人體生理學

醫療財團法人丸之內醫院的理事長、院長

石川隆

監修

高淑珍◎

譯

圖解

平常我們會覺得肚子餓、一熱就流汗、運動後心臟噗通噗通狂

跳、一到晚上就想睡覺⋯⋯

但我們似乎不會特別去研究，自己的身體究竟發生了那些事才

會出現這些反應？只要身體沒有問題，就不會去注意這個每天自然

運作的身體。我們每天必要的身體活動，需要分子、組織、器官與

個體各個層級的協調運作。而為了鑽研這種機制的課題就是所謂的

「生理學」。

我們可以透過電視或網路等媒體，獲得有關健康的資訊，但其

中也充斥許多偏頗或讓人陷入非必要之不安感的資訊。而這些資訊

多半屬於生理學的範疇，只可惜在高中以前的學習內容通常限於部

分的生物學，使得我們並未有充足的時間學習生理學。除此之外，

所有關於生理學的課程，幾乎都集中在大學或專校醫療系的1∼ 2年

級，一般人很少有機會學習。

身體的生理機能若無法正常運作，即為生病的狀態。想診斷與

治療這種生病的狀態，就一定要對正常狀態下的生理學擁有基本的

認知，並將它運用於醫學方面。

人體的每個器官如何運作？要如何因應身體內部或外部的變

化？只要對於這些生理知識有著基本認知，就能順利因應異常生理

活動。

瞭解身體的基本功能與構造，不僅能維持健康的體魄，還有助

於疾病的瞭解、治療與預防。希望本書能讓讀者對於生理學有些初

步的瞭解與認識，並對日常生活有所幫助。

石川隆

序

3

目

次CONTENTS

本書的用法……………………………………………………………………………… 8

生理學…••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

何謂生理學？…………………………………… 10

生理學的分類…………………………………… 12

生理學與諾貝爾獎… ………………………… 14

MEDICAL COLUMN iPS細胞未來可治療難治之疾？… …………………………… 16

細胞生理學…••••••••••••••••••••••••••••••••••

人體的構造……………………………………… 18

細胞的構造……………………………………… 20

細胞膜的功能…………………………………… 22

細胞膜的膜電位現象………………………… 26

何謂遺傳訊息？………………………………… 28

從DNA到蛋白質……………………………… 30

何謂營養素？…………………………………… 34

三大營養素的功能… ………………………… 36

維生素與礦物質的功能……………………… 40

MEDICAL COLUMN 健康食品會讓人過敏？………………………………………… 42

1PART

P9∼ 15

2PART

P17∼ 41

生理學涵蓋那些內容？

人體的構成

細胞是構成人體最小的單位

基因是生命的藍圖

人體必要的物質

4

消化的結構…••••••••••••••••••••••••••••••••••

何謂消化與吸收？… ………………………… 44

口腔 • 食道的消化機制……………………… 46

胃部的消化機制………………………………… 50

十二指腸的消化機制………………………… 54

胰臟的功能……………………………………… 56

小腸的消化與吸收機制……………………… 60

大腸的功能……………………………………… 64

肝臟的功能……………………………………… 68

碳水化合物的代謝機制……………………… 72

蛋白質的代謝機制… ………………………… 74

脂質的代謝機制………………………………… 76

酒精的代謝機制………………………………… 78

肥胖與消瘦……………………………………… 80

MEDICAL COLUMN 腰圍85cm表示有代謝症候群？……………………………… 82

排泄的結構…••••••••••••••••••••••••••••••••••

腎臟的功能與構造… ………………………… 84

排尿的過程……………………………………… 86

腎單位的功能…………………………………… 88

腎絲球的過濾機制… ………………………… 90

腎小管再次吸收………………………………… 92

MEDICAL COLUMN 跟腎臟有關的疾病有哪些？…………………………………… 94

呼吸的結構…••••••••••••••••••••••••••••••••••

何謂呼吸？……………………………………… 96

3PART

P43∼ 81

4PART

P83∼ 93

5PART

P95∼ 105

消化器官的功能

代謝的機制

腎臟的功能

尿液排泄的結構

呼吸的意義

5

呼吸運動的結構………………………………… 98

呼吸運動的調節………………………………… 100

肺泡的氣體交換機制………………………… 102

氧氣或二氧化碳的搬運……………………… 104

MEDICAL COLUMN 戒菸就會變胖？… ……………………………………………… 106

血液與循環的結構…•••••••••••

血液的成分……………………………………… 108

紅血球的功能…………………………………… 110

血液中鐵質的功能… ………………………… 112

白血球的功能…………………………………… 114

血小板的功能…………………………………… 116

ABO型血型……………………………………… 118

循環的結構……………………………………… 120

心臟的構造與功能… ………………………… 122

心臟的幫浦作用………………………………… 124

心臟的電興奮…………………………………… 126

血管的功能……………………………………… 128

冠狀動脈的功能………………………………… 130

MEDICAL COLUMN 多重危險因子會加速動脈硬化？……………………………… 132

荷爾蒙的分泌結構…•••••••••••

荷爾蒙的功能…………………………………… 134

荷爾蒙的種類…………………………………… 136

荷爾蒙的作用機制… ………………………… 138

荷爾蒙的分泌調節機制……………………… 140

甲狀腺荷爾蒙…………………………………… 142

副腎皮質荷爾蒙………………………………… 146

6PART

P107∼ 131

7PART

P133∼ 167

呼吸運動

氣體交換

氣體搬運

血液的組成

血液的機能

血液的循環

心臟的機能

血管的機能

內分泌系統的機能

各種荷爾蒙的作用

6

副腎髓質荷爾蒙………………………………… 150

可調節血糖的荷爾蒙………………………… 154

性荷爾蒙的功能………………………………… 156

排卵與受精……………………………………… 158

月經與妊娠……………………………………… 160

雌激素與黃體素………………………………… 162

精子與射精……………………………………… 164

雄激素……………………………………………… 166

MEDICAL COLUMN 會跟憂鬱症搞混的甲狀腺疾病………………………………… 168

神經的結構…••••••••••••••••••••••••••••••••••

神經系統的分類………………………………… 170

神經元與突觸…………………………………… 172

自律神經系統的功能………………………… 174

交感神經系統的功能………………………… 176

副交感神經系統的功能……………………… 178

感覺的種類……………………………………… 180

視覺的結構……………………………………… 182

聽覺的結構……………………………………… 184

平衡感的結構…………………………………… 186

嗅覺的結構……………………………………… 188

味覺的結構……………………………………… 190

痛覺的結構……………………………………… 192

癢感的結構……………………………………… 194

MEDICAL COLUMN 「失眠」是身體發出悲鳴的證據？…………………………… 196

肌肉與骨骼的結構…•••••••••••

肌肉的特徵……………………………………… 198

8PART

P169∼ 195

9PART

P197∼ 211

神經系統的構成

神經的構造

神經的機能

感覺的結構

肌肉的種類

生殖內分泌系統的機能

女性的生殖機能

女性荷爾蒙的作用

男性的生殖機能

男性荷爾蒙的作用

7

諾貝爾獎起於何時？……………………… 14

人類的基因有99％都一樣？… …………… 30必須胺基酸會與非必須胺基酸構成胺基酸泳池 …………………………………………… 33

三大營養素與維生素、礦物質的關係……… 35

要小心幽門螺旋桿菌……………………… 55

何謂適量的酒精？………………………… 78

何謂BMI值？……………………………… 81

血液檢查發現肌酸酐指數偏高時…………… 91

何謂睡眠呼吸中止症（SAS）？………… 100

氧化與抗氧化…………………………… 105

鐵質不足紅血球會變小且造成貧血……… 113

荷爾蒙與日內變動⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 140

最早倡導壓力的賽利亞博士⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 153

糖尿病與HbA1c ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 154

何謂低劑量錠劑（OC）？ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 162

雄性禿與男性荷爾蒙的關係⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 167

何謂自律神經失調症？⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 175

抑制疼痛的機制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 192

成人也會有的過敏性皮膚炎⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 195

運動選手真的有異於常人的基因？⋯⋯⋯ 202

何謂大腿骨骨折？⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 210

何謂不寧腿症候群？⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 228

LABORATORY （趣味教室）

骨骼肌的構造…………………………………… 200

肌肉收縮的機制………………………………… 204

神經往肌肉的傳達機制……………………… 206

全身的骨骼……………………………………… 208

骨骼的功能……………………………………… 210

MEDICAL COLUMN 年輕時減肥是造成骨質疏鬆的原因？………………………… 212

腦部的結構…••••••••••••••••••••••••••••••••••

腦部的種類……………………………………… 214

大腦的功能……………………………………… 216

間腦的功能……………………………………… 218

腦幹與小腦的功能… ………………………… 220

右腦與左腦……………………………………… 222

記憶的構造……………………………………… 224

脊髓的功能……………………………………… 226

腦神經的功能…………………………………… 228

索引……………………………………………………………………………………… 230

10PART

P213∼ 229

肌肉的構成

肌肉的機能

骨骼的構成

骨骼的機能

腦部的構造

腦部的功能

脊髓的機能

腦部的神經

本書的用法

8

重要用語會被紅色暗記板遮掉1

生理學的重要用語會用特別顏色標示。若用

紅色暗記板遮住，重要用語會被遮掉，有助

於學習的效率。

簡單明瞭的插圖2本文難以理解的部分，以簡單明瞭的

插圖補充說明，讓你輕鬆瞭解生理學。

解釋內文的專有名詞3專有名詞或比較陌生的用語以「名詞

解釋」，非常重要的名詞以「重要用

語」，疾病的情報以「疾病小常識」

做簡單明瞭的解說。

有關生理學的小專欄4有關生理學的各種情報，或跟本文有關的知

識，都可透過「LABORATORY」這個小專欄做進一步的了解。

有關疾病的專欄5在各章節的最後（除了 PART10以外），會有一篇與此章節關係密切的疾病專欄「MEDICAL COLUMN」，供讀者延伸閱讀。

重要用語會消失！

紅色暗記板

1PART

何謂生理學？

10

何謂生理學？生理學涵蓋那些內容？

生理學可解說身體的構造

所謂的生理學就是「生理運作的原理」，也就是有

關生理的機制或機能的知識。

若能了解身體基本的機能與構造，就能進一步了解

這些機能或構造發生某種異常時的疾病狀態。若能治療

或預防，就能培育健康的身體。

我們每天必要的身體活動，需要分子、組織、器官

與個體各個層級的協調運作。而人體的每個器官該如何

運作？要如何因應身體內部或外部的變化？─這些生

理知識的基本認知，即成為我們應對異常生理活動的因

應之道。

成為解決疾病狀態的基礎科學

生理機能無法運作的狀態，稱為疾病狀態。若想診

斷或治療這樣的疾病狀態，就一定要對正常狀態下的生

理學有基本的認識。

一開始生理學是以心臟或循環器官等肉眼可見的器

官系統為研究對象，而後擴大研究範疇。但近年來，人

們以分子層級的研究為基礎，從分子到細胞，從細胞到

組織與器官，從組織、器官到個體，逐漸擴大生理學的

研究範疇。

再者，除了分子生物學和分子遺傳學等針對蛋白質

或核酸的分子研究，也可聯合其他知識進行有關生理學

的研究，讓這些知識成為醫學研究的基礎。

名 詞 解 釋

組織

➡ P20

器官

➡ P20

器官系統

➡ P20

蛋白質

➡ P34

重 要 用 語

核酸

分為DNA與 RNA兩種，由鹼基、糖與磷酸構成的

物質。

11

何謂生理學？

PART

1

何謂生理學？

「心臟噗通噗通跳」

「食物被消化掉」

「有疼痛感」等

個體

細胞

組織、器官

有關個體層級的研究

有關組織、器官層級的研究

有關細胞層級的研究

分子

有關分子層級的研究

解開身體基本機能與構造

有關分子層級的研究

生理學的研究從這裡開始！

生理學的研究

生理學為解開身體基本機能與構造的知識。從人的個體到心臟或肝臟等的組

織、器官，再從細胞到分子層級等方面，從最大探索到最細微，詳細解說各式

各樣的構造。

何謂生理學？

20

細胞的構造細胞是構成人體最小的單位

細胞、組織、器官、系統

人體由心臟或肌肉等組織所構成，而構成這些組織

的單位即為細胞。細胞是構成人體最小的單位，據說數

量多達60兆個左右。每個細胞的大小約10∼ 30μm。

而擁有同一功能的細胞可構成組織，組織持續集結為腦

或心臟等器官。而擁有相同目的的器官集結，構成消化

系統或循環系統之類的器官系統。

細胞的構造

細胞由外層的細胞膜所包覆，裡面有各種功能不一

的器官，稱為細胞小器官，包含細胞核、粒線體、高基

氏體、小囊泡等。而細胞小器官以外的部分，則充滿細

胞質這樣的液體。

細胞小器官的功能

這些細胞內小器官各有何種功能呢？以下做個簡單

的說明。

細胞中心為細胞核，裡面有可傳遞遺傳訊息的

DNA，在此下達合成蛋白質等的指令。而粒線體可製造維持生命不可或缺的能量，ATP(三磷酸腺苷 )等物質幾乎都在這裡製造。

至於小囊泡可合成蛋白質送往高基氏體；而高基氏

體為負責分配或運送蛋白質或脂肪等養分。細胞質則是

製造蛋白質的場所。

名 詞 解 釋

粒線體

細胞小器官之一，幾乎都

在細胞的細胞質裡，負責

細胞的呼吸。

高基氏體

細胞小器官之一，可合成

細胞的分泌物，暫時儲存

這些物質。

重 要 用 語

DNA去氧核糖核酸

（deoxyribonucleicacid）的簡稱，指基因（遺傳因

子）。

ATP（三磷酸腺苷）

為腺苷三磷（adenosine triphosphate）的簡稱與體內的能量合成與各種化

學反應有關。

21

細胞生理學

2PART核仁體

核膜

粒線體

可製造細胞必要的能量。

溶體

含消化酵素，可分解不要的物質。

細胞核

可通過核膜連接細胞質。

小囊泡

可合成蛋白質，送往高基氏體。

細胞膜

環繞細胞質，將細胞區隔為內外的薄膜。通過細胞膜可輸送細胞內外的物質。

高基氏體

可儲存核醣體所製造的蛋白質。

核醣體

以胺基酸為材質製造蛋白質。

細胞質

裝滿細胞小器官的液體。

細胞的構造

人體由細胞這種單位所構成。細胞內裝滿遺傳訊息的DNA，並由其他細胞小器官負責不同的機能。透過這樣的合作機制，維持生物體內的機能。細胞的構造

40

維生素與礦物質的功能人體必要的物質

維生素的功能

人體為了更有效率地利用醣類、脂肪和蛋白質這三

大營養素，必須借助維生素與礦物質發揮輔助的功能。

其中維生素是食物裡才有的營養素，人體無法自行

合成；就算可以合成也是極微量，因此一定要透過飲食

攝取維生素。

維生素的主要功能為體內化學反應的助手，並作為

發生化學反應時的必要酵素，只要些許分量就有很好的

輔助效果。維生素也是生命維持或生長、代謝等，不可

或缺的營養素。

一般來說，維生素可分為易溶於水的水溶性維生

素，與不易溶於水的脂溶性維生素。

其中水溶性維生素易於人體所吸收，即使攝取過量

也能從腎臟排除；但脂溶性維生素若攝取過量，會引發

維生素過剩症，可能危及人體健康。反之，維生素攝取

不足，也會引發維生素缺乏症妨礙生長。

礦物質的功能

人體約有70％都由水分構成，這些水分裡含有很多

礦物質。

礦物質是構成骨骼、牙齒或體液等的重要成分，也

是維持生命必要且不可欠缺的物質。

而所謂的礦物質是指不溶於水的離子等物質，如

鈉、鉀、鈣、鎂等。以下介紹每種礦物質的功能。

鈉

主要是在細胞外的離子，與滲透壓或pH值的調節

有關。

重 要 用 語

維生素

為五大營養素之一，幾乎

都無法於體內製造，必須

透過食物攝取，但只要微

量即可在生物體發揮很大

的作用。故人體需要一定

的維生素量。

礦物質

也稱為無機質。雖說必要

的量很少，但因無法於體

內製造，一樣得透過食物

攝取。礦物質中以鈣質或

鐵質比較容易攝取不足。

疾 病 小 常 識

維生素過剩症

因維生素攝取過量引發的

症狀。依維生素的種類可

能引起頭痛、嘔吐、腎病

變等症狀。

維生素缺乏症

因維生素攝取不足所引發

的症狀，如夜盲症、腳氣

病、壞血病等。只要平常

營養均衡幾乎就不會造成

這種症狀，但胃切除等患

者比較容易引起維生素缺

乏症。

41

細胞生理學

2PART

鉀

主要是在細胞內的離子，與滲透壓或pH值的調節

有關。

鈣

出現在骨骼、牙齒或血漿中，與肌肉收縮等有關。

鎂

可與ATP（➡ P34）結合，幫忙釋出能量。

鐵

出現在血紅蛋白中，負責幫忙運送氧氣。

碘

為構成甲狀腺荷爾蒙的成分。

脂溶性維生素的功能

維生素 功能 食物來源 缺乏症或過剩症

維生素A 維護視力與上皮細胞 黃綠色蔬菜、鰻魚等 夜盲症、黏膜障礙

維生素D 促進小腸的鈣、磷酸吸收豬肝、魚類、蘑菇、奶油等

軟骨症

維生素E 抗氧化 豆類、植物油等 紅血球溶血

維生素K 凝血作用 黃綠色蔬菜、納豆等 凝血異常

水溶性維生素的功能

維生素 功能 食物來源 缺乏症或過剩症

維生素B1 醣類代謝 豬肉等 腳氣、神經炎

維生素B2 胺基酸代謝 豬肝、乳製品等 嘴角炎、皮膚炎

維生素B6 胺基酸代謝 豬肝、肉類等 皮膚炎

維生素B12 紅血球合成 豬肝、肉類、牛奶等 貧血

菸鹼酸 能量代謝 豬肝、肉類、米飯等 胃腸障礙、皮膚炎

泛酸 脂肪代謝 蛋類、牛奶等 中樞神經系統障礙

葉酸 紅血球合成 黃綠色蔬菜、豬肝等 貧血

維生素H 脂肪酸合成 豬肝、豆類等 巨大紅芽球性貧血

維生素C 膠原蛋白合成抗氧化

水果、黃綠色蔬菜等 壞血病

名 詞 解 釋

血紅蛋白

➡ P110維生素與礦物質的功能

46

消化器官的功能

口腔 ● 食道的消化機制口腔裡的消化機制

食物於口腔先被咀嚼，再吞嚥下肚。咀嚼食物可以

刺激唾液的分泌，藉由突出於舌表的味蕾品嚐食物的味

道（味覺）。不同的味蕾區塊可以感受酸甜苦鹹鮮這5

種味道，再把這些味道送到腦部，讓大腦認識這些味道

（➡ P190）。

食物一進入口腔，唾液就開始分泌。口腔裡的耳下

腺、頷下腺與舌下腺這3大唾液腺，及位於臉頰或唇部

等的小唾液腺都會分泌唾液，讓食物濕潤便於咀嚼或吞

嚥。成人每天的唾液分泌量約1∼ 1.5公升，大唾液腺

的分泌量占95％，其中以頷下腺70％分泌量最多。

唾液除了讓吞嚥動作更順暢以外，裡面的澱粉酶這

類消化酵素還能幫忙消化食物。例如，澱粉酶可將碳水

化合物裡的澱粉分解為麥芽糖或糊精，飯越嚼越覺得甘

甜就是因為裡頭有麥芽糖的緣故。

唾液分泌的機制

當舌頭一碰到食物，唾液就會自動分泌。事實上，

就算沒吃東西，光看到食物或聞到味道也會分泌唾液。

這就是透過反覆的學習，在腦部製造神經元的機制，這

樣的反應稱為條件反射。

唾液是由放鬆時變得活絡的副交感神經進行調節。

當舌頭一碰到食物，這種刺激就會通過顏面神經傳到副

交感神經。於是，副交感神經會刺激唾液分泌處，以分

泌唾液。當副交感神經處於優勢時，唾液分泌量變多；

反之，因運動、興奮或出現壓力等導致交感神經處於優

勢時，只會分泌少量帶有黏稠感的唾液。

名 詞 解 釋

味蕾

可感受食物味道的小器

官。人舌頭上的味蕾約有

10000個。

條件反射

透過訓練或經驗，從後天

所獲得的反射運動；以光

是聽見特定聲音就會分泌

唾液的「巴夫洛夫的狗」

最有名。

神經元

➡ P172

副交感神經

自律神經之一。放鬆時變

得活絡，可囤積能量，促

進消化吸收與排泄，跟交

感神經的功能正好相反。

重 要 用 語

澱粉酶

可將澱粉分解為麥芽糖或

糊精，以幫助消化。

47

消化的結構

3PART

咽喉的構造

口腔的構造

牙齦 上唇

牙齒

懸雍垂

舌頭

下唇

可避免食物誤入鼻腔的軟骨組織。

可防止異物進入喉嚨。

顎扁桃

舌扁桃

懸雍垂

食物的通道。

空氣的通道。

可防止異物進入耳朵。

主要由 3條腺體（大唾液腺）製造唾液。

耳下腺

頷下腺

舌下腺

喉頭

從咽頭中途連到氣管的部分，為空氣的通道。

從鼻腔進入的空氣，以及從口腔進入的食物之通道。

食道

氣管

可發聲的部位。

聲帶

咽扁桃體

耳咽管扁桃

軟顎

可避免食物誤入氣管的軟骨組織。

會厭軟骨

分泌唾液處

咽頭

咽喉與口腔的構造

從嘴巴吃下去的食物經過喉嚨進入食道。咽喉有從嘴巴通往食道的咽頭，以及

從鼻腔通往肺部的喉頭。口腔 ● 食道的消化機制

73

消化的結構

3PART

米飯或麵食類等碳水化合物

唾液腺

胰臟

小腸

唾液腺

碳水化合物（澱粉）

糊精

葡萄糖

麥芽糖

胰臟

小腸

送往全身的臟器

以肝醣的型態儲存於肝臟

碳水化合物被吸收的過程

碳水化合物的代謝機制

透過飲食所攝取的碳水化合物，經消化酵素分解最終形成葡萄糖，被送到各個

臟器當作能量來源；剩下的葡萄糖則以肝醣的型態儲存於肝臟。

澱粉

澱粉澱粉

澱粉

澱粉

澱粉

澱粉

碳水化合物的代謝機制

86

排尿的過程尿液排泄的結構

尿液排出體外之前的通路

從前面的說明可知，尿液要通過腎盞、腎盂、輸尿

管、膀胱和尿道這些通路才能排出體外（➡ P84）；其

中從腎盞到輸尿管稱為上部尿路，而膀胱和尿道稱為下

部尿路。從腎臟流出的尿液，由腎盞進入腎盂，再進入

輸尿管。輸尿管從膀胱後面斜向沿著身體背部延伸，成

人的輸尿管長約28∼ 30cm，內腔直徑約4∼ 7mm。尿液由輸尿管暫時儲存於膀胱。無論尿液是從腎盂

進入輸尿管，或進入膀胱，都要透過輸尿管週期性的蠕

動運動，才能順利輸送尿液。

而膀胱隨著尿液的進入鼓漲成袋狀，通常1cm厚的

膀胱壁可擴張到3mm這麼薄。據說正常的膀胱容量有

500ml，最多到800ml，但還是因人而異。

排尿之前的機制

當膀胱儲存約250ml左右的尿液，膀胱內壁的末梢

神經會受到刺激，通過知覺神經或脊髓，由大腦下達排

尿指令，這稱為排尿反射。這種反射一出現，內尿道括

約肌會無關意志地自然鬆弛。而可透過意志控制膀胱的

外尿道括約肌，即便出現某種程度上的尿意還是可以忍

住不去尿尿。等外尿道括約肌一鬆弛，才會開始將尿液

排出體外。

再者，若排尿的機制不夠完備，可透過大腦皮質的

排尿中樞，讓膀胱壁的排尿肌鬆弛與內尿道括約肌收

縮，再度將尿液儲存起來，這稱為蓄尿反射。

名 詞 解 釋

蠕動運動

➡ P44

末梢神經

指末梢（周邊）部位的神

經，有 12對腦神經與 31對脊髓神經及其分支神

經。可分為掌管感覺與運

動的軀體神經系統，以及

主要掌控內臟機能的自律

神經系統。

排尿肌

指膀胱壁的肌肉，與排尿

與蓄尿有關。

重 要 用 語

排尿反射

可引發尿意的狀態。

疾 病 小 常 識

膀胱炎

因大腸菌等細菌入侵膀胱

繁殖引起的發炎症狀，好

發於尿道短的女性。

87

排泄的結構

4PART

排尿反射的機制

由腎臟製造的尿液可暫時儲存於膀胱，等排尿條件完備了，再從大腦皮質下達

排尿的指令，排出尿液。

輸尿管

輸尿管口

排尿肌內尿道口

➡

尿液儲存於膀胱裡

外尿道括約肌鬆弛

針對大腦皮質傳達尿意

下達排尿的指令

內尿道括約肌鬆弛

膀胱的構造

當尿液儲存於膀胱後，內尿道括約肌會自動鬆弛引發尿意。而外尿道括約肌可藉由意志做某種程度上的控制，即便有尿意也能忍住。排尿必須是在內尿道括約肌與外尿道括約肌兩者都呈現鬆弛狀態才會發生。

排尿

外尿道括約肌內尿道括約肌

排尿的過程

108

血液的成分血液的組成

血液的分類

血液可分為液體成分與細胞成分。

構成血液的成分

在我們身體循環的血液是由血漿與紅血球等所構

成。血漿除了水分，還包含蛋白質，其中約60％為白蛋

白，40％為球蛋白。除此之外，還含有280種以上的蛋

白質或維生素、礦物質等微量元素。這些營養素可供應

需要的臟器。其中白蛋白除了是供應胺基酸的營養來

源，也能讓血漿的滲透壓維持穩定、血液預留於血管中

等各種功能。

而血漿中除了有可讓血液凝固的凝結素（蛋白質 )

外，剩下的就是血清。

至於細胞成分則有紅血球、白血球、血小板等，是

由骨髓幹細胞這類細胞分化製造。紅血球可攜帶氧氣或

二氧化碳，白血球於異物入侵體內時，可聯合免疫球蛋

白啟動防禦生物體的機制；而血小板有讓傷口止血的重

55%45%

名 詞 解 釋

白蛋白

肝臟所製造的蛋白質，若

濃度過低容易引發肝疾或

營養失調。

球蛋白

可與抗原結合形成抗體之

蛋白質的總稱。球蛋白中

的免疫球蛋白含有許多抗

體，是人體重要的免疫系

統之一。

幹細胞

➡ P110

血漿

紅血球

白血球

血小板

血液

細胞成分液體成分

• 蛋白質（白蛋白、球蛋白等）• 維生素• 礦物質等

109

血液與循環的結構

PART

6

細胞成分─血球的製造過程

位於骨骼中心有俗稱骨髓的地方，幹細胞就在這裡反覆細胞分裂，製造出各種

血球。

要功能。

【紅血球的功能】

負責攜帶氧氣（➡ P110）。

【白血球的功能】

與免疫機能有關（➡ P114）。

【血小板的功能】

與止血機能關係密切（➡ P116）。

嗜中性球嗜酸性球

嗜鹼性球

巨噬細胞

T細胞

B細胞

幹細胞

骨髓

血管

重 要 用 語

血漿

血液有 55 ∼ 60％為血漿，而血漿除了 90％為水分外，還包含少量的蛋

白質、葡萄糖、鹽分、鈣

質與荷爾蒙，可將這些物

質運往全身，並帶走老舊

廢物。

紅血球 白血球

血小板

白血球

血液的成分

134

荷爾蒙的功能內分泌系統的機能

何謂荷爾蒙？

荷爾蒙是一種於體內分泌，可依體內狀況適度調節

各器官之作用的物質。例如，雌激素這種女性荷爾蒙就

有促進女性第二性徵的功能（➡ P156）。

荷爾蒙除了由俗稱內分泌腺的器官直接分泌於血液

外，也能由臟器或組織分泌。

荷爾蒙可藉由血液的流通對遠端的器官發揮作用，

這種作用的機制稱為內分泌系統（Endocrine）。相反

地，汗水、淚水或消化液可透過導管分泌到分泌器官外

的物質，稱為外分泌系統（Exocrine）。

內分泌的訊息傳達不同於神經傳達

體內各式各樣細胞的調節，主要由內分泌系統與神

經系統完成。這兩種系統均能因應體內或體外之環境的

變化，維持體內的恆定狀態，擁有很多共通點。

但兩者最大的差別是，相較於內分泌系統是由內分

泌腺分泌荷爾蒙，透過血液完成作用，而神經系統卻能

透過突觸，直接針對相連的標的細胞發揮作用。

因內分泌的訊息傳達要透過血液，故傳達速度較

慢，但只要血液濃度維持一定就能持續下去，故持續時

間長為其特徵。

另一方面，神經系統以神經細胞的興奮作為活動電

位，透過軸突傳達訊息，於神經末端轉換成化學訊息

（神經傳達物質），再通過突觸對標的細胞發揮作用

（➡ P172）。所以，神經系統的傳達速度較快。

名 詞 解 釋

第二性徵

性腺發達，性荷爾蒙分泌

量增加；女性出現月經初

潮，而男性則開始有首次

遺精現象。➡ P156

內分泌

生物體內的分泌腺直接將

分泌物釋出於血液中。

外分泌

透過導管將分泌物釋出於

體表或消化道內等。

活動電位

➡ P26

軸突

➡ P172

重 要 用 語

恆定狀態

指生物體即使內外環境出

現變化，仍可由神經系統

或荷爾蒙調整生理狀態維

持恆常。

標的細胞

荷爾蒙當作對象發揮作用

的細胞。

135

荷爾蒙的分泌結構

7PARTPART

分泌荷爾蒙的主要器官

身體的各種器官可分泌荷爾蒙（或稱激素），調節生長、代謝、生殖等生物體

的所有機能，並透過荷爾蒙的功能維持體內的恆定狀態。

• 促甲狀腺激素• 促腎上腺皮質素等

• 副甲狀腺荷爾蒙等

• 糖質類皮質激素• 電解質類皮質激素• 副腎雄激素等

• 腎上腺素• 正腎上腺素等

• 雌激素• 黃體素等

• 睪固酮等

• 胰島素• 升糖素• 體抑素等

• 甲狀腺荷爾蒙• 降鈣素等

• 甲狀腺促素釋素• 促腎上腺皮質素釋放激素等

腦下垂體前葉

副甲狀腺

副腎皮質

副腎髓質

下視丘

甲狀腺

胰臟

精巢

卵巢

荷爾蒙的功能

154

可調節血糖的荷爾蒙各種荷爾蒙的作用

LABORATORY

糖尿病與糖化血色素

當血液裡的葡萄糖長期呈現高濃度狀態時，血管內

多餘的葡萄糖會跟紅血球的蛋白質─血紅蛋白

（Hb）結合，稱為糖化血紅蛋白，其中的糖化血色素（HbA1c）為診斷或治療糖尿病的重要準則。紅血球裡有血紅蛋白，據說紅血球的壽命約120天（4個月）。而血液裡的HbA1c值，可以反映紅血球於剩下一半的壽命時，體內的平均血糖值。所

以，透過血液檢查就能了解，從這一天往前推算

1∼ 2個月當時的血糖狀態。

胰島素與其他荷爾蒙

葡萄糖是人體最重要的能量來源。像腦或紅血球幾

乎都藉由葡萄糖作為營養素。葡萄糖可溶入血液被運

送，而能調節其分量，亦即調節血糖值的荷爾蒙就是胰

島素（➡ P58）。

而跟胰島素一樣由胰臟分泌的升糖素，可讓血糖上

升，至於體抑素則有抑制胰島素與升糖素分泌的功能。

胰島素的功能很多，可幫忙葡萄糖從血液進入體內

細胞，促進肝臟之葡萄糖合成為肝醣，並讓血糖值下

降。再者，就肝臟或脂肪組織方面，胰島素能將葡萄糖

轉化為脂肪，至於骨骼肌或脂肪組織上，可促進蛋白質

的合成。

名 詞 解 釋

血糖值

血液裡的葡萄糖濃度。

重 要 用 語

胰島素

唯一可讓血糖值下降的荷

爾蒙。相對地能讓血糖值

上升的荷爾蒙有升糖素、

腎上腺素、皮質醇、生長

荷爾蒙等。

結合

結合

葡萄糖

血液裡

155

荷爾蒙的分泌結構

7PART

血液裡的血糖調節機制

葡萄糖會被送到腦部或肌肉等各種器官作為能量來源。當體內的葡萄糖濃度過

高，可從腎臟排出，或在肝臟透過胰島素的作用，合成肝醣以降低血糖值。反

之，若葡萄糖濃度過低，可藉由升糖素的作用分解出葡萄糖，以升高血糖值。

糖尿病與調節血糖值的荷爾蒙

當胰島素分泌量變少，或即使有分泌，但對骨骼肌

或脂肪組織的作用力變差，呈現效率不彰的狀態時（胰

島素阻抗性），會引發高血糖，或出現糖尿、多喝、多

尿等症狀的糖尿病。

此外，最近由小腸所分泌的腸促胰島素（腸泌素）

也頗受矚目。這種荷爾蒙裡最具代表性的是類升糖素胜

肽（GLP-1）。

180mg/dl100mg/dl80mg/dl

疾 病 小 常 識

糖尿病

胰島素分泌不足無法對細

胞發揮作用，葡萄糖無法

被送到需要能量的細胞

中，而滯留於血液裡的疾

病。當血糖持續偏高會傷

及血管，引發糖尿病視網

膜病變、糖尿病性腎症等

併發症。

血糖值一上升（葡萄糖濃度約 180mg ／ dl以上），可從腎臟排出糖尿。

飲食所攝取的葡萄糖進入血液中。

肝臟將多餘的葡萄糖當作肝醣加以儲存，必要時再分解出葡萄糖為體內利用。

正常值

尿糖

腎臟

血糖值

血糖值

葡萄糖

升糖素的作用

肝醣

胰島素的作用

來自肝臟的葡萄糖被送往全身。

肝臟

肝門靜脈

從消化器官吸收營養素。

血液裡的葡萄糖濃度

被送往全身發揮各種功能。

食物

腦

骨骼肌

紅血球

可調節血糖的荷爾蒙

182

感覺的結構

視覺的結構

眼球的構造

眼球的結構如同相機，可用來看東西。眼球的結構如同相機，可用來看東西。

眼球的構造

人能看到東西的功能稱為視覺。當照射物體的光線

針對物體反射，感覺受器感測到進入眼簾的光線，人就

能看見東西。受器裡的視網膜，好比相機的底片。

眼球的構造常被比喻為相機。例如，相機的鏡頭等

同於眼睛的水晶體，可收縮虹膜；光線多時可縮小虹

膜，調整進入眼球的光源量。

通過水晶體的光線於視網膜構成影像，由視網膜的

光源受器把這影像當作訊息傳到腦部。

眼角膜

可改變厚度調整屈光度以對焦。

可調整光源量。

會收縮以調整水晶體的厚度。

名 詞 解 釋

波長

可視光波長為400∼800nm的光源。

重 要 用 語

視錐細胞

位於大腦皮質與海馬迴的

興奮性神經細胞，主要傳

送色覺，呈圓錐形。

視杆細胞

呈桿狀，具有高感光度的

神經細胞。陰暗處視錐細

胞幾乎無法運作，但視杆

細胞仍可發揮功能。

水晶體

虹膜

睫狀體

眼睛所見物於此構成影像。

視神經

視網膜

183

神經的結構

8PART

視網膜的構造

視網膜由傳達興奮度的神經細胞，以及可區分光源或色彩的視覺細胞所構成。

光源刺激的傳達機制

視網膜裡的視覺細胞擁有光源受器。視覺細胞分為

視錐細胞與視杆細胞，前者於明亮處運作，可辨別色彩

和形狀；後者則於陰暗處運作，可辨別明暗與色彩。這

2種細胞有不同的光源波長。

當光線通過水晶體作用於視網膜的視覺細胞後，視

錐細胞與視杆細胞裡的感光色素會起化學變化，產生受

器電位。這種刺激經視神經進入下視丘，傳到大腦皮質

上的視覺區，因而產生視覺。

光線通過水晶體會產生屈光。若這種屈光出了問

題，讓視網膜的焦點錯落在前面的話，會形成近視。而

水晶體周遭俗稱睫狀體的這條肌肉，可改變水晶體的厚

度調整屈光度。

光源受器位在視網膜裡的視覺細胞，可感受光源或色彩，將情報從視神經傳到腦部。

放大圖

重 要 用 語

睫狀體

一種可改變水晶體厚度，

調整屈光度，讓影像對焦

的肌肉，很像相機的伸縮

鏡頭。

疾 病 小 常 識

夜盲症

人即便處於陰暗處，眼睛

只要適應環境還是看得

見。如果視覺受體的視紫

質（維生素A合成物）不足，會引起這種夜間看不

清的眼疾。

視神經細胞

色素上皮細胞

視網膜

視錐細胞 視杆細胞

視覺細胞

光源

視覺的結構

217

腦部的結構

10PART

大腦各部位與其功能

大腦表面有俗稱大腦皮質的許多溝隙，以此為界分為4大區塊（額葉、頂葉、枕葉、顳葉），各自掌控不同的機能。

（➡ P222、223）。

大腦的各區塊可攜手發揮作用，構成聯合區以交換情報。

前方

區分大腦額葉與頂葉的溝隙。主要跟運動機

能有關。

與聽覺有關。

跟思考、推理、意思、情緒有關。

可整合聽覺與視覺的情報，區分與識別形狀或顏色等。

可掌控皮膚感覺、視覺、聽覺等軀體感覺。

與感覺有關。

與視覺有關。

中心溝

額葉

顳葉

前額聯合區

顳葉聯合區

頂葉聯合區

頂葉

枕葉

大腦的聯合區

後面

大腦的功能