作者：张恩台
出版社：汕头大学出版社
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生理：人体不是永动机试读：
前言
科学探索是认识世界的天梯，具有巨大的前进力量。随着科学的萌芽，迎来了人类文明的曙光。随着科学技术的发展，推动了人类社会的进步。随着知识的积累，人类利用自然、改造自然的的能力越来越强，科学越来越广泛而深入地渗透到人们的工作、生产、生活和思维等方面，科学技术成为人类文明程度的主要标志，科学的光芒照耀着我们前进的方向。
因此，我们只有通过科学探索，在未知的及已知的领域重新发现，才能创造崭新的天地，才能不断推进人类文明向前发展，才能从必然王国走向自由王国。
但是，我们生存世界的奥秘，几乎是无穷无尽，从太空到地球，从宇宙到海洋，真是无奇不有，怪事迭起，奥妙无穷，神秘莫测，许许多多的难解之谜简直不可思议，使我们对自己的生命现象和生存环境捉摸不透。破解这些谜团，有助于我们人类社会向更高层次不断迈进。
其实，宇宙世界的丰富多彩与无限魅力就在于那许许多多的难解之谜，使我们不得不密切关注和发出疑问。我们总是不断地去认识它、探索它。虽然今天科学技术的发展日新月异，达到了很高程度，但对于那些奥秘还是难以圆满解答。尽管经过古今中外许许多多科学先驱不断奋斗，一个个奥秘被不断解开，推进了科学技术大发展，但随之又发现了许多新的奥秘，又不得不向新问题发起挑战。
宇宙世界是无限的，科学探索也是无限的，我们只有不断拓展更加广阔的生存空间，破解更多的奥秘现象，才能使之造福于我们人类，我们人类社会才能不断获得发展。
为了普及科学知识，激励广大青少年认识和探索宇宙世界的无穷奥妙，根据中外最新研究成果，编辑了这套《青少年科学探索营》，主要包括基础科学、奥秘世界、未解之谜、神奇探索、科学发现等内容，具有很强系统性、科学性、可读性和新奇性。
本套作品知识全面、内容精炼、图文并茂，形象生动，能够培养我们的科学兴趣和爱好，达到普及科学知识的目的，具有很强的可读性、启发性和知识性，是我们广大青少年读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物。
不可缺少的头发
原始人不会做衣服，只能全身长毛，冬天保暖，夏天的夜里也需要保暖。后来，原始人进步了，学会制作衣服，身上的毛发就渐渐退化了。于是只剩下头发、眉毛、胡须，以及腋下阴部的毛。
在显微镜下，从大腿上拔下来的毛发的毛囊与头发的毛囊看起来是一样的，在解剖学上，我们的腋窝、腿以及身体其他部位的毛发与头发也是一样的。但是毛发移植试验显示，毛发所在的部位决定着它的生长方式。
人们在进行头发移植时往往是从头部的一个地方取一片头发移植到头部的另一个地方，因为如果从身上其他部位移植毛发再种植到头部，是不会成功的。
同样，如果把头发移植到身体的其他部位，头发也不会顺利生长。
纽费尔德博士说：“研究人员把头发从头上移植到腿上，这些头发就不会像在头上那样长那么长，不过，移植到腿上的头发会比典型的腿上的毛要长得长一些。”那么，我们在进化过程中，为什么留下了头发呢？
这是因为头发有保护作用，成千上万根头发包裹着头颅，形成头部的第一道防线。浓密、健康、清洁的头发，能使头部免受外界机械性和细菌的损害，对健康起着重要作用。
头发还有感觉作用，头发的感觉比较灵敏，当外界环境对人体有所影响时，不管风吹雨淋，还是日晒火烤，首先感觉到的都是头发，由它发出的信息传送到大脑，从而采取多种防护措施。
另外，头发还具有排泄作用和调节作用。人体内的有害重金属元素（如汞）和非金属元素（如砷）等都可以从头发中排泄到体外。头发的调节作用表现在它能调节体温。冬天，寒风凛冽，血管收缩，头发能使头部保持一定的热量；夏天，赤日炎炎，血管扩张，头发又能向外散发热量。因此，头发具有既保温又散热的双重功能。头发还能阻止或减轻紫外线对头皮和头皮内组织器官的损伤。我们中国人美发的标准是：头发有光泽，发粗而密集，发长而秀美。健康秀丽的头发有特殊的美容作用，会使人显得精神饱满，容光焕发。
头发与五脏的关系十分密切，头发的荣枯能直接反映出五脏气血的盛衰。五脏的生理与病理变化直接影响头发的变化，反过来头发的变化也能反映出人的情志、生理和病理变化。延伸阅读一般而言，头发由黑变灰、变白的过程，即是机体精气由盛转衰的过程。因此历代养生家都很重视美发保健，把头发的保养，看做是保持健康长寿的重要措施之一。
人体毛发的功能
毛发分为毛干和毛根两部分。一个人大约有头发80000多根，每天大约脱落30根至120根，还会长出新头发来补充。头发每根平均生存2年至4年，每天生长0.2毫米至0.5毫米。此外人体还有睫毛、眉毛、鼻毛等20000根，汗毛约90万根。身体各部位毛发的密度不同，随性别、年龄、个体和种族等而异。一般头部最密，头顶部约为每平方厘米300根。后顶部约为每平方厘米200根。手背处则很少，每平方厘米只有15根至20根，在前额和颊部毛发密度为躯干和四肢的4倍至6倍。一般认为，毛囊的密度是先天性的，到成人期不能增添新的毛囊数。毛发的生长和替换也有一定规律，并非连续不断，而是呈周期性。一般可分为三个阶段，即生长期、休止期及脱落期。怀孕的人头发的寿命增加；而分娩后，头发又重新恢复正常的生长速度，此时头发会大量掉落。我们的毛发的功能很多，它能帮助机体调节温度，同时也是触觉器官，当我们轻触身体表面时，毛发的根部就会产生轻微的动作，这些动作会立刻被围绕在毛干四周的神经小分支物所截取，然后经由感觉神经传送到大脑去。每根毛发都连着一至数个由排列在分泌管的腺泡所构成的皮脂腺。有的人身上的毛发非常稀少，医学上称为“特发性毛发稀少”。如果患有肾上腺皮质机能低下的疾病，可能会出现毛发稀少和毛发脱落的症状。
相反，有些人（特别是妇女）毛发增粗变浓，甚至出现胡须、阴毛增多等现象。这叫做特发性多毛症，也与遗传有关。此外，如果妇女患肾上腺皮质肿瘤时，雄激素增多，就会出现多毛的男性化现象。也有个别女性会出现无病症而多毛的现象。
说到多毛症，有人容易与毛发过多混为一谈。实际上，两者是有区别的，它们的产生原因不同，处理也有差异。不过得了女性多毛症的人，早期的症状可能就是毛发过多，使人难以分辨。而只有毛发过多并呈进行性发展或突然增多时，才属于女性多毛症。人类的种族、年龄、性别、营养情绪以及居住地区的气候的不同，都可以影响毛发的生长情况。即使是同一个地区同一种族的人，正常的男性女性，毛发的生长也有早晚、快慢、多少、粗细、长短以及颜色深淡等区别。
多毛症的治疗包括病因治疗及对症治疗。手术治疗，若明确多毛症原因系因肿瘤引起，应手术切除肿瘤，多毛症即可消失。抑制肾上腺皮质增生药物有迟发型先天性肾上腺皮质增生时，可用糖皮质激素类药物，如泼尼松每晚2.5毫克口服，或用地塞米松0.25毫克至0.5毫克，每晚睡前口服，可有抑制雄激素分泌的作用，但不可过量服用，防止引起副作用。延伸阅读特发性多毛症，由内分泌紊乱引起，由于皮肤内毛囊对雄激素敏感性增加所致。丙黄体酮有拮抗雄激素的作用，一般每天服用1O毫克至100毫克，分次口服。可与其他药联合应用，如与炔雌酮合用，如出现副作用应立即停用。
皮肤的主要作用
皮肤指身体表面包在肌肉外面的组织，是人体最大的器官。人类的皮肤由表皮、真皮、皮下组织三层组成。下面我们来介绍皮肤的功能。
一是保护功能。皮肤覆盖在人体表面，表皮各层细胞紧密连接。真皮中含有大量的胶原纤维和弹力纤维，使皮肤既坚韧又柔软，具有一定的抗拉性和弹性。
皮肤还可以阻绝电流，皮肤的角质层是不良导体，对电流有一定的绝缘能力，可以防止一定量电流对人体的伤害。
皮肤的角质层和黑色素颗粒能反射和吸收部分紫外线，阻止其射入体内伤害内部组织。皮肤表面有一层乳化皮肤膜，可以滋润角质层，防止皮肤干裂。
二是感觉功能。皮肤内含有丰富的感觉神经末梢，可感受外界的各种刺激，产生各种不同的感觉，如触觉、痛觉、压力觉、热觉、冷觉等。三是调节体温。当外界气温较高时，皮肤毛细血管网大量开放，体表血流量增多，皮肤散热增加，使体温不致过高。当气温较低时，皮肤毛细血管网部分关闭，部分血流不经体表，直接由动静脉吻合支进入静脉中，使体表血流量减少，减少散热，保持体温。当气温高时，人体大量出汗，汗液蒸发过程中可带走身体的部分热量，起到降低体温的作用。四是分泌与排泄。皮肤的汗腺可分泌汗液，皮脂腺可分泌皮脂。皮脂在皮肤表面与汗液混合，形成乳化皮脂膜，滋润保护皮肤及毛发。皮肤通过出汗排泄体内代谢产生的废物，如尿酸、尿素等。
五是吸收功能。皮肤并不是绝对严密无通透性的，它能够有选择地吸收外界的营养物质。皮肤直接从外界吸收营养的途径有三条：营养物渗透过角质层细胞膜，进入角质细胞内；大分子及水溶性物质有少量可通过毛孔、汗孔被吸收；少量营养物质通过表面细胞间隙渗透进入真皮。
六是新陈代谢。皮肤细胞有分裂繁殖、更新代谢的能力。皮肤作为人体的一部分，参与全身的代谢活动。皮肤中有大量的水分和脂肪，它们不仅使皮肤丰满润泽，还为整个肌体活动提供能量，可以补充血液中的水分或储存人体多余的水分。皮肤是糖的仓库，能调节血糖的浓度，以保持血糖的正常。延伸阅读皮肤的健康色是铜色，这一观点已被推倒，太阳紫外线中的辐射会影响皮肤的健康，而皮肤如果吸收了维生素C和维生素E是会变白的，也就是营养多的皮肤会比较白，所以最健康的肤色应该是白里透红的。
人类皮肤的颜色
肤色是黑色素、原血红素、叶红素等这些神奇的“化妆师”的杰作。他们用色素沉着的方法，把人类的皮肤变幻成不同的颜色。
这到底是怎么回事呢？
原来，皮肤的颜色是由皮肤内黑色素的多少决定的。黑色素是一种黑色或棕色的颗粒，其主要作用是阻挡阳光中紫外线对人体皮肤下面细胞的伤害。阳光较强时，黑色素的含量会增多，所以，夏天我们会被晒黑。
人的皮肤像一面镜子，不同人种的肤色有极明显的差异。黄种人的肤色淡黄，黑种人的肤色黝黑，白种人的肤色则是浅淡色。
那么，世界上为什么会有不同肤色的人种呢？难道白人的身体里没有黑色素吗？
科学家经研究发现，人类的祖先在一开始并没有差异，肤色基本相同。只是到了后来，人们移居到不同的地区，为适应外界的环境才渐渐出现了肤色的差异。
人类皮肤的颜色，是进化过程中适应自然的结果。居住在赤道地区的非洲人，常受到强烈的日光照射，身体经调节产生大量黑色素，以便用来保护皮肤，所以皮肤呈黑或棕黑色。在高寒的北欧，人们不会受到烈日的暴晒，阳光相对来说比较弱，皮肤就不会产生大量的黑色素来对抗紫外线。所以，高寒地区的人，皮肤为白色，相对来说黑色素含量较少。
温带则呈中性的黄或棕黄色。黄种人一般聚居在温带地区，阳光强烈的程度居中，黑色素的量也介于两者之间，所以皮肤的颜色也介于白色和黑色人种间。
由此可见，黑色素在调节人类皮肤颜色过程中起着决定性作用。其实肤色的深浅并不重要，重要的是如何使我们的皮肤健康。
随着季节的不断变换，人体也在不断调整新陈代谢的步伐。体内水分和营养的消耗和增加，直接影响着我们的皮肤健康状况。
那么，怎样才能使我们的皮肤健康地适应季节的变化呢？
要想皮肤好，下面几点要记牢：
一是洁面水温不可偏高，以30℃左右为宜。
二是用调节皮脂分泌的化妆水护理肌肤，用适于自身皮肤的护肤品营养皮肤。
三是不偏食油腻之物，多食蔬菜、水果。
四是要经常做深层皮肤护理：洗面、蒸汽浴面、按摩、面膜。要用适合自身皮肤特点的化妆品。延伸阅读黑色素是一种生物色素，是酪胺酸经过一连串化学反应所形成的，动物、植物与原生生物都有这种色素。黑色素通常是以聚合的方式存在。黑色素有对抗紫外线的作用。
人体皱纹的来历
皱纹是指皮肤受到外界环境影响，形成游离自由基，自由基破坏正常细胞膜组织内的胶原蛋白、活性物质和氧化细胞而形成的小细纹、皱纹。
皱纹出现的顺序一般是前额、上下眼睑、眼外眦、耳前区、颊、颈部、下颏、口周。面部皱纹分为萎缩皱纹和肥大皱纹两种类型。
我们为什么会长皱纹呢？生理学家经过研究发现，人脸部长皱纹的原因有以下几个方面：
一是体内及皮肤水分不足。我们知道皮肤的最外层为角质层，角质层可以由体内供给水分，也可以从体外吸收水分，使皮肤保持适度的水分含量。皮肤含水量在10%～20%之间最合适，若低于10%，皮肤呈干燥状态，即显得粗糙松弛，时间长了，就会出现皱纹。
二是精神因素。经常闷闷不乐、急躁、孤僻或者常常在面部表现出愁苦、紧张、拘谨的表情，这种表情牵动表情肌而产生纵向或横向的皱纹，使人逐渐出现衰老现象。
三是长期睡眠不足。经常睡眠不足，会使皮肤的调节功能受损，致使容颜憔悴，容易衰老起皱。
四是过度曝晒。过度曝晒可以造成皮肤损伤，使面部、颈部、手部的皮肤变干、变薄、失去弹性，使弹力纤维和胶质纤维失去正常的功能，皮肤逐渐变松起皱。
五是营养状况不合理。如果身体营养状况好，皮肤的营养供应充足，皮下组织丰满，皱纹就出现得晚；如营养状况不佳，致使皮肤肌肉组织营养不良，引起皮肤粗糙和松弛，就会容易产生皱纹。
六是洗脸水温度过高。洗脸水以30℃左右的温水最合适，如果水温太高，皮肤的皮脂和水分会被热气所吸收，而使皮肤干燥，日久天长会逐渐在脸部产生皱纹。
七是化妆品使用不当。使用不适当的化妆品会破坏皮肤的质地，过多的扑粉也会使面部出现细密的小皱纹。
八是过度吸烟、饮酒。长期过度吸烟、饮酒会加速皮肤的老化，从而过早产生皱纹，使人显得苍老憔悴。另外，吃盐太多也易长皱纹。法国国家医学院网站上的专家解释说，食盐以钠离子和氯离子的形式存在于人体血液和体液中，它们在保持人体渗透压、酸碱平衡和水分平衡方面起着非常重要的作用。如果吃盐过多，体内钠离子增加，就会导致面部细胞失水，从而造成皮肤老化，时间长了就会使皱纹增多。延伸阅读皱纹是皮肤老化的结果，是皮肤缺乏水分、表面脂肪减少、弹性下降的结果。出现皱纹是人体功能开始衰退的标志，女性一般在28岁以后开始皱纹增多，年龄越大，皱纹越多。
人体的骨骼系统
骨骼系统是为生物体提供支持作用的生命系统，其类别主要有外骨骼、内骨骼和水骨骼。
我们人类属于内骨骼系统。内骨骼由体内坚硬的组织构成，由肌肉系统提供动力。
人体骨骼分为头骨、躯干骨和四肢骨三部分，构成身体的支架，能维持体形，支撑体重和保护内部器官。根据形状不同，一般可分为长骨、短骨、扁骨和不规则骨四种。
骨骼由各种不同的形状，有复杂的内在和外在结构，使骨骼在减轻重量的同时能够保持坚硬。
成年人一般有206块骨头，而小孩一般有213块骨头。头骨会随着年纪的增长而愈合，因此，成年人骨头少一两块或多一两块都是正常的。另外，成人有28颗至32颗牙，而小孩的乳牙只有20颗。
骨骼与骨骼之间的间隙一般称之为关节，除了少部分的不动关节可能以软骨连接之外，大部分关节是以韧带连接起来的。人体的骨骼功能是运动、支持和保护身体，制造红细胞和白细胞，储藏矿物质。骨骼的形态会因生活条件、习惯、劳动性质及是否发生某些疾病而发生一定改变。在儿童和青少年时期，要根据年龄、性别和健康状况，进行适宜的体育锻炼，注意保持正确坐、立、行的姿势，这样可以促进骨骼良好发育。因此我们要懂得骨骼保健的有关知识。
一是骨骼保护要从小开始，孩子在发育过程中身体骨骼的各大部位最容易变形，因此小孩子不能睡软床。
二是要补充足量的钙。身体里99%的钙都储存在骨头和牙齿里，它们支撑着我们的身体。三是要选择合适的运动。最好选择那些承重运动，例如走路、跳舞、慢跑、爬楼梯或举重等。因为当你跳跃、奔跑或举重时，骨骼承受了压力，身体就会受到一个需要增强骨骼的信号，并开始制造新的细胞以强壮骨骼。
四是多进食富含维生素D的食物。维生素D的作用相当于钙类稳定剂，它能促进我们吸收食物中的钙，并锁定到骨骼中。
维生素D的来源有两个：一是太阳紫外线与皮肤中的化学成分相互作用产生维生素D；二是包括蛋黄、鲑鱼、金枪鱼、动物肝脏等食物中都含有维生素D，我们可以选择食用这些食物。延伸阅读软骨病又叫骨软化症，就是骨矿化不足，使新形成的骨基质钙化产生了障碍，发生在生长发育已完成的成年人身上称为软骨病，发生在儿童身上则称为佝偻病。因此，我们一定要注意补充钙和维生素D！
人体经络的功能
经络是经脉和络脉的统称，是人体运行气血、联络脏腑、沟通内外、贯串上下的通路。
经络的功能。中医把经络的生理功能称为“经气”。其生理功能主要表现在沟通表理上下，联系脏腑器官；通行气血，滋润调养脏腑组织；感应传导；调节脏腑器官的机能活动等方面。一是沟通表理上下，联系脏腑器官：人体由五脏六腑、皮肉筋骨等组成，它们各有其独特的生理功能。只有通过经络的联系作用，这些功能才能相互配合、相互协调，从而使人体形成一个有机的整体。二是通行气血，滋润调养脏腑组织：气血是人体生命活动的物质基础，必须通过经络才能输布周身，以温养濡润各脏腑、组织和器官，维持机体的正常生理功能。三是感应传导：经络有感应刺激、传导信息的作用。当人体的某一部位受到刺激时，这个刺激就可沿着经脉传入人体内有关脏腑，使其发生相应的生理或病理变化。而这些变化，又可通过经络反应于体表。针刺中的“得气”就是经络感应、传导功能的具体体现。
四是调节脏腑器官的机能活动：经络能调节人体的机能活动，使之保持协调、平衡。
当人体的某一脏器功能异常时，可运用针刺等治疗方法来进一步激发经络的调节功能，从而使功能异常的脏器恢复正常。
经络是遍布人体全身的一个网络系统，人体任何一个部位发生疾病，都会在相关的经脉线上反映出来。
那么，经络怎么锻炼呢？
养生专家认为，我们日常进行的各种体育锻炼，以及每日的梳头、洗脸等活动，无一不是通过各种途径使人体各部位的经络处于活跃状态，促使各脏器各生理系统之间协调平衡。而每天对自身的关键穴位进行按摩，更是简便易行的独特锻炼保健方法。每天早晚两次按摩合谷、内关和足三里三个穴位，按压频率约为每分钟30次，每次按摩5分钟，以达到酸、麻、胀感觉为有效。其原理是直接激活人体最主要的经络，使全身气血畅通。延伸阅读经络从古至今一直有效指导着针灸的临床实践。经络是以十二经脉为主体，有一定的循行路线，网络遍布全身的一个复杂系统，它具有行气血、通阴阳、内通脏腑外达表皮四肢的重要作用。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]