今天的南方都市报之南都奥运采访了（附录零）美国进军2008年奥运会的田径领队李犁（见附录一），值得品味。

李犁指出，“中国田径的问题是人的问题”。一言以蔽之，“累”。累在大运动量。

成都商报的采访指出，李犁的训练与大多数美国教练的训练方式差不多，时间不长但强度很大。

这也是刘翔的训练方式。

当然，也是我们从内稳态角度研究结果所推荐的方式。关于这个结果，我们将在第六屆華人運動生理與體適能學者學會（附录三）上报告。附件是报告的摘要。

我们正在联系邀请李犁参加第六屆華人運動生理與體適能學者學會，欢迎大家也踊跃投稿参加。

第六屆華人運動生理與體適能學者學會的投稿截止日期已经延后（附录三），请大家投稿交流。

附录零 [转载] 本报记者专访美国奥运田径队领队李犁: “中国田径的问题是人的问题”
http://www.tiyuol.com/thread-4528-1-1.html

附录一 李犁James Li（jlli@arizona.edu） 网页
http://www.arizonaathletics.com/ ... chbio.aspx?id=39626

附录二 李犁：统率美国队因为我能 新任美国田径队领队
http://sports.sohu.com/20070529/n250275214.shtml

附录三  第六屆華人運動生理與體適能學者學會(SCSEPF)年會
http://www.tiyuol.com/thread-4168-1-1.html

附录四 在第六屆華人運動生理與體適能學者學會(SCSEPF)年會上报告的论文摘要


Sport-Specific Homeostasis

Timon Cheng-Yi Liu, Xiao-Yang Xu

Lab Laser Sports Medicine, South China Normal University, Guangzhou, GD510631, China
Email: liutcy@scnu.edu.cn

Homeostasis is the maintenance of a steady state. There are homeostatic phenomena in sports training such as the plateau in variable dose-response relationship between exercise training and performance, the stable principal components in elite swimmers’ urine metabonomics and an ultrastructural study on delayed-onset muscle soreness. In this paper, the homeostasis in sports training was supposed to be sport-specific so that it is called sport-specific homeostasis (SSH), and the SSH hypothesis was supported by our recent metabonomic studies on elite swimmers’ urine and our reviewing training adaptation, tapering, reduced training , detraining and calorie restriction. According to the SSH hypothesis, athletes’ physiological systems might be classified as SSH-specific systems (SSSs) such as SSH-specific skeletal muscular system, oxidative - antioxidative system (OAS), cardiovascular system and so forth, and non-SSSs (NSSs) such as autonomic nervous systems (ANS), circadian system, psychological system and so on. The quality of SSS homeostasis represents performance level. The higher the quality of SSS homeostasis, the higher the performance level. The more NSSs in homeostasis, the more improved the sport performance. Athletes’ training might be also classified into two kinds, the extraordinary training (ET) to establish the SSS homeostasis of higher quality by destroying the former SSS homeostasis, and the ordinary training (OT) such as tapering or reduced training to maintain SSS homeostasis, and to establish and maintain NSS homeostasis. The training period should be ET1 - OT1 - ET2 - OT2 -…- OTn - competition. The competition might be just a special OT. ET induced immune suppression might be due to stress, and OT induced immune suppression of elite athletes might be due to the low reactive oxygen species level maintaining by OAS homeostasis. There is a few of additional nutrition supplementations promoting ET induced establishment of SSS homeostasis, but there is few of additional nutrition supplementation promoting OT induced establishment of NSS homeostasis. Photobiomodulation might promote the ET induced establishment of SSS homeostasis or the OT induced establishment of NSS homeostasis. The vision-mediated color effects might rehabilitate ANS homeostasis. The brain-mediated meditation might rehabilitate the homeostasis of NSSs. All these results have been supported or partly supported, which further supports SSH hypothesis. Obviously, the SSH hypothesis is of important use in sports science, and should be further verified.

[ 本帖最后由 刘承宜 于 2008-1-21 10:52 AM 编辑 ]

第六屆華人運動生理與體適能學者學會摘要精选

第15届亚运会优秀男游泳运动员代谢组学研究

李江华  刘承宜 徐晓阳 阮昌雄

华南师范大学激光运动医学实验室， 广州 510006，中国
E-mail：lijianghua8@sina.com

目的：对即将参加2006多哈亚运会的部分优秀男游泳运动员的尿液样本进行分析，提取运动员“内稳态”所隐含的竞技水平信息，并根据此信息对他们能否在本次比赛中进入最后的决赛进行判别与预测。方法：比赛开始前一个月内，在不干扰运动员训练及没有饮食和药物控制的条件下，隔周分三次收集运动员晨尿。采用基于核磁共振（NMR）的代谢组学方法，结合适当的数学模型进行信息提取和预测。结果：主成分得分附录一，其中1为进入决赛选手，0为未进入决赛选手。根据主成分分析模型，结合线性分类判别，对运动员能否进入决赛的总判断正确率为89.8％，无偏估计总判断正确率也达到了85.7％。通过对尿液中化学组分的进一步分析发现：决赛选手们尿液中甲基尼克酰胺的相对含量明显高于非决赛选手（P<0.01）；而糖蛋白和氨基酸的相对含量则明显低于非决赛选手（P<0.01），如色氨酸、亮氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸等。结论：运动员尿液中包含了与运动员竞技水平相关的信息，根据此信息可以对运动员进行准确的成绩预测，并发现高效的能量供应机制和保持正氮平衡的能力可能是游泳运动员取得优异成绩的关键因素。

附录一 【原创】运动训练的中医代谢组学研究：第15届亚运会优秀男游泳运动员代谢组学研究
http://www.dxy.cn/bbs/post/view? ... 2&age=0#7079548

关于内稳态训练理论有进一步发展，见附录。

如果参加八科大会议，可以在26日上午8:30~10:30来我的墙报（No 114 内稳态训练）前讨论合作研究的问题。

如果参加上海国际运动医学会议（2007 10月27～29日）和第六屆華人運動生理與體適能學者學會（广州，2007 12 14－17），可以听到我的报告

附录 报告摘要


Sport-Specific Homeostasis Hypothesis and Its Applications in Sports Medicine*

Timon Cheng-Yi Liu, Xiao-Yang Xu, Xiao-Guang Liu

Lab Laser Sports Medicine, South China Normal University, Guangzhou, GD510631, China

Background and Objectives
Homeostasis is the maintenance of a steady state. There are homeostatic phenomena in sports training such as the plateau in variable dose-response relationship between exercise training and performance, the stable principal components in elite swimmers’ urine metabonomics and an ultrastructural study on delayed-onset muscle soreness. In this paper, the homeostasis in sports training was supposed to be sport-specific so that it is called sport-specific homeostasis (SSH). This hypothesis, the SSH hypothesis, would be verified and its applications in sports medicine would be discussed.

Study Design/Materials and Methods
The SSH hypothesis was verified by our recent metabonomic studies on elite swimmers’ urine and our reviewing training adaptation, tapering, reduced training and detraining.

Results
According to the SSH hypothesis, athletes’ physiological systems might be classified as SSH-specific systems (SSSs) such as SSH-specific skeletal muscular system, oxidative-antioxidative system (OAS), cardiovascular system and so forth, and non-SSSs (NSSs) such as autonomic nervous systems (ANS), circadian system, psychological system and so on. The quality of SSS homeostasis represents performance level. The higher the quality of SSS homeostasis, the higher the performance level. The more NSSs in homeostasis, the more improved the sport performance. Athletes’ training might be also classified into two kinds, the extraordinary training (ET) to establish the SSS homeostasis of higher quality by destroying the former SSS homeostasis, and the ordinary training (OT) such as tapering or reduced training to maintain SSS homeostasis, and to establish and maintain NSS homeostasis. The training period should be ET1 - OT1 - ET2 - OT2 -…- OTn - competition. The competition might be just a special OT. ET induced immune suppression might be due to stress, and ET induced immune suppression of elite athletes might be due to the low reactive oxygen species level maintaining by OAS homeostasis. There is a few of additional nutrition supplementations promoting ET induced establishment of SSS homeostasis, but there is few of additional nutrition supplementation promoting OT induced establishment of NSS homeostasis. Photobiomodulation or traditional Chinese medicine might promote the ET induced establishment of SSS homeostasis or the OT induced establishment of NSS homeostasis. The vision-mediated color effects might rehabilitate ANS homeostasis. The brain-mediated meditation might rehabilitate the homeostasis of NSSs. All these results have been supported or partly supported, which further supports SSH hypothesis.

Conclusion
The SSH hypothesis might hold in sports science, might be of important applications in sports medicine, and should be further verified.

[ 本帖最后由 刘承宜 于 2007-10-23 11:16 PM 编辑 ]

老师想问一下，您如何看待中医理论的科学性呢？因为反伪斗士何祚庥等闹得挺欢的。
这个问题也涉及到中国近代为什么没有产生科学的问题——李约瑟难题！

科学强调客观性和可重复性，这两点否是中医的弱点。中医强调个体辨证，对证治疗。所辨出来的证是由医生和患者双方决定的，没有客观性，当然更不可能重复了。

中医的哲学是过程哲学。唯物论是建立在十九世纪的牛顿力学基础之上的，这是科学强调客观性和可重复性的哲学基础。遗憾的是，这个哲学基础遇到了相对论尤其是量子力学的挑战，在这两个领域都有很高造诣的Whitehead发展了过程哲学。值得指出的是，过程哲学与东方哲学不谋而和。

基督教或天主教的哲学是唯心论。佛教和包括中医的中国传统文化属于过程哲学。佛教传入中国之所以被广泛接受，是因为它与中国文化有相同的哲学基础。形成鲜明对比的是，基督教或天主教难以在中国生根。

包括物理学和化学的物理科学已经发展到了相对论和量子力学，遗憾的是，包括生物学和医学的生命科学还停留在牛顿力学时代，人们对没有客观性和可重复性可言的生命科学采用生物统计来勉强应付。虽然没有客观性，但从统计学的角度有。虽然不能重复，但从统计学的角度可以重复。这有点象用周期理论研究运动训练，明明没有周期可言，硬是用小周期来强行解释。

中医可以在过程哲学的基础上获得与科学的统一，但可能要在50年以后，等待搞生命科学的人都懂得量子力学。当然这是一个漫长的过程。目前的争论还将持续下去。

超常训练（ET）通过提高训练强度建立项目内稳态（SSH）必须系统（SSS）的内稳态（SSSH）。SSSH决定运动水平。SSSH的品质越高，运动水平越高。

常规训练（OT）通过降低运动量但保持ET的训练强度维持SSSH，建立和维持SSH非必须系统（NSS）的内稳态（NSSH）。处于内稳态的NSS越多，品质越高，运动成绩越高。

训练的阶梯是 ET1-OT1-ET2-OT2-...-OTn-competition。以前将这个称之为训练周期（training period ）。前晚应邀在武汉体育学院讲学（附录一），将其发展为训练阶梯。

在训练时间上，ET比OT要短，因此，美国和西方业余运动员可以很好地完成训练，全力投入ET，在进行OT时可以兼顾学习或工作。

ET的特征是疲劳，OT则可以恢复疲劳，将训练转化为享受，获得丰富的情感体验。有了这些背景，运动员的运动训练就可以由被动转化为主动，实现运动员和教练员的亲密合作，共同制定下一个ET方案。

任何事情获得成功的关键是是否能够享受其中（附录二）。有了享受的感觉，疲劳的心理设定就会接近生理极限。

享受玩游戏的人可以不知疲倦。

享受训练的人当然可以获得好的成绩。这也许是美国这样一个强调个人享受的国家成为体育强国的原因之一。

附录一 华南师范大学刘承宜教授来我校给研究生讲学
http://www.wipe.edu.cn/htm/xyxw/20071106143957490.htm

附录二 Doing good feels good
http://www.dxy.cn/bbs/post/view? ... mp;tpg=84&age=0

[ 本帖最后由 刘承宜 于 2007-11-17 06:13 PM 编辑 ]

作者：
中国医药信息学会北京分会后现代理论医学专业委员会主任委员杨鸿智
yanggates.51.net

资料从网络下载：
http://www.hgedu.com.cn/detail.asp?type1=6&type2=6&id=334

亨德森（;Henderson，1879~1942）是一位美国医师，同时又是生理学家、哲学家和社会活动家。他从酸碱平衡的研究中，发现了血液的缓冲作用；从体液平衡的角度为内环境的稳定提供了科学依据。
      在哈佛大学学习时，亨德森对阿伦尼乌斯的电离理论非常感兴趣，并且坚信这个电离理论可以直接应用于生物学研究。大学毕业后，他到德国斯特拉斯堡跟著名胶体化学家霍夫迈斯特（Hofmeister，1850~1922）学习物理化学。在那里他不仅受到了良好的科学训练，而且深受德国分析学派思想的影响。他也曾确信一个生物学家必须使用物理化学方法去研究生物体的结构和功能。他们认为生命现象可以分解成物理化学中的分子、原子和离子，能用实验证实。1904年他回到哈佛任教，在阿伦尼乌斯电离理论的基础上着手研究酸碱平衡问题。
      亨德森通过精确测量水溶液中氢离子（H+）浓度与未解离的酸或盐总量（关系）定量地描述了缓冲系统的作用和特点。向缓冲系统中加入酸或碱，系统可以通过改变弱酸盐或弱碱盐解离比率保证溶液中氢离子浓度相对稳定。我们的身体体液中包含着酸、碱和盐，一定存在着缓冲体系。于是，亨德森着手研究血液或组织液的缓冲作用。因为血液的组成成分相当复杂，他首先研究简单的模拟血液中的缓冲系统，定量地测定了人造缓冲系统的物理化学特征。不久他就发现血液中包含着多种缓冲体系，而且生理缓冲系统比人造缓冲系统有效得多。比如说碳酸和碳酸氢钠在试管中只有中等的缓冲效力，但在血液中缓冲效力却很大。通过对水溶液和模拟血液的研究之后，亨德森开始利用这些方法和原理全面系统地研究异常复杂的血液系统。他选择了最重要的七种相互有关的变化成分进行深入细致地研究，取得了大量的物理化学数据。他巧妙地利用了一种像笛卡尔列线图（cartesian nomofram）一样的图解格式对七组数据进行了处理，终于找到了一种解释和显示他选出的七种变化成分相互作用的方式。他清楚的发现血液的总缓和势并不是各组分缓冲势的简单累加。这些成就都概括在《作为物化体系的血液》一书中。
      亨德森把贝尔纳的内环境思想和自己的实验结合起来，阐述了自己对生命现象的独特见解。他认为生命系统是由相互作用的因子组成的，具有调节自己各种活动过程的能力。生理过程依赖于生命体内的物理和化学条件，但是通过孤立研究这个系统的任何组成部分都不能完全真正阐明生命现象的机理。亨德森承认物理——化学方法是一种重要的分析手段，但仅仅依赖它将会导致作出过于简化或错误的结论。他特别强调应该研究生命现象的整合作用和协调作用。这与贝尔纳的思想是一脉相承的。亨德森是在美国传播贝尔纳思想的主要干将。1927年他第一次把贝尔纳的《实验医学研究导论》译成英文。亨德森通过自己出色的工作大大地发展了贝尔纳的思想。他的同事坎农在贝尔纳和他工作的基础上，结合谢灵顿的神经态合理论将内环境理论推向了一个新的高度——建立了内稳态理论。
坎农和亨德森的工作合在一起再加上霍尔丹对呼吸速度调节机理的研究代表了20世纪新生物学或生理学中最有影响的理论取向。他们改变了一直在生理学中占重要地位的还原论研究方式。他们坚信生命系统各部分的作用遵循基本的物理——化学规律，但又强调整体的作用不能完全用物理——化学来解释。他一方面避免陷入活力论，另一方面又摆脱了还原论的局限。宏观与微观相结合，理论与实验相结合，为生理学乃至生物学的发展建立了良好研究方式。他们的这种方式被认为是唯理主义科学观（rationalistic science）的重要组成部分。他们是整体唯物主义者，他们坚信事物起因的物质性，并且强调探索系统中各组成部分之间的相互联系。一般认为内稳态理论是现代生理学建立的标志，也是生理学进一步发展的基础。

科学史上常常有这种情况：那些对后世具有重大价值的方法论贡献最初竟出现在一些人们意想不到的地方，它们或者过于平凡，使人熟视无睹，或者由于专业过份专门和狭窄，人们很难看到它们具有普遍的意义。组织系统研究方法的突破正是如此，它开始于“内稳态”的探讨。

十九世纪末和二十世纪初，法国生理学家贝纳德发现，一切生命组织都有一个奇妙的共性，这就是它们的内环境（如体内液床，血浆、淋巴）在外界发生改变时能够保持稳定不变。贝纳德感觉到它对于说明有机体奇妙的整体性有着重大意义。他曾以哲学家的口吻写道：“内环境的稳定性乃是自由和独立生命的条件”。“一切生命机制不管它们怎样变化，只有一个目的，即在内环境中保持生活条件的稳定”。虽然某些科学家（如J．s.  Haldane）把它当作“由一个生理学家提出的，意义深长的格言”，但贝纳德的思想除法国外，很少为人所知，他所提出的有关稳态的思想被忽略近七十年之久。

本世纪三十年代，稳态对于生命系统的重要性再次由美国生理学家坎农提出。坎农惊奇地发现，象有机体这样复杂的组织系统似乎是生活在一个奇怪的悻论之中。一方面有机体作为整体存在需要一系列十分严酷的内部条件。例如，“当脑血管中的血流发生短时间的停滞时，就可导致脑的某一部分活动的突然故障，从而发生昏迷和知觉丧失。”躯体生命的存在除了需要大脑供血量稳定外，还要求血液中水含量的恒定、盐含量的恒定、血蛋白的恒定、以及血液中性的恒定、体温的恒定、供氧量的恒定等等。一且身体内这些条件长期偏离所必需的恒定值，我们将毫无例外地看到死亡，生命组织分解为分子和原子，整体瓦解。然而另一方面，这些维持生命所需的内部条件却又是处于一系列内部和外部干扰之中的，外界温度忽高忽低，人既可以生活在干旱的沙漠中，又可以生活在潮湿地区，一个生活在高山上的人和生活在平原上的人他们所吸进的空气含氧的浓度是大不一样的，然而生命却可以有惊人的能力来克服条件的多变性和内环境要求恒定之间的矛盾。这就是生命组织的适应性。坎农曾颇为感叹地写道：“当我们考虑到我们的机体的结构的高度不稳定性，考虑到机体对最轻微的外力所引起的纷乱的敏感性，以及考虑到在不利情况下它的解体的迅速出现等情况时，那么对于人能活几十年之久这种情形似乎是今人不可思议的”，特别是认识到这种结构（有机体）“本身并不是永恒不变的，而是在活动的磨损和裂解中不断地解体，而且又籍修复作用不断重建时，更要使人感到惊奇”。

本着这种惊奇之感，坎农作出了一个划时代的发现，他认为任何生命组织都必须具有基本的性质。这就是组织内部必须是“稳态”，他指出，生命组织各部分生存所需条件的苛刻和整体的稳定性并不矛盾，虽然有机体任何一部分存在所必须的条件每时每刻处于干扰之中（干扰可以来自外部和内部），但有机体具备这样一种能力：那些条件一旦发生偏离，偏离会迅速得到纠正。比如生命活动的基础是蛋白质和酶，对于高级生物，生命活动所依赖的生化反应的温度都必须控制在36℃一40℃之内，但无论是有机体内和体外，温度都可能受干扰而变动，有机体建立了一套机构，当温度一旦偏离生命所需的恒定值，马上导致一系列反应，可以使温度重新回到恒定值。对于其他种种条件的恒定也是同样。坎农把它们称为内稳态。而把躯体维持内稳态的机制称之为拮抗装置。他认为也许正是这种桔抗装置的存在，才能把各个部分组织成一个整体，使得生命和组织系统能在各种各样内外干扰下长期存在。正因为如此，“北极的哺乳动物处在零下35℃的环境中，其体温并无显著的下降，再说,在空气极为干燥的地区的居民在保持他们的体液上并无多大困难。攀登高山探险和在高空飞行的人们，其周围环境的氧分压虽然明显降低，但并不显示出严重的缺氧的表现。”

坎农敏锐地感到，内稳态不仅是生命组织的共性，还适用于社会和一切组织系统。在他的代表作《躯体的智慧》最后一章，从内稳态建立的角度设想了生命系统是如何产生和进化的。并把人体和社会作了巧妙的类比。认为社会组织也应该是内稳态，从经济组织中的物价、劳工工资、失业率以及交通运输一直到管理，他都作了讨论。他认为社会组织内稳态的破坏同样导致社会组织的瓦解。并指出“生物机体还提示，稳态的破坏有其早期征候，…这种警告信号在社会机体中还几乎不为人们所知，如果有一天人们能发现这些信号并证明它们的真正意义，那将是对社会科学具有头等重要性的贡献”。

然而当时，坎农的发现并没有产生很大的社会影响，在科学界看来，这仅仅是生理学的杰出成就而已，大约坎农从事研究的领域过于专门，所作的类比也略为牵强，大多数科学家并没有看到内稳态中隐含的重大方法论意义。连坎农自己都没有想到，他已经在为今后即将出现的革命性科学思想铺平道路。

突然间从刘老师那里得到了启发，其实最近一直为训练的问题发愁，读了普林高津的耗散结构觉得人就是个耗散结构，如果不超强度刺激，怎么才能发展？物质能量刺激，信息刺激，等等。有稳态吗？因为耗散结构是非平衡的啊，郁闷，读了这么多觉得越发没有头脑了，听刘老师高见！

亨德森（L•J•Henderson，1879~1942）是一位美国医师，同时又是生理学家、哲学家和社会活动家。他从酸碱平衡的研究中，发现了血液的缓冲作用；从体液平衡的角度为内环境的稳定提供了科学依据。

    在哈佛大学学习时，亨德森对阿伦尼乌斯的电离理论非常感兴趣，并且坚信这个电离理论可以直接应用于生物学研究。大学毕业后，他到德国斯特拉斯堡跟著名胶体化学家霍夫迈斯特（F•Hofmeister，1850~1922）学习物理化学。在那里他不仅受到了良好的科学训练，而且深受德国分析学派思想的影响。他也曾确信一个生物学家必须使用物理化学方法去研究生物体的结构和功能。他们认为生命现象可以分解成物理化学中的分子、原子和离子，能用实验证实。1904年他回到哈佛任教，在阿伦尼乌斯电离理论的基础上着手研究酸碱平衡问题。

    亨德森通过精确测量水溶液中氢离子（H+）浓度与未解离的酸或盐总量（关系）定量地描述了缓冲系统的作用和特点。向缓冲系统中加入酸或碱，系统可以通过改变弱酸盐或弱碱盐解离比率保证溶液中氢离子浓度相对稳定。我们的身体体液中包含着酸、碱和盐，一定存在着缓冲体系。于是，亨德森着手研究血液或组织液的缓冲作用。因为血液的组成成分相当复杂，他首先研究简单的模拟血液中的缓冲系统，定量地测定了人造缓冲系统的物理化学特征。不久他就发现血液中包含着多种缓冲体系，而且生理缓冲系统比人造缓冲系统有效得多。比如说碳酸和碳酸氢钠在试管中只有中等的缓冲效力，但在血液中缓冲效力却很大。通过对水溶液和模拟血液的研究之后，亨德森开始利用这些方法和原理全面系统地研究异常复杂的血液系统。他选择了最重要的七种相互有关的变化成分进行深入细致地研究，取得了大量的物理化学数据。他巧妙地利用了一种像笛卡尔列线图（cartesian nomofram）一样的图解格式对七组数据进行了处理，终于找到了一种解释和显示他选出的七种变化成分相互作用的方式。他清楚的发现血液的总缓和势并不是各组分缓冲势的简单累加。这些成就都概括在《作为物化体系的血液》一书中。

    亨德森把贝尔纳的内环境思想和自己的实验结合起来，阐述了自己对生命现象的独特见解。他认为生命系统是由相互作用的因子组成的，具有调节自己各种活动过程的能力。生理过程依赖于生命体内的物理和化学条件，但是通过孤立研究这个系统的任何组成部分都不能完全真正阐明生命现象的机理。亨德森承认物理——化学方法是一种重要的分析手段，但仅仅依赖它将会导致作出过于简化或错误的结论。他特别强调应该研究生命现象的整合作用和协调作用。这与贝尔纳的思想是一脉相承的。亨德森是在美国传播贝尔纳思想的主要干将。1927年他第一次把贝尔纳的《实验医学研究导论》译成英文。亨德森通过自己出色的工作大大地发展了贝尔纳的思想。他的同事坎农在贝尔纳和他工作的基础上，结合谢灵顿的神经态合理论将内环境理论推向了一个新的高度——建立了内稳态理论。

    坎农（W.B.Cannon，1871~1945）和亨德森一样曾在哈佛受过良好医学生理学训练。通过对休克的研究，他清楚地意识到这种身体不能自我维持的生理状态是机体调节机制衰竭的结果。他认识到全身生理过程的调节像温度、代谢率、血糖水平、心博率和呼吸速率的调节等并不是完全像亨德森所强调的那样依靠血液的缓冲作用，还要靠甚至更主要是靠神经系统和内分泌系统的相互作用来实现。这是一个异常复杂的问题。坎农先研究了脊椎动物身体上调节不随意反应如营养，血管、生殖机能自主神经的交感分支。他发现交感神经系统起着主导作用，实际上控制着身体的其他调节系统。例如当气温升高时，交感神经系统一方面使皮肤表层的毛细血管舒张并刺激汗腺分泌汗液，另一方面促使肾上腺释放更多的肾上腺素到血液加速身体的代谢过程。这些相互作用的结果将使体温维持相对恒定。通过对肾上腺髓质机能的深入研究，坎农认识到肾上腺髓质的机能本质上是一种适应机制，一种有助于动物准备好逃跑或战斗应付紧急情况的机制。坎农通过对交感神经系统和与此相关的内分泌功能的研究，对贝尔纳的内环境理论有了更深刻而具体的理解。1932年他在《人体的智慧》一书明确提出了内稳态理论。

    内稳态这一术语描述了维持内环境稳定的自我调节过程。他提出内环境的稳定不是靠使生物与环境隔开，而是靠不断地调节体内的各种生理过程。稳态是一种动态的平衡不是恒定不变的；各个组成部分不断地改变，而整个系统却保持稳定。坎农虽然认识到了身体内环境的稳态是神经、内分泌以及血液缓冲作用的结果，但其具体作用机制仍然有待进一步探讨。坎农和亨德森晚年一样确信生命现象不能完全分成物理化学过程，即生命系统各部分的结构及其相互作用与简单的物理化学过程不同。他将生物体视为一个整体，每一部分都有其自己的功能，但要通过各种控制过程对各部分进行整合。这反映了一个古老而时髦的哲学命题：整体大于部分的总和。

    坎农和亨德森的工作合在一起再加上霍尔丹对呼吸速度调节机理的研究代表了20世纪新生物学或生理学中最有影响的理论取向。他们改变了一直在生理学中占重要地位的还原论研究方式。他们坚信生命系统各部分的作用遵循基本的物理——化学规律，但又强调整体的作用不能完全用物理——化学来解释。他一方面避免陷入活力论，另一方面又摆脱了还原论的局限。宏观与微观相结合，理论与实验相结合，为生理学乃至生物学的发展建立了良好研究方式。他们的这种方式被认为是唯理主义科学观（rationalistic science）的重要组成部分。他们是整体唯物主义者，他们坚信事物起因的物质性，并且强调探索系统中各组成部分之间的相互联系。

    一般认为内稳态理论是现代生理学建立的标志，也是生理学进一步发展的基础。进入20世纪后，生理学的发展出现了两个激烈的领域：神经生理和内分泌生理。