器官系统
qì guān xì tǒng
器官系统是一群协同工作、共同完成某项重要身体功能的器官,例如消化、循环或呼吸。
Definition
器官系统是一组协同工作、共同完成某项重大任务的器官团队;例如消化系统就是由口腔、胃和肠道合作分解食物的系统。人体共有十一个这样的系统:外皮系统、骨骼系统、肌肉系统、神经系统、内分泌系统、循环(心血管)系统、淋巴(免疫)系统、呼吸系统、消化系统、泌尿(排泄)系统和生殖系统,它们相互作用以维持稳态。每个系统都是在功能上整合在一起的一组器官,它们的共同活动完成气体交换、养分处理、废物排出、防御或协调等某项生理功能。这些系统通过循环系统相互耦合,循环系统负责把所有其他系统连接起来进行运输;神经系统提供快速的电信号控制,内分泌系统提供较慢的激素控制,它们都参与负反馈回路。系统生理学对这些相互作用进行定量建模,把身体看作一组彼此耦合、存在物质、能量和信息流动的小室。
Example
当你跑步时,呼吸系统吸入空气,循环系统运输氧气,肌肉系统带动双腿运动,好几个系统同时在工作。运动时,神经系统会加快心跳,循环系统把更多血液输送到肌肉,呼吸系统把呼吸频率提高到每分钟约$40$到$60$次,外皮系统则通过出汗来散热。调节血糖需要消化系统(吸收)、内分泌系统(胰腺分泌的胰岛素和胰高血糖素)、循环系统(运输)和肝脏(以糖原形式储存)共同参与,尽管一顿饭可能一次性摄入几十克糖分,这些系统合力仍能把空腹血糖维持在约$70$到$100\ \text{mg/dL}$左右。
Key Insight
器官系统从不孤立工作;消化系统消化出的食物养分,只有在循环系统把它运送到细胞之后才有用武之地。生物体的组织层级依次是细胞、组织、器官、器官系统、生物体,每一个层级都能完成下一个更低层级单独无法完成的事情。疾病通常是一个系统性问题:肾功能衰竭会升高血压,进而给心脏造成负担,而心脏功能受损又会降低肾脏的血流灌注,因此理解器官系统,意味着理解这些相互作用的循环,而不仅仅是理解各个器官本身。