人是自然之子,我们必须了解人体的结构,才能更好地学习运用各种手段维护身心健康。
从根本上说,人体是由元素构成的。在自然界已经发现的107种元素中,构成人体的大约有25种左右,其中氢、氧、碳、氮四种元素就占了人体元素总数的99.4%。这些元素的院子以特定的排列方式构成分子,分子又结合成细胞,细胞有结合成组织,组织构成器官,器官组成系统,从而构成了高度复杂的人体。
构成人体的各种元素在体内以化合物形式存在,这些化合物分为无机化合物和有机化合物两类。无机化合物包括水和无机盐;有机化合物包括糖、蛋白质、脂肪、核酸、维生素等等。
细胞是构成人体的基本结构和功能单位,是人体各种生命活动、包括呼吸、运动、消化以及生殖等的最小结构,但并非每个细胞均能执行所有这些功能。构成人体的细胞总数在百万亿以上。
不同的细胞因其在组织中的功能不同而分化成大小不同和形状各异。不同细胞的分裂速度也不同。上皮细胞受机械磨损不断更新,而一些结构复杂的细胞如神经细胞(神经元)更新很慢,甚至不更新。
人体有超过200种分化的细胞,它们发育成独特类型,紧密连接构成组织。有时候组织有几种类型的细胞构成。构成组织的细胞有相同的结构,执行相同的功能。一般来说,来源于早期胚胎分化细胞层中有4种基本组织类型:上皮组织、结缔组织、肌组织、神经组织。血液、骨、软骨、肌腱、韧带属于结缔组织。表皮和覆盖在所有器官上的组织是上皮组织。当然,肌组织、神经组织形成肌肉和神经。
四种基本组织的不同配合,构成了人体内的各种器官,如心脏、肝脏等等,每种器官都有自己的特定形状和功能。
一个器官只能完成一定的功能,许多器官结合起来完成某一方面的全套功能,就构成了器官系统,简称系统。
人体的系统的确切数目和范围仍有争论,虽然这些系统可以作为独立的实体来描述,但是从物理和生理的角度,它们又相互依存。具有讽刺意义的是,除生殖系统外其他所有的系统都是人类生存所必需的。
人体的细胞和组织只有在它们的环境因素保持稳定和平衡状态下才能正常工作。数个人体系统相互协调维持环境的平衡,这个过程称为体内平衡。
细胞内发生的生化反应与特定的环境密切相关,如:氧含量、酸碱度、水、温度等。人体必须在一定限度内保持内在环境的稳定,否则会造成生化反应的错误,导致机体失调。
人体的多个系统参与体内平衡。呼吸系统维持人体氧的水平;消化系统吸收和处理营养物质;循环系统将氧和营养物质运输到全身,再将代谢产物收集,从泌尿系统和呼吸系统排出。神经系统和内分泌系统,它们通过反馈环路来发挥维持人体内在环境稳定。例如,如果组织内水分减少时,血液和其他体液就浓缩,一些感受器探测到这种变化,将信息反馈给大脑,于是大脑中的相应中枢引起一系列调节行为。激素通过保水作用调控尿液的排泄,通过产生渴感引起摄水反射。当浓度正常时,感受器探测到这种改变,上述调节反射终止直至需要时再次启动。维持人体几乎恒温的脑部温度调控也采用同样的反馈原理,通过出汗、流向皮肤的血流、增加产热量调节热量丢失的寒战等机制。通过这些调节方式使得人体的内部环境保持稳定,人体平衡得以维持。
人体的2/3是有水和各种溶解其中的重要物质组成。他们存在于细胞内、机体组织的周围,最明显的就是血液和淋巴液中。正常成人体内大约有40升水。人体各部分大都由水组成,组织中含70—80%的水分,血液中含超过90%的水分,骨中大约含25%的水分,脂肪中含10—15%的水分。水是一种最佳的溶剂,数千种溶于其中的物质形成体液参与人体的各种生化反应,这些反应是生命的基础。水参与分配全身的营养物质,收集和传递废物。体液能够将热量从机体活动部分扩散到较冷的区域,有助于温度调节。体液还可以充当减震装置以缓解震动对脑等敏感部位的冲击。体液作为人体的润滑剂,可以减少在组织器官滑动过程产生的摩擦力。
人体体液有两种主要类型:细胞内液和细胞外液。细胞内液(也称细胞质)位于细胞内。细胞外液是指人体的所有其他液体,它又可分为:分布在细胞和组织间的组织间液;血液和淋巴液;分布在骨、关节、致密结缔组织中的体液;唾液、黏液、汗水和尿液等细胞渗透液。
血液和淋巴液一直进行液体交换而联系非常密切。血液从毛细血管漏出形成组织液。这些液体的一部分引流入淋巴管成为淋巴液,淋巴液最终进入大静脉参与血液循环。人体内的全部血液被肾脏过滤一遍所需时间不过4分钟。这就是说,我们全身的血液每昼夜要流过肾脏360次。
细胞质的更换一般通过三种方式更换。小分子如水、氧气和二氧化碳通过扩散越过细胞膜;某些不能穿过磷脂双分子层的物质,只能通过异化扩散进出细胞。当物质(包括营养物质)必须依靠耗能的主动转运来完成。
扩散:分子从高浓度区向低浓度区的自然运动称为扩散。
异化扩散:一个载体蛋白与细胞膜外特异性分子结合,继而发生形态变化,然后将分子释放到细胞内。
主动转运:分子与细胞膜的受体结合,启动某种蛋白质作为通道,分子经通道进入细胞。
细胞质一般四天完全更换一次,全身体液十四天完全更换一次,全身细胞7年完全更换一次。运动主要是促进体液的形成代谢,保持人体内部的洁净。但是不当的运动却适得其反。
人体各系统协同运作,即每一个系统及完成各自重要的功能,又共同运作以维持人体的健康和效率。