半粒能改變身體的酸堿度嗎?
生物穩態有其生理和行為基礎。許多動物表現出壹定程度的體內平衡,即它們可以控制自己的體溫。在溫血動物中,控制體溫的方法主要依靠控制體內產熱的生理過程。在變溫動物中,主要依靠減少熱量散失或利用環境熱源來溫暖身體。這類動物主要靠行為來調節體溫,這種方法也很有效。
維持內環境的穩定是生物擴大環境耐受極限的壹個主要機制,被各種生物廣泛使用。然而,雖然穩態機制可以擴大生物的耐受範圍,但它不能完全擺脫環境的限制,因為擴大耐受範圍不可能是無限的。事實上,壹個具有穩態機制的生物,只能增加其生態耐受範圍,把自己變成壹個廣生態幅度的物種或廣適應的物種。
根據生物對非生物因素的反應或外界條件對生物內部狀態的影響,生物可分為穩態生物和非穩態生物。這兩種生物的基本區別是確定其耐受限度的基礎。對於非體內平衡的生物體,它們的耐受極限僅僅取決於它們特定的酶系統能夠發揮作用的溫度範圍。對於壹個穩態生物來說,其穩態機制能夠發揮作用的範圍就是其耐受範圍。
簡而言之,生物對不同非生物因素的耐受性是相互關聯的。可以借助馴化來調整,也可以在長期的進化過程中改變。體內平衡機制只能為生物體提供壹種產生廣泛耐受性的途徑。
[編輯本段]第二,穩態理論的建立
(1)亨德森
亨德森(l . j . Henderson,1879—1942)是美國內科醫生、生理學家、哲學家和社會活動家。他從酸堿平衡的研究中發現了血液的緩沖作用;從體液平衡的角度為內環境的穩定提供了科學依據。
在哈佛大學學習期間,亨德森對阿倫尼烏斯的電離理論非常感興趣,並堅信這壹電離理論可以直接應用於生物學研究。大學畢業後,他到斯特拉斯堡跟隨著名的膠體化學家霍夫邁斯特(f hofmeister,1850-1922)學習物理化學。在那裏,他不僅接受了良好的科學訓練,而且深受德國分析學派的影響。他也相信生物學家必須使用物理和化學方法來研究物體的結構和功能。他們認為,生命現象在物理化學中可以分解成分子、原子、離子,這些都可以通過實驗來證實。1904年回到哈佛任教,開始在阿倫尼烏斯電離理論的基礎上研究酸堿平衡。
亨德森通過精確測量水溶液中氫離子(H)的濃度與未離解的酸或鹽的總量之間的關系,定量描述了緩沖系統的功能和特性。在緩沖體系中加入酸或堿,體系通過改變弱酸鹽或弱堿鹽的離解比來保證溶液中氫離子濃度的相對穩定。我們的體液裏含有酸、堿、鹽,壹定有壹個緩沖系統。因此,亨德森著手研究血液或組織液的緩沖作用。由於血液的成分相當復雜,他首先研究了血液中簡單的模擬緩沖系統,定量確定了人工緩沖系統的物理化學特性。沒過多久,他就發現血液中含有很多種緩沖系統,生理緩沖系統比人工緩沖系統有效得多。比如碳酸和碳酸氫鈉在試管中只有中等的緩沖作用,但在血液中有很大的緩沖作用。在研究了水溶液和模擬血液之後,亨德森開始運用這些方法和原理,全面系統地研究極其復雜的血液系統。他選擇了最重要的七個相互關聯的成分進行深入細致的研究,獲得了大量的理化數據。他巧妙地使用了壹種類似笛卡兒諾模圖(cartesian nomofram)的圖形格式來處理七組數據,最終找到了壹種方法來解釋和展示他選擇的七個變化成分的相互作用。他清楚地發現,血液的總弛豫電位並不是各組分緩沖電位的簡單累加。這些成就在《作為物化系統的血液》壹書中有所概括。
亨德森將伯納德的內環境思想與自己的實驗相結合,闡述了自己對生命現象的獨特看法。他認為生命系統是由相互作用的因素組成的,並具有調節其各種活動的能力。生理過程依賴於生命體內的物理和化學條件,但孤立地研究這壹系統的任何壹個組成部分,都無法全面、真實地闡明生命現象的機理。亨德森承認,物理化學方法是壹種重要的分析方法,但僅僅依靠它會導致過於簡單化或錯誤的結論。他特別強調要研究生命現象的整合與協調。這符合伯納德的思想。亨德森是在美國傳播伯納德思想的主要領導人。1927他第壹次把伯納德的《實驗醫學研究導論》翻譯成英文。亨德森通過他出色的工作極大地發展了伯納德的思想。在Bernard及其工作的基礎上,他的同事Cannon結合謝靈頓的神經狀態理論將內環境理論推向了壹個新的高度——建立了內穩態理論。
(2)大炮
和亨德森壹樣,w.b .卡農(1871—1945)在哈佛受過很好的醫學生理學訓練。通過對休克的研究,他清楚地認識到,這種機體無法自我維持的生理狀態是機體調節機制失靈的結果。他認識到全身生理過程的調節,如體溫、代謝率、血糖水平、心率和呼吸率,並不像亨德森強調的那樣完全依賴於血液的緩沖作用,還依賴於神經系統和內分泌系統的相互作用。這是壹個極其復雜的問題。坎農首先研究了調節脊椎動物營養、血管和生殖功能等不自主反應的自主神經的交感神經分支。他發現交感神經系統起主導作用,實際上控制著身體的其他調節系統。比如溫度升高時,交感神經系統壹方面放松皮膚表面的毛細血管,刺激汗腺分泌汗液,另壹方面促使腎上腺向血液中釋放更多的腎上腺素,加速機體的代謝過程。這些相互作用的結果將保持體溫相對恒定。通過對腎上腺髓質功能的深入研究,坎農認識到腎上腺髓質的功能本質上是壹種適應機制,壹種幫助動物準備逃跑或戰鬥以應對突發事件的機制。通過研究交感神經系統和與之相關的內分泌功能,坎農對伯納德的內環境理論有了更深入、更具體的了解。1932年,他在《人體智慧》壹書中明確提出了體內平衡理論。
術語體內平衡描述了維持內環境穩定的自我調節過程。他提出,內環境的穩定不是靠把生物從環境中分離出來,而是靠不斷調節體內的各種生理過程。穩態是壹種動態平衡,不是恒定的;組件不斷變化,而整個系統保持穩定。雖然Cannon認識到體內內環境的穩態是神經、內分泌和血液緩沖的結果,但其具體機制還有待進壹步探討。坎農和晚年的亨德森壹樣,確信生命現象不能完全分為物理和化學過程,即生命系統各部分的結構和相互作用不同於簡單的物理和化學過程。他把有機體看作壹個整體,每個部分都有自己的功能,但要通過各種控制過程來整合。這反映了壹個古老而時髦的哲學命題:整體大於部分之和。
坎農和亨德森的工作與霍爾丹對呼吸速率調節機制的研究相結合,代表了20世紀新生物學或生理學中最具影響力的理論取向。他們改變了在生理學中壹直占有重要地位的還原論研究方法。他們堅信生命系統各部分的功能遵循基本的物理化學規律,但也強調整體功能無法完全用物理化學理論解釋。他壹方面避免陷入活力論,另壹方面又擺脫了還原論的局限。宏觀與微觀、理論與實驗的結合,為生理學乃至生物學的發展建立了良好的研究方法。他們的方式被認為是理性科學觀的重要組成部分。他們是整體唯物主義者,堅信事物原因的物質性,強調探索系統中各組成部分之間的相互關系。
壹般認為,穩態理論是現代生理學建立的標誌,是生理學進壹步發展的基礎。進入20世紀後,生理學的發展出現了兩個激烈的領域:神經生理學和內分泌生理學。
【編輯本段】三。穩態理論的例子
體內平衡是壹個非常美麗的生理學概念。
生物系統對抗外界幹擾的負反饋狀態是內部穩定。
江山易改,本性難移。他指出的是心理素質的內在穩定性。
運動員按照壹定的計劃進行訓練,到達運動訓練平臺時,形成內部穩態。只要保持相應的訓練,運動水平是可以穩定發揮的。
內部穩定的穩定程度就是內部穩定的質量。優秀運動員的內穩態素質肯定高於普通運動員。
常規訓練維持內部穩態的穩定,超常規訓練提高內部穩態的質量(打破低質量的舊的內部穩態,建立高質量的新的內部穩態)。圍繞這些問題的訓練研究,可以稱之為內穩態訓練理論(見我們在《體育學報》第三期的論文)。
內環境穩定的質量越高,抵抗外界幹擾引起的應激的能力越強,各種應激的影響越小。
飲食是維持體內平衡的壹種方式,飲食不當也會造成壓力。體內平衡的質量越高,受飲食的影響越小。
禁食是壹種極端的飲食方式。可以認為,體內平衡的質量越高,妳可以禁食的天數就越多。從這個角度,我們可以理解壹些佛教徒的做法。因此,參加絕食抗議的人必須具有較高的穩態素質。普通人的絕食,會對身體造成不可逆的傷害。
膳食營養配方的重要性與體內平衡的質量成反比。受精卵的體內平衡質量最低。研究發現,成年人的許多慢性病都與母親十月懷胎的營養失衡有關。成年人的體內平衡質量是生活中最高的,尤其是男性(女性的月經周期會影響體內平衡質量),也是受營養成分影響最小的。不幸的是,當成年人賺到更多的錢時,他們在食物和飲料上的花費最多,這導致了壹些浪費。相反,成年人在其他時期也是最不關心家人的。其他成員更容易因為營養配方不全而生病,造成家庭開支的惡性循環。
優秀運動員在日常訓練中具有較高的穩態質量,受營養配方的影響較小。只有在非常規訓練期間,他們才對營養配方敏感。可惜,人們沒有這種意識。無論是否處於非常規訓練期,都服用各種營養補充劑,導致相關消化器官過度使用,降低非常規訓練期營養配方的吸收能力。這裏造成的是營養支出和消化器官的雙重浪費。澳大利亞賽艇隊的壹位營養教練壹天只吃壹頓飯,也是類似的原因。
【編輯本段】四。內部環境和穩定狀態
細胞外液(包括血漿、淋巴液、腦脊液和所有間質液)是高等動物的內環境,也就是細胞直接生存的環境。內環境的概念是由法國生理學家C. Bernard在19世紀提出的。他認為高等生物的細胞生活在不同於外部環境的內部環境中。許多動物的細胞外液不僅在成分上不同於身體周圍的水或空氣,而且在外界環境成分發生變化時或食物等物質進入體內後,還能保持內環境的相對恒定。內部環境的恒定性是有機體生存的必要條件。1929年,美國生理學家W.B. Cannon用內穩態壹詞來描述內環境不變的現象及其調節過程。穩態在希臘語中由homoios(相似的意思)和stasis(穩定的意思)組成,中文壹般翻譯為“穩定狀態”。穩態的維持涉及全身每壹個器官、組織和細胞活動的調節,表現在生物系統的各個層面,從細胞到整體。
細胞與周圍被細胞膜隔開,細胞內部的情況與周圍的液體有很大的不同。細胞與周圍液體不斷交換物質,維持其內部恒常性,這就是細胞穩態。保持全身穩定,靠的是高等動物的激素和神經系統的整合。荷爾蒙保持身體的穩定狀態。能及時釋放和停止激素的分泌,這是激素分泌的穩態。中樞神經系統對維持機體的穩態起著重要作用,它本身也應該維持穩態。中樞神經系統的穩定狀態取決於它所接觸的內部環境的恒定性。
【編輯此段】五、中醫內穩態理論
中醫學植根於中國傳統文化的土壤,充分體現了傳統文化的精髓,形成了以陰陽學說為主要推理工具的系統理論體系。其所闡述的“陰陽和合”、“陰陽秘”的生理機制,是儒家“中和”思想的最好體現。尹平是殷琦充滿和平的最佳狀態,而陽秘是陽氣充滿和平的最佳狀態。《陰為平陽之秘》王冰註:“陰為平,陽為密,故靈用漸愈。”首先,兩者都達到最好。在此基礎上,相互交感,和諧為用,“陰藏精而成巫,陽守外而成固”,從而達到壹種整體最優的穩態,即“中和”。因此,儒家的“中和”思想直接影響了中醫陰陽穩態理論的形成。
穩態不是中醫術語。其概念最早由法國生理學家貝爾納提出,他認為生命的機制在於維持內環境的穩定。1926中,卡農應用了內穩態的概念,認為穩態是可變的,保持不變的,但他並沒有深刻地闡明穩態的概念。直到壹般系統論的創始人伯特蘭·費和耗散結構論的創始人普裏戈津才深刻揭示了穩態的概念,即內外環境統壹的有序穩態。這種穩態觀在壹個大的宇宙系統中考察生命,同時認為人體的整個有機系統是由許多子系統組成的,每個子系統之間都有確定的關系。* * *處於壹個動態的物質交換過程中,機體趨向於壹個最優的穩定狀態。
中藥富含穩定的成分。中醫把人體的生理機制歸結為陰平陽之秘,這是身體的最佳穩定狀態,也就是中庸的“中和”狀態。這種狀態壹旦被打破,身體就會有疾病。治療疾病就是應用各種方法使其達到穩定狀態。同時,機體本身還有壹種穩態機制,如《傷寒論》中的說法:“調和陰陽者自愈。”
中醫穩態是指綜合利用各種因素,通過機體的自我調節,達到適應內外環境的壹種最佳動態。
首先:中醫是隱藏的,法是自然的,考驗的是個人。人與自然是壹個有機的整體,人在天地的交匯處。他感受到的不是單壹的天地,而是壹種天地的交匯。天地之氣作用於人體時,與流行相交,個體之間存在差異。以冷與熱為例來說明。現代光學表明,在太陽熱輻射條件下,壹個太陽光產生壹個熱,壹個黑暗對應壹個冷。壹年中,夏季至日最長,日照極端,應該是最熱的;冬季至日最短,日照最少,最冷。其實我們感受到的是壹種天地相交之氣,是天氣作用於大地,地氣作用於天空而形成的壹種溫度,也就是在蘇文的精脈學說中所說的:“所以,立冬至日四十五日,陽略高,陰略低”,立冬至日後四十五日最冷。同樣,秋季是繼夏季至日之後最熱的壹天。這也符合太極圖式。同樣的溫度作用於人,由於體質不同,感受也不同。
其次:察病機,內外結合,取法於中。中醫的病因,外感六淫,內傷七情,飲食疲勞,都不過是作用於身體的壹個因素,不是真正的病因。比如中風口眼歪斜的原因不是自然風。只有當這壹因素作用於機體,通過個體的生理和心理反應,導致體內穩態的紊亂,表現出壹系列癥狀。根據這個表象,結合中醫理論得出的抽象概念才是真正的病因病機。這種病因病機是外界因素與機體結合造成的深層機制的表象,然後運用中醫理論對這種表象進行抽象概括的結果,可以說是壹種“中和”。仔細研究其理論框架,可以發現外部因素是自然和社會的,內部因素是生理和心理的。自然因素包括自然大氣、飲食疲勞、霧霾、蟲毒傷害;社會因素包括七情內傷等。生理因素指的是男女老少,體質稟賦等。心理因素指的是心理素質,氣質偏好等等。同樣的外界因素作用於不同的人,中和後形成的病理產物是不同的。同樣的,病變也不壹樣。治療也是如此。不同的個體,服用相同的藥物,產生不同的活性物質,產生不同的治療效果。20世紀80年代,日本人田代真壹創立的“血清藥理學”也說明了這個問題。他認為天然藥物經過代謝產生生理活性物質、代謝產物和固有的藥物成分,這些復雜成分才是真正的有效成分,而原生藥中的成分不壹定是用於治療的有效成分。
第三:穩態機制,自有序,動態平衡。健康的身體在時間和空間的軸線上處於動態平衡。體內有壹種自我調節機制,通過內外環境的溝通,自始至終調節機體對動力軸的傾向,達到壹種最優的動力。如果外在因素不起作用,身體能達到陰陽隱秘有序的狀態,就不需要治療。比如《傷寒論》“凡引起出汗、嘔吐、腹瀉、失血、津液流失、陰陽調和的疾病,自愈。”陰陽自和,即陰陽交感的吉吉,通過陰陽互育的自我調節機制而趨於穩定。如果外界因素太強或太長,身體偏離了穩定軸,不能自行恢復,就必須進行治療,恢復穩定狀態。如《傷寒論》中,營衛不和引起的自汗,給予桂枝湯,可使營衛恢復。
【編輯本段】六。中醫臨床辨證的應用
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