人体とは、人間の全身の構造のことである。人体は、様々な種類の細胞から構成されており、それらの細胞が集まって組織を形成し、さらに臓器、そして器官系へと発達する。
人体の外形は、頭部、髪、首、胴体(胸部と腹部を含む)、生殖器、腕、手、脚、足から構成される。人体の内部は、臓器、歯、骨、筋肉、腱、靭帯、血管と血液、リンパ管とリンパ液から構成される。
人体の研究には、解剖学、生理学、組織学、発生学が含まれます。人体は解剖学的に様々な特徴を示します。生理学は、人体の器官やシステム、そしてそれらの機能に焦点を当てています。多くのシステムやメカニズムが相互に作用し、血液中の糖、鉄、酸素などの物質の安全なレベルを維持する恒常性(ホメオスタシス)を保っています。
人体は、医療従事者、生理学者、解剖学者、芸術家などが、それぞれの仕事に役立てるために研究している。
人体は、水素、酸素、炭素、カルシウム、リンなどの元素で構成されています 。これらの元素は、体内の何兆もの細胞や非細胞性成分の中に存在しています。
成人男性の体液総量は約42リットル(9.2英ガロン、11米ガロン)で、その約60%が水分です。これは、約3.2リットル(0.70英ガロン、0.85米ガロン)の血漿と約8.4リットル(1.8英ガロン、2.2米ガロン)の間質液を含む約19リットル(4.2英ガロン、5.0米ガロン)の細胞外液と、約23リットル(5.1英ガロン、6.1米ガロン)の細胞内液から構成されています。[ 1 ]細胞内外の水の含有量、酸性度、組成は厳密に維持されています。細胞外の体液の主な電解質はナトリウムと塩化物ですが、細胞内ではカリウムとその他のリン酸塩です。[ 2 ]
人体には生命の基本単位である細胞が何兆個も含まれています。成熟した人体には、およそ30兆個の細胞と38兆個の細菌が存在します[ 3 ] [ 4 ]。これは、体内のすべての臓器と細胞の種類の合計数から推定されたものです。皮膚には、免疫細胞だけでなく、数十億個の共生生物も生息しています[ 5 ] 。体のすべての部分が細胞でできているわけではありません。細胞は、コラーゲンなどのタンパク質からなる細胞外マトリックス の中にあり、細胞外液に囲まれています。
人体を構成する各細胞は、平均して1日に数万回のDNA損傷を受けています。 [ 6 ] これらの損傷はゲノム複製やゲノム転写を阻害する可能性があり、修復されない場合や誤って修復された場合は、突然変異やその他のゲノム変化を引き起こし、細胞の生存を脅かす可能性があります。[ 6 ]

体内の細胞はDNAによって機能する。DNAは細胞の核内に存在する。ここで、DNAの一部がコピーされ、 RNAを介して細胞本体に送られる。[ 7 ]その後、RNAはタンパク質を作る ために使用され、タンパク質は細胞、その活動、およびその産物の基礎を形成する。タンパク質は細胞の機能と遺伝子発現を決定し、細胞は生成されるタンパク質の量によって自己調節することができる。[ 8 ]ただし、すべての細胞がDNAを持っているわけではない。成熟した赤血球などの一部の細胞は、成熟するにつれて核を失う。

人体は、特殊な機能を果たす細胞と定義される、さまざまな種類の組織で構成されています。 [ 9 ]組織の研究は組織学と呼ばれ、多くの場合顕微鏡で行われます。人体は主に4種類の組織で構成されています。これらは、被覆細胞(上皮)、結合組織、神経組織、および筋肉組織です。[ 10 ]
外界や消化管に面する表面(上皮)や内部腔(内皮)を覆う細胞は、扁平な単層の細胞から、肺にある小さな毛のような繊毛が拍動する細胞、胃を覆う円柱状の細胞まで、さまざまな形や形態をしています。内皮細胞は、血管や腺などの内部腔を覆う細胞です。内皮細胞は、何が通過できるか、何が通過できないかを調節し、内部構造を保護し、感覚面として機能します。[ 10 ]

臓器は、特定の機能を持つ細胞の構造化された集合体であり、 [ 11 ]皮膚を除いて、ほとんどが体内にあります。例としては、心臓、肺、肝臓などがあります。多くの臓器は体内の腔内に存在します。これらの腔には、腹部(たとえば胃を含む)や胸膜(肺を含む)などがあります。
心臓は、胸腔内の肺の間、やや左側に位置する臓器です。心臓は心膜に囲まれており、心膜は心臓を縦隔内に固定し、鈍的外傷や感染から保護し、心膜液を介して心臓の動きを潤滑する役割を果たしています。[ 12 ]心臓は血液を全身に送り出すことで、酸素、栄養素、老廃物、ホルモン、白血球を運搬します。

心臓は2つの心房と2つの心室から構成されています。心房の主な役割は、心室収縮期に心臓への静脈血の流れを途切れることなく維持することです。これにより、心房収縮期に心室に十分な血液が流入します。結果として、心房は、心房がない場合よりも約75%高い心拍出量を可能にします。[ 13 ]心室の役割は、右心室を通して肺へ、左心室を通して体の他の部分へ血液を送り出すことです。 [ 14 ]
心臓には、筋肉の収縮と弛緩を制御する電気伝導システムがあります。それは洞房結節から始まり、心房を通って伝わり、心室に血液を送り出します。次に房室結節に伝わり、そこで信号がわずかに遅くなり、心室が血液で満たされてから血液を送り出し、サイクルが再び始まります。[ 15 ]
冠動脈疾患は世界中で最も多い死因であり、全死亡の 16% を占めています。[ 16 ]これは、心臓に血液を供給する冠動脈にプラークが蓄積することによって起こり、最終的には動脈が非常に狭くなり、心筋に十分な血液が届かなくなることがあります。[ 17 ]これは心筋梗塞または心臓発作として知られる状態であり、心不全または心停止を引き起こし、最終的には死に至る可能性があります。[ 18 ]冠動脈疾患の危険因子には、肥満、喫煙、高コレステロール、高血圧、運動不足、糖尿病などがあります。[ 19 ]がんは心臓に影響を与える可能性がありますが、非常にまれであり、通常は肺や乳房などの体の他の部分から転移したものです。これは、心臓細胞がすぐに分裂を停止し、すべての成長が細胞分裂ではなくサイズの増加によって起こるためです。[ 20 ]

胆嚢は、肝臓の右葉の下部中央部の後方に位置する、洋ナシ形の空洞の臓器です。その形状と大きさは様々です。胆汁は、総胆管を通って小腸に放出され、脂肪の消化を助ける前に貯蔵されます。胆嚢は、胆嚢管を介して肝臓から胆汁を受け取り、胆嚢管は総肝管とつながって総胆管を形成します。[ 21 ]
胆嚢は胆嚢動脈から血液供給を受けており、ほとんどの人では右肝動脈から分岐している。[ 21 ]
胆石症は、胆嚢または胆道に1つ以上の結石が形成される一般的な疾患です。ほとんどの人は無症状ですが、結石が胆道を塞ぐと、胆嚢発作を引き起こします。症状には、右上腹部または腹部中央の突然の痛みが含まれる場合があります。吐き気や嘔吐も起こることがあります。一般的な治療法は、胆嚢摘出術と呼ばれる手術によって胆嚢を摘出することです。[ 22 ] [ 23 ]胆石があることは胆嚢癌のリスク因子であり、胆嚢癌は非常にまれですが、早期に診断されないと急速に致命的になります。[ 24 ]

循環器系は、心臓と血管(動脈、静脈、毛細血管)から構成されます。心臓は血液の循環を促進し、血液は酸素、燃料、栄養素、老廃物、免疫細胞、シグナル伝達分子(ホルモンなど)を体のある部分から別の部分に運ぶ「輸送システム」として機能します。人体内の血液循環経路は、2つの回路に分けられます。1つは肺に血液を送り込み、酸素を受け取り二酸化炭素を排出する肺循環、もう1つは心臓から体の他の部分に血液を運ぶ体循環です。血液は、循環中の細胞を運ぶ液体で構成されており、組織から血管へ、そして血管から組織へ移動する細胞や、脾臓や骨髄の細胞も含まれます。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]

消化器系は、舌と歯を含む口、食道、胃、(消化管、小腸と大腸、直腸)、肝臓、膵臓、胆嚢、唾液腺から構成されます。消化器系は、食物を小さく栄養価が高く無毒な分子に変換し、体内に分配および吸収します。これらの分子は、タンパク質(アミノ酸に分解されます)、脂肪、ビタミン、ミネラル(ミネラルは主に分子ではなくイオンです)の形をとります。食物は飲み込まれた後、蠕動運動によって消化管を通過します。蠕動運動とは、筋肉が系統的に拡張および収縮して食物をある領域から次の領域に押し出すことです。[ 28 ] [ 29 ]
消化は口で始まり、食べ物を噛み砕いて消化しやすくします。次に飲み込み、食道を通って胃へ移動します。胃では、食べ物が胃酸と混ざり合い、栄養素が抽出されます。残ったものはキームと呼ばれ、小腸へ移動し、小腸はキームから栄養素と水分を吸収します。残ったものは大腸へ送られ、そこで乾燥して糞便を形成します。糞便は直腸に蓄えられ、肛門から排出されます。[ 29 ]

内分泌系は、下垂体、甲状腺、副腎、膵臓、副甲状腺、性腺といった主要な内分泌腺から構成されますが、ほぼすべての臓器や組織も特定の内分泌ホルモンを産生します。内分泌ホルモンは、非常に多様な状態に関して、ある身体システムから別の身体システムへの信号として機能し、さまざまな機能変化をもたらします。[ 30 ]

免疫系は、白血球、胸腺、リンパ節、リンパ管から構成され、リンパ系の一部でもある。免疫系は、抗体、サイトカイン、トール様受容体などの特殊なタンパク質を用いて、体自身の細胞や組織を外部の細胞や物質から区別し、後者を中和または破壊するメカニズムを提供する。[ 31 ]

外皮系は、毛髪や爪、汗腺や皮脂腺などの機能的に重要な構造を含む、身体を覆う皮膚で構成されています。皮膚は他の臓器を包み込み、構造化し、保護する役割を果たし、外界との主要な感覚インターフェースとして機能します。[ 32 ] [ 33 ]

リンパ系は、細胞間に存在する体液であるリンパを抽出、輸送、代謝します。リンパ系は、その構造と体液を運ぶという最も基本的な機能の両方において、循環器系と類似しています。[ 34 ]
筋骨格系は、人間の骨格(骨、靭帯、腱、関節、軟骨を含む)とそれに付着する筋肉から構成されています。これにより、身体に基本的な構造と運動能力が与えられます。構造的な役割に加えて、体内の大きな骨には、血液細胞が産生される場所である骨髄が含まれています。また、すべての骨はカルシウムとリン酸の主要な貯蔵場所です。このシステムは、筋系と骨格系に分けることができます。[ 35 ]

神経系は、体のニューロンとグリア細胞から構成され、これらが合わさって神経、神経節、灰白質を形成し、さらにこれらが脳と関連構造を形成します。脳は思考、感情、記憶、感覚処理の器官であり、コミュニケーションの多くの側面を担い、さまざまなシステムと機能を制御します。特殊感覚は、視覚、聴覚、味覚、嗅覚から構成されます。目、耳、舌、鼻は、体の環境に関する情報を収集します。[ 36 ]
構造的な観点から、神経系は通常、2つの構成要素に細分化されます。1つは脳と脊髄からなる中枢神経系(CNS)、もう1つは脳と脊髄の外側の神経と神経節からなる末梢神経系(PNS)です。CNSは主に、運動の組織化、感覚情報の処理、思考、記憶、認知などの機能を担っています。[ 37 ] CNSが直接意識を生み出すかどうかは、依然として議論の的となっています。末梢神経系(PNS)は主に、感覚ニューロンによる情報の収集と、運動ニューロンによる身体の動きの制御を担っています。[ 37 ]
機能的な観点から見ると、神経系は再び通常、体性神経系(SNS)と自律神経系(ANS)の2つの構成要素に分けられます。SNSは、発話や感覚処理などの随意機能に関与しています。ANSは、消化や血圧調節などの不随意プロセスに関与しています。[ 38 ]
神経系はさまざまな病気にかかりやすい。てんかんでは、脳内の異常な電気活動が発作を引き起こすことがある。多発性硬化症では、免疫系が神経鞘を攻撃し、神経の信号伝達能力を損なう。筋萎縮性側索硬化症(ALS)、別名ルー・ゲーリック病は、患者の運動能力を徐々に低下させる運動ニューロン疾患である。神経系には他にも多くの病気がある。[ 37 ]

生殖器系の目的は、子孫を繁殖させ、成長を促すことである。その機能には、生殖細胞とホルモンの産生が含まれる。[ 39 ]男性生殖器系と女性生殖器系の性器は、思春期に発達し成熟する。これらのシステムには、内性器と外性器が含まれる。

女性の思春期は一般的に9歳から13歳の間で起こり、排卵と月経が特徴です。思春期には、陰毛や脇毛の成長、乳房、子宮、膣の成長、腰の拡大、身長と体重の増加などの二次性徴の発達も起こります。[ 40 ]男性の思春期には、陰茎と睾丸のさらなる発達が見られます。[ 41 ]
女性の内性器は、2 つの卵巣、卵管、子宮、および子宮頸部です。出生時には約 70,000 個の未成熟卵細胞があり、思春期までに約 40,000 個になるまで退化します。それ以上卵細胞は生成されません。ホルモンは月経の開始と継続的な月経周期を刺激します。[ 40 ] [ 42 ]女性の外性器は、外陰部(陰唇、陰核、および前庭) です。[ 43 ] [ 40 ]
男性の外性器は、陰茎と、精巣を収めた陰嚢から構成されます。精巣は、精子を生成する生殖腺であり、精子は陰茎を通して精液として射精されます。女性の卵子とは異なり、精子は生涯にわたって生成されます。その他の内性器には、精巣上体、精管、およびいくつかの付属腺があります。
生殖器系に影響を与える疾患には、多嚢胞性卵巣症候群[ 44 ] 、精巣捻転を含む精巣の多くの疾患[ 45 ] [ 46 ]、梅毒、HIV、クラミジア、HPV、性器疣贅を含む多くの性感染症[ 47 ] [ 48 ]などがあります。癌は、陰茎、精巣、前立腺、卵巣、子宮頸部、膣、卵管、子宮、外陰部を含む生殖器系のほとんどの部分に影響を与える可能性があります[ 49 ]。
呼吸器系は、鼻、鼻咽頭、気管、肺から構成されています。呼吸器系は空気から酸素を取り込み、二酸化炭素と水を空気中に排出します。まず、横隔膜が押し下げることで真空状態が作られ、空気が気管を通って肺に吸い込まれます。空気は、横隔膜が再び収縮して肺から排出されるまで、肺胞(単数形:肺胞)と呼ばれる小さな袋の中に一時的に蓄えられます。各肺胞は、脱酸素化された血液を運ぶ毛細血管に囲まれており、この毛細血管は空気から酸素を吸収して血流に取り込みます。[ 50 ] [ 51 ]
呼吸器系が適切に機能するためには、肺内の空気の移動を妨げるものが可能な限り少なくなければなりません。肺の炎症や過剰な粘液は、呼吸困難の一般的な原因です。[ 51 ]喘息では、呼吸器系が持続的に炎症を起こし、喘鳴や息切れを引き起こします。肺炎は肺胞の感染によって発生し、結核が原因となる場合があります。肺気腫は、一般的に喫煙の結果として発生し、肺胞間の結合の損傷によって引き起こされます。[ 52 ]

泌尿器系は、 2つの腎臓、2つの尿管、膀胱、および尿道から構成されています。尿は血液から老廃物を除去し、様々な老廃分子、過剰なイオン、水分を体外に排出します。
まず、腎臓はそれぞれのネフロンを通して血液を濾過し、尿素やクレアチニンなどの老廃物を除去し、電解質の適切なバランスを維持し、老廃物を血液中の水分と結合させて尿に変えます。 [ 53 ]腎臓は毎日約150クォート(170リットル)の血液を濾過しますが、そのほとんどは血流に戻され、尿として排出されるのはわずか1~2クォート(1~2リットル)です。[ 54 ]尿は腎臓から尿管を通って膀胱へと流れます。
尿管壁を覆う平滑筋は、蠕動運動と呼ばれる過程によって絶えず収縮と弛緩を繰り返し、10~15秒ごとに少量の尿を膀胱に送り込んでいる。
膀胱は骨盤内にある中空の風船状の臓器です。脳が尿道括約筋を弛緩させて尿を尿道に放出するように信号を送るまで尿を貯蔵し、排尿を開始します。[ 55 ]正常な膀胱は、最大16オンス(0.5リットル)の尿を3~5時間快適に保持できます。
尿路系には、尿中の物質が濃縮されて固形物を形成する腎結石、排尿時の痛み、頻尿、放置すると死に至ることもある尿路感染症など、数多くの疾患が影響を及ぼします。腎不全は、腎臓が血液から老廃物を適切にろ過できなくなったときに発生し、透析や腎臓移植で治療しないと死に至る可能性があります。[ 56 ]癌は膀胱、腎臓、尿道、尿管に影響を及ぼす可能性がありますが、後者2つははるかにまれです。[ 57 ]


人体解剖学は、人体の形状と構造を研究する学問です。人体には、四肢(両腕と両脚)、頭部、頸部があり、これらは胴体につながっています。体の形状は、骨と軟骨でできた丈夫な骨格によって決まり、その周囲を脂肪(脂肪組織)、筋肉、結合組織、臓器、その他の構造物が取り囲んでいます。骨格の背面にある脊椎には、柔軟な脊柱があり、その中に脊髄が収まっています。脊髄は、脳と体の他の部分をつなぐ神経線維の集合体です。神経は、脊髄と脳を体の他の部分とつないでいます。種子骨や補助筋などの解剖学的変異を除き、体内の主要な骨、筋肉、神経はすべて名前が付けられています。
血管は、心臓の拍動によって血液が全身に運ばれる。細静脈と静脈は、全身の組織から酸素の少ない血液を集める。これらの血液は、徐々に太くなる静脈に集まり、最終的に体内で最も太い2つの静脈である上大静脈と下大静脈に到達し、そこから心臓の右側に血液が排出される。ここから血液は肺に送り出され、そこで酸素を受け取り、心臓の左側に戻る。ここから血液は体内で最も太い動脈である大動脈に送り出され、その後、徐々に細くなる動脈と細動脈を通って組織に到達する。ここで、血液は細い動脈から毛細血管、そして細い静脈へと流れ、このプロセスが再び始まる。血液は、酸素、老廃物、ホルモンを体内のあちこちに運ぶ。血液は腎臓と肝臓で濾過される。
人体は複数の体腔から構成されており、それぞれの体腔は異なる臓器系を収容する独立した領域である。脳と中枢神経系は、血液脳関門によって体の他の部分から保護された領域に位置している。肺は胸膜腔にあり、腸、肝臓、脾臓は腹腔にある。
身長、体重、体型、その他の身体比率は個人差があり、年齢や性別によっても異なります。体型は骨、筋肉、脂肪組織の分布によって影響を受けます。[ 58 ]
ヒト生理学は、ヒトの身体がどのように機能するかを研究する学問です。これには、健康なヒトの機械的、物理的、生体電気的、および生化学的機能、臓器からそれらを構成する細胞までが含まれます。ヒトの身体は、相互作用する多くの臓器系から構成されています。これらの臓器系は相互作用して恒常性を維持し、血液中の糖や酸素などの物質の安全なレベルを保ち、身体を安定した状態に維持します。[ 59 ]
各システムは、それ自体、他のシステム、そして全身の恒常性維持に貢献しています。いくつかの複合システムは、共同名で呼ばれます。たとえば、神経系と内分泌系は、神経内分泌系として連携して機能します。神経系は体から情報を受け取り、神経インパルスと神経伝達物質を介して脳に伝達します。同時に、内分泌系は、血圧や血液量の調節などに役立つホルモンを放出します。これらのシステムは連携して、血液の流れ、姿勢、エネルギー供給、体温、酸平衡( pH)を維持し、体内の内部環境を調節します。[ 59 ]

人体の発達とは、成長して成熟する過程のことです。この過程は受精から始まります。受精とは、女性の卵巣から放出された卵子に精子が侵入することです。受精卵は子宮に着床し、そこで胚、そして後に胎児へと発達し、出生に至ります。成長と発達は出生後に起こり、遺伝的要因、ホルモン、環境要因、その他の要因の影響を受けながら、身体的発達と精神的発達の両方を含みます。発達と成長は生涯を通じて、幼少期、青年期、成人期、そして老年期まで続き、老化の過程と呼ばれます。

医療従事者は、イラスト、模型、実演を通して人体について学びます。医学部生や歯学部生は、さらに遺体の解剖などを通して実践的な経験を積みます。人体解剖学、生理学、生化学は基礎医学であり、一般的に医学部1年次に医学生に教えられます。[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ]

西洋社会では、人体の描写の文脈には、情報、芸術、ポルノグラフィーが含まれる。情報には、解剖図などの科学と教育の両方が含まれる。これらのカテゴリーのいずれにも容易に当てはまらない曖昧な画像は、誤解され、論争につながる可能性がある。[ 63 ]最も論争の的となるのは、美術とエロティックな画像の間の論争であり、どの画像が許可され、どの画像が禁止されているかという法的区別を規定するものである。
古代ギリシャでは、ヒポクラテス全集に骨格と筋肉の解剖学が記述されている。[ 64 ] 2世紀の医師ペルガモンのガレノスは、古典的な解剖学の知識をまとめ、中世を通じて使用されたテキストを作成した。[ 65 ]ルネサンス期には、アンドレアス・ヴェサリウス(1514~1564)が解剖による人体解剖学の近代的研究の先駆者となり、影響力のある著書『De humani corporis fabrica 』を執筆した。[ 66 ] [ 67 ]顕微鏡の発明と組織や臓器の細胞構造の研究により、解剖学はさらに進歩した。[ 68 ]現代の解剖学では、磁気共鳴画像法、コンピュータ断層撮影、透視検査、超音波画像法などの技術を用いて、かつてないほど詳細に身体を研究している。[ 69 ]
人間の生理学の研究は、紀元前420年頃の古代ギリシャのヒポクラテスと、批判的思考を適用し、構造と機能の関係を重視したアリストテレス(紀元前384~322年)によって始まりました。ガレノス(紀元前129年頃~紀元前216年頃)は、実験を用いて身体の機能を探究した最初の人物です。[ 70 ]生理学という用語は、フランスの医師ジャン・フェルネル(1497~1558年)によって導入されました。17世紀には、ウィリアム・ハーヴェイ(1578~1657年)が循環器系を記述し、綿密な観察と慎重な実験の組み合わせを先駆的に行いました。[ 71 ] 19世紀には、1838年にマティアス・シュライデンとテオドール・シュワンが生物は細胞で構成されているとする細胞説を発表し、生理学の知識が急速に蓄積され始めました。クロード・ベルナール(1813~1878)は、内部環境(milieu interieur )という概念を提唱し、後にウォルター・キャノン(1871~1945)は、それが恒常性において安定した状態に調節されていると述べた。20世紀には、生理学者のクヌート・シュミット=ニールセンとジョージ・バーソロミューが、比較生理学と生態生理学に研究を広げた。[ 72 ]ごく最近では、進化生理学が独立した下位分野となっている。[ 73 ]
{{cite journal}}: CS1メンテナンス: DOIは2025年7月現在非アクティブです(リンク)