跳转到内容

生物医学工程理论与实践/生理系统

来自维基教科书,开放的书籍,为开放的世界

心血管结构与功能

[编辑 | 编辑源代码]
人体心脏示意图

由于人体所有细胞都无法与营养物质、氧气、二氧化碳、代谢废物、能量和动量进行交换,因此生理系统中的高速公路网络在细胞之间输送物质以维持整个身体的运转。这个高速公路网络被称为心血管系统,它包括一个泵站:心脏;一种工作液:血液;一个复杂的树枝状分布和收集管道和通道:血管;以及一种复杂的内在(固有)和外在(自主神经和内分泌)控制机制。

血液为组织提供氧气和营养物质,包括组成元素,并清除废物。血液还将激素和其他物质输送到组织和器官。

血液由血浆(占血容量的 55%)和血细胞或血球(约占体重的 8% ± 1%)组成。血球悬浮在连续的血浆流体中,可分为红细胞(红血球,占构成要素的 95% 左右)、白细胞(白血球,占所有血球的 0.15% 以下)和血小板(血小板,约占所有血细胞的 5%)。血球起源于骨髓中的未分化干细胞(称为造血干细胞),并通过造血作用成熟。

内分泌系统

[编辑 | 编辑源代码]

'另请参阅 维基百科,内分泌系统人体生理学/内分泌系统

主要内分泌腺体。(男性左侧,女性右侧。)1. 松果体 2. 垂体 3. 甲状腺 4. 胸腺 5. 肾上腺 6. 胰腺 7. 卵巢 8. 睾丸

内分泌系统是指生物体内分泌激素(换句话说,产生像小分子这样的信使)直接进入循环系统,并被输送到远处目标器官的腺体集合。为了生长、维持恒定体温、繁殖后代或执行基本的行为和功能,本质上,像小化学物质(换句话说,信使)这样的激素应该进入血液。因此,内分泌系统可以提供从大脑下丘脑到所有器官的电化学连接,以控制身体的代谢、生长和发育以及繁殖。

内分泌学有着相对悠久的历史。但在 20 世纪 60 年代后期,随着灵敏且相对特异的分析方法的引入,测量循环激素的低浓度变得更容易、更便宜。从那时起,更容易理解内分泌生理学以及调节和控制机制。竞争性蛋白结合和放射免疫分析带来了对单个内分泌腺体生理学以及垂体神经控制和内分泌系统整体反馈控制的研究进展。细胞和分子生物学以及重组 DNA 技术也帮助了内分泌系统研究。

与此同时,数学模型和实验研究之间的交互式研究使得了解内分泌动力学成为可能。

激素和信号,组织和细胞之间的相互作用

[编辑 | 编辑源代码]

激素可分为四类:(1)类固醇激素,(2)肽和蛋白激素,(3)氨基酸衍生物,主要是芳香族氨基酸酪氨酸,以及(4)类花生酸(脂肪酸衍生物)。

1. 类固醇是脂类,更准确地说,是通过化学修饰产生的胆固醇衍生物。

2. 肽和蛋白激素在细胞内质网中合成,然后转移到高尔基体,在那里被包装成分泌囊泡,以便输出。

3. 氨基酸衍生物:有两类激素源于氨基酸酪氨酸;甲状腺激素和儿茶酚胺。甲状腺激素基本上是包含三个或四个碘原子的“双”酪氨酸环。儿茶酚胺包括肾上腺素和去甲肾上腺素,它们既可以作为激素,也可以作为神经递质。

4. 类花生酸是多元不饱和脂肪酸衍生物的庞大族群,例如前列腺素、血栓烷、白三烯和血栓烷。

激素在细胞水平的作用

[编辑 | 编辑源代码]
左侧图显示了一种类固醇(脂类)激素 (1) 进入细胞,并 (2) 与细胞核中的受体蛋白结合,导致 (3) mRNA 合成,这是蛋白质合成的第一步。右侧显示蛋白激素 (1) 与受体结合,这 (2) 启动了转导途径。转导途径最终 (3) 激活细胞核中的转录因子,并开始蛋白质合成。在这两幅图中,a 是激素,b 是细胞膜,c 是细胞质,d 是细胞核。

神经系统

[编辑 | 编辑源代码]
神经系统

神经系统可以定义为神经细胞和纤维的网络,它们在脑和身体其他部位之间传递信息,以控制运动和感觉。这个神经系统由脑和脊髓、神经、神经节以及受体器官的组成部分组成,它接收和解释刺激并将冲动传递给效应器官。

视觉系统

[编辑 | 编辑源代码]

200 px|center|framed

听觉系统

[编辑 | 编辑源代码]
人耳解剖图。

胃肠道系统

[编辑 | 编辑源代码]

呼吸系统

[编辑 | 编辑源代码]
肺部示意图
华夏公益教科书