太渴了，太渴了 再不喝水真的快要受不了了！ 長時間的艷陽曝曬之下， 整整打了一整節課的籃球， 又熱又渴的狐狸貓 馬上喝掉一大瓶水 一聽到下一堂的上課鐘聲響 狐狸貓氣喘吁吁地跑回教室 滿臉通紅、汗流浹背的坐到位置 拿出下一堂課的課本 一邊聽課一邊抄著筆記的同時 肚子竟然傳來咕嚕咕嚕的聲音 狐狸貓不斷看向手錶的時間 希望趕快下課可以去買點心吃 就這樣過了半個小時 他發現自己好像漸漸不餓了 不過喝了太多水的他 還是忍不住先舉手到廁所一趟 你曾經有過和狐狸貓類似的情況嗎 不論是運動時呼吸加快、心跳加快 運動後滿臉通紅、汗流浹背 或者肚子餓了一段時間後 漸漸感覺到不餓等情況 其實都是我們的身體 因應外在環境變化和身體內在的需求時 為了使體內生理作用能正常運作 而出現的調節機制 這樣的特性就稱為「恆定性」 那麼，什麼是「恆定性」呢？ 讓我們進一步說明吧！ 生物處在多變的環境中， 不論是體外環境， 例如氣溫、濕度的變化， 或是體內環境的變化， 例如水分、養分、鹽類、廢物和氣體等 生物體都要維持體內環境 在一定的狀態範圍 因此生物會利用各種受器 來偵測體內和體外環境的變化 一但偵測到任何變化 就會啟動一套自動調節機制 並與相關的器官系統協調合作 維持體內環境的穩定 使生物體不受外界環境變化的影響 讓體內生理作用正常運行 這種現象就稱為「恆定性」 接下來，讓我們一起透過狐狸貓 體育課後的生理現象 深入了解恆定性吧！ 首先，狐狸貓整整打了一整節課的籃球 打球過程中呼吸、心跳都會加快 請你想一想 為什麼運動時會有這樣的現象呢？ 為什麼運動時呼吸與心跳都會加快呢？ 加速氧氣的提供和二氧化碳的排出 加速氧氣的提供，減慢二氧化碳的排出 正確答案： 還記得血液循環系統的影片中 曾經學到 人體的血液循環系統 就像人體內的聖誕老公公 可以快速又有效率的運輸氧氣和養分 同時，血液循環系統也像人體內的垃圾車 在運輸養分與氧氣的同時 也會將細胞代謝後 產生的二氧化碳和廢物一一清運離開 當狐狸貓在打球時 來回的奔跑、投球等動作時 細胞需要比平常更多的能量 因此會進行更多代謝作用 而產生更多二氧化碳 所以運動時 會呼吸加快、心跳加快 除了可以快速地將二氧化碳運走 也同時將氧氣快速送往全身組織細胞 如此一來，就能維持體內氣體的恆定 而運動完後，相信大家都有口渴想喝水的經驗 口渴時會想要喝水 喝了水，過一下子就沒有口渴的感覺 可是喝太多水，又想要跑廁所 這是為什麼呢？ 在前面的課程中學過， 水分是生物體內最多的物質， 也是維持生物體生理作用的重要物質。 但是水分太多或是太少 對生物體也會造成不良影響， 因此會藉由喝水來補充體內的水分 和排尿來排除體內多餘的水分， 來調節體內的水分。 像是狐狸貓打球過程中會流汗造成水分流失， 這時狐狸貓會感到口渴， 馬上喝水補充水分， 但是下課前又忍不住舉手到廁所， 這些都是為了維持體內水分的恆定唷！ 另外，狐狸貓打完球後滿臉通紅、汗流浹背的現象， 則是生物體維持體溫恆定的方式之一。 維持恆定有一項不二法門， 那就是「不夠的就增加，太多的就排除」。 所以當運動後，身體產生太多能量， 體溫會往上升， 這時候生物體要想辦法將體溫降低， 會藉由「散熱」把多餘的體熱排出去， 同時降低熱量的產生； 相反的當天氣太冷時， 就要增加「產熱」 減少「散熱」來維持體溫。 生物體就是透過「散熱」來降低體溫 和「產熱」來增加體溫 維持體溫的恆定 這裡邀請你想一想 狐狸貓打完球後滿臉通紅 汗流浹背的這些反應 是「散熱」還是「產熱」的反應呢？ 其實這兩者都是為了因應 運動後體溫提高而有的「散熱」反應 除了這兩種生理現象 人體還有其他不同的「散熱」 及「產熱」絕招來調控體溫 這部分會在接下來的課程 一一帶你認識喔！ 除了剛才提到例子外 狐狸貓一開始上課時肚子餓 但是過了一陣子漸漸不餓 則是一種跟血糖有關的恆定喔 血糖就是血液中的葡萄糖 在前面內分泌系統中有學到 胰島會分泌胰島素和升糖素 在我們肚子餓或是吃飽後共同控制血糖 胰島素會讓血糖濃度降低 升糖素會讓血糖濃度上升 還有當遇到緊急狀況時 腎上腺分泌的腎上腺素 也會讓血糖濃度上升 究竟血糖存在著什麼樣的魔力 需要讓三種激素如此忙碌呢？ 我們將在後面單元中 帶你深入了解血糖 與這三個激素間的特殊關係 最後，還記得我們曾經提到 細胞在進行代謝作用時 會產生代謝廢物 這些廢物就像堆積在身體中的垃圾 先依照不同種類的垃圾完成分類 不同種類的垃圾會有不同的處理方式 有些可以資源回收再利用 有些則直接送到焚化爐燒掉 像是身體產生的二氧化碳 會被送回肺臟 經過人體呼氣排出體外 其他代謝廢物 例如：尿素，則會送到腎臟 經過過濾之後形成尿液 這些代謝廢物就能透過尿液排出體外 藉由這些方法 就能避免體內堆積過多的垃圾 影響生理作用的進行 看到這裡 狐狸貓覺得生物體真是太厲害了 為了讓生物體可以在多變的環境生存 不僅需要神經系統 和內分泌系統接收訊息 還需要藉由消化、呼吸 排泄和循環等多個器官系統的共同合作 才可以維持人體內環境的恆定 接下來的影片中 我們將更深入認識人體的恆定性 邀請你跟著狐狸貓 一窺人體的奧妙吧