人类与动物的运输，复习笔记

概览

大型动物需要运输系统来运送氧气、营养与废物。本章讲授人类循环系统、心脏及其搏动、血液凝固、血型与淋巴系统。

这是一个图解密集的章节，因此准确标注心脏与血管很重要。

内容标准10.2要求详细说明血液本身的组成，而不只是它流经的路径。血浆是淡黄色液体，运送溶解的养分、废物、激素与二氧化碳；红细胞借血红蛋白运送氧气；白细胞抵御病原体；血小板则在伤口处触发凝血。

心动周期接着说明心脏各腔如何依序收缩：心房先收缩，心室随后收缩，瓣膜在两次心跳之间紧闭以防止血液倒流，从而产生用听诊器可听到的两段式心音。

淋巴系统及其健康问题，即标准10.7与10.8，往往是本章最少被复习，却常在试卷二出现的部分。淋巴管引流从毛细血管渗出的多余组织液，经过充满白细胞的淋巴结过滤，再送回血液，因此该系统同时支持体液平衡与防御。

经蚊子传播的丝虫病可堵塞这些淋巴管，造成称为淋巴水肿的严重肿胀，而动脉粥样硬化与高血压则是循环系统健康问题中最常与其成因和预防一并被问及的。

10.1 循环系统的类型

循环系统可依两条独立的分类轴划分：开放式与闭合式，以及单循环与双循环。在昆虫等生物的开放式系统中，血液（血淋巴）会离开血管，直接浸润身体组织；在人类及其他脊椎动物的闭合式系统中，血液始终留在血管内，使血压得以更高、运送更快速且更受控制。

人类拥有闭合的双循环系统：血液每完成一次全身循环，会两次通过心脏，一次经肺循环到肺部，一次经体循环到身体其余部分。这使含氧血与缺氧血几乎完全分开，并让体循环得以维持比肺循环高得多的压力。

10.2 人体循环系统：血液与血管

血液由血浆组成，血浆是占其体积一半以上的淡黄色液体，其中悬浮着红细胞、白细胞与血小板。血浆运送溶解的养分、激素、二氧化碳与废物；富含血红蛋白的红细胞负责运送氧气；白细胞抵御病原体；血小板则在伤口处触发凝血。

表3比较了连接组成循环网络的三种血管。动脉的构造能承受血液从心脏涌出时的高压，毛细血管的构造利于交换，而静脉的构造则能在低压下把血液送回，且不会倒流。

10.3 心搏的机制

心脏具有肌源性：心肌能自行有节律地收缩，无需神经冲动来启动每一次心跳。位于右心房壁上一小片称为窦房结（SA结）的组织，会产生扩散至两个心房的电信号，使两心房同时收缩（心房收缩期）并把血液压入心室。

信号接着传到房室结（AV结），再沿特化的纤维下传至心室壁，稍后引发心室收缩期，使心室在充盈之后才收缩。当心室收缩时，房室瓣关闭以阻止血液倒流回心房，同时半月瓣打开让血液进入动脉；到了舒张期，四个腔室都舒张并重新充盈。

神经系统与肾上腺素等激素可加快或减慢窦房结发出信号的频率，但并不启动心跳本身。

10.4 血液凝固的机制

当血管受损、血小板接触到破损血管壁的胶原蛋白时，凝血过程被触发。血小板在伤口处聚集并释放化学物质，这些物质连同一连串凝血因子及钙离子，把可溶的血浆蛋白纤维蛋白原转化为不溶的纤维蛋白。

纤维蛋白在伤口处形成细密的网状结构，困住红细胞与血小板，形成血块，随后干燥成痂。这封闭了伤口，阻止进一步失血，并堵住微生物原本可能侵入的通道，因此凝血既是修复机制，也是身体的第一道防线。

10.5 人体的血型分类

ABO血型系统依红细胞表面的抗原分类：A型带有A抗原，B型带有B抗原，AB型两者皆有，O型则两者皆无。血浆中带有针对自身红细胞所缺抗原的抗体，因此O型血浆同时含有抗A与抗B抗体。

输入不相容的血液会使受血者的抗体与供血者的抗原结合，令红细胞凝集在一起；这些凝块可能堵塞小血管，甚至致命。Rh血型系统依另一种抗原增添第二层相容性判断：红细胞带有此抗原者为Rh阳性，没有则为Rh阴性，Rh阴性者接触Rh阳性血液后可能产生抗Rh抗体。

安全输血前，ABO血型与Rh状态都必须核对相符。

10.6 与人体循环系统相关的健康问题

动脉粥样硬化是脂肪沉积物（主要是胆固醇）在动脉壁内逐渐堆积的过程；沉积物使管腔变窄、限制血流，若冠状动脉因此堵塞，其供应的心肌会因缺氧而受损，导致心脏病发作。高血压是持续偏高的血压，长期下来会使心肌与血管壁承受压力。

这两种病症都与高饱和脂肪、高盐饮食、缺乏运动及吸烟有关，且两者可互相加剧，因为变窄的动脉会迫使心脏以更高压力泵血。透过饮食与生活方式的调整来降低这些风险因素，是这一阶段所教授的主要生物学层面预防措施。

10.7 人体的淋巴系统

淋巴系统是由淋巴管、淋巴结及脾等器官组成的网络，与血液循环系统并行运作。毛细血管中的血压把部分血浆压出到细胞间的空隙，形成组织液；这些液体大部分会被重新吸收回毛细血管，但多余的部分则会流入淋巴管，此时称为淋巴。

淋巴经过淋巴结，布满白细胞的小型肿块，用来过滤病原体与碎屑，之后，净化过的液体经靠近心脏处与血液系统相连的大淋巴管重新汇入血流。与血液不同，淋巴没有中央泵推动；它主要靠周围骨骼肌的挤压作用，以及淋巴管内防止倒流的单向瓣膜来移动。

10.8 与人体淋巴系统相关的健康问题

丝虫病是由线状寄生虫引起的，这些寄生虫经受感染蚊子的叮咬在人与人之间传播。虫体在淋巴管内定居并发育成熟，物理性地堵塞淋巴在管内的流动。

被堵塞的淋巴管无法再正常引流多余的组织液，于是液体在受影响的肢体中积聚，造成严重且往往令外观受损的肿胀，即淋巴水肿，晚期则称为象皮病。由于该病依赖蚊子传播，预防的重点在于避免蚊虫叮咬及控制蚊子滋生地，这也是减少其传播所教授的主要措施。

须掌握的关键概念

• 循环系统的类型, 人类是闭合的双循环系统：每完成一个完整循环，血液两次通过心脏。
• 心脏, 四个腔（两个心房、两个心室），瓣膜保持血液单向流动。
• 心搏的机制, 心肌收缩（收缩期）与舒张（舒张期），由窦房结控制。
• 血管, 动脉在高压下把血液带离心脏；静脉将其送回；毛细血管进行交换。
• 血液凝固, 血小板与凝血因子把纤维蛋白原转化为纤维蛋白，形成封闭伤口的血块。
• 血型与淋巴系统, ABO 与 Rh 血型决定安全输血；淋巴系统回收组织液并协助防御。
• 肺循环与体循环, 在肺循环中，右心室把缺氧血经肺动脉泵往肺部，在肺部获得氧气后经肺静脉返回左心房。在体循环中，左心室把含氧血经主动脉泵往全身，缺氧血则经腔静脉返回右心房。
• 心动周期的各阶段, 心房收缩期时，心房收缩把血液压入心室；心室收缩期时，心室收缩，房室瓣关闭，把血液压入动脉；舒张期时，所有腔室舒张并充满血液。瓣膜关闭产生透过听诊器听到的心音。
• 毛细血管的结构与交换, 毛细血管壁仅一层细胞厚，使血液与体细胞之间的扩散距离很短。这层薄壁，加上减慢血流的狭窄管腔，让氧气、养分与二氧化碳能在血液与周围组织液之间高效扩散。
• 血液的组成, 血液由称为血浆的淡黄色液体组成，运送溶解的养分、废物与激素，其中还悬浮着借血红蛋白运送氧气的红细胞、抵御病原体的白细胞，以及在伤口处触发凝血的血小板。
• ABO血型的相容性, 红细胞表面带有A和/或B抗原，O型则两者皆无，而血浆中带有针对自身所缺抗原的抗体。输入不相容的血液会使抗体使供者的红细胞凝集在一起，可能堵塞血管，因此输血前必须核对血型。
• Rh因子, Rh血型系统是第二套血型系统，依红细胞上是否带有Rh抗原分为Rh阳性（有）或Rh阴性（无）。Rh阴性者接触Rh阳性血液后可能产生抗Rh抗体，因此安全输血前须同时检查Rh状态与ABO血型。
• 淋巴系统的结构, 淋巴系统由淋巴管、淋巴结及脾等器官组成的网络构成。淋巴管收集从毛细血管渗出的多余组织液，经含有白细胞的淋巴结过滤以截留病原体，再把已净化的液体（此时称为淋巴）送回靠近心脏处的血液中。
• 循环系统的健康问题, 动脉粥样硬化是脂肪沉积物在动脉壁内堆积，使血管变窄并限制血流；若堵塞冠状动脉可引发心脏病发作。高血压即持续偏高的血压，会使心脏与血管承受压力，与饮食、缺乏运动及吸烟有关。
• 淋巴系统的健康问题, 丝虫病由经蚊子叮咬传播的线状寄生虫引起，可堵塞淋巴管并造成淋巴水肿，即肢体的疼痛性肿胀，严重时俗称象皮病。避免蚊虫叮咬及控制蚊子滋生地是预防此病的主要措施。
• 心率的调节, 心脏具有肌源性，意味着它无需外部神经信号即可自行启动跳动，不过神经系统与肾上腺素等激素可使心率加快或减慢。运动、情绪、体温与体能水平都是改变心率、以满足身体不断变化的氧气需求的因素。

快速回想清单

1. 你能定义并解释循环系统的类型吗？
2. 你能定义并解释心脏吗？
3. 你能定义并解释心搏的机制吗？
4. 你能定义并解释血管吗？
5. 你能定义并解释血液凝固吗？
6. 你能定义并解释血型与淋巴系统吗？
7. 你能定义并解释肺循环与体循环吗？
8. 你能定义并解释心动周期的各阶段吗？
9. 你能定义并解释毛细血管的结构与交换吗？
10. 你能定义并解释血液的组成吗？
11. 你能定义并解释ABO血型的相容性吗？
12. 你能定义并解释Rh因子吗？
13. 你能定义并解释淋巴系统的结构吗？
14. 你能定义并解释循环系统的健康问题吗？
15. 你能定义并解释淋巴系统的健康问题吗？
16. 你能定义并解释心率的调节吗？

常见问题

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