結束放映 目 錄

8-1 動物身體的組成 細胞(cells)是構成生物體結構與表現生命功能的基本單位，具有相同或類似構造及執行特定功能的細胞集合在一起，即稱為組織(tissues)。型態與功能上互有差異的組織組合而成以執行特定功能的構造單位，即稱為器官(organs)。執行共同功能的不同器官，可整合成器官系統(organ system)。不同的器官系統相互組合，就形成了動物的個體(organisms)。

脊椎動物均由精卵結合所形成的一個全新細胞－合子(zygote)發展而來，合子會進行分裂而形成胚胎(embryo)。當胚胎開始發育後，細胞會分化形成三個胚層(germ layers)，亦即外胚層(ectoderm)、中胚層(mesoderm)及內胚層(endoderm)。

脊椎動物的組織類型 依照形態特徵及功能表現上的相似性，脊椎動物的組織一般可分為： 1.上皮組織(epithelial tissue)

2.結締組織(connective tissue)

3.肌肉組織(muscle tissue)

脊椎動物的器官系統 依照身體的組成，脊椎動物的器官系統大致可分為： 1.全身控制系統(whole-body control system)：如神經 系統(nervous system)及內分泌系統(endocrine system)。 2.維持系統(maintenance system)：循環系統 (circulatory system)、免疫系統(immune system)、 呼吸系統(respiratory system)、消化系統(digestive system)、排泄系統(excretory system)及皮膚系統 (integumentary system)。

3. 支持及運動系統(support and movement. system)：骨骼系統(skeletal system)及 3.支持及運動系統(support and movement system)：骨骼系統(skeletal system)及 肌肉系統(muscular system)。 4.生殖系統(reproductive system)：以人體 為例，脊椎動物的分層組成與主要系統 及其功能分別如圖8.6及表8.1所示。

8-2 恆　定 恆定的概念 恆定(homeostasis)是生物體維持其體內環境於一定範圍之內的基礎生理特性，最早的恆定概念是由法國的生理學家Claude Bernard(1813~1878)所提出，而恆定的命名則由美國的生理學家Walter Cannon(1871~1945)率先提出 。

恆定機制 生物體的恆定機制乃依循迴饋(feedback)的原則來執行。迴饋是指反應的進行會受到反應產物的影響，包括兩種系統－負迴饋(negative feedback)與正迴饋(positive feedback)。

生物體的恆定調節機制，主要是遵守負迴饋的運作原則，來維持體內環境的動態穩定(dynamic constancy)。

8-3 全身控制系統－神經與內分泌系統 動物各器官系統間對於體內環境恆定的維持與功能的協調，全仰賴神經系統與內分泌系統的調節作用。 神經系統 現存之脊椎動物的神經系統可分為－中樞神經系統(central nervous system, CNS)及周邊神經系統(peripheral nervous system, PNS)兩大類。

一、基本構造及功能單位－神經元 神經系統的基本構造及功能單位為神經元(neurons)，又稱為神經細胞(nerve cells)，在外觀上可分為細胞體(cell body)及從細胞體延伸出來之短而細的樹突(dendrites)與較長的軸突(axon)。

二、神經元的類型 脊椎動物體內的神經元可分為感覺神經元(sensory neurons)、聯絡神經元(interneurons)及運動神經元(motor neurons)（圖8.8）。

神經元是遵循「全有全無律」(all-or-none law)來傳遞神經衝動，亦即刺激太小時無法誘發衝動的產生，就無法使神經元發出神經衝動。刺激的強度必須達到或超過一定的閾值(threshold)，才可在特定的神經元產生同樣的神經衝動，並以同等的速率傳遞衝動。

三、神經衝動傳遞途徑 神經衝動傳遞的途徑有感覺動作及反射動作等不同類型。冷、熱、味、觸、痛、聽、看、語言、思考等皆為感覺動作類型神經衝動傳遞的結果。反射動作經過的傳導路線稱為反射弧(reflex arc)。

2.中腦：中腦如其所名，連接於前腦與後腦之間，可 說是神經束穿過大腦與脊髓或小腦的轉運站。 四、中樞神經系統 ◎腦 脊椎動物的CNS是由腦(brain)與脊髓(spinal cord)共同組成。 1.後腦：最早出現於演化過程的後腦，包括小腦 (cerebellum)、橋腦(pons)及延腦(medulla oblongata)。 2.中腦：中腦如其所名，連接於前腦與後腦之間，可 說是神經束穿過大腦與脊髓或小腦的轉運站。 3.前腦：前腦則包括大腦的兩個腦半球(cerebral hemispheres)及其相連區域。

大腦的邊緣有位於大腦下方的視丘(thalamus)，是負責轉送及調整感覺訊號的中樞；下視丘(hypothalamus)則負責監控內臟的活動，並影響相關的行為模式；海馬體(hippocampus)及杏仁核(amygdala)則共同參與學習與記憶的功能。

◎脊 髓 位於背部、前端與腦相連的脊髓為中空及充滿液體的管狀構造，有脊椎骨的保護。在脊髓的橫切面上，由內向外可見到三個部分—中央管(central canal)、灰質(gray matter)與白質(white matter) 。

五、周邊神經系統 脊椎動物的PNS包括神經及神經節(ganglia)，位於CNS的外圍。PNS可進一步區分為傳送訊息至CNS的輸入性(afferent)神經及自CNS傳送訊息至肌肉或腺體的輸出性(efferent)神經。輸出性神經可再區分為支配骨骼肌的體神經系統(somatic nervous system)及支配心肌、平滑肌及腺體的自主神經系統(automatic nervous system)。 自主神經系統包含兩部分，亦即交感神經(sympathetic nerves)及副交感神經(parasympathetic nerves) 。

內分泌系統 內分泌系統是由會分泌激素(hormones)的器官及組織所構成。激素是一種化學訊號(chemical signals)，可影響其他的腺體或組織，以改變細胞的代謝、促進身體的生長與發育及維持體內環境的恆定。

分泌激素的內分泌腺(endocrine glands)為沒有管道的腺體，因此直接將激素分泌至血液中，藉由血液循環將激素帶至全身各處。有管道的腺體稱為外分泌腺(exocrine glands)，會將所生產的物質分泌至管道中，直接送至管道開口的特定部位。

對人類而言，主要的內分泌器官包括位於腦部的下視丘、腦下腺(pituitary gland)及松果腺(pineal gland)，位於頸部的甲狀腺(thyroid)及副甲狀腺(parathyroid)，位於胸腔的胸腺(thymus)，位於腹腔的腎上腺(adrenal glands)及胰臟(pancreas)，位於女性腹腔的卵巢(ovaries)及位於男性陰囊中的睪丸(testes) 。

一、下視丘與腦下腺 下視丘透過自主神經系統調節體內的環境，可控制心跳、體溫及水分的平衡，以及腦下腺的分泌功能。腦下腺可分成兩部分，亦即腦下腺後葉(posterior pituitary)與腦下腺前葉(anterior pituitary)。

二、松果腺 松果腺在夜間分泌褪黑激素(melatonin)，其主要與日夜的活動及休眠有關。 三、甲狀腺與副甲狀腺 甲狀腺由許多濾泡所組成，每個濾泡皆由充滿三碘甲狀腺素（triiodothyronine, T3，帶有三個碘原子）及甲狀腺素（thyroxine, T4，帶有四個碘原子）的甲狀腺細胞(thyroid cells)所構成。

副甲狀腺（共有四個）與甲狀腺連在一起，其所分泌的副甲狀腺素(parathyroid hormone, PTH)會使血中磷酸鹽濃度降低，鈣質濃度增高。 四、胸　腺 位於胸骨(sternum)下方的胸腺會分泌胸腺素(thymosins)，以幫助停留於胸腺內的淋巴球分化為T淋巴球(T lymphocytes)，並強化T淋巴球的功能。 五、腎上腺 腎上腺共有兩個，分別位於左右腎臟的上方。每個腎上腺由內部的髓質(medulla)及外部的皮質(cortex)所組成 。

當遇到緊急情況時，腎上腺髓質會釋出腎上腺素(epinephrine)及正腎上腺素(norepinephrine)，造成全身暫時性的反應。 腎上腺皮質則分泌兩類激素－糖類皮質素(glucocorticoids)及礦物質皮質素(mineralo-corticoids)；前者（如皮質醇，cortisol）可調節醣類、脂肪及蛋白質的代謝，增加血糖濃度，後者（如醛固酮，aldosterone）則可調節水分及礦物質鹽類的平衡，增加血流量及血壓。

六、胰　臟 胰臟由製造及分泌消化液的外分泌組織與製造及分泌激素的內分泌組織所組成。 七、生殖腺 生殖腺(gonads)分泌性激素，在男性為位於陰囊內的一對睪丸，在女性則為位於骨盆腔(pelvic cavity)內的一對卵巢。

8-4 維持系統 —循環、呼吸、消化、排泄及皮膚系統 8-4 維持系統 —循環、呼吸、消化、排泄及皮膚系統 循環系統 較大型動物的身體組成較為複雜，可 分為開放式循環系統(open circulatory system)及閉鎖式循環系統(closed circulatory system)。 1.開放式循環系統：在此種循環系統中，血管的一端為開放式且開口位於體腔中，血液可自由地在體腔內流動，因此身體的組織直接浸泡在血液之中。大多數的軟體動物(molluscs)及節肢動物(arthropods)都具有開放式循環系統 。

2. 閉鎖式循環系統：在此循環系統中，血液一直. 在血管內流動，且血流速度較快。環節動物. （如蚯蚓）、棘皮動物（如海參）及脊椎動物 2.閉鎖式循環系統：在此循環系統中，血液一直 在血管內流動，且血流速度較快。環節動物 （如蚯蚓）、棘皮動物（如海參）及脊椎動物 均具有閉鎖式循環系統。

脊椎動物的循環系統包括運輸物質的血液(blood)，讓血液通行的血管(vessels)及由肌肉所構成的心臟(heart)。血液具有運輸、調節及保護的功能，可區分為兩大部分－佔血液容積55%的血漿(plasma)及佔血液容積45%的血球(blood cells)。

一、血　液 ◎血 漿 血漿呈現淡黃色，主要含有水分(90~92%)及蛋白質(7~8%)，亦含有溶解的鹽類、葡萄糖、脂肪及膽紅素(bilirubin)等。血漿蛋白質的分子大，不易通過血管壁，因而產生滲透壓以調節血液與組織間水分的平衡，並參與血壓的調節作用。血漿蛋白質具有酸鹼緩衝的功能，可維持正常的血液酸鹼值範圍(pH＝7.400.05)。主要分成三種—血漿白蛋白(albumins)、血漿球蛋白(globulins)及纖維蛋白原(fi-brinogen)。

◎血 球 血球主要有紅血球(erythrocytes/red blood cells, RBC)、白血球(leukocytes/white blood cells, WBC)及血小板(thrombocytes/platelets)（圖8.13）。

1. 紅血球：每毫升血液中約含有五百多萬個紅血. 球，其外形呈現雙凹圓盤狀，不斷地在頭骨、. 肋骨、脊椎骨及長骨末端的紅骨髓中被製造。 1.紅血球：每毫升血液中約含有五百多萬個紅血 球，其外形呈現雙凹圓盤狀，不斷地在頭骨、 肋骨、脊椎骨及長骨末端的紅骨髓中被製造。 因紅血球含有大量的血紅素(hemoglobin, Hb)， 故可運送氧氣。

2. 白血球：體積較大，具有細胞核，不含血紅素。. 每毫升血液中約含有 7,000個白血球，可依構造 2.白血球：體積較大，具有細胞核，不含血紅素。 每毫升血液中約含有 7,000個白血球，可依構造 特徵分為：從骨髓來的顆粒性白血球（granular leukocytes，白血球細胞質內有顆粒）與從淋巴 組織及骨髓來的無顆粒白血球（agranular leukocytes，白血球細胞質內沒有顆粒）。

3. 血小板：血小板又稱為血栓細胞. (thrombocytes)，由紅骨髓中的血球細胞－巨 3.血小板：血小板又稱為血栓細胞 (thrombocytes)，由紅骨髓中的血球細胞－巨 核細胞(megakaryocytes)的細胞質碎片所形 成。每毫升血液中約含有15~30萬個血小板， 會與血液所含的凝血因子共同參與血液凝結的 反應。

二、血　管 血管包括將血液帶離心臟的動脈(arteries)、將血液送回心臟的靜脈(veins)及與組織發生物質交換的微血管(capillaries) 。動脈具有厚實富彈性的管壁，管壁的最內層是由單層的扁平上皮構成血管壁的內襯—內皮(endothelium)，中間層為平滑肌和彈性纖維所組成的最厚層，最外層則為結締組織層。

小動脈的收縮及舒張可調節血液量和血流的力量，而影響血壓的高低，使得小動脈成為壓力的儲存庫。 微血管連接於小動脈和小靜脈之間，其管壁僅由單層扁平上皮細胞及基底膜所構成。養分和廢物可透過微血管在血液與細胞之間進行交換。 接在微血管末端的小靜脈(venules)匯集來自微血管的血液，然後集中形成管徑較大的靜脈，最後導入心臟。

靜脈的管壁與動脈一樣有相同的三層結構，但其彈性纖維和平滑肌的含量較少，因此靜脈管壁較動脈管壁為薄，且具有高度的擴張性，是儲存血液的場所。靜脈通常具有瓣膜(valves)，促使血液能夠對抗地心引力、僅向心臟回流，並防止血液逆流

三、心　臟 脊椎動物的心臟組成變化甚少，最大的差異在於腔室的數目。

以人類為例，心臟是由肌肉所構成，大小約比緊握的拳頭稍大，位於胸腔內的兩肺之間，胸骨的正下方，心尖朝向左方。心臟的四個腔室，分別為上方兩個薄壁的心房及下方兩個厚壁的心室；心房收集靜脈回流的血液，心室則壓迫血液離開心臟。心臟內腔分隔左右兩邊的隔版稱為心間隔(septum)。心房與心室之間有瓣膜，稱為房室瓣(atrioventricular valves)，

當房室瓣關閉，則心室的收縮不會造成血液逆流回心房。另有位於肺動脈離開右心室之開口處的肺動脈瓣(pulmonary valves)及位於左心室與主動脈的開口處的主動脈瓣(aortic valves)，由於這兩片瓣膜類似半月形，又稱為半月瓣(semilunar valves)。半月瓣膜的關閉，可防止血液自肺動脈或主動脈逆流回心臟 。

◎血液循環系統 可分為肺循環(pulmonary circuit)及體循環(systemic circuit)。在肺循環中，來自全身各部位的缺氧血，先經由上腔靜脈(superior vena cava)及下腔靜脈(inferior vena cava)回流至右心房，再進入右心室，接著被注入肺動脈(pulmonary arteries)，然後進入肺臟。在肺泡(alveoli)微血管中經由氣體交換，使缺氧血變成充氧血。充氧血由肺經肺靜脈(pulmonary veins)流回左心房，再注入左心室 。

在體循環中，左心室的充氧血，以主動脈(aorta)為起點，沿其路徑至特定器官，然後分枝為動脈。動脈又不斷分枝為小動脈及微血管，微血管又匯集為小靜脈。小靜脈逐漸匯集成靜脈，靜脈再集中進入主靜脈，最後流回右心房。

◎血 壓 是血液作用於血管壁的壓力；心臟收縮時，血管承受的壓力較大，相反地，血管的壓力在心臟舒張時較小。因著心臟的每一次收縮與舒張，動脈血壓產生上升與下降的交替現象，亦即使動脈產生輪流的擴張及彈性反彈，此現象稱為脈搏(pulse)。

血壓可分為收縮壓(systolic pressure)及舒張壓(diastolic pressure)。收縮壓代表左心室的收縮力量，而舒張壓可表示血管的阻力。年輕成年人之臂動脈標準血壓為收縮壓120mmHg，舒張壓80mmHg，簡寫為120/80。

呼吸系統 呼吸作用是生物體與外在環境之間的氣體交換—生物體釋放二氧化碳，並由大氣中得到氧氣，可分為四部分：換氣（ventilation，氣體進出肺臟）、外呼吸（external respiration，環境或空氣與血液間的氣體交換）、內呼吸（einternal respiration，血液與細胞間的氣體交換）及細胞呼吸（cellular respiration，細胞內ATP的製造）。

三、人類的呼吸系統 人類的呼吸系統是由鼻腔(nasal cavity)、咽部(pharynx)、喉部(larynx)、氣管、支氣管、小支氣管(bronchioles)及肺臟所組成。支氣管、肺動脈及肺靜脈一起進入肺臟，肺臟是由肺泡（密佈著微血管網的氣囊）所構成。

◎吸氣與呼氣 吸氣時，空氣自喉部進入氣管。氣管位於食道的前面、喉部的下方，在胸腔內分支成兩個支氣管(bronchi)，左右支氣管各自進入左肺及右肺。支氣管進入肺部後，又分枝成更小的支氣管，且愈分愈細而形成終端小支氣管(terminal bornchides)，最後抵達肺泡以進行氣體交換。 肺臟與血液之間的氣體交換即發生於肺泡的空氣及微血管的血液之間

肺部氣體的流動主要是靠氣體壓力差的變化情形。胸腔內的肺臟有肋骨的包圍及保護，肋骨之間有肋間肌(intercostal muscles)。胸腔與腹腔之間有橫膈(diaphragm)加以區隔。吸氣開始於延腦的呼吸中樞，其發出興奮性神經衝動至橫膈及肋間肌，引起橫膈及外肋間肌(external intercostal muscles)的收縮，使得胸腔的垂直徑及前後徑皆會增加，亦即胸腔變大，造成胸內壓和肺內壓降低，空氣便從大氣流進肺內，完成主動的吸氣過程。呼氣亦因壓力差所造成，然而正常的呼氣卻是被動的過程，當吸氣肌鬆弛時，胸腔會回復到原來的大小，肺的彈性組織回彈又使肺容積變小，肺內壓上升而促使肺內的空氣排出 。

正常休息時，每次的呼吸可吸入或呼出大約500毫升的空氣，每次吸入之500毫升的氣體中，約有150毫升不交換的氣體停留在鼻、咽部、喉部、氣管與支氣管內，亦即平靜地呼吸時，大約只有350毫升的空氣能夠真正到達肺泡來完成氣體的交換。

◎氧與二氧化碳 超過98%的氧氣會與紅血球中的血紅素結合為氧合血紅素(oxyhemoglobin, HbO2)的型式被運送。血紅素含有四條胜肽鏈，每條胜　鏈上有一個含鐵色素－血基質(heme)。當血液通過肺部時，血紅素上的四個鐵原子會分別與一個氧分子結合，而將氧氣運送至組織裡。

大部分的二氧化碳（約81%）是以碳酸氫根離子(bicarbonate ions, HCO3－)的形式運送於血漿之中。

◎一氧化碳 一氧化碳是無色無味的氣體，會和氧一起競爭血紅素的結合位置，其結合力很強而不容易解離。所以，只要些微的一氧化碳就可阻撓血紅素與氧氣的結合，通常一氧化碳中毒時會出現頭痛、昏昏欲睡和失去方位知覺等症狀。最好的急救方法是給予大量的新鮮空氣和純氧。一氧化碳和氧對於血紅素的結合部位是一樣的，所以一氧化碳中毒的血液外觀和充氧血一樣是鮮紅色的，此即為何一氧化碳中毒者會出現臉部潮紅的原因。

消化系統 動物必須攝食以獲取能量及生長發育所需要的各種物質。然而所攝取的食物多半是由分子大而複雜的物質所組成，因此必須再經過消化作用(digestion)，亦即將大而複雜的物質分解轉變成小而簡單的物質，才可被細胞加以吸收與利用。

人體的消化器官分為消化管及附屬器官兩大部分；消化管可分為口腔(oral cavity)、咽、食道(esophagus)、胃(stomach)、小腸(small intestine)、大腸(large intestine)、直腸(rectum)及肛門(anus)，附屬器官則包含口腔中的三對唾液腺(salivary glands)與腹腔中的肝臟(liver)、胰臟(pancreas)及膽囊(gall bladder) 。

二、食道與胃 食道是一條由肌肉構成的管子，在吞嚥的食團進入後，會如波浪般的收縮，稱為蠕動(peristalsis) 。食道與胃之交接處的稱為賁門括約肌(cardiac sphincter)。吞嚥時，賁門括約肌鬆弛，讓食團可以進入胃，接著賁門括約肌會收縮以防止食團及胃內容物逆流回食道。

上接食道、下接小腸的胃是一個大型的肌肉囊狀器官（圖8 上接食道、下接小腸的胃是一個大型的肌肉囊狀器官（圖8.30），可以擴張及儲存食物，分泌幫助消化的物質，並控制食物進入小腸的速率。胃的壁細胞(parietal cells)會分泌鹽酸(hydrochloric acid, HCl)，其可打斷肉中的結締組織，使胃蛋白酶具有活性，並能殺死胃中大部分

的微生物。而胃的主細胞(chief cell)會分泌胃蛋白　原(pepsinogen)，在鹽酸的作用下轉變成具有活性的胃蛋白酶(pepsin)，可初步分解蛋白質。胃的杯狀細胞(goblet cells)會分泌黏液(mucus)覆蓋於胃的內壁，以防止胃壁被鹽酸及胃蛋白酶分解掉。胃亦會分泌激素—胃泌素(gastrin)，其可刺激鹽酸及胃蛋白酶原的分泌。離開胃的食物呈現濃厚的湯汁狀，稱為食糜(chyme)。

三、小　腸 食糜通過胃的幽門括約肌(pyloric sphincter)，到達小腸的最前端—十二指腸(duodenum)。小腸可分為三部分：十二指腸、空腸(jejunum)及迴腸(ileum)。藉著膽汁(bile)、胰液及小腸液， 完成消化作用，膽汁由肝臟製造與分泌，然後暫時儲存於膽囊中。

膽汁可以乳化脂肪，使脂肪易受胰液中的脂解酶(lipase)分解。胰液中還含有可中和從胃來之酸性食糜的重碳酸鈉、可分解澱粉的胰澱粉酶(pancreatic amylase)、可分解蛋白質的胰蛋白(trypsin)及胰凝乳蛋白酶　(chymotyrpsin)。小腸液中含有將雙醣(disaccharides)水解為單醣(monosaccharides)的蔗糖酶(sucrase)、麥芽糖　酶(maltase)及乳糖酶(lactase)，將胜肽(peptides)水解成胺基酸的胜肽酶(peptidase)，以及可分別水解核酸(riboses)、核苷(nucleosides)及核苷酸(nucleotides)的核酸酶(nucleases)、核苷酶(nucleosidases)及核苷酸酶　(nucleotidases)。

小腸壁上有指狀的突起—絨毛(villi)，絨毛上有刷狀的突起—微絨毛(microvilli)，可增加小腸消化與吸收養分的面積 。胺基酸及葡萄糖進入絨毛內的微血管，甘油及脂肪酸則進入絨毛的乳糜管(lacteal)。小腸可產生蠕動以推擠食糜沿著小腸向前移動，主要運動方式為分節運動(segmentation movements)，可將食糜來回推動，使食糜與消化液得以充分混合 。

四、大腸、直腸及肛門 大腸由盲腸(cecum)、結腸(colon)及直腸(rectum)所組成。盲腸後下方有闌尾(vermiform appendix)；結腸可分為升結腸(ascending colon)、橫結腸(transverse colon)、降結腸(descending colon)及乙狀結腸(sigmoid colon)；直腸有通往體外的肛門開口，是排便(defecation)發生的位置（圖8.33）。大腸不分泌消化酶，但可吸收水分、鹽分及維生素，其內含有許多細菌，可發酵食糜中殘留的醣類及分解殘存的蛋白質，

排泄系統 動物利用養分所產生的代謝廢物必須排出體外，以維持體內環境的恆定性，其過程即為排泄(excretion)。需要排出的代謝廢物包括醣類及脂肪氧化所產生的二氧化碳及水，以及蛋白質及核酸氧化所產生的二氧化碳、水與氨(ammonia)、尿酸(uric acid)及尿素(urea)等含氮廢物。

人類的排泄系統應包括皮膚、肺臟、消化道及泌尿系統(urinary system)。泌尿系統的器官包括腎臟(kidneys)、輸尿管(ureters)、膀胱(bladder)及尿道(urethra)。位於脊柱兩側，腰部正上方之後腹腔內的一對腎臟是最主要的泌尿器官，在構造上可分為腎皮質、髓質及腎盂(renal pelvis) 。

腎臟的功能單位為腎元(nephrons)，由腎絲球(glomerulus)及腎小管(renal tubules)所組成。腎小管可依序分為近曲小管(proximal convoluted tubule)、亨氏環(loop of Henle)、遠曲小管(distal convoluted tubule)及集尿管(collecting duct)。腎元製造尿液，將尿液送往集尿管（數個腎元共用一條集尿管），集尿管再將尿液送往腎盂。尿液經由輸尿管匯集至膀胱暫存，然後膀胱將所儲存的尿液經由尿道排出體外。

腎臟可以維持水分及鹽分的平衡，並同時調節血液的pH值。腎臟還會製造及分泌激素，如腎素(renin)可促進腎上腺皮質分泌醛固醇(aldosterone)，以調節及維持正常的血壓；而紅血球生成素(erythropoietin)

可刺激體內製造紅血球。腎臟還可活化由皮膚組織來的維生素D，將其轉化為最具活性之1,25(OH)2維生素D3的型式，以促進消化道對鈣離子的吸收率。尿液主要由水分、含氮廢物及鹽類所組成；成年人每天的正常排尿量約為1,000~2,000毫升，pH值約為5.5~7.0。尿液的形成主要經過下列三個步驟：

1.腎絲球的過濾作用(glomerular filtration) 2.腎小管的再吸收作用(tubular reabsorption) 3.腎小管的分泌作用(tubular secretion)

膀胱的平均容量約為600毫升，當膀胱內的尿液量達250毫升時，會刺激膀胱壁的伸張受器(stretch receptors)，經由副交感神經的控制，引發膀胱收縮，同時膀胱的內括約肌會鬆弛，稍後外括約肌也會舒張，以排出尿液。年齡較大

尿道是尿液由膀胱排出體外的管道，女性的尿道較短，極易有細菌入侵而導致尿道炎，老年男性會因為前列腺肥大而壓迫尿道，致使排尿困難，不過可藉由外科手術矯正。

皮膚系統 皮膚(skin)及其附屬器官，如毛髮(hairs)、指甲(nails)、汗腺(sweat glands)及皮脂腺(oil glands)，合稱為皮膚系統。皮膚覆蓋於個體的體表，可保護皮膚下方的組織免於受到物理性的傷害、病菌的侵入及水分的流失。可協助體溫的調節。皮膚亦可合成某些化學物質因其中含有感覺器官，可協助感覺外在環境的訊息。

一、表皮、真皮及皮下層 人類的皮膚可分為兩個區域—表皮(epidermis)及真皮(dermis)。表皮含有基底細胞(basal cells)，可產生新的上皮細胞，當其移向表面時會逐漸角質化(keratinization)。表皮中有特化的黑色素細胞(melanocytes)製造黑色素(melanin)來影響膚色的深淺。真皮位於表皮的下方，主要由纖維性結締組織所構成，包括膠原纖維(collagen fibers)及彈性纖維(elastic fibers)。

真皮含有血管可供應皮膚養分，還含有表皮所衍生而來的腺體、毛囊及神經末梢。觸覺、壓力、疼痛及溫度的感覺受器也都位於真皮，可感應外界的刺激。如指尖含有數目最多的觸覺受器(touch receptors)，因此手指可從事非常精巧的工作。皮下層(subcutaneous layer)位於真皮下方，由疏鬆結締組織及儲存脂肪的脂肪組織所組成。脂肪組織有絕熱的功能，可防止體內熱量的流失。發達的皮下層讓個體呈現圓潤的外觀，可作為外來撞擊的保護性襯墊 。

二、附屬器官 毛髮、指甲及腺體皆為表皮的衍生物。指甲為手指及腳趾之末端部位的保護性覆蓋物，可協助破壞或拾取小物品。毛髮的毛囊(hair follicle)位於真皮，延伸至表皮，毛幹(hair shaft)由此生出而突出於皮膚上。豎毛肌(arrector pili muscles)附著於毛囊基部，故當豎毛肌收縮會引起毛髮的末梢直立，形成雞皮疙瘩(goosebumps)。

毛根(hair root)由表皮細胞構成，表皮細胞的分裂使得毛髮生長。不過當這些分裂後的細胞逐漸推離毛根時，細胞會不斷地角質化而死亡。每個毛囊旁都有一個或多個油脂腺，亦稱為皮脂腺(sebaceous glands)，可分泌皮脂(sebum)，以潤澤毛囊中之毛髮及皮膚。

位於真皮之汗腺是一種彎曲纏繞的管狀腺，以直管開口於外，其數目極多且分佈於全身各處。少數的汗腺開口於毛囊，大部分的汗腺直接開口於皮膚表面，使得汗腺在體溫調節作用中扮演著重要的角色。當體溫開始上升，汗腺作用轉趨旺盛，汗液蒸發時，會吸收體熱，達到降溫的效果，一旦體溫下降，汗腺的作用立刻降低。

8-5 支持系統—骨骼與肌肉系統 骨骼系統 無脊椎動物的骨骼覆蓋於體表上，以保護其柔軟的身體，稱為外骨骼(exoskeletons)脊椎動物的骨骼長在身體的內部，稱為內骨骼(endoskeletons) ，其功能皆為支持身體柔軟的部分，使其保持完整的形狀，亦有保護身體各部位的作用。而且骨骼還利於肌肉的附著，讓動物體的全身或特定部位有效地完成其功能。

人類的骨骼系統可分為兩部分—中軸骨骼(axial skeleton)及副肢骨骼(appendicular ske-leton)；前者包括頭骨(skull)、脊柱(vertebral column)、胸骨(sternum)及肋骨(ribs)等，後者則包括副肢(appendages)及其肢帶骨(girdles)（圖8.35）。

一、中軸骨骼 1.頭骨：共有22塊，包括顱骨(cranium)、頜骨 (jaw bones)及顏面骨(facial bones)等，主要在 保護腦及容納安置重要的感覺器官。 2.脊柱：脊柱骨骼自頭骨向下延伸，由33塊脊椎 骨(vertebrate)互相連接形成脊柱，是身體的主 軸，並可保護位於其內的脊髓。

3. 胸骨：胸骨由三塊骨頭構成，分別是胸骨柄. (manubrium)、胸骨主體(body)及劍胸突起 3.胸骨：胸骨由三塊骨頭構成，分別是胸骨柄 (manubrium)、胸骨主體(body)及劍胸突起 (xiphoid process)。胸骨柄與胸骨主體間以一 定的角度形成關節，成為解剖學上的重要地標。 4.肋骨：肋骨共有十二對，每一對肋骨的後端分別 連接於十二個胸部脊椎骨(thoracic vertebrae)的 兩側，而前端則與胸部前方的胸骨相連。

二、副肢骨骼 副肢骨骼是由胸肢帶骨(pectoral girdle)、上肢(upper limb)、骨盆帶骨(pelvic girdle)及下肢(lower limb)的骨骼所組成。 1.胸肢帶骨：由肩胛骨(scapula)及鎖骨(clavicle)所構成。 2.上肢骨：包括上臂的肱骨(humerus)及前臂的橈骨 (radius)及尺骨(ulna)所構成。 3.骨盆帶骨：骨盆帶骨由兩塊大而後重的髖骨(coxal bone)所構成 4.下肢：包括大腿的股骨(femur)，是體內最長且最 堅固強 壯的骨骼；小腿的脛骨(tibia)及腓骨(fibula)；腳部的胕骨 (tarsals)、蹠骨(metatarsals)及趾骨(phalanges)。

關節(articulations)是兩塊硬骨相連接處，可分為纖維性關節(fibrous joints)、軟骨性關節(cartilaginous joints)及滑液性關節(synovial joints)。

肌肉系統 一、肌肉組織的形式 出現於人體中的三種肌肉組織。 ◎骨骼肌 骨骼肌纖維的特性為圓柱形、多核且有橫紋。骨骼肌的收縮可受到意志刺激，由神經系統負責控制，屬於隨意肌(voluntary muscle)。

骨骼肌的肌細胞是由許多細長的肌原纖維(myofibrils)所組成，每一條肌原纖維內含有將肌小節(sarcomere)分隔成區的肌動蛋白及肌凝蛋白。肌小節是肌肉收縮的基本單位，肌動蛋白及肌凝蛋白則藉由滑動機制交互作用以縮短肌小節。典型的骨骼肌，如上臂的肱二頭肌(biceps brachii)，可分為三部分—中央最肥大的部分為肌腹(belly)及兩端連接於骨骼上的肌腱(tendon)。肌肉的起端(origin)位於固定骨上，而另一端肌腱則附著於可動骨上，稱為止端(insertion)。

◎平滑肌 為紡錘型單核細胞，細胞間平行排列成片狀，不帶有在心肌及骨骼肌中所出現的橫紋（明帶與暗帶）。平滑肌位於體內中空器官壁，無法由意志所控制，屬於不隨意肌。

◎心 肌 多核的心肌細胞又稱為心肌纖維，具有橫紋、呈現圓柱形且有分枝。心肌纖維在心間盤(intercalated disks)的位置相互連接心間盤，使收縮作用可以快速傳遍整個心臟。心肌收縮有節律性，不需要神經的刺激及意識的控制。

二、肌肉的作用 在功能上而言，肌肉的作用是拉(pull)而非推(push)，因此連接在兩塊骨骼上的肌肉通常都是成對的，並且具有拮抗作用(antagonistic action)。

三、肌肉的收縮 肌肉的收縮有兩種不同的方式—等張收縮(isotonic contraction)及等長收縮(isometric contraction)。

8-6 生殖系統 生命來自於生命，生物世代相傳的過程稱為生殖(reproduction)。生殖並非維持個體生命所必需，卻是種族延續所不可或缺的生理機能。 大多數的動物是行有性生殖(sexual reproduction)的，亦即在產生新個體的過程中，必須經由受精作用及減數分裂使受精卵發育成為獨立的新個體。亦有動物行無性生殖(asexual reproduction)，即為不須受精、通常也不發生減數分裂而由親代直接以有絲分裂分離出新個體的生殖過程。

女性生殖系統

女性生殖器官包括卵巢(ovaries)、輸卵管(oviducts)、子宮(uterus)及陰道(vagina)。位於腹腔底部的一對卵巢進行卵子的生成作用(oogenesis)，大約每個月排出一個卵子(egg)。開始時先是卵巢上的濾泡(follicles)發育變大，突出於卵巢表面。濾泡成熟後會破裂，釋出其中的卵子，即為排卵作用(ovulation)。卵子進入輸卵管內，通常在此進行受精作用。

輸卵管連接子宮，受精卵下栘至子宮著床(implant)，發育成胚胎(embryo)。陰道由子宮直達體外，是接納精子的地點，亦為自然生產時胎兒出生的產道。女性的外生殖器包括陰道口、陰蒂(glans clitoris)、大陰唇(labia majora)及小陰唇(labia minora)。

未懷孕女性的卵巢呈現週期性的變化，此變化完全由下視丘及腦下腺的內分泌所控制。在卵巢周期的前半段期間中，腦下腺釋放的促濾泡成熟激素(FSH)可促進濾泡發育成熟，而發育中的濾泡會分泌雌性素及少量的黃體素。卵巢排卵期的後半段期間中，腦下腺釋出黃體生成素(LH)，將排卵後的濾泡轉化為黃體，黃體會分泌黃體素及少量的雌性素。

子宮會受到雌性素及黃體素的調節而呈現週期性變化，稱為子宮週期。雌性素可重建子宮內膜。若月經週期為28天，排卵通常發生於第14天。黃體分泌的黃體素可使子宮內膜增厚並開始分泌功能。當黃體分泌的激素量降低時，會引起子宮內膜崩解，而有月經(menstruation)來潮。

若卵子受精，會在增厚的子宮內膜著床發育成胚胎。若著床成功，著床處便可形成胎盤 。胎盤可分泌人類絨毛膜促性腺激素(hCG)，幫助卵巢黃體的維持及持續分泌黃體素，使子宮內膜不會崩解，而沒有月經來潮。

男性生殖系統

男性的內生殖器為睪丸(testis)、輸精管(vas deferens)、尿道(urethra)、貯精囊(seminal vesicle)、前列腺及尿道球腺(bulbourethral glands)。男性藉由生精作用(spermatogenesis)，在一對睪丸的生精細管(seminiferous tubules)中製造精子，然後在副睪(epididymis)內讓精子成熟並暫時存放，

不過精子亦可在輸精管中暫時儲存。精子從兩個暫存部位釋放到尿道，在此與尿道球膜、前列腺及貯精囊所分泌的液體混合，形成精液(semen)。男性的外生殖器為陰莖(penis)及陰囊(scrotum)，前者會在性衝動時因充血而勃起，導致射精(ejaculation)；後者則可保護睪丸並調節睪丸製造精子的環境溫度。

睪固酮是男性主要的性激素，由睪丸內的間質細胞(interstitial cells)所製造，可促使男性在青春期出現第二性徵，也是男性肌肉較為發達的主因。腦下腺釋出的LH可促進間質細胞分泌睪固酮，而腦下腺所釋出的FSH可促進生精細管製造精子。