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生命与缓冲现象 精选

已有 7084 次阅读 2009-4-18 13:31 |个人分类:科研思路分享|系统分类:科普集锦| 生命科学

生命中的缓冲现象

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细胞外液(包括血浆、淋巴、脑脊液及一切组织间液)是高等动物机体的内环境,也就是细胞直接生活的环境。内环境这一概念是19世纪法国生理学家C.贝尔纳提出的。他认为:高等生物的细胞,生活在一个与体外环境不同的内部环境之中。多种动物的细胞外液,不仅在成分上与身体周围的水或空气不同,而且在外环境成分变动时,或食物等物质进入体内后,仍能保持内环境的相对恒定性。内环境的恒定性是机体自由生存的必要条件。

实际上细胞是生命活动的基本单位,对复杂生物来讲,细胞能够容许的这个外部的内环境有很大变化空间,但细胞内成分必须保持一个更加稳定的状态,这个状态就是所谓的细胞水平的内环境(这个没有定义)。无论是内环境,还是细胞内环境,都需要保持稳定。

稳定性都有那些需要保持的内容,大概比较常见的是PH、氧化还原、温度、电位,对中枢神经系统来讲,兴奋和抑制的平衡是整体上的一个平衡。那么对细胞和机体来讲,是采用什么样的战略和战术达到目的的?战略上,必须保持稳定,战术上采用的是缓冲系统。

例如,我们非常熟悉的酸硷平衡的维持,就是通过缓冲对来实现的,如果没有这些缓冲对,体内就会出现酸硷的不稳定。很容易太酸,或者太硷。

其他的平衡维持也是用同样的方式,氧化还原的平衡,也是这样,体内存在氧化系统,存在氧化张力,也同样存在大量抗氧化的物质,特别是存在能进行氧化还原反应的酶系统。这样才能使细胞有效地对抗来自系统内外的氧化或者还原性干扰。否则,一旦氧过多,就出现氧化过度,或者一旦还原物质过多,就出现还原过度。

细胞的兴奋性,也是这样,不停地产生离子的定向转移,维持离子梯度,同时不断地出现放电活动,打破这个平衡,再产生离子转移,不是等到需要动作电位的时候才有离子的转移。

温度的调节,也是采用类似的方式。

中枢神经系统,更是这样。例如我们中枢神经系统有兴奋,也有抑制,相互制约,类似美国的国家机构,三权制约。当要采取什么行动的时候,其他的活动都会按照一定方式给于相应调节。当这些缓冲系统出现故障的时候,就发生疾病。

关于抑郁症,我认为就是中枢神经系统兴奋和抑郁的缓冲体系不够的一种表现,我们正常人也有类似焦虑和抑郁的趋势,只不过因为缓冲能力比较好,能很快恢复的正常,抑郁症患者就是这种调节能力不够,表现的比较过分。



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