第二节 生命活动的基本特征

生命的种类繁多、形态各异，生命现象错综复杂，但也具有共性，这就是生命的特征。生命活动的基本特征包括新陈代谢、兴奋性、适应性和生殖等。本节重点介绍新陈代谢和兴奋性。

一、新陈代谢

新陈代谢(metabolism)是指机体与环境之间进行物质交换和能量转换以实现自我更新的过程。新陈代谢是生命活动最基本的特征，机体的一切生命活动都是建立在新陈代谢基础上的，新陈代谢一旦停止，生命将随之终结。

新陈代谢可分为同化作用(又叫作合成代谢)和异化作用(又叫作分解代谢)。同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质，并且贮存能量的变化过程。异化作用则是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解，释放出其中的能量，并且把分解的终产物排出体外的变化过程。在生长、发育阶段，人体需要更多的物质来构建机体成分，因此新陈代谢旺盛，同化作用占主导位置。到了老年期，人体功能日趋退化，新陈代谢就逐渐缓慢，异化作用则占优势。

新陈代谢不能脱离物质而存在，我们把物质的合成与分解称为物质代谢。伴随着物质代谢而产生的能量的贮存、转移、释放和利用的过程，称为能量代谢。物质代谢是生命的物质基础，也是能量代谢的基础和能量的根本来源。

二、兴奋性

机体或组织对刺激发生反应的能力或特性称为兴奋性(excitability)，它是生命的又一重要的基本特征。兴奋性是否存在，要看刺激作用下有无反应的出现。在人体中，神经、肌肉和腺体这三种组织的兴奋性高，对刺激的反应迅速，容易观察，并有电位变化的客观标志，因此在生理学中被称为“可兴奋组织”。它们兴奋反应的形式各异，神经兴奋表现为动作电位的产生和传导；肌肉兴奋表现为收缩；腺体兴奋则表现为分泌。因此，组织的兴奋反应就是其特殊功能的表现。

(一)刺激与反应

刺激(stimulus)是指作用于机体或组织的内外环境条件变化。反应(response)是指机体或组织接受刺激后出现的理化过程或生理功能的变化。例如，骨骼肌受到电流刺激后，肌细胞发生一系列理化改变，导致肌肉收缩，这就是肌肉组织对电流刺激产生的反应。

刺激的种类多样，可分为物理性刺激(如声、光、电、机械、温度、射线等)、化学性刺激(如酸、碱、盐、药物等)、生物性刺激(如细菌、病毒、抗体等)以及社会和心理性刺激等。但是并非所有的刺激都能引起反应的发生。实验表明，任何刺激要引起机体或组织产生反应必须具备三个条件(刺激三要素)：强度、时间和强度时间变化率。刺激强度过小或作用时间过短，均不能引起机体发生反应。

当机体受到刺激而发生反应时，从其外表活动特征来看有兴奋(excitation)和抑制(inhibition)两种基本表现形式。兴奋是指组织接受刺激后由相对静止状态变为活动状态，或活动由弱变强。如肌肉受刺激而收缩；肾上腺素作用于心脏，使心跳加快、心肌收缩力量加强、心排血量增多等都是相应组织兴奋的表现。抑制是指组织接受刺激后由活动状态转入相对静止状态，或活动由强减弱。如当人体吸入过多的CO2可使呼吸运动减弱甚至暂停；乙酰胆碱作用于心脏，引起心跳减慢、心肌收缩力量减弱、心排血量减少等都是组织抑制的表现。

(二)衡量兴奋性的指标

如刺激的时间和强度时间变化率保持不变，刺激必须达到一定的强度，才能引起组织反应。能引起组织发生反应的最小刺激强度称为阈强度(threshold，也称刺激阈或阈值)。强度等于阈值的刺激称为阈刺激(threshold stimulus)；强度大于阈值的刺激称为阈上刺激；强度小于阈值的刺激则称为阈下刺激。阈刺激和阈上刺激都能引起组织发生反应，所以是有效刺激，而单个阈下刺激则不能引起组织的反应。组织的兴奋性与阈强度呈反变关系(兴奋性∝1/阈强度)，即阈强度越小，说明组织的兴奋性越高；阈强度越大，说明组织的兴奋性越低。各种组织的兴奋性高低是不同的，阈强度可以作为衡量组织兴奋性高低的客观指标。