人体的奥秘

作者简介

作者英国Future出版公司，是出品了全球近400万读者，英国本土发行量超27万册的青少年科普杂志《万物》（How it works）的英国百年科普教育品牌。 译者曾宪坤，有电子译作《智障女孩谋杀案》《爱马传奇——拯救稀有马群》等，纸质版译作有《萧伯纳传》等。

内容简介

人体 人体就是，嗯，组成你的一切！ 人体的基本组成部分有头部、颈部、躯干和四肢。我们的身体由一系列生物系统构成，它们执行着日常生活所必需的特定功能。 循环系统的工作就是让血液、营养物质、氧气、二氧化碳和激素在全身流动。循环系统包括心脏、血液和广泛的血管网络（静脉、动脉和毛细血管）。 消化系统由一系列相互连接的器官组成，它们让身体得以消化分解和吸收食物，并排出废物。消化系统包括口腔、咽、食管、胃、小肠和大肠。肝脏和胰腺也在消化系统中发挥作用，因为它们会产生消化液。 内分泌系统包括八大腺体，它们会分泌激素到血液中。这些激素会随着血液到达不同组织，调节不同的身体机能，例如新陈代谢、生长和性功能。 免疫系统是身体对抗可能有害的细菌、病毒和其他病原体的防御体系。它包括免疫器官（胸腺、骨髓、脾脏、淋巴结）、免疫细胞（白细胞、巨噬细胞等）和免疫分子（补体、免疫球蛋白等）。 淋巴系统包括淋巴管道、淋巴组织和淋巴器官，也在身体防御中发挥作用。它的主要工作是产生和移动淋巴液，这种无色透明的液体含有白细胞，能帮助身体抵抗感染。淋巴系统还会将身体组织中多余的淋巴液转移到血液中。 神经系统既控制有意识行为（例如有意识的动作），也控制无意识行为（例如呼吸），并发送信号到不同的身体部位。中枢神经系统包括大脑和脊髓。周围神经系统包括将身体其他所有部位连接到中枢神经系统的所有神经。 人体的肌肉系统包括大约600多块肌肉，它们帮助运动、血液流动和其他身体功能。肌肉分为三种类型：骨骼肌，附着在骨骼上，帮助完成有意识动作；平滑肌，分布在器官内部及血管壁，帮助运送物质；心肌，分布在心脏内，帮助心脏泵血。 生殖系统让人类得以繁殖。男性生殖系统包括阴茎、前列腺、附睾和产生精子的睾丸等。女性生殖系统包括阴道、子宫，以及产生卵子的卵巢等。在受孕期间，精子与卵子融合产生受精卵，受精卵在子宫中着床和生长。 骨骼系统支撑着我们的身体，人体包括206块骨头，这些骨头通过肌腱、韧带和软骨相连。骨骼不仅帮助我们运动，还参与血细胞的产生和钙的储存，钙是一种必需的营养物质。 呼吸系统让我们得以吸入至关重要的氧气并排出二氧化碳，这个过程我们称为呼吸。呼吸系统主要由呼吸道和肺组成。 泌尿系统帮助清除人体内代谢产生的废物，如尿素，这是蛋白质被分解时产生的。 泌尿系统包括双侧肾脏、双侧输尿管、膀胱和尿道。由肾脏产生的尿液通过输尿管进入膀胱，然后通过尿道排出体外。 皮肤系统，或者说皮肤，是人体最大的器官。它保护我们不受外界的伤害，是我们抵御细菌、病毒和其他病原体的第一道防线。我们的皮肤还能帮助调节体温，并通过排汗排出废物。除了皮肤以外，皮肤系统还包括毛发和指甲。 系统和器官 骨骼系统 骨骼系统发挥着重要的作用——支撑、运动、保护、血细胞生成、钙的储存和内分泌调节，使我们得以生存 撰文：金·安·齐默尔曼（Kim Ann Zimmermann） 成年人的骨骼系统包括206块骨头，以及由肌腱、韧带和软骨组成的网络，是它们将骨骼连接起来。 体内有脊柱（由椎骨构成）的动物被称为脊椎动物，实际上在地球上属于少数群体。多达98%的动物是无脊椎动物，这意味着它们体内没有骨骼或脊椎。 一个人的骨骼数量并非出生后就一成不变。婴儿出生时有大约300块骨头，其中一些会随着身体发育而融合在一起，成年后就只有206块骨头了。平均而言，人类男性会在十几岁时停止发育，女性会在月经周期开始两年后停止发育。这时候，骨头上的生长板通常会闭合，骨头不再生长。 成年女性和男性的骨骼有一些不同，主要是为了适应分娩。例如，女性的骨盆更平、更圆、更大。通常女性耻骨下角可达90~100度，男性则为70~75度。 虽然骨骼在体外会变脆，但在体内却非常有活力。根据健康线网站（Healthline）的资料，循环系统中的血管网为骨骼系统提供营养物质，骨骼系统还被神经系统所包围。 典型的骨头有着致密而坚韧的外层，接下来是一层骨松质，更轻，还有轻微弹性。一些骨头的中间是果冻状的红骨髓，根据《默沙东诊疗手册》（Merck Manuals）中的讲解，那里会不断产生新的血液细胞。牙齿被认为是骨骼系统的一部分，但它们不算是骨头。牙齿由牙本质和牙釉质组成，牙釉质是人体内最坚硬的物质。牙齿在消化系统中也起着关键作用。 根据美国国家医学图书馆（National Library of Medicine，简称NLM）的资料，骨骼系统有两个不同的部分：中轴骨和附肢骨。中轴骨总共有80块骨头，包括脊椎、胸骨、肋骨和颅骨。NLM指出，中轴骨将重量从头部、躯干和上肢传递到与臀部相连的下肢，帮助人类保持直立姿势。根据NLM的资料，附肢骨总共有126块骨头，包括与躯干相连接的肢带骨和上下肢。它们的功能是使行走、跑步和其他运动成为可能，它们还保护着身体负责消化、排泄和生殖的主要器官。 骨骼系统的疾病 要检测骨骼系统疾病和畸形，X射线、核磁共振、骨密度检测和关节镜检查是一些主要诊断工具。《默沙东诊疗手册》指出，诊断癌症要用到骨骼扫描和骨髓活检。 就职于关节炎治疗中心（Arthritis Treatment Center）的内森·魏博士（Dr. Nathan Wei）说，骨骼疾病主要是代谢性骨病，如骨质疏松症、骨软化症和其他一些罕见疾病。 骨质疏松症是一种普遍性疾病，尤其见于老年人，这种疾病会导致骨组织的减少。魏博士说，骨质疏松症患者的骨骼因为钙流失而变得越来越薄、越来越脆。骨软化症是骨骼硬化不良，据妙佑医疗国际（Mayo Clinic）称，这种疾病通常是由缺乏维生素D引起的，是骨骼形成过程中的一种缺陷。与之不同的是，骨质疏松症发生在已经形成的骨骼中。 关节炎是一系列超过100种的炎症性关节病的统称，会损害关节及其周围的结构。关节炎可能会攻击关节、关节囊、周围组织或全身的各个部位，它通常影响颈部、肩膀、手、腰部、髋部或膝盖的关节。“关节炎要通过仔细的病史回顾和身体检查来诊断，并通过实验室和影像学研究来证实。治疗方法则取决于关节炎的类型。”魏博士说。 同样常见的骨骼疾病还有脊柱侧弯，即背部或脊柱的脊椎排序异常。在患者的X光片上通常会看到脊柱呈明显的“C”或“S”形。《默沙东诊疗手册》指出，这种情况在青春期会很明显。根据美国神经外科医生协会（American Association of Neurological Surgeons）的数据，美国约有600万~900万人（约占总人口的2%~3%）患有脊柱侧弯。生命之桥健康中心（LifeBridge Health）的詹姆斯·纳斯医生（Dr. James Nace）说：“大约90%的人在一生中的某个时候都会经历腰痛。患者通常可以通过消炎药物得到缓解，但在某些情况下，可能需要采取外用药物、贴片或电刺激等治疗手段。” 骨骼系统也容易发生断裂、拉伤和破裂。骨头是用来保护人体重要器官的，折断一根骨头一般需要44~71N（牛顿）的压力，而像头盖骨和股骨这样的骨头就更难折断了。 从头到脚的琐事 一个“新”器官：间质 我们对人体解剖学已有相当程度的了解，你不会指望医生在这个时代还会发现一个新的身体部位 撰文：蕾切尔·雷特纳 2018年，研究人员发现了间质：组织中充满液体的空间网络，以前从未见过。研究人员发现全身的结缔组织都分布着这些充满液体的空间，包括皮肤表面以下，主要排列在消化道、肺部和泌尿系统以及周围的肌肉中。 以前，研究人员认为这些组织层是胶原蛋白的致密“壁”，胶原蛋白是结缔组织中发现的一种强结构蛋白。但2018年的研究结果显示，这种组织更像是一条“开放的、充满液体的高速公路”，而不是一堵“墙”，纽约大学朗格尼医学院病理学教授、资深研究作者尼尔·泰斯博士（Dr. Neil Theise）说。组织中含有相互连接的充满液体的空间，这些空间由厚厚的胶原蛋白“束”晶格支撑，泰斯说。研究人员说，人们已经遗漏这些充满液体的空间几十年了，因为它们没有出现在研究人员用来观察细胞世界的标准显微镜载玻片上。研究人员没有使用这种载玻片，而是使用一种新的成像技术在微观水平上检查活体组织，从而发现了这些充满液体的空间。他们称这种充满液体的空间网络为一种新器官——间质。然而，这只是一个非官方的用以区分的称呼；泰斯曾在趣味科学网采访时表示，一个身体部位要正式成为一个器官，还需要大家对这一想法达成共识，已经有越来越多的研究人员在围绕这一想法开展研究。他补充说，这些充满液体的空间的存在也应该得到其他科研团队的证实。 泰斯说，不管官方如何认定，这一发现都可能会对包括癌症研究在内的多个医学领域产生影响。这一发现似乎解释了为什么侵入这一组织层的癌症肿瘤可以扩散到淋巴结。研究人员解释，这是因为这些充满液体的空间是一种叫作淋巴的液体的来源，肿瘤细胞会随之排入淋巴系统。 身体真的每七年彻底更新一次吗？ 我们找出了这个流行说法背后的真相 撰文：本杰明· 雷德福（Benjamin Radford） 这是一个巧妙的想法，引起了大众的无限遐想。这个想法是这样的：每隔七年（或十年，取决于你听到的故事版本），我们基本上就变成了新人，因为在这段时间里，你身体里的每个细胞都被一个新的细胞所取代。你不觉得自己比七年前年轻吗？ 的确，单个细胞的寿命是有限的，当它们死亡时，它们会被新的细胞所取代。正如《纽约公共图书馆科学参考》（The New York Public Library’s Science Desk Reference，斯通松出版社，1995年）所指出的：“人体内有50万亿到75万亿个细胞……每种类型的细胞都有自己的寿命期限，当一个人死后，可能需要几个小时或一天的时间，身体里的细胞才会全部死亡。”法医调查人员在确定凶杀案受害者的死因和死亡时间时，会利用这个有点病态的事实。 红细胞的寿命约为四个月，而白细胞的平均寿命超过一年。皮肤细胞大约能存活两到三周。结肠细胞的情况很糟糕：它们只有大约四天的寿命。精子细胞的寿命只有三天左右，而脑细胞通常持续存在于人的一生（例如，大脑皮层的神经元在死亡后不会被替换）。 奇怪的人体 关于记忆的5个奇怪事实 记忆可以是一件有趣的事情。它在让我们记住童年事件的微小细节的同时，却让我们想不起来钥匙放在哪里了 撰文：巴哈尔·格里珀尔 1 门会破坏记忆 你是否有过这样的经历，发现自己在一个房间里，却不记得自己为什么会在那里？研究人员表示，这可能是门造成的。穿过一道门的行为可能会向大脑暗示，一个新的场景已经开始了，它应该把之前的记忆储存起来，结果奇怪地导致记忆缺失。“进出一道门，在大脑中起到了‘事件边界’的作用，大脑将活动片段分开，并将它们归档，”圣母大学（University of Notre Dame）的心理学家加布里埃尔·拉德万斯基（Gabriel Radvansky）解释说，“要回忆起在之前的房间里做出的决定或活动是很困难的，因为它已经被划分开了。”事件边界是有用的，因为它们帮助我们组织好我们的心理时间线，不仅记住事件发生的地点，而且记住事件发生的时间。 2 心理消除活动 虽然罕见，但某些活动会导致暂时的记忆丧失和脑雾，称为短暂性全面遗忘症。例如，据报道，性行为会导致这种记忆问题，患者会忘记过去一天左右的事情，并且很难形成新的记忆。 患有短暂性全面遗忘症的人不会遭受严重的副作用，记忆问题通常在几个小时内消失。但目前尚不清楚这是怎么发生的，对患有这种失忆症的患者的脑部扫描显示，他们的大脑没有受损或中风的迹象。 3 记忆可以永存，尽管我们可能想不起来 被遗忘的歌曲会在我们不知情的情况下继续存在于我们的脑海中吗？2013年发表在《神经学前沿》（Frontiers in Neurology）期刊上的一篇报告中讲了一个奇怪案例，研究人员描述了一名女性，她对一首歌曲产生了音乐幻觉，她自己不知道这是什么歌，但别人知道。研究人员写道：“据我们所知，这是第一次有人报告对自己不知道但周围人都知道的歌曲产生了音乐幻觉。”科学家们说，这位女士可能是在某个时候知道这首歌，但后来忘记了。他们说，这个案例提出了一个问题，即被遗忘的记忆发生了什么，该案例表明记忆可以某种形式存储在大脑中，使它们能够被访问，但却无法被识别。 4 我们可能被设计好了要忘记婴儿期 我们最早的童年记忆会褪色，这可能是有原因的。通常情况下，人们记不起他们在生命早期（3岁或4岁之前）的任何记忆，这被称为婴儿健忘症。科学家们此前认为，早期记忆是存在的，孩子们只是没有语言技能来表达它们。然而，最近的研究表明，孩子们在早期确实会有记忆，但随后会通过某种机制刻意遗忘。对此，一种解释认为，发育中的大脑在产生细胞的同时，会清除储存的记忆。 5 脑损伤可能会导致健忘 由于大脑中负责形成、保持和回顾记忆的结构受到损伤，记忆有可能还没来得及储存就失去了。这些区域的损伤会导致奇怪的健忘症。在其中一个研究最多的案例中，患者H.M.在治疗癫痫的手术中被切除了海马体，结果失去了形成任何新记忆的能力。另一个著名的案例记录了病人E.P.的故事，他在病毒引起的大脑炎症后遭遇了类似的命运。 1.10岁以上中、小学生独立阅读，自主学习生物医学知识的工具书。 2.3个单元包含10个人体系统的知识，揭秘人体系统的惊人事实，探索地球上的复杂生物——人类。 3.对标生物科目课程内容，聚焦小、初、高多年级知识点，学习就要先人一步。 4.通过身体日常表象和感受引入人体知识，循序渐进，展示学科实用性，激发学习兴趣。 5.可视化人体思维导图，收录人体系统、医学学科研究里程碑等。脉络清晰，使抽象的体内构造变得形象直观，有效降低理解难度。 6.图片升级3D拆解，炫酷图像资料，模拟前沿科技实验室氛围，轻松抓住孩子眼球。 7.条理清晰，层级板块图注详尽，逐步引导培养理科学习思维。 8.收录官方数据、科学网站摘要与名家论点交融，让孩子拥有放眼全球的视野。 9.中国科普作家协会、工业科普创作专业委员会推荐。 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