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🔬 基础科学 · 第8讲 / 10

人体系统——各系统与稳态

人体的各个系统不是各管各的部门,而是一个团队:给细胞输送养分和氧气、清运代谢废物,并使体内环境保持稳定。

⏱ 约17分钟 ✍️ 练习题 4 道 更新 2026-10-08
🎯 本讲学习目标
  • 能说明消化、循环、呼吸、排泄系统的作用以及它们之间的联系
  • 能说出神经系统和内分泌系统调节身体的方式有何不同
  • 能说明免疫的基本步骤和疫苗的原理
  • 能用体温和血糖调节的例子说明稳态的含义

1.各系统是一个团队

构成身体的无数细胞要活下去,需要养分和氧气,活动时又会产生二氧化碳和代谢废物。消化系统吸收养分,呼吸系统吸入氧气、排出二氧化碳,循环系统把这些物质运往全身,泌尿系统则把血液中的废物滤出、排出体外。

本讲是帮助理解身体结构与原理的一般性说明,不能代替对个人症状或治疗的判断。身体有异常时,请咨询医护人员。

2.消化系统与循环系统

消化是把食物中的大分子分解成身体能吸收的小分子的过程。在口腔中咀嚼,唾液中的酶开始分解淀粉;在胃里,胃液开始分解蛋白质。在小肠里,借助胰液和肠液中的酶,以及由肝脏分泌、储存在胆囊中的胆汁,消化最终完成,大部分养分通过小肠内壁的绒毛被吸收。大肠主要吸收水分。

循环系统由心脏、血管和血液组成。心脏是由2个心房和2个心室构成的泵。血液从心脏出发经过肺、获得氧气后返回心脏,这条路线叫肺循环;从心脏出发流遍全身、给细胞送去氧气和养分后返回心脏,这条路线叫体循环。动脉是流出心脏的血液所走的血管,静脉是流回心脏的血液所走的血管,真正的物质交换发生在极细的毛细血管中。

例题假设心脏1分钟跳70次,一天跳多少次?
  1. 1小时:70 × 60 = 4,200次
  2. 一天(24小时):4,200 × 24 = 100,800次
  3. 验算:70 × 1,440(一天的分钟数)= 100,800
答案约10万次(实际心率因人和活动状态而异)

3.血液流动得有多快

成年人体内大约有4.5~5.5 L血液。心脏每收缩1次,左心室射出的血量叫每搏输出量,安静状态下的成年人通常在70 mL左右。再乘以1分钟内的心率,就得到心脏1分钟射出的血量(心输出量)。

算一算就会发现,即使在安静时,大约每1分钟左右,就有相当于全身血量的血液流过心脏。运动时,心率和每搏输出量同时增加,心输出量会增大好几倍,把更多的氧气送到肌肉。运动时心跳加快,原因就在这里。

一个常见的误解是“静脉里的血是蓝色的”。释放了氧气的静脉血只是比动脉血颜色更暗红,并不是蓝色。透过皮肤看到静脉发青,更接近于一种错觉,是光穿过皮肤和血管时被吸收、散射的方式造成的。

心输出量 = 每搏输出量 × 心率
例题某人的每搏输出量为70 mL,心率为1分钟70次,他1分钟的心输出量是多少升?如果血液有5 L,相当于全身血量的血液流过心脏大约需要多长时间?
  1. 心输出量 = 70 mL × 70 = 4,900 mL
  2. 单位换算:4,900 mL = 4.9 L(1 L = 1,000 mL)
  3. 所需时间 = 5 L ÷ 4.9 L/分钟 ≈ 1.02分钟
  4. 验算:4.9 L/分钟 × 1分钟 ≈ 5 L,所以约为1分钟。
答案1分钟约4.9 L——安静时大约1分钟,就有相当于全身血量的血液流过心脏(数值因人和状态而异)

4.呼吸系统与泌尿系统

吸气时,空气经过鼻、气管、支气管,到达肺里的小气囊——肺泡。肺泡外面包绕着毛细血管,氧气扩散进入血液,二氧化碳扩散进入肺泡。肺本身没有能自主运动的肌肉,是膈(横膈膜)和肋间肌扩大、缩小胸腔,使气体进出。

排泄是把细胞活动产生的废物排出体外。蛋白质分解时产生的含氮废物,在肝脏中转变为毒性较低的尿素;肾脏从血液中滤出尿素、多余的水和盐分,形成尿液。肾脏还负责调节体内水和盐分的含量。二氧化碳经肺排出,一部分废物也随汗液排出。粪便是没有被消化的食物残渣,严格来说不属于排泄,而称为排遗。

5.神经系统与内分泌系统——身体的两套调节装置

神经系统由脑和脊髓组成的中枢神经系统,以及遍布全身的周围神经系统构成。感觉器官接受的刺激沿神经以电信号的形式快速传递,由中枢神经系统作出判断,再向肌肉发出指令。

手碰到烫锅时,还没来得及想就缩回来了。这种非条件反射不经过大脑,由脊髓直接发出指令(脊髓反射),所以非常快。也有以延髓、中脑为中枢的非条件反射,比如打喷嚏和瞳孔反射。“烫”的感觉是在那之后才到达大脑的。

内分泌系统把激素分泌到血液中来传递信号。它比神经慢,但作用范围广、持续时间长。胰腺分泌的胰岛素使血糖降低,胰高血糖素使血糖升高。

流传很广的“舌头地图”,即甜味只在舌尖、苦味只在舌根尝到的那张图,是以讹传讹的误解。感受味道的味蕾分布在舌头各处,每个部位都能尝出多种味道。

6.免疫系统——保卫身体的防线

皮肤和黏膜、鼻涕和胃酸,是阻止病原体进入体内的第一道防线。病原体一旦进入,部分白细胞会把它吞噬消灭等,首先发生的是不分入侵者种类的防御。发炎部位红肿发热,就是这一过程的一部分。

接下来发生的是专门攻击特定病原体的防御。淋巴细胞识别出病原体的特征(抗原),产生与之恰好匹配的抗体,或清除被感染的细胞。交过手的病原体会被记忆细胞记住,再次入侵时,身体会更快、更强地应对。疫苗的原理,就是预先向身体展示经过处理、不会致病的抗原或其信息,让身体形成这种记忆。

感冒大多由病毒引起。针对细菌的抗生素对病毒无效。需要用什么药由医护人员判断,症状严重或持续时间长时,最好去就医。

7.稳态——让体内保持稳定

不管外面是零下还是超过30 °C,人的体温大致都不会大幅偏离36.5~37 °C的范围。像这样,即使体外环境变化,身体仍努力使体温、血糖、体液浓度等体内状态保持稳定,这种特性叫稳态(内环境稳态)。

稳态主要靠反馈来实现。热的时候,皮肤血管扩张、出汗,把热量散出去;冷的时候,皮肤血管收缩、身体发抖,产生热量。饭后血糖升高,胰岛素就分泌出来使血糖下降;血糖降下来后,胰岛素分泌就减少。这和暖气的温控器温度升高就关、降低就开的方式很相似。

人体各系统一览
系统主要器官核心作用
消化系统口腔、胃、小肠、大肠、肝脏、胰腺分解食物、吸收养分
循环系统心脏、血管、血液运输氧气、养分和废物
呼吸系统鼻、气管、肺吸收氧气、排出二氧化碳
泌尿系统肾脏、膀胱滤出废物形成尿液排出,调节水和盐分
神经系统脑、脊髓、神经传递刺激、调节快速反应
免疫系统白细胞、淋巴结等防御病原体并形成记忆

📌 要点总结

  • 各系统像一个团队一样工作:给细胞输送养分和氧气,清运代谢废物
  • 大部分养分在小肠被吸收,再由循环系统经肺循环和体循环运往全身
  • 肾脏从血液中滤出尿素、多余的水和盐分,形成尿液
  • 神经调节快而局部,激素调节慢但广泛持久——“舌头地图”是误解
  • 免疫分为一般性防御和记住特定病原体的防御,疫苗利用的就是这种记忆
  • 稳态是通过反馈使体温、血糖等保持稳定的特性

✍️ 练习题

请先自己作答,再展开“答案与解析”。

Q1. 食物中的养分主要在哪个器官被吸收?

⭕ 回答正确

❌ 再想一想

答案与解析
答案 ② 小肠

大部分养分通过小肠内壁的绒毛被吸收。大肠主要吸收水分。

Q2. 手碰到烫的东西时,没来得及想就缩回来,发出这个指令的是哪里?

答案与解析
参考答案 脊髓

这种反射(脊髓反射)不经过大脑,由脊髓直接发出指令,所以非常快。“烫”的感觉是之后才在大脑中产生的。

Q3. 下列说法中正确的是哪一项?

⭕ 回答正确

❌ 再想一想

答案与解析
答案 ③ 疫苗的原理是让身体预先形成免疫记忆

疫苗预先向身体展示病原体的抗原或其信息,使身体产生记忆细胞。“舌头地图”是误解,抗生素针对的是细菌,肺是靠膈和肋间肌的运动来呼吸的。

Q4. 冷天身体发抖,与哪种特性关系最密切?

⭕ 回答正确

❌ 再想一想

答案与解析
答案 ① 稳态

肌肉通过颤抖产生热量来维持体温稳定,这是稳态的一个例子。

🤖 可以这样问 AI

复制后把 [ ] 部分换成你的情况。不要直接相信回答,请与正文对照核实。

想通过一个场景理解各系统如何协同工作时

请像讲故事一样,按消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统的顺序,说明午饭吃下的一勺米饭中的淀粉,是怎样一步步变成我腿部肌肉细胞的能量的。再用表格把每一步发生的事情各用一句话整理出来。不要加入医疗建议,只讲原理。

想确认健康信息里的比喻是否准确时

请把免疫系统比作军队来解释。然后至少指出三点这个比喻和真实免疫不同的地方。最后用一段话说明:当我自己出现症状时,为什么不能只凭这类一般性解释来作判断。
参考
  • 初高中科学教科书的一般内容(消化、循环、呼吸、排泄,刺激与反应)
  • 高中生物课程的一般内容(稳态与身体机能、防御作用)

达成全部学习目标后,请点击完成。

🔬 基础科学

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