工程师们至今未能发明出一种能与自然界最伟大的成就——人体相媲美的机器。运动健将可作时速近40公里的疾跑、时速超过160公里的投掷以及跃过2.4米高的横杆。即使是支撑日常活动的动力系统，其复杂与有效程度，连最复杂的机器人也相形见绌。
以循环系统为例，心脏每分钟将5.5升左右（在活动状态下达16～17升）的血液泵入长约10万公里的动脉、静脉及毛细血管。成年人体含有4.5～5.5升的血液，男性平均5.5升左右，内含约25万亿个携带氧气的红细胞以及250亿个与疾病作战的白细胞。部分白细胞的生命周期仅12个小时，而红细胞的生命周期则为120天左右。
若将毛细血管一一摊平，其总面积足以覆盖几亩地，当然，这些毛细血管并不是同时开放的，因为局部的化学变化以及微细血管肌肉中的神经起着调节的作用，使得毛细血管每隔一会儿便开一次合一次，并保持不断循环，否则，体内的血液会像洪水进入沼泽地那样在数秒钟内全部涌进毛细血管。
肺脏无时无刻不需要血液，其毛细血管持续不断地从肺小泡中摄取氧气，同时将多余的二氧化碳释放出去。整个生命过程，呼吸次数超越50亿次。
众所周知，血液比水浓稠。实际上，体重的近2／3是水，约45升，占体重的60％左右。肥胖的人误认为他们之所以超重是因为水份滞留的缘故，而实际上脂肪组织仅含10％的水份。
人体还含有其他物质成份，足够制作7块肥皂的脂肪，足够粉刷一座小屋的石灰，相当于10公斤袋装可口可乐所含的碳，足够生产2200支火柴的磷，以及可制作一枚2.54厘米长的钉子的铁。同时，还含有一茶匙的硫磺及大约31克除铁以外的其他金属。
这是一个既奇特而又五彩缤纷的整体，缺一不成。例如：若一个人摄入的碘偏少，其甲状腺就会肿大。实际上，除了氧气以外，健康所必需的所有元素均来源于我们的食物。这就是医生所说的：在整个生命过程中，人们需要多种多样的食物。
婴儿出生时约有305块骨骼，随着生长发育，一部分骨骼互相融合，最后合成约206块骨骼。这些骨骼受650块肌肉和100多个关节的支配。将肌肉固定于骨骼上的肌腱，其强度足以承受每平方厘米1.24吨的压力，而在步行时，股骨的应变力每平方厘米达77.5公斤。
这整部绝妙无比的天然机器被一层柔韧的、不透水的覆盖物——皮肤包裹着。人体的皮肤面积平均为1.86平方米，每数周更新一次。皮肤上有为数500万根的毛发，寿命3年左右。
9000个受成百万个神经细胞支配的味蕾帮助人们食择其美，皮肤上面的400万个“感受器”使人体具备感觉，借以区别冷热、体验疼痛与舒适。
人体需要能量以获得上述所有机能并使之运转。在生命过程中，平均每人要消耗掉50吨的食物及最少50000升的液体。据估计，城市居民一生中的步行路程约11300公里，而农村居民步行路程则长达45000公里。
人体的免疫力
人体是一个战场，在这里，抗击致病菌的战斗经久不息。我们吸进的空气充满各种潜在的杀手——肉眼看不到的细菌。万幸的是，在通常情况下，这些细菌很快就被健康机体的自然抵抗力所击溃。细菌或更微小的病毒可通过诸如口腔、鼻子、耳朵以及皮肤伤口等任何空隙侵犯人体，当它们渗入到组织或血液中时，就引起疾病或感染。
人体的第一道防御屏障是外层皮肤和包绕在内脏器官表面的浆膜。诸如嘴巴和眼睛这些易受侵犯的部位，均由抗菌液——唾液和泪液加以保护。胃酸除了消化食物外，能杀死伴随吞咽而侵入的各种危险分子。
一旦细菌侵入任何脆弱的区域，人体的“防卫力量”——血液中的白细胞就会踊跃争先，前往抗击。人体平均含有250亿～300亿个白细胞，当细菌侵入时，白细胞就聚集到感染部位，以吞噬和消化的形式消灭入侵者。为此，授予这些可爱的战士“吞噬细胞”的称号。
在激战中，细菌释放了大量的毒性物质，这些毒素作为“抗原”，刺激部分白细胞和体内网状内皮系统中的其他细胞，产生了称为“抗体”的防护化学物质。每种抗体都来自于特殊的感染，在生命的过程中，人体可能遇到多达100000种的不同抗原，而每一种抗原都引发了相应的抗体。即使战斗已经结束，获胜的机体并没有遣散其抵抗力量。抗体继续存留于血液中，并时而得到来自肝脏和淋巴系统中发育成熟的新生力量的补充。这样，一旦类似的细菌再次进犯，严阵以待的抵抗力量就会予以迎头痛击。这是获得性免疫系统对类似病菌再次侵犯产生的自然抵抗作用。
感冒的免疫力是短暂的，由于引起感冒的病毒种类太多了，以致机体不可能建立起抗击它们的特种力量。已经发展了人工免疫法（或称接种疫苗法），用于抗击某些疾病，当然，最著名的例子是天花。当医生将一种极为相似、但没有致病危险的牛痘菌注入人体后，这些疫苗刺激机体产生了能抵御极为危险疾病的抵抗能力。
因生病或注射疫苗后所获得的免疫力称为“自动免疫”，而机体的另一种防卫形式称为“被动免疫”。在被动免疫过程中，机体本身并不产生抗体。这一类型的免疫力是胎儿从其母亲的血液中，或婴儿出生后的头几天从其母亲的乳汁中获得的。
人体内存在“弹簧”吗
人跑步时，人体重心会上下起伏，同时因为地面作用力与支撑腿的方向大致相同，所以人体又会时而减速时而加速：前脚落地时，支撑力通过下肢使人体减速；人体重心前移越过支撑点之后，支撑力又会使人体重新加速。由此看来，跑步时能量的使用是很不“经济”的，好比司机在公路上行车时一会儿踩油门一会儿踩刹车一样，结果使发动机给车辆的动能大部分变成了无用的热量。
幸好，实际情况还不至于如此糟糕。曾经有两位意大利科学家专门研究过这个问题，他们发现，跑步者的实际耗氧量只有理论计算值的一半左右。科学家认为，若是把跑步者比作弹跳的皮球，也许更加符合实际情况。
皮球落地时速度逐渐下降到零，同时产生一定的变形。尽管皮球失去了所有的动能，但是变形却使它贮存了相当的弹性势能，此后弹性力会使皮球恢复原来的形状并跳离地面。随着弹性势能的消失，皮球又重新获得了原先的大部分动能，只有少许能量无可避免地变成了热能。所以，皮球的弹跳包含了从动能到弹性势能然后再回复为动能的两次能量转换过程。如果没有摩擦力，理想的皮球无需补充能量也能永远弹跳下去。
如果把人体比作皮球，那么人体的“弹簧”究竟是什么呢？科学家们认为，腿部的肌肉以及连接肌肉和骨骼的肌键就是一种弹簧。各部分肌肉总是和相连的肌腱承受同样的拉力，两者之中伸长较多者贮存的能量也较多。有两位英国科学家经过计算得出了这样的结论：肌纤维较长而肌腱较短时，肌肉贮存的能量要比肌腱为多；肌纤维较短而肌腱较长时，情况就刚好相反。
肌肉和肌腱具有弹簧的功能，它们在受到张力作用时伸长，张力消失时又恢复原状。科学家们曾经对跑步者作过若干研究。他们根据肌电流的变化确定人跨步时各部分肌肉的发力情况，又从关节的转动角度计算出肌肉和肌腱的伸长量，最后得到结论是：位于小腿的腓肠肌和比目鱼肌以及与它们相连的跟腱作用最大。这些肌肉由长度仅有20～60毫米的肌纤维组成，而跟腱全长约为370毫米，因此可以认为，人体内部最重要的“弹簧”就是跟腱。
精确的实验表明，拉伸肌腱所耗用的能量之中，约有93％可在弹性恢复过程中重新释放出来。这就是说，肌腱的弹性可与优质橡胶相比拟。肌腱不仅弹性优良，能量贮存密度也与优质橡胶相近。跑步过程中，支撑腿受到的作用力在人体重新开始加速的瞬间达到最大值。据测算，人体以每秒4.5米的中等速度奔跑时，地面最大作用力约为人体重量的2.8倍。而跟腱承受的最大张力大约等于人体重量的7倍。具体地说，如果跑步者体重70千克，跟腱张力便将达到480千克！假定跟腱与已经做过试验的其他动物肌腱性质相同，那么它的伸长量应在5％上下，贮存的弹性势能约为35焦耳。
英国一个由动物学家和外科医生组成的研究小组又用实验证实，人体内部还存在着另一个重要的“弹簧”，这就是通常称之为“足弓”的脚底拱形结构。研究人员起初让一名受试者站立不动，全身重量大部分由左脚支持，右脚则仅仅与地面保持接触，此后又让这位受试者跑步经过同一地点。他们将这两种情况下拍摄的照片作了相互对比，结果发现受试者在跑步时踝关节离地面的高度比站立不动时降低了10毫米。很明显，这是因为脚掌受到的作用力“压扁”了足弓，而维持足弓正常形状的那些韧带也必然产生了一定的伸长。
这些研究成果对于改进田径鞋的制作，从而提高运动员的跑步速度等有着重要意义。
人体痒之谜是怎么回事
蚊虫叮咬或患皮肤病常引起人体瘙痒。每到冬季，人即使没有蚊虫叮咬，也没患皮肤病，有时也会发生瘙痒，特别是老年人更容易发生这种情况。痒究竟是怎样产生的呢？尽管医学科学飞速发展，但人们对痒却仍然知之甚少。
痛觉、触觉、温觉和压觉，在皮肤表面都能为相应的神经组织感受，惟独痒觉感受器至今未被证实。有人认为，痒觉是轻触觉，即刺激强度重时，出现疼痛，刺激轻时则发生痒感；如痛觉纤维被破坏时，同时伴有痒感消失。另有人认为，痛和痒两种感觉迥然不同，因为即使剧痒也不会变成疼痛，吗啡和杜冷丁等药物能止痛但不能止痒，而搔抓可止痒却不能止痛。还有人指出，刺激表皮或真皮交界处时引起痒觉，刺激真皮则引起痛觉。
痒的感受器究竟在哪里呢？有人推测，在表皮和真皮之间有一种游离的末梢神经丛，它同时接受痒、痛两种冲动；但也有人说皮肤的每个感受器，都是由多种感觉神经纤维组成的。现在能够让人接受的看法是：来自皮肤的各种冲动，由神经纤维收集在脊髓和较高级的神经中枢，再传至大脑皮层进行分析，假如神经所传递的感觉信息不完全或不明确，这就是痒觉。
关于痒觉的神经传递途径，一般认为，痒觉感受器把痒觉沿着脊髓神经纤维传向脊髓，再至丘脑，由丘脑传至大脑皮层的某个区域。这个神经传递途径恰好是痛觉的传递途径，因此可以解释皮肤发痒的时候，搔痒引起的痛觉就代替了痒觉，起到止痒的作用。
痒觉发生的机理是很复杂的，许多体内外因素，如机械刺激、酸、碱、甲基溴化物、某些植物、细菌，以及机体细胞受损后产生的一些物质，皆可产生瘙痒。引起瘙痒的内部疾病有神经衰弱、糖尿病、内分泌紊乱、肠寄生虫、药物反应、变态反应等；外部因素有昆虫叮咬、疥螨、气候、衣着、酒及刺激性食物等。
