人體機器——《人體解剖學》記1
?文丨坐馳
人體解剖學是醫學的基礎，也是了解自己基本構成的基礎，第一次看完《人體形態學》，驚訝于構成人體的一千多個器官（部件），從整體布局到微觀結構，為了完成功能都設計的相當合理。各部件之間相互配合緊密聯系，使機器整體設計壽命超過一百年。當這一次讀過《人體解剖學》又有了進一步的認識。人體解剖學將人體分為九大系統，分別是運動系統、消化系統、呼吸系統、泌尿系統、生殖系統、循環系統、內分泌系統、感覺器、神經系統。我倒是覺得可以將人體看做一個能夠自我運行的機器，將九大系統重新分為七部分，分別為基本構架、（管線系統）、動作系統、能源系統、修復和垃圾處理系統，數據系統（包括感知、傳輸、處理和控制）、新個體生產系統。下面分項介紹。
基本構架
決定機器最基本的構架的是骨和骨連接，相當于機器中的基本結構件和連接件。這里主要介紹骨。人體共有206塊骨，分為軀干骨51塊，上肢骨64塊，下肢骨62塊，顱骨29塊。
顱骨主要包含四項功能：1、是實現了頭部的基本形態。2、對人體機器最重要的中央數據處理系統即大腦、小腦、腦干進行保護。3、由上頜骨、下頜骨構成對食物粉碎處理的結構（歸為能源系統）。4、顱骨中的6塊聽小骨，既是構成前庭蝸器（耳）的結構件，同時也是輔助聽覺傳感器的功能件（歸為數據系統）。
軀干骨主要包含三項功能：1、實現軀干的基本構架并為動作系統提供杠桿。2、對數據處理系統中的脊髓進行保護，3、由肋骨胸骨形成對內部重要部件保護。
四肢骨唯一功能就是實現四肢的基本構架并為四肢的運動系統提供杠桿。
管線系統
管線系統包括動脈、靜脈、心臟、淋巴管、神經、局部組織液循環、隱藏的組織液循環。就像機器設備中的各種電路電線、油路水管。就功能來說管線系統并不能成為單獨一種系統，而是其他系統中的一部分，以管線形式存在。但各管線系統之間存在相似規律顧一起介紹。
心臟、動脈和靜脈構成的管路為血液的流動提供通道，心臟是在一個整體中存在兩個泵，主泵接收來自肺臟的動脈血并將其泵出，為全身各需要血液的部件提供這種液體，動脈血變為靜脈血回流到副泵，再由副泵將靜脈血泵出給肺臟進行氧氣二氧化碳交換，變回動脈血。血液的循環系統很像機器中的電路循環，將紅色的動脈看成火線，藍色的靜脈看成零線，在機器中火線和零線通常是伴行的，在人體中動脈和靜脈大多也是伴行，尤其主干線。
淋巴管在圖中用綠色表示，管路中的淋巴液來源于部分沒有延靜脈回流的動脈血既組織液。綠色的淋巴管很像電氣系統中的地線，由動脈而來沒有回到靜脈中去的過程，正像從火線而來沒有回到零線中去的部分電荷。淋巴管經過層級合并最終分別從左右靜脈角注入靜脈，這又與電路系統中將接地的線路最終和零線連接在一起很像。既然地線也是一部分電荷的回路，那么經過層級合并的淋巴管干線很多也是和動脈靜脈干線伴行的。
神經組成了人體的神經系統，神經系統很像電氣中的信號線，負責雙向信號的傳輸。信號線與動力線的分布情況取決于使用情況，動力需求最多的地方不一定是信號最多的地方，動力的來源是電源，而信號的歸宿是數據處理器，于是全身的神經線路大多不與動脈、靜脈伴行。
在身體中還存在著很多組織液循環，有幾個循環是比較典型的。膝關節腔內存在滑液、眼球中存在房水、腦和脊髓硬膜中存在腦脊液，這些液體都有自己的來源與去向，一旦通路受阻就會出現膝關節積液、眼壓升高青光眼、和顱壓升高。這些流動于全身的組織液對組織具有潤滑和滋養的作用，同時還可以帶走代謝廢物，這倒是比機器中的冷卻潤滑系統更高效。
動作系統
動作系統主要由全身的骨骼肌組成。人體共有600多塊骨骼肌，主要分布在四肢，以骨作為杠桿，骨骼肌作為動力完成人體的各種有意識的動作，實現某種姿態。人體的肌肉可以看做是機器中的電動機或氣動缸，與結構件配合實現運動性功能。
能源系統
源系統的原料包括攝入的糖、脂肪和吸入的氧氣。這很像發動機中的燃料和氧化劑。
燃料有關的器官主要包括口腔、咽、食管、胃、小腸、肝、膽、胰腺（中醫中的脾）。食物由口腔進入，首先經過牙齒的粗粉碎，通過食管進入胃中，在胃中進行細微粉碎初步分解，通過十二指腸與膽汁和胰液混合，再通過空腸回腸，食物中的糖分脂肪等營養物質主要在小腸（十二指腸、空腸、回腸）中完成吸收，由此燃料基本收集完畢。
氧化劑有關的器官主要包括鼻、咽、喉、氣管、肺。空氣由外界吸入，在肺中完成氧氣與二氧化碳的轉換，由此將氧化劑收集到體內。
血管在能源系統中起到關鍵的運輸作用。血液、淋巴液將胃、小腸等處吸收的糖、脂肪（游離脂肪酸、甘油單酯等形式）運送到對應的加工存儲位置，有待利用。同時血液在肺部通過，將二氧化碳排出，將氧氣吸入再運輸到需要能量的地方參與氧化反應為人體活動提供能量。
肝臟既是膽汁的分泌器官，也是體內物質代謝的中樞， 是糖類、脂類、蛋白質等的合成與分解、轉化與運輸、儲存與釋放的重要場所。
胰腺對消化系統分泌胰液，包含多種消化酶，幫助分解消化蛋白質、糖類和脂肪。胰腺同時也可分泌胰島素和胰高血糖素調節糖的代謝。
膽囊負責存儲和濃縮膽汁。
修復和垃圾處理系統
修復和垃圾處理有關的器官主要包括肝、大腸、腎、膀胱、脾、淋巴管和淋巴結。將機器能源使用后的廢物排放掉，對自身零件的損壞進行修復。
肝臟可以通過生物轉化作用對非營養物質（包括有毒物質）進行解毒和排泄。肝內的枯否細胞對人體內的細菌、異物進行吞噬和防御。
大腸可以對內部的食物殘渣進一步吸收水分、無機鹽和維生素，形成糞便排出體外。實現半固體垃圾處理。
腎臟是產生尿液的器官，將體內多于的水分以及水溶性的代謝廢物（尿素、尿酸等）排出體外，尿液由腎臟產生通過輸尿管，暫時存儲于膀胱，最后經尿道排出體外。實現液體和水溶性垃圾處理。
脾可以清除衰老的紅細胞、參與機體的免疫反應并有儲存血液的功能，在胚胎時期尚有造血功能。
淋巴管和淋巴結在修復功能上起著重要作用。一些大分子物質無法通過毛細血管進入靜脈，如細菌、異物、癌細胞等較易進入毛細淋巴管， 淋巴在向心流動的過程中會經過淋巴結，淋巴結可以清除淋巴中的有害物質。
人體的各種組織都有自己的更新機制，通過控制有序的死亡的新生完成成長和穩定的新老更新。
數據系統（包括感知、傳輸、處理和控制）
數據系統包括感知、傳輸、處理和控制四部分
感知系統類似于機器的各種傳感器。感知系統負責獲取各種外部感覺和內部成分狀態數據。外部感覺包括視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等。內部狀態數據包括各種激素水平、血液二氧化碳含量、血壓、血糖等數據。感知系統時刻監控著外部環境和內部運行狀態，將各種數據通過神經網絡匯總到脊髓和腦，脊髓可以進行初步的數據處理和反饋（如膝跳反射）也可將大量數據傳輸到腦，還有一些數據（如視覺、聽覺等）不經過脊髓而直接到達腦。
數據傳輸和處理系統包括神經、脊髓、腦和腦神經。負責對收到的數據進行運算和決策，相當于機器中的中央計算機系統。對于外部的數據，如視覺、聽覺信息經過大腦的判斷最終得到決策，再將決策轉化為信號發出實現身體姿態的改變。或者將收到的數據存儲起來作為以后決策的參考。對于內部狀態的數據，如血糖水平的信息經過決策發出信號實現狀態穩定。
控制系統包括大腦控制的神經調節，也包括激素控制的體液調節，還有共同控制的神經-體液調節。神經調節如光線變強經過腦的處理發出信號控制瞳孔收縮。體液調節如當血鈣離子濃度降低時，甲狀旁腺細胞能直接感受這種變化，促使甲狀旁腺激素分泌增加，轉而導致骨中的鈣釋放入血，使血鈣離子的濃度回升。神經-體液調節如血糖的變化，腦發出電信號控制胰腺細胞，胰腺細胞分泌激素調節血糖水平。
控制系統以激素形式對內環境的調節，既包括上層的腦垂體、松果體可以分泌控制激素分泌的促進激素和控制腺體發育的激素，也包括下層的分泌各種激素的腺體和腺上皮，可以直接分泌激素調節機體狀態。
人體對于內部和外部收到的數據，不同情況進行不同的處理方式，簡單高效的完成對機體的控制。
新個體生產系統
新個體生產系統是人與機器（也可以說是有機生命與無機機器或將來可能出現的無機生命）的最大區別。通過一些器官差異產生了兩種性別，由兩種性別的個體共同完成新個體的產生，既實現了整體上的基因信息的傳承，又實現了個體的差異化，幫助物種適應環境不斷篩選進化。
新個體生產系統主要有關的器官男性包括睪丸、附睪、輸精管、射精管、精囊、前列腺、尿道球腺和尿道。女性包括卵巢、輸卵管、子宮、陰道、前庭大腺和乳腺。基因信息一半來自于睪丸、另一半來自于卵巢，通過兩部分信息在輸卵管合并，在子宮發育為一個新個體，從而實現基因信息的傳承。
對于種群來說基因信息的傳承和多樣性是重要的（如果將來可以通過基因工程重新編譯設定母代想要的子代特征，從而實現“基因工程人”的產生，基因信息的傳承和多樣性的意義可能會發生改變）。但是對個體來說，終止新個體生產系統的運行并不影響生命機器的運行。所以出現了被閹割掉的動物失去攻擊性，長得更肥壯。而為了減肥過度減少飲食的女性出現閉經，當生命所需的能量不足的時候，當然新個體生產系統應該最先放棄。
從機器的角度來說，最重要的中央數據處理系統最為脆弱，于是有顱骨和脊柱保護，最重要的循環泵和相當脆弱的肺臟有胸骨和肋骨保護，并且這種保護還是可以隨著內部活動一起活動，輔助肺臟形成負壓環境完成肺臟的功能。
最重要的外部感覺視覺、聽覺、嗅覺、味覺傳感器都在頭部，距離中央計算機最近，信號傳輸距離最短，觸覺由于分布廣泛大多要通過身體神經傳輸到脊髓才能傳輸到腦，而面部的觸覺傳感器信號則可以不經過脊髓直接到達腦橋（屬于腦和腦神經）。
對于與個體生命緊密關聯的能源系統、修復和垃圾處理系統、新個體生產系統則被放在了中間位置，緊密的結構、高低的布局符合實現各種功能的需要。動作系統根據需要大多分布在四肢，執行各種動作。管線系統多被放在較安全的內部，根據需要合理分布。
對以上七大系統進行了簡單的總結。以后在對各系統中的典型解剖結構和組織形態與工程學中的相似性進行對照歸納。
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