稳态

稳态（Homeostasis）指的是生理学家把正常机体通过调节作用，使得各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。内环境保持相对稳定是生物体自由生存的条件。

生理学将细胞外液的理化特性保持相对稳定的状态称为稳态(homeostasis)。其理化特性包括温度、渗透压、酸碱度、各种离子浓度等都要经常保持相对稳定。稳态是个动态过程，因为生命活动每时每刻都在进行着新陈代谢，生命活动所需的氧和营养物质要经过呼吸、消化系统从环境中获得；同时，在新陈代谢过程中产生的代谢废物要经排泄器官排出体外；所以变化是绝对的，而不变则是相对的。内环境稳态的维持是一个复杂的生理过程，如：呼吸系统的气体交换，消化系统的对食物的摄取、消化与吸收，肾脏尿的生成与排放，心血管的泵血功能与血液的运输，神经系统的调节等使内环境的理化特性维持相对稳定。如果内环境理化特性变动的幅度过大，超过人体的调节限度将导致人体生理功能紊乱。19世纪法国生理学家Claude bemard 提出内环境概念时曾说：内环境保持相对稳定是生物体自由生存的条件。

对人和高等动物而言，内环境的稳态是细胞维持正常生理功能，乃至机体维持正常生命活动的必要条件。内环境的稳态就是指在正常情况下机体内环境的各种成分和理化性质只在很小的范围内发生变动。例如体温维持在37°C左右，血浆pH维持在7.4左右，动脉血压、血浆中的氧和二氧化碳分压、葡萄糖浓度等也都维持在相对恒定的水平。细胞的各种代谢活动都是酶促生化反应，因此，内环境中需有足够的营养物质、氧气和水，以及适宜的温度、离子浓度、酸碱度和渗透压等。细胞膜两侧一定的离子浓度及分布，是某些细胞保持其正常兴奋性和生物电活动正常进行的必要条件。内环境稳态的破坏将影响细胞生命活动的正常进行，如高热、酸中毒、缺氧、离子浓度改变等都将导致细胞功能的严重紊乱，引起疾病，甚至危及生命。内环境的稳态是一种动态平衡。细胞的代谢将不断消耗O2和营养物质，同时不断产生CO2和H等代谢产物，外界环境因素的改变也可影响机体内环境稳态，但机体可通过多个器官和系统的活动使内环境维持相对稳定。如代谢需要的O2和营养物质可由呼吸系统和消化系统进入体内，而代谢产生的CO2和H等则通过呼吸系统和泌尿系统排出体外。这些物质通过血液循环系统运输，在神经、内分泌系统的调节下使各器官和组织细胞的功能维持相对稳定。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。

内环境指的是细胞外液——主要有血浆、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。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。

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。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。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。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。

内环境稳态与人体生理关系（生物必修三）

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。

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。