系統 - HackMD

{%hackmd @themes/orangeheart %} # ==血液循環系統== > 運輸體液 :::spoiler 恆定 > 血管：血液 > 淋巴液：淋巴液 > 組織間：組織液 > 血液 $\to$ 淋巴液 $\to$ 組織液 / $\implies$ **體液恆定** ::: :::info * 單細胞生物 e.g.草履蟲 1. 擴散 * 簡單擴散 e.g.氣體 * 便利性 aka 促進性擴散 2. 主動運輸 1. 需要蛋白質通道 2. 耗能（ATP） 3. 胞吞 4. 胞質循流（耗能） * 物質在真核細胞中流動的現象 * 運輸細胞內的營養物質、代謝廢物、訊息分子等 ::: :::info * 多細胞生物 1. 開放式循環系統（沒有微血管） e.g.昆蟲、蝸牛、蛤仔 ```mermaid graph LR; 心臟-->血管; subgraph 血腔血管-->血液; 血液-->血淋巴; end 血淋巴--心孔-->心臟 ``` 2. 封閉式循環系統 e.g.頭足類、脊椎、蚯蚓 * ==體壁肌肉收縮==是推進血液的主要力量 ```mermaid graph LR; 背血管-->動脈弧; 動脈弧-->腹血管; 腹血管--微血管-->背血管 ``` ::: :::info * 人體 * 2世紀蓋倫 *Aelius Galenus* ==錯誤== ```mermaid graph LR; 血液由肝臟產生-->靜脈; subgraph 循環血液由肝臟產生-->動脈; 靜脈-->身體各處; 動脈-->身體各處; 身體各處-->消失 end ``` * 17世紀哈維 *William Harvey* ```mermaid graph LR; 心臟-->動脈; 動脈-->身體各部位; 身體各部位-->靜脈; 靜脈-->心臟; ``` ::: --- ## 人類的循環構造 ### ==心臟== * 位置：兩乳頭連線中央，心尖偏左。 ```mermaid graph LR; subgraph 圍心膜 subgraph 心包液 id1((心臟)); end end ``` 1. **心包液** * 潤滑（減少心臟與肺之間的摩擦） 2. **圍心膜** * 兩層 ![](https://i.imgur.com/Z9zaWTn.png) #### ==心搏週期（心動週期）== > * 位置：右心房與上大靜脈交會處 > * 是一種***特化的心肌組織*** > * 節律點 *SA node*：規律地發出電訊號，並依一定的頻率刺激心肌進行節律性的收縮 > * 心房***輔助***心室 ![](https://i.imgur.com/RvHXjQ2.png =400x) ![](https://i.imgur.com/PwaV6X8.png =550x) ![image](https://hackmd.io/_uploads/S1khuYCK6.png) * 心音 1st: 房室瓣關閉（低、長） 2nd: 半月瓣關閉（高、短） :::spoiler 心搏週期 > 心搏週期 > <https://youtu.be/IS9TD9fHFv0> ::: ```mermaid flowchart LR 影響心搏因子-->自律神經; 自律神經-->交感:\nhigh,心跳上升; 自律神經-->副交感\ndown,心跳下降; 影響心搏因子-->激素\ne.g.腎上腺素; 影響心搏因子-->體溫\n每上升1度C,心跳上升8到10次; 影響心搏因子-->化學物質\ne.g.咖啡因; 影響心搏因子-->血總量\n血量下降,心跳下降; ``` ※大腦意識不能控制心跳速率 --- ### ==血管== ```mermaid flowchart LR subgraph 上皮組織 subgraph 結締組織 subgraph 平滑肌 subgraph 彈性纖維 subgraph 單層扁平上皮細胞a.k.a內皮 id1((血管)) end end end end end ``` | | 動脈 | 靜脈 | 微血管 | | -- | :--: | :--: | :--: | | 流向 | 離心血 | 回心血 | 交換氣體 | | 管壁厚度 | 1 | 2 | 3 | | 內徑大小 | 2 | 1 | 3 | | 總截面積 | 3 | 1 | 2 | | 流速 | 1 | 2 | 3 | | 壓力 | 1 | 3 | 2 | | 動力來源 | **1. 心搏 2. 管壁回彈** | **1. 骨骼肌收縮 2. 胸腔負壓 3. 瓣膜防止血液回流** | **動靜脈壓力差** | | 瓣膜 | 無 | 有 | 無 | :::spoiler 微血管的血流調節 > **微血管前括約肌** > - 位於小動脈與微血管間 > - 管控物質運輸的環肌 ||平滑肌|| > - 會根據生理狀況調節組織供血流量 ::: :::info **血壓**：對動脈管壁所造成的壓力 + 舒張壓 60 - 80 mmHg + 收縮壓 110 - 130 mmHg + 高血壓 $\gt$ 140 / 90 mmHg $\to$ 較嚴重 + 低血壓腦部血液供應不足 $\to$ 暈眩、昏迷 - $血壓 = 血流阻力 \times 心輸出量$ - 離心愈遠，血壓愈低 - 小動脈的血流阻力[^first]最大，血壓降幅最大 [^first]: 又稱周邊血管阻力，血液與血管管壁摩擦所引起的阻力。 1.血液濃稠度(紅血球量)增加; 2.血管管徑縮小; 3.管壁硬化皆會使血管阻力增加 **血壓受器** 1. 頸動脈 2. 主動脈 :::spoiler > $電壓 = 電阻 \times 電流$ > $V = R \cdot I$ ::: --- ### ==血液== > 血液量 = $\frac{1}{13}$體重 * 組成 * 血球 * 紅血球 1. 最多 2. 雙凹圓盤狀 3. 沒有核 4. 血紅素運送氧氣 * 白血球 1. 有核 2. 壽命長（當沒有生病的時候） 3. 可行變形蟲運動 * 血小板 *plate* 1. 有核 2. 巨核細胞的碎片 3. 外型不定 4. 和凝血有關 * 血漿 * 水佔百分之90 * 血漿蛋白 * 大多由肝製造（eg. 白蛋白） 1. 血纖維蛋白 & 凝血因子 * 參與凝血 2. 蛋白激素（eg. 胰島素） * 調節生理作用 3. 抗體（免疫球蛋白） ==凝血機制== > 抗凝血劑：水蛙素、肝素、檸檬酸鈉等 ```mermaid flowchart TB; 受傷組織-->|sti|血小板; 血小板-.分泌.->凝血因子\ne.g.鈣離子,vitK,凝血蛋白; 凝血因子\ne.g.鈣離子,vitK,凝血蛋白-->|sti|凝血酶原; 凝血酶原-->|活化|凝血酶; 凝血酶-->血纖維蛋白原\np.s.可溶於水; 血纖維蛋白原\np.s.可溶於水-->|活化|血纖維蛋白\np.s.不溶於水; 血纖維蛋白\np.s.不溶於水-->|+ 血球|血餅 ``` #### ==血液循環路徑== ```mermaid flowchart TB subgraph 肺循環右心室:::aclass-->肺動脈; 肺動脈:::aclass-->肺部小動脈; 肺部小動脈:::aclass-->肺部微血管; 肺部微血管:::xclass-->肺部小靜脈; 肺部小靜脈:::bclass-->肺靜脈; 肺靜脈:::bclass-->左心房:::bclass; end subgraph 體循環左心室:::bclass-->主動脈; 主動脈:::bclass-->小動脈;小動脈:::bclass-->全身微血管; 全身微血管:::xclass-->小靜脈; 小靜脈:::aclass-->上大靜脈 & 下大靜脈; 上大靜脈:::aclass-->右心房; 下大靜脈:::aclass-->右心房:::aclass; end 右心房-->右心室; 左心房-->左心室 classDef bclass fill:#ff998f; classDef aclass fill:#D5F3F4; classDef xclass fill:#E8FFE8; ``` #### ==冠狀循環== - 提供心臟養分及氧氣 - 路徑 ```mermaid flowchart TB subgraph 充氧血左心室-->主動脈基部-->左右冠狀動脈-->小動脈; end subgraph 缺氧血小動脈-->心臟微血管-->小靜脈-->冠狀靜脈竇-->右心房 end ``` #### ==肝門脈循環a.k.a.門脈循環== - 提供**肝臟**養分 - 來自**胃、胰臟、脾臟、小腸和大腸**等器官的血液**並不經由靜脈直接流回心臟**，而是**先匯集流入*肝門靜脈*，再流入肝臟**。 - 路徑 ```mermaid flowchart LR 腸胃胰脾微血管-->3/4肝門靜脈; 3/4肝門靜脈-->肝臟微血管; 1/4肝動脈-->肝臟微血管; 肝臟微血管-->肝靜脈; 肝靜脈-->下大靜脈; 下大靜脈-->右心房 ``` --- # ==淋巴循環系統== ## 組成 1. 淋巴管 * 具瓣膜 * 微淋巴管 + 最小的淋巴管 + 由單層扁平內皮細胞，其中一端為封閉的**盲管** + 僅一開口，另一端為封閉情形。 + 組織液從為淋巴管內皮細胞的間隙內流入，形成淋巴 3. 淋巴結 + 膨大的豆狀構造 + 含有大量白血球 5. 淋巴器官 6. 淋巴（液） * 淋巴 * 成分：水、離子、代謝物、醣類、胺基酸與小分子蛋白 * 不含紅血球 * 較組織液含有較多的白血球 ## 功能 1. 回收組織液 2. 吸收並運輸脂溶性養分 3. 參與免疫反應 ## 循環路徑 > 單向的運輸系統 ```mermaid flowchart LR 右上半身的微淋管-->.淋巴管-->右淋巴總管-->右鎖骨下靜脈-->上大靜脈-->右心房左上半身與\n下半身的微淋管-->淋巴管-->左淋巴總管\na.k.a.胸管-->右鎖骨下靜脈 ``` > * 動力來源： > 1. 骨骼肌收縮 > 2. 胸腔負壓 > 3. 重力作用 > 4. 瓣膜 > > ※ 與靜脈類似 --- # ==消化系統== :::info * 胞內消化 ```mermaid flowchart LR 吞噬作用-->食物形成食泡-->溶體中的水解酶分解食物 ``` ::: :::info * 胞外消化 - 透過消化液分解食物 1. 囊狀消化腔 + 僅一開口，口肛合一 + 例：刺絲胞動物、扁形動物 2. 管狀消化腔 + 兩個開口 + 例：環節、節肢、軟體、棘皮、脊索動物 ::: |類型|物理消化|化學消化| |:--:|:--:|:--:| |對象|較大體積的食物|食物中的大分子| |過程|機械性的磨碎、攪拌、推送與乳化|酵素催化或水解| ## ==人體的消化器官== ```mermaid flowchart LR 口腔-->咽-->食道--賁門-->胃--幽門-->十二指腸-->小腸-->大腸 subgraph 肝臟膽汁 end 膽汁--儲存&濃縮-->膽囊-->總膽管-->十二指腸 subgraph 胰臟胰液 end 胰液--胰管-->總膽管 ``` | 消化管 | 消化腺 | 成分與功能 | 酸鹼性 | | :--: | -- | -- | -- | | 口腔 | **主要**受**神經系統**調控 **唾腺** 1. 耳下腺 2. 舌下腺 3. 頷下腺 | 唾液 1. **唾液澱粉酶**：澱粉 & 肝醣 $\to$ 麥芽糖 2. **黏液和水**：濕潤食物 3. **牙齒**：咀嚼食物 4. **舌**：攪拌食物 & 唾液 $\to$ **食團**， 協助牙齒咀嚼與咽的吞嚥 | 弱酸性 (pH 6.7 ~ 7.0) | 咽 | x | x | x | | 食道 | x | 食道肌肉壁透過蠕動將食團運輸至胃 | x | | 胃 | 受**神經系統**和**內分泌系統**的調控 胃腺 | 胃液 > **吸收養分** 1. **胃酸 *HCl***：殺菌、活化胃蛋白酶原 2. **胃蛋白酶**：蛋白質 $\to$ 胺基酸鍊 3. **黏液**：保護胃壁 胃壁肌肉收縮混合食團 & 胃液 $\to$ 粥狀食糜 | 強酸性 (pH 2.0 ~ 3.0) | | 小腸 | 小腸腺 | 小腸液 > **吸收養分** 1. **黏液**：潤滑食物，保護腸壁 2. **碳酸氫鈉 *NaHCO~3~*** 粥狀食糜進入小腸 $\to$ 刺激小腸蠕動 & 分節運動[^second] 酵素(位於小腸上皮細胞之細胞膜上) 1. **腸肽酶**：肽類 $\to$ 胺基酸 2. **腸雙醣酶**（含：麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶）： $\quad$雙醣 $\to$ 單醣 3. **腸核苷酸酶**：核苷酸 $\to$ 含氮鹼基、五碳醣、磷酸 | 弱鹼性 (pH 7.5 ~ 8.9) | 大腸 | x | > **吸收養分** 1. **盲腸 & 闌尾**[^third]：痕跡器官 2. **結腸** 3. **直腸** 大腸管壁蠕動將未消化的殘渣推送至肛門， 當糞便在直腸內累積至一定分量時， 會刺激腸壁引起便意。 | x | | 肛門 | x | x | x | [^second]: 使食糜與消化液充分攪拌而混合均勻。 [^third]: 闌尾為盲腸一指狀突起，生理功能不顯著。俗稱的闌尾炎其實是盲腸炎。 ==其他參與消化作用的消化腺== > * 膽汁 > + 弱鹼性(pH 7.2 ~ 8.0) > - 受**神經系統**和**激素**的調控 > + 胰泌素經血液循環到達肝臟及胰臟後，刺激肝臟分泌膽汁 > + 膽囊收縮素刺激膽囊收縮，將膽汁排入**十二指腸**內 > * 功能：中和酸性食糜 > * 成分 > 1. 膽鹽 > - **物理消化** > - 乳化脂質形成小油滴，增加**胰脂酶**作用的表面積 > 2. 膽色素 > - 血紅素的代謝物a.k.a.糞便的染色劑 > --- > * 胰液 > + 弱酸性(pH 8.0 ~ 8.8) > + 受**神經系統**和**激素**的調控 > + 胰泌素經血液循環到達肝臟及胰臟後，促使胰腺分泌**富含 NaHCO~3~** 的胰液 > + 成分 > 1. 胰澱粉酶：澱粉 & 肝醣 $\to$ 麥芽糖 > 2. 胰蛋白酶：蛋白質 & 肽類 $\to$ 更小的肽類 > 3. 胰脂酶：脂質 $\to$ **單酸甘油脂** & 脂肪酸 > 4. 胰核酸酶：DNA & RNA $\to$ 核苷酸 > 5. NaHCO~3~：可中和酸性食糜消化管橫切構造：![image](https://hackmd.io/_uploads/ryZ8Vwy96.png) ## ==消化液分泌的調節== ### ==消化腺== * 唾液 * 食物入口產生的**觸覺或味覺刺激**會透過口腔內的受器，將訊息傳到**延腦**的唾液分泌中樞，再經由**副交感神經**傳至唾腺，引起唾液的**反射性分泌**。 * **視覺、嗅覺刺激**與**過去經驗的回憶**也可觸發上述步驟引起唾液分泌。 * 胃液 * * 食物入口產生的**觸覺或味覺刺激**會透過口腔內的受器，將訊息傳到**延腦**的唾液分泌中樞，再經由**副交感神經**傳至胃腺，引起胃液的**反射性分泌**。 * **視覺、嗅覺刺激**與**過去經驗的回憶**也可觸發上述步驟引起胃液分泌。 * 受**神經系統（及時但持續時間較短）**和**內分泌系統（延遲但持續時間較長）**調節 * 調節分泌的激素 1. 胃泌素 * 功能 * 當胃中食糜含**肽類或胺基酸**時 * 刺激**幽門**的內分泌細胞分泌胃泌素，而當胃泌素經血液循環抵達胃壁時，則刺激**胃壁細胞**分泌大量胃液。 2. 胰泌素 * 由**十二指腸**的內分泌細胞所分泌 * 進入到十二指腸內的**酸性食糜**刺激分泌 3. 膽囊收縮素 * 由**十二指腸**的內分泌細胞所分泌 * 含**濃度高的肽類、胺基酸及脂肪酸**的食糜刺激分泌 ### ==**神經調節**== ```mermaid flowchart TB 食物--刺激-->胃胃--刺激-->延腦食物--刺激-->口腔口腔--刺激-->延腦延腦--反射-->胃腺胃腺-->分泌胃液延腦--反射-->唾腺唾腺-->分泌唾液大腦的視覺,嗅覺與回憶--刺激-->延腦 ``` * 胰液 & 膽汁 * 受**神經系統**和**激素**的調節 * NaHCO~3~可中和酸性食糜 ### ==**激素調節**== ```mermaid flowchart TB 食糜-->含肽類,胺基酸 & 呈酸性 & 含肽類,胺基酸,脂肪酸含肽類,胺基酸--刺激-->胃幽門內分泌細胞--分泌-->胃泌素---促進-->胃壁上胃腺細胞-->分泌胃液呈酸性--刺激-->十二指腸內分泌細胞含肽類,胺基酸,脂肪酸--刺激-->十二指腸內分泌細胞 subgraph 腸抑胃泌素胰泌素 & 膽囊收縮素 end 腸抑胃泌素--抑制-->胃壁上胃腺細胞十二指腸內分泌細胞--分泌-->胰泌素 & 膽囊收縮素胰泌素--促進-->肝臟 & 胰臟肝臟-->分泌膽汁--儲存-->膽囊膽囊收縮素--促進-->胰臟 & 膽囊膽囊-->排出膽汁胰臟-->分泌胰液 ``` ## ==養分的吸收—小腸== * 小腸內壁 * **環狀皺褶** * **絨毛** * 表面由單層柱狀上皮所組成 * **微絨毛**：絨毛上皮細胞的細胞膜上的微小突起 * **微血管** * **乳糜管** * 微淋管 1. 水溶性養分 - 例：葡萄糖、胺基酸等 - 從小腸腔 $\xrightarrow{主動運輸}$ 絨毛上皮組織 $\xrightarrow{促進性擴散}$ 微血管 $\xrightarrow{肝門靜脈}$ 肝臟 $\to$ $\to$ 部分養分進行代謝與儲存 $\to$ 其餘葡萄糖 $\xrightarrow{肝靜脈}\xrightarrow{下大靜脈}$ 心臟 $\to$ 全身細胞 2. 脂溶性養分 - 例：單酸甘油脂、脂肪酸等 - 從小腸腔 $\xrightarrow{簡單擴散}$ 絨毛上皮組織，脂溶性養分在這裡合成脂質（三酸甘油脂）又 + 膽固醇 & 蛋白質 $\to$ 乳糜微粒 $\xrightarrow{胞吐作用}\xrightarrow{絨毛上皮細胞}$ 乳糜管 $\xrightarrow{淋巴管}$ 胸管 $\to$ 左鎖骨下靜脈 $\xrightarrow{上大靜脈}$ 心臟小腸未吸收的物質 $\xrightarrow{蠕動送入}$ 大腸，吸收部份水與礦物質大腸剩餘的殘渣碎屑以及腸壁黏膜分泌的黏液 $\to$ 糞便 ⁂ | 需要蛋白質 | 耗能 | | :--: | :--: | :--: | | 主動運輸 | √ | √ | | 促進性擴散 | √ | | | 胞吐作用 | | √ | --- # ==呼吸系統== > **呼吸表面**：動物與環境間以擴散進行氣體交換的表面。須保持濕潤。 **氣體交換** > * 單細胞：擴散 > * 多細胞：呼吸構造 > * 潮濕 > * 薄 > * 表面積大 > * 密布微血管 :::spoiler 生物的呼吸構造 > 1. 蚯蚓 > - 體表 > - O~2~進入血液 > - 血管運送(具血紅素)但沒有紅血球 > 2. 蠑螈 > - 外鰓、體表 > 3. 水生動物e.g.魚類 > - 鰓 > - 逆流交換[^fourth] > 4. 節肢動物e.g.蝗蟲--氣管系 > - 氣管末端最細的分支稱為**微氣管**，在身體表面的開口稱為**氣門** > - 腹肌 > 1. 擴張：前 4 個氣門打開$\to$吸氣 > 2. 收縮：後 6 個氣門打開$\to$吐氣 > 5. 兩生成體 > - 皮膚 + 肺(沒有肺泡) > 6. 爬蟲類 > - 肺 > 7. 鳥 > - 肺 + 氣囊(協助呼吸) ::: [^fourth]: 入鰓時，水的含氧量低，血液含氧量低；出鰓時，水的含氧量高，血液的含氧量高。由此以確保隨時都能交換氣體。 --- ## 人體的呼吸器官 ```mermaid flowchart LR 鼻腔--軟顎&硬顎-->咽--會厭-->喉-->氣管\np.s.在腹側-->支氣管-->小支氣管-->肺泡囊-->肺泡 ``` 1. 鼻腔 - 鼻毛：保溫 $\to$ 擋異物 ( 大 ) - 黏膜：黏液 $\to$ 擋灰塵 - 微血管 $\to$ 加溫空氣 3. (Ⅰ) 咽 ( 上 ) ：軟顎、懸雍垂、軟骨 (Ⅱ) 喉 ( 下 ) ：會厭軟骨、聲帶、甲狀軟骨 3. 氣管：C 型軟骨、纖毛柱狀上皮、平滑肌 4. 肺 p.s.沒有肌肉 - 肺泡：單層上皮細胞、密佈微血管、具有彈性纖維 - 肺葉：左 2 右 3 ## 呼吸運動（負壓呼吸） > 系統層面，功能為交換氣體 - 胸腔（密閉） - 肋骨、胸骨 - 肋間肌 - 橫膈（肝連） - 胸膜 | | 肋間肌 收/舒 | 肋骨 | 橫膈 | V~胸~ | V~肺~ | 補充 | | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | :--:| | 吸 | 收 | 上升 | 收縮/下降 | 大 | 大 | 主動且耗力 | | 吐 | 舒 | 下降 | 舒張/上升 | 小 | 小 | 被動且不耗力 | ## ==調控== * 延腦 * 呼吸中樞：控制呼吸基本節律 * 中樞化學受器 1. 偵測體液中的 CO~2~ 與 H^+^ 濃度 2. 偵測的目標物是**腦脊隨液** * 主動脈、頸動脈 * 周邊化學受器 1. 偵測體液中的 CO~2~ 與 H^+^ 濃度 2. 可以偵測血液中的O~2~濃度 3. 偵測的目標物是**血液** ## ==氣體的運輸== > 外呼吸：體外環境與肺部血液間的氣體擴散 > 內呼吸：血液與組織細胞間的氣體擴散 * 氧氣 * 97% 血紅素 (Hb) 與 O~2~ 結合成**氧含血紅素** (HbO~2~)[^fifth]，在血液中運輸 * 2% 直接溶解於血漿，由**血漿**運送 * 二氧化碳 * 7% 直接溶於血漿 * 23% 與 Hb 結合 * 70% 在紅血球內$CO_2 + H_2O \xrightarrow{碳酸酐酶} H_2CO_3$，$H_2CO_3 \to HCO_3^- + H^+$ * **HCO~3~^-^ 是血漿運輸 CO~2~ 的主要形式。** [^fifth]: Hb 可與 O~2~ 結合成 HbO~2~，HbO~2~ 亦可分解成 Hb 與 O~2~ --- # ==排泄作用== > 動物體排除代謝廢物的過程 **含氮廢物**：胺基酸與核甘酸在代謝過程中的多餘物||廢物|| | | 毒性 | 分子大小 | 溶水 | 例子 | | :--: | :--: | :--: | :--: | :--: | | 氨 | 1 | 小 p.s.可擴散 | ✔ | 水生生物 單細胞生物 | | 尿素 | 2 | 中 可透過**簡單擴散**直接進出細胞膜 | ✔ | 陸生生物 | | 尿酸 | 3 | 大 | ✖ | 鳥類 昆蟲 爬蟲類 沙漠生物 | ```mermaid flowchart LR 氨--耗能-->尿素-->尿酸氨--耗能-->尿酸 ``` :::spoiler 無脊椎動物的排泄 | 種類 | 器官 | 含氮廢物 | | :--: | :--: | :--: | | 草履蟲 | 簡單擴散 | 氨 | | 渦蟲 | 體表、原腎管(內含焰細胞、排泄小管) | 氨 | | 環節動物 | 腎管 | 尿素 | | 節肢動物 | 馬氏管 & 消化管 | 尿酸 | ::: ## 人體的排泄器官 1. 腎臟 * 位於背側 * 左高右低 * 巨觀 * 成蠶豆狀，內側微凹處含血管、神經、淋巴管、輸尿管 * 進出腎臟的位置稱為腎門 * 腎皮質（*較淺*） * 腎隨質（**較深**） * 微觀 * 腎元（每個腎臟約含100萬個） * 腎的基本單位 * 腎小體 * 位於腎髓質 * 由腎錐體構成 * 與輸尿管之間的空腔稱為腎盂 * 腎絲球 * 呈球狀 * 由**入球小動脈**分支形成的微血管網 * 另一端連接**出球小動脈**-->微血管網 * 鮑氏囊 * 包覆腎絲球的杯狀構造 * 內部稱包氏囊腔 * 腎小管 * 近曲小管 * 與鮑氏囊與亨耳環管相接 * 亨耳環管 * 位於腎髓質 * 遠曲小管 * 與**集尿管**連接 2. 輸尿管 3. 膀胱 - 有尿 $\to$ 大腦 $\to$ 尿意 - 容量約 500mL，約120mL 時產生尿意 4. 尿道 5. 排尿 & 憋尿 1. 膀胱 2. 尿道外括約肌 $\to$ 憋尿 3. 尿道內括約肌 - 排尿反射中心 $\to$ 脊隨 ![image](https://hackmd.io/_uploads/ByeRAzZcp.png =450x)![image](https://hackmd.io/_uploads/rkPfl7-5p.png =250x) ## ==尿液的形成== - 每天約五公升 - 不斷濃縮而成 - 過程 1. 過濾作用 **不耗能** - 位置 ![image](https://hackmd.io/_uploads/S1VCembqp.png =300x) - 方向：腎絲球 $\to$ 鮑氏囊 - 壓力來源：壓力差 - 濾液：H~2~O, 鹽類, C~6~H~12~O~6~, 胺基酸, CO(NH~2~)~2~ ※ ==血液中的血球與大分子蛋白無法進入濾液。== 2. 再吸收（**回到體內**） **耗能** - 位置：腎小管（主要在**近曲小管**） - 方向：腎小管 $\to$ 第二套微血管網 --> 重新回到血液 - 物質 $\to$ 主動運輸：C~6~H~12~O~6~ , 胺基酸，鹽類 $\to$ 滲透作用：H~2~O 3. 分泌（**排出體外**） **耗能** - 位置：腎小管 - 方向：第二套微血管網 $\to$ 腎小管 - 主動運輸 - 物質：H^+^, K^+^, 藥, 毒品, 色素 # ==神經系統== ## 組成 * 神經組織 * 以**電訊號**的形式傳遞訊息 * 組成 1. 神經細胞 aka 神經元 * 分類 1. 感覺神經元：**接收****感覺受器**訊息的神經元 2. 運動神經元：將訊息**傳送**到**動器**的神經元 3. 聯絡神經元：**感覺神經元**傳遞訊息給**運動神經元**的橋樑 * 位置 * 若在**中樞神經系統**，稱**神經核 aka 灰質** * 若在**周圍神經系統**，稱**神經節** 2. 神經膠細胞 * 形成**髓鞘** * 特殊構造 1. 樹突 * **接收** * 具**髓鞘** * 形成**絕緣層**，避免神經衝動相互干擾。 * 使髓鞘包覆的軸突區域無法形成動作電位 1. **許旺細胞**（**周圍**神經系統） 2. **寡樹突細胞**（**中樞**神經系統） 2. 軸突 * **傳送**訊息 * 具**軸丘** * 位於軸突基部 * 圓錐形 * **朗氏節**：髓鞘之間沒有包覆的軸突部位 3. 突觸 * **神經元**間的聯繫部位 * 組成 * 突觸前神經元 1. 軸突末端 * 含許多**突觸囊泡** * 具神經傳導物 * 興奮性：引發**去**極化 * 乙醯膽鹼 *ACh*：釋出後被**乙醯膽鹼酶**催化分解 * 抑制性：引發**過**極化 * 去甲基腎上腺素 aka 正腎上腺素 2. 突觸間隙 * 突觸後神經元末端 ## 膜電位 > 神經元細胞膜內外的的電位差。 > * 哺乳動物的神經元突起極細，難以將微電極插入細胞內，**不易進行研究**。 > * 1950 A.D. 英國科學家霍吉肯 *Alan L. Hodgkin* 與赫可斯理 *Andrew F. Huxley* 等人研究烏賊的神經元，發現**烏賊**具一對巨大軸突（不具髓鞘），其直徑大，易插入微電極。 ### ==靜止膜電位== * **相對數值** * 靜止時，若膜外電位定為 0，此時所測量到的膜電位約為 **-65 mV** 左右。 * **極化**：細胞膜內電位低於外側的情形。 * **形成**：不同**離子**在細胞內外兩側**分布不均勻**。 * 細胞膜上的**鉀鈉幫浦** * 每耗費 1 個 ATP 1. 將 3 個 Na^+^ 運輸至細胞外 2. 將 2 個 K^+^ 運輸至細胞內 * K^+^ 通道蛋白數 > Na^+^ 通道蛋白數 ### ==動作電位== > 僅在朗氏節產生並傳遞。 * **去極化** * 當神經元**受到刺激時**，Na^+^ 流入細胞內，使膜電位上升。 * **閾值** * **引發**神經元**產生動作電位**的臨界膜電位 * 約為**-55 mV** 左右 * 當電位達到閾值，產生更大幅度的去極化，膜電位可高達 **40 mV** * **閾丘**的閾值**最低** * 全有全無律 * **刺激未達閾值時，不會引發動作電位。** * 刺激再強也不會改變動作電位的高低。 * **再極化**：細胞內的 K^+^ 流出細胞，使膜電位下降 * **過極化**：K^+^ 仍持續流出細胞，至使膜電位下降至**比靜止膜電位還低的數值**。 * K^+^ 停止流出後，膜電位逐漸回復至**極化**狀態。 > 動作電位的引發與否，是**整合**所接受到的**興奮性、抑制性神經傳導物**引起的效應所決定 ## 電訊號的傳遞方式 ### ==神經衝動== > 動作電位產生後，引發鄰近區域產生新的動作電位的現象。 #### ==跳躍傳遞== > 動作電位只在朗氏節產生並傳遞的現象。 > **具髓鞘**的軸突，其神經衝動的傳遞速度通常較**無髓鞘**的軸突快。 ## 神經元間的訊息傳遞 > 1. 當動作電位傳遞到軸突**末端** > 2. 引發 **Ca^+^** 流入細胞 > 3. 引發**突觸囊泡**與細胞膜結合 > 4. 釋出囊泡內的神經傳遞物至**突觸間隙** > 5. 神經傳遞物經擴散後，與突觸後細胞膜上的受體結合 > 6. 引發特定離子進出細胞膜 > 7. **改變突觸後神經元的膜電位** ## 位置 ### ==中樞神經系統== > **與周圍神經系統連接。** * 組成 1. 腦 * 位置：顱骨 * 組成 1. 大腦 * 大腦皮層 aka 灰質 * 接收與整合訊息而產生感覺 1. 視覺區 2. 聽覺區 3. 嗅覺區 4. 味覺區 5. 主要運動區 * 大腦髓質 aka 白質 * 左半球 * 右半球 2. 間腦 * 位置：兩大腦之間 * 組成 1. 視丘：除**嗅覺**外感覺的轉運站 2. 下視丘 * 調節體溫、血壓、食慾、飲水和睡眠的中樞 * 分泌多種激素調控**腦垂腺**的分泌 3. 腦幹 * 組成 1. 中腦：**視覺**和**聽覺**的傳遞與反應中樞 2. 橋腦：小腦與其他腦區的聯絡橋樑 3. 延腦：生理作用與內臟的反射中樞 4. 小腦 * 位置：腦幹的背面 * 組成：兩個小腦半球 * 功能 1. 協調隨意動作 2. 眼球運動 3. 維持正常姿勢 4. 運動學習 2. 脊髓 * 位置：脊柱的脊髓腔內，與延腦相連 * 形狀：長管狀 * 組成 * 白質 * 表層 * 許多神經元的軸突 * 灰質 * 內部 * 許多細胞本體 1. 可將訊息傳遞至腦，亦可將腦的訊息傳遞至動器 2. 肢體的反應中樞 ### ==周圍神經系統== * 組成 1. 腦神經 * 位置：與腦相接 * 共 **12** 對 * 組成 1. 感覺神經：將感覺神經**傳入**中樞神經系統 2. 運動神經 1. 將運動訊息自中樞神經系統傳出至動器引發反應 2. 大腦皮層發出的運動指令透過運動神經中的**體神經**，支配骨骼肌完成隨意的運動 * 自律神經 * 由腦與脊髓發出 * 不受大腦控制 1. 交感神經 * 在運動時或緊急狀態時活性大增 * 末梢分泌**去甲基腎上腺素**與少量的腎上腺素 * 引發**戰或逃反應** 2. 副交感神經 * 在休息狀態與消化時活性大增 * 分泌**乙醯膽鹼** > 交感神經與副交感神經互為拮抗。 3. 混合神經：**傳入** + 傳出 2. 脊神經 * 位置：與脊髓相接 * 共 **31** 對 * 皆為**混合神經** # ==內分泌系統== :::info * 外分泌腺 * 有管線 * 內分泌腺 * 無管線 $\to$ 血液輸送 * 分泌激素 $\to$ 作用特定細胞 * 回饋協調 $\to$ 正負協調 ::: 1. 神經內分泌 * 位置：下視丘等神經組織 * 分泌激素aka神經激素： * ==促性腺素釋素*GnRH*、促腎上腺皮質釋素*CRH*、促甲狀腺素釋素*TRH*、催乳素釋素*PRH*==$\to$下視丘內的微血管網$\xrightarrow{腦垂腺門脈系統}$腦垂腺前葉[^seventh]，調控腦垂腺前葉的激素分泌。 * ==抗利尿素*ADH*、催產素==$\xrightarrow{神經元軸突}$腦垂腺後葉[^eighth]，當受下視丘刺激即釋放$\xrightarrow{血液}$目標細胞 2. 腺體內分泌 * 位置：腦垂腺前葉、甲狀腺、胰島、性腺等。 * 分泌激素： * in腦垂腺前葉 * **催乳素**：刺激乳腺製造與乳汁 * **促腎上腺皮質素*ACTH***：促進腎上腺皮質的發育與分泌糖皮質素 * **生長激素**：引發蛋白質、醣類與脂質的代謝 :::spoiler 補充 * 幼年 * 不足：侏儒症 * 過多：巨人症 * 成年 * 過多：肢體末端肥大 ::: * **黃體成長激素*LH***、**濾泡刺激素*FSH***：刺激性腺的發育與分泌性激素，與月經週期有關 * **甲狀腺刺激素*TSH***：促進甲狀腺的發育與分泌甲狀腺素 * in甲狀腺 * **甲狀腺素** (I + 胺素酸) 1. 增加細胞代謝率 2. 促進骨骼與神經的發育 * I + 胺素酸：促進C~6~H~12~O~6~氧化 :::spoiler 補充 * 幼年 * 不足：呆小症 * 成年 * 不足：黏液性水腫 * 食物缺 I：缺 I 性甲狀腺腫 * **降鈣素**：降血鈣濃度 * in副甲狀腺 * 副甲狀腺素：升血鈣、降血磷 1. 刺激腎產生 Vitamin D 2. 小腸主動運輸 Ca^2+^ 3. 腎小管再吸收 Ca^2+^ 4. 促使硬骨分泌 Ca^2+^ 到血中 :::spoiler 補充 * 不足：痙攣 * 過多： 1. 鈣質流失 2. 骨質疏鬆 * in腎上腺 * 皮質 * **糖皮質素** 1. ***糖質新生***：促進醛固酮、甘油、胺基酸等非醣類物質轉變為葡萄糖 2. 抗發炎 * **醛固酮**：促進腎臟對Na^+^的再吸收 * **雄性激素**：少量，其生理功能不顯著 * 髓質 * **腎上腺素**、少量**去甲基腎上腺素**：危急狀態時，交感神經可刺激腎上腺隨質分泌腎上腺素，共同引發戰或逃反應 * in胰島 * **胰島素** 1. 促進細胞吸收、代謝葡萄糖 2. 促進細胞與肌肉細胞將葡萄糖變成肝醣 (降血糖) * **升糖素** 1. 刺激肝細胞分解肝醣形成葡萄糖 2. 引發糖質新生作用 (增加血糖) :::info - 第一傳訊者：激素 - 第二傳訊者：細胞內的訊息傳遞分子 **激素的作用** - 水溶性激素 1. 與細胞膜上的受體結合 2. 增加細胞內的環腺苷單磷酸*cAMP* (形成第二傳訊者) 3. *cAMP*活化許多細胞內的酵素 4. 改變細胞代謝作用 - 脂溶性激素 1. 經簡單擴散進入細胞內 2. 與細胞內的受體結合，形成激素 - 受體複合體 3. 複合體與 DNA 結合，引發某些基因的轉錄作用 4. 調控目標細胞的生理反應 + 常與生長、發育有關 ::: [^seventh]: 內分泌腺體。 [^eighth]: 下視丘延伸而成的神經組織。 --- # ==免疫系統== :::info 病原體$\implies$可引發疾病的 $x$ ```mermaid flowchart LR \(x)-->生物:病毒,細菌,真菌,原生生物,寄生蟲 \(x)-->非生物:毒蛋白e.g.狂牛症,類病毒 ``` - 致病原因 1. 大量繁殖 2. 產生毒素 ::: :::spoiler 特殊細菌 1. 螺旋體 (非螺旋菌) - 例：梅毒 2. 披皮菌 (絕對寄生) - 例：砂衣菌 3. 立克坎體 - 養蟲病 4. 鰴漿菌 - 肺炎 ::: ### 病毒 * 構造 1. 蛋白鼓粒 2. 遺傳物質 (DNA or RNA) * 有些有有些沒有： * 套膜 * 組成：醣蛋白 ||(由病毒基因表現)|| + 細胞膜 ||來自宿主細胞|| * 特性 * 絕對寄生 * 缺乏免疫( *EZ* )系統 * 在宿主細胞上才能展現生命現象 * 具專一性 * 有一定範圍的宿主專一性 * 分類 * 核醣 * DNA — 穩定 * 例：腺病毒、B 肝、疱疹、牛痘、天花 ||腺吃疱痘花，得B肝|| * RNA — 突變快 * 例：流感、HIV、登革熱......等 * 外型 * 宿主類型 ### 細菌 * 致病機制：分泌毒素 1. 外毒素：肉毒桿菌( 厭氧 )、破傷風桿菌、白喉、黃金葡萄球菌 |/|外毒素|內毒素| |:--:|:--:|:--:| |菌種|G^+^|G^-^| |細胞壁|肽聚醣|肽 + 脂多醣| |分泌來源|活菌分泌|菌解體後釋出| |成分|蛋白質|脂多醣| |耐高溫|✖|✔| |抗原性 (免疫反應)|佳|弱| |毒性|強|弱| 2. 肉毒素：傷寒、痢疾 * 構造 1. 細胞膜 2. 遺傳物 3. 夾膜：多醣，減少被白血球攻擊 * 主要DNA：負責基本生存 * 質體 1. 小型 DNA 2. 外掛中心 * 例：具抗藥性 # ==生殖系統== :::info 第一性徵：**性腺** 第二性徵：除第一性徵，所衍生的其他性別特徵 ::: ### 生殖構造與配子 * 雄性生殖構造 * **睪丸** * 為==性腺== * 位於==陰囊==內 * 左右各一 * 內含許多==細精管== * 產生精子 * 具==間質細胞== * 可分泌==睪固酮== * **副睪** * 位於==睪丸==旁 * 連接==輸精管== * 精子==儲存、發育== * **輸精管** * **副睪**的延伸 * 經過==攝護腺== * 匯集==儲精囊==、==攝護腺==等的分泌物，混合形成精液 * 將精液運輸至==尿道== * **儲精囊** * 左右各一 * 位於==膀胱==後方 * **攝護腺** * 位於==膀胱==下方 * ==尿道==外側 * **尿道球腺** * 左右各一 * 位於==攝護腺==下方 * 可分泌透明黏液，於性交時潤滑陰莖末端 * **陰莖** * 具海綿組織 * 先端膨大成龜頭 * 局部調節物 * ==一氧化碳==（威而鋼） * ==**精液的成份**==：精子 $\times$ 儲精囊 & 攝護腺 & 尿道球腺之分泌物 * 精子的形成 * 睪丸—細精管內壁內具有**精原細胞** ```mermaid flowchart TB 精原細胞--有絲分裂-->新的精原細胞精原細胞--染色體複製-->初級精母細胞--減數分裂第一階段-->2個次級精母細胞--減數分裂第二階段-->4個精細胞--經發育成熟-->細胞質濃縮且具有鞭毛的精子-->副睪儲存,繼續發育成熟 ``` * 雌性生殖構造 * 卵巢 * 位於骨盆腔內 * 左右各一 * 含有**濾泡** * 產生卵 * 可分泌==雌性激素== * 排卵後發育成 ==**黃體**== * 可分泌==雌性激素== * 輸卵管 * 左右各一 * 一端為==游離端== * 具喇叭口構造 * 內壁具==纖毛柱狀上皮== * 另一端為子宮 * 藉==纖毛運動==運輸卵子 * ==**受精場所**== * 子宮 * 位於下腹部骨盆腔內 * 連接陰道 * 受精卵==著床==與==胎兒發育==的場所 * 下方末端肌肉環：==**子宮頸**==，連接==陰道== * 陰道 * 性交時容納陰莖的通道 * 分娩時的產道 * 卵的形成 * 女嬰出生前，**卵巢**內的**濾泡**大量增生，並完成**卵原細胞**之染色體複製，形成**初級卵母細胞**。 ```mermaid flowchart 卵原細胞--有絲分裂-->新的卵原細胞卵原細胞--染色體複製-->初級卵母細胞--進入青春期,減數分裂第一階段-->次級卵母細胞 & 第一極體 ``` * **次級卵母細胞**由**卵巢**排出的過程：**排卵** * 每月排出一卵 ### 月經周期 :::info 1. 約28天一循環 2. 伴隨經血流出 3. ==卵巢週期的第一天為月經來潮第一天== * 其他：動情週期 5. 調控機制 (圖) ::: * 卵巢周期 * ==下視丘==、==腦垂腺==與==卵巢==為調控月經週期的 ==**內分泌腺**== * 引發卵巢產生周期性的變化 1. 濾泡期 * 歷時約 13 天 1. 初期 **FSH** (濾泡刺激素)、**LH** (黃體成長激素) 與雌性激素濃度較低 2. 下視丘分泌 **GnRH** (促性腺素釋素)$\xrightarrow{刺激}$腦垂腺前葉$\xrightarrow{分泌}$ **FSH** & **LH** 3. FSH$\rightarrow{刺激}$卵巢的濾泡發育 4. 初級卵母細胞進行減數分裂第一階段 * 濾泡發育到一定程度會分泌**動情素** 2. 排卵期 * 一般在第 14 天排卵 1. 當濾泡發育成熟，動情素濃度上升到一定程度時，會作用於==下視丘的動情素受體==，引發==正回饋機制== $\to$ 下視丘分泌 **GnRH** ↑ $\to$ 腦垂腺前液分泌 **FSH** 與 **LH** ↑ 2. ==**LH** 的突增==，刺激初級卵母細胞完成==減數分裂第一階段==，引發==**排卵**== 3. 黃體期 * 歷時約 14 天 * ==排卵後剩餘的濾泡細胞發育成黃體== * 黃體可分泌==動情素==與==助孕酮== 1. 動情素與助孕酮的濃度增加到一定程度，會作用於==下視丘的受體==，引發 ==**負回饋機制**==$\xrightarrow{抑制}$下視丘分泌 **GnRH** & 腦垂腺分泌 **FSH** 和 **LH** 2. $\because$ 無受精 $\therefore$ **LH** 濃度下降，黃體逐漸萎縮退化 ![](https://i.imgur.com/Jeziswl.jpg) * 子宮周期 1. 行經期 * 歷時 3 ~ 5 天 * 子宮內膜剝落出血 2. 增生期 * 歷時 9 ~ 11 天 * 卵巢濾泡分泌動情素，刺激子宮內膜增生 3. 分泌期 * 歷時約 14 天 * 排卵後，卵巢的黃體分泌動情素與助孕酮，共同作用於子宮內膜，使子宮內膜發育出血管與腺體 * 最適合讓受精卵著床、懷孕的時期 * 若無受精卵著床，黃體萎縮退化 $\to$ 動情素 & 助孕酮↓ $\to$ 子宮內膜剝落出血 $\to$ 進入行經期 ### 胚胎發育 * 受精 * 精子與卵的結合 * 藉由鞭毛由子宮頸游向子宮內，再移動到輸卵管 * 精核穿透次級卵母細胞的細胞膜 $\to$ 刺激次級卵母細胞完成減數分裂第二階段，形成卵細胞與第二極體 $\to$ 卵核與精核進行細胞核結合 $\to$ 形成受精卵 * 發育過程 1. 卵裂：受精 30 小時候進行第一次有絲分裂，隨後持續進行 * 此時細胞數目增加，但單一細胞體積變小。整體體積沒有明顯變化 2. 第 4 ~ 5 天，受精卵經分裂、分化形成滋胚層 3. 著床：第 5 ~ 7 天，滋胚層分泌酵素分解子宮內膜，使囊胚遷入子宮內膜 4. 約第 11 天著床完成，母體懷孕的開始 5. 逐漸形成胚胎與 ==**胚外膜**== * 包含**絨毛膜**、**羊膜**、**卵黃膜**與**尿囊** * 具**保護**、**提供養分與 O~2~**、**協助排泄**等功能 * ==絨毛膜與子宮內膜==共同形成**胎盤** * 母體與胎兒之間物質交換的場所 * 血液不直接相通 * 羊膜腔內充滿**羊水**，保護胎兒免於==機械性傷害== * 羊膜包覆**卵黃囊**與**尿囊**，發育為==臍帶的一部份== * 臍帶連接胎兒與胎盤 6. 約第 6 週，胚胎心臟開始跳動，推送血液運輸，協助養分與代謝廢物的運輸 7. 約第 10 週，胚胎具有人形，形成**胎兒** 8. 第 28 週，胎兒開始轉動身體，使頭部朝向子宮頸 9. 約第 36 ~ 40 週，因子宮收縮，進行分娩將胎兒生出 * 物質交換 1. 母體的血液流入胎盤內的血腔 2. 絨毛腔內的胎兒血管從血腔中的血液獲得 O~2~ 與養分，並排出 CO~2~ 與廢物至母體血液 3. 臍動脈為胎兒離心血，將胎兒的廢物送往胎盤：臍動脈為胎兒回心血，將從胎盤獲得的養分送回給胎兒 * 分娩 ```mermaid flowchart 腦垂腺後葉-->催產素-->肌肉收縮-->陣痛--正回饋-->催產素 ``` * 分娩後 ```mermaid flowchart LR 哺乳-->腦垂腺-->前葉 & 後葉前葉-- + -->催乳素-->乳腺-->乳汁-->寶寶開心-->吸吮-->哺乳前葉-- - -->FSHLH 腦垂腺-->後葉-- + -->催產素-->排出-->寶寶開心 ```