临床针灸反射学(修订版)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

1.2.1 内稳态与反射

维持机体内环境理化性质相对稳定的状态,叫做内稳态或稳态(Homeostasis)。这个概念最初是由美国生理学家W.B. Cannon提出的,指一种复杂的、由体内各种调节机制所维持的动态平衡(如保持人体正常体温在37℃左右)。它是机体能够生存的一个基本条件,整个机体的生命活动正是在稳态不断受到破坏而又得到恢复的过程中得以维持和进行的。目前,稳态的概念已经扩展开来,它不仅用于内环境理化性质特性的动态平衡,也可以用于某一细胞功能,某一生物化学反应,某一器官或系统的活动,乃至整个机体的相对稳定状态的维持和调节[4][10]

由于人体或生物都是生活在自然界的外环境之中,外环境变化时,机体内部也必须作出适应性反应,它包括通过控制运动系统以完成一定的动作,以及调节内脏活动以保持稳态。这些整体反应是由人体内的三种调节机制来完成的,即神经调节(Neuroregulation),体液调节(Humoral regulation)以及器官、组织、细胞的自身调节(Autoregulation),其中又以神经调节最为重要。

反射是神经调节的基本方式。高等动物机体在中枢神经系统的参与下,对内外环境变化产生的适应性反应,称为反射(Reflex)。完成反射所必需的结构则称为反射弧(Reflex arc)。通常反射弧是由五个环节组成的:感受器、传入神经、反射中枢、传出神经和效应器。按照经典的反射概念,外界刺激由感受器经传入神经到反射中枢,反射中枢的反应指令通过传出神经再传到效应器引起效应器的反应,反射过程即告结束,因而反射弧是一种开口回路(Open-loop)。但在实际的反射进程中,神经调节是通过一种闭合回路(Closed-loop)来完成的,因人体内各种效应器上都分布有监视效应器活动情况的特殊感受细胞或感受器,效应器引起的效果又会通过这些感受器再传回中枢,使中枢能得到效应器工作情况的消息,及时调整所发出的神经冲动,使各效应器的活动能够准确、协调。在控制论中,这一过程称为反馈(Feedback)。通过反馈保证有效的控制活动,这在生物体和自动控制机中都存在。由此可知,每一个反射活动都是连锁反射,一个刺激发动一个反射,反射的效应又成为新的刺激,引起继发性反射活动,使反射链锁样地进行下去。

生物体为了适应外环境,保持生存以及具有学习的能力,通常具有由内反馈及外反馈联合组成的反馈系统。如图1-2所示,当感受器接受的反馈输入来自机体内环境,效应器也只对内环境输出信息,这种反馈称为内反馈。相反,当感受器接受的反馈输入来自外环境,效应器也只对外环境输出信息,这种反馈则称为外反馈。下面举一例说明。

图1-2 身体的反射调节系统

例如,当人用手去取摆在桌上的食物时,外环境的输入是眼睛看到食物的位置,经神经中枢发号令到手(效应器)伸出去取食物。手与食物的差距经外反馈调整而缩小,直至手取到食物。但只有这种外反馈是不够的。因为一旦环境变化,外环境的输入信息终止(如照明光线被暂时切断)时,人就无法取到食物。这时,效应器(手)本身的位置,也可以通过存在于手部的感受器直接输入信息(即手的位置觉)至神经中枢用来调整手的动作,使去抓取食物。这就是内反馈。

一般来说,内反馈的信息输入来自效应器本身的感受装置,如肌肉活动时肌肉内肌梭感受器的传入冲动;而外反馈的信息来自身体其他能感知反射效应的感觉器官,如上述来自眼睛的视觉和来自耳朵的内耳平衡感觉等,能不断感知躯体运动反射效应的结果,发出传入冲动来调整反射活动。

实际上,生物在实行任一动作或行为时,内、外反馈是同时进行的。这两种反馈系统的联系,就构成一种学习机。学习是生物进化的基础。所谓经络或反射区在体表的形成,就是这两类反馈回路相互作用的结果,这在下一节我们将详细讨论。在这一节我们着重分析针灸刺激所激发的反射弧及其内、外反馈回路。

反馈联系还可以分为负反馈与正反馈。在一个自动控制系统中,当反馈信息的作用与控制信息的作用方向相反,因而可以纠正控制信息的效应时,这一类反馈调节称为负反馈。前述用手去取食物是躯体定向运动的例子,也就是一种负反馈。不仅是躯体定向运动,身体内稳态的维持也都是靠负反馈调节来实现的。针灸对内脏活动的调整作用,大都是通过促进负反馈调节的途径实现的(参见“1.4.2 针灸调整作用的原理”)。负反馈的重要作用之一是增加系统的稳定性,免受外界刺激的干扰。

负反馈也相当于滤波过程。如神经中枢必须对感受器接受的大量信号加以选择,由于中枢对信号加工的能力有一定限度,更有这个必要;如果不加选择,任何自环境输入的信号都送到中枢,势必引起中枢的混乱。例如人体穿着衣服一定时间后,对衣服的触觉会明显减弱,即不再明显感到衣服对皮肤的刺激;当暴露于一种新的气味几秒钟后,对该气味的感受就明显减少;还有针刺麻醉或临床针治过程中有时发生的患者对针刺的适应性,使针感或镇痛等效应逐渐减弱(参见“3.6 避免与克服‘抗针性’”)。这些现象在生理学上称为“感觉适应”(Sensory adaptation),其机制包括发生在感受器或感觉神经元水平的“外周适应”(Peripheral adaptation)与发生在中枢神经系统内的“中枢适应”(Central adaptation)。它们也都是负反馈或反馈抑制的例子。一般来说,中枢对那些重复性(或规则性)较大的较弱的刺激信号,较易产生反馈抑制。经传入神经传入的大多数感觉信息在沿脊髓与脑干的传入过程中被加工,潜在地引发各种非随意的反射,而大约只有1%到达大脑皮层,能被我们所察觉[53]

人体还有一些过程,一旦发动起来就逐步加强、加速,直至完成,如排尿、分娩、血液凝固等。调节这一类过程的控制回路中,从受控部分发出的反馈信息不是制约控制部分的活动,而是促进与加强控制部分的活动,所以称为正反馈或反馈放大。它可以增加系统对外界刺激及环境改变的感受灵敏度,增加效应器的功率,以便作出更有效的反应。它一般是在效应装置活动尚未达到最大效应之前发挥作用的。在针刺麻醉或针刺镇痛的治疗中,就有一个针刺信号不断放大、加强的正反馈过程(参见“1.4.3 针灸镇痛作用的原理”)。