书城医学医学与生命
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第13章 和谐舞步——动态与稳态(1)

动态是人之生命存在的显着状态,因而才有恩格斯的名言:

生命在于运动。然而,人的生命存在不仅具有绝对的动态形式,还具有相对的稳态条件。19世纪法国生理学家贝尔纳认为,内环境的恒定是自由和独立的生命赖以维持的条件。1926年,美国生理学家坎农提出“内稳态”的概念并解释说,内稳态并没有某物是稳定的、不变的和停滞不动的意思,而是指一种条件——一种可能是变化的但又相对恒定的条件。人的生命之舞不仅需要快三劲舞,也需要慢三的悠闲。美轮美奂的生命是动态之旋律和稳态之节拍的和谐。

一、动态和稳态的哲学意蕴

(一)生命过程的基本状态

动态和稳态都是生命存在的基本状态。动态是人体内环境诸因素之间、机体与外环境之间相互联系的显着运动和变化的状态;稳态是人体内环境诸因素之间、机体与外环境之间相互联系的相对恒定和稳定的状态。

人的生命动态形式集自然界机械的、物理的、化学的等各种运动形式于一身,是各种自然运动形式的统一体。人体中的机械运动是大量存在的。

呼吸中膈肌肋间肌的交替运动,血液循环中心肌的收缩和舒张,消化中胃肠的蠕动,肢体活动中骨骼肌的牵拉,如此等等,都是机械运动。将人体视为机器是不对的,但人体内不能没有机械运动。物理运动中的声、光、电、磁、热等运动形式在人体内也普遍存在着。一切器官、细胞和生命活动都伴随着电现象。如今,通过脑电、心电、肌电、胃电、子宫电、视网膜电等的检测来协助诊断疾病的方法,已经在临床上广泛使用。有电就有磁。地磁、太阳磁可以通过人体的生物磁场而影响机体的功能和代谢。人体内发生的各种声音如心音、呼吸音、肠鸣音等,对它们的测定,在临床疾病诊断中发挥着重要作用。

人体内的生物化学反应是生命活动的基础。代谢的每一过程都包含着复杂的化学反应。所以研究人体内的化学运动,对于揭示生命的本质、病理本质及其生物学表现的机理,都具有重大意义。

人的生命动态形式的本质在于自然运动形式以外,还有更重要的活动形式,即社会活动和心理活动。人是社会的人,人的社会属性是人的本质属性,社会活动是人的生命的基本表现形式。人的心理活动是人特有的活动形式,是人区别于其他动物的特征。人的心理活动与人的其他运动形式密切联系,相互影响,共同作用于人的内环境,对人的健康状态有着极其重要的意义。

人的生命的稳态形式是动态形式的特殊表现。坎农1932年在《人体的智慧》一书中指出:稳态描述的是维持内环境稳定的自我调节过程。内环境的稳定不是靠使生物与环境隔开,而是靠不断地调节体内的各种生理过程。

稳态是一种动态的平衡,不是恒定不变;各个组成部分不断地改变,而整个系统却保持稳定。稳态是神经、内分泌以及血液缓冲作用的结果。生命现象不能完全分成物理化学过程,即生命系统各部分的结构及其相互作用与简单的物理化学过程不同。生物体是一个整体,每一部分都有其自己的功能,但要通过各种控制过程对各部分进行整合。

(二)动态与稳态的相互制约

生命的动态过程是无条件的。生命体是个开放的系统,自身的运动、与外环境的物质交换一刻不停。离开这种运动状态,就没有生命可言。稳态是动态的一种特殊形式,稳态是相对的、有条件的,是通过动态来实现的。

动态和稳态是相互包含的:稳态之中存在着动态的因素,动态之中存在着稳态的成分。无论是机体的动态还是机体的稳态都不是单一的、固定的状态。没有脱离动态的稳态,也没有脱离稳态的动态。稳态或者是动态仅仅是指它们在生命运动中以何种形式表现而已。

动态和稳态是相互转化的:当具备了一定的条件,动态和稳态的地位会发生转化。当稳态系统中增加或减少某一因素,或者是改变某一因素的强度,达到一定值的时候,就可能破坏原来的状态,转化为动态。

机体的平衡因素和不平衡因素相互作用促成了机体动态和稳态的相互转化。正是由于兴奋和抑制、收缩和舒张的矛盾运动或不平衡,才形成了心脏的跳动,而动脉和静脉各部分血压的不平衡才形成了毛细血管的有效滤过压,从而使物质交换得以进行。生命活动中各种运动过程处于不平衡的变化之中,才能相互调节,从而构成了整体的、有条件的动态平衡。所以,坎农指出,适度的不平衡是维持机体真正平衡的必要条件。机体中许多这样的平衡和不平衡的相互作用,贯穿着生命过程的整体,生命过程就是这样一个动态-稳态-动态,对立统一的、延续不断的发展过程。

近代科学史上,在动态与稳态的关系上,曾经产生过两种不正确的观点:一种认为只有稳态才是正常状态,而动态则意味着紊乱,是暂时的,不正常的状态;另一种则认为机体总是处于绝对的动态过程中,稳态是不正常的状态。这实际上是不理解动态和稳态的对立统一的辩证关系,将两者割裂开来,而不是看成一个不可分割的统一过程。

二、维系健康的内在机制

(一)三大动态形式的合目的性

“合目的性”是德国哲学家康德提出的重要的美学范畴。生命世界的“合目的性”表现为生命体对环境的适应性。动态平衡是维系健康的内在机制,是新陈代谢、器官功能活动和神经-体液调节等动态形式体现的合目的性。人的生命是高级生命形式,机体同外环境联系的状态是动态平衡。机体的生命活动在不断变化的外界环境中,通过消化道、呼吸道、皮肤、汗腺等与外环境密切联系,一方面机体不断地同外环境进行物质交换,以维持生命;另一方面,在机体不断受到外环境变动干扰的情况下,其内环境仍处于相对稳定的状态。如外环境的温差可以相当之大,但人的正常体温是稳定的,保持在37℃左右;一日三餐中营养成分的变化可能悬殊,但不会使血液中葡萄糖浓度相对恒定的水平发生改变。

新陈代谢、兴奋性和生殖现象这三大生命特征都体现了人的生命与外环境的不可分割关系。新陈代谢是生命活动进行的基本条件,机体内环境与外环境物质交换的停止意味着生命活动的停止;兴奋性是生命有机体适应外部环境得以存在发展,免遭淘汰的机制;生殖现象是生命活动不断延续的重要功能,遗传和变异与生殖现象的内在联系,表现出外环境对机体的影响。总之,人的生命动态是生命存在的本质表现,生命过程是在以上动态形式的相互依存和转化中完成的。这种形式在19世纪西方哲学如黑格尔、马克思、恩格斯的着作中中常常被描述成“矛盾”或“对立统一”,正如恩格斯所指出的:“生命也是存在于物体和过程本身中的不断地自行产生并自行解决的矛盾;矛盾一停止,生命亦就停止,死亡就到来。”

1.新陈代谢

新陈代谢是维系动态平衡的重要机制。从人体细胞组织层次水平来看,构成人体基本结构和功能单位的细胞每时每刻都处于新陈代谢的动态之中,每时每刻都在进行着生长、发育、繁殖、衰老和死亡的新陈代谢过程,并通过新陈代谢显现维持动态平衡的合目的性。

据估计,一个人以60岁计算,通过新陈代谢与体外交换的物质约相当于60000公斤水、10000公斤糖类,1600公斤蛋白质,1000公斤脂类。如果用放射性同位素作示踪剂,测定各种元素的更新率,可以发现人体内的钠、磷、氢原子在1~2周内即更新50%,碳原子在1~2月内即有98%被更新。

2.器官功能活动

器官功能活动同样显示了动态平衡的合目的性。

心肌细胞的兴奋和抑制,引起了心脏的收缩和舒张。心脏收缩是射血,舒张时灌血,二者对立统一,互相依赖,互相转化,维持血液循环处于正常状态。血压的形成与保持,依赖着心肌收缩的动力与血管紧张度所造成的外周阻力之间的矛盾斗争。只有动力,没有阻力或只有阻力,没有动力,或动力与阻力的比例不适当,都不能维持正常血压。

3.神经-体液调节作用

神经-体液系统的调节的合目的性是通过协调实现动态平衡。神经系统对组织器官的调节是在兴奋和抑制的动态协调中完成的。体液调节中也普遍存在着互相拮抗的两种激素,胰岛素有降低血糖的作用,升血糖激素有升高血糖的作用;甲状旁腺素有升高血钙的作用,降血钙激素有降低血钙的作用等等。它们通过内分泌的反馈作用,在相互制约中实现对立面的统一。