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实验狂人—贝尔纳与人体内环境的故事
作者:田颖[1] 
单位:首都医科大学附属北京朝阳医院[1]  
文章号:W123927  
2017/10/19 22:05:44    
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实验狂人与内环境  内稳态机制,即生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定,是进化发展过程中形成的一种更进步的机制,它或多或少能够减少生物对外界条件的依赖性。具有内稳态机制的生物借助于内环境的稳定相对独立于外界条件,大大提高了生物对生态因子的耐受范围。  在生理学研究开始进入全盛时期的19世纪,法国著名生理学家贝尔纳是开创这一全盛局面的科学家之一。在生理学方面,他进行了广泛深入的实验研究,并作出了卓越的贡献。尤为重要的是他提出的内环境概念已成为生理学中的一个指导性理论。

实验狂人与内环境

  内稳态机制,即生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定,是进化发展过程中形成的一种更进步的机制,它或多或少能够减少生物对外界条件的依赖性。具有内稳态机制的生物借助于内环境的稳定相对独立于外界条件,大大提高了生物对生态因子的耐受范围。

  在生理学研究开始进入全盛时期的19世纪,法国著名生理学家贝尔纳是开创这一全盛局面的科学家之一。在生理学方面,他进行了广泛深入的实验研究,并作出了卓越的贡献。尤为重要的是他提出的内环境概念已成为生理学中的一个指导性理论。他指出血浆和其他细胞体液乃是生物机体的内环境,是全身细胞直接生活的环境,内环境理化因素如温度、酸碱度和渗透压等的恒定是保持生命活动的必要条件。

  贝尔纳自小家境贫寒,受教育不多。由于生活所迫,他不得不到一家药铺当伙计维持生计。值得庆幸的是他没有因此轻贱自己,而是积极的学习、观察社会现象,竟然写出一部关于玩灵药的短剧。一位导演十分看好这部短剧,从而将他搬上舞台,结果受到很多观众的喜爱。

  这部短剧将贝尔纳的才华展示给了世人,也为他带来了收入与名声,因而贝尔纳一度钟情于写作,打算以其谋生。但机缘巧合之下,他有幸进入了巴黎医学院学习。当更为新奇广阔的医学界展现在他眼前的时候,他很快发现自己更适合做一名医学者。

  贝尔纳在不断的努力之下成为马根狄的助手。马根狄是当时著名科学家,擅长做活体解剖,受传统生理学派的影响,他极力主张用物理学方法诠释生命现象。贝尔纳在他的手下得到了充分的训练,并青出于蓝而胜于蓝。他对于生理学方面的发现在其后长达40年的科学生涯中取得了无可比拟的成果。

  贝尔纳疯狂地痴迷实验,被世人称为“实验狂人”。在研究胰脏的消化功能时,他夜以继日地泡在实验室里,很少外出活动。通过多次实验,他第一次从胰脏中分离3种酵素,分别促进糖、蛋白质和脂肪的水解,以利于肠壁吸收,他由此断定最重要的消化腺是胰脏,而非过去人们认为的那样是胃。

  当时流行的理论是:人体需要的糖是从食物中吸收,通过肝、肺和其他一些组织分解。而贝尔纳在实验中觉得这种理论存在谬误。他凭借天才的想象和猜测。认为合成糖原的“有功之臣”应当是肝脏。贝尔纳用狗做了实验来证实自己的理论,他先用碳水化合物和肉分别喂狗,几天后再把狗杀死,意外地发现都有大量的糖分存在于他们的静脉当中。这种现象引起了他的深思。通过进一步实验他终于发现了肝脏的糖原合成与转化功能。365医学网 转载请注明
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  当时的人们根本不能理解他的发现,但贝尔纳坚持己见,继续进行了大量的实验。他发现当时血液中血糖含量增高时,肝脏可以将血糖转化成糖原贮存起来;反之,肝脏可从别的物质合成糖原并将糖原转化成血糖进入血液。血糖水平可以通过肝脏调节,肝脏可使有机体处于相对稳定的状态。这令贝尔纳意识到有机体各部分间有着相互协调的关系。肝脏糖原合成和转化功能的发现不仅刺激了贝尔纳提出“内环境”概念。还使得人们认识到动植物在生理上的统一性。365医学网 转载请注明
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  贝尔纳在1867年出版了14卷本《医学实验生理学教程》,把生理学从整体提高到了一个新的层次。他被公认为生理学界最伟大的科学思想家。365医学网 转载请注明
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  内稳态机制,即生物通过控制自身体内的小环境使其机体能够保持相对稳定的状态,可以说是生物在进化发展过程中形成一种更进步的机制,它或多或少能够减少生物体对外界环境的依赖程度。具有较高内稳态的生物可以相对独立于外界条件,大大提高了生物对外界各种不利环境的耐受范围。我们在日常生活中最常见的例子就是多年修炼的僧人,在印度修炼瑜伽的高手。这些人往往在长期的修炼过程中,体内的内稳态机制强于普通人,他们常常通过长时间的辟谷、在高寒酷热的极端环境下不吃不喝来锻炼自己,而且通过这些极端环境的考验后,身心仍然可以保持相当健康的状态。365医学网 转载请注明
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  以人为例来说,人体生活都需要适应两个环境,一个是机体组织生活的内环境,另一个就是有机体生活之外的外环境。细胞和组织只能生活在血液或淋巴构成的液体环境中,这就是内环境;相对与此,外界生活环境就是外环境。这两种环境会同时对人体各项机能施加影响,但它们对人体的影响程度会根据每个机体的不同而有所差异。

  长期以来我们都没有充分认识到人体内环境的相对稳定对生命体的影响力,随着人类对自身机能的不断深入研究,我们发现内环境稳定是机体独立和自由存在的首要条件。内环境的稳定意味着人体是一个完美的有机体,能够不断自主地调节机体对抗引起内环境变化的各种因素,尽管这种调节具有一定的限度,当外环境的改变超出了内环境所能调节的极限,机体的稳定态也会被破坏。但通过一定的训练,机体的这种内环境稳定态可以被相应地提升。

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作者简介
田颖
单位:首都医科大学附属北京朝阳医院
简介: 田颖,女,医学博士后,副主任医师,首都医科大学附属北京朝阳医院房颤中心副主任。 目
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