稳态

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稳态:内环境理化性质的相对恒定,理化性质包括:温度、PH、渗透压化学组成等。目前,稳态的概念扩大到泛指体内从细胞分子水平、器官和系统水平到整体水平的各种生理功能活动在神经和体液等因素调节下保持相对稳定的状态. 

稳态是内环境恒定概念的引伸与发展。内环境恒定概念是19世纪法国生理学家贝尔纳(Claud Bernard)所提出。他认为机体生存在两个环境中,一个是不断变化的外环境,一个是比较稳定的内环境。内环境是围绕在多细胞动物的细胞周围的细胞外液。内环境的特点是其理化特性及其组成分的数量和性质,处于相对恒定状态,为细胞提供一适宜的生活环境,也是维持生命的必要条件。“内环境恒定是(机体)自由和独立生存的首要条件”,这是贝尔纳对生命现象的高度概括。稳态即相似的状态,是美国生理学家坎农(W.B.Cannon)于本世纪20年代末提出的,是内环境恒定概念的引伸和发展。在坎农时期,稳态主要指内环境是可变的又是相对稳定的状态。稳态是在不断运动中所达到的一种动态平衡;即是在遭受着许多外界干扰因素的条件下,经过体内复杂的调节机制使各器官、系统协调活动的结果,这种稳定是相对的,不是绝对的,一旦稳态遭破坏,就导致机体死亡。  

目录

拓展意义

随着控制论和其他生命科学的发展,稳态已不仅指内环境的稳定状态,也扩展到有机体内极多的保持协调、稳定的生理过程,例如生命活动功能以及正常姿势(直立以及行路姿势)的维持等;也用于机体的不同层次或水平(细胞、组织器官、系统、整体、社会群体)的稳定状态;以及在特定时间内(由几毫秒直至若干万年)保持的特定状态。稳态不仅是生理学,也是当今生命科学的一大基本概念。它对控制论、遗传学(基因稳态调节)、心理学(情绪稳态等)、病理学、临床医学等多种学科都有重要意义。  

内环境的稳态

组成人和动物体的细胞数以亿计,其中绝大多数细胞不能直接与外界环境接触。那么,这些与外界环境隔离的体内细胞生活在什么样的环境中?它们是怎样与外界环境进行物质交换的呢?下面以人体为例来说明。

内环境 人体内含有大量的液体,这些液体统称为体液。体液可以分为两大部分:存在于细胞内的部分,叫做细胞内液;存在于细胞外的部分,叫做细胞外液。细胞外液主要包括组织液(组织间隙液的简称)、血浆(血液的液体部分)和淋巴等。人体内的细胞外液,构成了体内细胞生活的液体环境,这个液体环境叫做人体的内环境。  

术语

体液的各个部分之间既是彼此隔开的,又是相互联系的。细胞浸浴在组织液中,在细胞内液与组织液之间只隔着细胞膜,水分和一切能够透过细胞膜的物质,都可以在细胞内液与组织液之间进行交换(如图)。在组织液与血浆之间只隔着毛细血管壁,水分和一切能够透过毛细血管壁的物质,都可以在两者之间进行交换。组织液还可以渗入毛细淋巴管形成淋巴。因此,人体内的细胞就可以通过内环境,与外界环境之间间接地进行物质交换了。具体地说,就是由呼吸系统吸进的氧和消化系统吸收的营养物质先进入血液,然后再通过组织液进入体内细胞;同时,体内细胞新陈代谢所产生的废物和二氧化碳,也要先进入组织液,然后再进入血液而被运送到泌尿系统和呼吸系统,排出体外。由此可见,体内的细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换。  

内环境稳态的概念

内环境是体内细胞生存的直接环境。细胞与内环境之间、内环境与外界环境之间不断地进行着物质交换,因此,细胞的代谢活动和外界环境的不断变化,必然会影响内环境的理化性质,如pH、渗透压、温度等。那么,内环境的理化性质会不会经常发生剧烈的变化呢?下面以内环境的pH为例来说明。血液是内环境的重要组成部分。人体在新陈代谢过程中,会产生许多酸性物质,如乳酸、碳酸;人的食物(如蔬菜、水果)中往往含有一些碱性物质,如碳酸钠。这些酸性和碱性的物质进入血液,就会使血液的pH发生变化。但是,通过实际测定发现,正常人血液的pH通常在7.35~7.45之间,变化范围是很小的。这是什么原因呢?原来,血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的,如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。当机体剧烈运动时,肌肉中产生大量的乳酸、碳酸等物质,并且进入血液。乳酸进入血液后,就与血液中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸,而且又可以分解成二氧化碳和水,所以对血液的pH值影响不大。血液中增多的二氧化碳会刺激控制呼吸活动的神经中枢,促使增强呼吸活动,增加通气量,从而将二氧化碳排出体外。当碳酸钠进入血液后,就与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样,由于血液中缓冲物质的调节作用,可以使血液的酸碱度不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。内环境的其他理化性质,如温度、渗透压、各种化学物质的含量等,也都能够维持在一个相对稳定的状态。生理学家把正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,叫做内环境的稳态。

内环境稳态的生理意义 机体的新陈代谢是由细胞内很多复杂的酶促反应组成的,而酶促反应的进行需要温和的外界条件,例如温度、pH等都必须保持在适宜的范围内,酶促反应才能正常进行。可见,内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。当内环境的稳态遭到破坏时,就会引起细胞新陈代谢紊乱,并导致疾病。例如,当血液中钙、磷的含量降低时,会影响骨组织钙化,这在成年人表现为骨软化病,在儿童则表现为骨质生长障碍骨化不全的佝偻病。血钙过高则会引起肌无力等疾病。

当人体剧烈运动时,内环境稳态不会遭到破坏。  

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和内环境稳态有关的系统:消化系统、呼吸系统、泌尿系统、循环系统

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