储存和释放（[链接]）。当下丘脑的渗透感受器检测到血浆浓度增加时，下丘脑发出信号，将ADH从垂体后部释放到血液中。
ADH的作用
水平衡 
在本节结束时，您将能够：

*列出六种最重要的电解质在体内的作用
*说出与六种电解质水平异常高和低相关的疾病
*确定主要的细胞外阴离子
*描述醛固酮对体内水分水平的作用
m46414
这六种离子有助于神经兴奋性、内分泌、膜通透性、缓冲体液和控制液体在隔间之间的运动。这些离子通过消化道进入人体。进入人体的90%以上的钙和磷酸盐被纳入骨骼和牙齿，骨骼作为这些离子的矿物质储备。如果其他功能需要钙和磷酸盐，骨组织可以被分解，为血液和其他组织提供这些矿物质。磷酸盐是核酸的正常成分；因此，每当核酸被分解时，血液中的磷酸盐水平就会增加。
电解质的作用
钠从肾滤液中被重新吸收，钾被排泄到肾集合小管的滤液中。这种交换的控制主要由两种激素控制——醛固酮和血管紧张素II。
钠和钾的调节
钙和磷酸盐都是通过三种激素的作用来调节的：甲状旁腺激素（PTH）、二羟维生素D（骨化三醇）和降钙素。这三种激素都是根据血液中钙的水平而释放或合成的。
钙和磷酸盐的调节
电解质平衡 
在本节结束时，您将能够：

*识别体内最强大的缓冲系统
*解释呼吸系统影响血液pH值的方式
m46409
人体内的缓冲系统效率极高，不同的系统以不同的速率工作。血液中的化学缓冲液对酸碱度做出调整只需要几秒钟。呼吸道可以通过从体内呼出二氧化碳在几分钟内将血液酸碱度向上调整。肾脏系统也可以通过氢离子（H+）的排泄和碳酸氢盐的守恒来调整血液酸碱度，但这一过程需要数小时到数天才能产生效果。
体内的缓冲系统
呼吸系统通过调节血液中的碳酸水平来促进体内酸和碱的平衡（[链接]）。血液中的二氧化碳很容易与水反应形成碳酸，血液中的二氧化碳和碳酸水平处于平衡状态。当血液中的二氧化碳水平上升时（就像你屏住呼吸时一样），多余的二氧化碳与水反应形成额外的碳酸，降低血液pH值。增加呼吸的速度和/或深度（屏住呼吸后你可能会感到“冲动”）可以让你呼出更多的二氧化碳。二氧化碳从体内流失会降低血液中的碳酸水平，从而将pH值向上调整到正常水平。正如你可能猜想的那样，这个过程也朝着相反的方向工作。过度深呼吸和快速呼吸（如过度换气）会清除血液中的二氧化碳，降低碳酸水平，使血液碱性过高。这种短暂的碱中毒可以通过重新呼吸呼入纸袋的空气来治愈。重新呼吸呼出的空气会迅速使血液pH值降至正常水平。
酸碱平衡的呼吸调节
肾脏对人体酸碱平衡的调节解决了缓冲系统的代谢组成部分。呼吸系统（以及大脑中的呼吸中心）通过控制二氧化碳的呼出来控制血液中碳酸的水平，而肾脏系统控制血液中碳酸氢盐的水平。血液中碳酸氢盐的减少可能是由于某些利尿剂对碳酸酐酶的抑制或腹泻导致的碳酸氢盐损失过多。患有爱迪生氏病（慢性肾上腺功能不全）的人（醛固酮水平降低）和肾脏受损的人（如慢性肾炎）的血液中碳酸氢盐水平通常也较低。最后，低碳酸氢盐水平可能是由于酮水平升高（常见于未控制的糖尿病），酮水平升高会结合滤液中的碳酸氢盐并阻止其保存。
肾脏调节酸碱平衡
酸碱平衡 
在本节结束时，您将能够：

*确定诊断酸中毒或碱中毒时考虑的三个血液变量
*确定因呼吸引起的血液酸碱度问题的补偿来源
*确定新陈代谢/肾脏引起的血液酸碱度问题的补偿来源
m46413
当由于碳酸氢盐太少而导致血液过于酸性（pH低于7.35）时，就会发生代谢性酸中毒，这种情况称为原发性碳酸氢盐缺乏症。在正常pH值为7.40时，碳酸氢盐与碳酸缓冲液的比例为20:1。如果一个人的血液pH值下降到7.35以下，那么这个人就处于代谢性酸中毒。代谢性酸中毒最常见的原因是血液中存在有机酸或酮体过多。[链接]列出了代谢性酸中毒的一些其他原因。
代谢性酸中毒：原发性碳酸氢盐缺乏症
代谢性碱中毒与代谢性酸中毒相反，它发生在血液因碳酸氢盐过多（称为初级碳酸氢盐过量）而碱性过强（pH值高于7.45）时。
代谢性碱中毒：原发性碳酸氢盐过量
呼吸性酸中毒是由于血液中过多的二氧化碳导致血液中碳酸过多而导致的过度酸性。呼吸性酸中毒可以由任何干扰呼吸的东西引起，如肺炎、肺气肿或充血性心力衰竭。
呼吸性酸中毒：初级碳酸/CO2过量
呼吸性碱中毒发生在血液中碳酸和二氧化碳含量不足导致血液碱性过高时。这种情况通常发生在从肺部呼出过多二氧化碳时，如过度换气，即呼吸比正常情况下更深或更频繁。导致过度换气的呼吸频率升高可能是由于极度情绪不安或恐惧、发烧、感染、缺氧或儿茶酚胺水平异常高，如肾上腺素和去甲肾上腺素。令人惊讶的是，阿司匹林过量——水杨酸盐毒性——会导致呼吸性碱中毒，因为身体试图补偿最初的酸中毒。
呼吸性碱中毒：原发性碳酸/CO2缺乏症
存在各种代偿机制将血液pH值维持在狭窄的范围内，包括缓冲剂、呼吸和肾脏机制。虽然代偿机制通常工作得很好，但当其中一种机制不能正常工作时（如肾衰竭或呼吸系统疾病），它们就有其局限性。如果pH值和碳酸氢盐与碳酸氢盐的比率变化过猛，机体可能无法进行补偿。而且，pH值的极端变化会使蛋白质变性。以这种方式对蛋白质的广泛损害会导致正常代谢过程的中断、严重的组织损伤，并最终导致死亡。
补偿机制
酸碱平衡失调 
液体、电解质和酸碱平衡
能源、维护和环境交换
m46385
导言 
在本节结束时，您将能够：

*描述睾丸生殖系统器官的结构和功能
*描述精子细胞的结构和功能
*解释精子发生过程中从二倍体细胞产生单倍体精子的事件
*确定睾酮在生殖功能中的重要性
m46400
睾丸位于一个被皮肤覆盖的、高度着色的肌肉袋中，称为阴囊，从阴茎后面的身体延伸出来（见[链接]）。这个位置对精子产生很重要，精子产生发生在睾丸内，当睾丸保持在低于核心体温2至4℃时，精子产生的效率会更高。
阴囊
睾丸（单数=testis）是男性性腺——即男性生殖器官。它们产生精子和雄激素，如睾酮，并在整个生殖寿命中活跃。
睾丸属
精子比身体中的大多数细胞都小；事实上，一个精子细胞的体积比雌性配子的体积小85,000倍。每天大约产生100到3亿精子，而雌性通常每月只排卵一个卵母细胞。就像身体中的大多数细胞一样，精子细胞的结构说明了它们的功能。精子有一个独特的头部、中部和尾部区域（[链接]）。精子的头部包含极其紧凑的单倍体核，细胞质非常少。这些品质有助于精子的整体体积小（头部只有5*μ*m长）。一种称为顶体的结构覆盖了精子细胞的大部分头部，作为一个“帽子”，里面充满了对准备精子参与受精很重要的溶酶体酶。紧密排列的线粒体充满精子的中间部分。这些线粒体产生的三磷酸腺苷将为鞭毛提供动力，鞭毛从颈部和中间部分延伸到精子的尾部，使其能够移动整个精子细胞。鞭毛的中心链，轴向细丝，是在精子发生的最后阶段由成熟精子细胞内的一个中心粒形成的。
成形精子的结构
为了在没有医疗干预的情况下使卵子受精，精子必须从睾丸的生精小管通过附睾，然后在射精期间沿着阴茎的长度进入女性生殖道。
精子运输
阴茎是交配（性交）的男性器官，对于非性行为，如排尿，它是松弛的，具有性唤起的肿胀和杆状。勃起时，器官的僵硬使其能够渗入阴道，并将精液沉积到女性生殖道中。
阴茎
睾酮是一种雄激素，是间质细胞产生的类固醇激素。间质细胞是间质细胞的另一个术语，反映了它们在睾丸生精小管之间的位置。在雄性胚胎中，睾酮在发育的第七周由间质细胞分泌，在妊娠中期达到峰值。睾酮的这种早期释放导致男性性器官的解剖分化。在儿童时期，睾酮浓度很低。它们在青春期增加，激活特征性的身体变化并启动精子发生。
睾酮
睾丸生殖系统的解剖和生理学 
在本节结束时，您将能够：

*描述卵巢生殖系统器官的结构和功能
*列出卵子发生的步骤
*描述卵巢和月经周期中发生的荷尔蒙变化
*追踪卵母细胞从卵巢到受精的路径
m46392
女性外部生殖结构统称为外阴（[link]）。耻骨是位于耻骨前部的脂肪垫。青春期后，它会被阴毛覆盖。大阴唇（labia=“嘴唇”；大阴唇=“较大”）是毛发覆盖的皮肤褶皱，从耻骨后部开始。较薄且色素较多的小阴唇（labia=“嘴唇”；小阴唇=“较小”）延伸到大阴唇的内侧。虽然它们的形状和大小因人而异，但小阴唇起到保护尿道和生殖道入口的作用。
外部女性生殖器
阴道，如[link]和[link]底部所示，是一条肌肉管（约10厘米长），作为生殖道的入口。它也是月经和分娩时子宫的出口。前后阴道的外壁形成纵列或脊，阴道的上部——称为穹窿——与突出的子宫颈相遇。阴道壁内衬有外层纤维外膜；平滑肌中间层；和横向褶皱称为皱纹的内层粘膜。中层和内层一起允许阴道扩张以适应性交和分娩。薄的穿孔处女膜可以部分包围阴道口开口。处女膜可以在剧烈的体育锻炼、阴茎-阴道性交和分娩时破裂。前庭腺和前庭小腺（位于阴蒂附近）分泌粘液，使前庭区域保持湿润。
阴道
卵巢是雌性性腺（见[链接]）。成对的卵巢，每个大约2到3厘米长，大约一个杏仁大小。卵巢位于盆腔内，由中卵巢支撑，中卵巢是腹膜的延伸，连接卵巢和宽韧带。从中卵巢本身延伸出来的是包含卵巢血液和淋巴管的悬韧带。最后，卵巢本身通过卵巢韧带附着在子宫上。
卵巢
卵巢周期是卵母细胞和卵巢卵泡的一组可预测的变化。在生殖年期间，它是一个大约28天的周期，可以与月经周期相关，但不相同（稍后讨论）。该周期包括两个相互关联的过程：卵子发生（配子的产生）和卵泡发生（卵巢卵泡的生长和发育）。
卵巢周期
子宫管（也称为输卵管或输卵管）是卵巢到子宫的管道（[link]）。两个子宫管中的每一个都靠近但不直接连接到卵巢，并被分成几个部分。峡部是每个子宫管连接到子宫的狭窄内侧端。宽阔的远端漏斗张开，有细长的手指状突出物，称为菌毛。管的中间区域，称为壶腹，是受精经常发生的地方。子宫管也有三层：外浆膜、中平滑肌层和内粘膜层。除了分泌粘液的细胞外，内粘膜还含有向子宫方向跳动的纤毛细胞，产生对移动卵母细胞至关重要的电流。
子宫导管
子宫是滋养和支持成长中的胚胎的肌肉器官（见【链接】）。它的平均大小约为5厘米宽乘7厘米长（约2英寸乘3英寸），当女性未怀孕时。它有三个部分。子宫高于子宫管开口的部分被称为眼底。子宫的中间部分被称为子宫体（或主体）。子宫颈是伸入阴道的狭窄的子宫下部。子宫颈产生粘液分泌物，在高全身性血浆雌激素浓度的影响下，这些分泌物变得又薄又粘，这些分泌物可以促进精子通过生殖道的运动。
子宫和子宫颈
既然我们已经讨论了卵巢中第三代卵泡队列的成熟、子宫内膜壁在子宫内的形成和脱落以及子宫导管和阴道的功能，我们可以把所有的东西放在一起讨论月经周期的三个阶段——子宫壁脱落、重建和准备着床的一系列变化。
月经周期
尽管乳房远离其他女性生殖器官，但它们被认为是女性生殖系统的附属器官。乳房的功能是在哺乳过程中为婴儿提供乳汁。乳房的外部特征包括被色素乳晕包围的乳头（[链接]），其颜色在怀孕期间可能会加深。乳晕通常是圆形的，直径从25毫米到100毫米不等。乳晕区域的特征是小而凸起的乳晕腺，在哺乳期分泌润滑液以保护乳头免受擦伤。当婴儿哺乳或从乳房中吸取乳汁时，整个乳晕区域被带入口腔。
乳房
避孕药利用调节卵巢和月经周期的负反馈系统来阻止排卵和怀孕。通常，它们的工作原理是提供恒定水平的雌激素和黄体酮，这会负反馈到下丘脑和垂体，从而阻止FSH和LH的释放。没有FSH，卵泡不会成熟，没有LH激增，排卵就不会发生。尽管避孕药中的雌激素确实会刺激子宫内膜壁的一些增厚，但与正常周期相比，它会减少，并且不太可能支持着床。
激素节育
卵巢生殖系统的解剖和生理学 
在本节结束时，您将能够：

*解释双潜能组织如何发育成男性或女性性器官
*说出胚胎中作为男性或女性内部性器官前体的基本管道系统
*描述导致青春期的荷尔蒙变化，以及第二性征
m46408
哺乳动物的性别决定通常由X和Y染色体决定。X（XX）的纯合个体在性别上是雌性，杂合个体（XY）是雄性。Y染色体的存在触发了某种男性特征的发展，而其缺失导致了女性特征。减数分裂过程中的不分离可以产生其他组合，如XXY、XYY和XO，这些组合被称为染色体间性。
胚胎和胎儿性器官的发育
青春期是个体性成熟的发育阶段。尽管不同性别的青春期结果非常不同，但荷尔蒙对这一过程的控制非常相似。此外，尽管这些事件的时间因个体而异，但发生变化的顺序对男性和女性青少年来说是可预测的。如[链接]所示，下丘脑（GnRH）、垂体前叶（LH和FSH）和性腺（睾酮或雌激素）的荷尔蒙协同释放负责生殖系统的成熟和第二性征的发展，第二性征是在生殖中起辅助作用的物理变化。
进一步的性发育发生在青春期
男性和女性生殖系统的发展 
生殖系统
m46339
导言 
在本节结束时，您将能够：

*描述精子到达卵母细胞必须克服的障碍
*解释获能及其在受精中的重要性
*总结精子使卵母细胞受精时发生的事件
m46308
受精是一个数字游戏。在射精过程中，数以亿计的精子（精子）被释放到阴道中。数以百万计的精子几乎立即被阴道的酸度（大约pH值为3.8）所克服，还有数以百万计的精子可能被厚厚的宫颈粘液阻挡进入子宫。在进入的精子中，有数千个被吞噬性子宫白细胞摧毁。因此，进入子宫管的竞争减少到几千个竞争者，子宫管是精子遇到卵母细胞的最典型地点。他们的旅程——被认为是由子宫收缩促进的——通常需要30分钟到2小时。如果精子没有立即遇到卵母细胞，它们可以在子宫管中再存活3-5天。因此，如果在排卵前几天发生性交，受精仍然可以发生。相比之下，卵母细胞在排卵后只能独立存活大约24小时。因此，排卵后一天以上的交配通常不会导致受精。
精子转运
排卵时，卵巢释放的卵母细胞被扫入子宫管。受精必须发生在子宫管远端，因为未受精的卵母细胞无法在72小时的子宫旅程中存活。正如你在卵子发生研究中记得的，这个卵母细胞（特别是次级卵母细胞）被两个保护层包围。放射冠是卵泡（颗粒）细胞的外层，它们在卵巢发育中的卵母细胞周围形成，并在排卵时与卵母细胞保持在一起。底层透明带（透明=“透明”）是一种透明但厚厚的糖蛋白膜，包围着细胞的质膜。
精子与卵母细胞的接触
回想一下，在受精时，卵母细胞还没有完成减数分裂；所有次生卵母细胞在减数分裂II中期都保持停滞状态，直到受精。只有在受精时，卵母细胞才能完成减数分裂。产生的不需要的遗传物质补充储存在第二个极体中，最终被排出。此时，卵母细胞已经成为卵子，即雌性单倍体配子。源自精子和卵母细胞并包含在卵子中的两个单倍体细胞核被称为原核。它们脱凝、膨胀和复制它们的DNA，为有丝分裂做准备。然后原核相互迁移，它们的核包膜解体，男性和女性衍生的遗传物质混合在一起。这一步完成了受精过程，并产生了一个单细胞二倍体受精卵，它拥有发育成人类所需的所有遗传指令。
合子
受精 
在本节结束时，您将能够：

*区分植入前的胚胎发育阶段
*描述植入过程
*列出并描述四种胚膜
*解释原肠胚形成
*描述胎盘是如何形成的，并确定其功能
*解释胚胎如何从扁平的细胞盘变成类似人类的三维形状
*总结器官发生的过程
m46319
受精后，受精卵及其相关膜，统称为受精卵，继续通过输卵管上皮细胞的蠕动和跳动纤毛投射到子宫。在通往子宫的旅程中，受精卵经历了五到六次快速有丝分裂细胞分裂。尽管每次分裂都会导致更多的细胞，但它不会增加受精卵的总体积（[链接]）。切割产生的每个子细胞都被称为胚球（blastos=“胚芽”，在种子或萌芽的意义上）。
植入前胚胎发育
在第一周结束时，囊胚与子宫壁接触并粘附在子宫壁上，通过滋养层细胞将自身嵌入子宫内膜。从而开始植入过程，这标志着胚胎前发育阶段的结束（[链接]）。植入可能伴随着轻微出血。囊胚通常植入子宫底或后壁。然而，如果子宫内膜没有完全发育并准备好接收囊胚，囊胚会分离并找到更好的位置。很大一部分（50-75%）的囊胚未能植入；当这种情况发生时，囊胚在月经期间与子宫内膜一起脱落。植入失败率高是怀孕通常需要几个排卵周期才能实现的原因之一。
植入
在发育的第二周，随着胚胎植入子宫，囊胚内的细胞开始组织成层。有些生长形成支持和保护成长中的胚胎所需的胚外膜：羊膜、卵黄囊、尿囊和绒毛膜。
胚胎膜
当发育的第三周开始时，两层细胞盘通过原肠胚形成的过程变成了三层盘，在此过程中，细胞从全能过渡到多能。胚胎呈椭圆形盘形，沿着表皮细胞的背侧表面形成一个叫做原始条纹的凹痕。原始条纹尾部或“尾部”末端的一个节点发出生长因子，引导细胞繁殖和迁移。细胞向原始条纹迁移并穿过原始条纹，然后横向移动，形成两层新的细胞。第一层是内胚层，这是一张取代下胚层并靠近卵黄囊的细胞片。第二层细胞填充为中间层，或中胚层。残留的外胚层细胞（没有通过原始条纹迁移）成为外胚层（[链接]）。
胚胎发生
在发育的最初几周，子宫内膜的细胞——被称为蜕膜细胞——滋养着新生胚胎。在产前4-12周，发育中的胎盘逐渐接管了喂养胚胎的角色，蜕膜细胞不再需要。成熟胎盘由胚胎衍生的组织以及子宫内膜的母体组织组成。胎盘通过脐带连接到受孕体，脐带通过两条脐带动脉携带来自胎儿的缺氧血液和废物；营养和氧气通过单脐静脉从孕妇带到胎儿。脐带被羊膜包围，血管周围的脐带内的空间充满了沃顿果冻，一种粘液结缔组织。
胎盘的发育
继原肠胚形成后，中枢神经系统的雏形在神经形成过程中从外胚层发育（[link]）。沿着胚胎长度的特殊神经外胚层组织增厚到神经板中。在第四周，板两侧的组织向上折叠成神经褶皱。这两个褶皱会聚形成神经管。该管位于杆状中胚层衍生的脊索之上，最终成为椎间盘的髓核。称为体节的块状结构在管的两侧形成，最终分化成轴向骨架、骨骼肌和真皮。在第四周和第五周，前神经管扩张并细分形成囊泡，这些囊泡将成为大脑结构。
器官发生
胚胎发育 
在本节结束时，您将能够：

*区分胚胎期和胎儿期
*简述性别分化过程
*描述胎儿循环系统并解释分流器的作用
*跟踪胎儿从胚胎期结束到出生的发育
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性别分化直到胎儿期（9-12周）才开始。胚胎中的男性和女性虽然在基因上可以区分，但在形态上是相同的（[链接]）。双潜能性腺，或可以发育成男性或女性性器官的性腺，通过Müllerian导管和Wolffian导管连接到称为泄殖腔的中央空腔（泄殖腔是原始肠道的延伸）。在此期间，一些事件导致性别分化。
性别分化
在产前发育期间，胎儿循环系统通过脐带与胎盘整合，以便胎儿从胎盘接收氧气和营养物质。然而，分娩后，脐带被切断，新生儿的循环系统必须重新配置。当心脏首次在胚胎中形成时，它以来自中胚层的两个平行管的形式存在，内皮内衬，然后融合在一起。随着胚胎发育成胎儿，管状心脏折叠并进一步分化为成熟心脏中存在的四个腔室。然而，与成熟的心血管系统不同，胎儿心血管系统还包括循环捷径或分流。分流是一种解剖学（有时是外科手术）转移，允许血流绕过肺和肝等不成熟器官，直到分娩。
胎儿循环系统
在胎儿发育的第9-12周，大脑继续扩张，身体拉长，骨化继续。在此期间，胎儿运动频繁，但不稳定，控制不好。骨髓开始接管红细胞产生的过程——这是肝脏在胚胎时期完成的任务。肝脏现在分泌胆汁。胎儿通过吞咽羊水和产生尿液来循环羊水。到这个阶段，眼睛发育良好，但眼睑已经融合。手指和脚趾开始长出指甲。到第12周结束时，胎儿从皇冠到臀部大约有9厘米（3.5英寸）。
其他器官系统
胎儿发育 
在本节结束时，您将能够：

*解释雌激素、黄体酮和hCG如何参与维持妊娠
*列出怀孕期间体重增加的因素
*描述孕期母体消化、循环和内膜系统的主要变化
*总结导致分娩的事件
*确定和描述分娩的三个阶段
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几乎所有怀孕的影响都可以在某种程度上归因于激素的影响——尤其是雌激素、黄体酮和hCG。在LMP的第7-12周，妊娠激素主要由黄体产生。黄体分泌的黄体酮刺激子宫内膜蜕膜细胞的产生，这些细胞在胎盘前滋养囊胚。随着胎盘在第12-17周发育和黄体退化，胎盘逐渐成为怀孕的内分泌器官。
激素的影响
怀孕中期和晚期与母体解剖和生理的剧烈变化有关。怀孕最明显的解剖学迹象是腹部区域的急剧扩大，加上体重增加。这种体重是由不断增长的胎儿以及增大的子宫、羊水和胎盘造成的。额外的乳房组织和急剧增加的血容量也有助于体重增加（[链接]）。令人惊讶的是，脂肪储存在正常怀孕中仅占大约2.3公斤（5磅），并作为母乳喂养增加的新陈代谢需求的储备。
体重增加
当身体适应怀孕时，会发生典型的生理变化。这些变化有时会引发通常被统称为怀孕常见不适的症状。
孕期器官系统的变化
分娩或分娩通常发生在预产期的一周内，除非怀孕涉及多个胎儿，这通常会导致分娩提前开始。随着怀孕进入最后几周，触发分娩的激素会发生一些生理变化。
分娩生理学
分娩过程可分为三个阶段：宫颈扩张、新生儿排出和胎衣（[链接]）。
分娩阶段
怀孕、分娩和分娩期间的变化 
在本节结束时，您将能够：

*讨论婴儿第一次呼吸的重要性
*解释心脏分流的关闭
*描述新生儿体温调节
*总结新生儿肠道菌群的重要性
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虽然胎儿在子宫内通过吸入羊水来“练习”呼吸，但子宫内没有空气，因此没有真正的呼吸机会。（也不需要呼吸，因为胎盘为胎儿提供了所需的所有含氧血液。）在怀孕期间，部分塌陷的肺充满羊水，表现出很少的代谢活动。有几个因素刺激新生儿在出生时进行第一次呼吸。首先，分娩收缩暂时收缩脐带血管，减少流向胎儿的含氧血液，并升高血液中的二氧化碳水平。高二氧化碳水平导致酸中毒，刺激大脑中的呼吸中枢，触发新生儿呼吸。
呼吸调节
夹紧和切断脐带的过程会使脐带血管塌陷。在没有医疗援助的情况下，这种阻塞会在出生后20分钟内自然发生，因为脐带内的沃顿氏果冻会随着母亲体外较低的温度而膨胀，血管会收缩。当脐带不再脉动时，就会发生自然阻塞。在大多数情况下，塌陷的血管萎缩并成为纤维化残留物，作为腹壁和肝脏的韧带存在于成熟的循环系统中。静脉导管退化成为肝脏下方的静脉韧带。只有两条脐带动脉的近端部分保持功能，承担向膀胱上部供血的作用（[链接]）。
循环调节
胎儿漂浮在温暖的羊水中，羊水的温度保持在大约98.6华氏度，波动很小。出生使新生儿暴露在一个更凉爽的环境中，在这个环境中，他们必须调节自己的体温。新生儿的表面积与体积之比高于成年人。这意味着他们的身体产生热量的体积更小，而失去热量的表面积更大。因此，新生儿产生热量的速度更慢，失去热量的速度更快。新生儿的肌肉组织还不成熟，这限制了他们通过颤抖来产生热量的能力。此外，他们的神经系统不发达，因此他们不能快速收缩浅表血管以应对寒冷。他们也几乎没有皮下脂肪来隔热。所有这些因素都使新生儿更难保持体温。
体温调节
在成人中，胃肠道蕴藏着细菌菌群——数以万亿计的细菌有助于消化、产生维生素并防止病原体的入侵或复制。与此形成鲜明对比的是，胎儿肠道是无菌的。第一次食用母乳或配方奶粉会让新生儿胃肠道充满有益细菌，这些细菌开始建立细菌菌群。
胃肠和泌尿调节
婴儿在出生和产后阶段的调整 
在本节结束时，您将能够：

*描述哺乳乳房的结构
*总结哺乳的过程
*解释母乳成分在哺乳期头几天和一次喂养过程中的变化
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乳腺是经过修饰的汗腺。未怀孕和未哺乳期的女性乳房主要由脂肪和胶原组织组成，乳腺只占乳房体积的很小一部分。乳腺由输送乳汁的乳腺导管组成，在怀孕期间，乳腺导管会因雌激素、生长激素、皮质醇和催乳素的作用而广泛扩张和分支。此外，在对黄体酮的反应中，乳腺肺泡芽簇从导管向外向胸壁扩张。乳腺肺泡是气球状结构，内衬分泌乳汁的立方体细胞或乳糖细胞，它们被收缩性肌上皮细胞网包围。乳汁从乳腺细胞分泌，充满肺泡，并被挤压到导管中。流向公共导管的肺泡簇被称为小叶；哺乳期女性有12-20个小叶放射状排列在乳头周围。乳汁从乳管排入乳腺窦，在乳头4到18个穿孔处汇合，称为乳头毛孔。乳晕（乳头周围变黑的皮肤）的小肿块称为蒙哥马利腺。它们分泌油脂来清洁乳头开口，防止母乳喂养期间乳头干裂和开裂。
哺乳期乳房的结构
垂体激素催乳素有助于建立和维持母乳供应。它对调动母乳中的母体微量营养素也很重要。
哺乳的过程
在怀孕的最后几周，肺泡会随着初乳而膨胀，初乳是一种厚厚的淡黄色物质，蛋白质含量高，但脂肪和葡萄糖含量低于成熟母乳（[链接]）。分娩前，有些人会经历初乳从乳头泄漏。相比之下，成熟母乳在怀孕期间不会泄漏，直到分娩后几天才会分泌。
母乳成分的变化
哺乳期 
在本节结束时，您将能够：

*区分基因型和表型
*描述等位基因如何决定一个人的特征
*总结孟德尔的实验并将其与人类遗传学联系起来
*解释常染色体显性、隐性和性连锁遗传疾病的遗传
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每个人体细胞都有23对染色体中存储的完整的DNA。[link]以称为核型的系统排列显示这些对。其中有一对染色体，称为性染色体，决定个体的性别（女性为XX，男性为XY）。其余22对染色体称为常染色体。这些染色体中的每一条都携带数百甚至数千个基因，每个基因都编码特定蛋白质的组装——也就是说，基因被“表达”为蛋白质。一个人的完整基因构成被称为他们的基因型。基因表达的特征，无论是物理的、行为的还是生化的，都是一个人的表型。
从基因型到表型
我们当代对遗传学的理解建立在一位19世纪僧侣的工作之上。早在人们了解基因或染色体之前的19世纪中期，格雷格·孟德尔就发现菜园豌豆以一种离散且可预测的方式将其物理特征传递给后代。当他将两种不同于某一特征的纯育种豌豆植物交配或杂交时，第一代后代看起来都像父母之一。例如，当他杂交高大和矮小的纯育种豌豆植物时，所有的后代都很高。孟德尔称身高为显性，因为当它存在于纯种父母中时，它会在后代中表现出来。他称侏儒症为隐性，因为如果纯种父母之一拥有显性特征，它会在后代中被掩盖。请注意，身高和侏儒症是身高特征的变异。孟德尔称这种变异为特征。我们现在知道这些性状是编码身高的基因的不同等位基因的表达。
孟德尔的继承理论
在囊性纤维化的情况下，这种疾病与正常表型是隐性的。然而，基因异常可能对正常表型是显性的。当显性等位基因位于22对常染色体（非性染色体）之一时，我们将其遗传模式称为常染色体显性。常染色体显性障碍的一个例子是神经纤维瘤病I型，这是一种在神经系统内诱导肿瘤形成并导致皮肤和骨骼畸形的疾病。考虑一对夫妇，其中一个父母是这种疾病的杂合子（因此患有神经纤维瘤病），*Nn*，一个父母是正常基因的纯合子，*nn*。杂合父母有50%的机会将这种疾病的显性等位基因传递给他们的后代，而纯合父母总是会传递正常等位基因。因此，四种可能的后代基因型同样可能出现：*Nn*、*Nn*、*nn*和*nn*。也就是说，这对夫妇的每个孩子都有50%的机会遗传神经纤维瘤病。这种遗传模式显示在[链接]中，以一种叫做Punnett square的形式出现，以其创造者英国遗传学家Reginald Punnett的名字命名。
常染色体显性遗传
当遗传疾病以常染色体隐性遗传模式遗传时，该疾病对应于隐性表型。杂合个体不会表现出这种疾病的症状，因为他们未受影响的基因会进行补偿。这样的个体被称为携带者。常染色体隐性遗传疾病的携带者可能永远不会知道他们的基因型，除非他们有一个患有这种疾病的孩子。
常染色体隐性遗传
X连锁传播模式涉及位于第23对X染色体上的基因（[链接]）。回想一下，男性有一条X染色体和一条Y染色体。当男性传播一条Y染色体时，孩子是男性，当男性父母传播一条X染色体时，孩子是女性。女性只能传播一条X染色体，因为她的两条性染色体都是X染色体。
X连锁显性或隐性遗传
并非所有的遗传疾病都是以显性-隐性模式遗传的。在不完全显性中，后代表现出介于父母一方纯合显性特征和另一方纯合隐性特征之间的杂合表型。这方面的一个例子可以在金鱼草中看到，当红花植物和白花植物杂交产生粉红色花朵的植物时。在人类中，头发纹理的一个基因发生不完全显性。当父母一方通过卷发等位基因（不完全显性等位基因）而另一方通过直发等位基因时，对后代的影响将是中间的，导致头发呈波浪状。
其他遗传模式：不完全显性、共显性和致命等位基因
突变是DNA核苷酸序列的变化，可能会也可能不会影响一个人的表型。突变可以由DNA复制过程中的错误自发产生，也可以由辐射、某些病毒或接触烟草烟雾或其他有毒化学物质等环境侮辱引起。由于基因为蛋白质的组装编码，基因核苷酸序列的突变可以改变氨基酸序列，从而改变蛋白质的结构和功能。减数分裂期间发生的自发突变被认为是许多自然流产（流产）的原因。
突变
有时遗传病不是由基因突变引起的，而是由染色体数量不正确引起的。例如，唐氏综合征是由21号染色体有三个拷贝引起的。这被称为21三体。21三体最常见的原因是减数分裂期间染色体的不分离。不分离事件的频率似乎随着年龄的增长而增加，因此36岁以上的女性生下唐氏综合征患儿的频率增加。男性父母的年龄不太重要，因为与卵子相比，精子中不分离的可能性要小得多。
染色体紊乱
继承模式 
发展与传承
人类发展与生命的延续