《基础医学各论2》资料：7能量代谢与体温
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07 能量代谢与体温
七、能量代谢与体温（一）能量代谢能量代谢的概念 食物热能 热能 ADP C~P 物 氧 化 能量 ATP Pi 其他CO2、H2O、尿素、尿酸肌肉收缩 神经传导 合成代谢 机械 功能O2生贮备能1、食物的热价、氧热价和呼吸商 2、影响能量代谢的主要因素(1)肌肉活动 (2)环境温度 (3)食物的特殊动力效应 (4)神经-内分泌的影响 交感神经兴奋或肾上腺素、肾上腺皮质 激素分泌的增多，均能促进新陈代谢，提 高产热量。
(5) 节律性变化3、基础代谢与基础代谢率(1) 基础代谢：人在基础状态下（空腹、清晨静卧、 温度合适、精神）的能量代谢 (2) 基础代谢率：BMR( basal metabolism rate)：单位 时间(m2体表)的基础代谢 (3) 静止的能量代谢 早饲前，畜舍或实验室内，动物伏卧下的产热量(二) 体温1、体温的概念及正常变动 变温动物、恒温动物 体表温度、体核温度 体温：动物体内的平均温度。
来源 测定部位(腋下温度<口腔温度<直肠温度) 生理变异：种别、年龄、生理状况（日周 期、激素影响）、生活环境2、产热与散热的平衡2、产热与散热的平衡(1) 产热主要产热器官 安静时、运动时、反刍动物 产热形式 战栗产热 非战栗产热 产热活动调节 体液调节 甲状腺激素、Adr、NE 神经调节 寒冷->交感神经->肾上腺髓质-> Adr、NE(2) 散 热途径：皮肤、呼吸、粪尿排泄、给进食饮水加温 皮肤散热方式： 辐射：皮肤--环境之间的温差、有效辐射面积 传导：皮肤--接触物间的温差、物体导热性 对流：空气温度、流速 蒸发：不感蒸发、发汗 环境温度接近或高于皮肤温度。
人体生理学：第七章 能量代谢与体温
三、体温调节
①自主性体温调节：在体温调节机制的控制下， 通过增减皮肤血流量、发汗、寒战等生理反应，调 节产热与散热过程，使之保持平衡，维持体温的相 对稳定水平。
② 行为性体温调节：机体在不同温度环境中的姿 势和行为对体温的调节。
(一)温度感受器 1.外周温度感受器 ⑴分布：皮肤、粘膜和内脏等处。 ⑵类型：冷感受器和热感受器 4～10 ： 1 ⑶作用：皮肤温度感受器主要是监测皮肤温 度降低。
炎热的气候，短时间内发汗量可达1.5L/h。
3.产热和散热的调节反应 (1)发汗的调节: 大汗腺：腋窝等处
小汗腺：全身皮肤 ①汗液的成分 99% :水分 1%:固体成分（ 大部分为NaCl，少量的 KCl，尿素等）ຫໍສະໝຸດ ②发汗的类型及汗腺分泌的调节
温热性发汗
精神性发汗
汗腺
全身皮肤
手掌、足底和前额等处
神经 支配 刺激 意义
(二)精神活动
人在平静地思考问题时，能量代谢受 到的影响不大，其产热量一般不超过4%。
但精神处于紧张状态(烦躁、恐惧、情 绪激动等)时，产热量可显著增加。
(三)食物的特殊动力效应
人进食后一段时间内(从进食后1h开始,持续 7～8h),•即使同样处于安静状态,但产热量却比进食 前有所增加，这些 “额外” 热量是由进食引起的。
3.年龄
新生儿体温＞成年人＞老年人。
新生儿（特别是早产儿）由于体温调节机构尚 未发育完善、老年人由于调节能力差，易受环
境温度的影响。
4、肌肉活动：肌肉活动时代谢明显增强，产 热增加，可使体温暂时升高。 其他：情绪激动、精神紧张、进食等情况， 都会影响体温。 全身麻醉时，会因抑制体温调节中枢和扩张 血管的作用及骨骼肌松弛，使体温降低，所 以全麻时应注意保温。
生理学 第7章 能量代谢与体温
4、体表面积的测定： 体表面积(m2)=0.0061×身高 (cm)+0.0128×体重(kg)0.1529； 体表面积还可从右图直接求出。
BMR率随着性别、年龄等不同 而有生理变动。男子的BMR值 平均比女子的高；儿童比成人 高；年龄越大，代谢率越低。
5、BMR正常范围：±10％～±15％ 6、BMR的临床意义：
(四)食物的特殊动力效应
1、概念：人在进食后的1～8小时，机体的产热量会增加。 这种因食物引起机体产生“额外”热量的现象称为食物的 特殊动力效应 。 2、三种主要营养物质中： 蛋白质的特殊动力效应最为显著，为30％；糖和脂肪的 特殊动力效应分别为6％和4％
1、 基础代谢：基础状态下的能量代谢。 2、 基础状态：清晨、清醒、静卧，未作肌肉活动； 测定前至少禁食12小时； 室温保持在20～25℃； 体温正常、精神安定。 3、 基础代谢率(BMR)：单位时间内的基础代谢。 BMR比一般安静时的代谢率要低些，但并不是最低的， 因为熟睡时的代谢率更低(比安静时低8％～10％，但做 梦时可增高)。
(2)发汗：
发汗：发汗是汗腺主动分泌汗液的过程。发汗时有明显的
汗液形成而被蒸发，因此又称为可感蒸发。 安静状态下，环境温度达30℃左右时便开始发汗。 空气湿度高，衣着较多时，25℃便可引起发汗。 劳动或运动时，气温虽在20℃以下，也可出现发汗，而
且发汗量往往较多。
汗液的成分：水分：99％ 固体成分（ NaCl、 KCl、尿素）：<1％
(二)体温调节中枢 体温调节中枢：下丘脑 体温调节中枢整合机构的中心部位： 下丘脑 的视前区-下丘脑前部（ PO/AH ）
(三)体温调定点学说 体温调定点学说认为，体温的调节点类似于 恒温器的调节，PO／AH神经元的活动设定了 一个调定点，即规定的温度值，如37℃。若 当体温超过37℃时，热敏神经元放电频率增 加，引起散热过程加强，产热过程减弱；若 体温不足37℃时，则引起相反的变化。
7.能量代谢和体温
3.蛋白质
基本组成单位是氨基酸。
蛋白质主要功能是构成细胞成分和形成某些生物活性物质， 一般不做供能物质。
长期不能进食或消耗量极大时，糖原和贮存脂质几乎耗竭 时，机体通过蛋白质分解产生的氨基酸供能。
蛋白质不能在体内完全氧化，没有被完全氧化的代谢产物 以尿素、尿酸、肌酸形式经肾脏排出。
（二）能量的去路
基础状态：清晨、清醒、静卧、未做肌肉活动、无精神紧张、 环境温度20-25℃、空腹（禁食12小时）。此时的能量主要维 持最基本的生命活动，基础代谢率比一般的安静时的代谢率更 低，但不是最低。熟睡无梦时更低。
能量代谢率与体表面积成正比。 基础代谢率的单位：每小时每平方米体表面积的产热量。 kJ/（m·h）
发热：致热源作用于下丘脑体温调节中枢，体温调定点上移，冷 敏神经元活动增强，产热增加，散热减少，引起寒战、皮肤血管 收缩。相反，高热因素去除后，体温调定点下移，热敏神经元活 动增强，散热增加，产热减少，皮肤血管舒张，发汗，体温下降。
（四）温度习服：当机体较长时间处于高温和低温环境 中，机体对环境的耐受性逐渐升高，而维持正常健康状 态。
2.机体的产热形式及调节：机体的产热量大部分来自全身各组织 器官的代谢活动。 安静寒冷环境下：寒战产热和非寒战产热
寒战产热：寒冷刺激下，骨骼肌在肌紧张增加基础上，伸肌和屈 肌同时发生不随意的节律性收缩，此时机体的能力代谢率可增加 4-5倍，骨骼肌不做功，收缩的能力全部转化为热能，产热显著。
非寒战产热：寒冷刺激下，机体通过升高代谢率而增加产热的 现象。体内的褐色脂肪组织的非寒战产热量最大。 寒冷刺激下甲状腺激素合成和释放增多，促进代谢产热。
（2）传导散热：机体将热量直接传递给与皮肤接触的较冷物体。 取决于皮肤表面与接触物体表面的温度差、接触面积等
生理学-能量代谢与体温
18
第一节 能量代谢
非蛋白呼吸商的计算步骤 ① 测定一定时间内的尿氮量； ② 根据尿氮量来计算蛋白质分解量； ③ 根据相关表的数据算出蛋白质的耗O2量和CO2产生量； ④ 用总的耗O2量和CO2产生量减去蛋白质分解时的耗O2量
和CO2产生量，即可得糖和脂肪氧化时的耗O2量和CO2 产生量；从而算出NPRQ。
生命的基本特征之一：新陈代谢
合成代谢 耗能
新陈代谢（物质代谢）
能量代谢
分解代谢 放能
能量代谢的概念：物质代谢过程中伴随发生的能量的释放、
转移、储存和利用，称为能量代谢（energy metabolism）
6
第一节 能量代谢
一 、机体能量的来源与利用
营养物质的能量转化
25
第一节 能量代谢
机体各种功能活动所消耗的能量中，最终不能转化为体热 的是： D A、心脏泵血并推动血液流动 B、细胞合成各种功能蛋白质 C、兴奋在神经纤维上传导 D、肌肉收缩对外界物体做功 E、内、外分泌腺体的分泌活动
21
第一节 能量代谢
4、更为简略的方法： 仅测出机体一定时间内的耗O2量，基础状态下的NPRQ为 0.82，此时氧热价为20.20，即可用下式计算： 产热量=20.20×耗氧量 单位：kJ/m2.h
22
第一节 能量代谢
（四）能量代谢率的衡量标准 如何比较不同个体的能量代谢率差异？研究表明：基础
代谢率、肺活量、肾小球滤过率、心输出量、主动脉和气管 的横截面积都与体表面积呈比例关系，而与机体体重相关性 不明显。
肌肉收缩
外功
11
第一节 能量代谢
二、能量代谢的测定和方法 （一）测定原理 1、机体的能量代谢也遵循能量守恒定律： 机体释放的能量=热能+外功 2、机体安静时，外功=0，此时机体能量 代谢=机体在单位时间内散发的总热量
第一节 能量代谢
非蛋白呼吸商的计算步骤 ① 测定一定时间内的尿氮量； ② 根据尿氮量来计算蛋白质分解量； ③ 根据相关表的数据算出蛋白质的耗O2量和CO2产生量； ④ 用总的耗O2量和CO2产生量减去蛋白质分解时的耗O2量
和CO2产生量，即可得糖和脂肪氧化时的耗O2量和CO2 产生量；从而算出NPRQ。
生命的基本特征之一：新陈代谢
合成代谢 耗能
新陈代谢（物质代谢）
能量代谢
分解代谢 放能
能量代谢的概念：物质代谢过程中伴随发生的能量的释放、
转移、储存和利用，称为能量代谢（energy metabolism）
6
第一节 能量代谢
一 、机体能量的来源与利用
营养物质的能量转化
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第一节 能量代谢
机体各种功能活动所消耗的能量中，最终不能转化为体热 的是： D A、心脏泵血并推动血液流动 B、细胞合成各种功能蛋白质 C、兴奋在神经纤维上传导 D、肌肉收缩对外界物体做功 E、内、外分泌腺体的分泌活动
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第一节 能量代谢
4、更为简略的方法： 仅测出机体一定时间内的耗O2量，基础状态下的NPRQ为 0.82，此时氧热价为20.20，即可用下式计算： 产热量=20.20×耗氧量 单位：kJ/m2.h
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第一节 能量代谢
（四）能量代谢率的衡量标准 如何比较不同个体的能量代谢率差异？研究表明：基础
代谢率、肺活量、肾小球滤过率、心输出量、主动脉和气管 的横截面积都与体表面积呈比例关系，而与机体体重相关性 不明显。
肌肉收缩
外功
11
第一节 能量代谢
二、能量代谢的测定和方法 （一）测定原理 1、机体的能量代谢也遵循能量守恒定律： 机体释放的能量=热能+外功 2、机体安静时，外功=0，此时机体能量 代谢=机体在单位时间内散发的总热量
人体生理学概论-7能量代谢与体温
（二）能量的去路（转移、贮存、利用）
ATP：既是体内重要的储能物质，又是直接的供能物质。 磷酸肌酸（CP）： ATP的贮存库。
（四）能量平衡异常
（一）消瘦 常见原因：营养 不良、恶性肿瘤
（二）肥胖：人 体贮存的脂肪组 织的量过多，表 现为脂肪细胞增 多和/或体积增大
7
二、能量代谢的测定
(一)与能量代谢测定有关的几个基本概念 1.食物的热价 食物的热价：1g某种食物氧化(或在体外燃烧)时所 释放的能量称为该种食物的热价。 生物热价：食物在体内氧化释放的能量 物理热价：食物在体外燃烧释放的能量 蛋白质：生物热价≠物理热价 2.食物的氧热价 食物的氧热价：某种食物氧化时消耗1L氧所产生的 能量，称为该种食物的氧热价 。
第二节
一、
体温及其调节
体温
二、
三、
机体的产热与散热
体温调节
一、体温
(一)表层体温和深部体温 在研究体温时，把人体 分为核心与外壳两个层次。 深部温度：机体深部组 织的温度，温度较高，相对 稳定，身体各部位之间的温 度差异很小。 表层温度：机体外壳的 温度。较低；不稳定,易受 影响 ，各部位差异大
有氧氧化
（一般情况下）
无氧酵解
CO2+H2O+ E 38mol ATP 乳酸+E 2mol ATP
（剧烈运动、RBC）
2、脂肪：贮存和供给能量。提供大约30%的能量。 甘 油
磷酸化和脱氢
葡萄糖
有氧氧化
脂肪
活化和β-氧 脂肪酸 乙酰辅酶A 化
氧化
3、蛋白质（氨基酸）：主要用于重新合成 细胞成分或酶、激素等生物活性物质。次要功能 是提供能量。
2.间接测热法
原理：定比定律： C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+△H 间接测热法的具体步骤： ①测出机体在一定时间内的O2耗量和CO2产生量，并测 出尿氮排出量； ②根据尿氮含量算出蛋白质的氧化量和蛋白质食物的 产热量，并求出NPRQ；因体内氧化1g蛋白质可产生0.16g尿 氮，所以将测出的尿氮量乘 6.25 ，即体内氧化蛋白质的量； ③查出该NPRQ所对应的氧热价，进而算出非蛋白食物 的产热量； ④算出总产热量，即蛋白质食物产热量与非蛋白质食 物产热量之和。
7能量代谢与体温恒定
一、动物体能量的来源与消耗
营养物质 提供能量(%) 特 点
糖 类 60-70
供能
脂肪
30-40
贮存，6倍于糖元
蛋白质 很少
功能
6-1 能量代谢
一、动物体能量的来源与消耗
100%
95%
45%
43%
日粮总能 → 可消化能 → 代谢能 →净能
↓
↓
↓
粪能5%
发酵能
特殊动力作用能
尿能（5%）
特殊动力作用能(specific dynamic action)：机体的代谢因
四、影响能量代谢率的因素
1、肌肉活动 肌肉活动产热量
运动或劳动 躺卧
开会
洗衣 踢足球
产热量
2.73 3.40 9.89 24.98
（Kg/m2· min）
2. 环 境 温 度 ， 安 静 20℃最低
3. 食物特殊动力作用 4. 神经—内分泌：交 感 神 经 兴 奋 ， Ad 分 泌，产热。
5. 个体差异：
辐射 对流，气液流动——通风 传导，洒水降温 蒸发，不显汗（不感蒸发）和显汗 不感蒸发——皮肤、呼吸道。体液 的水分直接透过皮肤和粘膜表面，并在形 成明显的水滴前蒸发掉 显汗：汗液。
三、体温恒定的调节
㈠ 神经调节
温度感受器： 外周（皮肤，粘膜，内脏）， 中枢（脊髓、延髓、脑干网状中枢、下丘脑）
简化法：因蛋白质消耗较少，可忽略，即用混 合呼吸商查出相应的氧热价，乘以耗氧量=一 段时间内动物机体的总产热量
与精确测定法相比，简化法误差仅在1~2 %，简便。
（人，混合呼吸商=0.82，氧热价20.1878 KJ， 合4.825千卡）。
应用呼吸商进行能量代谢测算时，还须 注意：体内糖、脂肪和蛋白质代谢时可 相互转化，影响RQ。反刍动物胃发酵产 生大量CO2，其RQ要校正。动物剧烈运 动或重度使役时会影响RQ的测定值。 （CH4产热9.42KJ）。
生理能量代谢和体温
代谢率对体温 的影响
代谢率越高，人体产 生的热量越多，体温 也会相应升高。因此 ，高代谢率的人通常 会有较高的体温。反 之，低代谢率的人则 会有较低的体温
生理能量代谢与体温的关系
体温对代谢率的影响
体温的变化也会影响代谢率的高低。一方面 ，当人体受到寒冷刺激时，会通过增加代谢 率来产生热量以维持体温；另一方面，当人 体感到炎热时，则会通过降低代谢率来减少 热量的产生
此外，体温的恒定对于维持人体的正常生 理功能至关重要。如果体温过高或过低， 都会对人体的各个系统产生不良影响，甚 至导致严重的健康问题。因此，保持正常 的体温对于维持人体的健康至关重要
PART 4
小结
小结
生理能量代谢和体 温之间存在着密切
的关系
6/12/2024
生理能量代谢是指 人体如何利用和转 化能量，而体温则 是人体内部的温度
代谢率和体温之间 相互影响，高代谢 率会导致高体温， 而体温的变化也会 影响温对 于维持人体的健康
至关重要
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生理能量代谢 和体温
-
PART 1
生理能量代谢
生理能量代谢
生理能量代谢是一个复杂的过程， 它涉及到生物体的能量转化和利 用
在人体中，能量代谢主要包括以 下几个过程
生理能量代谢
PART 2
体温
体温
体温是指人体内部的温度。正常人的体温通常在36.5°C至37.5°C之间波动。体温的高低 会受到以下几个因素的影响
疾病：一些疾病如感染、炎症等会 导致体温升高，而另一些疾病如甲 状腺机能减退则会导致体温降低
PART 3
生理能量代谢与体温的关系
代谢率越高，人体产 生的热量越多，体温 也会相应升高。因此 ，高代谢率的人通常 会有较高的体温。反 之，低代谢率的人则 会有较低的体温
生理能量代谢与体温的关系
体温对代谢率的影响
体温的变化也会影响代谢率的高低。一方面 ，当人体受到寒冷刺激时，会通过增加代谢 率来产生热量以维持体温；另一方面，当人 体感到炎热时，则会通过降低代谢率来减少 热量的产生
此外，体温的恒定对于维持人体的正常生 理功能至关重要。如果体温过高或过低， 都会对人体的各个系统产生不良影响，甚 至导致严重的健康问题。因此，保持正常 的体温对于维持人体的健康至关重要
PART 4
小结
小结
生理能量代谢和体 温之间存在着密切
的关系
6/12/2024
生理能量代谢是指 人体如何利用和转 化能量，而体温则 是人体内部的温度
代谢率和体温之间 相互影响，高代谢 率会导致高体温， 而体温的变化也会 影响温对 于维持人体的健康
至关重要
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生理能量代谢 和体温
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生理能量代谢
生理能量代谢
生理能量代谢是一个复杂的过程， 它涉及到生物体的能量转化和利 用
在人体中，能量代谢主要包括以 下几个过程
生理能量代谢
PART 2
体温
体温
体温是指人体内部的温度。正常人的体温通常在36.5°C至37.5°C之间波动。体温的高低 会受到以下几个因素的影响
疾病：一些疾病如感染、炎症等会 导致体温升高，而另一些疾病如甲 状腺机能减退则会导致体温降低
PART 3
生理能量代谢与体温的关系
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• The urinary system: to keep the body in homeostasis by
removing and restoring selected amount of water and solutes. It also excretes selected amount of various wastes.
• The genital system: to produce germ cells and to secrete
some hormones.
IV. The reference lines and abdominal regions 1. References lines of the thorax:
Part II Splanchnology
Chapter 4 The general Description
Part II Splanchnology
Chapter 4 The general Description
I. The definition and subdivisions of the splanchnology :
• Anterior median line • Lateral sternal line • Midclavicular line • Parasternal line • Anterior axillary line • Midaxillary line • Posterior axillary line • Scapular line • Paravertebral line • Posterior median line
Alimentary canal:
the mouth,
the pharynx,
the esophagus, the stomach,
the small intestines:
the duodenum, the jejunum,
the ileum
the large intestines:
the cecum and appendix,
upper left ( LUQ ) lower right ( RLQ ) lower left ( LLQ )
Part II Splanchnology
Chapter 5 The Alimentary System
Ⅰ. General Description:
* Constituents: 2 parts
II . The main functions of viscera: • The alimentary system: to ingest foods; secrete enzymes
that modify the sizes of food molecules; absorb the products of this digestive action and to eliminate the unused residua.
•
• 9 regions:
epigastric region umbilical region pubic (hypogastric) region right and left hypochondriac regions right and left lumbar（lateral）regions right and erence lines of abdomen and abdominal regions: • 2 transverse lines :
subcostal line transtubercular line
• 2 longitudinal lines:
mid-inguinal lines
2. Reference lines of abdomen and abdominal regions: • a transverse line through the
umbilicus and a vertical line in the midline of the body. • 4 regions: upper right ( RUQ )
• The respiratory system: to carry out the gass exchanges
--- supply of oxygen for the living cells and remove of carbon dioxide resulting from cell metabolism.
* Functions:
ingest foods, secrete enzymes, absorb nutrients eliminate unused residues
Ⅱ.The Mouth:
2 parts: oral vestibular, oral cavity proper.
* walls: oral lips, cheeks, palate,
alimentary system respiratory system urinary system genital system
• The study of viscera. • Most of them are situated in the thoracic, abdominal and
pelvic cavities and are associated with the pleura or peritoneum. • It also opened to outside of body directly or indirectly.
the colon, the rectum,
the anal canal
Digestive glands:
the salivary glands:
the parotid gland
the submandibular gland
the sublingual gland
the liver, the pancreas
removing and restoring selected amount of water and solutes. It also excretes selected amount of various wastes.
• The genital system: to produce germ cells and to secrete
some hormones.
IV. The reference lines and abdominal regions 1. References lines of the thorax:
Part II Splanchnology
Chapter 4 The general Description
Part II Splanchnology
Chapter 4 The general Description
I. The definition and subdivisions of the splanchnology :
• Anterior median line • Lateral sternal line • Midclavicular line • Parasternal line • Anterior axillary line • Midaxillary line • Posterior axillary line • Scapular line • Paravertebral line • Posterior median line
Alimentary canal:
the mouth,
the pharynx,
the esophagus, the stomach,
the small intestines:
the duodenum, the jejunum,
the ileum
the large intestines:
the cecum and appendix,
upper left ( LUQ ) lower right ( RLQ ) lower left ( LLQ )
Part II Splanchnology
Chapter 5 The Alimentary System
Ⅰ. General Description:
* Constituents: 2 parts
II . The main functions of viscera: • The alimentary system: to ingest foods; secrete enzymes
that modify the sizes of food molecules; absorb the products of this digestive action and to eliminate the unused residua.
•
• 9 regions:
epigastric region umbilical region pubic (hypogastric) region right and left hypochondriac regions right and left lumbar（lateral）regions right and erence lines of abdomen and abdominal regions: • 2 transverse lines :
subcostal line transtubercular line
• 2 longitudinal lines:
mid-inguinal lines
2. Reference lines of abdomen and abdominal regions: • a transverse line through the
umbilicus and a vertical line in the midline of the body. • 4 regions: upper right ( RUQ )
• The respiratory system: to carry out the gass exchanges
--- supply of oxygen for the living cells and remove of carbon dioxide resulting from cell metabolism.
* Functions:
ingest foods, secrete enzymes, absorb nutrients eliminate unused residues
Ⅱ.The Mouth:
2 parts: oral vestibular, oral cavity proper.
* walls: oral lips, cheeks, palate,
alimentary system respiratory system urinary system genital system
• The study of viscera. • Most of them are situated in the thoracic, abdominal and
pelvic cavities and are associated with the pleura or peritoneum. • It also opened to outside of body directly or indirectly.
the colon, the rectum,
the anal canal
Digestive glands:
the salivary glands:
the parotid gland
the submandibular gland
the sublingual gland
the liver, the pancreas