书城童书优秀青少年最想知道:科学未解之谜大全集
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第35章 人体机器的神秘构造(1)

人体首先是一个精密的有机的整体,各部分通力协作,密不可分。无论多微小的地方出现了差错或疾病,都会引起全身的反应,正所谓“牵一发而动全身”。下面我们就听听这些来自身体的绝密报告吧!人类的特异功能:英国曼彻斯特市的普琳夫人身上带电,罗马尼亚的一个男子身体如同磁铁;人们饿了吃饭,竟有人饿了吃玻璃……

复杂的人体十大系统

人体首先是一个精密的有机的整体,各部分通力协作,密不可分。无论多微小的地方出现了差错或疾病,都会引起全身的反应,正所谓“牵一发而动全身”。研究者们根据人体内各组成部分生理功能的相对不同,常常把人体分为许多个系统。按照解剖学的学说,人体可以分为以下10个系统。

1.皮肤系统

由皮肤、毛发、指甲/趾甲、汗腺及皮脂腺组成,是覆盖体表的器官。

2.呼吸系统

由呼吸道和肺两部分组成。呼吸道包括鼻腔、咽、喉、气管和支气管。临床上将鼻腔、咽喉叫上呼吸道,气管和支气管叫下呼吸道。呼吸道的壁内有骨或软骨支持以保证气流的畅通。

肺主要由支气管分支及其末端形成的肺泡共同构成。气体进入肺泡内,在此与肺泡周围的毛细血管内的血液进行气体交换。

呼吸道吸入的氧气透过肺泡进入毛细血管,通过血液循环输送到全身各个器官组织,供给各器官氧化过程所需;各器官组织产生的代谢产物如CO2,再经过血液循环运送到肺,然后经呼吸道呼出体外。

3.消化系统

消化系统由消化管和消化腺两大部分组成。消化管是一条自口腔延至肛门的很长的肌性管道,包括口腔、咽、食管、胃、小肠(十二指肠、腔肠、回肠)和大肠(盲肠、结肠、直肠)等部分。

消化腺有小消化腺和大消化腺两种。小消化腺散布于消化管各部的管壁内,大消化腺有唾液腺(腮腺、下颌下腺、舌下腺)、肝和胰这三对,它们均借导管将分泌物排入消化管内。

4.运动系统

由骨、关节和骨骼肌组成,构成坚硬骨支架,赋予人体基本形态。

骨骼肌附着于骨,在神经系统支配下,以关节为支点产生运动。骨骼肌属横纹肌,接受神经支配,随人的意志而收缩,又称随意肌。成人约有600多块骨骼肌。

骨主要由骨组织构成,有一定形态及构造,外被骨膜,内容骨髓,含有丰富的血管、淋巴管及神经。成人有206块骨,可分为颅骨、躯干骨和四肢骨三部分。

骨与骨之间借纤维组织、软骨或骨相连,称为关节或骨连结。可分为纤维连结(纤维关节)、软骨和骨性连结(软骨关节)以及滑膜关节三大类,滑膜关节常简称关节。

5.神经系统

由脑、脊髓以及与之相连并遍布全身的周围神经所组成。其中脑和脊髓被称为中枢神经系统。

6.循环系统

又称心血管系统,由心脏、血管及血液所组成,负责体内物质运输功能。

7.内分泌系统

由身体不同部位和不同构造的内分泌腺和内分泌组织构成,其对机体的新陈代谢、生长发育和生殖活动等进行体液调节。

8.淋巴系统

由淋巴器官、各级淋巴管道和散在的淋巴组织构成,其中流动着无色透明的淋巴(液)。其主要功能在于协助静脉运送体液回归血循环,转换脂肪和其他大分子且参与免疫过程,是人体重要的防护屏障。

9.泌尿系统

由肾、输尿管、膀胱和尿道组成。机体在新陈代谢过程中所产生的废物(尿素、尿酸、无机盐等)及过剩的水分,需要不断地经血液循环送到排泄器官排出体外。排泄的渠道有两个:一是经皮肤汗腺形成汗液排出,二是通过肾形成尿再经排尿管道排出。经过肾排出的废物数量大、种类多,肾不仅是排泄器官,对维持体内电解质平衡也有重要作用。

10.生殖系统

由内生殖器与外生殖器组成。其中男性生殖系统由生殖腺/睾丸、管道(附睾、输精管、射精管)、附属腺体(精囊、前列腺、尿道球腺)、阴囊、阴茎组成。女性生殖系统由生殖腺/卵巢、输送管道(输卵管、子宫、阴道)、女阴(阴阜、大阴唇、小阴唇、阴道前庭、阴蒂、前庭球、前庭大腺)组成。具有繁衍之功能。

重要的人体比例规律

1.达·芬奇的人体绘画规律

欧洲文艺复兴时期意大利著名画家达·芬奇在长期的绘画实践和研究中,发现并提出了一些重要的人体绘画规律,即标准的人体比例。

达·芬奇认为,凡符合下述比例的人体就是美的。在今天,这一人体比例规律仍被认为是十分有价值的:

头是身高的1/8;

肩宽是身高的1/4;

平伸两臂的宽度等于身长;

两腋的宽度与臀部宽度相等;

乳房与肩胛下角在同一水平上;

大腿正面厚度等于脸的厚度;

跪下的高度减少1/4。

2.人体对称规律

经进一步研究,对称也是人体美的一个重要因素。

在外部形态上,人体的形体构造和布局是左右对称的,比如身体背以脊柱、前以胸骨为中线,乳房、肩及四肢均需左右对称;面部以鼻梁为中线,眉、眼、颧、耳、两侧的嘴角和牙齿都是左右对称的。

如果这种对称受到破坏,就不能给人以美感,所以对称修复是人体美容的重要原则之一。但是,如果人体各部分假如真的绝对对称,那就反而会失去生动的美感。可见对称也是相对的,而不是绝对的。

3.黄金分割定律

“黄金分割定律”的发现是关于人体美的规律的最伟大发现。所谓黄金分割定律,是指把一定长度的线条或物体分为两部分,使其中一部分对于全体之比等于其余一部分与这部分之比。这个比值是0.618∶1。

人们还发现一个更为有趣的现象:遵循黄金分割定律的作息时间,即每天活动15小时、睡眠9小时是最科学、最有益于人体健康的。因为9个小时的睡眠,可以使机体细胞、组织、器官的活动和机体各系统的协调最优化,有利于机体的新陈代谢和体力、精力的恢复。

神奇的黄金分割定律在人体中表现得如此充分,使人们把它视为人的内在审美尺度。据此观点,任何东西只要符合黄金分割比例就一定是美的。例如,电视机的荧屏、电冰箱的开门、门窗的设计等等,无一不是有意或无意地遵循着黄金分割定律;我们的各种家具肯定不能都做成正方形,几乎都要做成有一定长度比的形状,而这个比值一定与0.618接近;舞台上报幕员所出现的位置,也大体上是在舞台全宽的0.618处,此处观众视觉享受最好。

黄金分割规律能在人体中得到如此完美的展现,实在是大自然造化的神奇所在。

令人惊奇的人体黄金分割

近年来,有人在研究黄金分割与人体的关系时,发现了人体结构中的14个“黄金点”(物体短段与长段之比值为0.618)、12个“黄金矩形”(宽与长比值为0.618的长方形)和2个“黄金指数”(两物体参数的比值为0.618)。

1.4个“黄金点”

肚脐:头顶—足底之分割点。

咽喉:头顶—肚脐之分割点。

膝关节:肚脐—足底之分割点(左右各一个)。

肘关节:肩关节—中指指尖之分割点(左右各一个)。

乳头:躯干乳头纵轴上之分割点(左右各一个)。

眉间点:发际—颏底间距上1/3与中下2/3之分割点。

鼻下点:发际—颏底间距下1/3与上中2/3之分割点。

唇珠点:鼻底—颏底间距上1/3与中下2/3之分割点。

颏唇沟正路点:鼻底—颏底间距下1/3与上中2/3之分割点。

左口角点:口裂水平线左1/3与右2/3之分割点。

右口角点:口裂水平线右1/3与左2/3之分割点。

2.12个“黄金矩形”

躯体轮廓:肩宽与臀宽的平均数为宽,肩峰至臀底的高度为长。

面部轮廓:眼水平线的面宽为宽,发际至颏底间距为长。

鼻部轮廓:鼻翼为宽,鼻根至鼻底间距为长。

唇部轮廓:静止状态时上下唇峰间距为宽,口角间距为长。

手部轮廓:手的横径为宽,五指并拢时取平均数为长(左右各一个)。

上颌切牙、侧切牙、尖牙(左右各三个)轮廓:最大的近远中径为宽,齿龈径为长。

3.2个“黄金指数”

反映鼻口关系的鼻唇指数:鼻翼宽与口角间距之比近似黄金分割率。

反映眼口关系的目唇指数:口角间距与两眼外眦间距之比近似黄金分割率。

人体器官也有年龄

科学研究表明,人的实际年龄与身体内各器官的年龄并不相同,只是存在一定的关系。一个人的实际年龄是30岁,他的心脏可能已经40岁了,大脑或许才20岁,而肌肉说不定已经到了50岁了。但也有可能你的身体比实际年龄要年轻许多。

测定皮肤年龄的一个简单的方法就是观察皮肤表皮伤口愈合所需要的时间。研究表明,一个人10岁时,表皮创伤需要约20多天才能完全愈合;20岁时增至31天;30岁时为40天;到了50岁,可能需要70多天才可望痊愈。所以,如果一个50岁的人,皮肤伤口只在30天之内就愈合了,那么他的实际皮肤年龄只有20岁左右,说明他的皮肤有朝气远没有达到50岁的实际年龄。

动脉的年龄则可以用这样的方法测定:把少量的放射性钠注入血管,然后用精密仪器观察它们要多长时间才能到达心脏。血管阻塞越严重,那么放射性钠到达心脏需要的时间就越长。一般在人20岁时,这个时间需要约20秒,如果实际用了65秒或更多的时间,则说明动脉年龄已经老化,远超过20岁了。

鲜为人知的人体数据

人体有许多的奥秘,从一组有趣的数字就可见一斑。

美国科学家经研究统计,列出了如下一些鲜为人知的人体数据。

一个健康成人每天脱落大约45根头发,有些人可达60根。但是人的头皮上天生约有12万根头发,所以几十根头发脱落的损失无关紧要。多数健康人的头发在脱落与再生之间保持相对平衡。据上述脱落数据估算,一个人一生丧失的头发可以达到150多万根,相当于全部头发数量的12.3倍。

一个健康的成年人每小时可脱落60万个坏死上皮细胞。据此推算,他每年将丧失重达0.68千克的皮肤。如果他可以活到70岁,那么其一生中将失去47.7千克皮肤。

人的大脑总共拥有100亿个神经细胞,每天能够接受和处理8600万条信息。据研究,人的记忆系统具有很大潜力,一生能容纳100万亿条信息,这是一个十分庞大的天文数字。如果一个人生下来就按每秒两个数读,每天24小时不停,到70岁时也数不够50亿,倘若数到100万亿则需要140万年。

人体血液中的红血球平均寿命为4个月。根据其在血液中的循环速度,一个红血球总共可以游走1600多千米。

如果把人的大脑完成一次新陈代谢的能量直接进行转化的话,能让一只20瓦的电灯泡发光。

人的大脑结构复杂、功能精妙,其神经系统比今天全世界的电话网还复杂1400多倍。目前的科技水平下,科学家只能描绘出大脑很小一部分的工作原理图。

人通过嘴和咽喉,一生中可吃掉40吨食物,吸入约500万立方米空气。咽喉是人体最繁忙的通道之一。

天黑1分钟后,人的眼睛对光的敏感度即可增强至原来的10倍;天黑20分钟后增至6000倍;在天黑40分钟后,眼睛对光的敏感度达到极限水平,比天黑前增强25000倍。

一个人说话时发出的声波能量非常有限,但若让全球的人同时讲话,那么人们发出的声波总能量可以超过一个大型发电站1个小时输出的电能。

人的大脑中发生着十分复杂的化学反应,平均每秒钟达到10万次。

眼、耳、鼻、舌、身是我们的5种感觉器官,它们不断接收外界的各种信息。但是所接受的信息中,通过大脑加工处理的只有1%,其余99%的数据则被当做无关紧要的信息筛选掉了。