人類的腦袋裡有鱷魚、老鼠和猩猩?
腦神經細胞的傳播速度,竟然和超跑一樣快?
長生不老不是夢?掌握塑造酵素的基因,就能延長壽命?……
天啊!這真的是我的身體嗎?
知識王、科普迷、理科腦……這輩子絕對不能錯過!
全台第一本!台日醫學博士雙認證!
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不必照X光,只要運用「紙上解剖術」,
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從此聽懂細胞、基因、神經、肌肉、骨骼說的悄悄話,
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本書特色
◎我們總是在追求了解別人、認識萬物,但是,對於自己的「身體」,究竟懂得多少?
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這本書,就是要獻給「對生命科學懷抱探索熱情」的你!
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本書由從醫30年的日本醫學博士竹內修二監修,以及台北醫學大學知名解剖學博士張宏名審訂,完整解讀最正確的身體密碼,帶你走進奧妙的醫學知識殿堂,打開書就能接近生命真相!
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作者簡介:
竹內修二 博士(監修)
常葉大學健康推廣系系主任、教授、醫學博士。東邦大學理學部畢業。在東京慈惠會醫學大學醫學系的解剖學講座中,對於人體解剖學的實行與教學奉獻長達30餘年。
為日本解剖學會、日本人類學會、日本成長學會的一員。研究範圍包括:在人體構造的影響下,力學負荷有無的變化、成長阻礙的變化、時代的變化等等的形態變化研究。主要著作包括:「讓人喜愛的解剖學」、「用數字解開身體的祕密」、「解剖學就從這一本開始」等等。
張宏名 博士(審訂)
台灣大學物理治療學系學士、台灣大學解剖學暨細胞生物學研究所博士。歷任國軍高雄總醫院復健官、中山醫學大學教授,現任台北醫學大學解剖學暨細胞生物學科教授。
譯者簡介:
游婉翎
畢業於國立台灣大學日本語文學系,目前於美國紐約大學攻讀碩士。曾任職出版社日文編輯,參與日文語言學習及檢定用書的編輯工作,亦有多年日文教學經驗。目前以筆譯工作者身分,繼續致力於日語學習教材與各類書籍出版。
章節試閱
【拆解「大腦」蘊藏的秘密】
*別再相信腦越大越聰明!其實天才物理學家的腦袋輕得驚人
身體與頭腦的大小有一定的比例嗎?
人類的頭腦平均重約1200~1500公克,大約是體重的2%。但一般來說,體型較大的人頭腦也會比較重,同樣地,體型較小的人,頭腦也相對比別人輕許多。
至於頭腦的重量和聰明程度,究竟有沒有關係呢?我們先來看看歷史上一些重要的人物就知道了。以頭腦特別重而出名的,首先就是俄國文豪屠格涅夫,他的頭腦據說有2012公克,想必身材也是非常高大壯碩。另一方面,在頭腦特別輕而出名的人物中,天才物理學家愛因斯坦就是其中之一。他的頭腦僅有1230公克重,身形也是屬於比較瘦小的類型。
這樣看來,身體體型的大小,才是影響頭腦大小的關鍵,跟聰明與否無關。
「管線」是造成頭腦重量差別的主因
話說回來,頭腦無論重或輕,神經細胞的數量都不會有太大的差別。人類大腦的神經細胞數量,不管是大人或小孩,大約都是140億個左右。儘管細胞數相同,但從裡面長出來的神經纖維,也就是所謂的「管線」,它們的數量、長度、或覆蓋的疏密程度,卻會有很大的不同,因此造就了每個人頭腦重量的差異。在童年時期,因為「管線」還少,因此頭腦會較輕。成長為大人後,「管線」的數量會跟著變多、變長,頭腦也會隨之變重。
神經細胞一旦衰老就會走到盡頭,不會再次重生,只會留下它們曾經存在的空殼。所以當人們年紀超過20歲之後,神經細胞就會以一天10萬個的速度減少。如果神經細胞喪失的速度太快,頭腦就會跟著萎縮,並逐步導致失智。
【聽懂「細胞‧基因‧神經‧肌肉骨骼系統」說悄悄話】
*存在於體內的400種骨骼肌,讓我們的身體可以自由活動!
構成人體的三種肌肉
人體的肌肉主要有三種:讓心臟跳動並且送出血液的「心肌」、構成血管及內臟外壁的「平滑肌」,以及和骨骼相接的「骨骼肌」。其中,心肌與平滑肌都是無法依照人的意志進行活動的「不隨意肌」,而骨骼肌則是人能夠自由控制的「隨意肌」。
我們一般所說的肌肉,就是讓我們的身體得以活動的骨骼肌。在人體中的骨骼肌大約有400種,並各自有著不同的功能。
能瞬間爆發的「快肌」與持續性的「慢肌」
在這些肌肉中,最長的肌肉是「縫匠肌」。縫匠肌從腰延伸到膝蓋內側,長度在30~50公分之間。是擔任人在椅子上坐下或翹腳的時候,將腿抬起的工作。
相反地,最短的肌肉是「鐙骨肌」。在耳朵的鼓膜深處,中耳裡有三塊「聽小骨」,每一塊的體積都很小。其中的「鐙骨」是人體中最小的骨頭,而使它得以活動的就是「鐙骨肌」。這塊最小的肌肉長度僅有3~4釐米。骨骼肌可以進一步分類為「快肌」及「慢肌」兩種。收縮速度快的稱為「快肌」,是一百公尺賽跑或者舉重這類需要瞬間爆發力的運動最倚賴的幫手。而收縮速度較慢的「慢肌」,在馬拉松這類需要持久性的運動上則有舉足輕重的地位。
身體內部大約有400種的肌肉各自發揮自己的功能,並在經過精細協調後,讓我們得以順暢自如地活動。
【「感覺系統」的運作知識大圖解】
*耳朵裡的鼓膜會不會因為聽到太大的聲音而破裂?
像天線罩一般的形狀
聲音,會在鼓膜處被捕捉下來。鼓膜在耳朵的洞裡深處,實際上看過的人應該很少。從「鼓」和「膜」這兩個字來看,大概會把它想像成太鼓鼓皮那樣一張緊繃的膜吧?但其實還是有一點差距的喔。
鼓膜的厚度雖然只有0.1釐米,相當地薄,但卻連接著中間層、神經及血管。它的形狀是縱向較長的橢圓形(長軸為9~10釐米,短軸為8~9釐米),並不是飽滿的橢圓,而是像漏斗或碗那樣,中間有些許凹陷。顏色就像珍珠一樣為乳白色,整個膜都跟橡膠一樣具有彈性。
怎麼樣,是不是和你心目中想像的鼓膜不太一樣呢?比起太鼓的鼓皮,天線罩或是擴音器或許還比較接近呢!
如果鼓膜破了會怎麼樣呢?
像橡膠一樣具有彈性的鼓膜,就算聽到極為大聲的聲響,也不太可能因為受到衝擊而破裂。然而,它卻對物理性的刺激十分敏感,時常會有因為掏耳朵時棉花棒伸得太深而傷到鼓膜,或者被掌摑導致耳朵受到強力撞擊、瓦斯爆炸時的強力震波而導致鼓膜破裂等事情發生。
鼓膜出現傷口的情況下,如果只是小洞,大部分都可以自然恢復,不需要太過擔心。但如果是較大的破裂,就得靠手術來處理。
另外,若是鼓膜有問題,只要耳朵深處的內耳還能正常運作,雖然聽力會受到影響,但還是能夠聽到聲音的。
*包覆全身的皮膚面積攤開,等於一張榻榻米的大小
眼瞼是最薄的表皮
想必大家都很憧憬「肌膚有透明感的素顏美人」吧?但話說回來,皮膚本來就是薄薄一層,幾乎像是透明的。皮膚整體的厚度大約是1~4釐米,以表皮、真皮、皮下組織三層構成。在這之中,影響我們眼中所見的肌膚外觀,只有最外層的表皮而已。
表皮的厚度雖然每個部位不同,但其中最薄的部分在眼瞼,僅有0.04釐米,薄得幾乎可以透過它看見皮膚下的微血管。臉部皮膚最厚的部位在額頭,為0.1釐米,因此整體臉部皮膚的厚度,只有0.04~0.1釐米而已。這樣看來,既然本來就已經只有薄薄一層了,好好加油的話,成為散發透明感的素顏美人,絕對不是夢!
在身體的部分,雖然腹部與背部的表皮也僅有0.1~0.3釐米而已,但容易受到刺激的手掌和腳底等部位,皮膚就相對厚了一些,手掌為0.7釐米,腳背為1.3釐米。
全身皮膚的面積等於一張榻榻米大小
我們的身體從頭頂到腳尖,全身都被皮膚包覆著。若是將這些皮膚延展開來,成人男性大約是1.6平方公尺,大致就和一張榻榻米的大小相同。而皮膚全部共三層的重量,大約是體重的10%。也就是說,我們的體重有一成左右是皮膚的重量。
皮膚的面積當然會因為身形的大小而有不同,因此成人女性大約是1.4平方公尺,剛出生、體重只有3公斤的小嬰兒,則只有0.2平方公尺。因為和小嬰兒的身體大小比起來,皮膚表面積相對較大,因此皮膚的厚度只有大人的三分之一,看起來非常地細緻。
【人體「消化系統」大解密】
*為什麼強酸的胃液,不會把胃也給侵蝕了?
胃液在進食的時候才會進行分泌
胃液是食物在消化過程中不可或缺的一個要素。只有在聞到食物香氣、食欲被刺激,或者真正把食物吃進胃裡的時候,才會透過神經及激素分泌胃液出來。
胃的內側,有被黏膜所覆蓋的連續皺摺。在黏膜的凹陷處又有「胃腺」,當我們進食的時候,就會從這裡分泌出500~700毫升的胃液。如果把早、中、晚三餐分泌的胃液都加起來的話,一天大約可以分泌大約2公升左右。
胃液不會侵蝕胃本身的原因
胃液主要的成分,為能夠分解蛋白質的胃蛋白酶,以及具有殺菌作用的鹽酸。正確來說,被胃分泌出來的應該是胃蛋白酶原,而胃蛋白酶原與鹽酸混合後,就會成為胃蛋白酶,是消化酵素的一種。
鹽酸的酸性為pH1.0~1.5,非常地高,為強酸物質,若用手指碰觸會非常快潰爛。然而,正因為是這麼強的酸性物質,才能夠順利地把食物中的細菌殺死,避免被胃消化過的食物開始腐壞。
胃液如果被刺激而向上逆流到喉嚨的話,我們會感到有些刺痛,這就是胃液帶有強烈酸性的緣故。儘管如此,我們的胃壁還是能保持完好、不被侵蝕,便是因為胃裡的黏液所形成的膜,保護著胃的關係。
黏液中含有黏蛋白與碳酸氫鹽(HCO3-),能夠中和酸性,保護胃壁。因此,和胃壁相接的部分就變成pH5~6的弱酸性。可以說胃自己組成了一道牆,在強烈的胃液和自己之間形成一道防護。
*膽汁與胰液是分解脂肪的最強拍檔!
形狀像茄子的膽囊
膽囊的長度大約是7~10公分,是形狀像茄子一樣的袋狀臟器,和肝臟與胰臟一起進行工作。
膽囊主要的功能,就是膽汁的貯存和濃縮。肝臟所製造出來的膽汁,透過肝臟中的管子(肝管)進行集中,最後再依序經由左、右肝管和總肝管從肝臟中流出。但是,既然是肝臟所製造的,為什麼要叫做膽汁呢?
因為膽汁從總肝管出來後,會經過膽囊管,暫時地貯存在膽囊。而且剛被肝臟製造出來的膽汁,90%以上都是水分,顏色是黃色的,但在膽囊中則會被濃縮成5~10倍,成為暗褐色。
膽汁與胰液混合,將脂肪分解
在膽汁中,並不含有消化酵素。然而,它對胰臟所分泌的胰液中所帶有的消化酵素,卻具有活化的功能。除此之外,脂肪分解之後,就會成為脂肪酸以及單酸甘油脂,而膽汁也能夠幫助脂肪酸轉換成容易溶於水的形態。總而言之,膽汁有助於脂肪的消化與吸收。
當脂肪含量多的食物進入十二指腸後,膽囊會受到刺激而緊縮,而被濃縮的膽汁就會通過總管(由總肝管以及膽囊管匯流而成)輸送出去。在這同時,胰臟也會分泌胰液,在總膽管與胰管合流的地方,讓膽汁與胰液進行混合,並流往十二指腸。這樣的組合,可以說是分解脂肪的最強拍檔了!
【解構「循環・呼吸・泌尿系統」的重要性】
*人體全部的血管加起來的長度,繞地球兩周半綽綽有餘!
血管的三大類型
散布在我們身體每一個角落的血管,可以大致分成三種。「動脈」從心臟把血液送到全身、「靜脈」則是把血液從全身運回心臟,而「微血管」則是連結動脈與靜脈的通路。
若是把這三種血管全部連接起來,大約會長達10萬公里。如果繞地球一周是4萬公里,也就有兩周半的長度了。
這樣的長度幾乎超過我們的想像,而拳頭大的心臟一直不眠不休地將血液送進這麼長的血管中,真的是非常勤奮地在工作呢。
彈性不同的動脈與靜脈
這三種血管,都有不同的特徵。
動脈是富有彈性的血管如果你用手指摸摸看手腕的動脈,當心臟每跳動一次並送出血液時,都能感受到血管微小的震動,就可以理解了。因為要接收被瞬間的壓力擠壓出來的血液,動脈就必須具備良好的彈性。動脈的血管壁由外膜、中膜、內膜三層構造組成,內膜由內皮細胞及內彈性膜組成、中膜由平滑肌及外彈性膜組成、而外膜則是由結締組織形成,並共同努力將血液送往全身。
靜脈的血管壁除了這三層結構之外,還有瓣膜。靜脈因為不需要承受像動脈那樣的壓力,因此血管壁較薄,和動脈比起來,彈性也較低。所以在手腳的部分,1釐米以上粗的靜脈,就會具備防止血液逆流的瓣膜。微血管是最細的動脈及最細的靜脈相互聯結的地方。在這裡,養分可以送達組織,而廢棄物質也會被帶走,這就是所謂的「物質交換」;氧氣同時也會經由微血管送達,而二氧化碳則被帶走,這就是「氣體交換」。
*無法憋尿是因為尿道長度的關係嗎!?
尿道長度的差別大約是五倍
關於膀胱的大小與一天所製造出來的尿液量,男性與女性幾乎是沒有差別的。然而,尿道的構造上卻有很大的不一樣。
男性的尿道長度大約是16~20公分。從膀胱出來的尿道,會穿過膀胱正下方的前列腺。前列腺的形狀與大小都像栗子一樣,可以製造出乳白色的黏液,並與透過輸精管帶來的精子混合,成為精液。男性的尿道,同時也是精液通過的路線。它不僅是女性尿道的五倍長,途中的兩處還有著大幅度的彎曲。
相反地,女性的尿道長度在3~4公分之間,短而呈直線狀,並且只有將累積在膀胱的尿液排出的單一功能。除了尿道較短,女性的尿道口因為接近肛門,因此容易因為細菌侵入等原因引起膀胱炎等等的發炎症狀。
控制排尿的肌肉
男女之間的差別,還有別的部分。進行排尿控制的,有「尿道內括約肌」及「尿道外括約肌」。尿道內括約肌屬於平滑肌,沒有辦法依照人的意識運作,只要尿液累積,就會自然地放鬆。這就是「排尿反射」。另一方面,尿道外括約肌就是骨骼肌,能夠依照人的意識活動,因此我們能夠自行控制,讓它收縮或放鬆。
女性因為尿道較短,因此尿道外括約肌就沒有男性發達,比較難以忍住不上廁所。尿道又短、括約肌的力量又弱,這兩個弱點加起來,使得女性在老年時較為容易發生漏尿的「尿失禁」情況。
【前進「生殖系統」徹底解開身體的奧祕】
*孕期子宮變化超驚人!從一個拳頭大小到一個籃球大
受精卵「著床」於子宮內膜而懷孕
受精卵反覆進行細胞分裂,並同時向子宮移動後,就會潛入子宮內膜內部並固定下來。這就是所謂的「著床」,也是妊娠的開始。
「子宮」是使受精卵進行發育的器官。從著床開始的38週之間,子宮守護著胎兒,直到胎兒成長到能夠在外界生存的狀態。在妊娠期間的子宮,會隨著胎兒的成長,有十分巨大的變化。
妊娠初期的子宮,大小大約為7公分,重量在60~70公克之間,形狀像是洋梨一樣。然而,到了生產預定日的時候,子宮的大小就會達到36公分,大約是一開始的五倍。容量方面,妊娠初期僅有10毫升,但最後卻能達到5公升,幾乎大了500倍。
產後6~8週後會回復原來的大小
除了子宮變大變重之外,若再加上胎兒及羊水,子宮的總重量就高達5,000公克左右了,可以想見孕婦是多麼辛苦啊。順帶一提,就算懷的是雙胞胎或是三胞胎,子宮的容量界限,還是5公升不會變。因此,胎兒的體重方面,多胎妊娠一般來說會比單胎妊娠來得少。
一旦胎兒成長到能夠在外界存活的階段,子宮就會因荷爾蒙的刺激而開始收縮。這樣的收縮會變成規則性的強烈「陣痛」,接著便將胎兒擠壓出來(分娩),小嬰兒就這樣誕生了。
生產過後,等到胎盤也從子宮中完全排出,子宮就會開始縮小。妊娠末期的子宮雖然有36公分,但到分娩12小時之後,就會馬上成為15公分左右,為原來的一半。到了產後的6~8週,子宮就會回復到懷孕前的大小了。
【拆解「大腦」蘊藏的秘密】
*別再相信腦越大越聰明!其實天才物理學家的腦袋輕得驚人
身體與頭腦的大小有一定的比例嗎?
人類的頭腦平均重約1200~1500公克,大約是體重的2%。但一般來說,體型較大的人頭腦也會比較重,同樣地,體型較小的人,頭腦也相對比別人輕許多。
至於頭腦的重量和聰明程度,究竟有沒有關係呢?我們先來看看歷史上一些重要的人物就知道了。以頭腦特別重而出名的,首先就是俄國文豪屠格涅夫,他的頭腦據說有2012公克,想必身材也是非常高大壯碩。另一方面,在頭腦特別輕而出名的人物中,天才物理學家愛因斯坦就是...
作者序
我們的身體裡,其實隱藏著各式各樣的驚奇。如果進一步探索身體的內部,你會發現,有許許多多錯綜複雜的組織與器官正天衣無縫的相互合作,維繫著我們生命運作。
「呼吸系統」從空氣中獲取氧氣,並排出二氧化碳;「消化系統」攝取飲食中的營養;「循環系統」透過血液將氧氣及營養運送到身體的各個地方;「感官系統」經由眼睛或耳朵等器官獲得來自外界的資訊;「肌肉骨骼系統」以骨頭、關節和肌肉讓身體能順利活動;而「腦神經」則是身體全面的總指揮官。
這些結構的複雜程度遠遠超過你我的想像。在遠古時期,地球上能夠出現擁有這一切的生命,只能說是奇蹟。我們的身體本身,就像是一個宇宙般奇幻又奧妙,在這其中,到底有什麼樣的活動正在日復一日地進行著呢?就讓我們透過最細微的放大鏡,一探身體內部的祕密吧!
我們的身體裡,其實隱藏著各式各樣的驚奇。如果進一步探索身體的內部,你會發現,有許許多多錯綜複雜的組織與器官正天衣無縫的相互合作,維繫著我們生命運作。
「呼吸系統」從空氣中獲取氧氣,並排出二氧化碳;「消化系統」攝取飲食中的營養;「循環系統」透過血液將氧氣及營養運送到身體的各個地方;「感官系統」經由眼睛或耳朵等器官獲得來自外界的資訊;「肌肉骨骼系統」以骨頭、關節和肌肉讓身體能順利活動;而「腦神經」則是身體全面的總指揮官。
這些結構的複雜程度遠遠超過你我的想像。在遠古時期,地球上能夠出現擁有這一切的生...
目錄
【特輯】 所有的組織與臟器都是可以再造的嗎?當今最火紅的話題「STAP細胞」!
【附錄】 人體解剖圖
Chapter 1拆解「大腦」蘊藏的祕密
*別再相信腦越大越聰明!其實天才物理學家的腦袋都很輕
*腦脊髓液有效保護大腦免受衝擊!
*大腦到底有多大?把面積鋪平,等同於一個特大號披薩
*頭腦常一片空白?趕快補充大腦所需能量
*腦部是血液供給的第一優先,靠頸內動脈、椎動脈提供需求
*完整建構大腦拼圖,至少需要20年才能真正完成
*「額葉聯合皮質」佔的比例越高,判斷、語言、思考等能力就越強
*總是忘東忘西?做事老是鬼打牆?小心!腦中「海馬迴」出問題
*僅有4公斤重的間腦,卻是調節身體狀態的人體指揮台
*植物人跟腦死之間的差別?擔當「生命中樞」的腦幹是關鍵
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【Column】大腦在一瞬間最多只能記住9件事情?
Chapter 2聽懂「細胞˙基因˙神經˙肌肉骨骼」說悄悄話
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Chapter 4「消化系統」大解密
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*和胃液一樣強大!胰臟所產生的消化酶不容小覷
【Column】再生幾次都OK!肝臟超驚人的能力大公開
Chapter 5 解構「循環・呼吸・泌尿系統」的重要性
*在全身中循環的血液量大約是身體體重的8%
*人體全部的血管加起來的長度,繞地球兩周半綽綽有餘!
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*根據發燒時間帶不同,可判斷是病毒或細菌入侵
*決定聲音高低的聲帶,男女震動次數大不同
*從痰的五顏六色看出身體的異常問題
*左肺之所以比右肺小,是為了不妨礙心臟的活動
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*這已經是極限了!膀胱的最高尿液儲存量約為800毫升
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【Column】萬一輸入了血型不合的血液,最糟的情況會導致當場死亡!
Chapter 6前進「生殖系統」徹底解開身體的奧祕
*一次射精會釋出3億個精子,但到達目的地僅有100個
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*孕期子宮變化超驚人!從一個拳頭大小到一個籃球大
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【Column】根據統計,在日本每20人就有一人是同性戀者?
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*一天喝多少公克的咖啡因會導致死亡?
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