耗散结构理论与中医热病理论相关性探讨

来源:岁月联盟 作者:马文杰 叶灵兰 时间:2010-07-12

【关键词】  耗散结构;热病;中医理论

    
  在高度的今天,科学被越来越多的引入生物医学领域来解释生命现象,耗散结构理论便是其中最具代表性的一个,因其对开放系统负熵化机制的发现,为理解生命、健康、疾病的本质提供了新的理论依据。笔者发现,曾为中华民族的繁衍昌盛作出重要贡献的传统中医,其整体观及意象思维模式产生的理论与耗散结构理论大有相似之处,兹探讨如下。

  1 关于耗散结构理论
    
  耗散结构理论由普利高津等1969年在国际“理论物理与生物学会议”上发表的《结构、耗散和生命》一文提出。将一个远离平衡态的开放系统通过不断与外界交换物质和能量而形成的一种在空间、时间或功能上有序状态的宏观结构称为“耗散结构”。要准确理解耗散结构,就要理解“熵”这个概念。“熵”是一个系统的状态函数,表征着该系统分子运动的无序化程度,以及运动转化已经完成的程度[1]。通俗的说它代表系统的紊乱程度。德国物家克劳休斯的热力学第二定律揭示了:对一个孤立系统而言,其内部的熵总是不可逆的增加直至熵极大而走向热力学平衡。在这里平衡即是无序,意味着丧失活力,对生物体来说就是死亡。但对一个开放系统来说,在远离热力学平衡和系统内部存在非线性相互作用的条件下,该系统可以从外界环境得到物质和能量的补充,按照物理学习惯把这些与外界发生交换的物质和能量称为“负熵”,正因“负熵”的存在,系统可以抵消不可逆的熵增加,并通过反常涨落维持或形成新的有序结构。所以,负熵的产生也可以看作是开放系统对抗不可逆熵增的方式,而这种方式实际是通过耗散来达成的,因此,“耗散导致有序”是耗散结构理论的重要特点。
   
  2 传统中医的热病理论
    
  中医对发热的认识,主要分为外感发热与内伤发热,虽然这2种发热的机理不尽一致,但根本原因责之于阴阳之气的失调,故《内经》中有“阳盛则外热”,“阴虚则内热”等论述,下面就从阴阳气机的角度分别予以论述。
   
  2.1 阳盛则外热 《素问·调经论》:“帝曰:阳盛生外热奈何?歧伯曰:上焦不通利,则皮肤致密,腠理闭塞,玄府不通,卫气不得泄越,故外热。”这是对外感发热的一般性认识。以人之阴阳而言,外为阳,内为阴,卫气为水谷之悍气,属性亦为阳,卫气不得泄越也就是卫气的郁积,卫气积于体表,两阳相加所以说阳盛则外热。同时,因卫气的闭郁继发司开合的功能障碍,玄府不通,机体不能正常排汗而造成发热。所谓汗者,《素问·阴阳别论》说:“阳加于阴谓之汗。”机体的正常排汗,是阴阳调节的一种方式,由于不能正常出汗,本该随汗而达外的阳热之气,蓄积于内,亦可造成发热。故阳盛则外热的实质是表卫气机的闭郁,人体与外界环境的交流受阻,造成代谢产物的堆积郁滞而发热。
   
  此外,外感发热除了被认为是机体感邪后的一种反应方式,中医同时也强调发热是邪正斗争的结果,是机体奋起抗邪的标志,如《素问·评热病论篇》:“今邪气交争于骨肉而得汗者,是邪却而精胜也。精胜,则当能食而不复热。”说明人体通过发热汗出来解除病邪。就是说发热也有主动积极的一面,并非所有外感疾病都会发热,就是因正气虚,机体反应差,势必不能发热。
   
  2.2 阴虚则内热 《素问·调经论》:“帝曰:阴虚生内热奈何?歧伯曰:有所劳倦,形气衰少,谷气不盛,上焦不行,下脘不通,胃气热,热气熏胸中,故内热。”经言:阳化气,阴成形。相对的阴虚则可以导致形不足而化气有余,形气不能相配,常说气有余便是火,就是这个道理。《素问·脉要精微论》也说:“阳气有余,为身热无汗。”此外,如以属性而言,则阳为气,阴为味,阳气出上窍,阴味出下窍。上焦不行则清阳不宣,精气不布,下脘不通,则浊气滞留,糟粕不下,气机宣发肃降失司,也可形成郁滞而热,且邪热与糟粕相结,则阴液益伤,燥阳益甚,久而形成阴不制阳而导致发热。


    
  3 耗散结构与中医热病理论在认识人体发热上的相关性
    
  人体是开放的热力学系统,也是典型的耗散结构,那么相应对于发热这种病理过程在耗散结构理论中则可被概括为“热熵病”。所谓热熵病,是指人体在能量代谢中,因熵流失调而形成热熵积滞,表现出一定症状的疾病过程[2] 。造成热熵病的原因主要有2个方面:一是排熵不畅;二是产熵过多,二者均能导致热熵积滞。
   
  3.1 排熵不畅与表卫闭郁 据统计,进入人体的物质在体内分解和合成代谢这2种转化过程中有50%以上转化为热能,这是一个热熵产生过程。这些热能除了维持人的正常体温以外,都应排出体外,如果不能及时排出,就会形成热熵积滞从而引起机体发热。排熵作为机体负熵化机 制的形式之一,是通过人体与外界环境之间进行能量物质的交换来达成,前提基于人体必须是一个开放系统,而开放系统有3种状态:热力学平衡态、近平衡态、远离平衡态。这3种状态是指系统开放的程度,也就是说系统与外界交换能量、物质及信息的程度。只有在远离平衡状态下,系统才能顺利的与外界环境实现能量与信息的有效交流。因此,导致排熵不畅的实质是人体系统开放性的降低,进而造成机体与外界环境的交流产生了障碍,以至不能及时有效地排除机体运作所产生的热熵。这与中医所说由于腠理闭塞,玄府不通,表卫气机闭郁,本该由内达外的阳热之气的蓄积滞留造成发热的道理是一致的。同时,发热使机体代谢旺盛,导致运动的加强,特别是分解代谢增强,机体以此来耗散多余积熵,所以发热本身是一种有效的排熵方式,这也是对发热积极性一面的认识,它是对耗散导致有序的集中体现。相比中医所说的邪正斗争,强调发热是机体奋起抗邪的标志,人体通过发热汗出来解除病邪又有异曲同工之妙。
   
  3.2 产熵过多与阴不制阳 按照耗散结构理论,在开放系统的情况下,系统内的熵分化为两部分:一部分是不可逆的熵增加,用diS表示,永远大于0;另一部分是由于系统与环境进行物质能量交换而产生的熵变化,用deS表示,可大于、等于、小于0,系统的总熵变化用dS表示则为:dS=deS+diS。当deS小于0,其绝对值等于diS时,则dS=0,即系统的总熵变化既不增也不减,呈最小熵产生状态,对应着系统的稳定。系统内部熵的积滞可因为排熵不畅引起,如果当排熵过程相对稳定的情况下,机体依然可能因为产熵过多造成熵的增加。也就是说deS虽然<0,但不能满足diS的增加,两者不相适应,依然可以造成总熵dS的增加,只要两者不能达到相对平衡,就可能造成系统熵的增加造成熵流失调,熵积滞。这种产熵与排熵对立制约的关系正与中医的阴阳对立制约,阳化气,阴成形,阴虚不能制阳,造成化气过多,从而导致代谢物质糟粕的堆积,而造成发热又具有一致性。
   
  综上所述,通过将耗散结构理论与传统中医热病理论的对比分析,我们看到,这2种理论虽然产生于不同的时代背景,在认识与分析生命、疾病时有着惊人的相似性。中医理论蕴涵着许多当代思维的要素,是中医学生命力之所在,这些要素也正是中医学在当今世界的立身之本,中医,就是要将这些有价值的要素发掘出来,发扬光大!相信随着科学的进步,中医学的观点会得到更多的证明与认可,为人类的健康继续贡献力量。

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    [1] 祝世讷,孙桂莲.中医系统论[M].重庆:重庆出版社,1997:147

  [2] 祝世讷,陈少宗.中医系统论与系统工程学[M].北京:医药科技出版社,2001:302