01 / 導讀
導讀
引用
Betts, J. G., Young, K. A., Wise, J. A., Johnson, E., Poe, B., Kruse, D. H., Korol, O., Johnson, J. E., Womble, M., & DeSaix, P. (2022). Anatomy and Physiology 2e (2nd ed.). OpenStax. Free official edition: https://openstax.org/details/books/anatomy-and-physiology-2e
章節概要
全書28章按照常見的兩學期課程順序分為六個單元。由於章節較多，下面按單元把密切相關的章節歸為一組，並保留書中各章標題（譯名）。
第1–4章：人體導論；化學層次的組織；細胞層次的組織；組織層次的組織
第一單元奠定基礎。第1章區分解剖學與生理學，介紹六個結構層次、人類生命的功能與需要、穩態以及負反饋和正反饋、解剖學術語（方位、區域、切面和體腔）以及醫學影像。第2章複習原子、化學鍵、化學反應、水、酸鹼與緩衝液以及體內的有機分子。第3章討論細胞膜與物質轉運、細胞器、細胞核與DNA複製、蛋白質合成、細胞週期以及細胞分化（包括幹細胞和癌症）。第4章介紹四種基本組織和組織膜，然後講解上皮組織、結締組織、肌組織和神經組織，最後討論組織的損傷、修復和衰老。
第5–11章：皮膚系統；骨組織與骨骼系統；中軸骨骼；附肢骨骼；關節；肌組織；肌肉系統
第二單元討論支持與運動。皮膚系統一章介紹表皮各層、真皮和皮下組織，毛髮、指甲和腺體等附屬結構，皮膚的功能，以及燒傷、癌症和其他疾病。骨骼各章說明骨的功能、分類、結構、形成和骨折修復，運動、營養和荷爾蒙的影響，以及鈣穩態，隨後逐塊介紹顱骨、脊柱和胸廓，以及肢帶骨和四肢骨，並提及它們的胚胎髮育。關節一章把關節分為纖維關節、軟骨關節和滑膜關節，命名各種身體運動，並考察肩關節和膝關節等具體關節。第10章講解骨骼肌、心肌和平滑肌，包括肌絲滑行機制、肌張力的神經控制、肌纖維類型與運動；第11章介紹槓桿系統、肌肉的命名以及主要中軸肌和附肢肌的作用。
第12–17章：神經系統與神經組織；神經系統解剖；軀體神經系統；自主神經系統；神經系統檢查；內分泌系統
第三單元討論調節與控制。第12章介紹神經系統的劃分、神經元和神經膠細胞、膜電位、動作電位和突觸傳遞。第13章把胚胎髮育與成人腦區聯繫起來，然後描述中樞神經系統及其血液迴圈和保護性被膜，以及周圍神經系統。第14章討論感覺知覺（特殊感覺也整合在這一章中）、中樞加工和運動反應；第15章討論交感和副交感神經系統、自主反射、中樞控制以及影響自主神經系統的藥物。第16章採取不同尋常的臨床視角，透過神經系統檢查的五個部分（精神狀態、腦神經、感覺、運動、協調與步態）來解釋神經系統的功能。第17章概述荷爾蒙及其作用機制、下視丘與腦下垂體、甲狀腺、副甲狀腺、腎上腺和松果體、性腺與胎盤荷爾蒙、胰腺內分泌部以及具有次要內分泌功能的器官。
第18–21章：心血管系統：血液；心血管系統：心臟；心血管系統：血管與迴圈；淋巴與免疫系統
第四單元討論體液與運輸。血液一章介紹血漿和有形成分、造血、紅細胞、白細胞和血小板、止血以及血型判定。心臟一章討論心臟解剖、心臟的迴圈路徑、心肌與傳導系統、心動週期、心輸出量及其調節，以及心臟的發育。血管一章講解血管結構，血流、血壓與阻力，毛細血管交換，穩態調節，主要迴圈路徑以及胎兒迴圈。本單元最後一章介紹淋巴系統解剖、屏障防禦與先天免疫、T淋巴細胞和B淋巴細胞與抗體、針對病原體的免疫應答、免疫疾病、器官移植與腫瘤免疫。
第22–26章：呼吸系統；消化系統；代謝與營養；泌尿系統；體液、電解質與酸鹼平衡
第五單元考察人體與環境的物質交換以及內部維持。呼吸系統一章依次討論傳導部與呼吸部、肺、呼吸的力學、氣體交換和氣體運輸，以及對運動和高海拔等條件的適應。消化系統一章討論消化管和消化腺等附屬器官、消化過程及其調節，以及化學性消化與吸收。第24章講解分解代謝與合成代謝反應，碳水化合物、脂類和蛋白質代謝，吸收期與吸收後期狀態，能量與熱量平衡以及營養。泌尿系統一章從尿液的特性講起，經過腎臟解剖和腎元的顯微結構，再到濾過、腎小管重吸收、腎血流的調節和內分泌調控。第26章透過體液分割槽、水與電解質平衡、緩衝系統和酸鹼平衡紊亂，把這些內容聯繫起來。
第27–28章：生殖系統；發育與遺傳
第六單元為全書收尾。第27章在第二版中改用「睪丸型」「卵巢型」生殖系統等術語，討論配子發生、生殖器官解剖和荷爾蒙調節，以及生殖系統的發育。第28章依次講述受精、胚胎和胎兒發育、妊娠、分娩和出生過程中的變化、新生兒出生後的適應、泌乳以及遺傳方式。
核心概念
第1–4章：組織的層次
- 穩態與反饋：主要依靠負反饋維持內環境穩定，正反饋則放大分娩等過程。
- 組織層次：化學、細胞、組織、器官、系統和個體。
- 膜轉運：被動擴散和滲透，與需要耗能的主動轉運。
- 四種基本組織：上皮組織、結締組織、肌組織和神經組織。
第5–11章：支持與運動
- 皮膚的層次：功能各異的表皮、真皮和皮下組織。
- 骨重建與鈣穩態：受荷爾蒙調節、與血鈣相聯繫的骨不斷形成與吸收。
- 關節分類：結構分類（纖維、軟骨、滑膜）與功能分類（不動關節、微動關節、可動關節）。
- 肌絲滑行學說：肌動蛋白絲和肌凝蛋白絲相互滑動而產生肌肉收縮。
第12–17章：調節、整合與控制
- 動作電位：由電位閘控離子通道產生的神經元電訊號。
- 交感與副交感神經系統：分別對應「戰鬥或逃跑」以及「休息與消化」的自主神經輸出。
- 功能定位：神經系統檢查中依據喪失的功能推斷損傷部位的原則。
- 荷爾蒙作用機制：脂溶性荷爾蒙透過細胞內受體起作用，水溶性荷爾蒙透過膜受體和第二傳訊者起作用。
第18–21章：體液與運輸
- 有形成分與血漿：血液中的細胞成分和液體成分。
- 心輸出量：心率與心搏量的乘積，受前負荷、心肌收縮力和後負荷調節。
- 毛細血管交換：由靜水壓和滲透壓驅動的液體流動。
- 先天免疫與適應性免疫：迅速的非特異性防禦，與由T、B淋巴細胞介導、具有記憶的特異性應答。
第22–26章：能量、維持與環境交換
- 通氣與氣體交換：由壓力差驅動的空氣流動，以及氧氣和二氧化碳透過呼吸膜的擴散。
- 消化過程：攝食、推進、機械與化學消化、吸收和排便。
- 腎元功能：透過濾過、腎小管重吸收和分泌形成尿液。
- 酸鹼平衡：由緩衝系統、呼吸和腎臟共同調節pH。
第27–28章：人類發育與生命的延續
- 配子發生：在下視丘和腦下垂體調控下透過減數分裂產生精子和卵母細胞。
- 胚胎與胎兒發育：從受精和著床到器官形成與生長。
- 遺傳方式：顯性、隱性和伴性遺傳及其預測。
評析
優點
- 完整覆蓋兩學期課程內容。 六個單元遵循大多數兩學期課程的範圍和順序，從化學和細胞一直講到生殖與遺傳，並以穩態作為貫穿各系統章節的統一主題。
- 獨特的教學設計。 前言強調，特殊感覺被整合進軀體神經系統一章，第16章則透過神經系統檢查來講授神經系統功能，這種做法把解剖學與臨床推理聯繫起來。插圖以黑色線條圖為主，顏色只用於突出關鍵結構；許多「互動連結」（Interactive Link）指向密歇根大學的WebScope顯微圖片、模擬和影片。
- 貼近臨床與職業。 反覆出現的專欄（「穩態失衡」「……的疾病」「……的衰老」「日常聯繫」「職業聯繫」）涉及從減壓病、癌症到心包填塞、睡眠呼吸暫停和亞培格評分等主題，並介紹採血、物理治療等醫學相關職業。
- 具有包容性的第二版修訂。 第二版的修改著重於與生理性別和社會性別相關區分的準確性（參考了Gender-Inclusive Biology的建議）、更具代表性的插圖，以及在不同膚色上表現不同的病症照片。
局限
- 篇幅極長。 全書約1,350頁，既是課程教材也是參考書；自學者需要有所取捨，尤其是在內容詳盡的骨骼和肌肉章節中。
- 生理學深度不均。 某些生理機制（如心臟和腎臟的調節）講解充分，但定量處理和實驗證據有限，準備學習醫學生理學的學生需要更具分析性的教材。
- 自學可用的答案有限。 前言說明，「互動連結」問題、複習題和批判性思考題中奇數題的答案在學生解答手冊中，偶數題的答案只提供給教師。
- 範圍僅限於人體。 本書只討論人體解剖學和生理學，不涉及比較生理學或植物生理學；在同時列出動物生理學和植物生理學教材的課程中，這一點值得注意。
在課程中的定位
在生理學與解剖學課程中，本書是人體解剖生理學的免費入門核心教材。同樣面向初學者的Waugh和Grant的《Ross & Wilson Anatomy and Physiology in Health and Illness》一般被介紹為篇幅更短、偏重臨床、常用於護理教育的入門書；兩者都可以作為第一本教材，而OpenStax的內容更詳細、專欄更多。Silverthorn的《Human Physiology: An Integrated Approach》（大學部生理學教材）側重生理機制及其整合，Boron和Boulpaep的《Medical Physiology》則是一本詳盡的醫學院教材；兩者最好在學完OpenStax相應章節之後再讀。
所列的另外兩本書把範圍擴充套件到人體以外：Taiz等人的《Plant Physiology and Development》（高年級植物生物學教材）以及Hill、Cavanaugh和Anderson的《Animal Physiology》（比較取向的教材）分別討論植物生理學和動物比較生理學。《Anatomy and Physiology 2e》為理解比較生理學內容提供了人體這一參照，但不能取代這些書。
如何使用本書
本書為兩學期的解剖生理學課程而設計，修讀者通常是準備進入護理和醫學相關專業的學生。由於第2–4章複習了所需的化學和細胞生物學知識，本書不要求大學程度的生物或化學基礎。
常見的安排是第一學期學習第一至三單元（第1–17章），第二學期學習第四至六單元（第18–28章）。第1章中關於術語和穩態的各節要認真閱讀，因為後面各章都以此為基礎。每章先看章節目標，閱讀正文時對照線條插圖，並利用「互動連結」，特別是用於組織學的WebScope顯微圖片和展示生理過程的動畫。複習時使用「章節回顧」（Chapter Review）中的小結，完成「互動連結」問題、複習題和批判性思考題（奇數題答案可在學生解答手冊中核對），並閱讀「疾病」和「穩態失衡」專欄，把正常功能與疾病聯繫起來。對於第7、8、11章這類以解剖為主的章節，與其反覆閱讀，不如練習在圖上標註名稱。
版本與來源
本導讀依據《Anatomy and Physiology 2e》（OpenStax，首次出版於2022年），使用從 https://openstax.org/details/books/anatomy-and-physiology-2e 下載的官方免費PDF（當前印次，彩色平裝本ISBN 978-1-711494-06-7）。導讀參考了前言（各單元的範圍、第二版修訂、專欄、插圖方針、答案政策）、完整目錄，以及全部28章的章節目標、所有小節標題、全部專欄標題和「章節回顧」中的分節小結。