熵增原理在中藥治療疾病中的應(yīng)用

趙明蕊，張 波，岳小欣，郭安齊

(河南職工醫(yī)學(xué)院，鄭州， 451191)

熵增原理在中藥治療疾病中的應(yīng)用

趙明蕊，張 波，岳小欣，郭安齊

(河南職工醫(yī)學(xué)院，鄭州， 451191)

目的 將熵增原理應(yīng)用于中醫(yī)藥治療疾病中有助于中西醫(yī)結(jié)合，給生命科學(xué)帶來(lái)新的啟示。方法 利用熵增原理來(lái)解釋中藥治療疾病的機(jī)理。結(jié)果 中藥治療疾病的原理與熵增原理的解釋是一致的。結(jié)論 利用熵增原理來(lái)解釋中藥治療疾病的機(jī)理有助于中西醫(yī)結(jié)合。

物理化學(xué);熵;熵增原理;中醫(yī)藥學(xué);內(nèi)分泌系統(tǒng)

中醫(yī)藥理論博大精深，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，但中醫(yī)藥理論晦澀難懂。如何從物理學(xué)的角度來(lái)解釋中醫(yī)藥的某些理論，將有助于中西醫(yī)結(jié)合，并帶來(lái)新的啟示。

1 物理化學(xué)熵理論基礎(chǔ)

19世紀(jì)末以來(lái)，科學(xué)界一直存在著兩種對(duì)立的進(jìn)化觀點(diǎn)，即生物學(xué)中達(dá)爾文的進(jìn)化論與物理學(xué)中以熵增加原理為基礎(chǔ)的進(jìn)化觀念，兩者之間存在著巨大的鴻溝。為此理論物理學(xué)家薛定諤做了開(kāi)創(chuàng)性的工作。他指出:“一個(gè)生命有機(jī)體的熵是不可逆增加的，并趨于接近最大值的危險(xiǎn)狀態(tài)，那就是死亡。生命體作為一個(gè)非平衡的開(kāi)放系統(tǒng)要擺脫死亡，從物理學(xué)的觀點(diǎn)看，唯一的辦法就是從環(huán)境中不斷汲取負(fù)熵(取負(fù)號(hào)的熵)來(lái)抵消自身的熵增加，有機(jī)體是賴負(fù)熵為生的。

1969年，比利時(shí)科學(xué)家普利高津提出了耗散結(jié)構(gòu)理論［1－2］，進(jìn)一步發(fā)展了熱力學(xué)第二定律，普利高津認(rèn)為，一個(gè)遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開(kāi)放系統(tǒng)的總熵變dS由兩部分組成:一部分是不可逆過(guò)程本身產(chǎn)生的熵diS，稱為熵產(chǎn)生，它絕不可能為負(fù)。另一部分是系統(tǒng)與外界交換物質(zhì)和能量而引起的熵流deS，它可正、可負(fù)、可為零，于是開(kāi)放系統(tǒng)的總熵變?yōu)閐S=diS+deS。

活著的生物體是與周圍環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的開(kāi)放系統(tǒng)。所以，人體是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)。對(duì)于人體，deS≠0，若deS＜0且|deS|＞ diS.則有總熵變dS＜0，這時(shí)開(kāi)放系統(tǒng)的總熵不但沒(méi)有增加，反而減少了，因此系統(tǒng)的有序度增加，無(wú)序度減少，這表明一個(gè)遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開(kāi)放系統(tǒng)，可以通過(guò)與外界交換物質(zhì)、能量來(lái)獲取負(fù)熵流以減少系統(tǒng)的總熵，并達(dá)到一種新的更加有序的狀態(tài)［3－5］。

根據(jù)普利高津耗散結(jié)構(gòu)理論，開(kāi)放系統(tǒng)的總熵變?yōu)閐S=diS+deS若＜0，表示只要負(fù)熵流率足夠強(qiáng)，它除了可以抵消系統(tǒng)內(nèi)部的熵增加外還能夠使系統(tǒng)的總熵減少，即＜0，它表示系統(tǒng)將從無(wú)序轉(zhuǎn)向有序，所以對(duì)于開(kāi)放系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)通過(guò)自發(fā)的對(duì)稱性破缺從無(wú)序進(jìn)入有序的耗散結(jié)構(gòu)狀態(tài)，并不與熱力學(xué)第二定律相矛盾(即并不與之發(fā)生沖突)，生物體從外界吸收營(yíng)養(yǎng)、排出廢物就是吸收高度有序的低熵大分子物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、淀粉)而排出無(wú)序的高熵小分子物質(zhì)，從而維持生命。

2 熵理論解釋中醫(yī)藥治療內(nèi)分泌疾病

藥物是一種高度有序的物質(zhì)，通過(guò)藥物的有序結(jié)構(gòu)調(diào)整人體的結(jié)構(gòu)，它可以幫助機(jī)體排出熵積，促進(jìn)機(jī)體吸納負(fù)熵流，恢復(fù)有序性［5］。

長(zhǎng)期以來(lái)，中、西醫(yī)各行其道，由于熵理論的介入，中西醫(yī)在治療某些疾病時(shí)的觀點(diǎn)已經(jīng)出現(xiàn)了融合的趨勢(shì)。如中醫(yī)理論中的經(jīng)絡(luò)學(xué)說(shuō)、臟腑理論，就十分注意人的整體性和人與環(huán)境的協(xié)調(diào)一致。

以中醫(yī)為主治療內(nèi)分泌疾病為例，內(nèi)分泌系統(tǒng)是機(jī)體的重要調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其與神經(jīng)系統(tǒng)相輔相成，共同維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，調(diào)節(jié)機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育和各種代謝活動(dòng)，并控制生殖和影響行為。內(nèi)分泌疾病是涉及下丘腦－垂體－靶腺全系統(tǒng)的疾病，關(guān)系到機(jī)體的新陳代謝和內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。從病理角度看上系頭顱，下為生殖，甚至有涉及多臟器綜合癥，臨床癥狀千姿百態(tài)，癥候復(fù)雜，相應(yīng)的中醫(yī)治法眾多。然而作為一個(gè)系統(tǒng)，其病因病理必然有其內(nèi)在的規(guī)律，治法必然有其依據(jù)可依。

按照現(xiàn)代醫(yī)學(xué)觀點(diǎn)，處于健康狀態(tài)的人體其熵通常都維持在恒定體溫下的合成代謝與能量代謝相匹配的水平上。當(dāng)能量代謝過(guò)盛時(shí)，機(jī)體將產(chǎn)生過(guò)量的廢熱，若超出身體調(diào)節(jié)功能，則會(huì)偏離健康狀態(tài)，導(dǎo)致發(fā)熱，或在維持體溫不變的情況下以熵的形式殘存在體內(nèi)，造成體內(nèi)積熵進(jìn)而也偏離健康狀態(tài)。正常情況下，機(jī)體是靠熱輻射、排泄廢物等方式向體外排出多余的熵，當(dāng)機(jī)體熱輻射受阻或排泄受阻時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致熵流受阻而造成積熵從而形成“熵病”。

對(duì)內(nèi)分泌疾病的中醫(yī)治法，其中一方是以“月蓉生精湯”為主，組方為有陰陽(yáng)雙補(bǔ)作用的菟絲子、肉蓯蓉、黃精;滋陰的生地，溫陽(yáng)的肉桂。菟絲、蓯蓉均有補(bǔ)腎“添精益髓”(《藥性本草》)之功，且《本草正義》曰，“菟絲，惟此善滋陰液而雙敷布陽(yáng)和?！薄侗静萸笳妗吩?“肉蓯蓉，因其氣溫，力專滋陰，得此陽(yáng)隨陰附而陽(yáng)自見(jiàn)興耳。”黃精具有“補(bǔ)諸虛，填精髓”(《本草綱目》)之功能，《別錄》又云其具有“補(bǔ)中益氣、安五臟”之作用，地黃經(jīng)藥理研究可改善下丘腦－垂體－靶腺功能低下?tīng)顟B(tài)，具有促進(jìn)激素分泌恢復(fù)正常的功能、用生地，主要是取其生物活性以促發(fā)激素的功能，避免熟地滋膩之性，肉桂溫補(bǔ)命門，具有通陽(yáng)的能力，能鼓舞氣血，促使陽(yáng)生陰長(zhǎng)，故此五味藥的組成，既具有補(bǔ)命門、滋腎精，以恢復(fù)激素的正常分泌調(diào)節(jié)功能，又具有活性功能作用，調(diào)整機(jī)體的代謝功能，保持內(nèi)環(huán)境的恒定。從物理學(xué)的觀點(diǎn)看，就是從環(huán)境中不斷汲取負(fù)熵(取負(fù)號(hào)的熵)來(lái)抵消自身的熵增加。

對(duì)內(nèi)分泌疾病的中醫(yī)治法，另一方面是滌污清濁法，是針對(duì)內(nèi)分泌疾病所形成的垃圾而設(shè)，在內(nèi)分泌疾病中形成垃圾主要有兩類。一類是內(nèi)分泌機(jī)能亢進(jìn)血中聚集的激素，這些超越正常值之激素已非維持人體內(nèi)環(huán)境所需，反成為危害人體的病邪，即以熵的形式殘存在體內(nèi)，造成體內(nèi)積熵。從中醫(yī)而論，是為濁精，形成“腎實(shí)，精不運(yùn)”(劉河間)之候，故當(dāng)清除之。一類是由于內(nèi)分泌機(jī)能紊亂導(dǎo)致體內(nèi)物質(zhì)代謝的障礙，此既可由于機(jī)能亢進(jìn)造成的代謝物質(zhì)之堆積;也可來(lái)源于機(jī)能減退之物質(zhì)代謝障礙。這些垃圾從中醫(yī)而論，不外痰瘀兩類，凡壅滯在血液中的，諸如過(guò)盛之激素(高催乳素血癥、醛固酮增多癥等)、沉積于血液中過(guò)多的血糖、血脂、膽固醇等，均可導(dǎo)致血液形成濃、粘、凝、聚的狀態(tài)，皆屬于痰濁或痰飲范疇，癥狀繁多。凡此，皆當(dāng)滌污清濁，使之凈化。從物理學(xué)的角度看，即以熵的形式殘存在體內(nèi)，造成體內(nèi)積熵，機(jī)體要通過(guò)排泄廢物等方式向體外排出多余的熵，以保持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。滌污清濁法去除過(guò)盛的濁精，可用瀉腎法予以清利外，主要采用化痰泄?jié)岷屠硌铕鲋ā；敌節(jié)崾轻槍?duì)內(nèi)分泌紊亂所形成的痰濁，臨床常用二陳、五苓之類，但基于內(nèi)分泌紊亂所形成之痰濁不是一般質(zhì)稀之痰飲，故常采用具有散結(jié)痛痹功用的薏苡仁、南星、貝母、瓜蔞之類，或用桂枝茯苓丸以通陽(yáng)化濁，以增滌污之力。理血祛瘀則是針對(duì)血瘀而施，一般用血府逐瘀湯和桃紅四物湯，前者活血兼以理氣，后者活血兼以軟堅(jiān)?；党Ｓ脜④甙仔g(shù)散、五味異功散、理中化痰丸等;化瘀則投黃芪桂枝五物湯或補(bǔ)陽(yáng)還五湯等，以健脾化痰、益氣活血、通痹滌污，使之糾偏匡正，與內(nèi)分泌紊亂之病機(jī)相吻。從物理學(xué)的觀點(diǎn)看，就是向環(huán)境中不斷排出正熵來(lái)抵消自身的熵增加［6］。

中醫(yī)藥是中華民族的國(guó)粹，是中華民族幾千年醫(yī)學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，筆者期待著將熵理論與中醫(yī)藥學(xué)相結(jié)合，給生命科學(xué)帶來(lái)新闡述。

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1008－9276(2012)02－0190－02

2011－09－05

趙明蕊(1976—)，女，河南省唐河縣人，碩士，講師，從事物理化學(xué)教學(xué)和科研工作。

［責(zé)任編校:蔡秀連］