人体内环境中最活跃的部分是，人体内环境与稳态的思维导图
人体的内环境
人类作为大陆上生存的动物，实际上有两种环境：一种是外环境，例如陆地的大气层；另一种是内环境，呈液体状态，是全身组织细胞赖以生存的根本。这种奇妙的现象是物种进化所造成的。
我当了住院医师，学习水与电解质问题，知道人体有细胞外液（extracellular fluid，ECF）。为什么需要ECF？没有想过。1965年第一次读John H Bland撰写的《水与电解质临床代谢》专著，我恍然大悟：如果没有ECF，海洋生物向陆地的大规模迁移不可能成功，大陆上也不可能出现人类。
生命起源于水
一、物种的起源
距今40亿年前，地球形成之初，是一团火热的星球，而今天的地球约70%的面积被海洋覆盖。地球上有了水，才有生命。地球曾经历多次冰川期，大陆被大规模冰川覆盖，海洋表面被冻结。然而，海洋中很早就出现了单细胞和多细胞生物。8亿年前，地球气温上升，覆盖地球的冰川逐渐融化。6亿年前，寒武纪开始。随后在短短的两千多万年时间内，海洋中生物种类"突然"增加，产生了比较高级的海生无脊椎动物，称之为"寒武纪生命大爆发"。海洋为生物繁衍提供了理想的环境，在海洋中聚集着23万多种已知的生物，比陆地上的物种丰富得多。
二、细胞内液
从哪里来7亿年前，海水总的电解质含量接近现代海水的60%，以钾为主。原始的生物细胞，接纳古生代的海水作为细胞质，由此构成细胞内液（intracellular fluid，ICF）的物质基础。现代人的ICF电解质浓度，要比海水低3倍，保留着以钾为主的模式。寒武纪地质的变化很活跃。火山爆发，岩浆喷出。陆地表面的矿物质随着江河川流，持续不断地倾泻入海洋。海水总的电解质含量，比古生代海洋增高好几倍，并且以钠为主。经历漫长的地质学年代，海洋生物依靠体内的调节机制，在不断改变着的海水中求生存。
三、细胞外液
从哪里来生物从海洋向陆地的大迁移，是物种进化史的重大事件。生物移居干燥的大陆，必须要有能力获取水，并且保存水。生物在脱离海洋之际，组织细胞依然保留着古生代的海水，作为ICF。同时，把寒武纪的海水，带在自己体内，为全身的组织细胞提供一种"水的环境"，维持着细胞独立的生命。这一小片"海水"比现今海水的电解质含量要低4倍，保留着以钠为主的模式，由此构成ECF的物质基础。这番物种进化过程，持续3亿年或者更漫长的时间。现代人类迟迟出现在欧亚大陆，估计只有125 000~60 000年的历史[1]。
"内环境"学说
一、人体有细胞与体液
Rudolf Virchow（1821-1902）创建了"微观病理学"。他认为研究疾病，需要看到细胞水平的变化，焦点在细胞。另外一个学派，以Carl von Rotinsky（1804-1878）为代表。他研究"体液病理学"，焦点在体液。Carl von Rotinsky认为"体液"是体内的运行系统，实质是血液的微循环。如果微循环发生紊乱，细胞将受到损害，从而导致人体患病。
二、"内环境"学说
法国生理学家Claude Bernard经过深入探索，全面阐述了他的观点。陆地上的动物有两种环境：一种是外环境，例如大陆气候的炎热、寒冷或者干旱等；另一种是内环境，呈液体状态。这种液体包含着营养物质及其他化学分子，浸浴着所有的组织细胞间隙（cell space），防止细胞直接暴露在陆地的干燥环境之中。ECF是内环境的物质基础。他把内环境的形成，称之为"生命的智慧"。Bernard纠正了Carl von Rotinsky的偏见[2]。
三、"内环境稳定"学说
Walter Bradford Cannon认为陆地上的生物不断受到外环境干扰，影响着内环境。因此，细胞与ECF之间必须不断地进行水与溶质的交换，通过有效的调节机制，把水、电解质、蛋白、葡萄糖、pH等控制在狭小的波动范围内，从而维护内环境稳定。唯有内环境稳定，生物才能获得生命的独立性。Cannon发展了Bernard的理念。体液的组成与人体的内环境人可以几星期不进食，但不可以几天不喝水。除饮水以外，人类还在体内携带着一定容量的水，即总体水（total body water，TBW）。以体重72 Kg成年男性为例，TBW约40 L，占体重的60%，脂肪组织含水10%，肌肉组织含水75%。根据Netter撰写的《人体生理学》，TBW有着不同的组成部分：（1）ICF含25 L，占TBW的2/3；（2）ECF含15 L，占TBW的1/3。ECF又分2部分：（1）间隙液（interstitial fluid，IF），是指细胞间隙（cell space）的液体，含12 L，占ECF的4/5。IF与细胞直接接触，电解质、蛋白质及其他营养物质可以透过细胞膜彼此交换。确切地说，IF就是内环境（IF不包括脑脊液、关节滑膜液、胸膜液、腹膜液等）。（2）血管内液（intravascular fluid，IVF）亦分两部分：没有血细胞的血浆，含3 L，占ECF的1/5；还有淋巴液[3]。
血管内液有两个循环系统
一、血液循环
血液循环属于半封闭系统。这就是说，血液不进入细胞间隙。血液是复杂的混合体液，包含血细胞、胶体、电解质和葡萄糖等。血液向组织细胞提供营养物质，排出代谢的废物。但是，血液与细胞之间的交换不是直接的。细胞的贴身微环境是IF。在外环境干扰的影响下，血液的组成随之发生改变。为保持内环境稳定，血液与IF彼此之间必须进行交换，取得动态平衡。交换的场所在微循环。血液通过末端微血管的半通透膜，利用微血管血液与IF两者静水压之差以及血浆与IF溶质渗透压之差作为驱动力，与IF进行交换，相互调节。在微循环水平，IF得到持续的补充和更新。最后由IF（12 L）与ICF（25 L）进行交换[4]。IF不是静止的。
图1
IF与血液微循环（图片来源：维基百科）注：Blood flow：血流；Capillary：微血管；Interstitial fluid（IF）：间隙液；Hydrostatic pressure：静水压；Osmotic pressure：渗透压；Venous end：静脉端；棕色箭头为微血管内的血流；蓝色箭头为静水压；红色箭头为渗透压；篮色背景为IF
二、血流动力学与血液流变学
血管内血液必须流动。研究血流动力的是"血流动力学"（hemodynamics）。研究血流的生物物理特性的是"血液流变学"（hemorheology），涉及血液黏稠度、红细胞变形、血小板聚集等因素，"血液流变学"同样能影响血管内的血流[5]。
三、淋巴循环
淋巴循环属于开放系统。淋巴管的末端直接向IF开放。IF与血液进行交换后，尚有约10%（包括过多的水和蛋白质）直接进入淋巴管。肠道组织的淋巴液亦能吸收由消化道转入的脂肪，形成富含甘油三酯的乳糜，淋巴液因而呈乳白色。与血液循环不同，淋巴循环的中心没有泵。淋巴循环依靠平滑肌以及骨骼肌的舒张和收缩产生蠕动，驱使淋巴液缓慢地向近端推进。淋巴液运动是单方向的，因为淋巴管有瓣膜阻止其反流[6]。另一端，淋巴液经胸导管，进入左锁骨下静脉，流入血液循环。如果淋巴管内静水压过高，部分液体将反流入IF，形成水肿。
淋巴液以约100 ml/h的流速，经胸导管流入左锁骨下静脉。人体处于静止状态下，每天淋巴液的总流量约4~5 L。运动期间，流量将增加数倍。由此推测，如果没有淋巴液的流动，在静止状态下，人体可能于24 h内死亡[7]。淋巴液在血液与IF之间发挥着维持水与蛋白质平衡的重要作用。
图2
淋巴管末端向IF开放（图片来源：维基百科）注：Lymph capillary：毛细淋巴管；Arteriole：小动脉；Tissue fluid：组织液；Tissue cells：组织细胞；Tissue spaces：组织间隙；Venule：小静脉；Lymphatic vessel：淋巴管
淋巴液中还有一个重要成分，即淋巴细胞。淋巴细胞来源于造血干细胞，发育成熟后进入淋巴系统，成为淋巴液中的主要细胞。淋巴细胞包括T细胞、B细胞（获得性免疫）和自然杀伤细胞等。此外，天然免疫系统中的树突状细胞也进入淋巴液，并向淋巴结和脾脏等淋巴器官迁徙。一旦这些免疫细胞识别入侵者，将引发免疫反应，这对于清除病原体和已被病原体感染的细胞发挥着重要的作用。
结束语
我己经知道细胞间隙中有IF，容量12 L；细胞与血液不发生直接接触。但是多年来，我总以为血液与细胞之间的交换是直接的。实际上，IVF的容量只有3 L。血液首先与IF进行交换，最后由IF直接与细胞进行交换。显然，我思考问题不符合逻辑推理。
"血流动力学"使我痴迷。然而，我关注的焦点只是在心肌收缩性和心输出量等问题上，却忽视了静脉回流是另一个重要的方面。此外，血流的生物物理特性同样能影响血管内的血流，但是"血液流变学"淡出我的视野太久了。我自以为IVF就是血液，人体只有一个血液循环。显然，这般认识是错误的。IVF包含血液和淋巴液。人体有两种循环，血液循环和淋巴循环。虽然淋巴液的功能很重要，而我却知之甚少。要记住我的老师曾宪九教授的教导，人体生理学和病理生理学是临床医学的基础。我需要继续学习，希望能获得更多的知识，更多的启示和感悟。这篇文章意在抛砖引玉，谬误之处请读者赐教。志谢 本文作者感谢中国科学院侯百东研究员对全文进行仔细的修正
参考文献略