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的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
概述
内环境指的是细胞外液血浆组织液又称细胞间隙液和淋巴
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和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
内环境稳态的概念
生物必修三" style="float: left;" picsrc="0862c35467accf66d0090605" data-layout="left" width="450" height="228" data-imgref="1" url="http://b.hiphotos.baidu.com/baike/s%3D220/sign=0b1167b9e950352ab561220a6342fb1a/77c6a7efce1b9d16cc18f26ff3deb48f8d5464e4.jpg" compressw="220" compressh="111" useredit="1" />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/NaHCO3NaH2PO4/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的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这是因为人体血液中存在着缓冲物质
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
其他相关
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