人体的结构层次

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　　人體組成的架構，可以分解成多個不同的層次，從最簡單到最複雜，分別是：化學層次、細胞層次、組織、器官和系統。

一、化學層次

　　正如地球上的其他物質一樣，人體是由不同的化學元素組成。每種元素只包含著單一種的原子──元素中能夠單獨存在的最細小部分。地球上有超過九十種天然的元素，在人體內約可找到當中的二十五種。

　　人體由廿多種不同的化學元素組成，最主要的四種（佔人體重量的 96.2%）包括：

• 氧（65%）

• 碳（18.5%）

• 氫（9.5%）

• 氮（3.2%）

  
  

　　較次要的元素（佔了人體 重量的 3.7%）還有：

• 鈣（1.5%）

• 磷（1.0%）

• 鉀（0.4%）

• 硫（0.3%）

• 鈉（0.2%）

• 氯（0.2%）

• 鎂（0.1%）

  
  

　　餘下的 0.1% 為微量元素。

　　人體內化學成分的比例，會隨著年齡而有所增減。例如，人體內的鈣會隨著年齡的增長而逐漸流失，使骨頭變得脆弱，容易折斷。

二、細胞層次

　　人體是由數十億個緊密地配合著工作的細胞組成，細胞也是人體內最細小的生命單位。

　　雖然人體內有很多種類的細胞，但大部分都包含著一個細胞核（nucleus）、一種名叫細胞間質（cytoplasm）的濃厚液體，並且由一層薄薄的細胞膜（cell membrane）包裹著。

1. 細胞核

　　細胞核是一個細胞的控制中心，它藏著帶有細胞之化學訊息的 DNA（去氧核糖核酸）分子，DNA 是一個呈雙螺旋狀的分子，由數以百萬計的原子組成。一個細胞在分裂之前，其 DNA分子會先自身複製，以確保整套訊息能夠被傳達至每一個新的細胞。

　　細胞核膜把細胞核與細胞的其餘部分分隔起來，不過，細胞核膜上存在著很多小孔，容許細胞核與外界作化學上的接觸。

2. 細胞間質

　　細胞間質是一種透明、魚膠狀的液體，約有90%為水分，裡面藏著細胞器（organelles）──細胞內一些具有其特殊工能的結構。細胞器的數目和種類則視乎該細胞的工能而定。

　　一個典型的細胞通常包括以下的細胞器：

• 內質網（Endoplasmic Reticulum）－－內質網是一個由膜摺疊而成的系統，負責製造及儲存蛋白質和脂肪等物質。

• 核糖體（Ribosomes）－－雖然核糖體的體積最為細小，但它們在一個細胞中往往卻是為數眾多的一群，而且可以分散在細胞間質之中或依附在內質網上，對蛋白質的合成有重大作用。

• 高氏體（Golgi Body）－－高氏體是由儲存及釋放細胞所製造物質的膜構成。此外，它亦會製造溶酶體。

• 溶酶體（Lysosome）－－溶酶體是一個具有消化能力化學物的儲存庫，這些化學物能分解損耗了的細胞器和消化外來的物質。在發展的初期，溶體甚至會摧毀覆蓋著它們的細胞──“自我消化”或自體溶解。

• 粒線體（Mitochondrion）－－粒線體呈卵狀，內膜高度摺疊成，有氧呼吸就是在此進行，從而釋放能量。粒線體經常被喻為細胞內的能源儲存庫。

  
  

3. 細胞膜

　　細胞膜是由兩層的磷脂分子組成，它彷如一個防護罩，容許某些分子進入的同時，卻阻止了其他分子的進入。

4. 細胞分裂

　　人體內每秒鐘約有五千萬個細胞會死去，並同時由另外五千萬個新生細胞所取代。細胞的生命週期按其種類的不同而有所分別。例如，位於皮膚表面和消化道上的細胞，差不多每隔廿四小時便會被取替。反觀那些極為專門的細胞，如神經元（神經細胞），當發展完成後便會失去繁殖的能力。

　　細胞分裂是細胞繁殖的過程，可透過兩種形式進行：有絲分裂和減數分裂。

• 有絲分裂（mitosis）指由一個細胞分裂成兩個完全相同的細胞，它是人體生長和修復的程序。

• 減數分裂（meiosis）在生殖系統內進行以產生性細胞，它實際上是經過前後兩次分裂後產生四個在遺存特質上是獨一無二的細胞。

  
  

　　當細胞分裂變成失控的時候，就會引致腫瘤的出現，而且通常會很快地擴展開去，影響到人體的正常運作。科學家相信一些致癌物質、細胞內 DNA 分子意外地重新排列和過濾性病毒感染等，都會觸發癌症的發生。

三、組織

　　組織（tissue）就是由構造及功能相近的細胞，再加上其他物質組合而成，並共同執行特定的任務。人體內的組織主要分為四大類：

• 上皮組織（Epithelial tissue）由數層特殊的細胞組成，覆蓋著身體表面，並作為體內許多器官和分泌腺的內膜，有保護組織、協助分泌及排泄物質的功能。

• 結締組織（Connective tissue）遍佈於身體各處，如骨骼、軟骨、韌帶、血液、脂肪等，負責將身體各部分固定一起，形成人體的架構，並送物質到身體各部分。

• 肌肉組織（Muscular tissue）由纖維狀的細胞組成，有收縮的功能，並負責身體各部分的活動。

• 神經組織（Nervous tissue）由個別的神經細胞組成，構成了體內傳遞訊息的網絡，負責傳送與控制腦部及身體各部位所發出的訊息。

  
  

　　當組織受到損害的時候，其細胞就會分裂以修補患處。不過，這種修復的能力按組織種類的不同而有所分別。

四、器官

　　器官（organ）由兩種或以上共同負起一系列任務的組織構成。人體內重要的器官包括：心、肺、腦、脊髓、肝、腎和胃等。

五、系統

　　當一些器官結集起來共同執行某些特殊任務的時候，就構成了人體的系統（system）。人體可分為十個系統，各系統對維持生命都起著一定的作用。

• 骨骼系統（skeletal system）由 206 塊骨頭組成。其功用包括：

  
  

• 強化及支撐身體。

• 保護體內重要器官。

• 在運動中為肌肉提供附著點和槓桿。

• 製造血球。

• 礦物質（如鈣、磷等）儲存及釋放的場所。

  
  

• 肌肉系統（muscular system）由三種不同形態和功能的肌肉組成。

  
  

• 骨骼肌附著在骨骼上，能夠隨著意志活動。

• 平滑肌構成體內器官的內層，不受意志操縱。

• 心臟肌只能在心臟找到，其強而有力的運動也是不受意志的控制。

  
  

　　肌肉系統的功用包括：

• 藉著肌肉收縮構成人體的各種活動（包括心跳和呼吸）。

• 保持姿勢、固定關節及產生能量。

  
  

• 神經系統（nervous system）由腦部、脊髓和數以百萬計的神經細胞（神經元）組成，並且構成了一個龐大而複雜的網絡。神經系統的主要功用是把訊息及神經衝動從身體的某處傳送至另一處。

• 呼吸系統（respiratory system）由肺及各大小不同的氣管組成。人體內的細胞和組織，必須不斷有氧氣的補給才能夠產生能量和生存。呼吸系統的主要功用是提供空氣到肺的通路及氣體交換的場所。

• 循環系統（circulatory system）由心臟和複雜的血管網絡構成，其主要功用是負責把養分和氧氣輸送至體內各組織，並同時把代謝後的廢物從細胞帶走。

• 淋巴系統（lymphatic system）是由一組與靜脈及動脈平行的盲管所組成的網絡，是一套排除細胞間多餘體液的系統。淋巴系統的功用包括：

  
  

• 把滯留在組織間多餘的體液（淋巴液）送回血流。

• 淋巴管的淋巴結有細胞可清除細菌，及幫助免疫反應。

  
  

• 消化系統（digestive system）由食道和一些負責消化的器官，如胃、腸、肝、膽等組成，其主要功用是把食物分解成較細小及容易被吸收的物質。

• 泌尿系統（urinary system）由兩個蠶豆形的腎臟、輸尿管、膀胱和尿道組成。泌尿系統的主要功用包括：

  
  

• 把代謝的廢物從尿液排出體外。

• 維持體內水及鹽分的平衡。

• 調節血液的酸鹼平衡。

  
  

• 內分泌系統（endocrine system）由一些稱作內分泌腺的特別腺體組成，其主要功用是分泌激素以調節身體代謝、生長、發育與生殖。

• 男性與女性生殖系統（reproductive system）的構造有極大的分別。生殖系統的主要功用就是繁殖後代。

  
  

　　以上各系統均與人類維持生命息息相關，不過在體育和運動的領域裡，我們會特別關注到骨骼系統、肌肉系統、神經系統、呼吸系統和循環系統的運作。

References

• Burnie, D. (1995). Concise Encyclopedia Human Body. London: Dorling Kindersley.

• 莎拉‧布萊威爾（1998）。人體小百科。台灣：貓頭鷹出版社。

• 陳再晉等編（1997）。華杏醫學大辭典（豪華版）。台灣：華杏出版股份有限公司。