人體及高等動物生命活動調節概述

馬清源

摘要：人體和動物體是由大量的細胞構成的。細胞是新陳代謝的場所，細胞代謝正常，人體和動物體才能成為一個統一的整體。細胞代謝的正常。依賴于細胞所生活的機體內環境的穩態：機體內環境的穩態，又依賴于神經、體液與免疫的共同調節，這樣才能使人體和動物體進行正常的生命活動。

關鍵詞：內環境與穩態神經調節體液調節免疫調節

人體和動物體由大量的細胞構成，這些細胞高度分化，具有多種不同的特殊結構和功能。它們可組成不同生理功能的各種器官，這些器官又組成若干功能系統。人類及高等動物在自然環境中的生命活動，就是全身所有各功能系統協調一致的整體性活動，歸根結底也是人體和動物體內各部分細胞共同活動的結果，所以人體和動物體的各種生命活動的基礎仍然是細胞的新陳代謝。

一、內環境與穩態

人體和動物體的細胞不可能直接生存于自然環境中，絕大部分的細胞并不直接與自然環境(外環境)相接觸，而是由一層皮膚表面的角質層將人體細胞與自然環境隔開。沒有皮膚掩蓋的部分，如肺泡、鼻腔粘膜等，也都有一薄層液體覆蓋在細胞表面。那么人體和動物體的細胞怎樣和外環境進行物質交換呢?

人體及高等動物體內的細胞外液，構成細胞生活的液體環境，這個環境稱為機體內環境，主要由血漿、組織液和淋巴等組成。人體和動物體的細胞只有通過內環境才能與外環境實現物質與能量的交換。如人體和動物體從外環境中攝取的食物，經消化系統消化吸收后進人血液循環系統；對環境中的氧氣經呼吸系統也進入血液循環系統。當然細胞代謝過程中產生的二氧化碳也要經呼吸系統排出體外；血液中的大部分代謝產物則經腎臟隨尿排出體外。可見消化、呼吸、循環與泌尿這四個功能系統，一方面源源不斷地向內環境補充消耗了的營養物質和氧氣，同時又不斷向外環境排出各種代謝廢物與二氧化碳等，這樣既實現了細胞與外環境之間的物質交換，也維持了內環境理化性質的相對穩定，為細胞提供了適宜的代謝環境。

內環境理化性質的相對穩定并不是一種凝固的狀態，而是一種動態平衡——穩態。具體來說，穩態的概念實際上是指一個細胞、器官、系統乃至整個人體，它們的功能活動通常是在變化著的內、外環境中保持著動態平衡。穩態的維持，是各種功能系統自我調節機制發揮作用的結果。就整個機體來說，通過各功能系統活動所維持的內環境的相對穩定，是體內各細胞、器官進行正常功能活動的基礎，而這些功能系統的生命活動正常進行，需要依賴于神經和體液及免疫的共同調節。

二、人體生命活動的調節

(一)神經調節

神經調節的實現需要神經系統的參與，神經調節的基本方式是反射，完成反射所必須的神經結構為反射弧。

人體及高等動物機體在中樞神經系統的參與下，對內、外環境變化產生的適應性反應稱為反射。人和動物的反射活動，又可進一步區分為非條件反射和條件反射。

非條件反射是生物生來就有的，是由種族遺傳因素決定的。例如膝跳反射、搔扒反射、吮吸反射、眨眼反射等。

人和動物在從幼年到成年的生活過程中，為適應外界環境的變化，需要不斷地學習和體驗新事物，建立新的條件反射。條件反射是建立在非條件反射基礎之上的，是人和高等動物在生活過程中根據個體所處的生活條件而建立起來的，是后天獲得的。例如在動物實驗中，每次給狗喂食物時，都預先或同時伴有某種聲響，在聲響與食物兩種刺激多次結合以后，單有聲響而不給狗喂食物也能引起唾液分泌。如果以后有聲響又長期不喂食物，聲響將不再引起其唾液分泌。通過建立條件反射，可以使大量無關刺激成為預示某些環境變化即將來臨的信號。從而擴大了人和動物適應環境變化的能力。

反射的實現需要反射弧的參與，通常構成反射弧的五個環節是：感受器→傳人神經→神經中樞→傳出神經→效應器。例如上述試驗中，聲響會刺激聽覺感受器產生興奮，興奮沿著傳入神經傳到大腦神經中樞。經過神經中樞，興奮會沿著傳出神經傳到相應的效應器，引起分泌唾液等動作。反射弧的完整性是反射發生的基礎，反射弧中任何一個環節發生障礙，反射活動將減弱或消失。

進行任何反射活動時，神經細胞之間、神經細胞與效應器之間都必然有信息傳遞。這些信息傳遞，通常依靠神經元軸突末梢分泌的某些特殊化學物質——遞質，作用于另一個神經細胞或效應細胞來完成，從而引起另一個神經細胞或效應細胞興奮或抑制。

(二)體液調節

體液調節主要是通過人體和動物體的內分泌細胞分泌的各種激素來完成的。這些激素經血液運送到全身各處，調節人體和動物體的新陳代謝、生長發育、生殖等重要的生理功能。因為激素通常是通過血液運輸到距離較遠的部位起作用，因而稱為體液調節。

血液中激素的濃度大都是相對恒定的。這些激素所影響的組織或細胞的活動以及所產生的效應，也是相對穩定的，這樣機體才能保持穩態。例如當血糖含量升高時，胰島B細胞的活動增強并分泌胰島素，胰島素可使血糖含量降低；當血糖含量降低時，胰島A細胞的活動增強并分泌胰高血糖素，胰高血糖素可使血糖含量升高。同時，胰高血糖素分泌增加可促進胰島素分泌增加，胰島素分泌增加可抑制胰高血糖素分泌增加，從而使兩種激素維持相對穩定。

參與體液調節的化學物質除了激素以外，還有二氧化碳和H+等，它們對機體的生理活動也有調節作用。二氧化碳是調節呼吸的有效生理刺激。當吸入二氧化碳含量較高的混合氣時，會使肺泡氣的二氧化碳含量升高，動脈血中的二氧化碳含量也隨之升高，這樣就形成了對呼吸中樞的有效刺激，呼吸中樞的活動就加強，呼吸加深加快，肺的通氣量也增大，從而加快對二氧化碳的清除，使肺泡氣和動脈血中的二氧化碳含量維持在正常水平。

(三)免疫調節

免疫是機體的一種特殊的保護性生理功能，通過免疫，機體能夠識別“自己”、排除“非己”，以維持內環境的平衡和穩定，免疫可以分為非特異性免疫和特異性免疫。

非特異性免疫是人類和動物在長期進化過程中逐漸建立起來的一種天然防御功能。其特點是生來就有，不針對某一種特定的病原體，而是對多種病原體都有一定的防御作用。非特異性免疫包括人體和動物體的皮膚、粘膜等組成的第一道防線，以及體液中的殺菌物質和吞噬細胞組成的第二道防線。如果這兩道防線被突破，人體和動物體的第三道防線——特異性免疫就發揮作用了。

骨髓、胸腺、脾、淋巴結等免疫器官，淋巴細胞和吞噬細胞等免疫細胞，以及體液中的各種抗體和淋巴因子等，共同組成了人體和動物體的免疫系統，這是構成特異性免疫的物質基礎，特異性免疫分為體液免疫與細胞免疫。機體受抗原刺激后產生了一種免疫球蛋白——抗體，抗體主要分布于血清中，也分布于組織液及外分泌液中。抗原進入人體和動物體以后，有的被體液中相應的抗體消滅，有的則被相應的免疫細胞消滅。前者稱為體液免疫，后者稱為細胞免疫。免疫調節就是人體和動物體通過自身調節而實現的穩態。