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生物力学

指数 生物力学

生物力学是采用力学理论来研究生物体内物质运动的学科。人体力学是其中的一个分支。 生物力学的研究主题可以概括为以下三方面:.

8 关系: 力学心臟分子细胞生物血管血液骨骼

力学

力学是物理学的一个分支,主要研究能量和力以及它们与物体的平衡、变形或运动的关系。.

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心臟

心臟(英語:heart)是一種在人類和其他動物都有的肌造器官,它的功用是推動循環系統中血管的血液。血液提供身體氧氣以及養分,同時也協助身體移除。心臟位於胸部縱隔腔的中間部位 。 人類、其他哺乳類、鸟類的心臟可分為四個腔室:左右心房(上半部)、左右心室(下半部)。通常右心室以及右心房會被合稱為右心,而左邊的心房與心室則被合稱為左心,兩者又合稱為心臟。另一方面,魚類則有兩個腔室——一個心房、一個心室;而兩棲類、爬蟲類則有三個腔室。 健康的心臟會透過心瓣使血液維持單一方向的流動,並藉此避免發生的問題。心臟被一種稱為心包的保護性袋狀物所圍繞,在心膜中有包含少量的心包液。心膜是由三層所構成:心外膜、心肌層、以及心內膜。 心臟負責了全身的血液循環,循環又分為體循環和肺循環兩種。體循環負責身體大部分的血液運輸,身體的缺氧血會先由上腔和下腔靜脈回流到心臟右心房,之後再進入右心室。右心室會將缺氧血泵入肺臟進行氣體交換,這部分與肺臟相關的循環系統稱為肺循環。缺氧血在肺臟得到氧氣並排出二氧化碳後變成顏色較鮮艷的充氧血。接下來,充氧血會回到左心房,經過左心室後由主動脈輸送至全身,再次回到了體循環系統,而在肺臟獲得的氧氣將會被用來供全身進行新陳代謝成為二氧化碳再經心臟流入肺臟排除。通常每一次心跳,右心室會輸出到肺部與左心室輸出到主動脈相等的血液量。靜脈運輸血液到心臟,而動脈則運輸血液離開心臟。靜脈通常血壓會比動脈血壓來得低。心臟壓縮的速率在人休息時,大約是每分鐘72次。運動會短暫的增加心跳速度,但長期而言會降低靜止心率,同時也對心臟健康有幫助。 2008年,心血管疾病成為全球最常見的死因,大約佔了30%的死亡人數。而在這些死亡的案例當中,有超過四分之三是因為冠狀動脈疾病和中風而死亡。心血管疾病的風險因素包含:抽煙、體重過重、運動不足、高膽固醇血症、高血壓、以及缺乏控制的糖尿病。心血管疾病的診斷通常會以聽診器進行聽診確認心音的狀況、也有用心電圖、或是心臟超音波。心臟相關疾病通常由心臟病學專家來治療,不過也有可能會有其他的醫學領域專家一齊合作醫治。.

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分子

分子(molecule)是一种构成物质的粒子,呈电中性、由两個或多個原子組成,原子之間因共價鍵而鍵結。能够單獨存在、保持物质的化學性質;由分子組成的物質叫分子化合物。 一個分子是由多個原子在共價鍵中通过共用電子連接一起而形成。它可以由相同的化學元素构成,如氧氣分子 O2;也可以由不同的元素构成,如水分子 H2O。若原子之間由非共價鍵的化學鍵(如離子鍵)所結合,一般不會視為是單一分子。 在不同的領域中,分子的定義也會有一點差異:在热力学中,构成物质的分子(如水分子)、原子(如碳原子)、离子(如氯离子)等在热力学上的表现性质都是一样的,因此,都统称为分子;在氣體動力論中,分子是指任何构成气体的粒子,此定義下,單原子的惰性氣體也可視為是分子。而在量子物理、有機化學及生物化學中,多原子的離子(如硫酸根)也可以視為是一個分子。 分子可根据其构成原子的数量(原子數)分为单原子分子,双原子分子等。 在氣体中,氫分子(H2)、氮分子(N2)、氧分子(O2)、氟分子(F2)和氯分子(Cl2)的原子數是2;固体元素中,黃磷(P4)原子數是4,硫(S8)的是8。所以,氬(Ar)是單原子的分子,氧氣(O2)是雙原子的,臭氧(O3)則是三原子的。 許多常見的有機物質都是由分子所組成的,海洋和大氣中大部份也是分子。但地球上主要的固體物質,包括地函、地殼及地核中雖也是由化學鍵鍵結,但不是由分子所構成。在離子晶體(像鹽)及共價晶體有反覆出現的晶体结构,但也無法找到分子。固態金屬是用金屬鍵鍵結,也有其晶体结构,但也不是由分子組成。玻璃中的原子之間依化學鍵鍵結,但是既沒有分子的存在,其中也沒有類似晶體反覆出現的晶体结構。.

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细胞

细胞(Cell)是生物体结构和功能的基本单位。它是除了病毒之外所有具有完整生命力的生物的最小单位,也经常被称为生命的积木(病毒仅由DNA/RNA组成,并由蛋白质和脂肪包裹其外)。 in Chapter 21 of fourth edition, edited by Bruce Alberts (2002) published by Garland Science.

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生物

生物(拉丁语,德语: Organismus, ,又称有機體)是指稱類生命的个体。在生物学和生态学中, 地球上约有870萬種物種(±130萬),其中650萬種物種在陆地上,220万种生活在水中。 生物最重要和基本的特徵在生物會進行新陳代謝及遺傳兩點,前者說明所有生物一定會具備合成代谢以及分解代谢(兩個是完全相反的兩個生理反應過程),並且可以將遺傳物質複製,透過自我分裂生殖(無性生殖)或有性生殖,交由下一代繁殖下去以避免滅絕,这是類生命现象的基础。 生命的起源和生命各个分支之间的关系一直存在争议,古早的生命分類已經過時,近代古典生物學的分類又受到分子生物學的挑戰。一般而言,我們將生物分為兩大類:原核生物和真核生物。原核生物分为兩大域:细菌(Bacteria)和古菌(Archaea),这两个域相互之间的关系并不比他们和真核生物的关系更为接近。在演化史的研究上,原核生物和真核生物之间一直缺乏联系。類似麻煩的還有病毒與內共生細菌等的分類,隨著現代生物化學的研究逐漸深入,出現了有如物理學中存在量子現象一般,在特定微觀世界下許多傳統認知出現錯誤,導致以往常理被顛覆的情況。 真核生物的特徵是有細胞核以及其他膜狀細胞器(例如動物和植物體內的粒線體粒線體也可以說是植物動物體的發電廠因為他可以製造很多的能量,以及植物及藻類中的葉綠素),一種假說是叶绿体和线粒体是由内共生细菌(endosymbiotic bacteria)演化而来T.Cavalier-Smith (1987) The origin of eukaryote and archaebacterial cells, Annals of the New York Academy of Sciences 503, 17–54 。多细胞生物(又稱至於生物實在30班一年且出來則指包含多于一个细胞的生物,在地質學上直到五億年前才出現大爆發。.

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血管

血管(德语: Blutgefäße;;西班牙语,葡萄牙语: vasos sanguineos)是生物運送血液的管道,依運輸方向可分為動脈、靜脈與微血管。動脈從心臟將血液帶至身體組織,靜脈將血液自組織間帶回心臟,微血管則連接動脈與靜脈,是血液與組織間物質交換的主要場所。各種生物擁有的血管型態各不相同:開放式循環()生物,如昆蟲,只有動脈,血液自動脈流出直接接觸身體組織,再由心臟上的開孔回收血液;閉鎖式循環()生物,如哺乳類、鳥類、爬蟲類、魚類,則由動脈連接微血管再接至靜脈,最後回歸心臟。.

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血液

血液(英語:blood)是在動物的循環系統、心脏和血管腔内循环流动的一种组织,可以將氧氣及營養素送到各器官,並將細胞的代謝廢棄物帶離細胞。血液組織是結締組織的一種,由血浆和血球组成。血浆内含血浆蛋白(白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原)、脂蛋白等各种营养成分以及无机盐、氧、激素、酶、抗體和细胞代謝產物等。血细胞有红血球、白血球和血小板。哺乳類的血液具有凝血機制,血管破裂時,血小板會結集,堵塞血管破口,此時血漿中原本可水溶的血纖維蛋白等凝固成為血塊,剩餘的透明液體就叫做血清。 生物體的生理变化和病理变化往往引起血液成分的改变,所以血液成分的检测有重要的临床意义。 以人類的血液為例,成人的血液约占体重的十三分之一,相对密度为1.050~1.060,pH值为7.3~7.4,渗透压为313毫摩每升。ABO血型是人类的主要血型分類,可分為A型、B型、AB型及O型,另外還有Rh血型系统,MNS血型系统,P血型系统等血型系统。 另外,人類還有淋巴循環系統,跟血液和組織液有關係的。蚯蚓、昆虫等的循環系統液體稱為血淋巴,作用不是免疫而是类似血液运输营养和废物。.

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骨骼

是組成脊椎動物內骨骼的堅硬器官,功能是運動、支持和保護身體,及儲藏礦物質。骨組織是一種密實的結締組織。骨骼由各種不同的形狀組成,有複雜的內在和外在結構,使骨骼在減輕重量的同時能夠保持堅硬。骨骼的成分之一是礦物質化的骨骼組織,其內部是堅硬的蜂巢狀立體結構;其他組織還包括了骨髓、骨膜、神經、血管和軟骨。 人體的骨骼具有支撑身体的作用,其中的硬骨組織和軟骨組織皆是人體結締組織的一部分(而硬骨是結締組織中唯一細胞間質較為堅硬的)。成人有206塊骨頭,而新生儿的有超過270塊。由於諸如頭骨會隨年紀增長而癒合,因此成人骨骼個數少一兩塊或多一兩塊都是正常的。另外,成人有28~32個牙恆齒,多的一般稱為智齒,小孩乳齒20顆。骨与骨之間的間隙一般稱之為關節,除了少部分的不動關節可能以軟骨連接之外,大部分是以韌带连接起來的。關節可分成不動關節、可動關節以及難以被歸類的中間型可稱為少動關節。光有骨骼是不具有讓身體運動的作用的,一般俗稱的運動系統(這種分類其實是不嚴謹的,因為通常骨骼已經可以被稱做骨骼系統,包含軟骨硬骨以及連結骨與骨的韌帶甚至包含關節部分(關節液,因為關節是位置不是細胞更不是組織)。所謂的運動系統,應該是被譯作「超系統」的super system之一,人體一般分為六種super system)還包含了肌肉(骨骼肌)系統。骨骼肌是橫紋肌,可隨意志伸縮,一般一種「動作」是由一對肌肉對兩塊骨頭(一個關節)作拮抗,而肌肉末端以肌腱和經過關節的下一個骨頭連接。其實韌帶和肌腱也是結締組織,所以運動(超)系統中只有肌肉組織跟結締組織,頂多再包含骨髓內的神經及控制肌肉的運動神經屬於神經組織。.

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