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| 編輯推薦： |
讲透人体九大系统的原理，做自己的医生和生理顾问！
掌握生理学常识，扫除日常病隐患！
读完就能贯通全身，对自己的身体了如指掌！
作者历任阳明大学生理研究所所长，韦恩州立大学、奥克兰大学客座教授，致力于科研科普数十载！
中科院上海生理研究所前所长、中国生理学会前副理事长梅镇彤诚意推荐！
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| 內容簡介： |
人为什么要睡觉？我们的梦境是彩色的吗？
为什么人不可能一直憋气？打嗝又是怎么回事？
高血压的成因为何？应该如何控制和治疗？
答案都包含在这座人体生理学的知识宝库中。
潘震泽教授通过解答日常生活中的生理现象和健康疑惑，将专业、硬核的生理学知识串联成一堂生动、系统的通识课程，读完后你不仅会对人类的各种生理现象豁然开朗，并且能系统地掌握人体各大系统的基本知识，还将打开一扇通往身体奥秘和生命奇观的大门。
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| 關於作者： |
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潘震泽，台湾大学动物系硕士，美国韦恩州立大学生理学博士，曾任阳明大学生理学研究所所长，韦恩州立大学、奥克兰大学客座教授。现旅居美国，从事科普写作与翻译。著有《身体简史》《身体的奥秘》《生活无处不科学》等，译有《人体生理学》《潘多拉的种子》等。
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| 目錄：
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我的生理学启蒙（代序）
章 人体生理的奥秘
节 生命的道理——什么是生理学？
第二节 躯体的智慧——恒定的力量
第二章 分子生理学
节 遗传的秘密——什么是基因？
第二节 你不可不知的蛋白质
第三章 神经生理学
节 人体后的未知领域——让人之所以为人的大脑
第二节 生物电的奥秘——什么是细胞膜电位？
第三节 生物钟与生理周期
第四节 神经系统病变
第四章 感觉系统
节 你的感觉从何而来？感觉与知觉有何不同？
第五章 内分泌系统
节 内分泌腺体——什么是激素？
第二节 心理影响生理——神经内分泌学
第六章 循环系统
节 人体重要的运输管线——心血管系统
第二节 血压以及影响血压的因子
第七章 呼吸系统
节 吸气与呼气的奥秘——你还有“气”吗？
第二节 通气与循环——心肺本是一家人？
第八章 泌尿系统
节 人体的下水道——过滤器、蓄水池与排水管
第九章 消化系统
节 进食、消化、吸收与排泄——人之大欲
第二节 消化系统的神经与内分泌管理
第十章 生殖系统
节 性别决定
第二节 生殖系统的调控：青春期及女性生殖周期
第三节 乳房的美丽与哀愁
第十一章 免疫系统
节 身体的防御机制
第十二章 生理和疾病的关系
节 生理与病理
第二节 癌症的前世与今生
补充阅读 小议养生
人名总表
专业术语表
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| 內容試閱：
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躯体的智慧——恒定的力量
一以贯之的生理学中心思想
1940 年底，以提出“战斗或逃跑反应”“躯体的智慧”“内稳态”等观念而知名于世的哈佛大学生理学教授沃尔特?坎农（Walter B. Cannon，1871—1945），以即将卸任会长的身份在美国科学促进会（AAAS）年会中发表演说。坎农的讲题是“人体生理与政治体制”（The Body Physiologic and the Body Politic），他把人体比喻成社会；因此，生理之于人体，就等于政治之于社会。
任何模拟，都有它的好处，也有其限制。人体由亿万细胞组成，一如社会由千万人组成；人体细胞无法脱离个体而存活，一如现代人难以自绝于社会而独立生存；人体细胞经分化后就谨守岗位，各司其职，不再改变身份，以至于死，一如人在社会中各尽所能，各取所需；要是有细胞不安本分，任意复制并在全身乱窜，则将危及个体生存，一如人类社会不遵守法制的反社会人物，也会造成社会动荡不安。
人类社会的安定，从自发性的道德规范，到强制性的法令规章，都有赖社会成员的遵守，或是执法者的行使公权力。至于人体这个由细胞组成的小型“社会”，如何运作及维持稳定，可是困扰了东西方智者达数千年之久；前人提出过生命力、气血体液，或阴阳五行生克之道，来解释身体的运作，只不过都是想象重于事实，经不起验证。一直要到19 世纪中叶，法国生理学家克洛德?贝尔纳（Claude Bernard，1813—1878）才对人体的运作提出合理的解释。
贝尔纳的创见，是提出“内环境”这个观念。所谓内环境，指的是环绕在体内所有细胞外围的液体，又称为“细胞外液”；除了与细胞直接接触的组织间液外，在血管及淋巴管内流动的血液及淋巴液也包含其中。无论多细胞生物所处的外在环境如何变化，只要这个内在环境的温度、渗透压、酸碱值、养分、氧分压等维持稳定，每个身体细胞就都能生存，个体也就得以活着。
晓得了这一层，生物体内绝大多数的生理功能也就有了意义。譬如消化与呼吸系统负责把养分与氧带入体内，并连同泌尿系统将不用的废物排出体外，循环系统把各种物质送往全身各处，皮肤与免疫系统负责防御外侮，神经与内分泌系统则整合上述所有系统。
这些生理功能的终极目的，自然是维持个体的存活，但它们真正进行的工作，则是维持细胞外液这个内在环境的稳定，让体内每个细胞都活得健康。1926 年，坎农根据拉丁文词根铸造了“内稳态”（homeostasis）这个名词，来描述这个现象；八十多年来，内稳态已成了生理学当中一以贯之的中心思想。任何人只要了解内稳态的真谛，也就对生理的运作有了正确的认识。
动态的平衡
我们看到“内稳态”一词，难免想到恒常安定的状态，事实上，身体的内在环境可是瞬息万变，随时处于更新状态，而非毫无动静的一潭死水；宋儒朱熹的诗句“问渠哪得清如许，为有源头活水来”，就相当贴切地描述了恒定状态。
以体温为例：人体表面不断有热量流失到周遭的空气当中（由温差造成），新的热能也源源不绝地从每个细胞产生（尤以某些内脏组织及运动中的肌肉为），由血液循环在全身散布，如此人体温度才能维持在37摄氏度左右，不会直往下掉。
再以血液中葡萄糖（血糖）浓度为例：体内每个细胞随时都需要从血液中吸取葡萄糖，以供维生之需，因而造成血糖浓度的不断下降；同时，血液也从消化道（用餐后三四个小时内）、肝脏、脂肪、肌肉（用餐四小时后）等器官，不断取得新鲜葡萄糖供应，因此血糖浓度也得以维持在5 毫摩尔/ 升上下。
类似体温与血糖这种体内变数的例子还有很多，像血液的酸碱值（7.4），氧分压（100 毫米汞柱，由溶于动脉血的氧含量造成），渗透压（300毫渗透摩尔），与各种离子（钠、钾、钙等），养分（脂肪酸、氨基酸等），废物（例如尿素）以及激素（有上百种之多）的浓度都是；此外诸如血压（120/70 毫米汞柱）、心跳，甚至体重，都属于受内稳态控制的变量。这些变量的共同特征，就是不断地在某个设定值上下波动，而不是完全固定不变。因此，内稳态属于“动态”而不是“静态”的平衡。
事实上，许多人造的自动控制系统，都有人体稳态平衡系统的影子，譬如室内的恒温装置，就与体温控制类似。当我们在恒温器上设定好温度，只要室温高过该设定值，冷气就会自动开启，降低室温；等到室温降到了设定点，冷气也就自动关上。温带与寒带地区的暖气控制，也是一样，只不过冷气机换成了暖气机。
当然，身体的产热与散热，以及冷气暖气的开与关，靠的都不是什么心电感应，而是经由温度传感器在察知温度偏离设定点后，发出讯号进行的控制作用。由该讯号引发的机制，会让上升的温度下降，或是低落的温度回升；这种控制模式通称为“负反馈”。
因此，任何稳态平衡控制系统，都有几个必要的组成，像是能侦测变量变化的传感器、能调节设定值的整合器，以及能造成变量改变的作用器等。此外，传感器与整合器之间，以及整合器与作用器之间，还需要有传递信息的装置，缺一不可。
以人体而言，传感器包括分布全身的各式各样的感觉接受器；整合器以神经细胞与内分泌细胞为主；作用器包括肌肉与内外分泌腺体；传讯装置则以神经与血液循环为主。
因此，所谓健康，就是体内大多数的稳态平衡控制系统运作正常；所谓生病，也就是某些系统出了问题，无法完善控制。人从生到死，无时无刻不受到环境变化、创伤、感染、基因突变等内外冲击，人体也随时进行因应；除非冲击过猛过大，人体稳态平衡控制系统一般都承受得起长期及反复的压力刺激，而不至于生病。直到天年将届，问题才会逐渐呈现。要是年纪尚轻，身体就出了问题，除了先天遗传因素、感染病原体及受伤等因素外，多数是由于生活及饮食习惯不佳所引起，那自然是可以避免的。
失落的平衡
有则关于工程师的笑话，是说某民航机在飞行途中，引擎逐一失灵；机上有位工程师不断计算出飞机将延误抵达的时间，要其他乘客放心。等到四个引擎全部停摆，飞机开始往下掉时，该工程师还在计算，以致遭人讥笑。
上述笑话斧凿痕迹甚重，显然是刻意编撰来挖苦工程师的死板不知变通；但其中有点倒是不假：工程师在设计飞机、汽车、建筑或桥梁等与人身安全有关物件时，都有过度设计的情形。如笑话中所言，飞机就算只剩一个引擎在运转，还是可以设法安全降落；至于道路、桥梁、房屋等建筑尽量采用高安全系数，就更不用说了。
同样的观念，也适用于人体。人身上好些器官，譬如肺、肝、肾、性腺等，都有备份；就算少了一个或一部分，人还能活得好好的。至于只有独一份的器官，比如脑、心、胃肠道等，也都有相当大的储备缓冲功能，经得起部分损伤或功能下降，而不致危及性命。
在此举几个例子：因中风或脑瘤而伤及某些脑区的病人，手术后通常能够恢复大部分的脑部功能；局部冠状动脉阻塞，导致部分心肌梗死（俗称心脏病）的病人，只要抢救得宜，也都能存活并恢复健康。至于因各种理由切除部分消化或生殖管道的病人，更不会因此致命，这些都显示出人体构造的强韧。
话虽如此，设计再怎么完善的机械或建筑，碰上超乎寻常的外力，仍免不了损坏或倒塌；如果再加上年久失修，更是免不了出问题；这个道理，自然也适用于人体。比起人造物件来，人体还有项优势，就是身体组织拥有自行修补及更新的能力，这是靠活细胞的复制与适应所成就的。许多人肆意滥用身体这项功能，抽烟、喝酒、嗑药、纵欲、熬夜样样都来，以为休息过后，一切就会复原；等到身体储备功能给消耗得差不多了，毛病自然一一浮现。
人体的稳态平衡控制系统还有几项特性，值得一提；其中之一是许多设定点都可能改变，像是体温、血压、血糖血脂浓度以及体重等。除了体温外，其余的设定值发生改变（通常是升高）后，就不一定能够回复；身体在不正常的设定点下运作，将承受更大压力，时间长了也更容易出毛病。
其次，身体会依轻重缓急，优先维持某些变量的稳态平衡，而牺牲一些较不重要的，比如周边循环、消化与生殖功能。许多人未能认清此点，而让身体长期处于失衡状态，终究也是要生大病的。
坎农把体内稳态平衡控制系统称为“躯体的智慧”，十分贴切；问题是有再大的智慧，也经不起长年累月的滥用。许多人非要等到身体出了问题，才心生恐惧，想要用药物补救；这就好比孟子所说的“七年之病，求三年之艾”，只怕到时缓不应急，悔之已晚。
第二节 躯体的智慧——恒定的力量
一以贯之的生理学中心思想
1940 年底，以提出“战斗或逃跑反应”“躯体的智慧”“内稳态”等观念而知名于世的哈佛大学生理学教授沃尔特·坎农（Walter B. Cannon，1871—1945），以即将卸任会长的身份在美国科学促进会（AAAS）年会中发表演说。坎农的讲题是“人体生理与政治体制”（The Body Physiologic and the Body Politic），他把人体比喻成社会；因此，生理之于人体，就等于政治之于社会。
任何模拟，都有它的好处，也有其限制。人体由亿万细胞组成，一如社会由千万人组成；人体细胞无法脱离个体而存活，一如现代人难以自绝于社会而独立生存；人体细胞经分化后就谨守岗位，各司其职，不再改变身份，以至于死，一如人在社会中各尽所能，各取所需；要是有细胞不安本分，任意复制并在全身乱窜，则将危及个体生存，一如人类社会不遵守法制的反社会人物，也会造成社会动荡不安。
人类社会的安定，从自发性的道德规范，到强制性的法令规章，都有赖社会成员的遵守，或是执法者的行使公权力。至于人体这个由细胞组成的小型“社会”，如何运作及维持稳定，可是困扰了东西方智者达数千年之久；前人提出过生命力、气血体液，或阴阳五行生克之道，来解释身体的运作，只不过都是想象重于事实，经不起验证。一直要到19 世纪中叶，法国生理学家克洛德·贝尔纳（Claude Bernard，1813—1878）才对人体的运作提出合理的解释。
贝尔纳的创见，是提出“内环境”这个观念。所谓内环境，指的是环绕在体内所有细胞外围的液体，又称为“细胞外液”；除了与细胞直接接触的组织间液外，在血管及淋巴管内流动的血液及淋巴液也包含其中。无论多细胞生物所处的外在环境如何变化，只要这个内在环境的温度、渗透压、酸碱值、养分、氧分压等维持稳定，每个身体细胞就都能生存，个体也就得以活着。
晓得了这一层，生物体内绝大多数的生理功能也就有了意义。譬如消化与呼吸系统负责把养分与氧带入体内，并连同泌尿系统将不用的废物排出体外，循环系统把各种物质送往全身各处，皮肤与免疫系统负责防御外侮，神经与内分泌系统则整合上述所有系统。
这些生理功能的终极目的，自然是维持个体的存活，但它们真正进行的工作，则是维持细胞外液这个内在环境的稳定，让体内每个细胞都活得健康。1926 年，坎农根据拉丁文词根铸造了“内稳态”（homeostasis）这个名词，来描述这个现象；八十多年来，内稳态已成了生理学当中一以贯之的中心思想。任何人只要了解内稳态的真谛，也就对生理的运作有了正确的认识。
动态的平衡
我们看到“内稳态”一词，难免想到恒常安定的状态，事实上，身体的内在环境可是瞬息万变，随时处于更新状态，而非毫无动静的一潭死水；宋儒朱熹的诗句“问渠哪得清如许，为有源头活水来”，就相当贴切地描述了恒定状态。
以体温为例：人体表面不断有热量流失到周遭的空气当中（由温差造成），新的热能也源源不绝地从每个细胞产生（尤以某些内脏组织及运动中的肌肉为），由血液循环在全身散布，如此人体温度才能维持在37摄氏度左右，不会直往下掉。
再以血液中葡萄糖（血糖）浓度为例：体内每个细胞随时都需要从血液中吸取葡萄糖，以供维生之需，因而造成血糖浓度的不断下降；同时，血液也从消化道（用餐后三四个小时内）、肝脏、脂肪、肌肉（用餐四小时后）等器官，不断取得新鲜葡萄糖供应，因此血糖浓度也得以维持在5 毫摩尔/ 升上下。
类似体温与血糖这种体内变数的例子还有很多，像血液的酸碱值（7.4），氧分压（100 毫米汞柱，由溶于动脉血的氧含量造成），渗透压（300毫渗透摩尔），与各种离子（钠、钾、钙等），养分（脂肪酸、氨基酸等），废物（例如尿素）以及激素（有上百种之多）的浓度都是；此外诸如血压（120/70 毫米汞柱）、心跳，甚至体重，都属于受内稳态控制的变量。这些变量的共同特征，就是不断地在某个设定值上下波动，而不是完全固定不变。因此，内稳态属于“动态”而不是“静态”的平衡。
事实上，许多人造的自动控制系统，都有人体稳态平衡系统的影子，譬如室内的恒温装置，就与体温控制类似。当我们在恒温器上设定好温度，只要室温高过该设定值，冷气就会自动开启，降低室温；等到室温降到了设定点，冷气也就自动关上。温带与寒带地区的暖气控制，也是一样，只不过冷气机换成了暖气机。
当然，身体的产热与散热，以及冷气暖气的开与关，靠的都不是什么心电感应，而是经由温度传感器在察知温度偏离设定点后，发出讯号进行的控制作用。由该讯号引发的机制，会让上升的温度下降，或是低落的温度回升；这种控制模式通称为“负反馈”。
因此，任何稳态平衡控制系统，都有几个必要的组成，像是能侦测变量变化的传感器、能调节设定值的整合器，以及能造成变量改变的作用器等。此外，传感器与整合器之间，以及整合器与作用器之间，还需要有传递信息的装置，缺一不可。
以人体而言，传感器包括分布全身的各式各样的感觉接受器；整合器以神经细胞与内分泌细胞为主；作用器包括肌肉与内外分泌腺体；传讯装置则以神经与血液循环为主。
因此，所谓健康，就是体内大多数的稳态平衡控制系统运作正常；所谓生病，也就是某些系统出了问题，无法完善控制。人从生到死，无时无刻不受到环境变化、创伤、感染、基因突变等内外冲击，人体也随时进行因应；除非冲击过猛过大，人体稳态平衡控制系统一般都承受得起长期及反复的压力刺激，而不至于生病。直到天年将届，问题才会逐渐呈现。要是年纪尚轻，身体就出了问题，除了先天遗传因素、感染病原体及受伤等因素外，多数是由于生活及饮食习惯不佳所引起，那自然是可以避免的。
失落的平衡
有则关于工程师的笑话，是说某民航机在飞行途中，引擎逐一失灵；机上有位工程师不断计算出飞机将延误抵达的时间，要其他乘客放心。等到四个引擎全部停摆，飞机开始往下掉时，该工程师还在计算，以致遭人讥笑。
上述笑话斧凿痕迹甚重，显然是刻意编撰来挖苦工程师的死板不知变通；但其中有点倒是不假：工程师在设计飞机、汽车、建筑或桥梁等与人身安全有关物件时，都有过度设计的情形。如笑话中所言，飞机就算只剩一个引擎在运转，还是可以设法安全降落；至于道路、桥梁、房屋等建筑尽量采用高安全系数，就更不用说了。
同样的观念，也适用于人体。人身上好些器官，譬如肺、肝、肾、性腺等，都有备份；就算少了一个或一部分，人还能活得好好的。至于只有独一份的器官，比如脑、心、胃肠道等，也都有相当大的储备缓冲功能，经得起部分损伤或功能下降，而不致危及性命。
在此举几个例子：因中风或脑瘤而伤及某些脑区的病人，手术后通常能够恢复大部分的脑部功能；局部冠状动脉阻塞，导致部分心肌梗死（俗称心脏病）的病人，只要抢救得宜，也都能存活并恢复健康。至于因各种理由切除部分消化或生殖管道的病人，更不会因此致命，这些都显示出人体构造的强韧。
话虽如此，设计再怎么完善的机械或建筑，碰上超乎寻常的外力，仍免不了损坏或倒塌；如果再加上年久失修，更是免不了出问题；这个道理，自然也适用于人体。比起人造物件来，人体还有项优势，就是身体组织拥有自行修补及更新的能力，这是靠活细胞的复制与适应所成就的。许多人肆意滥用身体这项功能，抽烟、喝酒、嗑药、纵欲、熬夜样样都来，以为休息过后，一切就会复原；等到身体储备功能给消耗得差不多了，毛病自然一一浮现。
人体的稳态平衡控制系统还有几项特性，值得一提；其中之一是许多设定点都可能改变，像是体温、血压、血糖血脂浓度以及体重等。除了体温外，其余的设定值发生改变（通常是升高）后，就不一定能够回复；身体在不正常的设定点下运作，将承受更大压力，时间长了也更容易出毛病。
其次，身体会依轻重缓急，优先维持某些变量的稳态平衡，而牺牲一些较不重要的，比如周边循环、消化与生殖功能。许多人未能认清此点，而让身体长期处于失衡状态，终究也是要生大病的。
坎农把体内稳态平衡控制系统称为“躯体的智慧”，十分贴切；问题是有再大的智慧，也经不起长年累月的滥用。许多人非要等到身体出了问题，才心生恐惧，想要用药物补救；这就好比孟子所说的“七年之病，求三年之艾”，只怕到时缓不应急，悔之已晚。
第三节 生物钟与生理周期
生物体内有个时钟的说法，由来已久，从浮游生物的定时升降、植物叶片的日夜开阖、日行动物的日出而作日落而息与夜行动物的反向行为，到植物开花、动物发情与候鸟迁徙总在一年当中特定季节发生，这些都显示生物能察知一天或一年当中的时间，并做出适当的行为反应。
至于人类，也属于日行动物，随着太阳的起落而作息；只不过人天生不愿受到束缚，甚至还有改造及征服自然的欲望。古人嫌日短夜长，故思秉烛夜游；等到电灯发明后，今人更是不受黑夜的限制，想多晚睡都可以。可惜人体这个经百万年演化出来的构造，至今仍未能脱离自身的限制，醒着的时间久了，终究会不支倒地，昏睡过去。
地球生物的作息，少不了与地球的自转与公转周期产生同步，不能做到这点的生物，不是找不到食物，就是成为猎物，或受严寒酷热所害，也就活不下来。有关昼夜及季节变化直接的信息，就是日照的有无及时间的长短，因此，不同生物在不同时候利用不同机制，都发展出对光敏感的接受器（通称为“眼睛”），除了让生物“看见”周遭环境外，还可用来计时。
研究人员发现，光觉讯号由眼球后方的视网膜接收后，除了沿着视神经送往大脑后方的视觉皮质外，在视神经交叉（optic chiasma）的上方有对神经核，也接收了视神经分支的投射。这对称作“视交叉上核”（suprachiasmatic nucleus）的组织，与视觉的生成无关，但与生物的周期控制有关，也就是俗称“生物钟”的所在。
证实视交叉上核就是生物钟的动物实验多不胜数，从活体到离体的实验都有。基本上，视交叉上核里的神经元具有类似节律器（pacemaker）的性质，无论在放电频率及代谢率上，都呈现自发性的周期变化，就算处于与外界环境完全隔绝、“没法感知时间”（time-free）的情况下，也能运作无碍。如果将视交叉上核以手术破坏，生物的周期就会变得紊乱，也不能与外在时间产生同步。
这种体内自发性的周期，与地球的自转周期相当，故称“昼夜节律”（circadian rhythm）。一般而言，人体内生的昼夜节律要比24 小时来得长一些，故此不时需要接收光照信息，做些调整；这样的过程称为“同步化”（entrainment）。
视交叉上核位于脑中一块称为下丘脑的脑区，下丘脑则是体内自主与恒定功能的控制中枢，脑垂体（pituitary gland）的上级指导员，举凡体温调节、体液平衡、能量代谢、睡醒周期、危机因应、生长生殖等，都受下丘脑的神经细胞控制，也与视交叉上核有所联系，故此也都呈现周期变化的特性。
此外，视交叉上核经由一条相当复杂的神经通路，还控制了脑中的松果体（pineal gland）；松果体分泌的褪黑激素（melatonin）是体内另一个重要的周期节律调控因子。在白日接受光照的刺激时，视交叉上核抑制了褪黑激素从松果体的分泌；天黑后，视交叉上核不再接收光信息，褪黑激素的分泌则有大幅增加。体内褪黑激素量出现上升的时刻与持续的期间，可作为日夜长短的依据；季节性生殖与迁徙的动物，靠的就是这个信息。
至于褪黑激素在人身上的作用，仍有许多争议；支持者提出褪黑激素有帮助入眠、调整时差、抗氧化及增进免疫等功能。由于褪黑激素可由体内自行分泌，是否需要从外补充，补充量过多是否有副作用或反效果，还需要更多的研究。
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