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第二辑 神秘的人体和细胞(第1页)

第二辑神秘的人体和细胞

数不清的细胞

地球上的生物,除病毒等少数种类以外,都是由细胞构成的,细胞是构成生命的基本单位。人的机体就是由100万亿个细胞组成的。它最初由1个成熟受精卵细胞开始,分裂为两个细胞,继而以“2”的倍数分裂成“4、8、16……”个细胞,直至数百万亿个。我们人体由各种各样的细胞有机地结合在一起,方才构成了血肉丰满的躯体。

构成人体的细胞有大有小,最大的细胞是卵细胞,成熟的人卵子呈圆球形,直径约0.2~0.5毫米。而淋巴细胞则是较小的细胞,每个的直径只有千分之五毫米。因为绝大多数细胞都非常微小,超出人的视力极限,观察细胞必须用高倍数的光学显微镜,所以1677年列文·虎克用自己制造的简单显微镜观察到动物的“精虫”时,并不知道这是一个细胞。借助于显微镜,还能看到细胞的结构,它外表有一层薄膜(称为细胞膜)包裹着,细胞内部有细胞质和细胞核。人体内的细胞大小不一,形态也多种多样,有球形、线形、桶形,还有像白球那样的不规则形状。

人体内的细胞并不是一成不变的,时时刻刻在不断地进行着新旧更替。每天.大约有10亿个细胞死亡,同时又有10亿个细胞诞生。例如,在人们的皮肤及头皮上经常有皮屑脱落,这就是衰老死亡了的表皮细胞。对成年人来说,一般新生成和死亡的细胞数大致相等。而日日生长的青少年朋友们,则细胞的生长多于死亡。那么,是不是新生成的细胞越多越好呢?这也不一定。如果身体某一部位的细胞生成的速度异常地快,生成的大量细胞是大而不成熟的细胞,这就是病变细胞,比如癌细胞。

细胞的寿命长短不一,有的只能活一天半,有的则几年才能再生一次。寿命最长的神经细胞可以伴人终生,但如果中途受伤损害,它就不会再生了。正常情况下.人体的每一个良性细胞可以分裂52次,平均2.4年,这样从细胞学的角度看,人的正常寿命值应该是在120—175岁之间,遗憾的是我们很难看到能够活到这么大年龄的人。孔夫子曾感叹:“人活七十古来稀”,在古时侯许多人都在不到百岁时而逝去。

细胞是一个大工厂,在每个人的体内,数以百万汁的细胞全天候地工作着。不同的细胞各司其职,但所有的细胞都合作无间,帮助身体运行。它们在不断地进行着生物化学反应,并通过细胞膜向外界环境吸取营养物质和排出代谢废物,以维持人体的正常生命活动。

细胞如何作为机体的一分子——组织和器官

尽管细胞是生命的最小单位,但是对人体和其它多细胞生物而言,细胞必须依靠组织和器官才能执行自己的功能。几乎每一种组织都是几种细胞的混合物,它们彼此虽然不同,但却生活在相同的环境中,执行基本相同的功能。

上皮组织分布在体表、内壁,像一道密实的长城保护着全体组织和器官,又通过腺体与内外世界相通,兼具有分泌功能。

结缔组织的细胞多种多样,其中软骨细胞、骨细胞、成纤维细胞、脂肪细胞一起构成了一个大家族,它们之间能发生各种相互转变。它们分泌大量的细胞间质作为它们的支架,胶状和密实的网板状的基质具有支持、保护、修复、营养的功能。

血液作为运输和通讯干线遍布全身,各种血细胞如同川流不息的水上舰船,负责物质的运输和护卫。

肌肉组织将纤维状的肌细胞聚集成束,连接成网、片、环等多种形状,负责各种运动。

神经组织由神经元和胶质细胞组成,在身体的内外表面,特化的神经细胞形成形形色色的感受器,感受器接受内外环境的刺激并把它们转变为电信号。在脑和脊髓部位,神经元胞体聚集成核,核内的神经细胞一起加工整理信息并将信息分发出去,它们的轴突并行成束,构成强大的神经纤维,像电缆一样将胞体发出的信息迅速直达它的接受者。

不同的组织可以组合成器官,器官再联合起来形成系统。器官和系统使生物体的各种功能变得更加强有力,使生物应付环境的本领更加出色。有一些很有用的数字可使我们对它们产生深刻的印象。例如人体内最大的脏器是肝脏,人的肝脏大约重1400克,含大约2500亿个肝细胞。最复杂的器官是大脑,人的大脑皮层有大约140亿个神经元。最长的器官是毛细血管,人的毛细血管总长可以绕地球一圈半,总面积有92平方米。而毛细血管最细处只有几微米。

各组织的寿命是不同的。如果按存活时间长短判断寿命,神经组织、心肌、眼睛的晶状体和耳朵的听觉毛细胞是最长寿的,它们在胚胎期就已达到适当的数量,终生不再增殖。机体让它们生活在安全的环境里,以维持终生。它们虽然不能增殖,却有最旺盛的代谢,大部分长寿细胞都能部分更新。心肌细胞每一到两周就几乎将其蛋白质成分全部换掉。如果有的人长期高血压.心脏超负荷工作,心肌会加速自己的’蛋白质的合成,让自己长得更大些。短寿的组织虽然存在时间短,但往往也是更新快的,机体为它们安排了后备力量,它们能通过一个我们称为组织再生的过程而获得补充。比方说,血液组织任务繁重,紧张的运输和巡逻需要细胞保持特别旺盛的活力,血细胞的寿命通常很短,红细胞平均只有120天。但是分布在全身的造血器官——红骨髓和脾脏等总在及时监视着这支生力军,那里有各种干扰细胞,在需要时,它们会迅速增殖,及时填补新队员,去掉损坏或衰老的细胞。

协调统一的人体系统

人的身体就好比一部精密的机器,它是一个协调统一的整体,由许多部件组成。

从外观上看,整个人体可分为头、颈、躯干、四肢四个部分。头上有眼、鼻、耳、口等重要器官。而在头部的颅骨内还居住着人体活动的最高统帅——大脑。大脑是管理人体各种感觉和运动的“司令部”。人的各种感觉器官如眼、嘴、鼻、耳、皮肤等,感觉到外界情况以后,把这些情况通过神经传到大脑.然后由大脑指挥并协调人体的各种活动。颈就是人们平常说的脖子,连接着人的头部与躯干,7块颈椎骨里有血管,保证脑部的血液供应。颈部里还有重要的内分泌腺——甲状腺,分泌出甲状腺素,调节人体的新陈代谢。正是这种特殊结构的脖子,才保证了大脑与躯体的正常联系和信息反馈。

四肢即双上肢和双下肢,是人体行走及生产劳动的重要部分。

人体最大的部分是躯干,前面分为胸部和腹部,后面分为背部和腰部。身体内部由横隔膜分为胸腔和腹腔。胸腔内有心、肺等器官,心脏是血液循环的中心,肺是人体与外界进行气体交换的场所。腹腔内有胃、肠、肝、脾和肾等器官。腹腔下部叫盆腔,内有**和直肠,女性还有卵巢、子宫等器官。

人的各种器官分别行使着不同的功能,而为能够完成一种或几种生理功能而组成的多个器官的总和叫系统。整个人体可分为8个系统:运动系统、循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、生殖系统、神经系统和内分泌系统。人体就是这样由许多器官和系统共同组成的完整的统一体,它们共同担负着维持人体生命活动的重任。

奇妙的人体海洋

人体的内部是一个奇妙的“海洋”。经科学测定,一个身体质量为70千克的成年人,分布在各种组织和骨骼中的体液达到45~50千克,占体质的65~70%。一个人的胚胎发育到3天时,所含的体液达97%,与海洋中的水母(如海蜇等)所含的水一样多,发育到3个月时,所含的体液达91%;新生儿身上含水量达80%;1岁以上的孩子身体内的含水量就和成人一样了。

当人体因某种疾病而大量失水时,或者出血过多时,医生的首要任务就是给患者皮下或静脉中注射生理盐水,出汗过多,人的机体就会因失水失钠而致病,这时向人体内部“海洋”中补充“海水”,就是维持生命必需的。

科学地说,人体中的所有生命活动,都是在水的参与下进行的。在人体内部的“海洋”中,也不断地进行着这种水体的运动和再分配,血液不停地循环,犹如海洋中的海流,一颗健康的心脏就像一个水泵,每分钟要泵3.5~5.5升血液。对于一个80岁高龄的老人来说,他一生中心脏压出的血液约20万立方米,相当于一个深2米、直径约360米的小海湾的水量。由此可见,人体内部海洋中水体的流动是多么地剧烈!,水是良好的溶剂,人体中的有毒物质和残余物质溶解在水中,随水排出体外。在人体有机作用中产生的残余物质和有毒物质排出的过程中,起主要作用的是由肾、输尿管、**、尿道组成的泌尿系统。肾像一个自动过滤器.成年人一昼夜通过肾的血液量是全部血液的360倍,约每4分钟将全身血液过滤1次,可见这里的水体运动和交换也是十分剧烈的。

人体中的任何生命都离不开水:汗水通过毛孔由皮肤表面排出,调节了人体的温度;眼泪不住地排出,润湿了人们的眼睛,冲洗了眼睛中的灰尘;还有唾液、胆汁、胃液、淋巴液、脑脊液……无一不是在水的参与下才得以发挥作用。

在正常情况下,人体处于水平衡状态,即补充的和构成有机体的水量与排出体外的水量相当。一旦破坏了这一平衡.就会产生严重后果。如果水不能正常排出,就会在体内泛滥.身体浮肿!如果人体内的水比正常量减少10~20%即0。5~1升,就会感到口渴;当减少50%即2~2.5升时,皮肤会起皱纹,口腔干燥,意识模糊;当失水150%即7~8升时,人就会死亡。可见,维持人体内部“海洋”中的正常水量是何等的重要!

奇妙的人体比例

随着人的生长,人们在各个时期的人体比例是不一样的。婴儿期的人体比例.腹部突出,上下则一般粗。到了儿童期,突出的腹部稍稍变小,变得灵巧起来。到了少年时期,手脚舒展开来,身体比例也变得更漂亮了。同时,男女的身体形差也开始显现。随着青年期的到来,男女体态比例显著加大,男性的肩幅变宽,体态更壮健。女性胸部变高,臀部变大,而腰部和腿部则显著变细。

到了壮年期,身体出现赘肉,身体整个形态带有粗圆之感。步入老年期,身体的全部肌肉变得松弛,皱纹增多,而且腰部和膝部开始弯曲,身高变矮。

那么,最理想的人体比例应该是什么样的呢?

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