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人体运转手册

作译者：屈晓旋,刘笑,刘怡等

出版时间：2019-08 千字数：1350 版次：01-01 页数：500

开本：16开装帧： I S B N ：9787121372186

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纸质书定价：￥298.0

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引言 008
第一章 头部 017
颅骨正面观 018
颅骨侧面观 020
颅底和颅顶 022
婴儿的颅骨 024
牙齿 026
牙齿的发育过程 028
头皮 030
面部各个肌肉 032
面神经 034
面部和颈部的动脉 036
颞下窝 038
颅底的内部 040
大脑 042
脑膜 044
脑部的血管 046
各个脑室 048
PET大脑显影 050
双侧大脑半球 052
大脑半球的结构 054
丘脑 056
边缘系统 058
基底神经节 060
小脑 062
颅神经（1） 064
颅神经（2） 066
颅神经（3） 068
颅神经（4） 070
颅神经（5） 072
颅神经（6） 074
颅神经（7） 076
记忆是如何工作的 078
我们如何感受情绪 080
笑的由来 082
我们是如何睡觉的 084
梦的产生 086
第二章 感觉 089
鼻与鼻腔 090
翼腭窝 092
004 人体运转手册
副鼻窦 094
我们如何闻气味 096
我们如何打喷嚏 098
口腔 100
舌 102
唾液腺 104
味蕾是如何工作的 106
我们如何说话 108
眼球 110
眼的肌肉、血管和神经 112
眼是如何聚焦的 114
视网膜是如何工作的 116
眼睑和泪器 118
眼泪是如何产生的 120
耳朵 122
耳的内部 124
耳朵如何控制我们的平衡 126
大脑如何处理声音 128
第三章 颈部 131
颈部内部 132
椎体 134
颈椎 136
颈部韧带 138
颈部肌肉 140
颈部肌肉 142
脑干 144
臂丛 146
咽 148
喉 150
食管 152
甲状腺和甲状旁腺 154
第四章 胸部 157
胸椎 158
腰椎 160
骶骨和尾骨 162
脊髓 164
脊神经 166
胸壁的血管和神经 168
背部肌群 170
肩带 172
肩带的肌肉 174
胸廓 176
胸廓的肌肉与运动 178
胸腔内部 180
女性的乳房 182
膈 184
纵隔 186
肺 188
肺的工作原理 190
肺的血管 192
呼 吸 道 194
心脏 196
心脏的腔室 198
心脏瓣膜 200
心脏的血管 202
心脏传导系统 204
心脏如何搏动 206
心脏如何跳动 208
目　　录
005
第五章 上肢 211
肩关节 212
肩关节的运动 214
腋窝 216
肱骨的结构 218
尺骨和桡骨 220
肘 222
前臂的运动 224
上臂肌 226
前臂肌 228
伸肌 230
臂的血管 232
臂的神经 234
臂的深筋膜 236
腕部骨骼 238
腕管 240
手骨 242
手内肌 244
手的神经和血管 246
第六章 腹部与胃 249
腹部概览 250
腹壁 252
胃 254
小肠 256
消化的奥秘 258
食物的吸收 260
碳水化合物的奥秘 262
蛋白质的奥秘 264
维生素的奥秘 266
矿盐的奥秘 268
脂肪的作用 270
酶的奥秘 272
血糖控制的奥秘 274
水的奥秘 276
呕吐的奥秘 278
盲肠与阑尾 280
结肠 282
直肠与肛管 284
粪便的形成 286
肝与胆道系统 288
肝的奥秘 290
胰与脾 292
腹股沟 294
泌尿道总论 296
肾脏 298
肾脏如何产生尿液 300
肾脏如何控制血压 302
膀胱和输尿管 304
第七章 生殖系统 307
男性生殖系统 308
睾丸、阴囊和附睾 310
阴茎 312
精子是如何产生的 314
女性生殖系统 316
子宫 318
胎盘的解剖 320
阴道和宫颈 322
卵巢和输卵管 324
006 人体运转手册
月经周期 326
排卵如何发生 328
性高潮如何产生 330
妊娠如何发生 332
分娩如何发生 334
第八章 骨盆和下肢 337
盆骨 338
骨盆的韧带和关节 340
盆底肌 342
臀区的肌肉 344
髋关节 346
股骨 348
胫骨和腓骨 350
膝关节和髌骨 352
膝关节的韧带和滑膜囊 354
大腿肌肉 356
小腿肌肉 358
腿的深筋膜 360
腿部的动脉 362
腿部的静脉 364
腿部的神经（1） 366
腿部的神经（2） 368
踝 370
足的骨骼 372
足的韧带和足弓 374
足上方的肌肉 376
足底的肌肉 378
第九章 血流 381
血液循环概述 382
血液的功能 384
血液如何循环 386
如何运送血液 388
血液如何凝结成块 390
血液的免疫作用 392
什么是血压 394
大脑如何控制血压 396
第十章 人体系统 399
骨架 400
骨骼是如何生成的 402
骨骼如何修复 404
关节的类型（1） 406
关节的类型（2） 408
肌肉的类型 410
肌肉如何收缩 412
皮肤和指甲 414
皮肤如何保护身体 416
指甲如何生长 418
毛发 420
毛发如何生长 422
外周神经系统 424
自主神经系统 426
反射活动 428
身体如何感知疼痛 430
淋巴系统 432
淋巴样细胞和淋巴引流管 434
区域淋巴回流 436
身体如何产生汗液 438
如何控制体温 440
目　　录 007
第十一章 细胞及化学结构 443
神经元 444
神经细胞是如何工作的 446
神经细胞间是如何交流的 448
细胞的奥秘 450
细胞是如何分裂的 452
细胞间如何进行通信 454
细胞膜的结构 456
化学物质如何跨越细胞膜 458
DNA是如何工作的 460
基因是如何影响我们的 462
第十二章 发育和身体周期 465
生物节律是如何发生的 466
青春期是如何发生的 468
人体如何衰老 470
人体如何应对应激 472
人体如何应对运动 474
酒精是如何影响人体的 476
吸烟如何影响身体 478
咖啡因如何影响身体 480
药物如何作用于人体 482
麻醉剂如何起作用 484
常见的过敏 486
过敏是如何发生的 488
感染是如何发生的 490
适应大气压力的变化 492
太空旅行对身体的影响

人体中存在一个复杂的网络，这个网络是由相互依赖的各个系统和结构组成的。人体带给人类一个恒久的挑战，既发现并阐明其各部分的工作方式，又利用这些知识去巩固并发展新的手段来征服大大小小的疾病。人体就像一台巧夺天工的机器，其中包含着数以亿计的微观单位， 虽功能各不相同，却齐心协力，构成一个运转顺畅的整体。生理学恰恰旨在揭示机体中各个单位，从细胞、组织到器官、系统如何独立运转，又如何在结构之间相互关联的基础上协同作用。历史上，在对这一学科的研究中涌现出不少极其优秀的人才。
知识的起源
有证据显示， 远古文明中的人类就已经对自己的身体如何工作表现出浓厚的兴趣。人们认为，古埃及人通过对尸体的防腐处理，已经获得了不少关于人体结构和功能的知识。这些知识被记载在纸莎草纸上，许多都保存至今。古埃及人对病痛也抱有各种超自然的信念，他们认为，疾病源于各方恶灵的侵扰，可以利用毒液和咒语来驱散。
出生于公元前460年的希腊科斯岛的内科医生希波克拉底致力于治愈患者，他尝试了许多手段和方法，广受好评。无论在他生前还是身后，希波克拉底观察病人和推理病情时所遵循的各项基本原则启迪了无数同行，为他赢得了“医学之父”的美誉。他试图寻找各项疾病的自然起因，并且非常重视记录症状和对患者的连续观察，这些都是临床医学沿用至今的基本原则。为了纪念他，从医人员都要遵守《希波克拉底誓言》。
从这时开始，医学知识稳步发展。生于公元131年的希腊内科医生克劳迪亚?盖伦是希波克拉底的热情拥趸。他赞同后者的四体液理论，尽管这一当时流行的理论并不科学。四体液理论认为身体包括四个系统或是四种体液，即血液、黏液、黄胆汁和红胆汁（许多地方写作黑胆汁/黑胆质，相应的英文也非本书的red bile而是black bile，不过应该指同一理论下的同一物质。——译者注），而疾病则是由这几种体液之间的不平衡导致的。盖伦解剖了多种动物，并与人体的生理机制类比。尽管盖伦所坚信的四体液理论如此粗陋，但是通过这种方式，盖伦仍然对生理学的进步做出了重大贡献。盖伦对后世影响巨大，在他去世后的几百年中，他的思想都曾被奉为圭臬。

稳步前进
中世纪的到来开启了一段相对停滞的时期。在许多大学中，人们仍旧在总内科医师（内科总医师/主任医师/内科大师/大医师，a master physician）的指导下研究医学，但是研究者们过分依赖古代典籍和像盖伦这样的先前内科医生的观察结果。教会的影响力大到迫使人们相信各种疾病都是来自上帝的惩罚。世俗与宗教的种种观点不安地交织融合，解释着疾病的成因，连星相学、命运甚至罪孽都被当成重要的因素来考量。常用的治疗方法包括放血、使用简单的药草混合物以及各种药水。文艺复兴的黎明带来了古典先哲们理性精神的回归。文艺复兴的巨匠之一——莱奥纳多?达?芬奇意识到解剖学研究对医学知识的促进。他认为必须解剖人体才能获得这方面的信息。解剖学家安德烈亚斯?萨维留斯和威廉?哈维对生理学做出了突出贡献。萨维留斯在1543年出版了他的著作《论人体的脑白体》，挑战既往观点。凭借解剖人体获取的信息，他指出人和动物的解剖结构有着怎样的不同。
哈维基于解剖动物和人体得到的发现同样令人吃惊。他在1628年撰写了革命性著作《一项解剖学研究——动物的心脏和血液的运动》。哈维在这本书中描述了心脏如何像一块肌肉一样工作，引发动脉搏动并持续推动体内的血液。哈维还演示了静脉瓣在血液循环中的重要作
用。
医疗技术的新时代来临了。20世纪治疗疾病的多项重大突破都在此期间奠定了基础。17世纪晚期，显微镜问世；1896年威廉?伦琴发现了X射线。这两项发明发现为观察人体内部的工作情况提供了以前做梦都没有想到的机会。从1800年起，各种麻醉剂的发现为外科手
术带来了变革。1901年，卡尔?兰德斯坦纳发现四种血型，这为20世纪许多重要的进步铺平了道路，最终使器官移植得以实现。然而另一些伟大创造来源于卫生条件的改善。19世纪，路易斯?巴斯德建立起微生物和疾病之间的联系。这启发了格拉斯哥大学的外科教授约瑟夫?李斯特。他发现各种致病微生物可以通过医疗人员在患者之间传播，
表皮葡萄球菌。这种细菌通常无害，属于皮肤表面的正常菌群，但在皮肤破损受伤时可以引起感染。
于是他在1865年进行改革，通过用石炭酸消毒病房这样简单的措施，患者的死亡数字戏剧性地降低了。这些为了改善当时医院卫生状况所做的探索和尝试为李斯特赢得“消毒手术之父”的头衔。
从医学上的突破角度来看，20世纪的曙光预示着一个前所未有的时代的到来。医学研究和技术发展在同时期的进展意味着在医疗、手术和药物各方面都有长足的进步。第二次世界大战进一步刺激人类去探索新的技术和手段。伦琴的X射线机经过种种改进，日益成为一种有力的诊断工具。同时缝合线的使用也有了巨大发展。亚历山大?弗莱明于1928年的重大发现——青霉素，在第二次世界大战中发挥了重大作用，拯救了成千上万名战士的生命。
和诊断工具的各种进步一样，这个时期也迎来了预防医学的新曙光。20世纪五六十年代，人们开发出多种疫苗来迎战许多消耗性甚至致死性的儿科疾病，比如脊髓灰质炎、风疹和麻疹。现在，发达国家的儿童健康状况已经处于历史最好水平。
这张三维超声扫描图展示的是一个6个月的胎儿。
一个患有哮喘的男孩吸沙丁胺醇气雾剂来扩张其支气管通气道。
婴儿生存率更是大大提高，这源于孕产期保健所取得的各项显著进步。硬膜外麻醉的出现帮助了许多困难的产程。而引产技术则使病理性妊娠有了更多的选择。20世纪50年代，苏格兰格拉斯哥大学的产科教授伊恩?唐纳德发明超声扫描仪，运用声波而非可能伤害人体的射线来观察内脏器官。这项发明在诊断学界掀起一场革命，并成为孕期检查的基本工具。
随着各项技术的进步，以及人们对于药物作用于人体时种种效果的深入理解，药学在20世纪也发生了许多惊人的变革。

青霉素的非凡成功引燃了人类探索新型抗细菌微生物的火种。20世纪40年代，科学家恩斯特?钱恩和霍华德?弗洛里受弗莱明启迪，对各类天然抗生素深入研究。第二次世界大战后，美国在这个领域大步领先，研制出可以治疗盛行一时的结核病的链霉素。纵观医学史，一个发现往往激发出更多的创造，如1945年后，人类对糖皮质激素类药物的研发。其中，可的松最初被用来镇痛消炎，结果发现它对许多关节疾患都非常有效。但人们也没有料到它的副作用之一是免疫抑制。不过，可的松也因此在器官移植中被使用，以预防机体对新器官的免疫排斥。最新进展和个人观点医学史册中最不朽、最重要的一页是1953年詹姆斯?沃森和弗朗克?克里克发现DNA的结构。两人都意识到他们发现了生命的奥秘。这绝非牵强，因为一个DNA细胞的双螺旋结构所包含的基因就是形成所有活组织的基础。这项发现的影响持续到了21世纪。但直到几十年后，人类基因组计划的出现才使它的重要性得到应有的承认。世事往往如此，几百年来从未改变。
20世纪， 成像技术的不断改良对医学做出重大贡献。科学家借此观察到机体内部的状态，并对许多重要情况的判断和处理进行了革新。除了X射线和超声， 科学家还开发了磁共振成像（MRI）扫描，利用磁场和无线电波显影；还有计算机断层（CT）扫描，它是三维形式的X射线，定位精准。这些成像技术在今天得到广泛的应用，为人们提供了精确细致的影像。内科医生们可以从这些信息中得到各类诊断，而这些诊断往往攸关性命。更进一步的成像技术还包括使用内窥镜，它是一种管状器材，无须手术就能详细观察到体内的情况。
20世纪，手术方法也在飞速进步。在过去认为触不可及的部位，如今也可以开展手术。在过去认为难以施展的部位，人们也渐渐开展起各项手术。最有名的外科范例是1967年由克里斯蒂安?伯纳德成功实施的首例心脏移植手术。尽管患者在术后不久便死于肺炎，但这例先驱性的手术还是引得众人模仿，以致首例心肺联合移植和脑组织移植先后于1982年和1987年实现。
随着药物治疗日益人类头部的肌肉结构精细复杂，使我们可以通过丰富的面部表情来交流沟通。
复杂，移植术后患者的生存时间大大延长。其他外科创新还包括人工心肺机的发明，它可以暂时取代心肺，支持更加复杂的手术，使心脏搭桥手术变得十分普遍。
置换术的发展，尤其是髋关节和膝关节的置换，使得许多人过上了全新的生活。技术创新依然不断涌现，使得日益复杂的手术操作可以在对患者影响最小的情况下进行。微创手术采用放大式内窥镜，并结合小切口，显著加快了术后恢复。显微手术运用强大的放大装置和各类精细器械，适用于多种微小或复杂的组织。激光的引入则开创了一个外科新分支。这项技术精度很高，可以用于去除各种胎记。
治愈疾病
伴随着越发高精尖的科技创新，医疗从业者获得了一套全新的装备，可以与世界上某些最厉害的病魔搏斗。医疗领域日新月异的变化导致许多在20世纪上半叶还被认为是绝症的疾病，在今天都可以治疗了，甚至很多可以被治愈，或者是在不远的将来有望治愈。
癌症以其致死性和普遍性已经成为医疗界面临的主要挑战。过去几十年中，许多科学家都奋力拼搏，以期征服这类令人闻风丧胆的疾病。在理解和治疗癌症方面所取得的成效也颇为明显。多亏了各类强效新药的问世，许多类型的癌症如今已经可以成功治疗了。同时，手术和研究也建立了一些危险因素（比如抽烟）和癌症发病之间的联系，其中不少都得到公认。
可以预见的是，癌症治疗将会有根本性的进步。放射疗法（以下简称放疗）的改进型“智能”药物的问世，让人们对治疗前景保持乐观。放疗是治疗癌症最有效的手段之一，但以往会导致各种副作用，有时甚至非常严重。因为放疗不仅杀伤癌细胞，也杀伤周围健康的组织。技术的进步带来一种新的高精度的放疗，使得射线更加会聚于目标，让内科医生们可以加大辐射量，同时减少副作用。
源自DNA技术的“智能” 药物的工作原理类似。化学疗法（以下简称化疗）伤害病变细胞的同时也伤害健康细胞（导致恶心、脱发等副作用），但是智能药物却能像靶向定位制导导弹一样结合到癌细胞表面，抑制其分裂，同时对周围组织的损伤非常小。结果是患者的痛苦减少了，疗效却提高了。目前另一项让科学家们十分兴奋的发现是各种病毒在癌症发病过程中的作用比预想的要重要得多。医学界已有一种针对宫颈癌的疫苗。人们预测，未来几十年中会出现许多新的预防肿瘤的疫苗。
人们还预测了心脏病治疗的种种革新。通过运用各种机器人，外科医生在进行心脏手术时可以在患者的胸前做多种小切口，再插入机械臂，上面装有摄像头和各种精密器械，可以进行搭桥手术。
这样能避免开胸手术和胸骨的合拢固定，极大减轻患者的痛苦，加快愈合。血栓的治疗方法也有望得到显著改善。最先进的各种诊断性扫描设备使医生们能够监测血栓的状态，并根据情况将各种溶栓药给入受影响的动脉内。
在所有的医学进步中，基因治疗和干细胞研究可能是最有潜能的领域。1990年，美国科学家们牵头发起了跨国人类基因组计划。这项计划旨在识别人类DNA上的25000个基因，并对组成DNA的30亿个碱基对测序。2003年，计划完成，带给人类无限的可能。
由于人体的每个基因都被绘制出来，科学家们可以将健康者和不健康者的各个基因进行比对，从而精确定位出致病基因。基因治疗背后的构想是用正常的、有益健康的基因取代有缺陷的致病基因（后者往往还能遗传），以此消除疾病。有人甚至还想通过基因疗法，将卵细胞和精子中的各种缺陷基因取代，避免其传递给子孙后代，但这一想法引发了争议。
基因治疗遭到伦理学、社会学以及实际操作中各种问题的掣肘，其本身也尚在实验阶段，远未成熟，费用高昂，缺乏成功的案例。人们要越过重重阻碍，包括控制机体对引入的新基因产生的免疫人体的皮肤系统由头发、皮肤和指甲等组成，既能防水，又能抵御病菌。

尽管如此，一些科学家预测，个人基因图谱未来可能实现，使人类能够采取各种预防性措施促进健康，甚至彻底避免某些疾病。
干细胞研究为治疗带来奇迹般的多种可能性，为以往无计可施的种种情况和疾病预示出希望。干细胞是能够自我更新的原始“空白”细胞。人们可以从早期胚胎中取得这种细胞，将其分散开，培养成不同类型的特化细胞，比如肌细胞、神经元。这就为治疗帕金森病、老年痴呆症、癌症等疾病带来可观的前景。干细胞还可能被用来治疗脊髓损毁和肌肉受伤，将病变或受损的组织用健康的、可再生的组织替代。总有一天，人们可以利用干细胞诱导出各种全新的器官或是身体的各个部位，并用于移植手术。
纵观历史，对医学知识和治病能力的渴望既带来创新，又往往引发同样程度的争议。时至今日，情况依旧如此，甚至愈演愈烈。基因治疗和干细胞研究都是新出现的技术，引发非常大的伦理问题，因此一直处于舆论旋涡的中心。干细胞研究中涉及

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