查看原文
其他

稳态概念的提出和发展

生物100 2023-02-13
18世纪,科学家发现如果空气干燥,人在很高的室温下体温仍然可以保持稳定;还有科学家通过测量不同动物的体温发现高等动物具有保持体温恒定的能力。这些都是人们对内环境保持稳定的早期认识,但在当时并没有人提岀内环境及其稳态的概念。直到19世纪中叶,法国生理学家贝尔纳(C. Bernard,1813-1878)在研究肝的糖原合成功能时,发现肝可以调节血糖的水平,使机体处于相对稳定的状态,从而意识到机体各部分是相互协调的。贝尔纳于1857年提出了内环境的概念,并在之后发表的论文和著作中,对内环境进行了一系列系统而深入的论述。他认为机体生活在两个环境中,一个是不断变化的外界环境;另一个是比较稳定的内环境;一切体内流动的液体:血液和各种体液真正构成体内环境;内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件;所有的生命机制,尽管多种多样,但归根结底只有一个目的,就是保持内环境的稳定。
之后,支持贝尔纳思想的科学家继续寻找内环境保持稳定的证据和探索其中的机制,亨德森(L.J.Henderson,1879—1942)就是其中之一。他一直致力于研究血液系统复杂的生理学特性,在研究过程中受贝尔纳思想的影响,特别强调应该研究生命现象的整合作用和协调作用,并在专注《血液》(Blood)中将血液描述为机体内环境。亨德森的同事坎农(W.B.Cannon,1871—1945)则在长期研究自主神经的功能的基础上,引申和发展了贝尔纳的思想,他于1926年提出了著名的稳态的概念。坎农认为内环境的理化性质不是恒定不变的,而是在一定范围内变动但又保持相对稳定,他将这种动态平衡称为稳态。20世纪40年代,美国的数学家维纳(N.Wiener,1894—1964)进一步深化了人们对稳态的认识,他结合控制论的原理,在稳态调节的机制中引入了负反馈调控的机制,使人们认识到维持机体稳态的调节机制都具有负反馈作用。之后稳态的概念继续丰富和扩展,范围不再局限于内环境的理化性质,而是涵盖分子、细胞、器官、个体、群体、生态系统等不同层次。这一概念也不仅仅只被生物学所采用。在数学、化学、地理、工程学、经济学等领域都有所应用。例如,在数学学科,稳态是排队论的基本概念之一,指排队系统的概念统计特性不随时间而改变的状态;在化学学科,稳态指在指定的时间范围内电化学体系的参量变化甚微,基本上可视为不变的状态;在地理学科,稳态指系统的均衡状态,系统在受到小的干扰后可自发恢复到这个状态。

来源:人教新教材选择性必修1教师用

相关阅读:

人教版新教材选择性必修1《稳态与调节》20个问题答疑(文字稿)

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存