Внутренней средой для всех органов и тканей сложного животного организма является кровь. Как известно, в процессе жизнедеятельности организма химический состав крови меняется очень мало; мало изменяются ее физиологические и биологические свойства. Знаменитый французский физиолог XIX в. Клод Бернар говорил, что «постоянство внутренней среды — условие свободной жизни». Он считал, что жизнь всего организма, равно как и отдельных его органов, зависит от постоянства состава крови. Целый ряд органов и физиологических систем участвует в регуляции состава крови. Кожный покров, пищеварительный тракт, дыхательный и выделительный аппараты сохраняют состав крови от неожиданных и иногда несовместимых с жизнью колебаний. Но в сложных животных организмах клетки органов не соприкасаются с кровью. Для каждого органа существует своя собственная интимная среда, так называемая тканевая или межклеточная жидкость, которую академик Л. С. Штерн называет непосредственной средой органа, а американский ученый Чирджи — его микросредой. Клетки как бы погружены в эту среду. Из нее они черпают необходимые для их жизнедеятельности питательные вещества, ей отдают продукты своего обмена.
В лекциях, прочитанных студентам Военно-медицинской академии почти сорок лет тому назад, И. П. Павлов следующим образом сформулировал свое представление о внутренней среде: «…в щелях соединительной ткани, в которых лежат специальные элементы различных органов, и берут начало лимфатические сосуды. Здесь имеется лимфатическая жидкость, окруженная этими специальными элементами, так что выходит, что жидкость, находящаяся в этих щелях, есть среда, в которой живут специальные элементы. С этой жидкостью к элементу подходят нужные ему вещества, в эту же жидкость элемент отдает те вещества, которые являются продуктами его разложения. Вы видите, что это та жидкая среда, в которой постоянно живут специальные элементы тела.
В ной они живут, от нее получают различные вещества и в нее отдают ненужные остатки. Жидкость эта называется лимфой. Здесь ее вернее назвать тканевой жидкостью, лимфой же лучше называть ту жидкость, которая идет из этих же щелей, но уже в самых лимфатических сосудах. Это потому, что, как вам понятно, в этой тканевой жидкости живут элементы различного состава, выполняющие различные функции, и если вы возьмете, например, мышечную клетку, то она берет из этой жидкости другие вещества, чем, например, печеночная клетка, и, понятно, что тканевая жидкость должна быть чрезвычайно разнообразна в различных частях тела»[10].
У сложных многоклеточных организмов обмен с окружающей средой совершается через внутреннюю среду организма. Для клеток она является как бы внешней средой, из нее отдельные ткани и органы извлекают необходимые для их существования материалы, в нее продукты выделяют свой обмен.
Благодаря постоянству внутренней среды (постоянству, конечно, не абсолютному, а в достаточной степени относительному, ибо в живом организме нет и не может быть абсолютного постоянства, как и не может быть абсолютно никогда не меняющегося равновесия), человек имеет возможность переходить из одного внешнего окружения в другое, подниматься на высокие горы и опускаться на дно моря, стоять у раскаленного горна, погружаться в холодную воду, жить в Арктике и на экваторе.
Изменение внешней среды в определенных границах почти не отражается на составе и свойствах внутренней среды организма.
На любые нарушения химического состава, физических и биологических свойств внешней среды одноклеточные животные отвечают либо движением, либо изменением формы и т. д. Раздражение, воспринятое клеткой, вызывает возбуждение, которое приводит в конечном счете к двигательной реакции. Клетка отвечает на раздражение всей своей поверхностью или отдельными точками. Воспринимающая, или рецептивная (от латинского слова recipio — принимаю, воспринимаю) поверхность ее тесно связана с реагирующим веществом клетки.
Клод Бернар
Иначе обстоит дело с многоклеточными организмами. Даже у самых простых животных существуют специальные образования, задача которых сигнализировать обо всех изменениях во внешней и внутренней среде. В процессе эволюции эти воспринимающие, чувствительные, или рецептивные клетки под непрерывным воздействием внешней среды приобрели специфические, им одним свойственные качества. Одни из них стали отвечать на световые раздражения, другие — на звуковые, третьи — на вкусовые и т. д.