Chapter 2. The Outside Skin and Hair
Skin: cutaneous system: 皮肤系统 epidermis 表皮 -- stratum corneum 角质层 // dead cells dermis: 真皮: * blood * lymph vessels * nerve fibers, * the roots of hair follicles (2-5 million per person) - sprout hairs - secrete sebum (from sebaceous (adj. 分泌油脂的) glands) * sweat glands (2x hair follicles numbers) * a variety of receptors 各种类型(轻微触动(touch)、压力(pressure)、振动(vibration)、热(hot)敏感型等)触觉小体(corpuscles) - Meissner corpuscle 梅〔斯纳〕氏小体。对 light touch 敏感。 - No "wetness" receptos. only thermal sensors guide us. Subcutaneous (fat) layer: 皮下脂肪 keratin: 构成 skin / hair 的主要材料:[生化] 角蛋白;角素,角质 Blackheads 黑头粉刺,。皮脂和氧接触,就变黑并且形成黑头,它由皮脂和被细菌侵蚀死去的细胞组成的外头阻塞物,造成蓄脓的发炎或者面疱。 pimple 青春痘。黑头粉刺感染发炎。青年人的 sebaceous glands (以及其他腺体)高度活跃。 acne 痤疮。慢性(chronic) 青春痘。 melanin 黑色素。决定皮肤、毛发(以及鸟类羽毛,鱼类纹理等)颜色最主要分子。随年龄增长分泌减少,所以老年人皮肤较灰。 Light-colored skin (de-pigmented skin): 2000-3000年里演化出来。独立趋同演化(convergent evolution) // 肤色演化由于人体对Vitamin D 的需求:食物吸收(鱼、奶、动物内脏)或阳光合成。人类往(北)高纬度迁徙,更多种植庄稼,食物摄取维生素D减少,所以需要更多吸收阳光合成,肤色倾向于演化为更浅。但紫外线(UV)致癌,所以肤色根据不同维度和地域达成平衡。 // 现代人(特别是高纬度地区)普遍维D不足。 phenotypic plasticity 表现型可塑性。 hair / eyes color: 性选择驱动?。浅色(light-colored)眼睛和发色6000年于波罗的海地区出现。 - blue / green eyes: 由于其他颜色色素(pigmentation)相对不足而显现。 skin with hair 占人体皮肤绝大部分 - conspicuous hair (terminal hair): head,头发 - vellus hair, 柔毛,如婴儿脸颊上 - 与猿类(apes)相比,人类大部分毛发更细(wispy)、浅(faint) skin without hair (glabrous, 无毛皮肤) - lip, - nipple (乳头) - genitalia (生殖器) - the bottoms of hands and feet hair : mammals 独有 Bertillonage 法国刑事侦察学家贝蒂荣20世纪初提出的“人身测定法”。采用年龄、比较骨骼、结合摄影和指纹等方法鉴别罪犯。测量受测者的坐姿身高、左手小指长度、脸颊宽度等不随年龄变化的体征。顺便促成了指纹的唯一性在刑侦中的广泛应用。
Chapter 3. Microbial You
archaea 古生菌。与细菌(bateriia)一样没有细胞核结构,但实际上属于完全不同另一个生物大类。 bacteria eukaryote: 真核生物
Chapter 4. Brain
central nervous system (CNS; the brain and spinal cord) neuron (nerve cell): consists of a cell body(细胞体) and a long extension called an axon. axon 轴突,长。 * 突触小泡(synaptic vesicles)位于轴突末端(axon terminal)。储存 Neurotransmitters。 Neurotransmitters 神经递质。first messenger.目前发现了>50种。分为兴奋性(Excitatory)和抑制性(inhibitory)两种。 * 对应/绑定(bind)突触后细胞的细胞膜上的受体(receptors)。 * stimulate or inhibit the action potential–producing activity of neurons. * “Excitatory” neurotransmitters (e.g., glutamate (谷氨酸)) * “inhibitory” neurotransmitters (e.g., glycine and GABA) * Other neurotransmitters (e.g., epinephrine, serotonin, dopamine) may induce either excitation or inhibition of the postsynaptic neuron, depending on where in the nervous system they are released. * noradrenaline 去甲肾上腺素 // ~使能的:adrenergic neuromodulators: change the responsiveness of neurons to the neurotransmitters. * positive: 增强神经元对神经递质信号的反应能力。 * negative: 相反 second messenger: 由神经递质传递激活的次级信号机制。机制依次需要4种分子(molecules)参与: 1. the neurotransmitter, or first messenger; 2. the specifi c neurotransmitter receptor; 3. a “transmembrane-connecting protein,” termed the G protein; 4. an enzyme inside the postsynaptic neuron that synthesizes the second messenger. receptors:目前发现了几十类(family)。每类受体对应特定递质。一种递质可能对应多类受体。每类里又分多种 subtypes。每种受体对递质反应可能不同(激活excitation/阻断inhibition)。所有受体分为2个 superfamilies: * Ligand-gated ion channel receptors。“transmembrane” proteins。控制细胞膜上的离子(ions, electrically charged molecules, K+, Na+, Ca2+, or Cl–)通道开启状态。与 Ligand 绑定时打开或关闭通道。离子通道上有5个区域可以由receptors控制。离子通道每秒开关几千次。 * The relative concentrations of these different ions inside and outside the neuron at any moment determine the readiness of the neuron to respond to an arriving signal (synaptic input). * G protein–linked receptors。与 G 蛋白(控制生产second messengers)相关.这类受体反应(effects)速度较慢(秒甚至分钟级别) autoreceptors: neuron 自身的使能/阻断机制(无需通过突触机制而被突出前细胞激活):their own neurotransmitters act on “autoreceptors” located in their own membrane. * somatodendritic autoreceptors: 位于细胞体或树突的细胞膜表面。使能 * axonic autoreceptors: 位于轴突表面。阻断 * autoreceptors 机制与 synapse 是对立关系。某种神经递质的autoreceptor agonist因此减少了释放到突触的该种神经递质。 Ligand: the general term for a substance—a neurotransmitter or drug that binds to a receptor. Ligand 与 receptor 的绑定通常是高度特异性的(key-lock metaphor) receptor blocker (receptor antagonist): 能够与 receptor 绑定,但不触发后续生化信号反应。仅仅因此阻止其它神经递质与该 receptor 结合 dendrites 树突。1个神经细胞可以有400,000个树突。像天线(antennae)一样。 synapse 突触。神经元之间,或神经元与肌细胞、腺体之间通信的特异性接头。突触通常形成在突触前细胞(presynaptic neurons)的轴突和突触后细胞(postsynaptic neurons)的细胞体或树突之间。典型的化学突触是在两个神经元之间形成的单向通信机制,突触前细胞释放神经递质,神经递质可能使能(stimulate)或阻断(inhibit)突触后细胞的兴奋状态(动作电位action potential/静息电位)。神经信息的流向是从突触前细胞到突触后细胞。 * 递质释放后部分由酶(enzymes)分解(breakdown)。部分由突触前细胞重吸收(reuptake) 部分 axon 通过特定的非突触结构释放神经递质到非神经细胞产生效果(如肌肉收缩/唾液分泌) 突触后细胞通过神经递质接收到信号后可能 * the generation of a new nerve impulse in the postsynaptic neuron * a cascade of biochemical events that change the excitability and capacity of the postsynaptic neuron to respond to other incoming stimuli for variable periods of time Drugs (exogenous ligands) agonist: 激动剂类型药物。模拟神经递质。 * morphine: opiate agonist 阿片(opiate)受体激动剂。 antagonists:受体拮抗/阻断剂。 * histamine antagonists (antihistamines), 组胺拮抗剂。抗过敏反应。 brain structure: (top - down) // arachnoid 蛛网膜。くも膜。named after the Greek word for a spider, as it looks as though it was made from the strands of the finest spider’s web. - cerebrum 大脑。高等功能,左、右半球通过 corpus callosum (胼胝体) 连接 - cerebral cortex 大脑皮层(大脑皮质),灰质(grey matter): producing consciousness * frontal lobe 额叶。高级功能 reasoning,forethought,problem solving,emotional control * 位于大脑皮层表面4mm切片 * parietal lobe 顶叶;顶骨叶。感觉(sensory)信号处理 * occipital lobe 枕叶。视觉信号处理 * temporal lobe 颞叶。听觉信号处理,辅助视觉信号处理。 * olfactory cortex 嗅觉中枢。离海马体很近(所以气味常常触动记忆)。 * Insular cortex 岛叶。visceral feelings (pleasure / pain) - activated during orgasm / eating pleasant foods - white matter 白质。神经元外侧由 myelin (髓磷脂) 包裹,保护和绝缘作用,同时加速神经信号传递速度(100x) White matter consists of the billions of insulated fibres – essentially electrical cables – that connect the eighty or so billion nerve cells of the human brain together. - cerebellum : 小脑。头部背部颈处。控制复杂运动/平衡。占半数神经元(仅占10%颅腔) - brainstem / brain stem : 脑干。sleeping / breathing / keeping the heart going. - pons (plu: pontes) 脑桥,脑干的一部分。将小脑与大脑其它部分连接。 - mesencephalon (midbrain) 中脑 * ventral tegmental area (腹侧被盖区, VTA): 中脑里的一个结构,聚集了许多多巴胺神经元,通向能调节高级运动的伏隔核(nucleus accumbens);它也进而和奖赏回路紧密相关。 - 脑桥和中脑里含有以serotonin作为神经递质的(serotonergic)神经细胞 - 脑干特别时中脑里含有以多巴胺作为神经递质的(dopaminergic)神经细胞 - medulla oblongata 延髓。脑干最下方的结构,位于小脑正前方。 - limbic system 边缘系统。/ limbic area (It refers to the ring structures that surround the region where the cerebral hemispheres are attached to the brainstem.) / limbic lobe (边缘页) // limbic lobe: surrounds the rim of the ventricles. 属于 limbic system 一部分 // the modern criterion for membership in the limbic system is a synaptic proximity to thehypothalamus. // The limbic system plays a role in motivated behavior: “4-F’s—Feeding, Fighting, Fleeing, and Mating” lecture. * basal ganglia 基底核。运动、语言、思考。帕金森病变部位。 * thalamus 丘脑 * hypothalamus (adj hypothalamic) 下丘脑。神经束丛。位于"丘脑"(thalamus, 感觉信号relay)下面。边缘神经系统核心。同时是 the head ganglion of the autonomic system (heart rate / blood pressure / temperature /sweating / salivation / tear secretion / secretions and movements of the gut, vomiting, urination, defecation, uterine contractions, penile erection, ejaculation). - paraventricular nucleus (PVN) 室旁核;脑室壁核。分泌催催产素(oxytocin)和抗利尿激素(vasopressin) - suprachiasmatic nuclei, 有2个(左右半球各1个)。视交叉上核。接收眼睛里 photosensitive retinal ganglion cells (光敏视网膜神经节细胞) 信号,控制生物钟(circadian rhythms)。 - pineal gland 松果体(大脑里只有1个),生产 melatonin (褪黑素) * sexual functions, hunger / thirst control, blood sugar salt, sleep control * amygdala 杏仁核。intense / stressful emotions: fear /anger / anxiety / phobias * 睡眠时更活跃。所以恶梦往往更吓人。 * nucleus accumbens (NAcc) 伏隔核。在大脑的奖赏、快乐、笑、成瘾、侵犯、恐惧及安慰剂效果等活动中起重要作用。the “reward centers” of the limbic area - activated during orgasm (male / female) / drug rush * cingulate cortex 扣带皮层. autonomic nervous system. / activated during orgasm / painful stimulation / even mental stress. Increase heart rate / blood pressure / other "stress" responses. * hippocampus 海马体。 * Fornix of the brain (plu: The fornices) 脑穹窿 The fornices are two narrow bands of white matter, a few millimetres in size, that are crucial for memory. * telencephalon * septum pellucidum * habenular commissure * entorhinal cortex * a dozen or so others Margarete Francke 科比尼安·布洛德曼(德語:Korbinian Brodmann;1868年11月17日-1918年8月22日),德国神经学家、脑科学先驱,因绘制大脑皮层并将其分为52个分区(布罗德曼分区系统)而知名,分区的依据是细胞架构(组织学)的特性。 brain cells / tissues: * neuron * glia / glial cells, 神经胶质细胞 * cerebrospinal fluid 脑脊液, ganglia 神经节。位于 CNS 以为。例如内脏神经节。含有 neurons. frontal lobotomy, 脑白质切除术 Anton-Babinski syndrome 安通-巴彬斯基综合征 Riddoch syndrome 里多克氏综合征 Capgras syndrome 卡普格拉综合征 Klüver-Bucy syndrome 克魯爾-布西症候群 Cotard delusion 科塔爾症候群 Locked-in syndrome 闭锁综合征
Chapter 5. The Head
The Expression of the Emotions in Man and Animals 6 general facial expressions: fear, anger, surprise, pleasure, disgust, sorrow Blue field entoptic phenomenon 謝瑞爾氏現象 -- 眼睛的解剖结构:血管位于视网膜前面。光线必须先穿过血管才能被视杆(rod, 夜视)和视锥(cone, 颜色)细胞接收。 Floaters 飛蚊症 achromatopia, total color blindness, 眼睛解剖: - cornea 角膜, 2/3 屈光(对焦)力 - iris 虹膜,决定眼睛颜色、有肌肉控制瞳孔大小 - pupil 瞳孔 - sclera 巩膜,眼睛里的白质部分 - lens 晶状体, 1/3 屈光力 - retina 视网膜 * fovea : 中央凹,小窝 saccades: 眼睛快速扫视. The eye is constanting darting
人的视网膜分成三层:最底下一层是感光的视锥细胞和视杆细胞,中间一层由双级细胞、水平细胞等神经元组成,最外面一层是神经节细胞,将眼睛感觉到的光信号传递给大脑。视网膜的外面还覆盖着一层毛细血管。这完全是个前后颠倒的不合理的设计。更加合理的设计应该是将感光细胞应该在最前面感受光线,神经、血管应该放在 后面才对。而按这种颠倒的设计,光要穿过血管、神经才能抵达感光细胞,不仅因为导致光线的质量下降而削弱了我们的视觉,而且还因为较松散的连接导致视网膜容易脱落。为了传递光信号,视网膜的神经元要与一束视神经相连,视神经穿出眼球再绕回大脑。由于视神经在视网膜的前方,它穿过视网膜的那个孔(即视盘)不可能有感光细胞,这样就造成了视网膜上有一块区域没法感光,这导致了视觉盲点的产生。
盲点正好位于我们的双眼视野内。所以一只眼睛原本看不到的盲区,会被另一只眼睛看到
。也就是说,大脑能根据从两个眼睛得到的信息消除彼此的盲点,形成完整的图像。这也是为什么我们测量自己的盲点的时候,需要先闭上一只眼睛的原因
将电脑屏幕置于45cm以外,闭上你的右眼,用你的左眼注视图中的十字。将你的脑袋做轻微的前后移动。最后你将找到一个位置,使得图中的黑色圆点消失。此时,这个黑点所成像的位置即是左眼视盘处。视野的这个区域就是左眼的盲点。
因为脑补现象,闭上一只眼睛之后,我们的视觉似乎并不受影响。这种“脑补”现象可以由以下方法检测出。 同样地,用你的左眼注视图5中的十字,将你的脑袋做轻微的前后移动。你会发现当线段中段位于你眼睛的盲点时,你所感知到的是连续的、不中断的线段。
脑补:perceptual interpolation
ear anatomy - pinna 耳廓。暴露在头部外的耳朵外侧部分 - earlobe 耳垂 - ear canal 耳道,耳孔 - eardrum 鼓膜。耳道末端。外耳和中耳分界线。鼓楼震动传给听小骨 - ossicles 听小骨(3个不同的骨头合称)。放大声音信号通过耳蜗传给内耳(inner ear) - cochlea 耳蜗,附着着2700个stereocilia(静纤毛) - stereocilia,随老化(wear out)逐渐死亡,不会再生。但鸟类的耳朵纤毛可以再生! - 感受高频声音的纤毛在前面(front).意味着所有声波(高/低频)都会首先通过这里。所以最先死亡。 - vestibular systems 前庭系统。负责平衡。作用近似于陀螺仪(gyroscope) - 内含凝胶(gel),通过其感受当前移动方向 - Eustachian tube 咽鼓管。连接中耳与鼻咽部的通道,ET主要有通气、保护和清洁功能 From the quietest detectable sound to the loudest is a range of about a million million times of amplitude 耳朵的保护机制会在巨大声音时收缩肌肉将纤毛从耳蜗上分离开,但需要 1/3秒时间,已经会造成伤害。 Valsalva maneuver
声压使用分贝这个单位,主要是为了方便人类心理上更直观的感知。空气中传播的声音作为纵波,声压其实就是纵波的压强差,单位是帕斯卡,也就是牛顿每平方米。也就是说,如果是用于单纯的科学研究或者工程测量,声压其实完全可以用帕斯卡来描述。 人类能听到的最小的声音,大概是 0.00002 帕斯卡;正常的谈话大约是 0.02 帕斯卡;一米外的步枪开火的声音大约是 5000 帕斯卡;反恐用的震爆弹可以达到 20000 帕斯卡。人类的听觉范围从 0.00002 帕斯卡一直到 20000 帕斯卡,跨越了大约十个数量级,用科学计数法完全可以表示,但是日常生活中这样的使用很不方便。 所以日常生活中一般用对数表达,单位是贝尔,也就是把这些声压的绝对数值换算成一个相对于标准声压的参考数值。用作参考的标准声压是 0.00002 帕斯卡,也就是人类能听到的最低的声音。 人类能听到的最小的声音,大概是 0.00002 帕斯卡,也就是 1 倍的参考声压。取 10 的对数再乘以 2,也就是 2 倍的 log 1,等于 0。 正常的谈话大约是 0.02 帕斯卡,也就是 1000 倍的参考声压,取 10 的对数再乘以2,也就是 2 倍的 log 1000,等于 6。 一米外的步枪开火的声音大约是 5000 帕斯卡,也就是 250,000,000 倍的参考声压,同样的换算,2 倍的 log 250,000,000 等于 16.8。 反恐用的震爆弹可以达到 20000 帕斯卡,同样,换算结果等于 18。 这样,从 0.00002 到 20000 帕斯卡的声强,被换算成了从 0 到 18 贝尔。 实际的日常生活中,近距离开枪或者震爆弹那样的声音是很少的,主要的实际意义还是控制噪音,维持良好的生活环境。大多数情况下,现实中的噪音集中在 8 到 13 左右。 因为是 10 的对数关系再乘以 2,所以某种意义上,贝尔是个很大的单位。比如说,10 贝尔是 8 贝尔的 10 倍,是 6 贝尔的 100 倍,4 贝尔的 1000 倍。 虽然数字只差了一点点,但实际的物理意义差了很多很多。一般来说,这样的对数关系日常生活里并不多见,普通人并不熟悉,甚至有点反直觉。为了弥补这一点,更贴近普通人的直觉,所以用的更多的是分贝,也就是上面的数值再乘以 10。用分贝为单位,能听到的最低声音是 0 分贝,说话是 60 分贝,生理不舒服的噪音是 120 到 130 分贝,震爆弹是 180 分贝。数值拉的更开,显的差异很大,直观上更好理解。如果用更小的单位,比如不是乘以 10 而是 100,那数值又会太大,显得不那么方便直观。 两个信号具有1分贝的差异,那么其功率比值是1.25892。每增加3分贝,压强增加(略小于)1倍 这样的对数单位其实现实生活里还有一个例子,就是地震的震级。作为地震所释放能量的衡量,地震能量的单位是焦耳,也就是牛顿乘以米。但是现实生活中,为了更直观更好理解,一般是用震级表示,也就是地震能量的对数,跟声压的分贝非常类似的原理。震級相差1級代表振幅(距离震中100千米处之观测点地震仪记录到的最大水平位移)相差10倍,而所釋出的能量則相差約31.7倍。 震级每相差 0.1,能量相差了 1.41 倍。也就是说,6.7 级地震的能量是 6.6 级的 1.41 倍,是 6.5 级的 1.995 倍(1.41 的平方),是 6.4 级的 2.82 倍(1.41 的立方)……是 5.7 级的 31.62 倍(1.41 的 10 次方)。(所以震级增加 1,强度是原来的31倍) 但是当初制定震级的时候并没有考虑过大众的心理直观理解,所以没有人为放大,导致了现在很多普通人对地震震级有一定的误解,认为 6.7 的地震和 6.5 的地震差不多,就差了小数点后面一位而已。 从 6.5 到 6.7,数字上看只增加了 0.2,也就是增加了 6.5 的 3%,但其实它代表的物理意义,也就是地震能量,增加了足足 99.5%,几乎直接翻倍了。 声压和地震强度,是日常生活和大众媒体里最常见到的两种对数单位体系。通过它们的对比,我们也能看到,人为的调整取对数之后的缩放系数,很可能会或多或少的影响人的直观心理感受。
Sound Pressure Level: 耳朵感受的声压,可以理解为实际音量(Volume) 分贝(decibal) 每 +6 dB,SPL增加一倍。Why
Smell * 唯一不受 hypothalamus (下丘脑)控制的感觉。嗅觉信号直接传递到嗅觉皮层(olfactory cortex) - olfactory epithelium 嗅觉上皮,约400种嗅觉受体神经细胞。
Chapter 6. Down the Hatch: The Mouth and Throat
Isambard Kingdom Brunel 伊桑巴德·金德姆·布鲁内尔 19世纪英国工程学家。主持修建了大西部鐵路、系列蒸汽輪船(包括第一艘螺旋槳橫跨大西洋大蒸汽船)和眾多的重要橋樑。他革命性地推動了公共交通、現代工程等領域。 Mounth anatomy * tongue - enamel 牙釉质。牙齿外侧的一层珐琅。不可再生 - dentin 牙本质,象牙质。中间是神经和血管。 * 成年男性牙齿咬合力 400牛顿。红毛猩猩是 5x。 * teeth * gums 牙龈,牙床 * tonsils 扁桃体 * Adenoids 腺样增殖体,咽扁桃体 * larynx 喉头 * epiglottis 会厌;喉头盖。阀门,呼吸(breathe)时打开,吞咽(swallow)时关闭。 * salivary glands 共12个唾液腺。 * saliva 成分: amylase (淀粉酶), ptyalin (唾液淀粉酶), lysozyme (溶解酵素, 杀菌) Heimlich maneuver: Abdominal thrusts 腹部冲击(英語:Abdominal thrusts),又名哈姆立克急救法或哈姆立克法(Heimlich Manoeuvre),是一种清除上呼吸道異物堵塞(噎)的急救方法。「哈姆立克法」得名于美國醫師亨利·哈姆立克(Henry Heimlich)博士,他在1974年首次向大眾講解了这种方法。腹部冲击的施加需要一位急救者站在病人后方,用手向橫膈膜施加压力,压缩肺部,使异物排出气管。
Tongue * taste buds: about 10,000. 嘴的上部和喉咙(throat)部分也有味蕾。 * 肠道(gut),甚至心脏等地方也有味觉受体(taste receptors),但不与大脑相连。可能与胰腺连接调节胰岛素分泌。 * pain / other somatosensory(躯体感觉) receptors: 更多。 * eye, vagina(阴道), anus(肛门)里也有,所以刺激型食物(spicy foods)会造成这些地方不适 puffer fish: 河豚。肝(liver)、肠(instestine)、皮肤(skin)等部位富含 tetrodotoxin (河豚毒素) capsaicin: 辣椒素。刺激大脑分泌多巴胺(endorphins) Scoville 史高维尔,辣椒辣度单位) 5 basic tastes * sweet * salty * sour * bitter * umami : 鲜味来源于谷氨酸(glutamate)等氨基酸,即味精(monosodium glutamate)。20世纪初日本化学家发现并工业化合成生产。 flavor(风味): smell 占70%-90%;味觉只占很少 larynx(喉)发音器官: * 9 cartilages:软骨 * 6 muscles * a suite of ligaments: 韧带。包括 2个 vocal cords (声带) Stuttering:口吃,结巴 uvula: 小舌
Chapter 7. The Heart and Blood
aorta: 主动脉,大动脉。 heart: * 2 atria (atrium)心房。血液流入(collecting)心脏。心脏上部 * 2 ventricles 心室。血液流出(pumping)心脏。 2 pump * 肺循环:流出肺血液富含氧气,泛红。流入的则相反,苍白。 * 体循环 heartbeat - systole (心肌收缩(contracts),将血液推入身体) - diastole 舒张(relax and refill) 血液流经身体一圈约5秒。 心脏自身通过 coronary artery (冠状动脉)获取供血(氧气)。 静脉(vein)有阀门(valve)防止血液逆流。 下肢肌肉收缩可以帮助腿部血液回流心脏。 carotid artery 颈动脉 heart attack : 心脏病。冠状动脉堵塞.心肌缺氧60分钟内永久死亡(不可再生) Cardiac arrest : 心搏停止 catheter: 导管 rectum 直肠 Blood * red cells (erythrocytes): 寿命约4个月 * 每个红细胞里含有 250,000 个 hemoglobin (血红蛋白)分子 * 血红蛋白更喜欢与一氧化碳(carbon monoxide)结合 * 红细胞自身不使用氧气供能,而用葡萄糖。 * white cells (leukocytes) * platelets (thrombocytes) 血小板: 寿命1周 * plasma 血浆 William Harvey 威廉·哈维 (1578年4月1日-1657年6月3日) 英国医生,实验生理学的创始人之一。 他根据实验,证实了动物体内的血液循环现象,并阐明了心脏在循环过程中的作用,指出血液受心脏推动,沿着动脉血管流向全身各部,再沿着静脉血管返回心脏,环流不息。他还测定过心脏每博的输出量。 nitric oxide 氧化一氮。选择性肺血管扩张剂,在维持血压、抗感染、阴茎勃起等生理机制里发挥重要作用。人工用于治疗各种形式的肺动脉高压,以提高氧合程度。 nitrous oxide 一氧化二氮;笑气 为什么皮肤 vein(血管) 蓝色?皮肤对红色光谱吸收更多,而反射蓝色光谱光线。
Chapter 8. The Chemistry Department
human leukocyte antigen, HLA,人类白细胞抗原。type-1 diabetes 与 HLA 基因缺陷相关。 endocrine system 内分泌系统: transmitting messages developing more slowly but lasting longer (then nervous system). * endocrine grands 内分泌腺:分泌 hormone (作为 chemical signals) 到血液。 * thyroid 甲状腺 * parathyroid 甲状旁腺 * pituitary 脑垂体。分泌或调节分泌: * growth hormone * endorphins 多巴胺 * cortisol * estrogen and testosterone, * oxytocin, adrenaline *and much else * pineal 松果体 * hypothalamus 下丘脑 * thymus 胸腺 * testes 睾丸 * ovaries 卵巢 * exocrine grands 外分泌:分泌到某个表面(surface),如汗腺(sweat gland),唾液腺(salivary gland)等。 * gallbladders 胆囊 * Leptin 瘦素。脂肪组织细胞分泌。 * ghrelin 胃饥饿素。分泌越多就越容易觉得饿。 * Oxytocin 催产素。产生安心和依恋感。“the hug hormone”。PVN 分泌 * 通过 posterior pituitary 释放到血液(bloodstream)(female orgasm)。作为 hormones * 作为神经递质投射(projects)到腰部神经元,控制 erection / ejaculation * testosterone 睾酮,睾丸素 * estrogen 雌性激素
Chapter 9. the Dissecting Room: The Skeleton
Most people have 206 bones * bone: * collagen: 40% of proteins in people * Tendons 肌腱。连接肌肉与骨头。是肌肉延申。 * ligaments 韧带。连接不同骨头 * muscle: 超过600个 * Flexor muscles close joints * extensor muscles open them; * levators: lift * depressors: lower * abductors: move body parts away * adductors: draw them back * sphincters: contract. ring finger: 无名指 手指命名: thumb, index, long, ring, and little
Chapter 10. On the Move: Bipedalism and Exercise
Not less than two hours a day should be devoted to exercise and the weather should be little regarded. If the body be feeble, the mind will not be strong. —THOMAS JEFFERSON
Chapter 11. Equilibrium
THE SURFACE LAW: as the volume of an object grows, its relative surface area decreases. Heat is lost at the surface, so the more surface area you have relative to volume, the harder you must work to stay warm. That means that little creatures have to produce heat more rapidly than large creatures. 老鼠每分钟心跳600下。 所有哺乳动物(mammal)平均寿命一生心跳 800 millions 次。(现代人类例外。对于人类这个数字等于 25年。现代人类平均多活40年,心脏多跳 1.6 billion次) Harvard physiologist Walter Bradford Cannon (1871–1945) 杰出的生理学家。贡献包括内稳态(homeostasis)、下丘脑、自律神经(autonomic nervous system)等。发明了 "fight or flight" 这个词。 Peter Mitchell 彼得·米切尔 英国野生(“民科”)生理学家。发现了 ATP 合成的生理机制。 Nicholas Alkemade 二战英国空军飞行员。无降落伞自由降落(freefall)幸存者。
Chapter 12. The Immune System
white blood cells * lymphocytes 淋巴细胞 * B cells * 命名来源于最早发现B细胞的鸟类身上的bursa of Fabricius (法布利氏囊)器官 * 由 bone marrow (骨髓)制造。 * 制造 antibodies (抗体) * T cells * 在骨髓产生、Thymus (胸腺)成熟 * helper T cells * killer T cells * memory T cells * monocytes 单核细胞(体积最大的白细胞) * basophils 嗜碱粒细胞 * neutrophils 中性粒细胞 * eosinophils 嗜酸性粒细胞 cyclosporine 环孢素,抗排斥免疫抑制剂 Crohn's disease 克隆氏症
Chapter 14. Food, Glorious Food
peptide: 少量氨基酸(amino acid)聚集而成 polypeptide: 多肽。10-12个氨基酸聚集产物。 protein: 大量氨基酸聚集产物。 蛋白质由 20种氨基酸组成。其中8种氨基酸人体不能合成,只能食物摄取。 fat * subcutaneous 皮下 * visceral 内脏 trans fats (hydrogenated oils) 反式脂肪 quarts: 1.14L gallon: 3.785 (US) / 4.544 (EN)L
Chapter 15. The Guts
salmonella 沙门氏菌。危险。鸡蛋/鸡肉里 E. coli 大肠杆菌 Digestive tract - stomach: 位置高于腹部,显著偏向左侧。 - small intestine: 缠绕总长 25 feet - duodenum 十二指肠。因古罗马认为其占空间是12个手指宽度。 - jejunum 空肠。尸体解剖这个部分里往往是空的(没有食物) - ileum 回肠 * 小肠表面有 villi (绒毛)。食物通过 peristalsis (蠕动) 通过小肠,速度 1 inch/ per minute。 * 肠壁有一层 epithelium (上皮细胞),其制造粘液。这些细胞和粘液隔离肠道菌群和食物,并防止肠道细菌分解小肠自身。 - large intestine / bowel / colon 大肠,结肠。总长 6 feet * 水重吸收;部分维生素(B,K)的吸收 * 食物残渣发酵形成粪便(feces)(很慢,成人每天产生 200g 粪便) - cecum 盲肠。位于小肠、大肠交界。(位于皮带线,右侧部位) - appendix 阑尾。盲肠突出部。 flatus 胃胀气,屁(fart)。主要由二氧化碳,氢气,氮气组成。1/3的人屁里有甲烷。屁的气味由其中的 hydrogen sulfide (硫化氢)决定
Chapter 16. Sleep
hypnagogia 临睡幻觉。白天清醒是也会发生。 sleep homeostats: 白天大脑累计 adenosine (腺苷)(生产ATP副产物) fatal familial insomnia (FFI) 致死性家族失眠症。由朊毒体(prion)PrPc基因突变引起。常染色体显性遗传。平均50岁发病。 narcolepsy 發作性嗜睡病
Chapter 17. Into the Nether Regions (sex)
Nether: 下面的。nether region 阴间,地狱。 Coolidge effect 柯立芝效應 On a Presidential visit to a farm, Mrs. Coolidge asked her guide how many times the rooster copulated daily. “Dozens of times” was the reply. “Please tell that to the President,” Mrs. Coolidge requested. When the President passed the pens and was told about the rooster, he asked: “Same hen every time?” “Oh no, Mr. President, a different one each time.” The President nodded slowly, then said: “Tell that to Mrs. Coolidge. Y 染色体上的 SRY 基因段决定了个体发育为雄性。整个Y染色体只有70个基因(其他染色体最多有2000个) Mitochondrial Eve 线粒体夏娃
Chapter 18. In the Beginning: the contraception and Birth
puerperal fever 产褥热 17世纪首次出现记录。19世纪后逐渐认识到因接生过程种细菌感染导致。最终解决因为青霉素(penicillin)发明。 placenta 胎盘。防止细菌、毒素等进入胎儿(fetus)。大部分流产(miscarriage)因为胎盘出现问题。 human gestation: 280 days * 分娩:prostaglandins (前列腺素) 引发子宫收缩。首次分娩可能持续 12小时(再次分娩更短) Breast milks: * oligosaccharides nursing mothers produce over two hundred kinds of complex sugars—the formal name is oligosaccharides—in their milk that their babies cannot digest because humans lack the necessary enzymes. The oligosaccharides are produced purely for the benefit of the baby’s gut microbes—as bribes, in effect. * antibodies There is some evidence that a nursing mother absorbs a little of her suckling baby’s saliva through her breast ducts and that this is analyzed by her immune system, which adjusts the amount and types of antibodies she supplies to the baby, according to its needs
Chapter 19. Nerves and the Pain
trigeminal neuralgia 三叉神经痛 phantom limb pain nociceptors: 皮肤下的痛觉神经感受器.感受 thermal, chemical, mechanical 3种刺激引发的痛觉。只有受到足够引起疼痛的强度的刺激时才激活。 A-fiber 快速传导的神经纤维。传导触觉感受。 C-fiber 慢速传导。传导痛感 神经信号传导速度 120 m/s reflex: the central nervous system (eg. spinal cord) can intercept a signal and act on it before passing it on to the brain. Charles Scott Sherrington 查尔斯·斯科特·谢灵顿 英国神经生理学家。各方面贡献很大 提出 The enchanted loom metaphor * central nervous system: brain and spinal cord * peripheral nervous system: 可以再生(heal and regrow)。如断指续接后神经可以恢复 * somatic nervous system 躯体神经系统 * autonomic (involuntary) nervous system 自律神经系统 * sympathetic systems 交感神经:fight-or-flight * parasympathetic 副交感神经: rest and digest / feed and breed. 非紧急任务处理。性唤醒(sexual arousal) pain * nociceptive pain * inflammatory pain * dysfunctional pain: no evident purpose * neuropathic pain: 神经损伤或敏感化导致 * acute pain * chronic pain: just the system go wrong (like cancer?) * refered pain: 如心脏病导致手臂或颈痛 chemical signs of nervous system: * neurotransmitters 神经递质 * neuromodulators 神经调质;神经调节物质
Chapter 20. Diseases
Smallpox 天花 rare diseases: 患病率少于 1/2000 的病。7000种。总体上在西方, 每17个人里有一个人患有罕见病。 infectious diseases: caused by microbes contagious diseases: transmitted by contact
Chapter 21. Cancer
* carcinomas: epithelial cells cancer 上皮细胞癌症。占所有癌症 80%。上皮细胞分裂频繁。 * sarcomas: 肌肉肿瘤。 发生于 connective tissue 结缔组织。仅占所有癌症 1%。 mastectomy 扩大化乳房切除术
Chapter 22. Medicine Good and Bad
streptomycin 链霉素。第一个发现的对革兰氏阴性细菌(如结核杆菌)有效抗生素。 革兰氏阳性/阴性:与细菌细胞壁厚度有关系。决定了抗体对细菌的渗透性。 sojourn times 从肿瘤被检查出来到出现医学意义上症状(become evident)时间 过度筛查: * Mammograms: breast canser 乳房X线成像检查 * PSA (prostate-specific antigen): prostate cancer 前列腺癌筛查 研究表面 Mammograms / PSA 平均 1000次检查能多挽救1个人生命。
Chapter 23. The End (Aging / death)
Exercise regularly. Eat sensibly. Die anyway. telomeres: 染色体末端的端粒。部分决定了细胞分裂次数上限(50次?) / aging telomerase: 端粒酶 free radicals 自由基 antioxidants 抗氧化剂。清除自由基 研究表明 antioxidant supplementation 没有任何健康益处,反而在某些情况下增大死亡风险。 menopause:只有人类、绵羊(sheep)和2种鲸鱼(whale)有绝经。Why ? * mother hypothesis: childbearing dangerous / exhausting as women age. => menopause be a kind of protection stragety. * grandmother hypothesis: women can help there offspring raise their children. 1/10000 人活到100岁 1/700万 人活到110岁。(Supercentenarian 超级人瑞) Jeanne Louise Calment 讓娜·路易絲·卡爾芒 有记录的寿命最长的人,活了122岁。 Agonal breathing 终末频死呼吸 A century ago, only about one person in a hundred was cremated, but today three-quarters of Britons and 40 percent of Americans are. If you are cremated, your ashes will weigh about five pounds.