慢性病的显病灶与隐病灶
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2.2 以整合思维认识生理和病理

2.2.1 新陈代谢活动链是细胞社会开放性的功能活动之一

血液循环系统为细胞新陈代谢提供物质、能量和信息的交换活动,是在微循环系统与组织液之间进行的,其他各种大中小动脉、静脉都只能运送血液,并无上述交换功能。微循环系统指由微动脉到微静脉之间的血液循环网络,其中穿梭于细胞间的真毛细血管是由单层内皮组织细胞构成的,细胞连接处带有孔隙,血液携带的各种营养物质、氧和激素等信息因子、免疫细胞和免疫因子,都是由毛细血管的动脉端进入组织液的,并将细胞代谢活动排入组织液的产物,经毛细血管的静脉端和毛细淋巴管吸收进入血液循环并排出。组织液充溢于细胞之间的空间,细胞外基质构成组织液的重要组分,细胞根据新陈代谢和其他活动的需要,通过细胞膜与组织液进行物质、能量和信息的交换。微循环与组织液之间的交换活动和细胞与组织液之间的交换活动,是同时、有序地进行的,这样才保证了组织液的理化性能处于动态平衡之中,为新陈代谢提供稳定的内环境。所以,微循环、组织液、细胞三者共同构成了新陈代谢活动链,形成新陈代谢的开放系统。三者互相依存,互相制约,由细胞在DNA的控制下发挥其主导作用。

这样的理念是建立在近几十年来对微循环[1]和细胞外基质研究成果的基础上的。研究表明,细胞外基质能决定细胞的性状,参与控制细胞的增殖与分化,影响细胞的形态、存活和死亡,同时,细胞又控制着细胞外基质的生成和降解[2];微循环则为组织液的物理、化学性能的稳定提供保障,确保细胞新陈代谢内环境的动态平衡;细胞新陈代谢排出的产物又会影响组织液的理化性能,其中含有调控微循环的信息因子。微循环、组织液(细胞外基质)和细胞共同构成的新陈代谢活动链,才是新陈代谢的完整环节,其中任一环节受致病因素的危害达到无法恢复互相平衡的程度,正常的新陈代谢就会停止,就会转化为恶性循环的病理过程。

所以,分析新陈代谢不能只看细胞膜内的活动,细胞膜上和细胞膜外还有许多生物活性分子在忙于细胞膜内外的交换与沟通,新陈代谢的合成与分解过程也是细胞吐故纳新的过程,是在稳定的开放系统中完成的,这个系统应包括组织液和微循环。微循环是血液循环的基本功能单位,微循环汇入血液循环系统后,在肝、肺、脾、肾等器官进行吐故纳新,保持血液成分和理化性能的稳定,并形成与外界相通的开放系统。一个微循环网络营养着几个种类的许多细胞,这些细胞在组织结构和功能上是互相关联的,既有明确的分工,又有主从关系,围绕共同的目标有序地工作着,互相间构成了细胞小社会的关系。之所以称其为细胞小社会,是因为一个微循环网络所营养的各种细胞,常不足以构成器官、组织的基本生理功能单位。为与机体、器官的全面分工合作的完整的细胞社会关系区别,故而如此称之。所以,从机体的细胞内外的总体活动分析,新陈代谢活动链实质上是细胞社会的一种功能活动。

明确新陈代谢活动链的概念是为了将基础生理和基础病理变化的认识从细胞扩大到细胞社会,不能仅把组织液当作细胞的营养库和垃圾站,组织液参与了细胞间的信息传递,细胞外基质会影响细胞的存亡,细胞是通过细胞外基质和细胞间的连接通道维持相互关系的;微循环不仅为代谢转运物质和能量,还参与免疫防卫,并传递相关信息,三者的关系密不可分。研究生理、病理,必须对代谢活动链进行综合研究。遗憾的是目前对细胞彼此间的功能活动和细胞外基质的研究,远远落后于对细胞的研究,致使对某些疾病的病理认识难以深入。

新陈代谢活动链的概念还将西医的新陈代谢理论与中医的血气运行理论贯通起来。“人之所有者,血与气耳”(《素问·调经论》)。西医理论认为生命的基本活动是新陈代谢,中医理论认为生命的基本活动是血气的运行,二者都包含了血液循环,有相通之处。

这里必须引入一个概念,论述血液循环在机体功能活动中的作用时,均指循环系统里流动的血液具有正常范围内的成分,其前提是造血功能必须正常,这样的血液流通和交换才能完成其生理功能。因此,下文以造血-血液循环系统来表述这一概念。

2.2.2 细胞社会的六项基础功能活动是生命活动的基础和象征

血液循环系统、组织液既是神经-内分泌-免疫调节的载体,又与其他系统的细胞一起构成被调节的对象,它们在生理活动和病理反应过程中,结成密不可分的统一体,以三种组织形式完成六项基础功能活动。

三种组织形式即异种细胞间的结合,同种细胞间的结合,实质细胞与血管、淋巴管、神经及疏松结缔组织间的结合。不同细胞间的联接方式不同,耦合彼此的细胞外基质也不同。细胞外基质和各种活性分子为物质、能量与信息的交换发挥了极为重要的转递作用。这三种结合方式将全身两百种左右,约1.8亿亿个细胞(成人有1.8×1016个细胞)[3]结成了有机统一体,形成了完整的人体细胞社会结构。

六项基础功能活动为:通信与应答,物质与能量的交换,异体、衰亡体的识别与清除,修复、更新或增殖细胞,维持系统间的动态平衡,完成系统间各自的分工。这些就是细胞社会的基础活动和基本功能。确立了这一概念,就可将对生命基础活动的认识由细胞扩展到细胞社会。

细胞的社会性指细胞的生存和功能活动与周围细胞和内环境相互依存、相互影响,既分工合作又主次分明,有序活动的相互关系与人类社会有着相似的特征。目前对细胞社会的认识还很肤浅,随着细胞通信、细胞因子及其受体、细胞外基质与黏附分子等各种研究的进展,一门能展现出生命活力的、系统性的细胞社会学必将出现在我们面前。

生命体各细胞间、组织间、器官间、系统间在进化过程中形成了高度互为依存,互相影响,又高度协调、统一、平衡的有机体。其相互依存、相互影响,对立、统一的关系,不是仅靠对细胞的研究,对细胞内外各细胞器、活性分子和参与生命活动的物质的研究所能全面反映的,还必须对各种研究成果进行整合,整合也是一种研究,而且其研究更复杂、更困难。在整合的概念下解析,在解析的基础上整合,会使研究更系统、更有效率,更能在临床上发挥作用。这是近几十年来医学界重视整合的动因。一些有远见的科学家认为,21世纪的生命科学将从分析研究为主导,转向以综合研究为主导,要探究“生命的活的奥秘”。

细胞社会基础功能活动的概念不仅包含了细胞新陈代谢与组织液之间的功能活动,而且包含了细胞与细胞之间的功能活动、组织与组织之间的功能活动、器官与器官之间的功能活动,更接近生理活动的实际情况,能说明各器官、组织、腺体功能活动过程的本质及相互关系。不但能说明细胞新陈代谢与内环境间的关系,而且能说明组织间、器官间、系统间的关系。对这些关系的深入研究和整合,将会是生命科学工作者的长期使命。

细胞社会基础功能活动的概念,是新陈代谢学说所无法涵盖的。新陈代谢活动链的概念将细胞内的功能活动与细胞外的功能活动互相联系起来,既为细胞间的功能活动提供有力的依据,又与细胞社会基础功能活动的概念相衔接。

单个细胞的功能与基本功能单位的功能或器官的功能有时是有区别的,例如心脏将心肌细胞的收缩功能结合成泵血功能,呼吸肌将肌细胞的收缩功能转换为肺的呼吸功能,肺的导气细胞是不可或缺的组成部分,却不具有呼吸功能等。所以,认识基本功能单位的组成和性能尤显重要。器官、组织不是由单个细胞堆砌而成的,是由结合在一起能完成某种基本功能的几种细胞和细胞外基质及相应的血管、神经、淋巴管组合而成的基本功能单位组成的。这样的细胞组合才能构成特定功能的器官或组织。

同种或异种细胞就这样与其间的细胞外基质一起结合成组织,多种组织构成不同器官的基本功能单位,许多基本功能单位集合成器官,多种器官组合成系统,多个系统构成完整的人体。细胞社会的六项基础功能活动保证了机体功能的运行和平衡,机体就健康;失去了功能活动的平衡,机体就会生病。

机体的每一组织和内脏、腺体的基本生理功能单元都是由多个微循环网络所营养的、相互间结合成为能完成基本功能活动的、组织严密的细胞小社会构成的,每一个细胞小社会都包含了这三种组织形式,都必须完成这六项基础功能活动。换句话说,不是什么样的细胞组合都能形成机体的基本功能单位的,例如癌细胞就不按上述规律结合和活动,组合在一起就变成了恶性肿瘤,不但与正常组织无法相容,还会产生致命的危害。只有能完成上述六项基础功能活动的细胞组合,才能成为机体的基本功能单位。设计并指挥各类细胞完成这种组合的大师就是基因。癌细胞正因其基因发生了变异才导致无序的分裂与无序的结合。基因的表达也受外环境的影响,所以,外环境中的各种致癌物质、不恰当的生活方式也是致癌的因素。

肺泡、肝小叶、肾小球、心肌束……都是由许多细胞小社会构成的基本生理功能单位,骨、肌、腱、筋膜等其它存在血管和神经的组织构造也有各自的基本生理功能单位,机体则由千千万万个功能单位组成。机体有病,往往总是从基本功能单位有病开始的,细胞的生生死死每时每刻都在发生,一定范围内的细胞死亡并不影响基本功能单位的功能,直到多个基本功能单位失衡了才进入病理过程。此时必须先从细胞社会功能活动的运行机制上找问题,从新陈代谢活动链上找问题。新陈代谢活动链间关系密切的细胞成员之间不仅互相协调,互相联系,还互相竞争,互相抑制,有“一荣俱荣,一损俱损”的关系,互相之间的功能活动必须保持相对平衡,确保平衡的基础就是造血-血液循环和神经-内分泌-免疫调节功能的正常运行,哪里运行受阻,哪里就会失去平衡,哪里就会进入病理过程。

两千年前的中医理论明确指出人体的首要平衡是阴阳平衡:“从阴阳则生,逆之则死;从之则治,逆之则乱。”(《素问·生气通天论》)。智者采用了‘阴阳’这一概念,认为它主宰生命(从胚胎的形成、发育、成长到衰亡)的全过程中,发挥了重要作用。正如撰者在《素问·阴阳应象大论》中强调的那样,“阴阳者,天地之道也;万物之纲纪,变化之父母,生杀之本始,神明之府也。”并说:“阴阳者,血气之男女也”。这里的“血”无疑是指循环不息的血液,属阴;这里的“气”,不仅指物质,也包含了功能,属阳。所以“血为气之母,气为血之帅”,“气行血也行”,这些描述血-气相互关系的论述,既反映了阴阳在机体的表现,也大致与现代医学血液循环与神经-体液调节及其相互关系的基本概念相通的。

以上论述是用整合思维对基础生理和基础病理认识的梗概,如果用一句话来概括,可表述为:细胞社会的六项基础功能活动,是一切高等动物生命活动的基础和象征;造血-血液循环系统和神经-内分泌-免疫系统是直接维持这些功能活动的基本保障。

这样的认识既为下文论述显病灶和隐病灶的形成机制奠定了理论基础,也为从细胞社会层面出发研究生理和病理推开了另一扇窗,并说明对生理、病理的认识,只能愈益接近实际,永无止境。