稳态
wěn tài
稳态是生物体在外界不断变化的情况下，维持体温、水分和血糖等内部条件稳定的过程。
Definition
稳态是你的身体即使在外部环境发生变化时，也能保持内部环境稳定的机制，因此不管周围发生什么，你的体温、体内水分和血糖水平都能大致保持不变。它是指通过反馈回路，把内部环境维持在一个狭窄范围内的稳定状态：感受器探测到变化，控制中枢（通常是大脑或某个内分泌腺体）把它与设定值进行比较，肌肉或腺体等效应器则作出反应，通常是通过负反馈来逆转最初的变化。体温、pH值、渗透压、血糖、氧气和离子浓度等生理变量都是通过这种由神经系统和内分泌系统整合的反馈回路来调节的，每条回路都包括感受器、传入通路、整合中枢、传出通路和效应器，而回路增益决定了这个变量被维持得有多严格。正反馈回路会放大变化，它只用于那些必须一鼓作气完成的过程，例如血液凝固、分娩宫缩以及动作电位的上升阶段。稳态调控的失效会导致糖尿病、中暑和酸中毒等疾病状态。
Example
炎热的天气里你会出汗来降温，寒冷的天气里你会颤抖来产热，这两种反应都是为了让体温维持在$37^\circ\text{C}$（$98.6^\circ\text{F}$）左右。饭后血糖升高，胰腺会释放胰岛素，把葡萄糖送入细胞，使血糖水平回落到约$70$到$100\ \text{mg/dL}$；而在两餐之间，胰高血糖素则会释放储存的葡萄糖，防止血糖水平下降过多。动脉血的pH值被维持在$7.35$到$7.45$之间，这依靠碳酸氢盐缓冲系统（$CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$）、能在数分钟内调节$CO_2$的通气变化，以及能在数小时到数天内调节碳酸氢盐排泄的肾脏共同完成；一旦pH值降至$7.0$，就会危及生命。
Key Insight
稳态就像是你整个身体的一个恒温器：一旦某个指标偏高或偏低，身体就会把它推回中间值。稳定的内部状态并不意味着没有变化，而是持续不断的调节；你的体温之所以能维持在$37^\circ\text{C}$左右，正是因为产热和散热的反应始终在不停地开启和关闭。稳态是控制论在生理学上的体现，而发烧并不是体温调节的失败，而是下丘脑有意提高了体温的设定值，这也是为什么体温上升时你会打寒战的原因。