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Anatomy & Physiology full ebook pdf
Shubham Goyal

Anatomy & Physiology full ebook pdf

Shubham Goyal | 22-Jan-2016 |
Levels of Organization , Support and Movement , Regulation , Integration , Control , Fluids and Transport , Energy , Maintenance , Environmental Exchange , Human Development and the Continuity of Life ,

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Unit 1: Levels of Organization
Chapter 1: An Introduction to the Human Body . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1 Overview of Anatomy and Physiology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2 Structural Organization of the Human Body . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3 Functions of Human Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4 Requirements for Human Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.5 Homeostasis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.6 Anatomical Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.7 Medical Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Chapter 2: The Chemical Level of Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.1 Elements and Atoms: The Building Blocks of Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.2 Chemical Bonds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.3 Chemical Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.4 Inorganic Compounds Essential to Human Functioning . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.5 Organic Compounds Essential to Human Functioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Chapter 3: The Cellular Level of Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.1 The Cell Membrane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.2 The Cytoplasm and Cellular Organelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.3 The Nucleus and DNA Replication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
3.4 Protein Synthesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
3.5 Cell Growth and Division . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.6 Cellular Differentiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Chapter 4: The Tissue Level of Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
4.1 Types of Tissues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.2 Epithelial Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.3 Connective Tissue Supports and Protects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
4.4 Muscle Tissue and Motion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
4.5 Nervous Tissue Mediates Perception and Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
4.6 Tissue Injury and Aging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Unit 2: Support and Movement
Chapter 5: The Integumentary System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
5.1 Layers of the Skin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
5.2 Accessory Structures of the Skin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
5.3 Functions of the Integumentary System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
5.4 Diseases, Disorders, and Injuries of the Integumentary System . . . . . . . . . . . . . 191
Chapter 6: Bone Tissue and the Skeletal System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
6.1 The Functions of the Skeletal System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
6.2 Bone Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
6.3 Bone Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
6.4 Bone Formation and Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
6.5 Fractures: Bone Repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
6.6 Exercise, Nutrition, Hormones, and Bone Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
6.7 Calcium Homeostasis: Interactions of the Skeletal System and Other Organ Systems . 231
Chapter 7: Axial Skeleton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
7.1 Divisions of the Skeletal System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
7.2 The Skull . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
7.3 The Vertebral Column . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
7.4 The Thoracic Cage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
7.5 Embryonic Development of the Axial Skeleton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
Chapter 8: The Appendicular Skeleton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
8.1 The Pectoral Girdle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
8.2 Bones of the Upper Limb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
8.3 The Pelvic Girdle and Pelvis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
8.4 Bones of the Lower Limb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
8.5 Development of the Appendicular Skeleton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
Chapter 9: Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
9.1 Classification of Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
9.2 Fibrous Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
9.3 Cartilaginous Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
9.4 Synovial Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
9.5 Types of Body Movements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
9.6 Anatomy of Selected Synovial Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
9.7 Development of Joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
Chapter 10: Muscle Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
10.1 Overview of Muscle Tissues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
10.2 Skeletal Muscle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
10.3 Muscle Fiber Contraction and Relaxation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
10.4 Nervous System Control of Muscle Tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
10.5 Types of Muscle Fibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402
10.6 Exercise and Muscle Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
10.7 Cardiac Muscle Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405
10.8 Smooth Muscle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407
10.9 Development and Regeneration of Muscle Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
Chapter 11: The Muscular System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
11.1 Interactions of Skeletal Muscles, Their Fascicle Arrangement, and Their Lever Systems 420
11.2 Naming Skeletal Muscles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
11.3 Axial Muscles of the Head, Neck, and Back . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
11.4 Axial Muscles of the Abdominal Wall and Thorax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
11.5 Muscles of the Pectoral Girdle and Upper Limbs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
11.6 Appendicular Muscles of the Pelvic Girdle and Lower Limbs . . . . . . . . . . . . . . 452
Unit 3: Regulation, Integration, and Control
Chapter 12: The Nervous System and Nervous Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
12.1 Basic Structure and Function of the Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
12.2 Nervous Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481
12.3 The Function of Nervous Tissue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488
12.4 The Action Potential . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
12.5 Communication Between Neurons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
Chapter 13: Anatomy of the Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517
13.1 The Embryologic Perspective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
13.2 The Central Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524
13.3 Circulation and the Central Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537
13.4 The Peripheral Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
Chapter 14: The Somatic Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
14.1 Sensory Perception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
14.2 Central Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586
14.3 Motor Responses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599
Chapter 15: The Autonomic Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617
15.1 Divisions of the Autonomic Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 618
15.2 Autonomic Reflexes and Homeostasis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 627
15.3 Central Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 635
15.4 Drugs that Affect the Autonomic System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 639
Chapter 16: The Neurological Exam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653
16.1 Overview of the Neurological Exam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 654
16.2 The Mental Status Exam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 658
16.3 The Cranial Nerve Exam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 665
16.4 The Sensory and Motor Exams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 673
16.5 The Coordination and Gait Exams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 678
Chapter 17: The Endocrine System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 691
17.1 An Overview of the Endocrine System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692
17.2 Hormones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695
17.3 The Pituitary Gland and Hypothalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703
17.4 The Thyroid Gland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 711
17.5 The Parathyroid Glands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 716
17.6 The Adrenal Glands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 719
17.7 The Pineal Gland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722
17.8 Gonadal and Placental Hormones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723
17.9 The Endocrine Pancreas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 724
17.10 Organs with Secondary Endocrine Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729
17.11 Development and Aging of the Endocrine System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 731
Unit 4: Fluids and Transport
Chapter 18: The Cardiovascular System: Blood . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743
18.1 An Overview of Blood . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744
18.2 Production of the Formed Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 748
18.3 Erythrocytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 751
18.4 Leukocytes and Platelets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 758
18.5 Hemostasis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 763
18.6 Blood Typing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 768
Chapter 19: The Cardiovascular System: The Heart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783
19.1 Heart Anatomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 784
19.2 Cardiac Muscle and Electrical Activity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 805
19.3 Cardiac Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 818
19.4 Cardiac Physiology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 822
19.5 Development of the Heart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 832
Chapter 20: The Cardiovascular System: Blood Vessels and Circulation . . . . . . . . . . . 843
20.1 Structure and Function of Blood Vessels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 844
20.2 Blood Flow, Blood Pressure, and Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 856
20.3 Capillary Exchange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 865
20.4 Homeostatic Regulation of the Vascular System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 867
20.5 Circulatory Pathways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 877
20.6 Development of Blood Vessels and Fetal Circulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 909
Chapter 21: The Lymphatic and Immune System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 925
21.1 Anatomy of the Lymphatic and Immune Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 926
21.2 Barrier Defenses and the Innate Immune Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . 939
21.3 The Adaptive Immune Response: T lymphocytes and Their Functional Types . . . . . 945
21.4 The Adaptive Immune Response: B-lymphocytes and Antibodies . . . . . . . . . . . 953
21.5 The Immune Response against Pathogens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 958
21.6 Diseases Associated with Depressed or Overactive Immune Responses . . . . . . . . 962
21.7 Transplantation and Cancer Immunology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 966
Unit 5: Energy, Maintenance, and Environmental Exchange
Chapter 22: The Respiratory System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 981
22.1 Organs and Structures of the Respiratory System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 982
22.2 The Lungs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 993
22.3 The Process of Breathing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 996
22.4 Gas Exchange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1005
22.5 Transport of Gases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1011
22.6 Modifications in Respiratory Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1017
22.7 Embryonic Development of the Respiratory System . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1018
Chapter 23: The Digestive System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1031
23.1 Overview of the Digestive System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1032
23.2 Digestive System Processes and Regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1037
23.3 The Mouth, Pharynx, and Esophagus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1041
23.4 The Stomach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1051
23.5 The Small and Large Intestines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1057
23.6 Accessory Organs in Digestion: The Liver, Pancreas, and Gallbladder . . . . . . . . 1067
23.7 Chemical Digestion and Absorption: A Closer Look . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1071
Chapter 24: Metabolism and Nutrition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1091
24.1 Overview of Metabolic Reactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1092
24.2 Carbohydrate Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1097
24.3 Lipid Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1109
24.4 Protein Metabolism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1115
24.5 Metabolic States of the Body . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1120
24.6 Energy and Heat Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1124
24.7 Nutrition and Diet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1126
Chapter 25: The Urinary System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1141
25.1 Physical Characteristics of Urine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1142
25.2 Gross Anatomy of Urine Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1145
25.3 Gross Anatomy of the Kidney . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1149
25.4 Microscopic Anatomy of the Kidney . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1154
25.5 Physiology of Urine Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1158
25.6 Tubular Reabsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1161
25.7 Regulation of Renal Blood Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1170
25.8 Endocrine Regulation of Kidney Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1171
25.9 Regulation of Fluid Volume and Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1173
25.10 The Urinary System and Homeostasis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1176
Chapter 26: Fluid, Electrolyte, and Acid-Base Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1187
26.1 Body Fluids and Fluid Compartments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1188
26.2 Water Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1196
26.3 Electrolyte Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1199
26.4 Acid-Base Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1204
26.5 Disorders of Acid-Base Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1209
Unit 6: Human Development and the Continuity of Life
Chapter 27: The Reproductive System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1217
27.1 Anatomy and Physiology of the Male Reproductive System . . . . . . . . . . . . . . 1218
27.2 Anatomy and Physiology of the Female Reproductive System . . . . . . . . . . . . 1228
27.3 Development of the Male and Female Reproductive Systems . . . . . . . . . . . . 1244
Chapter 28: Development and Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1255
28.1 Fertilization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1256
28.2 Embryonic Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1260
28.3 Fetal Development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1271
28.4 Maternal Changes During Pregnancy, Labor, and Birth . . . . . . . . . . . . . . . . 1276
28.5 Adjustments of the Infant at Birth and Postnatal Stages . . . . . . . . . . . . . . . . 1282
28.6 Lactation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1285
28.7 Patterns of Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1287

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Ashok Prasad
26-Jun-2017

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Ashok Prasad
26-Jun-2017

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