人體

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人體(human body)。保障人體健康和防治人體疾病是醫(yī)學(xué)的中心任務(wù),因而人體知識(shí)也就成為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的主要內(nèi)容。本文介紹人體的結(jié)構(gòu)、功能,兼及發(fā)育,著重于器官、系統(tǒng)和整體層次的人體知識(shí)。心理活動(dòng)可視為神經(jīng)系統(tǒng)功能,文內(nèi)也有所涉及,這超出一般身心對(duì)立的狹義理解。又因?yàn)榻】档纳硇碾x不開(kāi)正常環(huán)境的培育,文中對(duì)生態(tài)和社會(huì)層次等方面也有所聯(lián)系。

盡管人人熟悉自己身體,但有關(guān)人體范圍的界定仍存在不同理解。按嚴(yán)格的定義,只有皮膚和粘膜之內(nèi)才可稱為體內(nèi),于是消化道、呼吸道和泌尿道等外管腔內(nèi)均屬體外,甚至可借生殖道與外界連通的女性腹腔也可視為體外。但這些管腔大部時(shí)間是封閉的,其開(kāi)在意識(shí)控制下;粘膜是體內(nèi)外物質(zhì)交換的界面,這些管腔在一定限度內(nèi)與體內(nèi)相通;管腔內(nèi)容物雖不若細(xì)胞內(nèi)外液那樣恒定,卻也基本控制在一定范圍內(nèi);大腸內(nèi)的“正常菌叢”在一定程度上與人共生,它們排斥某些致病菌并為人體提供維生素。這些管腔也是本文重要內(nèi)容。另外,皮膚表面包括無(wú)生命的結(jié)構(gòu)如最外的角化層及發(fā)、甲等,它們隨著組織更新在不斷脫落。體表分泌物粘附著一部分脫落結(jié)構(gòu),其中還棲息著以分泌物和脫落物為營(yíng)養(yǎng)的微生物。這一部分體表與醫(yī)學(xué)密切相關(guān),本文內(nèi)也有所介紹??偫▉?lái)說(shuō),本文內(nèi)容超出人體的狹義范圍,但在行文時(shí)仍遵照嚴(yán)格定義,體內(nèi)一辭僅指皮膚粘膜之內(nèi)。

目錄

內(nèi)環(huán)境恒定與穩(wěn)衡機(jī)制

19世紀(jì)中葉出現(xiàn)的進(jìn)化論和內(nèi)環(huán)境恒定概念以及20世紀(jì)上葉提出的穩(wěn)衡概念使我們對(duì)人體有了明晰的理解。生物進(jìn)化初期的單細(xì)胞生物主要在原始海洋中生活,那里的溫度、滲透壓、酸堿度和營(yíng)養(yǎng)素濃度基本保持在適宜生存的范圍內(nèi)。以后出現(xiàn)的多細(xì)胞生物也在體內(nèi)保持了一個(gè)與原始海洋相近的內(nèi)環(huán)境;內(nèi)部細(xì)胞都生活在相對(duì)穩(wěn)定的細(xì)胞外液(內(nèi)環(huán)境)中,只有界面細(xì)胞才半對(duì)外界。再后的進(jìn)化進(jìn)一步提高了這個(gè)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定程度,于是生物得以登陸甚至棲居干旱地區(qū)。兩棲類(lèi)和爬蟲(chóng)類(lèi)體溫還隨環(huán)境而變,到寒季要冬眠,但鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳類(lèi)身體開(kāi)始保持恒溫,這使它們能以逐漸征服了高寒地區(qū)。

和其他多細(xì)胞生物一樣,人體的內(nèi)環(huán)境(milieu in-térieur)是體內(nèi)細(xì)胞周?chē)募?xì)胞外液;稱為內(nèi)環(huán)境是相對(duì)于體外環(huán)境而言。內(nèi)環(huán)境中一些重要理化因子經(jīng)常保持在一定的正常范圍內(nèi)(內(nèi)環(huán)境恒定)。人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定程度大于其他生物,例如溫度、酸堿度(pH)、滲透壓、鈣和鉀等離子濃度都保持在一定范圍內(nèi);營(yíng)養(yǎng)成分如氧、葡萄糖氨基酸和維生素濃度不少于一定數(shù)值,而廢物如尿素不超過(guò)某個(gè)數(shù)值;重要調(diào)節(jié)因子(如激素)的水平適應(yīng)機(jī)體發(fā)育和生理的需要;防御細(xì)胞和免疫球蛋白也能應(yīng)付常見(jiàn)的感染。這一切出現(xiàn)異常時(shí)可導(dǎo)致疾病的發(fā)生。像腦細(xì)胞這樣代謝率高而又缺乏營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備的組織離不得氧和葡萄糖的穩(wěn)定供應(yīng),短時(shí)的缺乏就可能導(dǎo)致不可逆的損傷。

這個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)是依靠一套穩(wěn)衡機(jī)制來(lái)取得的。穩(wěn)衡(homeostasis) 一詞原指機(jī)體維持生理穩(wěn)態(tài)的現(xiàn)象及借以實(shí)現(xiàn)這個(gè)穩(wěn)態(tài)的自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程。這種穩(wěn)態(tài)是動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。例如體溫決定于兩個(gè)相反的過(guò)程:產(chǎn)熱和散熱。在基礎(chǔ)狀態(tài)下,許多生命過(guò)程都產(chǎn)熱,如細(xì)胞膜上的納鉀泵、平滑肌收縮和腸道主動(dòng)吸收營(yíng)養(yǎng)素的過(guò)程。在運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌產(chǎn)生的熱成為體熱的主要成分。散熱主要通過(guò)體表;體表血管擴(kuò)張有利核心熱量外散。當(dāng)外界溫度高于體溫而無(wú)法通過(guò)輻射和對(duì)流散熱時(shí),蒸發(fā)散熱(如出汗和呼吸)就成為唯一的方法。這兩個(gè)過(guò)程等速時(shí),體溫穩(wěn)定在一個(gè)平衡點(diǎn)上。在人類(lèi),這個(gè)平衡點(diǎn)在37℃上下,可能因?yàn)槿梭w酶系在這個(gè)溫度工作效率最高而且這個(gè)溫度還有助于細(xì)胞膜保持適宜的流動(dòng)性。事實(shí)上,這個(gè)平衡點(diǎn)并非固定,在人體內(nèi)每天都有早低晚高的周期性波動(dòng),在生育年齡婦女還有月周期。在感染時(shí),微生物產(chǎn)物(外源性致熱原)刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生內(nèi)源性致熱原。后者作用于下丘腦,通過(guò)前列腺素去甲腎上腺素環(huán)腺苷酸等的中介,引起產(chǎn)熱增加和散熱減少,最后將體溫調(diào)到一個(gè)較高的平衡點(diǎn)(發(fā)熱)。內(nèi)源性致熱原(可能就是白細(xì)胞介素I)加強(qiáng)炎性細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的活性,較高的體溫也不利某些微生物存活,此外可能還存在其他機(jī)制,這些都有助于控制感染。由此可見(jiàn)穩(wěn)衡機(jī)制的適應(yīng)性:它使機(jī)體能更好地適應(yīng)生理需求的變化和異常的病理變化。

已知的穩(wěn)衡機(jī)制涉及幾個(gè)層次。在體溫調(diào)節(jié)中,除了上述生理過(guò)程外還包括行為調(diào)節(jié),如人在寒冷環(huán)境中增加衣著、活動(dòng)身體以取暖。再以酸堿度的穩(wěn)衡為例,酸堿紊亂首先是通過(guò)體液緩沖系得到初步緩和,這是化學(xué)層次的穩(wěn)衡,不涉及生物機(jī)制。但進(jìn)一步的糾正卻需要肺臟和腎臟代償作用。細(xì)胞外液中最重要的緩沖系由碳酸和碳酸氫鹽組成。其中碳酸為體內(nèi)最大的代謝產(chǎn)物,供應(yīng)源源不絕,但它是揮發(fā)性酸,故可經(jīng)肺迅速排出。腎臟則控制碳酸氫根的排泄,甚至可產(chǎn)生新的碳酸氫根。腎臟生效不如肺快,但很持久。不很?chē)?yán)重的酸堿紊亂,即或原發(fā)病因持續(xù)存在,在腎和肺的代償作用下,pH可無(wú)大偏離。從作用原理上講,上述生理穩(wěn)衡作用都是負(fù)反饋過(guò)程:生理狀態(tài)的偏差返回去影響造成這個(gè)偏差的諸般過(guò)程,從而減少或消滅這個(gè)偏差。已知人體最重要的穩(wěn)衡機(jī)構(gòu)是神經(jīng)、內(nèi)分泌免疫三個(gè)系統(tǒng)。

穩(wěn)衡概念在20世紀(jì)中葉由生理領(lǐng)域推廣到其他領(lǐng)域;不過(guò)其含義也有所改變。例如生物體發(fā)育似乎是沿著遺傳決定的路線進(jìn)行,盡管因環(huán)境干擾可出現(xiàn)不同的發(fā)育歷程,但終局卻大致相同。這種殊途同歸的現(xiàn)象被視為是一種發(fā)育穩(wěn)衡現(xiàn)象,稱穩(wěn)向(homeorrhesis)。在生物群體內(nèi)以及生物同環(huán)境的關(guān)系上也存在許多現(xiàn)象,被視為是穩(wěn)衡的表現(xiàn),如一個(gè)生物種群在環(huán)境資源和天敵大致不變的情況下數(shù)目?jī)A向保持穩(wěn)定。在成熟的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)正在把這些觀點(diǎn)容納于醫(yī)學(xué)實(shí)踐中去,力求保證人體內(nèi)的生理穩(wěn)衡,保證人體發(fā)育過(guò)程的穩(wěn)衡,保證人與人、人與其他生物(管腔內(nèi)和體表上的共生生物、體外的食源生物等)以及人同自然環(huán)境關(guān)系上的穩(wěn)衡。

由人內(nèi)部細(xì)胞出發(fā)可以區(qū)分出幾個(gè)不同層次的環(huán)境,其中存在不同程度的穩(wěn)衡。血液是內(nèi)環(huán)境中快速流動(dòng)的部分,循環(huán)系是使大部分細(xì)胞外液中成分得以均衡化的裝置。但內(nèi)環(huán)境中仍存在許多特殊的分區(qū),如腦脊液、眼球房水內(nèi)耳內(nèi)淋巴等,分別為不同的神經(jīng)組織提供適宜的工作條件;貼近骨面的骨液的鈣離子濃度同一般體液有所不同;血-胸腺屏障和血-睪丸屏障的存在說(shuō)明其中微環(huán)境必有獨(dú)特之處;胎盤(pán)分隔了組織不相容的兩個(gè)個(gè)體,等等。

內(nèi)環(huán)境的粘膜界面之外,是幾個(gè)連通外界的管腔系(外管腔)。外管腔是外環(huán)境同內(nèi)環(huán)境間的過(guò)渡地帶,受機(jī)體控制,也存在一定的穩(wěn)態(tài)。呼吸道經(jīng)常開(kāi)放,鼻腔就棲息著不少細(xì)菌(包括金黃色葡萄球菌),干冷多塵的空氣對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是個(gè)威脅。但鼻部富含血管的粘膜對(duì)吸入氣體起到溫潤(rùn)和加溫作用,鼻毛和呼吸道纖毛粘液阻住了塵粒,所以呼吸道下部基本無(wú)菌。在呼出氣體外排逐漸降溫過(guò)程中,一部分水汽又凝集在呼吸道里從而減少了失水。消化道是人體中最大的外管腔,其出入口受意識(shí)控制。消化道內(nèi)濃集著各種胞外酶,對(duì)食物進(jìn)行逐步降解。消化道內(nèi)每日有大量液體周轉(zhuǎn),但除飲水外,大部分是消化道的分泌液,自上面泌出到下面又吸回。龐大的液量起緩沖作用;進(jìn)食不會(huì)引起內(nèi)環(huán)境成分的劇烈動(dòng)蕩。口腔中有大量細(xì)菌,包括造成齲齒牙周病的細(xì)菌。口腔厭氧菌還可傳播至腦部和肺部引起膿腫??谇患?xì)菌不斷隨唾液被咽入,食物中也含有大量細(xì)菌,但胃酸和膽汁都能殺菌,快速的蠕動(dòng)使上胃腸道的少量細(xì)菌成為臨時(shí)過(guò)客。但至小腸下部細(xì)菌數(shù)又逐漸增多,在大腸每克內(nèi)容物中可有109~1011個(gè)細(xì)菌,絕大部分為厭氧菌。大腸中極度缺氧,再加這些厭氧菌的排擠以及它們的代謝產(chǎn)物(醋酸丁酸等)的抑制作用,使很多致病菌難以立足。但腸道破裂時(shí)造成腹腔感染的也常是這些厭氧菌。使用氯林霉素氨芐青霉素等藥還可擾亂正常菌叢使艱難梭菌成為優(yōu)勢(shì)菌株而導(dǎo)致偽膜性腸炎。泌尿道只是間斷排出基本無(wú)菌的尿液,故比較清潔。但婦女陰道中有大量細(xì)菌;生殖年齡婦女的陰道內(nèi)為酸性,嗜酸桿菌等為優(yōu)勢(shì)菌。

內(nèi)環(huán)境的皮膚界面以外為體表。體表也棲息著很多微生物,特別是在會(huì)陰、腋窩和趾間等潮濕處。一部分細(xì)菌深居毛囊之內(nèi),超出一般清洗消毒范圍。還有專門(mén)侵犯角化組織(角質(zhì)層和發(fā)、甲)的癬菌。兒童常見(jiàn)的發(fā)癬到發(fā)身期常自消退,這可能是因?yàn)閮?nèi)分泌變化引起的頭部皮脂增多不利真菌生長(zhǎng)。但皮脂卻招致皰瘡丙酸桿菌的滋生而促進(jìn)痤瘡的發(fā)生。在足趾還可見(jiàn)到微生物間的生態(tài)演替現(xiàn)象:真菌為細(xì)菌的生長(zhǎng)制造條件,引起細(xì)菌性繼發(fā)感染。

體表之外仍然在人的控制范圍之內(nèi)。人有衣著,居室內(nèi)溫度也是受控的。食物飲水由社會(huì)組織生產(chǎn)和供應(yīng),廢棄物也有人清除。人一般接觸不到自然界大型有害生物,社會(huì)衛(wèi)生工作則對(duì)致病微生物媒介生物作到盡量控制。人不同于其他生物之處,就在于人能創(chuàng)造一個(gè)越來(lái)越適宜生存的外環(huán)境。

人體的生命活動(dòng)可大致分為兩類(lèi):循環(huán)過(guò)程和單向過(guò)程。循環(huán)過(guò)程的時(shí)間尺度大多很小,如日常的代謝活動(dòng),包括呼吸、消化、循環(huán)、排泄等。也有時(shí)間尺度稍大的,如生育階段的生殖。循環(huán)過(guò)程受神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的控制。在分子水平包括大分子的合成與分解。單向過(guò)程的時(shí)間尺度大,包括由生到死整個(gè)發(fā)育歷程,其中的高潮是生育階段。已知單向過(guò)程受某些激素的調(diào)節(jié),其分子機(jī)制包括基因的按程序表達(dá)。其實(shí)這兩者不可分。代謝活動(dòng)維持個(gè)體生命和保證發(fā)育過(guò)程的順利進(jìn)行,而生殖活動(dòng)維持種族延續(xù)和保證進(jìn)化過(guò)程的順利進(jìn)行。另一方面,代謝機(jī)制隨著發(fā)育才逐漸成熟,隨著進(jìn)化才達(dá)到今日的穩(wěn)衡水平。根據(jù)這個(gè)觀點(diǎn)可把人體內(nèi)器官系統(tǒng)分為三類(lèi):司代謝物質(zhì)運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng),包括內(nèi)管腔(循環(huán)系統(tǒng))和外管腔(如呼吸、消化和排泄等系統(tǒng));司內(nèi)環(huán)境穩(wěn)衡的系統(tǒng),這包括神經(jīng)、免疫和內(nèi)分泌系統(tǒng);司個(gè)體復(fù)制的生殖系統(tǒng)。作為內(nèi)外環(huán)境界面的皮膚是保障內(nèi)環(huán)境穩(wěn)衡的必要條件。至于作為人類(lèi)行為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)則與上三者均有關(guān)。

人體部位和相關(guān)疾病

皮膚

運(yùn)動(dòng)──骨骼肌肉系統(tǒng)

骨骼系統(tǒng)為全身結(jié)構(gòu)提供基架,而以肌肉為動(dòng)力和以骨頭作杠桿組成的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),是一切人類(lèi)行為的物質(zhì)基礎(chǔ)。由原始人就有的取食、求偶、御敵行為直到現(xiàn)代社會(huì)中的復(fù)雜勞動(dòng)和技藝表演,無(wú)不由運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)完成。

骨骼有賦形、持重、保護(hù)和運(yùn)動(dòng)等功能。其主干為脊柱;中樞神經(jīng)居其后,但在發(fā)育過(guò)程中被圍到骨質(zhì)結(jié)構(gòu)中;一般代謝器官均位于脊柱的腹側(cè)。胸廓骨盆及兩者間的肌肉將軀干圍成圓筒形而得以容納臟器。頭部包括脊柱頂端的顱腔,內(nèi)含腦部;緊貼顱底前方及兩側(cè)有眼、耳等遠(yuǎn)距感官。頭部前下部分主要為呼吸道及消化道開(kāi)口(鼻和口)??诓抗趋兰∪馑?a href="/w/%E5%92%80%E5%9A%BC" title="咀嚼">咀嚼,屬消化系統(tǒng),但隨人類(lèi)的進(jìn)化,言語(yǔ)已成為其主要功能之一,這里的運(yùn)動(dòng)也變得更為精細(xì)。頸部可視為頭胸間的過(guò)渡地帶。為了迅速查覺(jué)環(huán)境變化,頭部要經(jīng)常運(yùn)動(dòng)。頸椎是脊柱中最靈活、運(yùn)動(dòng)幅度最大的部分,因此也是出現(xiàn)退行性變最早的部位。

胸腔包容心和肺。胸廓有一定保護(hù)作用,提供一部分呼吸動(dòng)力,并有助靜脈血液回心。此外,胸廓借肌肉與肩胛骨相連為上肢運(yùn)動(dòng)提供支點(diǎn)。正因此,上肢用力時(shí)必須屏息固定胸廓。腹部前側(cè)及外側(cè)無(wú)骨架保護(hù),消化系容積隨進(jìn)食和排便可有很大變化也不宜受骨性結(jié)構(gòu)束縛。腹肌不僅為軀干運(yùn)動(dòng)所必需,還有助于呼氣、排便及分娩。骨盆和肩胛骨同為肢帶,即聯(lián)系附肢和脊柱的結(jié)構(gòu),但骨盆同脊柱是骨性連接,這增加了牢度。

四肢原都是行動(dòng)器官。但人類(lèi)直立后,下肢專門(mén)持重,司行動(dòng),其結(jié)構(gòu)以牢固為主旨。上肢從事各種復(fù)雜活動(dòng),故其結(jié)構(gòu)以靈活為特點(diǎn)。下肢靠伸肌抗重力來(lái)維持直立位,故伸肌發(fā)達(dá)且能持續(xù)收縮不易疲勞。肩胛骨與胸廓是肌性連接,這增加了上肢運(yùn)動(dòng)幅度,前臂有旋前旋后動(dòng)作,拇指還可與另四指對(duì)握以持物。四肢肌肉的肌腹都位于近端,再借長(zhǎng)韌帶連到遠(yuǎn)端的運(yùn)動(dòng)骨節(jié)上。這樣的安排在手部最明顯,好處是肌肉組織不致妨礙運(yùn)動(dòng),且可減少快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的惰性阻力。

人體正面肌肉分布圖

運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)疾病中,損傷比例很大,包括戰(zhàn)傷、交通傷、工傷等急性創(chuàng)傷和各種慢性勞損。勞損在運(yùn)動(dòng)和重量負(fù)荷大的部位(頸椎、腰椎、膝關(guān)節(jié))最易發(fā)生;所謂退行性變可能在一定程度上是慢性勞損的結(jié)果。鈣磷代謝紊亂可造成骨病。但最常見(jiàn)的還是各種關(guān)節(jié)病,如很多關(guān)節(jié)病是結(jié)締組織病的一個(gè)表現(xiàn),可能因自身抗體傷及關(guān)節(jié)組織造成。

代謝物質(zhì)的運(yùn)輸和交換──循環(huán)、呼吸、消化和泌尿系統(tǒng)

循環(huán)系統(tǒng)負(fù)責(zé)代謝物質(zhì)在體內(nèi)的運(yùn)輸和分配,分布全身各處,通過(guò)毛細(xì)血管內(nèi)皮同一切細(xì)胞發(fā)生物質(zhì)交換。呼吸道、消化道和泌尿道是機(jī)體同外界交換物質(zhì)的通道。但體內(nèi)外的交換界面是由上述內(nèi)外管腔系共同組成,交換的物質(zhì)一般要通過(guò)三層組織:毛細(xì)血管內(nèi)皮、中間的基底膜和外管腔系的上皮(包括肺泡上皮、腸道及腎小管的吸收上皮)。但在腎小球處,因內(nèi)皮和上皮均有縫隙,物質(zhì)只穿過(guò)基底膜。

運(yùn)送代謝物質(zhì)需要?jiǎng)恿ΑM鶑?fù)運(yùn)送氣體和推動(dòng)液體快速循環(huán)是依靠特化的器官組織,包括胸廓和橫膈肌肉、肺內(nèi)彈性組織及心臟。但消化道和泌尿道之所以能推運(yùn)內(nèi)容物,是靠局部管壁內(nèi)平滑肌的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力紊亂是管腔系疾病中的一個(gè)重要類(lèi)別,如心力衰竭、胸肌膈肌麻痹。管道狹窄和阻塞是另一類(lèi)重要疾病,如許多心瓣膜病、血栓形成栓塞、哮喘、腸道和泌尿道梗阻等。交換界面的病變可導(dǎo)致體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)素供應(yīng)不足和廢物儲(chǔ)留等代謝紊亂,見(jiàn)于敗血癥休克、腸道吸收不良和腎功能衰竭等。此外,外管腔系的上皮組織白細(xì)胞較易發(fā)生惡性變。

循環(huán)系統(tǒng)

又稱心血管系統(tǒng),是個(gè)雙泵雙循環(huán)系統(tǒng);一個(gè)泵為肺循環(huán)供血,另一個(gè)為體循環(huán)供血。兩個(gè)泵合組成一個(gè)心臟,便于同步管理,但由血行路線來(lái)看,兩泵相距很遠(yuǎn)。

肺大部血管與心臟接近等高,只要極低的血壓(平均15mmHg)就可將血液壓至肺最高點(diǎn)。肺毛細(xì)血管內(nèi)壓力更低,只有10mmHg,低于血管內(nèi)血漿膠體滲透壓(25mmHg),所形成的負(fù)壓防止了液體滲入肺泡。由于肺的擴(kuò)容性,臥位時(shí)可容納 400ml左右的血;但這也造成心力衰竭時(shí)的端坐呼吸(臥倒時(shí)因容血而增高肺毛細(xì)血管靜壓)。肺具保護(hù)作用,體靜脈來(lái)的小栓子可被肺截留。肺組織有支氣管動(dòng)脈的雙重供給故一般小栓子不會(huì)造成梗死;肺內(nèi)纖維蛋白溶解系統(tǒng)可很快將栓塞溶解。血管內(nèi)皮表面的肽酶還可將血中的Ⅰ型血管緊張素轉(zhuǎn)化為Ⅱ型(可提高血壓和刺激醛固酮分泌)。

體循環(huán)供應(yīng)路線既遠(yuǎn)又廣,供應(yīng)對(duì)象也復(fù)雜。體循環(huán)壓力比肺循環(huán)約高5~6倍,這樣才能保證身體最高處得到充分供血。左心室斷續(xù)噴出的血流,經(jīng)彈性動(dòng)脈的緩沖轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動(dòng)血流。一切毛細(xì)血管都要求連續(xù)穩(wěn)定的血流;心臟本身也只有在心肌舒張時(shí)才能接受血液。但一定的脈動(dòng)對(duì)某些器官也很必要;若給腎臟供應(yīng)恒定血流則水鈉排泄立即減少。其次,血流還要經(jīng)肌性動(dòng)脈的分配,根據(jù)各器官的需要供血;這些動(dòng)脈的肌肉受神經(jīng)的控制。最后因?yàn)楦髌鞴俸托呐K相對(duì)高度的差別很大,由于重力影響造成的血壓差別也很大,必須分別予以不同的降壓才能保證一致的毛細(xì)血管壓。這是由小動(dòng)脈完成的;它既受神經(jīng)控制,又受局部代謝的影響。它像個(gè)閘門(mén),控制著下游毛細(xì)血管床的血量。毛細(xì)血管是血液同組織間的交換界面,近動(dòng)脈端血壓高于血管內(nèi)膠體滲透壓故液體外流,至近靜脈端前者低于后者液體乃被吸回。血液經(jīng)靜脈返心。靜脈壓力低,可容大量血液,但機(jī)體需要時(shí)又可通過(guò)交感神經(jīng)刺激血管收縮把血?jiǎng)訂T出來(lái)。下肢血液回流主要依靠?jī)煞N機(jī)制;周?chē)∪?a href="/w/%E6%94%B6%E7%BC%A9%E5%8E%8B" title="收縮壓">收縮壓擠靜脈而靜脈瓣只允許血液向心流動(dòng);吸氣時(shí)胸內(nèi)壓降低而腹壓增高,呼氣時(shí)相反,形成胸腹泵機(jī)制。毛細(xì)血管有一部分蛋白質(zhì)漏出,這是由淋巴系統(tǒng)吸回再送入靜脈的。腸道淋巴系統(tǒng)還運(yùn)輸長(zhǎng)鏈脂肪酸膽固醇脂類(lèi)。淋巴回流的動(dòng)力與靜脈相似。

體循環(huán)中還可區(qū)分出若干并聯(lián)系統(tǒng),分別為不同器官系統(tǒng)供血,以滿足它們不同的營(yíng)養(yǎng)需要和功能需要。一般說(shuō),這兩種需要是一致的,但腎臟排泄用血和皮膚散熱用血遠(yuǎn)超過(guò)它們本身組織的營(yíng)養(yǎng)用血。心臟優(yōu)先供血的是它本身的冠狀動(dòng)脈。它的特點(diǎn)是:心肌收縮時(shí)其大部穿支被壓閉,只有在舒張期才能得到充分供血。腦組織最易受缺血損傷,故腦循環(huán)也是優(yōu)先保證的。頭位于高處,血壓必須達(dá)到一定高度才能保證腦部血運(yùn)。頸動(dòng)脈有壓力感受器,可以通過(guò)循環(huán)中樞維持腦部正常灌注壓。但全身血壓的進(jìn)一步變化卻對(duì)腦血流量無(wú)影響;腦血流量主要決定于代謝需要,局部二氧化碳分壓和酸度的增加以及氧分壓的下降都導(dǎo)致局部血管擴(kuò)張和血流量增加。腎臟負(fù)責(zé)排泄含氮廢物和調(diào)節(jié)體液量及其離子成分,因此平時(shí)血流量極大(可占心輸出量的1/5)。全身血量不足時(shí),為保證優(yōu)先給心腦供血常削減腎血流量。當(dāng)腎血流量減至不能滿足本身營(yíng)養(yǎng)需要時(shí)就會(huì)發(fā)生急性腎功能衰竭。因?yàn)楣趋兰】梢哉既梭w重的2/5,骨骼肌循環(huán)也相當(dāng)大。在運(yùn)動(dòng)時(shí),血流量可增加20倍以上。腸道血流量受消化活動(dòng)的影響,進(jìn)食后小腸的血流可增加一倍并維持3小時(shí)左右。這血主要是到粘膜,與吸收食物有關(guān),到肌肉的較少。此外還有直接供應(yīng)肝和胰的動(dòng)脈血。但肝臟接受的血液中,2/3以上都是消化道的靜脈血。這樣靜脈再分枝變?yōu)榻粨Q界面之后再回心的結(jié)構(gòu)稱為門(mén)靜脈,其作用是對(duì)吸收進(jìn)來(lái)的營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)行加工、儲(chǔ)存和對(duì)異物進(jìn)行轉(zhuǎn)化(解毒)。皮膚循環(huán)的特殊功能是調(diào)節(jié)體溫,當(dāng)散熱時(shí)皮膚血流量遠(yuǎn)超過(guò)本身營(yíng)養(yǎng)需要。在全身血量不足時(shí)也常消減皮膚血量,因而休克患者的皮膚蒼白

血液是運(yùn)輸物質(zhì)的載體。其中許多成分是處于運(yùn)輸過(guò)程中的代謝物質(zhì)(營(yíng)養(yǎng)素、代謝產(chǎn)物)、調(diào)節(jié)物質(zhì)(激素)、防御物質(zhì)(免疫球蛋白)等,它們經(jīng)血再轉(zhuǎn)移到組織中去發(fā)揮作用。白細(xì)胞也屬于此類(lèi)。局限在血管內(nèi)發(fā)揮作用的大多是運(yùn)輸工具本身,如紅細(xì)胞(輸氧)和各種運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì),后者包括脂蛋白皮質(zhì)素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白等。血小板、凝血因子和纖維蛋白溶解系統(tǒng)也在血管中發(fā)揮作用。血中離子是細(xì)胞外液共有的,但血漿白蛋白局限在血管中,可以認(rèn)為它的功能是輸水;在毛細(xì)血管近靜脈端就是依靠它的滲透壓將水分回收。

一般毛細(xì)血管內(nèi)皮似乎只是個(gè)被動(dòng)的過(guò)濾器,不使血細(xì)胞和大部分血漿白蛋白漏組織液。但某些部位的內(nèi)皮具特殊轉(zhuǎn)運(yùn)功能,如淋巴組織小靜脈中的高內(nèi)皮(細(xì)胞呈立方形)可轉(zhuǎn)運(yùn)淋巴細(xì)胞進(jìn)入血流。腦組織中毛細(xì)血管內(nèi)皮(血腦屏障)間有緊密連結(jié),液體必須經(jīng)細(xì)胞體才能跨越界面,這里也存在主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制從而保證了腦組織中的細(xì)胞外液同一般細(xì)胞外液不同。腦組織細(xì)胞外液通過(guò)室管膜同腦脊液基本相通,可視為一體。腦脊液則靠腦室脈絡(luò)叢上皮(血腦脊液屏障)同血液相隔。這樣就為神經(jīng)細(xì)胞和膠質(zhì)細(xì)胞創(chuàng)造了一個(gè)特殊微環(huán)境,其中的離子、神經(jīng)遞質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)素的濃度適宜神經(jīng)活動(dòng)。這個(gè)微環(huán)境還有一個(gè)特點(diǎn),其中缺乏免疫活性細(xì)胞和物質(zhì)。腦脊液只起一部分淋巴系統(tǒng)作用,清除其中顆粒物質(zhì)。一般情況下,青霉素因脂溶性低且又與血漿白蛋白結(jié)合故不易進(jìn)入腦組織,但在腦膜炎時(shí)這些屏障通透性增加,青霉素反倒能大量進(jìn)入腦脊液并發(fā)揮治療作用。

循環(huán)系統(tǒng)受神經(jīng)、激素、內(nèi)臟肌的自律收縮特性、局部代謝活動(dòng)等的調(diào)節(jié)。在疾病發(fā)生初期,通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)制,循環(huán)功能可能得到代償而不出現(xiàn)癥狀。也有時(shí)癥狀實(shí)際是代償變化的表現(xiàn),這可以心力衰竭為例。循環(huán)是個(gè)雙泵系統(tǒng),若后泵正常工作但前泵因病無(wú)力運(yùn)出由后泵輸入的血液,則血液必將儲(chǔ)留于兩泵之間。左心衰竭就是這個(gè)情況,可造成肺部充血甚至引起肺水腫。但儲(chǔ)留不會(huì)無(wú)限增加,因?yàn)榉窝h(huán)液量的增加使左心室在舒張期末更為充盈,也即肌纖維更為伸長(zhǎng),而這可增加心肌收縮力(這是細(xì)胞水平的代償機(jī)制,可能因?yàn)樵谝欢ㄏ薅葍?nèi)肌纖維的伸長(zhǎng)會(huì)使肌節(jié)內(nèi)粗細(xì)絲間搭接部分增加所致)。于是左心收縮力恢復(fù)到能在這新的情況下運(yùn)出右心輸進(jìn)的血液。同時(shí),機(jī)體通過(guò)血?jiǎng)恿Γp少腎臟血流)和激素(分泌抗利尿激素和醛固酮)的代償性變化儲(chǔ)留水鈉,增加體內(nèi)總液量。這種儲(chǔ)液有助于提高心輸出量,但許多衰竭癥狀正是出于液體儲(chǔ)留,如水腫和充血性肝腫大等,而治療的一個(gè)重要措施就是限鹽和使用利尿藥以控制這過(guò)分的水鈉儲(chǔ)留。

再一常見(jiàn)循環(huán)功能障礙是休克;休克時(shí)全身組織得不到充分的血液供應(yīng)。休克病人常表現(xiàn)低血壓,但以前有血壓高歷史的病人可在出現(xiàn)休克時(shí)血壓仍在正常范圍內(nèi)。休克的最常見(jiàn)原因是體液丟失如出血腹瀉脫水。在失液過(guò)程中先是交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮以代償循環(huán)功能,減少皮膚和肌肉的血流量借以維持正常的心輸出量和血壓。但隨著液體繼續(xù)丟失,心輸出量降低,轉(zhuǎn)而只保證心、腦和肝的供血。同時(shí)靜脈普遍收縮,將血液集中于循環(huán)部分;一部分組織液也進(jìn)入循環(huán)。若失液進(jìn)一步加重,心輸出連心腦也不能保證,血壓下降,全身組織缺氧。代謝性酸中毒加重組織損傷;心腦的損傷影響代償功能,而內(nèi)皮損傷則破壞循環(huán)系的完整性。腸道細(xì)菌可侵入體內(nèi);個(gè)別器官如肺和腎的損傷可分別導(dǎo)致成人呼吸窘迫綜合征急性腎小管壞死。

比起外管腔系,循環(huán)系疾病中感染性疾病較少。但許多全身性感染中都有個(gè)血行播散階段。感染中的皮疹常是病原體侵及血管的表現(xiàn);主要侵犯內(nèi)皮細(xì)胞的病原體有利克次氏體。感染還常通過(guò)免疫機(jī)制傷及循環(huán)系統(tǒng)。例如抗原抗體復(fù)合物沉積在血管引發(fā)炎性反應(yīng),可造成損傷如各種脈管炎,若沉積在腎小球則造成腎炎。但最典型的例子還是革蘭氏陰性菌內(nèi)毒素造成的敗血癥性休克。內(nèi)毒素可作用于內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞膜導(dǎo)致產(chǎn)生前列腺素和白細(xì)胞三烯,內(nèi)毒素還可激活補(bǔ)體系統(tǒng),這兩者都吸引炎性細(xì)胞而造成內(nèi)皮細(xì)胞損傷。內(nèi)毒素還可激活凝血系統(tǒng),在微循環(huán)中出現(xiàn)大量小血栓,這又引起繼發(fā)性纖維溶解現(xiàn)象,最后因凝血因子和血小板的耗竭及纖溶蛋白性降解產(chǎn)物抗凝作用而導(dǎo)致廣泛出血(稱彌漫性血管內(nèi)凝血)。

血液疾病中,各種類(lèi)型的貧血最為常見(jiàn);白細(xì)胞分生快易發(fā)生惡性變(白血病);此外還有出凝血疾病。不過(guò)對(duì)人類(lèi)威脅最大的因血凝造成的疾病卻原發(fā)于血管;因動(dòng)脈粥樣硬化造成的冠狀動(dòng)脈和腦動(dòng)脈血栓是中老年人死亡的重要原因。在較大動(dòng)脈特別是分枝處,管壁經(jīng)常承受血壓和血流撞擊而發(fā)生損傷。損傷處可出現(xiàn)血小板粘附和聚集,小板因子和血中脂蛋白可刺激深處平滑肌細(xì)胞進(jìn)入內(nèi)膜并增生。平滑肌細(xì)胞在其周?chē)练e結(jié)締組織間質(zhì)并積累膽固醇而形成粥樣斑塊,突入管腔的斑塊乃招致血栓形成。

呼吸系統(tǒng)

結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,主要由空氣出入通路和氣血交換界面構(gòu)成。司氣體交換的肺泡位于肺臟周邊部分,承受胸壁施力于其上,呼吸氣道則居中與氣管相連。

胸壁和肺都是彈性組織,靠大氣壓力將兩者對(duì)壓貼攏在一起。雙方的彈性回縮力在兩者間形成負(fù)壓(低于大氣的壓力)。如果雙方任一側(cè)破裂大氣進(jìn)入,則肺將塌陷。吸氣時(shí)胸廓擴(kuò)大帶動(dòng)肺臟擴(kuò)張,肺組織的進(jìn)一步伸展增加它的彈性回縮力,僅靠這個(gè)回縮力就可完成呼氣運(yùn)動(dòng)。只有在特殊情況下才需要用力呼氣。但用力呼氣有其不利處:胸腔內(nèi)壓為正壓時(shí)會(huì)壓癟一部分肺泡的氣道而影響排氣。

呼吸道為雙向通道,空氣在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng),這帶來(lái)一個(gè)死腔氣問(wèn)題。例如一次吸入500毫升,真正進(jìn)入肺泡實(shí)現(xiàn)氣體交換的只是其中一部分(350毫升),另一部分在吸氣末仍滯留氣道中的稱死腔氣(150毫升)。在病中呼吸變淺時(shí),死腔氣占的比例還要大。雙向管道形成的是盲管系統(tǒng),這使進(jìn)入的異物也不易排出。鼻部可截住較大顆粒,較小者在曲折氣道中撞擊粘附在管壁上,最小的進(jìn)入終末部分也被巨噬細(xì)胞吞噬并向上運(yùn)至支氣管中有纖毛部位,連同這里被粘附的顆粒一同向上運(yùn),最后進(jìn)入口咽,或被咽下或吐出,還有一部分被咳出。

肺功能還有一個(gè)特點(diǎn),即通氣和血流灌注兩者必須緊密配合。否則即使總的通氣量和血流量均在正常范圍內(nèi),如果血流良好的部分卻通氣不足(如肺炎肺不張),則通氣良好的部分并不能代償過(guò)來(lái)。這是因?yàn)檎7闻葜醒跻呀咏?a href="/w/%E9%A5%B1%E5%92%8C" title="飽和">飽和,再增加通氣并不能增加多少血氧。不過(guò),CO2可通過(guò)增加通氣而大量外排,因而肺氣腫和哮喘時(shí)經(jīng)努力呼吸,雖缺氧明顯卻可無(wú)CO2儲(chǔ)留。

呼吸系經(jīng)常開(kāi)放,感染是最常見(jiàn)的呼吸系疾病。此外,吸煙、變應(yīng)原(如花粉)以及職業(yè)粉塵和工業(yè)污染都可引起呼吸道病變。通氣障礙常分為限制性和阻塞性兩類(lèi)。前者包括肺炎,因肺實(shí)質(zhì)炎變限制肺的擴(kuò)張。此外在肺炎時(shí),肺泡壁加厚,泡內(nèi)也被滲液充盈,這既影響氣體彌散并造成通氣和血流灌注的不配合。這幾方面均導(dǎo)致缺氧。阻塞性疾病如哮喘和慢性支氣管炎,因發(fā)作性支氣管痙攣和水腫或因慢性粘液分泌,造成氣管阻力增加。炎性細(xì)胞分泌的蛋白水解酶加上長(zhǎng)期的壓力負(fù)荷,可破壞肺泡組織。肺組織的回彈力喪失,可使肺處于高度充氣狀態(tài)(肺氣腫)。氣道失去周?chē)M織的牽拉,在呼氣時(shí)易被壓癟。不過(guò),造成缺氧的主要因素,還是因交換界面及毛細(xì)血管床被破壞造成的彌散障礙。

消化系統(tǒng)

消化系是單向通道,食物在其中逐步經(jīng)受消化。先是破碎為盡可能小的顆粒(物理消化),消化液中的水解酶再將顆粒內(nèi)容分解為小分子以利吸收(化學(xué)消化)。

口腔主要起破碎作用。唾液有助軟化和濕潤(rùn)食物以利吞咽,唾液中淀粉酶作用不大??谇恢械淖?a href="/w/%E9%93%BE%E7%90%83%E8%8F%8C" title="鏈球菌">鏈球菌是造成齲齒的重要原因。飯間甜食含大量蔗糖,可被這種細(xì)菌分解,除作能源外一部被合成為聚糖大分子。大分子將細(xì)菌牢固粘附在齒面上(菌斑),不易被唾液沖刷掉。細(xì)菌產(chǎn)生的酸使牙齒礦質(zhì)溶化,形成齲洞;此后乳酸桿菌繁殖并成為優(yōu)勢(shì)菌。在齦緣處則是另一類(lèi)鏈球菌孳生引起齦炎,并且隨著炎癥向深處發(fā)展,厭氧的革蘭氏陰性菌轉(zhuǎn)為優(yōu)勢(shì)菌。牙周組織被破壞,不過(guò)這并非細(xì)菌直接侵襲的結(jié)果,而是免疫機(jī)制造成的。

胃容納攝入的食物,分泌大量胃液將食物化為食糜,其中脂肪也被乳化,再將其分批送入腸道。胃酸使蛋白質(zhì)變質(zhì),為胃蛋白酶提供適宜環(huán)境,并殺死大部細(xì)菌。胃還分泌內(nèi)因子,幫助維生素B12回腸中的吸收。胃酸和胃蛋白酶對(duì)胃壁構(gòu)成一定威脅,但胃上皮分泌的粘液和重碳酸鹽,以及胃上皮細(xì)胞的更新,則提供了一定的保護(hù)。一旦這個(gè)平衡遭到破壞,就可能出現(xiàn)消化性潰瘍。

小腸是完成化學(xué)消化和營(yíng)養(yǎng)素吸收的場(chǎng)所。在胚胎時(shí)期消化管分生出的胰腺和肝也為小腸提供消化液。胰液水解蛋白質(zhì)為寡肽,水解淀粉為雙糖,和水解中性脂肪甘油三脂)為脂肪酸和甘油單脂。腸細(xì)胞分泌的肽酶進(jìn)一步將寡肽分解為氨基酸并吸收入胞雙糖酶則分解雙糖為單糖并吸收入胞。但脂肪分解物的吸收卻需要膽汁的幫助,這些分解物雖有一定水溶性,卻難以渡越腸細(xì)胞表面的微薄水層。膽鹽是肝臟以膽固醇為原料制造的兩歧性分子,它可以和脂肪酸及甘油單脂結(jié)合成水溶性復(fù)合物,稱微膠粒,乃得以穿越水層。到達(dá)細(xì)胞表面后,微膠粒再分解,釋出的脂肪酸和甘油三脂直接被吸收入胞。膽鹽在回腸末端被主動(dòng)吸收,經(jīng)肝臟再排出重新使用,一餐中可循環(huán)若干次。平均一日只有約600 毫克經(jīng)大腸丟失,需由肝臟合成補(bǔ)足。脂肪酸和甘油單脂進(jìn)入腸細(xì)胞后還要再合成甘油三脂。腸細(xì)胞還要合成磷脂包覆其外以利在血中運(yùn)輸,并合成特異蛋白質(zhì)以引導(dǎo)這樣形成的乳糜粒到達(dá)含有相應(yīng)受體的目標(biāo)組織。乳糜粒主要經(jīng)淋巴系統(tǒng)繞過(guò)肝臟進(jìn)入全身血流。由上可知脂肪的消化和吸收較為復(fù)雜,胰酶和膽鹽的不足或腸淋巴管的阻塞,都可影響這些過(guò)程而造成脂肪瀉:患者大便量多、富油性、具奇臭。

腹瀉是胃腸道最常見(jiàn)的癥狀。上述脂瀉較少見(jiàn),結(jié)腸的炎變則可導(dǎo)致粘膜糜爛潰瘍,造成滲出血性腹瀉痢疾)。但最常見(jiàn)的還是一般腸炎造成的“水瀉”。

一人一天約進(jìn)2升水,消化道本身分泌7升(其中4升來(lái)自唾液和胃液),共9升。小腸回吸7.5升,余1.5升進(jìn)入大腸,經(jīng)吸收后隨大便排出者常不足0.2升。腸道中的水分循環(huán)同滲透平衡有關(guān)。不僅營(yíng)養(yǎng)素的水解需水,大分子分解為小分子后腸液滲透壓大增,一部體內(nèi)水分隨滲透壓梯度進(jìn)入腸道,之后又隨小分子的吸收而返回體內(nèi)。

腸道感染常造成分泌性腹瀉。炎癥刺激絨毛間隙底部細(xì)胞分泌氯離子引水外排,或抑制絨毛上細(xì)胞吸鈉而妨礙水分回吸,或同時(shí)通過(guò)兩個(gè)途徑造成失水。炎癥刺激蠕動(dòng),使水分來(lái)不及回吸,這也是個(gè)附加因素。80年代發(fā)現(xiàn),腹瀉時(shí)有一條回吸鈉的通道不受影響,即鈉同營(yíng)養(yǎng)素(葡萄糖、氨基酸)共轉(zhuǎn)運(yùn)的通道。因此同時(shí)經(jīng)口供水、食鹽和葡萄糖,就可以補(bǔ)水。后發(fā)現(xiàn),大量葡萄糖小分子還可因滲壓作用反吸水外排,于是改喂米粉等大分子營(yíng)養(yǎng)素。米粉在粘膜表面逐漸分解出葡萄糖而發(fā)揮作用,補(bǔ)水效果更好。

消化道吸入的營(yíng)養(yǎng)大部要經(jīng)肝臟的處理。肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)均一,不過(guò)靠近門(mén)靜脈(由消化道帶來(lái)大量待處理的物質(zhì))和肝動(dòng)脈(富含氧)的肝細(xì)胞,其供氧量、酶含量和代謝活動(dòng)均較靠近中央靜脈的肝細(xì)胞為高,后一類(lèi)肝細(xì)胞更易受缺氧的傷害。

肝主要是個(gè)代謝器官。首先它是全身能量代謝的協(xié)調(diào)中心。它將攝入的葡萄糖化為糖原存起來(lái)以應(yīng)餐后需要,維持穩(wěn)定血糖以保證中樞神經(jīng)和紅細(xì)胞的能源供應(yīng);將多余糖轉(zhuǎn)化為脂肪酸運(yùn)到脂肪組織貯存;必要時(shí)動(dòng)用脂肪組織提供的脂肪酸和所生酮體供給中樞神經(jīng)。它制造大部血漿蛋白質(zhì),包括白蛋白及許多運(yùn)輸?shù)鞍?、某些凝血因子、某?a href="/w/%E8%A1%A5%E4%BD%93" title="補(bǔ)體">補(bǔ)體成分等等。它轉(zhuǎn)化和存貯許多維生素,特別是維生素A和D,及葉酸。它是體內(nèi)主要解毒器官。內(nèi)源廢物,如氨是在肝中轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的尿素后再經(jīng)腎排出。外源脂溶性的毒物和藥物,是在肝內(nèi)轉(zhuǎn)為水溶性代謝物后經(jīng)腎排出。膽色素酒精也都是在肝中解毒的。這個(gè)解毒作用有時(shí)也妨礙治療,因?yàn)榭诜乃幬锸紫纫?jīng)過(guò)肝臟,可能因解毒作用而藥效大減。

目前在中國(guó)為害最大的肝病乙型病毒性肝炎。急性感染可通過(guò)免疫機(jī)制導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷。幼兒免疫力不足則易轉(zhuǎn)為慢性,甚至在多年后導(dǎo)致肝硬變肝細(xì)胞癌

泌尿系統(tǒng)

男性和女性的泌尿系統(tǒng)

腎負(fù)責(zé)排泄體內(nèi)非氣態(tài)廢物,主要是尿素、尿酸肌酐等含氮廢物,并通過(guò)對(duì)水和電解質(zhì)的選擇性排泄來(lái)調(diào)節(jié)體液的容量、滲透壓和酸堿值,以及鈣鉀等離子濃度。

腎利用“過(guò)濾 -重吸收”方式工作。先是在腎小球處通過(guò)一層過(guò)濾膜生成大量原尿(一天可達(dá)180升),但將細(xì)胞成分和大分子蛋白質(zhì)截留在血中。繼而在原尿流經(jīng)腎小管時(shí),將其中有用成分連同大部分水分(約178升)重吸回血中。這種方式的好處是只需在腎中配備少數(shù)針對(duì)有用成分的重吸收機(jī)制,便可保證一切廢物均排出去。這樣在腎血管系統(tǒng)中就要有兩段毛細(xì)血管,分別供過(guò)濾和重吸收之用。第一段在動(dòng)脈部分,這里血壓較高,保證原尿的濾出。第二段類(lèi)似一般毛細(xì)血管,是重吸收的部位。腎小球前的血管有一種自我調(diào)節(jié)的能力,全身血壓在80~180毫米汞柱范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí),通過(guò)血管張力的改變可以保持小球的泌尿血壓相對(duì)穩(wěn)定(平均約45毫米汞柱)。小管通常分為各有專責(zé)的三個(gè)部分:近端曲管、亨勒氏襻和遠(yuǎn)端曲管。小管上皮細(xì)胞間有緊密連結(jié),但近端曲管上皮細(xì)胞間的連結(jié)似較松散,因而通透性較高。這里鈉的主動(dòng)回吸帶動(dòng)水的等滲回吸,原尿的2/3被吸回。這里還能分泌少量H+借以回吸重碳酸根,糖和氨基酸也在這里被吸回。亨勒氏襻通常回吸濾過(guò)水的15%和鈉和氯的25%,因而離開(kāi)襻的尿液已變?yōu)榈蜐B。但襻是個(gè)逆流倍增機(jī)制,它和集合管結(jié)合起來(lái)卻有助于濃縮尿液。遠(yuǎn)端曲管上皮細(xì)胞間連結(jié)緊密,允許在上皮兩側(cè)建立較大的滲透壓和電化學(xué)梯度。而且調(diào)節(jié)水電平衡的激素也主要作用在這里。這里的回吸量雖較小,但卻是精細(xì)調(diào)節(jié)尿液離子成分的主要部位。

亨勒氏襻的下降支透水不透鈉,上升支透鈉不透水。在上升支中鈉被主動(dòng)吸至小管外的腎髓質(zhì)間質(zhì)中,造成管內(nèi)低滲和管外間質(zhì)中高滲。這高滲間質(zhì)作用于下降支,將其中水分吸至間質(zhì),同時(shí)造成下降支管內(nèi)尿液的濃縮。離子泵只能造成一定的跨上皮滲透壓梯度,但當(dāng)下降支中被濃縮的尿液經(jīng)襻返流至上升支時(shí),離子泵卻可在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步加以濃縮。于是在亨勒氏襻形成一個(gè)沿縱長(zhǎng)的滲透壓梯度,在襻端所在的乳頭尖處間質(zhì)可形成極高滲(可比入襻前尿液高 4倍)。遠(yuǎn)端曲管中的尿液是低滲的,經(jīng)遠(yuǎn)曲管和集合管時(shí)還可因離子回吸而進(jìn)一步稀釋。但當(dāng)腦下垂體后葉分泌抗利尿激素(ADH)時(shí),集合管對(duì)水的通透性大增。于是尿在集合管下行至高滲間質(zhì)段時(shí),水分被大量回吸至間質(zhì)中而造成尿液濃縮。這種結(jié)構(gòu)只見(jiàn)于鳥(niǎo)和哺乳動(dòng)物,是陸地生物對(duì)干旱環(huán)境的進(jìn)化適應(yīng)。

生命的維持要求一個(gè)有效的循環(huán)血量,以保證全身組織能得到充足的灌注,這就要求細(xì)胞外液保持穩(wěn)定的容量。主動(dòng)脈和頸動(dòng)脈中的壓力感受器和心房大靜脈中的容積感受器,會(huì)察覺(jué)體液的丟失,并通過(guò)交感神經(jīng)刺激周?chē)苁湛s和近曲管回吸納。神經(jīng)刺激、腎灌注壓的降低和遠(yuǎn)曲管內(nèi)鈉的減少,還會(huì)引起腎素的釋放,再通過(guò)血中血管緊張素的中介,收縮周?chē)芎痛偈?a href="/w/%E8%82%BE%E4%B8%8A%E8%85%BA%E7%9A%AE%E8%B4%A8" title="腎上腺皮質(zhì)">腎上腺皮質(zhì)分泌醛固酮。醛固酮作用于遠(yuǎn)曲管增加鈉的回吸。這腎外和腎內(nèi)兩種代償機(jī)制,一方面通過(guò)血管收縮維持正常血壓,一方面通過(guò)腎臟保鈉維持體液容量。體液丟失100毫升就可引起上述反應(yīng),而若丟失500毫升以上時(shí),還會(huì)通過(guò)神經(jīng)機(jī)制引起抗利尿激素的額外分泌,甚至可造成體液低滲狀態(tài)。血管緊張素還可刺激“渴中樞”,引起攝水行為。在相反的情況如高血壓和心力衰竭時(shí),右心房心肌細(xì)胞受到牽張,還可分泌心鈉素(一種多肽激素),它可減少腎素分泌并直接產(chǎn)生和腎素及血管緊張素相反的作用,降低血壓和促進(jìn)水鈉外排。

細(xì)胞外液滲透壓主要靠鈉離子維持。細(xì)胞外鈉離子濃度的增加會(huì)造成細(xì)胞外相對(duì)高滲而吸水外出,導(dǎo)致細(xì)胞收縮;反之會(huì)造成細(xì)胞膨脹,甚至破裂。顱腔內(nèi)細(xì)胞容積的改變會(huì)危及生命,所以為了維護(hù)正常細(xì)胞容積必須穩(wěn)定外液中的鈉濃度。例如當(dāng)滲壓增高時(shí),只要增加2%便會(huì)引起抗利尿激素的分泌以保水,另一方面是興奮渴中樞引發(fā)攝水行為。

人體代謝產(chǎn)物大部為酸性。不可揮發(fā)酸全由腎排出,這主要包括含硫蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)生的硫酸等。在體液中這些酸得到緩沖鹽的緩沖,但在排出時(shí)機(jī)體卻要把這些緩沖鹽保留下來(lái)。這是靠小管細(xì)胞的泌酸作用和生氨作用來(lái)完成,其原料是兩個(gè)代謝產(chǎn)物,CO2和NH3。小管細(xì)胞向管中泌出H+和NH3,置換回Na+;小管細(xì)胞同時(shí)向血中泌出HCO婣,這樣就保存下緩沖鹽。

腎臟既是多種激素(如ADH和醛固酮)的靶器官,本身也是一個(gè)內(nèi)分泌器官(如腎素)。除上舉出者外,腎臟還制造紅細(xì)胞生成素。甲狀旁腺激素則直接作用于小管,促進(jìn)鈣但抑制磷的回吸。腎合成骨化三醇,促進(jìn)腸道吸收鈣和動(dòng)員骨鈣。這個(gè)合成過(guò)程也受甲狀旁腺激素的調(diào)節(jié);在這點(diǎn)上腎很像性腺等靶腺,本身分泌固醇激素而同時(shí)受多肽激素的控制。腎臟還產(chǎn)生前列腺素和激肽,在腎灌注壓不足時(shí)它們可能通過(guò)血管擴(kuò)張作用而減輕腎缺血。在這種情況下,不應(yīng)給非甾體抗炎藥,以免影響前列腺素的代償作用。

腎臟疾病常表現(xiàn)為幾組綜合征。腎前綜合征主要指上游(血流)方面的故障,如休克或腎動(dòng)脈阻塞。兩者均引起腎素大量代償性分泌,但只在后者循環(huán)血量充足的情況下才引起高血壓。腎后綜合征指下游(尿液)方面的阻塞。只有雙側(cè)阻塞才引起少尿氮質(zhì)血癥,但任一側(cè)的阻塞均可能導(dǎo)致腎臟的永久性破壞。腎實(shí)質(zhì)綜合征則以腎小球腎炎為代表,其發(fā)病主要是免疫復(fù)合物造成的小球損傷。最后的臨床表現(xiàn)可以小球炎癥為主(血尿、高血壓、氮質(zhì)血癥),或以腎變病為主(大量蛋白尿、水腫),或兩者不同程度的組合。

綜觀上述,腎臟病變多為繼發(fā),因此糾正原發(fā)病因才是預(yù)防腎損傷的上策。腎透析腎移植,前者只是姑息治療而且代價(jià)太高,后者的要求條件不易滿足且成功率和效果也不令人滿意。

調(diào)節(jié)、整合和防御──內(nèi)分泌、神經(jīng)和免疫系統(tǒng)

多細(xì)胞生物體內(nèi)各個(gè)細(xì)胞間必須互通信息才能協(xié)調(diào)活動(dòng)。細(xì)胞間最基本的通訊方式是借助信息分子。較晚演化出的神經(jīng)系統(tǒng),在細(xì)胞內(nèi)借膜電位變化沿胞軸傳遞信息,但在細(xì)胞間仍賴信息分子(神經(jīng)遞質(zhì))的中介。信息到達(dá)細(xì)胞膜可能還要通過(guò)膜受體和胞內(nèi)第二信使等信息分子才能發(fā)揮作用。

就維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)衡機(jī)制而言,飯后血糖升高會(huì)刺激胰島素分泌,促使糖進(jìn)入肌肉和脂肪組織而降低血糖;而血糖過(guò)低又會(huì)刺激高血糖素分泌,促使肝糖原分解釋糖入血而升高血糖。在這負(fù)反饋過(guò)程中,內(nèi)分泌細(xì)胞是感受器,血糖的偏離“常態(tài)”是原發(fā)刺激,信息分子是激素,效應(yīng)器是肝臟、肌肉和脂肪組織,最后結(jié)果是血糖恢復(fù)“常態(tài)”。機(jī)體中也存在正反饋過(guò)程,如凝血和補(bǔ)體反應(yīng)。正反饋起加速和放大作用,但維持穩(wěn)態(tài)卻需要負(fù)反饋過(guò)程。

胰島還受迷走神經(jīng)支配,僅僅想到進(jìn)食就可能通過(guò)神經(jīng)引起胰島素的分泌。事實(shí)上,穩(wěn)態(tài)的保持不可能僅靠體內(nèi)生理機(jī)制,而常常需要行為反應(yīng)。例如血糖降低引起饑餓感從而激發(fā)取食行為。尋找存食地點(diǎn)和辨識(shí)食物還需過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)的幫助,這全依賴神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)完成。

貫穿上述調(diào)控機(jī)制的主線,是信息流。但信息流存在一個(gè)特異性的問(wèn)題,即調(diào)控機(jī)制只是針對(duì)某種特異情況(如血糖下降)作出特異反應(yīng)(升高血糖)。感受器必須具有辨識(shí)特異刺激的能力,而且還要保證信息流沿著特定渠道流向特定效應(yīng)器。對(duì)在體液中漫流的激素來(lái)講,這是靠效應(yīng)細(xì)胞上的特異受體實(shí)現(xiàn)的。受體是蛋白大分子,它具有特定的幾何構(gòu)形和表面電荷分布,可與特定的激素嵌合在一起而引發(fā)細(xì)胞反應(yīng)。在神經(jīng)系統(tǒng)中,這個(gè)特異流向是由特異神經(jīng)通路來(lái)保證的。

內(nèi)分泌系統(tǒng)

廣義的信息分子,除經(jīng)典的激素、神經(jīng)遞質(zhì)和第二信使外,還包括發(fā)育生長(zhǎng)過(guò)程中的各種生長(zhǎng)因子、抑素胚胎誘導(dǎo)物,代謝過(guò)程中的代謝產(chǎn)物如二氧化碳和尿素,免疫過(guò)程中的淋巴因子和炎性物質(zhì)如前列腺素、激肽和組胺等。

按化學(xué)結(jié)構(gòu),激素可分為三類(lèi):胺和多肽類(lèi),出自外胚層;固醇類(lèi),包括骨化三醇,出自中胚層;脂肪酸類(lèi),指前列腺素,源自一般細(xì)胞膜。最后一類(lèi)常同組胺等不易納入現(xiàn)行功能分類(lèi)的物質(zhì)合在一起,稱內(nèi)源活性物質(zhì)(autacoid)。第一類(lèi)不能透過(guò)細(xì)胞膜,作用于膜受體再通過(guò)第二信使發(fā)揮作用。第二信使常是再通過(guò)蛋白激酶而作用于其他酶或通道蛋白。第二類(lèi)可透過(guò)細(xì)胞膜,與胞內(nèi)受體結(jié)合后再進(jìn)入核內(nèi),促進(jìn)特定基因的轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)生功能蛋白而發(fā)揮作用。

內(nèi)分泌與神經(jīng)系統(tǒng)的密切聯(lián)系,突出表現(xiàn)在以腦下垂體為主腺的內(nèi)分泌系統(tǒng)上。垂體前葉受下丘腦神經(jīng)細(xì)胞分泌的釋放激素的控制,它自己又分泌促激素向下作用于各靶腺。這幾個(gè)靶腺分泌的激素才最后作用于靶組織。釋放激素和促激素是多肽激素,靶腺中甲狀腺分泌的是碘化酷氨酸,腎上腺皮質(zhì)和性腺分泌的則為固醇。一方面整個(gè)系統(tǒng)受神經(jīng)系統(tǒng)控制,另一方面各級(jí)激素又作用于同級(jí)及上級(jí)激素形成負(fù)反饋環(huán),維持穩(wěn)態(tài)分泌。

內(nèi)分泌還可按功能分成幾組。如控制水鹽代謝的抗利尿激素和腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng);控制能量代謝的胰島素和高血糖素;控制鈣磷代謝的甲狀旁腺激素和降鈣素。這幾種參于日常代謝活動(dòng)的激素,除抗利尿激素受神經(jīng)系統(tǒng)影響大外,其他激素受神經(jīng)系統(tǒng)的影響都較小,主要是生理狀態(tài)直接刺激內(nèi)分泌細(xì)胞,引發(fā)激素的釋放。再一組是腎上腺髓質(zhì)皮質(zhì)激素,它們與神經(jīng)系統(tǒng)關(guān)系密切,特別是髓質(zhì)可認(rèn)為是交感神經(jīng)的延伸,其作用也相似。皮質(zhì)激素主要起應(yīng)急作用,幫助機(jī)體渡過(guò)心身遭受到的種種緊張狀態(tài)。負(fù)責(zé)生長(zhǎng)的生長(zhǎng)激素,似乎主要是按遺傳決定的發(fā)育程序來(lái)起作用。甲狀腺激素也與發(fā)育有關(guān),但它受環(huán)境的影響較大(通過(guò)神經(jīng))。生殖激素也是按發(fā)育程序成熟起來(lái),但日常的生殖周期卻是依靠?jī)蓚€(gè)相互對(duì)立的性腺激素及其上級(jí)激素間的反饋環(huán)來(lái)維持的。

臨床所見(jiàn)內(nèi)分泌疾病大部分是激素分泌過(guò)多或不足造成的功能障礙。病情充分發(fā)展時(shí)表現(xiàn)出的綜合征很典型,輔以一定實(shí)驗(yàn)室檢查不難確診。治療包括過(guò)剩腺體的切除和激素的補(bǔ)充等等。

神經(jīng)系統(tǒng)


人體百科 - 神經(jīng)系統(tǒng)

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神經(jīng)纖維的巧妙組合,像電子計(jì)算機(jī)的線路一樣,可以對(duì)信息進(jìn)行復(fù)雜加工,完成過(guò)濾、放大、分析、綜合等工作。最基本的神經(jīng)活動(dòng)是反射,如針刺肢端引起肢體收縮的反射。不過(guò)人們的日?;顒?dòng)遠(yuǎn)比這復(fù)雜。

例如人或坐或站,總要維持一定姿勢(shì),其他動(dòng)作是在這個(gè)姿勢(shì)背景上實(shí)現(xiàn)的。姿勢(shì)肌主要是抗重力的伸肌,這些肌肉總維持一定的收縮,稱張力性收縮。而且一組對(duì)抗的肌肉總是同時(shí)在收縮,保證姿勢(shì)的穩(wěn)定性不致因任一方向的突然外力而動(dòng)搖。為此,肌肉中要存在相應(yīng)的感受器,隨時(shí)測(cè)知自身的張力和長(zhǎng)度。與肌肉串聯(lián)的腱器官測(cè)察張力,與肌肉并聯(lián)的肌梭系統(tǒng)測(cè)察長(zhǎng)度。牽拉肌肉可刺激肌梭內(nèi)纖維,引起它向上發(fā)放信息。但如肌肉主動(dòng)收縮,會(huì)造成肌梭內(nèi)纖維松弛,則信息的發(fā)放減少或停止。不過(guò)如果同時(shí)興奮梭內(nèi)纖維使之不松弛,就可維持信息發(fā)放的能力。一般在肌肉收縮時(shí)都另有來(lái)自中樞的命令,使肌梭內(nèi)纖維保持收縮,并控制這個(gè)收縮在一定的(計(jì)劃中的)緊張狀態(tài)下。這樣肌梭就成為一個(gè)參考基準(zhǔn),神經(jīng)系統(tǒng)拿肌肉的實(shí)際收縮狀態(tài)與之比較,并通過(guò)負(fù)反饋機(jī)制使肌肉的收縮向這個(gè)基準(zhǔn)靠攏。

要活動(dòng),人還必須知道自身在空間的位置。持重部位的觸壓覺(jué)、來(lái)自關(guān)節(jié)的本體覺(jué)和視覺(jué),提供許多空間信息,但前庭器官有它獨(dú)特的作用。耳石器(圓囊橢圓囊)可測(cè)知重力方向和直線加速運(yùn)動(dòng),半規(guī)管可測(cè)知角加速運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn))。這些信息在腦干古小腦中綜合后,幫助協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)

生活中有三組感知系統(tǒng)特別重要。嗅覺(jué)幫助人辨別食物和有害物質(zhì),它可區(qū)分幾千種氣味。但它適應(yīng)快,短時(shí)內(nèi)便不復(fù)感到同一氣味,因而它主要是用來(lái)察覺(jué)外界變化(稱位相感受器)。對(duì)比之下,前述的肌梭系統(tǒng)意在監(jiān)測(cè)穩(wěn)定狀態(tài)(稱張力感受器)。聽(tīng)覺(jué)是人際通訊的重要器官,自幼失去聽(tīng)力的人,智能發(fā)育也要受到影響。不過(guò)提供的信息最多的還要數(shù)視覺(jué)。

在人們眼中,面前的景象總可區(qū)分為圖形和背景兩大類(lèi)成分。所謂圖形是指對(duì)人們有意義的客體對(duì)象,如食物、親友、仇人等等。人是根據(jù)過(guò)去經(jīng)驗(yàn)區(qū)分圖形和背景的,因而對(duì)同一景象的理解,可以人人不同。一個(gè)圖形常被一個(gè)連續(xù)的輪廓線包圍起來(lái)并一同移動(dòng)。所謂輪廓線就是不同亮度或不同顏色的交界。視覺(jué)細(xì)胞適應(yīng)極快,但眼球總在微動(dòng),注視交界處的細(xì)胞反復(fù)感受兩側(cè)的刺激,由此而察覺(jué)到輪廓線?,F(xiàn)知視覺(jué)系統(tǒng)是采用特征提取的方法鑒別事物。視覺(jué)由形象、顏色和運(yùn)動(dòng)及空間格局等三個(gè)方面分別提取對(duì)象的特征,在不同通路中進(jìn)行加工,最后才綜合起來(lái)。

以上感知覺(jué)活動(dòng)常引發(fā)人體的行為反應(yīng),因而過(guò)去的神經(jīng)學(xué)家總好用反射觀點(diǎn)來(lái)解釋神經(jīng)活動(dòng)。其實(shí)有大量活動(dòng)是“自發(fā)的”。例如血糖降低時(shí),這個(gè)來(lái)自內(nèi)環(huán)境的刺激會(huì)促使人主動(dòng)尋食;自然,這還可視為反射活動(dòng)。但非神經(jīng)組織的自律活動(dòng)極普遍,如心跳和胃腸蠕動(dòng)主要源自肌肉本身或局部的節(jié)律組織。中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部也存在許多自律活動(dòng),如各種尺度的生物鐘周期(日、月和季節(jié)周期)。這些周期通常同環(huán)境同步,但有其內(nèi)在基礎(chǔ)。呼吸周期源自腦干中的神經(jīng)環(huán)路。它是自動(dòng)的,人們睡眠時(shí)它也自發(fā)進(jìn)行;清醒時(shí)很少注意到它,因說(shuō)話而改變呼吸節(jié)律時(shí)也沒(méi)意識(shí)到是在干預(yù)它;只有在上肢用力需要屏息固定胸腔這樣情況下,才是“有意地”加以干預(yù)。許多后天學(xué)習(xí)到的操作(如騎車(chē)),熟練后也可變得像“無(wú)意”動(dòng)作一樣,動(dòng)作時(shí)注意力可集中到其他事物上。

神經(jīng)系統(tǒng)使高等生物在生后可以學(xué)到許多本領(lǐng),吸收社群經(jīng)驗(yàn)和積累個(gè)人經(jīng)驗(yàn),增加個(gè)人適應(yīng)力。條件反射,靠重復(fù)來(lái)建立神經(jīng)聯(lián)系,只是建立一定習(xí)慣,屬初級(jí)學(xué)習(xí)方式。人還可采用評(píng)價(jià)、比較、推理等認(rèn)知手段來(lái)學(xué)習(xí),特別是可利用語(yǔ)言等符號(hào)系統(tǒng)來(lái)幫助。這種學(xué)習(xí)可能只需一次經(jīng)驗(yàn),而且事后總可明確地用語(yǔ)言表述記憶內(nèi)容。已知邊緣系統(tǒng)與記憶有關(guān),但這兩種學(xué)習(xí)(建立習(xí)慣和認(rèn)知學(xué)習(xí))可能依靠不同的神經(jīng)結(jié)構(gòu),因?yàn)?a href="/w/%E9%A2%9E%E5%8F%B6" title="顳葉">顳葉損傷主要傷及后一種學(xué)習(xí)。邊緣系統(tǒng)還同情緒及內(nèi)臟活動(dòng)有關(guān)。情緒常伴隨思維過(guò)程,并影響行為方案的抉擇。許多內(nèi)臟疾病如高血壓和消化性潰瘍的發(fā)作常有情緒誘因,可能便是通過(guò)邊緣系統(tǒng)。

人的行為反應(yīng)主要由運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。大腦運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)發(fā)出神經(jīng)束直接控制腦干和脊髓中的運(yùn)動(dòng)神經(jīng),但它本身又受它前面的皮質(zhì)控制,因?yàn)楦骷∪馐湛s的時(shí)空安排是由這里決定的。此外,小腦基底神經(jīng)節(jié)(錐體外系)也參與運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)。小腦分三部分:古小腦與前庭相連,控制軀干中軸線肌肉以維持身體平衡,并控制轉(zhuǎn)頭時(shí)的眼球運(yùn)動(dòng);舊小腦根據(jù)外周回來(lái)的反饋信息調(diào)節(jié)正在進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)和肌張力;新小腦接受感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)來(lái)的信息,再通過(guò)丘腦投射回到運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)和運(yùn)動(dòng)前皮質(zhì),負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)的起動(dòng)和四肢運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)?;坠?jié)在低等生物曾是運(yùn)動(dòng)中樞,在人腦中它接受來(lái)自全大腦皮質(zhì)的信息再經(jīng)丘腦投射回到運(yùn)動(dòng)前和額葉前皮質(zhì)區(qū)。這個(gè)龐大回路的功能還不大清楚,但底節(jié)疾病主要表現(xiàn)不自主運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)遲緩和肌張力增加。

神經(jīng)系統(tǒng)疾病可表現(xiàn)興奮癥狀如抽搐,或破壞癥狀如感覺(jué)喪失或癱瘓。病因包括血管意外、外傷腫瘤和感染等。神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)沒(méi)有淋巴組織,血腦屏障可阻止抗體和免疫活性細(xì)胞的進(jìn)入,但神經(jīng)系統(tǒng)卻不乏免疫損傷造成的疾病,特別是在血腦屏障受損傷時(shí),免疫細(xì)胞可侵入并產(chǎn)生抗體。神經(jīng)系統(tǒng)疾病,視部位的不同,可出現(xiàn)不同綜合征。根據(jù)定位診斷再結(jié)合其他臨床表現(xiàn)??蓪?duì)病理和病因作出合理估計(jì)。因神經(jīng)細(xì)胞不再生,故功能預(yù)后不佳。如疾病侵犯腦部,死亡率也較高。精神障礙的發(fā)病也必須在神經(jīng)系統(tǒng)中尋找基礎(chǔ)。許多過(guò)去認(rèn)為是功能性精神障礙,現(xiàn)也找到器質(zhì)原因,如發(fā)現(xiàn)精神分裂癥情感性精神障礙都與神經(jīng)遞質(zhì)功能紊亂有關(guān)。現(xiàn)已有一些藥物可控制其癥狀。

免疫系統(tǒng)

人體內(nèi)的免疫器官

病原體要侵入人體,首先遇到的是皮膚粘膜的阻擋。進(jìn)入體內(nèi)可能被一些在體液中循環(huán)的蛋白質(zhì)如溶菌酶消滅,也可能在組織中被吞噬細(xì)胞吞入后在溶酶體中被分解。吞噬細(xì)胞在體內(nèi)還負(fù)責(zé)清除老殘細(xì)胞。但它只有初步分辨敵我的本領(lǐng),這些防御機(jī)制的效率也不太高。不過(guò)病原體這時(shí)已引起另一套防御系統(tǒng)的“注意”,這就是免疫系統(tǒng)。它有三個(gè)特點(diǎn):它是適應(yīng)性的,是接觸到入侵的病原體后才發(fā)動(dòng)起來(lái);它是特異性的,是專門(mén)對(duì)付入侵的這個(gè)具體病原體;它具有記憶力,如果下次還是這種病原體入侵,它會(huì)迅速動(dòng)員起來(lái),用極高的效率消滅這類(lèi)病原體。與免疫系統(tǒng)相比,人們常把第一類(lèi)防御機(jī)制稱為非適應(yīng)性或非特異性防御機(jī)制。

在適應(yīng)性這一點(diǎn)上,免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)很相似,它們都能學(xué)到對(duì)付外界的本領(lǐng)。不同處,外界刺激可在遠(yuǎn)距離外作用于神經(jīng)系統(tǒng)(如看到或聽(tīng)到),但作用于免疫系統(tǒng)的必須是已侵入人體的異物。免疫還有一個(gè)監(jiān)視功能,可察覺(jué)體內(nèi)的突變細(xì)胞(腫瘤)。

免疫系統(tǒng)分為兩個(gè)子系統(tǒng):一個(gè)利用在體液中循環(huán)的抗體(免疫球蛋白)來(lái)消滅病原體,稱體液免疫系統(tǒng);一個(gè)直接由免疫細(xì)胞殺滅病原體,稱細(xì)胞免疫系統(tǒng)。事實(shí)上,免疫系統(tǒng)的核心都是淋巴細(xì)胞,抗體也是淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的。制造抗體的細(xì)胞在骨髓中成熟,稱B淋巴細(xì)胞。另一類(lèi)還需要在胸腺中進(jìn)一步成熟,稱T淋巴細(xì)胞。在B細(xì)胞成熟過(guò)程中,通過(guò)基因重排可以產(chǎn)生上億種抗體,足以對(duì)付外界可能出現(xiàn)的各種抗原。一種成熟 B細(xì)胞只產(chǎn)生一種抗體,這個(gè)抗體就固定在細(xì)胞膜表面作為受體。當(dāng)相應(yīng)抗原進(jìn)入人體與之相遇,就會(huì)在T細(xì)胞的幫助下激發(fā)這個(gè)B細(xì)胞增殖,制造大量抗體并分泌出來(lái)??贵w主要對(duì)付體液中的細(xì)菌和病毒,它可引發(fā)補(bǔ)體反應(yīng),在細(xì)菌膜上穿個(gè)洞造成細(xì)菌死亡,表面附有抗體的細(xì)菌也更易被吞噬細(xì)胞消滅。在體液中總有一部分已活化的 B細(xì)胞留存下來(lái)作為記憶細(xì)胞,當(dāng)同一抗原再次進(jìn)入人體時(shí),就是由記憶細(xì)胞組織再次的防御。

T細(xì)胞有幾類(lèi)。輔助性 T細(xì)胞(TH)刺激B細(xì)胞增殖和產(chǎn)生抗體。細(xì)胞毒性 T細(xì)胞(Tc)殺傷被病毒寄生的自體細(xì)胞,體內(nèi)新生的腫瘤細(xì)胞,以及移植的異體細(xì)胞。T細(xì)胞也有特性,它的受體結(jié)構(gòu)和抗體(也是B細(xì)胞的受體)部分相似。但抗體識(shí)別的是由三級(jí)結(jié)構(gòu)決定的抗原幾何形狀和表面電荷分布,而T細(xì)胞受體識(shí)別的是抗原分子的降解片斷(可能只有10~20個(gè)氨基酸殘基)。因此抗原分子必須先被其他細(xì)胞降解為片斷后再呈遞給T細(xì)胞,它才能對(duì)之作出反應(yīng)。

人體細(xì)胞上都有一類(lèi)標(biāo)志個(gè)體特異性的蛋白質(zhì)分子,由第 6對(duì)染色體上一組基因(稱主要組織相容性復(fù)合體,MHC)編碼制造的,這組基因很復(fù)雜,編碼出的蛋白因人而異。 MHC分子又分幾類(lèi)。第一大類(lèi)存在于人體大部分細(xì)胞上,第二大類(lèi)存在于T細(xì)胞、B細(xì)胞和吞噬細(xì)胞。細(xì)菌侵入人體后可被吞噬細(xì)胞或B細(xì)胞吞入,抗原分子在溶酶體中降解為小片斷,這些小片斷同這些細(xì)胞中的第二大類(lèi)MHC分子結(jié)合再呈現(xiàn)在細(xì)胞膜表面。TH細(xì)胞受體可同這個(gè)復(fù)合物(抗原分子片斷和MHC分子)結(jié)合,這個(gè)結(jié)合過(guò)程會(huì)刺激TH細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素,其結(jié)果是TH細(xì)胞的增殖和 B細(xì)胞的增殖及分化。如果病毒侵入一般細(xì)胞或一般細(xì)胞發(fā)生癌變,則病毒抗原和癌抗原的分子片斷會(huì)同這些細(xì)胞中的第一大類(lèi) MHC分子結(jié)合而呈現(xiàn)在細(xì)胞表面。當(dāng)Tc細(xì)胞受體同這樣復(fù)合物結(jié)合時(shí),就會(huì)引發(fā)Tc細(xì)胞產(chǎn)生穿孔蛋白,穿孔蛋白嵌入對(duì)方細(xì)胞膜上,像補(bǔ)體一樣造成細(xì)胞死亡

B細(xì)胞的增殖、分化和產(chǎn)生抗體必須得到TH的幫助,這很重要,因?yàn)锽細(xì)胞隨機(jī)產(chǎn)生的抗體種類(lèi)必然包括可以損傷自身組織抗體。但T細(xì)胞在胸腺中“受教育”時(shí),一切能同自身組織抗原結(jié)合的 T細(xì)胞或被清除或被抑制。所以可能傷及自身的B細(xì)胞,因得不到相應(yīng)TH細(xì)胞的幫助,也便不會(huì)產(chǎn)生自身抗體了。

骨髓和胸腺是免疫活性細(xì)胞產(chǎn)生和成熟的場(chǎng)所,可視為一級(jí)免疫器官。二級(jí)免疫器官是遍布全身的淋巴結(jié),是病原體引發(fā)免疫應(yīng)答的部位。70年代以來(lái)又發(fā)現(xiàn)皮膚也是免疫器官。過(guò)去把皮膚只當(dāng)作個(gè)惰性界面,它只允許外向能量流(散熱)和內(nèi)向信息流(皮膚感覺(jué))。但目前發(fā)現(xiàn)它具有類(lèi)似胸腺的功能。事實(shí)上皮膚病中有很大一部分是免疫機(jī)制造成的。

在人體內(nèi),非特異和特異防御系統(tǒng)是協(xié)同作戰(zhàn)的。在一般炎癥反應(yīng)中,既有免疫活性細(xì)胞和抗體的參與,又有各種粒細(xì)胞肥大細(xì)胞,以及補(bǔ)體、前列腺素、白三烯、激肽、組胺等的參與。其中有的因子使血管擴(kuò)張,血管通透性增加,并吸引炎性細(xì)胞到病灶來(lái)。再一些因子可作用于中樞神經(jīng),引起發(fā)熱和一般代謝活動(dòng)的亢進(jìn)。

淋巴細(xì)胞增殖快,易惡性變。但目前最困擾人的卻是免疫功能紊亂。如免疫力不足可招致反復(fù)感染,而免疫反應(yīng)又可能連累自身,許多變態(tài)反應(yīng)性疾病如哮喘都屬此類(lèi)。免疫系統(tǒng)有時(shí)還針對(duì)自身組織制造抗體,這類(lèi)自身免疫病不少見(jiàn),如類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、I型糖尿病系統(tǒng)性紅斑狼瘡等。發(fā)病機(jī)理包括分子擬態(tài)。抗原抗體的相互嵌合的特異性并非絕對(duì),與自身組織分子結(jié)構(gòu)相似的抗原(例如存在于某病原體上)引發(fā)的抗體便可能傷害自身組織(自身抗體)。目前免疫疾病的治療主要是對(duì)癥,或補(bǔ)充免疫因子,或使用免疫抑制劑

個(gè)體復(fù)制──生殖系統(tǒng)

廣義的個(gè)體復(fù)制包括生物學(xué)復(fù)制和社會(huì)學(xué)復(fù)制,包括社會(huì)化過(guò)程。在現(xiàn)代社會(huì)中,社會(huì)化完成之際,大多數(shù)人也已完成性發(fā)育而進(jìn)入成年期。

性活動(dòng)給人以快感,因而以享樂(lè)和感情交流為目的性活動(dòng)常成為生活主題,生殖卻似副產(chǎn)品。采用避孕措施的性生活、老人性活動(dòng),以及自我性刺激和同性戀,都沒(méi)有生殖意義。自古至今各種社會(huì)對(duì)性活動(dòng)加以種種約束和規(guī)范。性習(xí)俗至今影響著人口的數(shù)量和質(zhì)量,影響著性犯罪和性傳疾病的發(fā)生率及其具體內(nèi)容。

無(wú)性生殖相比,有性生殖的意義在于:基因由雙方提供,通過(guò)隨機(jī)搭配可產(chǎn)生豐富的遺傳變異自然選擇,從而加速進(jìn)化使物種得以不斷增加其適應(yīng)能力。性別的決定始于受精,精子有X和Y之分,與卵子(X)結(jié)合后可形成男性合子(XY)或女性合子(XX)。不過(guò)隨后的性器官發(fā)育還受性激素的影響。哺乳動(dòng)物的內(nèi)在發(fā)育傾向是趨于女性格局,在男性因睪丸激素的作用才表現(xiàn)出男性格局。因而睪丸激素的有無(wú)或多少就成為關(guān)鍵。例如在早期胎兒若腎上腺皮質(zhì)功能紊亂導(dǎo)致內(nèi)源雄激素的產(chǎn)生,就可以使一個(gè)XX女性表現(xiàn)出男性外生殖器。

生殖系統(tǒng)的核心是性腺:睪丸和卵巢。另外還有一些輔助性管道,為配子提供轉(zhuǎn)移的渠道;當(dāng)受精成功時(shí)女性子宮還是胎兒發(fā)育的場(chǎng)所。在整個(gè)男性生育年齡中,精子一批批地成熟。但在女性,在本人還未出生前,大批初級(jí)卵母細(xì)胞便停止在第一次減數(shù)分裂的前期中,直到性成熟后每個(gè)月才有一個(gè)卵完成第一次分裂并排放出來(lái)。在神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)控下,卵的周期性排放帶來(lái)一系列子宮內(nèi)膜變化(月經(jīng)周期),其生物學(xué)意義在于周期性地為孕育子代作準(zhǔn)備。現(xiàn)代的避孕措施多用藥物抑制排卵,或用工具隔開(kāi)精和卵。受精和著床成功便開(kāi)始了胎兒發(fā)育(見(jiàn)發(fā)育)。胎兒給孕婦帶來(lái)日益加重的負(fù)擔(dān)。孕婦要增加營(yíng)養(yǎng)攝入,孕婦體內(nèi)運(yùn)輸代謝物質(zhì)的管腔系的工作加重。孕婦的內(nèi)分泌系統(tǒng)和胎盤(pán)則共同為子宮和胎兒創(chuàng)造一個(gè)適宜的激素環(huán)境。

生殖系統(tǒng)疾病多種多樣。有感染,特別是通過(guò)性活動(dòng)傳播的性傳疾病目前有上升趨勢(shì)。女性性器官的腫瘤也比較常見(jiàn)。與生產(chǎn)有關(guān)的疾病有孕期的種種并發(fā)癥、難產(chǎn)和產(chǎn)道損傷后遺癥等。男女性功能障礙是個(gè)老問(wèn)題,但直到60年代才得到較深入的研究。現(xiàn)在受重視的還有計(jì)劃生育問(wèn)題。婦產(chǎn)科屬傳統(tǒng)外科范圍,多采用手法治療。激素制劑的出現(xiàn)解決了一部分功能問(wèn)題。近年又認(rèn)識(shí)到行為醫(yī)學(xué)的重要性,通過(guò)行為矯正來(lái)預(yù)防性傳疾病要遠(yuǎn)比感染后再治療有效。

人類(lèi)社群和人類(lèi)進(jìn)化

低等生物在大自然中獨(dú)立尋找生活資源,但人出生后卻長(zhǎng)期受雙親扶養(yǎng),及至生活“獨(dú)立”后也是以個(gè)人勞動(dòng)來(lái)?yè)Q取社會(huì)提供的生活資源。向大自然索取資源并加工為成品,這是靠社會(huì)組織的集體生產(chǎn)活動(dòng)。所需的技能、工具和組織體制,也是文明進(jìn)步的成果。人出生后要學(xué)習(xí)語(yǔ)言,以同其他社會(huì)成員交流信息;要學(xué)習(xí)社會(huì)規(guī)范,以建立同其他成員間的正常社會(huì)關(guān)系;要學(xué)習(xí)生產(chǎn)技能,以作出個(gè)人勞動(dòng)貢獻(xiàn)使社會(huì)生活能以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)社會(huì)化過(guò)程,隨著文明的進(jìn)步越來(lái)越復(fù)雜,需時(shí)也越長(zhǎng)。目前來(lái)心理咨詢中心和精神病科的大量就診者,其中大部分就是因?yàn)椴荒芎芎玫剡m應(yīng)緊張的現(xiàn)代生活。

現(xiàn)代醫(yī)療體系是建立在社會(huì)文明進(jìn)步的基礎(chǔ)上,但疾病的發(fā)生和發(fā)展又都有其社會(huì)原因。例如在工業(yè)化初期,都市的環(huán)境衛(wèi)生條件惡劣曾造成疫病流行。公共衛(wèi)生運(yùn)動(dòng)解決了一部分問(wèn)題。但到了今天,不良的社會(huì)體制、人際敵對(duì)關(guān)系(由人群間矛盾直到國(guó)家間戰(zhàn)爭(zhēng)),以及人類(lèi)的短見(jiàn)行為(資源的濫采濫用、大量工業(yè)污染未及時(shí)控制、任人口暴長(zhǎng)),仍是危脅人類(lèi)健康幸福的主要問(wèn)題。

在一般生物的進(jìn)化過(guò)程中,主要是體質(zhì)的改進(jìn),例如出現(xiàn)了某種適應(yīng)性結(jié)構(gòu)(如鳥(niǎo)翼)使具備這樣結(jié)構(gòu)的物種能以更有效地取得生活資源而戰(zhàn)勝競(jìng)爭(zhēng)者。這新的結(jié)構(gòu)遺傳給后代,使它們作為一個(gè)物種存留下來(lái)。在人類(lèi)進(jìn)化則出現(xiàn)了新的局面:人具有智能,這增加了他們利用生活資源的本領(lǐng)。具有先進(jìn)文明的人群,在利用資源和群際斗爭(zhēng)中要?jiǎng)龠^(guò)落后人群。而且文明是可以通過(guò)學(xué)習(xí)橫向傳遞的,這便大大地加速了人類(lèi)進(jìn)化的步伐。可以預(yù)計(jì),上面談到的重大問(wèn)題,隨著人類(lèi)的進(jìn)化必然會(huì)得到合理的解決。

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