人的身体是地球上最令人惊讶的“机器”之一。从治愈自身到以最快的速度处理大量信息,科学家和医生们仍然对它的工作方式和所能做的事情感到吃惊。
医学科学着眼于身体的运作方式、如何提高生存条件来让人们更加健康、如何治愈疾病以及调理不适的地方。现在,物理学的巨大飞跃使医生可以使用X射线和扫描机在不伤害身体的条件下查看身体内部。
在19世纪50年代之前,人们认为疾病是由于吸入分解废物的有毒烟气引起的,这被称为“恶风”。我们现在知道,特定的细菌会导致特定的疾病。
生命初期
与猫、猴子和许多其他温血动物一样,人类是哺乳动物。像所有其他哺乳动物一样,我们在母亲体内生长,直到发育得足够好时才出生,然后喝母乳长得更大更强壮。鸟类、爬行动物和鱼类通常产卵,它们的后代甚至在很小的时候就吃活食。
小小的开始
一个人从一颗受精卵开始,受精卵分裂形成细胞团,细胞团进入母亲的子宫内(子宫——母亲骨盆中一个有弹性的器官)。它在这里停留大约40周,从母亲的身体里吸收氧气和营养物质(食物和水)。大多数人类婴儿都是单胎,但大约每八十个怀孕生产当中就有一个是多胞胎——双胞胎、三胞胎甚至更多!
子宫本来与紧握的拳头差不多大小,但怀孕时则会伸展到整个婴儿的尺寸。
哺乳动物婴幼儿
哺乳动物的婴幼儿发育速度不同。人类在大约一岁之前不能行走,但是马、牛和羚羊等动物可以在出生后的几个小时内行走,可能因为它们需要逃离捕食者!所有哺乳动物的母亲都为其婴幼儿生产母乳。人乳富含营养,婴儿在出生后的第一年体重会增加三倍。然而,与蓝鲸幼仔相比,这也没什么,因为它每天就会增长90千克!
外面的世界
在你身体成长的同时,你照顾自己的能力也在成长。你学习如何走路和说话,识别危险并记住信息。一个两岁大的孩子,尽管身体只有成人身高的一半,但它的大脑已经有成人的80%大小。为保护自己安全,幼童的大脑随时在接收着神经系统传来的信息。这些信息来自眼睛、鼻子和耳朵,以及皮肤和味蕾等其他感觉器官。
大脑盒子
你的脑袋里正在发生什么?太多了!脑袋是你大脑的家,而大脑是你身体整个神经系统的主要处理单元,它控制着很多东西,包括你的动作、情绪、记忆、食欲和体温。
人类的大脑在整个童年时期都在变化。随着大脑的发育,许多神经元会丢失。
心脏或大脑?
古埃及人相信思想和智慧来自心脏,而不是大脑。古希腊人可能是最早研究控制我们感觉和行为的“思维”的人。直到19世纪,研究动物大脑的科学家们才发现神经具有电脉冲,早期的神经科学就此诞生。法国外科医生保尔·布罗卡(公元1824~1880年)证明,大脑的特定部分控制着特定的功能,比如语言和记忆。
思维活动
人体中有数十亿种叫作神经元的神经细胞,将信息从大脑传到身体,又从身体传回大脑。它们太小,肉眼看不见,但在显微镜下,这些神经元看起来像奇怪的外星生物。这些神经元互相发送微小的电信号,告诉你的大脑许多信息——你的身体是热还是冷,是否存在危险,你是饿了还是累了啊,等等。它们还会把信息传递回你的肌肉,让你的腿动起来或控制你的消化系统等。
大脑地图
大脑的不同区域分工不同,它们分别处理着情感、记忆、平衡,提前计划和解决问题,以及你的感官对周围世界的感知。
信息在神经系统中以不同的速度传播。像那些保护你免受伤害的反应,是所有反应中最快的。
大脑图像
大脑的不同区域在以惊人的方式相互作用来保持着你身体的功能。通过测量脑电图(EEG)扫描的电活动,科学家能研究大脑的不同区域分别在承接哪些任务。这还可以帮助他们诊断癫痫和痴呆等病症。
受到攻击!
你的身体不是坚不可摧的。它可能在事故中受伤,或者患病。有些疾病开始于体内,被称为非传染性疾病。其他许多疾病来自外部,是由我们通常称之为细菌的讨厌的东西引起的。
生病
细菌可以通过各种方式进入人体。有些病毒侵入开放性伤口,或通过与已经感染的人接触而传播。通常,生病是因为我们吸入了细菌,或是与食物或水一起吞食了它们。其他疾病是由携带细菌的生物传播的。蚊子传播100多种疾病,每年影响约7亿人,导致100多万人死亡。
“黑死病”在14世纪夺去了至少三分之一欧洲人的生命。这是一种由老鼠传播的细菌性疾病。
分说细菌
细菌有四种主要类型——细菌、病毒、真菌和原生动物。它们都是微小的生物,靠从植物和动物身上获取营养来生存。其中细菌和病毒,会引起大量的疾病和感染,从喉咙痛、牙痛到流感和麻疹。病毒只能在活细胞内存活,不能用药物消灭。细菌可以自行繁殖,通常用抗生素治疗。
脏脏的疾病
真菌和原生动物会使人感到不舒服或病得很重。真菌喜欢潮湿、温暖的地方,经常引起痒疹,如脚气或癣。原生动物由昆虫携带,或在脏水中繁殖,导致胃痛、疾病和腹泻。这些疾病在发展中国家尤其常见,那里没有干净的水供饮用和洗澡。全世界有近10亿人无法获得安全、清洁的饮用水。
路易斯·巴斯德发现细菌会导致疾病,这一发现促进了抗菌剂和疫苗的发展,挽救了无数人的生命。
面对敌人
医生可以给你药物来治疗疾病,但你的身体有自己的方式来抵抗多种细菌。免疫系统是由细胞、组织和器官组成的网络,它们共同保护身体免受“外来”入侵者的攻击。
身体战士
人类血液中含有两种白细胞——吞噬细胞和淋巴细胞,它们能抵抗入侵者。吞噬细胞是包围入侵有机体的战士。它们要么吞噬这些有机体来清除它们,要么注入一种酶来消灭它们。1882年,俄国动物学家伊利亚·梅奇尼科夫(公元1845~1916年)在研究海星时发现了吞噬细胞。他因对人类免疫研究的贡献而获得1908年的诺贝尔奖。
洗手可以阻止一些细菌进入你的身体,但是它们一旦进入你的身体,就需要白细胞来击退它们!
吞噬细胞攻击细菌
记忆测试
第二种白细胞,淋巴细胞,是战术士兵。它们携带一种叫作抗体的化学物质,能锁定并附着在入侵者身上,从而破坏或摧毁入侵者。它们还可以向吞噬细胞发送信号,让它们采取行动。淋巴细胞记得以前的入侵者,会帮助身体有效地处理它们。这就是为什么你能更好地抵抗你的身体先前已经摆脱的疾病的原因。
淋巴细胞
一品脱的人体血液含有超过30亿个吞噬细胞。
消除疾病
1798年,一位名叫爱德华·詹纳的医生展示了如何用一种弱化形式的疾病来击退一种全能的疾病。他把细菌植入身体(是他自己的宝贝儿子!)以证明它能形成免疫力。多年后,路易斯·巴斯德(公元1822~1895年)使用了詹纳的发现。他给农场动物们注射了新的炭疽疫苗。当暴露于致命剂量的炭疽时,这些动物都存活了下来。今天,许多危及人类生命的疾病已经通过接种疫苗得到控制。(https://www.xing528.com)
由于接种疫苗,天花这种传染病在世界范围内已被彻底消灭。
述说器官
你很容易能看到你的外表——皮肤、指甲、头发、眼睛和嘴巴,但是很难研究身体的隐藏功能。医生们仍在研究这些内部器官是如何工作的,包括从脑细胞到重要的器官以及它们所构成的系统。
突破发现
古埃及人对身体部位的知识了解得很多,他们取出人体器官把尸体做成木乃伊。在接下来的几个世纪中,伟大的思想家们有了更多的发现,比如发现了更多传输血液的血管(亚里士多德在公元前4世纪描述了动脉和静脉),了解了骨骼和肌肉是如何工作的(比利时医生安德烈·维萨里因其在1543年出版的关于人体的书籍,被称为“解剖学之父”),甚至研究了如何将器官从一个人移植给另一个人。
所有系统就绪
身体的各个器官作为系统一起工作。心脏(左图)是循环系统的驱动力,推动血液流动。肺(下图)是呼吸系统的一部分,它使我们能够呼吸。骨骼和肌肉连接在一起,这样我们才能活动和运作。我们的消化系统获得并提供营养,我们的泌尿系统排出废物。许多器官匹配多个系统并完成多项工作。
1967年,南非外科医生克里斯琴·巴纳德进行了首例人类心脏移植手术。
努力工作
你的心脏不停地泵血,将血液推到你脚趾的最尖端,从而确保你身体的每个细胞都能获得氧气和营养。一天24小时,一周7天,从未间断。事实上,人类的心脏每天平均跳动超过10万次。肝也是非常忙碌的哦。它是最大的内脏器官,就在你的胸腔下面,它可以做500多项工作。如果没有它,你的血液就不会凝结,你就很容易受到毒素的侵害,你也无法消化食物或上厕所。
亲近骨骼
骨骼是坚韧的,它保护你柔软的器官,也让你保持强壮和直立,这样你就可以四处走动了。人们曾经认为它们是由泥土做成的,因为它们又冷又干。然而,即使是这些坚固的结构也可能被伤害和破碎。
层层相叠
骨骼不是在万圣节时你会想到的干枯、死掉的东西。它们是可以生长和愈合的有机生命。你在骨骼模型上看到的光滑、坚硬的表面被一层薄薄的外层神经和血管所覆盖。在里面,有一个海绵层,让你的骨骼坚固而轻盈。有些骨骼里面有骨髓,那里产生新的血细胞。
柔韧的部位
骨骼需要其他身体部位将其支撑在一起才能运动。软骨在骨骼之间起着缓冲作用,因此骨骼之间不会摩擦并磨损。强壮、有弹性的韧带和肌腱将骨骼和肌肉连接在一起。最长的肌腱是跖肌,它沿着小腿后部延伸,当年轻人身体长得特别快时,它会引起疼痛。
骨骼相交
骨骼是刚韧的。它们不能弯曲,所以你只能在骨骼相交的位置移动你的身体。这个地方叫作滑膜关节。以下是你身体的一些关节。
观察内部
意外事故可能会造成骨折,骨头断裂成两块或更多块。令人难以置信的是,人体会立即开始自我愈合。它在断裂处形成新的骨骼,将碎片连接在一起。X射线可以帮助医务人员看到身体内部的损伤情况。这项惊人的发明是在1897年巴尔干战争中引进的,此前德国科学家威廉·伦琴发现可以用光线来透视肉体,形成内部骨骼的照片。
超级肌肉
人体内的肌肉组织比其他任何类型的组织都多。从大的跳跃到微小的眨眼,肌肉帮助我们运动。也有许多隐藏的肌肉做着重要的工作,比如帮助食物通过消化系统,并在另一端排出废物。
人类有六块肌肉来活动耳朵,相较而言,超级敏感的猫咪每只耳朵有32块肌肉。
美不胜收
人体有600多块骨骼肌。它们是控制自主运动的,帮助你坐和站、跳和跑、点头和微笑。肌肉比许多身体部位更容易看到。许多早期艺术家都对人体形态着迷并创作了不计其数的人体解剖图和肌肉图。罗马解剖学家盖伦研究角斗士的伤口,尽其所能了解人体。
弯曲和拉伸
骨骼肌通过肌腱附着在骨骼上。肌肉经常成对地移动骨骼。肌肉不能推,只能拉。因此,当一块肌肉将肢体移动到相应位置时(比如在肘部弯曲手臂),需要另一块相对的肌肉向另一个方向拉,使手臂再次伸直。每次运动,肌肉收缩(变短)来执行拉动动作,然后放松(变长)来释放动作。
超级平滑肌
隐藏的肌肉深藏在你的器官深处,根本不用你想起,它们默默独立工作。这种肌肉被称为平滑肌,它们使你的器官壁收缩成波浪状。这些波浪可帮助食物通过肠道,血液通过静脉和动脉,尿液排出膀胱,食物通过胃和肠道。骨骼肌相对较快地感到疲劳,平滑肌不会经常感到疲劳,而心肌(心脏)永远不会感到疲劳!
敏感的感官
你的感官让你意识到周围发生了什么。你的眼睛、耳朵、鼻子、嘴巴和皮肤会通过你的神经系统将外界的信息传递给你的大脑,这样你的身体就能做出反应,保证你的安全。它们也会影响你的情绪,给你带来快乐及警告。
感官主体
皮肤是人体最大的器官。它让你感觉你的生活,获取关于热、压力和疼痛的信息。微小的毛发和触觉感受器会告诉你的大脑,你是否皮肤发痒、是否被挠痒痒、是否在柔软的草地上或粗糙的石头上行走,以及你是否接触到热的、冷的或尖锐的东西。有些皮肤区域有着更多的感受器,因此比其他区域更敏感。
看、听、尝、闻
眼睛接收光信号,耳朵收集声波。它们在大脑中被翻译成你能看到和听到的东西。气味在你的鼻子里被探测到,并增加味蕾传递的感觉,让你知道什么东西是吸引人的、美味的,什么是不吸引人的和可能会伤害你的。人类严重依赖视力,你所学知识的80%都要归功于眼睛,它在一个小时内可以处理超过3万条信息。
背部是人体最不敏感的部位,嘴唇、舌头和指尖的触觉感受器最多。
感觉能力
现代科学表明,前文提到的五种感觉并不是我们所拥有的全部。其他能力也可以被归类为感觉能力,比如“平衡感知”,这是一种保持平衡和改变方向的能力,以及“本体感知”,它让你知道身体各部分之间的关系。这种感觉让你在看不见的情况下在背上挠痒痒,或者闭着眼睛指到鼻子。
终结流言
这次我们能颠覆什么常识?我们的身体真的像我们想象的那样吗?很可能不是哦。
我们使用我们的整个大脑!
人们有时会说,我们只使用了大脑的10%,如果我们能利用更多的脑力,作业就会是小菜一碟,考试就不会是挑战!然而,这个数据是基于民间传说,而不是事实。对大脑的研究表明,它的所有区域都在发挥着作用,而且大多数区域在大多数时间都是活跃的。有些部分可能会根据你正在做的任务休息一下,但有些部分即使在你睡觉的时候也会继续工作。对智力的主要限制似乎在于你选择如何使用它。
胡萝卜不能帮助你在黑暗中看清东西!
你的祖父母可能会用这个说法来劝你吃蔬菜,但是嚼再多胡萝卜也不会让你拥有夜视镜。胡萝卜中的维生素A对眼睛健康至关重要,这是千真万确的,但是多吃一点并不会让你的视力好到超过一定的限度。比如,它当然不会让你在完全黑暗中看到东西!
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