机体的内环境与稳态
机体的内环境
- 体液（body fluid）
- 人体内液体的总称，约占体重的的 60%，可分为两部分：
- 细胞内液（40%）（intracellular fluid）
- 细胞外液（20%）（extracellular fluid）
- 血浆（5%），最活跃
- 组织（间）液（15%）
- 特殊成分（无功能性细胞外液）：淋巴液、脑脊液、关节液等
- 内环境（internal environment）
- 由于体内细胞直接接触到的环境就是细胞外液，因此生理学中通常把细胞外液称为内环境。
胃内、肠道内、汗腺管内、尿道内、膀胱内的液体，都与外环境相通，不属于内环境的范畴。
内环境的稳态
- 内环境的稳态（homeostasis）
- 指内环境（细胞外液）的的理化性质（如温度、酸碱度、渗透压）和各种液体成分的相对稳定状态（
恒定）。
- 内环境的相对稳定（稳态）是机体能自由和独立生存的首要条件。
- 内环境的稳态不是静止不变的固定状态，而是在调节下达到动态平衡的一种相对恒定状态。
机体生理功能的调节
- 机体生理功能的调节（regulation）
- 当机体内、外环境发生改变时，为了保证机体能适应这种变化，维持内环境的相对稳定，机体进行一系列的调节活动来维持这种稳态的过程。
主要调节方式有三种：神经调节（最重要/主要）、体液调节（包括神经-体液调节）和自身调节。
调节方式的区分
| 调节方式 | 参与 | 举例 |
|---|---|---|
| 神经调节 | 神经系统 | 压力感受器反射、黑-伯反射1， 应急反应时肾上腺髓质激素分泌 |
| 体液调节 | 机体某些组织细胞分泌的特殊的化学物质 | 胰液分泌2 |
神经-体液调节 | 某些内分泌腺受神经和体液双重调节 | 胰岛素、胰高血糖素的分泌 |
| 自身调节 | 仅靠细胞或组织器官本身的内在特性 | 肾、脑、心血流量在一定范围内 保持相对稳定 |
1：各种“反射”均是；2：主要受体液调节（如促胰液素和缩胆囊素），也可受神经调节（如迷走-迷走反射）
各种调节方式的特点比较
| 调节方式 | 反应速度 | 起作用速度 | 作用时间 | 作用范围 | 其他 |
|---|---|---|---|---|---|
| 神经调节 | 迅速 | 快 | 短暂 | 小（调节精确） | - |
| 体液调节 | 慢 | 慢 | 持久 | 广泛（不够精确） | 调节方式相对恒定 |
| 自身调节 | - | - | - | 小 | 调节强度较弱，灵敏度较低 |
神经调节
- 反射（reflex）是神经调节的基本形式。
- 反射弧（reflex arc）是反射活动的结构基础，由五部分组成：感受器、传入神经、中枢、传出神经、效应器。
- 反射弧任何一个部分受损，发射活动将无法进行。
- 反射的分类：
- 条件反射：后天学习获得，建立在非条件反射的基础上
- 望梅止渴
- 都是前馈
- 非条件反射：与生俱来,反射中枢位于大脑皮层以下较低部位
- 压力感受性反射（延髓）、肺牵张反射（延髓、脑桥）、进食分泌唾液、腱反射、屈肌反射、排便反射、排尿反射
- 条件反射：后天学习获得，建立在非条件反射的基础上
脊髓背根舒血管反射没有中枢的参与，属于假反射。
神经反射（神经调节）的特点是反应迅速、起作用快、调节精确、持续时间短暂。
体液调节
- 体液调节
- 指机体的某些组织细胞所分泌的特殊化学物质，通过体液途径到达并作用于靶细胞上相应受体，影响吧细胞生理活动的一种调节方式。
- 特点：作用缓慢而持久、作用面广泛、调节方式相对恒定、相对不精确
- “特殊化学物质”：
- 内分泌细胞或内分泌腺分泌的激素：甲状腺素、胰岛素、糖皮质激素
- 组织细胞产生的特殊化学物质：白介素、生长因子、趋化因子、组胺
- 细胞代谢产物：CO2、NO、H+
体液调节的类型
| 类型 | 定义 | 举例 |
|---|---|---|
| 远距分泌 | 通过血液循环作用于全身各处的靶细胞 | 大多数激素（包括 ADH）的作用方式 |
| 旁分泌 | 直接进入周围组织液，扩散到达邻近细胞发挥作用 | 胰高血糖素作用于胰岛 B 细胞，促进 胰岛素分泌 |
| 自分泌 | 反馈作用于产生该激素/化学物质的细胞本身 | 胰岛素抑制 B 细胞分泌胰岛素 |
| 神经内分泌 | 神经细胞可以合成激素，随神经轴突的轴浆运送至 末梢，由末梢释放入血 | ADH（的分泌方式） |
人体内也有很多内分泌腺的活动接受来自神经（体液调节受神经系统控制）和体液的双重调节，称为“神经-体液调节”。
自身调节
- 特点：调节强度较弱、影响范围小、灵敏度较低
- 举例：
- 脑血流量的自身调节：动脉压在 60～140 mmHg 范围内，脑血流量保持相对恒定
- 肾血流量的自身调节：肾血流量依靠自身调节，稳定在 70～180 mmHg
- 心血管活动的自身调节（F-S 机制）：在平均动脉压在 60～140 mmHg 范围内变动时，脑血流量可通过自身调节保持相对稳定
人体内自动控制系统
控制系统可分为非自动控制系统（开环系统，控制部分的活动不受受控部分活动的影响）、反馈控制系统和前馈控制系统。
反馈控制系统
- 反馈控制系统
- 是由比较器、控制部分和受控部分组成的一个闭环系统。受控部分发出的反馈信号调整控制部分的活动，最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相反/相同的方向改变，称为负反馈控制系统/正反馈控制系统。
常见的反馈控制系统
- 正反馈调节：排便反射、排尿反射、分娩过程、血液凝固过程、动作电位的产生（达阈电位时 Na+ 通道开放）、胃蛋白酶原和胰蛋白酶原的激活
- 负反馈调节（大多数）：减压反射、肺牵张反射、动脉压感受性反射等（除少数正反馈控制系统外，都是负反馈控制系统）
- 负反馈调节都有一个调定点。
- 波动性：负反馈调节的效应在调定点上下波动。
- 滞后性
- 闭环系统：反馈调节的控制系统是一个闭合的环路。
正反馈调节打破原来的平衡状态，不可能维持系统的平衡，但是也是为了维持整个机体的稳态。
常见正反馈调节
四排一凝二抗原，零期去极排卵前
- 四排：排尿、排便、排血（心交感反射，心衰的机制）、排孩子（分娩）
- 一凝：凝血过程中的许多反映
- 二抗原：胃蛋白酶原、胰蛋白酶原
- 零期去极：动作电位零期去极化
- 排卵前：雌激素对上位激素的反馈作用在排卵前是正反馈作用（排卵后为负反馈）
前馈控制系统
- 前馈控制系统
- 受控部分不发出反馈信号，而是由某一监测系统受到刺激后（在受控系统完成活动前）发出前馈信号，作用于控制部分，使其及早做出适应性改变，及时调控受控部分的活动。
- 如各种条件反射均为前馈调节。
前馈的特点
- 优点：避免负反馈的波动性、滞后性，使调节控制更快、更准确，更富有预见性和适应性
- 缺点：前馈控制有可能失误