第二节 人体功能与环境
一、人体功能与环境的联系
人虽然是最高等的动物,但其组成元素相差无几,其中碳、氢、氧、氮(C、H、O、N)四种元素含量最多。组成人体的元素都是以无机化合物和有机化合物两种形式存在,其中蛋白质和核酸是人体内最重要的物质,它们是生命现象的物质基础。人类和其他生物一样,都是生活在自然环境和社会环境中,自然环境和社会环境就是人类生活的外环境。人类要在这种环境中生存,必然要与外界环境发生紧密的联系。人在生活过程中,一方面不断地从外界环境中摄取营养物质合成自身成分,贮存能量,即同化作用;另一方面又不断地破坏自身已衰老的结构,分解物质并把分解产物排出体外,释放能量,即异化作用。机体与环境间进行物质交换和能量交换来完成自我更新的过程,称为新陈代谢。新陈代谢是生命活动最基本的特征,是人体与环境间最基本的联系。如果新陈代谢一旦停止,那么生命也就终止了。生命活动的基本特征还包括兴奋性、适应性、生殖功能。
二、内环境及其稳态
(一)内环境
细胞是构成人体结构和功能的最基本的单位。人体内含有大量的液体,机体内的液体总称为体液。正常人的体液量约占体重的60%,其中2/3(体重的40%)分布于细胞内,称为细胞内液;约1/3(体重的20%)分布于细胞外,称为细胞外液。约3/4的细胞外液(体重的15%)分布于细胞间隙内,称为组织液;约1/4的细胞外液(体重的5%)则在血管内不断地循环流动,称为血浆。此外,还有少量的淋巴液和脑脊液等,也属于细胞外液。人体内各部分体液彼此隔开,有较大的差别,但相互之间又通过细胞膜和毛细血管壁沟通,构成整体。人体细胞除了表层皮肤暴露于外界环境之外,其余绝大部分并不与外界环境直接接触,而是生活在体内的细胞外液中,因此细胞外液是细胞赖以生活的直接场所,特称为机体内环境(internal environment),以区别于整个机体所处的外环境。
(二)稳态
正常情况下,机体内环境的化学成分和理化性质,随着内外环境的改变而发生相应的变化,经常保持相对稳定的状态称为内环境稳态。例如,血钠浓度为135~145mmol/L、血钾浓度为4.1~5.6mmol/L、血浆pH值为7.35~7.45等。稳态具有十分重要的生理意义,它是细胞进行正常生命活动的必要条件。因为细胞的各种代谢活动都是复杂的酶促生物化学反应过程,稳态一旦遭到破坏,机体某些功能将会出现严重紊乱,甚至引起疾病。目前,生理学关于稳态的概念已经扩展开来,不仅用于内环境化学成分和理化性质的动态平衡,也可用于单个细胞、某一组织、某一器官、某一系统乃至整个机体生理功能保持相对稳定和相互协调的状态。