張 也 孫興國

作者單位： 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院，國家心血管病中心，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院心血管疾病國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，心血管疾病國家臨床醫(yī)學(xué)研究中心 100037

我們學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)生理學(xué)由人體解剖結(jié)構(gòu)發(fā)展而來，是依據(jù)人所探知和理解的功能系統(tǒng)為基礎(chǔ)來劃分，把人理解為由呼吸、循環(huán)、消化、運(yùn)動(dòng)、神經(jīng)等各系統(tǒng)組成，此背景下，生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)研究也越來越細(xì)，由系統(tǒng)逐漸深入到器官、組織、細(xì)胞、分子等水平并發(fā)展建立各自的理論體系，尤其在討論人體調(diào)控時(shí)，忽略整體人的觀點(diǎn)，往往存在各自為政的局限性和片面性，人體內(nèi)的各個(gè)系統(tǒng)是不可割裂、相互聯(lián)系的。系統(tǒng)生理學(xué)下的臨床醫(yī)學(xué)也走向了分科細(xì)化的歷程，?？萍?xì)化在一定程度提高了治療的效率和精準(zhǔn)性，給我們帶來了科技和知識(shí)的進(jìn)步，同時(shí)伴隨分科過細(xì)過窄使得服務(wù)于整體人的醫(yī)生可能只了解人體的某個(gè)/些局部，造成片面機(jī)械的“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”，對(duì)“癥”治療，從而偏離了以人為本，“治病救人，救死扶傷”和“減少疾病，提高健康水平”疾病防治的根本職責(zé)[1]，尤其是面對(duì)一些慢病的時(shí)候，更顯得力不從心。目前國內(nèi)外“三高”患者數(shù)量驚人，且呈爆發(fā)性增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)[2]。大量證據(jù)已證實(shí)，“三高”與心腦血管疾病的發(fā)病、進(jìn)展和復(fù)發(fā)顯著相關(guān)，心血管病又是老年人的常見病。老年疾病統(tǒng)計(jì)報(bào)告[3]顯示，心血管病是造成老年人死亡最為主要的原因之一，且隨著年齡增長(zhǎng)病死率有所升高。傳統(tǒng)治療慢病的方式多以藥物為主，依靠終身服藥來控制“三高”指標(biāo)的方式，不僅沒有有效降低“三高”的爆發(fā)趨勢(shì)，而且造成了巨大的醫(yī)療資源和醫(yī)療費(fèi)用的浪費(fèi)現(xiàn)象和對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)生理學(xué)和醫(yī)學(xué)體系的反思，整體整合生理學(xué)/醫(yī)學(xué)新理論體系強(qiáng)調(diào)人體功能的一體化調(diào)控[6～9]。把人體功能看做一個(gè)不可分割的有機(jī)整體，心肺、代謝、消化、神經(jīng)等所有系統(tǒng)一體化調(diào)控，通過學(xué)習(xí)整體觀的理論體系，從全新的觀點(diǎn)理解生命功能的一體化調(diào)控，并在此指導(dǎo)下從事臨床服務(wù)工作，可以讓我們站在宏觀的角度，從服務(wù)整體人的觀念作出更合理準(zhǔn)確的診治方案。

1.整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論體系的創(chuàng)立

系統(tǒng)生理學(xué)背景下發(fā)展起來的西醫(yī)，將人體劃分為各自相互獨(dú)立的系統(tǒng)，劃分不同的科室，其片面性逐漸顯現(xiàn)。美國曾經(jīng)提出“整合醫(yī)學(xué)”的概念，關(guān)注的是整合臨床醫(yī)學(xué)科室、整合人體系統(tǒng)等，但是并沒有深刻認(rèn)識(shí)到人體內(nèi)在功能一體化調(diào)控的關(guān)鍵。人體本來就是完整不可分的整體，只有將心肺、代謝、神經(jīng)等功能一體化自主調(diào)控理論與以患者為核心的臨床實(shí)踐緊密結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)真正的醫(yī)學(xué)整體整合。在國學(xué)人體整體論指導(dǎo)下，從醫(yī)學(xué)臨床服務(wù)出發(fā)，結(jié)合時(shí)間、空間觀念，導(dǎo)師孫興國教授創(chuàng)立了整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論體系，2011年首先在美國生理學(xué)年會(huì)上報(bào)告了“呼吸控制新理論：一個(gè)多系統(tǒng)聯(lián)合的模式”和“用動(dòng)脈血氧分壓和二氧化碳分壓波浪式幅度的降低來解釋心衰患者發(fā)生陳施潮呼吸的發(fā)生機(jī)制”[16]。2012年將呼吸調(diào)控、循環(huán)調(diào)控等的基本原理基本框架以近萬字的特別報(bào)告形式進(jìn)行總結(jié)，并發(fā)表于2013年的《中國循環(huán)雜志》上。2015年在《中國應(yīng)用生理》專刊上發(fā)表了整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論體系概論的基本框架。新理論認(rèn)為人是一個(gè)有機(jī)整體，人體的各個(gè)系統(tǒng)之間不可分割，相互聯(lián)系。生命活動(dòng)以呼吸為表征，以血液循環(huán)為基礎(chǔ)，以組織細(xì)胞代謝為前提，以細(xì)胞線粒體內(nèi)能量物質(zhì)代謝為各種生命活動(dòng)提供能量供應(yīng)為代謝之核心。呼吸循環(huán)代謝主軸在神經(jīng)體液系統(tǒng)調(diào)控下，在消化、吸收、泌尿、排泄、皮膚等各系統(tǒng)配合協(xié)助之下，通過與外環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)交換，共同完成整體功能活動(dòng)狀態(tài)，并使之趨向于平衡，而永遠(yuǎn)未能達(dá)到真正平衡的功能狀態(tài)[7]。人體功能系統(tǒng)調(diào)控一體化的理論認(rèn)為，人體呼吸、循環(huán)、代謝各系統(tǒng)的調(diào)控相互聯(lián)系相互影響。

2.整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論體系介紹

2.1 新理論體系中的呼吸調(diào)控 我們所學(xué)的傳統(tǒng)生理學(xué)中一般認(rèn)為PaCO2是最活躍的呼吸調(diào)控信號(hào)，PaCO2對(duì)于呼吸的調(diào)控多表現(xiàn)為對(duì)呼吸中樞的作用進(jìn)而造成的反射調(diào)節(jié)[10,11]。一般研究認(rèn)為自主呼吸時(shí)體內(nèi)PaO2、PaCO2和H+的信號(hào)水平恒定的[21]，呼吸調(diào)控中的化學(xué)感受器又分為外周化學(xué)感受器和中樞化學(xué)感受器。外周化學(xué)感受器主要位于頸動(dòng)脈體和主動(dòng)脈體,感受動(dòng)脈血中PaCO2、PaO2和H+的變化。中樞化學(xué)感受器主要位于低位腦干,與呼吸中樞之間通過突觸聯(lián)系在一起。針對(duì)呼吸節(jié)律的產(chǎn)生多認(rèn)為是位于延髓腹側(cè)節(jié)律中樞,經(jīng)過復(fù)雜的神經(jīng)活動(dòng)去支配呼吸肌[12，13]，同時(shí)認(rèn)為呼吸調(diào)控的神經(jīng)環(huán)路是由五部分組成：感受器、傳入神經(jīng)、呼吸中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器。但事實(shí)上，這種認(rèn)知存在一定的誤區(qū)，如吸呼切換的機(jī)制在傳統(tǒng)神經(jīng)調(diào)控并沒有做出合理的解釋，在人體血液內(nèi)PaO2與PaCO2的水平隨著一呼一吸并非恒定水平而是呈現(xiàn)波浪式變化，系統(tǒng)生理學(xué)中這種以神經(jīng)為主的反射調(diào)控環(huán)路忽略了整體人的觀念，忽略了血液和代謝在信號(hào)傳遞中的作用，該環(huán)路并不完整。

整體整合生理學(xué)新理論體系認(rèn)為動(dòng)脈血?dú)庵蠵aCO2，PaO2和H+三位一體的波浪式信號(hào)是呼吸調(diào)控信號(hào)的核心，這種波浪式的信號(hào)通過到達(dá)外周化學(xué)感受器及中樞化學(xué)感受器的時(shí)間不同，共同完成吸呼切換及穩(wěn)態(tài)維持。完整的呼吸調(diào)控環(huán)路應(yīng)該是經(jīng)肺通氣和肺換氣產(chǎn)生的肺泡氣體波浪式變化信號(hào)，由血液進(jìn)入肺靜脈、左心房、左心室信號(hào)到達(dá)外周化學(xué)感受器，經(jīng)上傳神經(jīng)上傳、呼吸中樞整合、下傳神經(jīng)作用于呼吸肌，完成呼吸切換。同時(shí)，波浪式信號(hào)經(jīng)頸動(dòng)脈、腦動(dòng)脈到毛細(xì)血管，穿過血-腦屏障，經(jīng)腦脊液彌散，波浪式信號(hào)變?yōu)樗叫盘?hào)作用于中樞化學(xué)感受器，直接調(diào)節(jié)呼吸整合中樞的敏感性、維持呼吸的穩(wěn)定，此為一體化調(diào)控的主環(huán)路[6～9]。運(yùn)用該調(diào)控新觀點(diǎn)可以解釋一些目前無法解釋的問題，像胎兒在母親子宮內(nèi)為什么不呼吸、分娩后第一次呼吸產(chǎn)生的內(nèi)在的機(jī)制等，具體解釋詳見“整體整合新理論之呼吸調(diào)控新視野”，在此不一一贅述。同時(shí)，通過學(xué)習(xí)整體論，深刻理解循環(huán)在呼吸調(diào)控的關(guān)鍵作用。由于外周和中樞化學(xué)感受器的位置不相同，接受血液運(yùn)輸過來的同一個(gè)呼吸信號(hào)的時(shí)間不同，信號(hào)到達(dá)外周化學(xué)感受器快，大約經(jīng)過30秒的延遲才到達(dá)中樞化學(xué)感受器，這個(gè)時(shí)間延遲對(duì)呼吸穩(wěn)態(tài)維持的調(diào)控具有重要作用。血液在動(dòng)脈血中的流速?zèng)Q定了其運(yùn)送呼吸波浪式信號(hào)到感受器的速度，進(jìn)而決定了呼吸的節(jié)律和頻率[8]。對(duì)于呼吸強(qiáng)弱的調(diào)控認(rèn)為當(dāng)左心功能的射血特性決定射血后血液中波浪式信號(hào)的衰減程度，進(jìn)而影響下一次呼吸強(qiáng)弱，可見新理論體系完善了循環(huán)影響呼吸的內(nèi)容。陳施呼吸的異常模式可以解釋為波浪式信號(hào)的波浪幅度在逐次遞減以至于小到不能觸發(fā)下一次呼吸，發(fā)生呼吸睡眠暫停[14]，加上慢反應(yīng)中樞化學(xué)感受器感受信號(hào)時(shí)間的延遲?！盎旌鲜倚?yīng)”“時(shí)相錯(cuò)位效應(yīng)”共同解釋心衰患者出現(xiàn)陳施呼吸的機(jī)制[14，15]。

2.2 新理論體系中的循環(huán)調(diào)控 在學(xué)習(xí)整體整合生理學(xué)之前，醫(yī)學(xué)生所接觸的生理學(xué)知識(shí)對(duì)于循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)主要是提到對(duì)心搏、血壓、心率、血管等表征活動(dòng)的調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的生理學(xué)中心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)，一般由神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)共同完成，頸動(dòng)脈竇和主動(dòng)脈弓的壓力感受性反射[17，18]，如減壓等相關(guān)反射，頸動(dòng)脈體及主動(dòng)脈體的化學(xué)感受性反射，還有包括一些體液調(diào)節(jié)，涉及激素有血管緊張素、腎上腺素、抗利尿激素等等，同時(shí)細(xì)胞組織代謝的產(chǎn)物也對(duì)血管有縮舒作用。該循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的討論多在循環(huán)系統(tǒng)，未體現(xiàn)呼吸系統(tǒng)的作用，忽略了呼吸引起的血?dú)庵行盘?hào)的變化對(duì)循環(huán)系統(tǒng)各指標(biāo)變異性的影響。血液循環(huán)的目的是運(yùn)輸細(xì)胞活動(dòng)和人體代謝所需的氧氣和能量物質(zhì)，如果沒有呼吸系統(tǒng)的參與該過程是不完整的。

整體論中把人看做整體，呼吸和循環(huán)系統(tǒng)相配合共同完成，運(yùn)送人體所需的氧和營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物。呼吸產(chǎn)生的波浪式信號(hào)不僅是呼吸調(diào)控的核心信號(hào)，這種信號(hào)同時(shí)引起了血液中血氧分壓的改變。肺內(nèi)的血管對(duì)氧分壓的改變比較敏感，一呼一吸造成動(dòng)脈血?dú)庵醒鹾投趸嫉牟ɡ俗兓?，造成肺血管收縮和舒張的變化，進(jìn)一步影響了進(jìn)入左心的血液容量，影響左室的搏出量和收縮性[7～9,19，20]。呼吸的波浪信號(hào)對(duì)外周化學(xué)感受器的影響，在整體調(diào)控環(huán)路中通過影響交感、副交感神經(jīng)的作用，引起自主張力的變異性。血液循環(huán)為機(jī)體運(yùn)送氧和能量物質(zhì)排出二氧化碳和廢物的作用決定了循環(huán)的調(diào)控除受到呼吸的影響外，更與消化、泌尿等代謝不可分割。代謝活動(dòng)中營養(yǎng)產(chǎn)物可以讓血液的各種指標(biāo)發(fā)生變化，代謝廢物也可以調(diào)節(jié)血管收縮性，改變流速，進(jìn)而影響循環(huán)的速度，影響波浪式呼吸信號(hào)的運(yùn)送，影響呼吸的節(jié)律，進(jìn)而影響循環(huán)的變異性[6～10]。利用整體人的觀點(diǎn)可以合理解釋系統(tǒng)生理學(xué)背景下無法說通的生命醫(yī)學(xué)問題、出生后卵圓孔關(guān)閉的機(jī)制等等。

2.3 神經(jīng)體液及各個(gè)系統(tǒng)功能一體化自主調(diào)控 整體論呼吸、循環(huán)、神經(jīng)、體液等各系統(tǒng)功能一體化自主調(diào)控，人體生命活動(dòng)是以細(xì)胞氧化能量物質(zhì)為核心，保證氧氣供應(yīng)的呼吸循環(huán)-細(xì)胞調(diào)控運(yùn)輸軸線和保證能量物質(zhì)的消化-吸收-細(xì)胞調(diào)控運(yùn)輸軸線，相互聯(lián)系配合，任何一個(gè)地方的功能異常均可能影響人體整體的調(diào)控穩(wěn)態(tài)。機(jī)體PaO2(PaCO2/H+)為核心的調(diào)控信號(hào)在血液中并非平均水平，其“W”形波浪式信號(hào)是血液在肺臟經(jīng)過氣體交換產(chǎn)生，經(jīng)心臟搏動(dòng)由循環(huán)血液帶到不同部位感受器時(shí)的時(shí)相和作用方式不同，通過神經(jīng)系統(tǒng)中樞整合之后對(duì)心肺發(fā)揮的調(diào)控[6～9]。人體生命調(diào)控的根本是維持人體內(nèi)氧、二氧化碳、營養(yǎng)物質(zhì)與代謝產(chǎn)物和功能的動(dòng)態(tài)平衡，神經(jīng)體液調(diào)節(jié)在呼吸、循環(huán)調(diào)控中的作用模式，整體整合生理學(xué)創(chuàng)立者用音響系統(tǒng)來形象的表示，例如音響系統(tǒng)簡(jiǎn)化類比呼吸調(diào)控環(huán)路，其中神經(jīng)系統(tǒng)和血液循環(huán)所扮演的作用不同，神經(jīng)系統(tǒng)部分相當(dāng)于電信號(hào)在線路中的傳送，速度快、時(shí)間短；血液循環(huán)部分相當(dāng)于聲波在空氣中的傳送，速度慢、時(shí)間長(zhǎng)[9]。除以上外，精神心理對(duì)大腦皮層的影響不可忽略,疾病的發(fā)生與精神心理有密切的關(guān)系[22～24]，特別是心血管疾病及抵抗力弱的老年人。

醫(yī)學(xué)生包括廣大的臨床醫(yī)務(wù)工作者均需要通過系統(tǒng)深入地學(xué)習(xí)整體整合生理學(xué)醫(yī)學(xué)新理論體系，才能實(shí)現(xiàn)真正以人為本的理念[3]，目前我們?cè)谡w論指導(dǎo)下對(duì)慢病產(chǎn)生的機(jī)制解讀，運(yùn)用以個(gè)體化適度強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)為核心，包括傳統(tǒng)抗阻訓(xùn)練、優(yōu)化藥物、禁煙限酒、管理睡眠、生活方式及精神心理的整體管理方案做到了慢病減藥甚至停藥，使得患者恢復(fù)健康生活的療效[25]，這是人體功能一體化自主調(diào)控的經(jīng)典體現(xiàn)和整體論指導(dǎo)醫(yī)學(xué)最有力的證據(jù)，醫(yī)療的各個(gè)方面尤其是慢病治療、老年人心血管病康復(fù)治療等方面，都離不開整體論的指導(dǎo)。

3.結(jié)語

跳出系統(tǒng)論的圍墻，站在整體的角度看宏觀層面的生命功能一體化自主調(diào)控，探尋生命活動(dòng)的內(nèi)在，必將對(duì)發(fā)展人民健康具有重大的指導(dǎo)意義。