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內容簡介
日常生活中，你是否曾經好奇過──
▶▶▶為什麼需要呼吸？
▶▶▶為什麼會想上廁所？
▶▶▶為什麼自己聞不到自己的氣味，卻對別人的氣味很敏感？
▶▶▶為什麼膽固醇值高對健康有害？
▶▶▶人體到底是如何運作？
一切都跟生理學有關！
看懂生理學，就能認識身體，守護健康！
\\有趣漫畫 x 易懂圖解 x 貼近日常//
【第一部分】從「人體生理學」談起，帶你看細胞的起源、器官組織運作、到疾病從何而來。
【第二部分】聚焦「臨床生理學」，一探iPS細胞的種類及分化、漢方醫療、基因治療及放射線的醫學。
★專為剛開始學生理學的人撰寫，簡明易懂！
解答生活中常見的生理學疑問，讓你輕鬆掌握生理學，理解身體的運作！
本書特色
◎從人體生理學到臨床生理學：
系統性地帶你認識自己的身體，小從細胞、器官，再到身體運作的系統，全面認識人體構造。之後更延伸介紹臨床生理學，了解實際的醫學運用！
◎幽默漫畫、豐富圖片及照片，用生活實例解說原理：
就讓可愛的田中一家人，用生活中的例子來講述身體運作的各種機關，搭配上詳細圖片及照片，讓複雜知識一看就懂！
▶▶▶為什麼需要呼吸？
▶▶▶為什麼會想上廁所？
▶▶▶為什麼自己聞不到自己的氣味，卻對別人的氣味很敏感？
▶▶▶為什麼膽固醇值高對健康有害？
▶▶▶人體到底是如何運作？
一切都跟生理學有關！
看懂生理學，就能認識身體，守護健康！
\\有趣漫畫 x 易懂圖解 x 貼近日常//
【第一部分】從「人體生理學」談起，帶你看細胞的起源、器官組織運作、到疾病從何而來。
【第二部分】聚焦「臨床生理學」，一探iPS細胞的種類及分化、漢方醫療、基因治療及放射線的醫學。
★專為剛開始學生理學的人撰寫，簡明易懂！
解答生活中常見的生理學疑問，讓你輕鬆掌握生理學，理解身體的運作！
本書特色
◎從人體生理學到臨床生理學：
系統性地帶你認識自己的身體，小從細胞、器官，再到身體運作的系統，全面認識人體構造。之後更延伸介紹臨床生理學，了解實際的醫學運用！
◎幽默漫畫、豐富圖片及照片，用生活實例解說原理：
就讓可愛的田中一家人，用生活中的例子來講述身體運作的各種機關，搭配上詳細圖片及照片，讓複雜知識一看就懂！
目錄
前言
第一部分 人體生理學
01 人體的水分－血液是來自太古的海水
細胞的起源／多細胞生物的起源／血液的起源／鈉與鉀／脫水
02 血球的種類與功能－骨骼製造血液〜血液1
血液的成分／血液中的細胞／紅血球／白血球／血小板／血型
03 血液的液體成分－將凝固的血液再度溶解〜血液2
血漿／滲透壓／凝血
04 免疫的機制－自體與非自體
自體與非自體／抗體／過敏
05 消化的機制－即使是偶像也會有便祕的問題
三大營養素／消化器官／胃的功能／十二指腸的功能／小腸與大腸的功能／腹瀉與便秘／消化器官的血流
06 肝臟的功能－糞便的顏色來自膽汁、膽汁的顏色來自血液
三大營養素的代謝與肝臟的關聯／膽紅素代謝／肝功能檢查／酒精代謝／肝門靜脈與塞劑／肝臟移植
07 膽固醇－膽固醇遠離我
脂質與膽固醇／脂蛋白／膽固醇的運輸／壞膽固醇與好膽固醇
08 肥胖與減重－你也有隱藏性肥胖嗎？
飢餓的歷史／肥胖的標準／肥胖的治療／最近的年輕人
09 呼吸的機制－只要深呼吸就能讓身體變成鹼性
呼吸的目的／肺功能的三大要素／換氣／無效腔／支氣管／二氧化碳與酸鹼／呼吸中樞／過度換氣症候群
10 心臟與循環－維持血流才能維持生命
心臟的構造／循環系統／心肌／心音／心跳節律／心電圖／冠狀動脈／功能血管與營養血管／冠狀動脈與腦動脈的特徵／血流分布
11 血壓與血流－血液的流動遵循歐姆定律
什麼是血壓？／血管直徑與血壓的關係／血液量與血壓的關係／心臟收縮力與血壓的關係／藥物對血壓的作用／血液的供給與血壓／血壓的兩個數值／測量血壓的方法
12 排泄與泌尿器官－尿液至少要有兩個易開罐的量
什麼是排泄？／腎元／腎絲球的作用／腎小管的作用／尿液裡面居然有糖！／需要多少尿液量？／尿路是單行道／排尿的機轉／腎臟除了產生尿液之外的功能／腎衰竭與血液透析
13 內分泌－經由物質傳遞訊號
細胞間的指令傳遞／激素與受體／α受體與β受體／內分泌／調節激素分泌的機轉／激素的種類
14 神經元與突觸－神經與數位電腦
神經與激素／神經元／全有全無律與閾值／神經網路
15 自律神經－無意識中運作的油門與煞車
交感神經與副交感神經／油門與煞車／自律神經的功能
16 感覺的機制－自己的大便不會臭
感覺的種類與閾值／視覺／聽覺／平衡感覺／嗅覺
17 大腦的功能－思考始於語言
大腦皮質的功能／大腦皮質中的思考過程／右腦與左腦／記憶的機制／腦死與植物人／鎮靜劑
18 反射－帕夫洛夫的狗與制約反射
什麼是反射？／膝反射／生病時的反射／各種反射
19 腦中風與頭痛－腦血管的缺損
腦中風的種類／腦部的血管／頭痛
20 非法麻醉劑－醫療用的麻醉劑作用與腦內啡相同
麻醉劑的性質／鴉片／海洛英／古柯鹼／興奮劑／LSD 大麻／精神作用藥物與有機溶劑
21 肌肉－鮪魚肉是紅的，鯛魚肉是白的
肌肉的種類／手臂的彎曲與伸直／紅色與白色的肌纖維
22 皮膚－人體最重的器官是皮膚
皮膚的構造／表皮的構造／真皮的構造／毛髮與毛囊／皮膚表面／皮膚與紫外線／燒燙傷
23 體溫調節－暖氣和冷氣全速運轉維持體溫恆定
體溫維持一定的恆溫動物／熱的產生與發散／熱中暑／體溫中樞與體溫變化
24 生殖－你的使命就是孕育下一代
生殖就是目的／生殖細胞／雄性／雌性
25 月經與懷孕－什麼都沒作也會懷孕四週
濾泡與黃體／雌激素與黃體素／生殖週期／受精後的激素分泌／懷孕週數的計算方法／排卵與受精的時機
第二部分 臨床生理學
26 發生分化與幹細胞－iPS細胞可以變身成所有種類的細胞
什麼是分化？／幹細胞的種類／年輕的細胞和老化的細胞／細胞的分化／組織的分化／細胞分裂時的變化是必須的嗎？／細胞分裂次數的上限／端粒
27 基因治療與再生醫學－讓人類也能像蜥蜴再生尾巴一樣再生
基因治療／基因改造動物／再生醫學
28 漢方治療－誘發天然治癒能力的療法
漢方治療與民俗療法／辯證／漢方藥物
29 上皮與癌症－為什麼白血病不稱為白血球癌
細胞、組織、器官／上皮組織／內臟的差異來自上皮細胞的差異／癌症
30 抗生素－殺死細菌的關鍵在於攻擊與人體細胞不同之處
抗生素攻擊的位置／細菌的反擊／病毒與細菌
31 寄生蟲－人類是地球的寄生蟲
寄生蟲與宿主／蛔蟲／寄生蟲的內部／海獸胃線蟲
32普利昂蛋白與BSE－死亡率100%的可怕疾病
普利昂症／正常普利昂蛋白與異常普利昂蛋白／異常普利昂蛋白的感染途徑／物種的隔閡／牛肉安全嗎？
33 環境荷爾蒙－犯人究竟是誰？
環境荷爾蒙對生物的影響／環境荷爾蒙造成的生殖障礙／戴奧辛為什麼有毒？／有毒物質容許量／植物也會產生環境荷爾蒙
34 自由基－氧氣的必要之惡
活性氧物質／自由基／自由基造成的損傷／對自由基的防禦機制
35 放射線的醫學應用－令人一目了然的影像診斷
電磁波的種類／產生X光的機制／單純X光攝影／顯影術／X光電腦斷層攝影／MRI／核子醫學檢查與PET檢查／超音波檢查／影像診斷／放射線治療
36 電磁波與醫療器材－手機對心律調節器的影響
磁場對生物體的影響／心律調節器與磁鐵／手機與醫療器材
參考文獻
索引
第一部分 人體生理學
01 人體的水分－血液是來自太古的海水
細胞的起源／多細胞生物的起源／血液的起源／鈉與鉀／脫水
02 血球的種類與功能－骨骼製造血液〜血液1
血液的成分／血液中的細胞／紅血球／白血球／血小板／血型
03 血液的液體成分－將凝固的血液再度溶解〜血液2
血漿／滲透壓／凝血
04 免疫的機制－自體與非自體
自體與非自體／抗體／過敏
05 消化的機制－即使是偶像也會有便祕的問題
三大營養素／消化器官／胃的功能／十二指腸的功能／小腸與大腸的功能／腹瀉與便秘／消化器官的血流
06 肝臟的功能－糞便的顏色來自膽汁、膽汁的顏色來自血液
三大營養素的代謝與肝臟的關聯／膽紅素代謝／肝功能檢查／酒精代謝／肝門靜脈與塞劑／肝臟移植
07 膽固醇－膽固醇遠離我
脂質與膽固醇／脂蛋白／膽固醇的運輸／壞膽固醇與好膽固醇
08 肥胖與減重－你也有隱藏性肥胖嗎？
飢餓的歷史／肥胖的標準／肥胖的治療／最近的年輕人
09 呼吸的機制－只要深呼吸就能讓身體變成鹼性
呼吸的目的／肺功能的三大要素／換氣／無效腔／支氣管／二氧化碳與酸鹼／呼吸中樞／過度換氣症候群
10 心臟與循環－維持血流才能維持生命
心臟的構造／循環系統／心肌／心音／心跳節律／心電圖／冠狀動脈／功能血管與營養血管／冠狀動脈與腦動脈的特徵／血流分布
11 血壓與血流－血液的流動遵循歐姆定律
什麼是血壓？／血管直徑與血壓的關係／血液量與血壓的關係／心臟收縮力與血壓的關係／藥物對血壓的作用／血液的供給與血壓／血壓的兩個數值／測量血壓的方法
12 排泄與泌尿器官－尿液至少要有兩個易開罐的量
什麼是排泄？／腎元／腎絲球的作用／腎小管的作用／尿液裡面居然有糖！／需要多少尿液量？／尿路是單行道／排尿的機轉／腎臟除了產生尿液之外的功能／腎衰竭與血液透析
13 內分泌－經由物質傳遞訊號
細胞間的指令傳遞／激素與受體／α受體與β受體／內分泌／調節激素分泌的機轉／激素的種類
14 神經元與突觸－神經與數位電腦
神經與激素／神經元／全有全無律與閾值／神經網路
15 自律神經－無意識中運作的油門與煞車
交感神經與副交感神經／油門與煞車／自律神經的功能
16 感覺的機制－自己的大便不會臭
感覺的種類與閾值／視覺／聽覺／平衡感覺／嗅覺
17 大腦的功能－思考始於語言
大腦皮質的功能／大腦皮質中的思考過程／右腦與左腦／記憶的機制／腦死與植物人／鎮靜劑
18 反射－帕夫洛夫的狗與制約反射
什麼是反射？／膝反射／生病時的反射／各種反射
19 腦中風與頭痛－腦血管的缺損
腦中風的種類／腦部的血管／頭痛
20 非法麻醉劑－醫療用的麻醉劑作用與腦內啡相同
麻醉劑的性質／鴉片／海洛英／古柯鹼／興奮劑／LSD 大麻／精神作用藥物與有機溶劑
21 肌肉－鮪魚肉是紅的，鯛魚肉是白的
肌肉的種類／手臂的彎曲與伸直／紅色與白色的肌纖維
22 皮膚－人體最重的器官是皮膚
皮膚的構造／表皮的構造／真皮的構造／毛髮與毛囊／皮膚表面／皮膚與紫外線／燒燙傷
23 體溫調節－暖氣和冷氣全速運轉維持體溫恆定
體溫維持一定的恆溫動物／熱的產生與發散／熱中暑／體溫中樞與體溫變化
24 生殖－你的使命就是孕育下一代
生殖就是目的／生殖細胞／雄性／雌性
25 月經與懷孕－什麼都沒作也會懷孕四週
濾泡與黃體／雌激素與黃體素／生殖週期／受精後的激素分泌／懷孕週數的計算方法／排卵與受精的時機
第二部分 臨床生理學
26 發生分化與幹細胞－iPS細胞可以變身成所有種類的細胞
什麼是分化？／幹細胞的種類／年輕的細胞和老化的細胞／細胞的分化／組織的分化／細胞分裂時的變化是必須的嗎？／細胞分裂次數的上限／端粒
27 基因治療與再生醫學－讓人類也能像蜥蜴再生尾巴一樣再生
基因治療／基因改造動物／再生醫學
28 漢方治療－誘發天然治癒能力的療法
漢方治療與民俗療法／辯證／漢方藥物
29 上皮與癌症－為什麼白血病不稱為白血球癌
細胞、組織、器官／上皮組織／內臟的差異來自上皮細胞的差異／癌症
30 抗生素－殺死細菌的關鍵在於攻擊與人體細胞不同之處
抗生素攻擊的位置／細菌的反擊／病毒與細菌
31 寄生蟲－人類是地球的寄生蟲
寄生蟲與宿主／蛔蟲／寄生蟲的內部／海獸胃線蟲
32普利昂蛋白與BSE－死亡率100%的可怕疾病
普利昂症／正常普利昂蛋白與異常普利昂蛋白／異常普利昂蛋白的感染途徑／物種的隔閡／牛肉安全嗎？
33 環境荷爾蒙－犯人究竟是誰？
環境荷爾蒙對生物的影響／環境荷爾蒙造成的生殖障礙／戴奧辛為什麼有毒？／有毒物質容許量／植物也會產生環境荷爾蒙
34 自由基－氧氣的必要之惡
活性氧物質／自由基／自由基造成的損傷／對自由基的防禦機制
35 放射線的醫學應用－令人一目了然的影像診斷
電磁波的種類／產生X光的機制／單純X光攝影／顯影術／X光電腦斷層攝影／MRI／核子醫學檢查與PET檢查／超音波檢查／影像診斷／放射線治療
36 電磁波與醫療器材－手機對心律調節器的影響
磁場對生物體的影響／心律調節器與磁鐵／手機與醫療器材
參考文獻
索引
序／導讀
作者序
自然科學，也有人稱為理科，大致上可分為化學、物理學、生物學、地球科學。十九世紀是化學最蓬勃發展的世紀，而二十世紀則可說是物理學的世紀。有人認為，二十一世紀會是生物學的世紀，二十二世紀是地球科學的世紀。我認為，在二十一世紀，生物學最大的目標會是了解人體的功能，而人體功能的基礎就是生理學。
本書專為剛開始學習生理學的人撰寫，以簡明易懂，並且輕鬆愉快的方式進行解說。而且不光是要讓讀者理解知識，而是進一步激發讀者求知的好奇心，並且喜歡上生理學，以此為目標向各位讀者進行說明。
本書分為兩部分，第一部分摘要生理學的重點，第二部分則是一些有趣的內容。放入第二部分的內容，主要目的在於讓讀者「愛上」生理學，而不是一般傳統的生理學概念。
撰寫本書的過程十分愉快，特別要感謝的是高橋奈小姐提供原創點子與有趣的漫畫、東海大學多位老師大方提供合適的照片、東海大學田中牧惠講師幫忙我撰稿、講談社Scientific國友奈緒美小姐辛苦地進行出版企劃，以及其他許多人的協助，在此向各位致上謝意。書中也有一些X光照片來自我本身參與的經濟產業省NEDO研究計畫。此計畫與國立循環系統疾病中心、NHK、濱松光電、高能量加速器研究所、高亮度光科學研究中心、東海大學等單位共同進行研究，一併感謝這些單位的各位同仁。
各位讀者如果感覺本書說明不夠詳細，還想進一步探討，歡迎繼續閱讀我的另一本拙著《看插畫學生理學》（醫學書院出版），一定能讓您更加愛上生理學。
自然科學，也有人稱為理科，大致上可分為化學、物理學、生物學、地球科學。十九世紀是化學最蓬勃發展的世紀，而二十世紀則可說是物理學的世紀。有人認為，二十一世紀會是生物學的世紀，二十二世紀是地球科學的世紀。我認為，在二十一世紀，生物學最大的目標會是了解人體的功能，而人體功能的基礎就是生理學。
本書專為剛開始學習生理學的人撰寫，以簡明易懂，並且輕鬆愉快的方式進行解說。而且不光是要讓讀者理解知識，而是進一步激發讀者求知的好奇心，並且喜歡上生理學，以此為目標向各位讀者進行說明。
本書分為兩部分，第一部分摘要生理學的重點，第二部分則是一些有趣的內容。放入第二部分的內容，主要目的在於讓讀者「愛上」生理學，而不是一般傳統的生理學概念。
撰寫本書的過程十分愉快，特別要感謝的是高橋奈小姐提供原創點子與有趣的漫畫、東海大學多位老師大方提供合適的照片、東海大學田中牧惠講師幫忙我撰稿、講談社Scientific國友奈緒美小姐辛苦地進行出版企劃，以及其他許多人的協助，在此向各位致上謝意。書中也有一些X光照片來自我本身參與的經濟產業省NEDO研究計畫。此計畫與國立循環系統疾病中心、NHK、濱松光電、高能量加速器研究所、高亮度光科學研究中心、東海大學等單位共同進行研究，一併感謝這些單位的各位同仁。
各位讀者如果感覺本書說明不夠詳細，還想進一步探討，歡迎繼續閱讀我的另一本拙著《看插畫學生理學》（醫學書院出版），一定能讓您更加愛上生理學。
試閱
● 三大營養素
人類為了生存必須攝取食物作為能量來源。可以作為能量來源的營養素包括醣類、蛋白質與脂質，又稱為三大營養素。醣類就是糖（尤其是葡萄糖），蛋白質由胺基酸集合而成，脂質的代表是中性脂肪，主要成分是脂肪酸。消化器官的首要功能就是吸收食物中的醣類、蛋白質、脂質。不過食物無法直接被人體吸收，因此要先分解為可以吸收的形式，接著再慢慢加以吸收。消化是吸收營養的必要步驟。簡而言之，醣類最後會被消化分解為葡萄糖、蛋白質消化分解為胺基酸、脂質則是脂肪酸。
➡➡消化器官會將醣類分解為葡萄糖、蛋白質分解為胺基酸、脂質分解為脂肪酸。
● 消化器官
消化器官可分為兩大部分，(1)口腔、食道、胃、腸，以及(2)肝臟、膽囊、胰臟。第(1)部分是食物通過的管道，又稱為消化道。
自律神經中的副交感神經負責讓消化器官運作。實際上也有激素參與其中的運作，不過現在暫時先記得副交感神經就可以了。副交感神經興奮會使消化器官的運作活躍。具體來說就是消化液的分泌增加、腸胃蠕動幅度加大。消化液包括唾液、胃液、膽汁、胰液、腸液，都會隨著副交感神經的興奮增加分泌量。
➡➡副交感神經負責讓消化器官運作。
● 腹瀉與便祕
糞便的含水量增加時稱為腹瀉。腹瀉的原因包括：(1)腸液分泌量大量增加，或是(2)食物迅速通過大腸。(1)的情況有可能來自致病性的細菌，也可能是單純的消化不良或吸收不良。比如說喝太多牛奶時的腹瀉就是一個例子。(2)的原因簡單來說就是蠕動運動過於強烈。可能是因為肚子著涼，或是心理上的原因導致自律神經異常等等，造成蠕動運動亢進。（腸道的運動由副交感神經控制。）
治療腹瀉的方式就是抑制蠕動運動。但是食物中毒時的腹瀉可以將毒素儘快排出體外，是一種有意義的反應，因此一股腦止住腹瀉有時不見得是好事。
反過來說，排便次數比平常少的狀態就稱為便祕。糞便停留在大腸中愈久，會有愈多水分被吸收，變得愈硬，愈不容易排出。有些人會因為心理上的因素反覆不斷腹瀉與便祕。
➡➡自律神經異常也可能造成腹瀉或便祕。
● 酒精代謝
肝臟也可以代謝毒物。讓我們來看看血液如何流入肝臟。腸胃道吸收養分之後，含有養分的血液會經由靜脈流入肝臟。前面第38頁有提過，這條靜脈稱為肝門靜脈。不過，腸胃道不只會吸收養分，同時也會吸收有害的物質。為了避免這些有害物質直接流到全身，所以血流會先經過肝臟，消除毒素之後再送到全身。消除毒素的過程稱為解毒，解毒包括將毒物的毒性降低，或者是將毒物代謝成為可以由腎臟排除的形式（例如第40頁舉例說明的氨）。酒精的代謝屬於前者，將其毒性降低，因此飲酒過量會對肝臟造成負擔。
➡➡肝臟也負責代謝酒精。
接著讓我們用毒物中最具代表性的酒精，來說明肝臟的代謝作用（圖2）。喝下酒之後，其中的酒精成分首先會被胃與小腸吸收，經由肝門靜脈進入肝臟。肝細胞中負責分解酒精的酵素將酒精氧化形成乙醛。同樣是在肝細胞中的乙醛分解酶再將乙醛氧化為醋酸。醋酸會迅速被分解為水和二氧化碳。
➡➡肝臟將酒精氧化，首先形成乙醛，最後成為醋酸。
酒精會抑制神經細胞（神經元，p.99）興奮，有類似麻醉的作用。腦部的活動受到抑制，就是一般所說的酒醉狀態。喝酒之後，首先會受到抑制的腦部活動是理性與判斷的部分，因此會展露出人的本性，無法進行正常的判斷，也有些人的心情會變得很好。當血液中的酒精濃度繼續升高，就會開始抑制與知覺、運動、呼吸有關的腦部中樞，甚至可能引發呼吸衰竭而死亡。急性酒精中毒死亡的案例中，比起呼吸中樞麻痺的例子，被自已的嘔吐物堵住氣管而窒息死亡的比例更高。身旁有人發生急性酒精中毒時，不可讓患者仰躺，必須側躺，接著密切注意患者的狀態。如果患者嘔吐，務必徹底清除口中的嘔吐物。不過，更重要的是不可以讓身旁的人喝這麼多酒才對。
肝臟處理酒精的能力，每小時大約只能代謝60毫升的清酒（相當於大瓶啤酒三分之一瓶）。也就是說，喝下一瓶720毫升瓶裝的清酒，必須要花十二個小時代謝，一直到隔天早上酒精都還會殘留在體內。
➡➡酒精會抑制腦部的活動。
酒精在肝臟中氧化後會形成乙醛，乙醛就是造成喝酒後噁心不適或是宿醉的主因。引起臉紅、心悸、噁心、頭痛的也都是乙醛。乙醛分解酵素的活性強弱是與生俱來決定的，依照強弱可分為強、弱、非常弱三種。白人與黑人的人口之中，百分之百都屬於酵素活性強，但是黃種人中卻有著酵素活性弱，也就是比較不會喝酒的人。日本人之中，酵素活性強的比例大約只有56%，弱的比例是40%，非常弱的人有4%左右。所以可以喝酒的程度，每個人都不一樣，而且是由遺傳決定的。不會喝酒的人天生體質如此，即使訓練也沒有太大的作用。不要勉強自己喝酒，適度為佳。此外，比較會喝酒的人容易發生酒精成癮，最好注意。
➡➡乙醛是造成喝酒後噁心不適或是宿醉的原因。
如果在吃藥的同時喝酒，肝臟忙著處理酒精，就無暇代謝分解藥物，因此會讓藥物的效果變強、延長。例如吃安眠藥時喝酒，會讓安眠藥的分解變慢，藥物的作用時間拉長，相當於吃下大量的安眠藥，抑制呼吸中樞，再加上酒精也會抑制呼吸中樞，甚至可能導致死亡。
➡➡吃藥的時候不可以同時喝酒。
● 呼吸的目的
人類為什麼要呼吸呢？
靠近柴火堆會感到溫暖對吧？這就表示柴火堆在放熱。樹枝或枯葉中的碳與氫元素和氧元素結合，發生氧化反應，此時就會發出光和熱。汽車燃燒汽油，也就是讓汽油中的碳與氫元素和氧元素發生氧化反應，再將產生能量轉化為動力使用。生物也會讓食物和氧發生反應，產生熱或是作為運動的能量來源。人類會藉由呼吸將反應必需的氧氣吸入體內。
➡➡呼吸是將產生能量必需的氧氣吸入體內的機制。
呼吸器官的作用是獲取產生能量必需的氧氣，同時排出過程中生成的二氧化碳，而這套系統的中心是肺臟。肺臟中的肺泡可以有效率地讓空氣中的氧氣進入血液，送至身體各個角落之後，再有效率地吸取回送血液中的二氧化碳，排至空氣中。鼻子或嘴巴吸入的空氣，會經由氣管與支氣管形成的空氣通道進入肺泡。氣管是單純的空氣通道，本書接下來提到支氣管時，是將氣管也包括在內。
➡➡肺泡是與呼吸直接相關的部位，支氣管則是連通外界與肺泡的空氣通道。
● 什麼是排泄？
將體內產生的廢物或毒物排出體外的過程稱為排泄。人體內進行代謝反應時，一定會產生廢物。最具代表性的廢物就是二氧化碳與水。
二氧化碳會由肺臟排出，所以肺臟也可以算是排泄器官。二氧化碳之外的其他廢物則幾乎都是藉由腎臟，以尿液排出體外，所以腎臟是最主要的排泄器官。其他排泄方式還有經由肝臟以膽汁排出（例如膽紅素等）。
➡➡腎臟、肺臟、肝臟是主要的排泄器官。
蛋白質分解後的代謝物是尿素（p.40）。尿素由肝臟產生，由腎臟排除。其他廢物還有核酸（如DNA）的代謝物尿酸等。尿液就是含有這些尿素與尿酸的排泄物。腎臟除了排出廢物之外，也可以排出過多的水分和鹽分。即使我們毫無節制地攝取水分和鹽分，辛苦的腎臟也會精確計算出身體需要的水分和鹽分量保留在體內，然後將過多的部分全部由尿液排出。順帶一提，根據生理學上的定義，糞便並不是排泄物，因為糞便只是食物由口腔進入後形成的殘渣，並不是代謝的產物，也不是新生成的物質。
➡➡尿液中的主成分是尿素與尿酸。
● 需要多少尿液量？
接著我們來談談尿液的量。尿量會隨著身體的狀況改變。一般來說一天大約有1～1.5公升，如果大量出汗、口渴也沒有喝水的話，尿液會變濃、尿量減少。但無論如何一天的尿量仍然會有500毫升以上。因為腎臟的濃縮能力有限，只能將尿液濃縮到一個程度。如果尿量一天不到500毫升，就無法排出體內所有的廢物，所以，當一天的尿量小於500毫升時，廢物就會累積在體內。
➡➡一天的尿量必須在500毫升以上，才能排出廢物。
人類為了生存必須攝取食物作為能量來源。可以作為能量來源的營養素包括醣類、蛋白質與脂質，又稱為三大營養素。醣類就是糖（尤其是葡萄糖），蛋白質由胺基酸集合而成，脂質的代表是中性脂肪，主要成分是脂肪酸。消化器官的首要功能就是吸收食物中的醣類、蛋白質、脂質。不過食物無法直接被人體吸收，因此要先分解為可以吸收的形式，接著再慢慢加以吸收。消化是吸收營養的必要步驟。簡而言之，醣類最後會被消化分解為葡萄糖、蛋白質消化分解為胺基酸、脂質則是脂肪酸。
➡➡消化器官會將醣類分解為葡萄糖、蛋白質分解為胺基酸、脂質分解為脂肪酸。
● 消化器官
消化器官可分為兩大部分，(1)口腔、食道、胃、腸，以及(2)肝臟、膽囊、胰臟。第(1)部分是食物通過的管道，又稱為消化道。
自律神經中的副交感神經負責讓消化器官運作。實際上也有激素參與其中的運作，不過現在暫時先記得副交感神經就可以了。副交感神經興奮會使消化器官的運作活躍。具體來說就是消化液的分泌增加、腸胃蠕動幅度加大。消化液包括唾液、胃液、膽汁、胰液、腸液，都會隨著副交感神經的興奮增加分泌量。
➡➡副交感神經負責讓消化器官運作。
● 腹瀉與便祕
糞便的含水量增加時稱為腹瀉。腹瀉的原因包括：(1)腸液分泌量大量增加，或是(2)食物迅速通過大腸。(1)的情況有可能來自致病性的細菌，也可能是單純的消化不良或吸收不良。比如說喝太多牛奶時的腹瀉就是一個例子。(2)的原因簡單來說就是蠕動運動過於強烈。可能是因為肚子著涼，或是心理上的原因導致自律神經異常等等，造成蠕動運動亢進。（腸道的運動由副交感神經控制。）
治療腹瀉的方式就是抑制蠕動運動。但是食物中毒時的腹瀉可以將毒素儘快排出體外，是一種有意義的反應，因此一股腦止住腹瀉有時不見得是好事。
反過來說，排便次數比平常少的狀態就稱為便祕。糞便停留在大腸中愈久，會有愈多水分被吸收，變得愈硬，愈不容易排出。有些人會因為心理上的因素反覆不斷腹瀉與便祕。
➡➡自律神經異常也可能造成腹瀉或便祕。
● 酒精代謝
肝臟也可以代謝毒物。讓我們來看看血液如何流入肝臟。腸胃道吸收養分之後，含有養分的血液會經由靜脈流入肝臟。前面第38頁有提過，這條靜脈稱為肝門靜脈。不過，腸胃道不只會吸收養分，同時也會吸收有害的物質。為了避免這些有害物質直接流到全身，所以血流會先經過肝臟，消除毒素之後再送到全身。消除毒素的過程稱為解毒，解毒包括將毒物的毒性降低，或者是將毒物代謝成為可以由腎臟排除的形式（例如第40頁舉例說明的氨）。酒精的代謝屬於前者，將其毒性降低，因此飲酒過量會對肝臟造成負擔。
➡➡肝臟也負責代謝酒精。
接著讓我們用毒物中最具代表性的酒精，來說明肝臟的代謝作用（圖2）。喝下酒之後，其中的酒精成分首先會被胃與小腸吸收，經由肝門靜脈進入肝臟。肝細胞中負責分解酒精的酵素將酒精氧化形成乙醛。同樣是在肝細胞中的乙醛分解酶再將乙醛氧化為醋酸。醋酸會迅速被分解為水和二氧化碳。
➡➡肝臟將酒精氧化，首先形成乙醛，最後成為醋酸。
酒精會抑制神經細胞（神經元，p.99）興奮，有類似麻醉的作用。腦部的活動受到抑制，就是一般所說的酒醉狀態。喝酒之後，首先會受到抑制的腦部活動是理性與判斷的部分，因此會展露出人的本性，無法進行正常的判斷，也有些人的心情會變得很好。當血液中的酒精濃度繼續升高，就會開始抑制與知覺、運動、呼吸有關的腦部中樞，甚至可能引發呼吸衰竭而死亡。急性酒精中毒死亡的案例中，比起呼吸中樞麻痺的例子，被自已的嘔吐物堵住氣管而窒息死亡的比例更高。身旁有人發生急性酒精中毒時，不可讓患者仰躺，必須側躺，接著密切注意患者的狀態。如果患者嘔吐，務必徹底清除口中的嘔吐物。不過，更重要的是不可以讓身旁的人喝這麼多酒才對。
肝臟處理酒精的能力，每小時大約只能代謝60毫升的清酒（相當於大瓶啤酒三分之一瓶）。也就是說，喝下一瓶720毫升瓶裝的清酒，必須要花十二個小時代謝，一直到隔天早上酒精都還會殘留在體內。
➡➡酒精會抑制腦部的活動。
酒精在肝臟中氧化後會形成乙醛，乙醛就是造成喝酒後噁心不適或是宿醉的主因。引起臉紅、心悸、噁心、頭痛的也都是乙醛。乙醛分解酵素的活性強弱是與生俱來決定的，依照強弱可分為強、弱、非常弱三種。白人與黑人的人口之中，百分之百都屬於酵素活性強，但是黃種人中卻有著酵素活性弱，也就是比較不會喝酒的人。日本人之中，酵素活性強的比例大約只有56%，弱的比例是40%，非常弱的人有4%左右。所以可以喝酒的程度，每個人都不一樣，而且是由遺傳決定的。不會喝酒的人天生體質如此，即使訓練也沒有太大的作用。不要勉強自己喝酒，適度為佳。此外，比較會喝酒的人容易發生酒精成癮，最好注意。
➡➡乙醛是造成喝酒後噁心不適或是宿醉的原因。
如果在吃藥的同時喝酒，肝臟忙著處理酒精，就無暇代謝分解藥物，因此會讓藥物的效果變強、延長。例如吃安眠藥時喝酒，會讓安眠藥的分解變慢，藥物的作用時間拉長，相當於吃下大量的安眠藥，抑制呼吸中樞，再加上酒精也會抑制呼吸中樞，甚至可能導致死亡。
➡➡吃藥的時候不可以同時喝酒。
● 呼吸的目的
人類為什麼要呼吸呢？
靠近柴火堆會感到溫暖對吧？這就表示柴火堆在放熱。樹枝或枯葉中的碳與氫元素和氧元素結合，發生氧化反應，此時就會發出光和熱。汽車燃燒汽油，也就是讓汽油中的碳與氫元素和氧元素發生氧化反應，再將產生能量轉化為動力使用。生物也會讓食物和氧發生反應，產生熱或是作為運動的能量來源。人類會藉由呼吸將反應必需的氧氣吸入體內。
➡➡呼吸是將產生能量必需的氧氣吸入體內的機制。
呼吸器官的作用是獲取產生能量必需的氧氣，同時排出過程中生成的二氧化碳，而這套系統的中心是肺臟。肺臟中的肺泡可以有效率地讓空氣中的氧氣進入血液，送至身體各個角落之後，再有效率地吸取回送血液中的二氧化碳，排至空氣中。鼻子或嘴巴吸入的空氣，會經由氣管與支氣管形成的空氣通道進入肺泡。氣管是單純的空氣通道，本書接下來提到支氣管時，是將氣管也包括在內。
➡➡肺泡是與呼吸直接相關的部位，支氣管則是連通外界與肺泡的空氣通道。
● 什麼是排泄？
將體內產生的廢物或毒物排出體外的過程稱為排泄。人體內進行代謝反應時，一定會產生廢物。最具代表性的廢物就是二氧化碳與水。
二氧化碳會由肺臟排出，所以肺臟也可以算是排泄器官。二氧化碳之外的其他廢物則幾乎都是藉由腎臟，以尿液排出體外，所以腎臟是最主要的排泄器官。其他排泄方式還有經由肝臟以膽汁排出（例如膽紅素等）。
➡➡腎臟、肺臟、肝臟是主要的排泄器官。
蛋白質分解後的代謝物是尿素（p.40）。尿素由肝臟產生，由腎臟排除。其他廢物還有核酸（如DNA）的代謝物尿酸等。尿液就是含有這些尿素與尿酸的排泄物。腎臟除了排出廢物之外，也可以排出過多的水分和鹽分。即使我們毫無節制地攝取水分和鹽分，辛苦的腎臟也會精確計算出身體需要的水分和鹽分量保留在體內，然後將過多的部分全部由尿液排出。順帶一提，根據生理學上的定義，糞便並不是排泄物，因為糞便只是食物由口腔進入後形成的殘渣，並不是代謝的產物，也不是新生成的物質。
➡➡尿液中的主成分是尿素與尿酸。
● 需要多少尿液量？
接著我們來談談尿液的量。尿量會隨著身體的狀況改變。一般來說一天大約有1～1.5公升，如果大量出汗、口渴也沒有喝水的話，尿液會變濃、尿量減少。但無論如何一天的尿量仍然會有500毫升以上。因為腎臟的濃縮能力有限，只能將尿液濃縮到一個程度。如果尿量一天不到500毫升，就無法排出體內所有的廢物，所以，當一天的尿量小於500毫升時，廢物就會累積在體內。
➡➡一天的尿量必須在500毫升以上，才能排出廢物。
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