生物稳态是如何实现的

■何垚钰

生理学家把正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫稳态。那么生物体是如何实现维持稳态的呢?

一、生物具备抵抗外界扰动的调节机制

目前普遍认为，人体具备维持体内环境稳态的调节机制“神经—体液—免疫调节网络”。无论是外界抗原的进入，还是外界温度的骤变，亦或是过多盐分的摄入，我们人体都有稳态调节的机制和能力来抵抗这种干扰。在面对外来的抗原，例如病原体或者是花粉时，我们的身体拥有两道非特异性免疫的防线和一道特异性免疫的防线来与之对抗。面对外界温度的骤变，我们亦拥有完备的体温调节机——通过甲状腺激素、肾上腺激素的协同作用和神经系统的协调，达到产热量和散热量基本相平的效果，保持人体在不同环境温度之下的动态恒温。对于饮食带来的过量盐分及由此升高的细胞外液渗透压，我们的身体则可以通过调节中枢——下丘脑，来产生抗利尿激素，以促进肾小管、集合管对水分的重吸收，进而有效地维持人体内环境的渗透压。在更为宏观的生态系统中，同样具有抵抗力稳定性和恢复力稳定性，可以通过内部的负反馈调节机制，依赖能量流动、物质循环和信息传递等途径来对抗外界的污染或者是外来物种入侵的扰动。

然而生物抵抗外界扰动机制具有一定的局限性：生物都可以做到对抗外界的扰动，在一定程度上减弱外界的扰动，但是都不可能消除外界扰动的影响，抹去这种影响。“神经—体液—免疫调节机制”可以对抗抗原、温度扰动，但是却不可以完全消除其已有的破坏作用，当诸如埃博拉病毒、HIV 病毒这种强劲的病原体入侵人体时，我们的免疫系统稳态调节机制仅仅能够在一定程度上减弱这种入侵，最终还是极有可能瘫痪。当外界扰动超过一定限度的时候，各项抵抗外界扰动的机制就可能遭到破坏而失效，人体的体温调节机制可能会在外来病原体的影响下失效，致使发烧。

例1关于稳态的实现，下列叙述有误的是( )。

A.血液中的缓冲物质可以调节血浆的pH

B.肾脏不时地排出内环境中多余的水、尿素、无机盐等

C.将食物残渣形成粪便排出体外

D.肝脏储存的肝糖原在血糖浓度下降时分解并不断释放进入血液

解：由所学知识可知C项错误。

二、生物存在一定“临界值”范围内的“储存—缓释”机制

生物体内的肝糖原和非糖物质在血糖调节中的作用原理就是典型的在一定“临界值”范围内的“储存—缓释”机制：当人体内血液浓度下降时，胰岛A 细胞加快分泌胰高血糖素，促进肝糖原的分解和糖异生作用，使血糖浓度恢复；血糖升高的时候，胰岛B细胞加快分泌胰岛素，促进“游离形势”的血液中葡萄糖向糖原及脂质、蛋白质等非糖物质的转化，使血糖浓度恢复。这里的肝糖原可被视为“水库”，具有储存和缓释葡萄糖的作用，而这里的“水位”指标即是血液中的血糖浓度。由此可见，生物中的肝糖原即为“储存缓释”机制的生物角度应用，这种机制在生物体内存在的意义，便是缓和了人体内血糖浓度的剧烈变化，保证了人体各项生理活动的正常进行。

例2医疗上常常使用的“缓释片”，比如硝苯地平缓释片、氯化钾缓释片，这些缓释片利用的是____原理，请具体阐述一下。

解：硝苯地平缓释片、氯化钾缓释片，这些缓释片利用的是“储存—缓释”的原理，延缓地释放药品中的缓释成分。一方面可以减轻药物对肠道及人体造成刺激作用；另一方面此药物需要持续供给，也就是维持受药体血液中的药物浓度，从而达到特定药效的目的。