目
錄
CHAPTER
1
緒論
第一節
第二節
麥麗敏、陳智傑
解剖學及生理學 解剖學概說
2
生理學概說
2
解剖學術語
3
2
解剖姿勢及解剖名詞
第三節
第四節
CHAPTER
2
方位用語
3
解剖平面
5
人體基本結構 結構層次
6
結構形式
7
人體體腔
14
恆定現象
17
細胞與組織
第一節
第二節
3
6
廖美華
21
化學化合物與生命之過程 無機化合物
22
有機化合物
25
細胞的構造
32
細胞膜
32
細胞質
34
胞器 第三節
1
22
34
細胞生理學
40
細胞膜運輸物質的方式 細胞的興奮作用 細胞分裂
46
45
40
第四節
人體的基本組織 組織類型
52
膜的分類與功能 組織修復
CHAPTER
3
CHAPTER
4
皮膚的構造
68
皮膚的功能
71
第二節
67
68
72
皮膚的其他附屬器官 毛髮
72
腺體
74
指甲
75
骨骼系統
第一節
鍾麗琴
皮膚的構造及功能
膚色 第二節
58
59
皮膚系統統
第一節
52
麥麗敏、陳建瑋
骨骼之分類
82
骨骼類型
82
骨骼標記
83
骨骼組織
84
硬骨之典型構造
84
硬骨之微細構造
85
第三節
骨骼系統之區分
87
第四節
中軸骨骼 頭顱骨
72
89 89
舌骨
96
脊柱
97
胸廓
100
81
第五節
附肢骨骼 肩帶
104
骨盆帶
108
下肢骨
109 113
第六節
骨骼之功能
第七節
骨骼發育
第八節
CHAPTER
103
上肢骨
足弓
CHAPTER
103
5
114 115
硬骨之形成
115
硬骨之生長
117
骨骼之恆定與老化 骨骼之恆定作用
118
老化與骨骼系統
119
關節
麥麗敏、陳建瑋
第一節
關節分類
126
第二節
纖維關節
127
第三節
軟骨關節
127
第四節
滑液關節
129
第五節
關節運動
133
第六節
人體的關節
6
肌肉系統
第一節
125
137
麥麗敏、陳智傑
肌肉組織分類 骨骼肌組織 心肌組織 平滑肌組織
第二節
118
148 148
152 152
肌肉組織的特性與功能
153
147
第三節
154
平滑肌的收縮調控機制
156
心肌的興奮-收縮偶合
157
恆定現象
第五節
骨骼肌命名
第六節
人體主要骨骼肌
7
158 158 159
頭頸部肌肉
161
軀幹部肌肉
168
上肢肌肉
177
下肢肌肉
183
人體主要韌帶 190
神經系統
第一節
154
骨骼肌的收縮作用機制
第四節
第七節
CHAPTER
肌肉的收縮作用機制
緒論
祁業榮
199
200
神經元的構造與功能 神經生理學
第二節
204
神經元的組合
210
神經元的分類
211
中樞神經系統
212
腦的構造與功能
212
脊髓的構造與功能 腦膜與脊髓膜
224
227
腦室與腦脊髓液
229
運動神經系統與反射 第三節
周邊神經系統 腦神經
236
脊神經
246
201
236
231
第四節
自主神經系統 交感神經
251
256
副交感神經
257
神經傳遞物質與接受器 內臟的反射
CHAPTER
8
感覺
257
廖美華
263
第一節
感覺的生理意義及特性
第二節
感覺器官的分類 267
第三節
一般感覺 269 痛覺
特殊感覺 視覺
9
274
嗅覺
292
味覺
294
血液及淋巴
第一節
血液的成分 定形成分 血漿
272
274
聽覺及平衡覺
CHAPTER
285
鍾麗琴
305
314
血液的物理特性和功能
第三節
止血
315
止血之機轉
315
凝塊之退縮及溶解 血型
303
304
第二節
第四節
264
270
一般感覺的傳導徑路 第四節
257
319
ABO 血型
319
318
314
Rh 血型 第五節
321
淋巴系統
323
淋巴和組織間液
第六節
淋巴管
325
淋巴結
326
淋巴器官
327
淋巴循環
329
淋巴循環路徑 第七節
CHAPTER
10 第一節
325
329
淋巴循環的動力
330
人體的防禦機轉
330
先天免疫
331
後天免疫
334
循環系統
祁業榮、黃玉琪
心臟的解剖生理 心臟的位置與構造
350
心動週期與心音
351
354
心輸出量
354
血管的解剖生理 血管的種類
第三節
346
心臟的傳導系統 心電圖 第二節
346
脈搏
360
血壓
362
循環路線
366
體循環
368
肺循環
382
肝門環
382
胎兒循環
356
383
355
345
CHAPTER
11 第一節
呼吸系統
廖美華
呼吸系統的構造及功能 呼吸幫浦 氣體交換區 呼吸作用
398 407
409
肺換氣作用 外呼吸
418
內呼吸
422
409
血液中氣體的運輸 第三節
396
396
氣體傳送管道 第二節
395
呼吸的控制
422
429
自主性呼吸控制中樞
429
意志性呼吸控制中樞
430
控制呼吸活動的周邊感受器
CHAPTER
12
消化系統
戴瑄
439
第一節
消化系統總論
第二節
消化器官的構造及功能
440 442
口腔 442 食道 445 胃 446 小腸 448 大腸 450 第三節
附屬器官的構造及功能 牙齒 453 唾液腺
456
肝臟 458
453
431
第四節
膽囊
461
胰臟
462
腹膜
463
消化與吸收作用 機械性消化
465
化學性消化
470
465
營養素的消化與吸收 第五節
消化道的管制系統
480
胃腸道的神經分布
480
胃腸激素
481
消化液分泌的控制
CHAPTER
13 第一節
新陳代謝
493
營養素的新陳代謝
494
494
蛋白質 脂肪
501 502
吸收與吸收後狀態 第二節
代謝速率
509
第三節
體溫調節
511
正常體溫
511
體溫恆定的維持 體溫的調節 發燒
14 第一節
483
戴瑄
醣類
CHAPTER
471
512
513
515
泌尿系統 腎臟
506
黃玉琪、呂國昀
520
解剖生理
520
519
血液供應及神經分布 腎臟的功能 第二節
CHAPTER
15 第一節
527
輸尿管、膀胱及尿道 輸尿管
第三節
525 544
544
膀胱
545
尿道
547
恆定現象
550
體液、電解質及酸鹼平衡 體液
黃玉琪、呂國昀 557
558
體液的區間及平衡
558
水 558 第二節
電解質
563
電解質濃度
563
電解質分布
564
體液中主要電解質的功能及調節 第三節
酸鹼平衡
569
緩衝系統
569
呼吸作用
571
腎臟的排泄作用 第四節
CHAPTER
16
酸鹼不平衡
573
574
呼吸性酸鹼中毒
574
代謝性酸鹼中毒
575
內分泌系統
第一節
內分泌系統總論
第二節
腦下腺 解剖構造
587 587
戴瑄 582
581
564
生長素
591
抗利尿素
593
泌乳素
595
催產素
596
甲狀腺促素
597
第三節
下視丘
598
第四節
甲狀腺
600
解剖構造
600
甲狀腺素
601
降鈣素 第五節
604
副甲狀腺
606
解剖構造
606
副甲狀腺素 第六節
腎上腺
606
608
解剖構造
608
糖皮質素
610
礦物性皮質素 腎上腺髓質激素 第七節
松果腺
第八節
胰臟
CHAPTER
17 第一節
617 617
胰島素
618
升糖素
621
體制素
622
其他激素
生殖系統
623
鍾麗琴
男性生殖系統 睪丸
614
616
解剖構造
第九節
613
631
630
629
生殖導管
634
附屬腺體
635
支持構造
636
精子的生成
第二節
睪固酮
639
抑制素
639
女性生殖系統 卵巢
640
640
輸卵管
第三節
637
643
子宮
644
陰道
646
女陰
647
會陰
648
乳房
648
生殖週期
650
女性激素分泌功能之調節 月經週期 第四節
650
受精、懷孕及生產 受精至著床 胚胎發育
655
655 657
懷孕期之激素與母體反應 生產
索引 中文索引
I-1
英文索引
I-29
663
650
662
CHAPTER
6
肌肉系統 麥麗敏 編著 陳智傑 修訂
第一節 第二節 第三節 第四節 第五節 第六節 第七節
肌肉組織的結構及特性。 骨骼肌的命名方式。 身體各部位骨骼肌的名稱。 骨骼肌收縮作用的過程和機制。 肌肉組織與身體恆定作用的關係。
肌肉組織分類 肌肉組織的特性與功能 肌肉的收縮作用機制 恆定現象 骨骼肌命名 人體主要骨骼肌 人體主要韌帶
148
解剖生理學
肌肉組織(muscular tissue)是指身體中所有具收縮性的組織,占全身體重的一半,包 括骨骼肌、心肌和平滑肌等組織。肌肉系統(muscular system)專指骨骼肌肉系統,包 括骨骼肌組織及其相關的結締組織。位於心臟的心肌組織、腸壁及膀胱上的平滑肌組 織,分別屬於循環、消化、泌尿系統的一部分,將依次在第 10、12、14 章中陸續談 到。在本章我們將討論肌肉系統,了解肌肉如何產生運動。
第一節 肌肉組織可依其存在位置、組織結構及神經支配上的不同,可分成骨骼肌、心 肌和平滑肌三種類型。
壹 骨骼肌組織 骨骼肌組織(skeletal muscular tissue)附著於骨骼上,肌肉的收縮能帶動部分 骨骼移動。在顯微構造中,骨骼肌具有橫紋,故可稱為橫紋肌(striated muscle), 又因其收縮可隨意識控制,亦可稱為隨意肌(voluntary muscle)。在學習骨骼肌運 動的機制前,需先了解其相關之結締組織、神經及血管的供應。
(一) 筋膜 Fascia 筋膜為位於皮膚下,或包被於肌肉及其他器官外的一層纖維結締組織。又可分 成兩種: 淺層筋膜(superficial fascia):位於皮膚真皮層的正下方,由脂肪組織及疏鬆結 締組織所組成。覆蓋整個身體,在不同部位之厚度各異,如手背處較薄,而在腹 部就較厚。具有下列功能: 可作為脂肪及水分的貯藏處(尤其是脂肪)。 可形成一層絕緣體,防止身體表面水分及熱量的散失。 形成一個保護墊,以緩衝外來的機械性重擊。 可作為神經及血管的通道。 深層筋膜(deep fascia):為一層緻密且不含脂肪的結締組織,位於體壁及四肢, 可將肌肉結合在一起。其功能有: 使肌肉自由活動。
CHAPTER
6 肌肉系統
做為神經及血管的通道。 填充肌肉間的空隙。 做為肌肉起始端的附著點。
(二) 結締組織成分 在筋膜之下,骨骼肌還受到許多結締組織的保護、強化與連結(圖 6-1)。
圖 6-1
骨骼肌與結締組織
肌外膜(epimysium):由深層筋膜延伸而來。整塊肌肉常被一層富含纖維結締 組織的肌外膜包被。 肌束膜(perimysium):肌外膜向內凹陷,將肌肉分成幾個成束的纖維稱為肌束 (fasciculi);而這些由肌外膜延伸而來,包被在肌束外的結締組織即為肌束膜。 肌內膜(endomysium):肌束膜往內延伸,且將每一條肌纖維分開,形成肌內 膜。 肌外膜、肌束膜及肌內膜可和鄰近的肌肉或骨骼上結締組織相連接,並且延伸 到肌肉細胞外,形成肌腱(tendon)。肌腱與骨骼相連,當肌肉收縮時,能帶動骨 骼的移動。此三層延伸出的結締組織形成片狀,即稱為腱膜(aponeurosis),例如 位於顱頂額肌與枕肌之間的帽狀腱膜。
149
150
解剖生理學
(三) 神經及血管分布 骨骼肌纖維可接受神經傳來的刺激而產生收縮,且其收縮所需的營養及代謝產 生的廢物均需經由血液運輸,因此神經及血管分布很多。通常神經及動脈、靜脈血 管會伴行進入肌肉中,並呈多分枝,以期使每一條肌纖維都能與神經和血管相接 觸。
(四) 肌纖維構造 在顯微鏡下觀察,骨骼肌是由很多彼此平行排列的長柱狀肌纖維(即肌細胞) 所組成;其直徑為 10 ~ 100 µm(微米),長度可達 30 公分或更長。每一條肌纖 維(圖 6-2)外面的肌細胞膜稱為肌漿膜(sarcolemma),而肌細胞中的細胞質稱 為肌漿(sarcoplasm)。肌漿內靠近肌漿膜處有許多核,由此可知骨骼肌纖維是多 核細胞(圖 6-1)。
圖 6-2
肌纖維之顯微構造圖
肌漿網(sarcoplasmic reticulum)是由許多膜狀構造組成的網狀結構,好比一 般細胞內的無顆粒內質網。肌漿膜向內凹陷,形成與肌漿膜垂直而開口於肌纖維外 的橫小管(T-tubules),橫小管與肌漿網的側囊──終池(terminal cisternae)組成 三合體(triad),為肌肉接受神經刺激而引發收縮的起端(圖 6-2)。 高倍放大觀察肌纖維可看到肌漿內有許多直徑 1 ~ 2 µm,但長度與肌纖維相 同的肌原纖維(myofibril),其數目由數百到數千不等。肌原纖維可由更小的肌絲
CHAPTER
6 肌肉系統
(myofilament)所構成,肌絲依其蛋白質的結構,可再細分成粗肌絲及細肌絲: 粗肌絲(thick myofilament):由肌凝蛋白(myosin)所組成,可分成頭部及尾 部。頭部可形成橫樑(cross bridge),上面含有肌動蛋白接合位置(actin-binding site)和 ATP 結合位置(ATP-binding site)。 細肌絲(thin myofilament):由雙股且互相纏繞的肌動蛋白(actin)、旋轉素 (troponin)和旋轉肌球素(tropomyosin)三者組成。旋轉素可再細分成三個次 單位:旋轉素 T(可與旋轉肌球素結合)、旋轉素 C(可與鈣離子結合)及旋轉 素Ⅰ(可與肌動蛋白結合)。 肌原纖維中的肌絲並不伸展到整條肌纖維,而是排成肌節(sarcomere)。兩 肌節間以 Z 線(Z line)分開,在每一段肌節中可分成顏色較深、代表粗肌絲長度 的 A 帶(A band),以及只含細肌絲的 I 帶(I band)。H 區(H zone)為中間僅 含粗肌絲的一段,其中央有連接鄰近粗肌絲的 M 線(M line),A 帶與 I 帶相交處 即為三合體所在的地方(圖 6-3)。每一肌原纖維是由許多肌節所組成,故肌肉的 增生是增加肌節的數目而非增加肌節的長度。
圖 6-3
肌節的放大圖形
151
152
解剖生理學
貳 心肌組織 心肌組織(cardiac muscle tissue)主要構成心臟壁。心肌細胞亦有肌漿膜,但 通常只有一個位於中央的核,且其肌漿較多、粒線體亦較多且大;也有粗、細肌絲 排列整齊形成的橫紋,但其收縮並不隨意識控制,因此屬於有橫紋的不隨意肌。心 肌細胞的橫小管較骨骼肌的大,且位於 Z 線上,不似骨骼肌位於 A 帶及 I 帶之接 合處,所以心肌細胞的收縮較不易受外界刺激而改變。 心肌細胞呈方形,且有分叉,相 鄰兩細胞間以阻力較小的間隙接合 (gap junction),其連接處稱為間盤 (intercalated disc)(圖 6-4),功 能為幫助衝動的傳導。心臟中心房和 心室的肌肉細胞分別形成單獨的網狀 組織,當網狀組織中任一纖維被刺激 時,衝動快速傳導,使網狀組織中的 所有纖維同時受刺激而興奮。 在正常情況下,心肌細胞以每分
圖 6-4
心肌組織
鐘 75 次的速率做連續、快速的收縮 與舒張。心肌細胞其刺激來源是由心臟內肌細胞特化的傳導組織產生,而非受外界 刺激才收縮。外來神經刺激僅能使傳導組織增加或減少其內在的放電頻率。心肌細 胞在收縮後會有一段很長的不反應期,約 250 毫秒,可使心臟在每次收縮之間得以 鬆弛。
參 平滑肌組織 平滑肌組織(smooth muscle tissue)又稱為內臟肌。平滑肌細胞為長梭形,具 有一個位於中央的卵圓形細胞核,屬於不隨意肌,其內除了具有粗、細肌絲外,尚 有中間型肌絲(intermediate myofilament),但並不成整齊的平行排列,因此屬於 不具橫紋的纖維。平滑肌組織可分為下列兩類: 單一單位平滑肌組織(single-unit smooth muscle tissue)(內臟肌組織):其構成 中空管狀內臟之臟壁(如胃、腸、子宮、膀胱等)及小型血管壁。各肌纖維間以 間隙接合緊緊相連,形成一個網狀結構〔圖 6-5(a)〕。當一平滑肌纖維受刺激 後,衝動會傳給相鄰纖維,使單一單位平滑肌的收縮以波動的形式呈現。
CHAPTER
6 肌肉系統
多單位平滑肌組織(multi-unit smooth muscle tissue):由許多個別肌纖維組成 〔圖 6-5(b)〕。當刺激其中一條纖維時,衝動並不傳至相鄰肌細胞,僅引起單一 纖維的收縮。在大動脈壁、毛囊的豎毛肌及眼球內在肌(如彩虹肌)中可見到。 上述兩類平滑肌組織的收縮均較骨骼肌慢,因平滑肌纖維不具橫小管,故鈣離 子到達纖維中央需要花費較長時間,也因此使平滑肌可以保持長久的收縮。
圖 6-5
平滑肌組織
第二節 肌肉組織是由高度特化的細胞所組成,其具有收縮力,可使肌纖維縮短而產生 張力。肌肉組織的功能因所在部位不同而各異。基本上,個別肌纖維的活動組成了 整體肌肉組織的活動。
(一) 肌肉組織的特性 肌肉組織具有下列特性,在維持身體的恆定作用上扮演重要的角色: 興奮性:肌肉組織能接受刺激,並產生反應。 收縮性:當肌肉組織受到足夠的刺激時,會收縮變短。 伸縮性:肌肉組織受到刺激,有伸長或縮短的能力並在收縮或伸展後可恢復至原 狀。
(二) 肌肉組織的功能 肌肉組織經收縮作用後,可執行運動、維持姿勢、產生熱量、調節器官容積以 及移動體內的物質等重要功能,分別說明如下:
153
154
解剖生理學
運動: 隨意識控制運動:例如走路或寫字,是由骨骼、關節及其上附著骨骼肌的整合 作用。 自發性運動:例如心臟的跳動、胃中食物的攪動、膽囊收縮,以及膀胱收縮排 出尿液等。 維持姿勢:骨骼肌的緊張性收縮,可使身體保持在一個固定的姿勢,如站立或坐 下。 產生熱量:肌肉收縮可產生熱量,以維持身體正常的體溫。全身產熱的 85 %源 自骨骼肌的收縮。例如:天氣冷,身體會發抖。 調節器官內的容積:體內環狀的平滑肌可藉由收縮以防止中空器官內的物質溢 出。例如:括約肌可將器官的外開口封閉,使胃袋能暫時儲存食物、尿液可以暫 時儲存於膀胱內。 幫助移動組織內的物質:例如血管壁平滑肌的收縮與放鬆可以調節血流速率,進 而調節血壓;而骨骼肌可以幫助靜脈中的血液回流至心臟。
第三節
一. 骨骼肌的收縮作用機制 當支配骨骼肌的運動神經元受到刺激時,首先神經衝動傳到肌漿膜表面及橫小 管,而其再由橫小管傳到肌漿網,使肌漿網受刺激而將儲存的鈣離子釋放至肌漿 中;鈣離子在肌漿中與旋轉素 C 結合,促使肌動蛋白與肌凝蛋白頭部橫橋相接合 (圖 6-6),而使橫橋向 H 區移動,兩端 Z 線向 A 帶拉近而縮短,這移動,使細 肌絲滑過粗肌絲,肌節變短、肌纖維收縮,而使整塊肌肉收縮(圖 6-7)。
(一) 肌肉的能量來源 肌肉收縮所需的能量直接來自 ATP,肌纖維內的 ATP 量僅可供劇烈運動時肌 肉維持收縮 5 ~ 6 秒鐘,因此肌纖維中尚有下列三種 ATP 的來源,以供肌肉作長 時間的運動: 磷酸肌酸鹽:為含高能量的分子,在肌纖維內含量為 ATP 的 2 ~ 3 倍。其分解 可放出大量的能量,將 ADP 變成 ATP,以供應肌肉收縮至 15 秒鐘左右。
CHAPTER
6 肌肉系統
圖 6-6
圖 6-7
肌肉收縮的機轉
肌肉收縮作用的滑動──肌絲學說
155