近二十年对中医脾生理功能的现代研究进展*

2010-02-12 10:36陈素美
中国中医基础医学杂志 2010年4期
关键词:运化脾虚线粒体

陈素美

(河南中医学院,河南郑州 450008)

中医的脾在具体脏器上一直没有明确的定义,不能简单地等同于现在解剖学上的脾脏、胰脏或脾与胰。中医的五脏强调的是功能集团,与神经、内分泌、血液循环、免疫、泌尿、生殖、运动等各系统均有密切联系,目前还不能一一对应到形态学上,但是关于中医脾生理功能的研究仍取得了一定的进展。中医概念的脾之生理功能包括主运化水谷精微和水湿、统摄血液、主四肢和肌肉等,现代研究又提出了脾主药动力学的观点。笔者查阅了近20年的相关文献,现根据脾的生理功能分述于下。

1 脾主运化

脾主运化包括运化水谷和运化水湿,而研究的主要方向在运化水谷方面。从以往的研究来看,脾运化水谷在现代医学中主要有4个方面:消化、吸收、胃肠运动代谢、胃肠道激素。徐华[1]等认为,在消化方面,中医学的脾和西医学胰的功能密切联系。胰外分泌部分分泌的胰液含有水解食物中3种主要成分糖、脂肪和蛋白质的消化酶,因此在所有的消化液中是最重要的1种。临床和实验均证明,当胰液分泌障碍时,即使其他消化腺分泌都正常,食物中的脂肪和蛋白质仍不能完全被消化,从而影响其吸收。胰腺外分泌功能异常,可引起胰源性腹泻、消化功能不良、腹水、腹痛、黄疸、发育迟缓、消瘦等与中医脾阳虚症状相似:泄泻或完谷不化。胰腺内分泌功能异常,可引起食多、饮多、小便多、身体消瘦等糖尿病症状及心悸、出汗,这与中医脾阴虚中瘅者消渴相似。脾与胰脏的病理对应在现代研究中亦得到印证。金敬善[2]等实验表明,脾虚患者胰功肽试验低于正常,尿淀粉酶活性亦降低,提示脾虚患者胰腺功能下降。吸收方面,王建华等[3]发现,脾虚患者结肠黏膜上皮细胞微绒毛稀疏、倒伏,长短不一,排列紊乱,相互黏连,部分微绒毛退变,末端肿胀呈鼓槌状,有的甚至溶解、断裂、脱落而成为足状突起,微绒毛表面的细胞衣大部分脱落,部分微绒毛轴心微丝及基底部终末网消失。胃肠运动代谢方面,王建华等[3]进行了390例胃电图及282例微电脑胃电频谱分析,结果表明脾虚患者餐后胃电波幅参数(胃电图波幅、胃电优势频率相应幅值、胃电颇谱慢成分活动量)明显低于正常对照组。同时连至诚等[4]还开展了体表结肠电的研究,发现脾虚患者空腹结肠电图频率范围都低于正常人,提示空腹结肠非推进性运动和升结肠逆蠕动减弱。另外,脾虚患者的X线表现[5]以胃肠功能紊乱的X线征象为其特点,还表现为胃下垂、胃张力低、蠕动弱等X线征象。胃肠道激素方面,张桂珍[6]等通过免疫细胞化学及体视学定量分析方法,观察了89例胃十二指肠病脾虚患者的胃窦G细胞变化,与空腹血清胃泌素含量进行相关分析。结果发现,脾虚气滞型患者胃窦G细胞数密度及空腹血清胃泌素含量明显高于脾胃气虚组和正常对照组,胃窦G细胞数目与空腹血清胃泌素含量呈显著正相关,脾胃气虚组空腹血清胃泌素值虽稍高于对照组,但变化不明显。郑挥年等[7]亦发现,脾虚组患者G细胞数较实证组明显减少。同时还发现,脾虚组患者D细胞(生长抑素产生细胞)数亦较实证组明显减少,但C/D比值明显增高。张忠兵等[8]用放射免疫技术对30例脾虚泄泻患者回肠末端、横结肠和乙状结肠黏膜中P物质(SP)和血管活性肠肽(VIP)进行测定,发现脾虚泄泻组回肠末段SP含量较无腹泻组和非脾虚泄泻组显著增加,脾虚泄泻组乙状结肠黏膜VIP含量较无腹泻组也显著增加。

因从食物可被人体吸收的营养物质和各种酶参与其中,陈继业[9]等提出脾不主运化、酶主运化的观点。在血液中葡萄糖等流过组织时进入胞液中,再经过多种酶的作用变为丙酮酸,最后在氧存在下在线粒体内,同样通过酶的作用生成 ATP、H2O、CO2;其他参加能量转换的脂肪酸及氨基酸进入三羟酸循环亦依靠酶,转变为丙酮酸亦依靠酶进行能量转化。而已知微量元素锌与人体80多种酶的合成和代谢有关,铜是生物体内40多种酶的活性成分,所以锌铜对糖类、脂类、蛋白质和核酸的代谢过程都具有重要的影响,也与脾主运化的功能密切相关。人体缺铜引起的皮肤色素减少、厌食、腹泻、精神发育迟缓等症状以及缺锌出现的食欲减退,甚而厌食和因营养不良而呈现的一些临床症状,与脾虚纳化失职所出现的食欲不振、神疲微言、面色不华、大便溏泄等症状表现也十分类似。焦君良[10]等测定了41例脾胃虚寒患者血清锌铜含量和50例正常人相比,可见脾胃虚寒证血清锌铜显著降低,在应用温阳健脾药治疗后,随着脾的温运功能提高,脾胃虚寒症状的改善,患者血清锌铜的异常也得以纠正,提示这些微量元素在生理病理变化及治疗转归等方面均与脾的健运功能有密切关系。

2 脾主统血

中医学的脾主统血是指脾具有使血液在脉中正常运行并防止血液向脉外溢出的统摄(制约)作用,脾是否能统摄血液,全赖于脾气固摄作用。“脾主统血”理论源于《难经》“脾裹血”的论述。可能古人在祭祀或解剖人或动物脾脏时,发现脾窦富含血液,由此推理而来。从现代解剖学角度来看,脾内血管丰富,血液充盈,“脾裹血”是从脾的解剖形态结构特征方面来描述的。近年研究发现,脾主统血的功能与凝血因子及微循环密切相关。

2.1 凝血因子

在止血机制中起着最重要作用的血小板有1/3位于脾脏,脾脏肿大时大约有90%停留于脾脏。徐重明[12]对脾虚、脾不统血者进行了血小板功能及超微结构形态的观察,发现这类病人的血小板数量基本正常,但由于机体能源物质不足及利用障碍,特别是蛋白质代谢障碍,使血小板的膜糖蛋白Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及骨架收缩蛋白中的d-辅肌动蛋白和肌动蛋白结合蛋白生成减少,结构变异,造成血小板黏附、聚集、收缩功能下降,血小板对毛细血管的支持、营养作用降低,毛细血管脆性增加,导致出血。沈迪[13]亦发现,脾不统血证反复出血的发病机制,半数病例可能与血小板聚集功能缺陷有关。由于脾虚、脾不统血者多正气虚,故亦有不少以免疫为角度的研究。章梅等[14]对利血平造模的小鼠进行腹腔巨嗜细胞吞噬功能和红细胞免疫功能的测定。发现脾虚时红细胞C3b受体水平下降,提示红细胞介导的清除循环免疫复合物及免疫黏附功能下降,造成循环免疫复合物增多,沉积于很多组织器官,固定血小板、补体并与其受体发生炎症反应。危北海[15]对ITP(免疫性血小板减少性紫癜)患者的免疫功能进行观察,发现患者的免疫功能均有不同程度的降低,通过对治疗前后抗血小板抗体IgG的动态观察,并对其全血淋巴细胞转化进行测定,发现其治疗后的抗血小板抗体水平及淋巴细胞转化率均显著改善。田维毅[16]发现,脾不统血型ITP模型小鼠的红细胞免疫功能明显低于正常,加减归脾汤大剂量组能使其红细胞免疫功能恢复正常。杨宇飞[17]认为,ITP多见于育龄期女性,且发病率男女比例为1∶3,推断本病因此时妇女雌激素水平较高,“亢则害”,抑制胸腺分化,减弱对脾免疫系统的抑制,使脾体液免疫亢进,产生过多抗血小板抗体而发病。张朝阳[18]等对97例ITP患者(包括脾不统血、血热妄行、脾气虚弱型)进行了PAIgG、PAIgM、PAIgA 3项免疫学指标的测定。结果显示,同为 ITP,脾不统血组 PAIgG、PAIgM 2项指标明显高于脾气虚弱组,说明脾不统血致脾气虚弱的发展和加重,从免疫学角度验证了脾统血的生理功能是通过气摄血来实现的。

2.2 微循环

出血相关因素除了凝血因子之外,还有血管本身的因素。马宗林等[19]对44例脾虚证患者进行了健脾方药治疗前后的甲襞与舌微循环对比观察。结果表明,脾虚证存在明显的外周微循环障碍,脾阳虚与脾阴虚组的甲襞与舌微循环加权总积分均明显高于对照组(P<0.001)。其主要表现为:①管袢形态方面的改变。包括清晰度下降,管袢数减少,异形管袢明显增多;②血液流速减慢,有轻至中度红细胞聚集;③袢周可见轻至中度明显渗出,甲襞有少数管袢出血。经健脾方药治疗后,外周微循环复查表明,甲襞与舌微循环障碍亦得到明显改善,而以甲襞微循环的改善更为明显。杨建华等[20]报告了34例脾阴虚证患者的血液流变学有关指标及微循环状态检测结果,表明脾阴虚证患者的血液流变学主要改变为全血比黏度、血浆比黏度、红细胞硬化指数增高、血沉增快,处于浓、黏、聚的状态;而脾阴虚患者的甲襞微循环改变与马宗林报告结果一致,揭示了脾阴虚与宏观、微观血瘀证的关系。瞿德[21]综合文献报道发现,脾气虚证和脾不统血患者较正常人和实证患者普遍存在红细胞压积减低、血沉增快现象、血液呈低黏性和低压积状态,且脾不统血组较脾气虚组改变更为明显。包力等[22]观察了利血平与饮食失调型脾虚大鼠模型的肠系膜微循环,并对其肠系膜微血管进行了电镜形态学观察,发现其超微结构出现了明显的异常改变,主要表现为内皮细胞圆形肿胀,突出于血管内壁;内皮细胞基底层可见多数大空泡形成,内皮下基底膜结构破坏消失;血管壁平滑肌细胞肿胀。提示脾虚大鼠的肠系膜微动脉内皮细胞出现缺氧、细胞损伤的现象,提示可能是脾虚证微循环障碍的前趋表现。喻宁芬[23]报道过敏性紫癜患儿存在明显高黏滞血症,其形成可能与高免疫球蛋白和炎性介质的释放有关,导致了组织缺氧,PGI2/TXA2平衡失调,从而使血管强烈收缩及血小板聚集性增强,最终表现为出血。

3 脾主肌肉及四肢

脾主肌肉及四肢是说明人体肌肉的丰满以及四肢的正常活动,都与脾的运化功能有密切的关系。广州中医药大学刘友章教授[24]早在80年代,就率先提出了脾主肌肉与细胞线粒体有密切的关系。在进行研究中发现,六君子汤对受损伤的线粒体有保护作用,在进行国家“七五”攻关课题“脾虚证候机理研究”中,对脾虚证患者胃黏膜细胞线粒体变化进行电镜观察,首先报道了脾虚病人胃黏膜壁细胞线粒体数目减少、超微结构受损、能量代谢障碍,提出了中医脾-线粒体相关学说。指出中医脾主运化不仅仅是指食物在胃肠的消化吸收,更重要的是营养物质在线粒体的生物氧化产能过程,首先把脾胃研究深入到亚细胞水平。线粒体通过三羧酸循环和氧化磷酸化、氧化三大营养物(水谷精微)生成ATP(气),并且还利用琥珀酸单酰CoA与甘氨酸合成血红素(“血”),因此线粒体(脾)是“气血生化之源”。现代研究表明,线粒体是细胞凋亡的重要环节,有人甚至认为它是细胞凋亡的充分和必要条件。如果大量细胞的线粒体肿胀、破溃,则引起该器官或系统功能的衰竭,即所谓的“有胃气则生,无胃气则死”。之后对脾主运化、脾主肌肉进行的大量研究发现,脾气虚时具有骨骼肌的形态变化特点。杨维益[25]等研究发现,脾气虚大鼠骨骼肌肌纤维明显变细。根据Ⅰ型纤维和Ⅱ型纤维骨骼肌细胞的平均截面积(A)测量,脾气虚组大鼠两种肌纤维的A均下降,其中Ⅰ型纤维较对照组下降了33%,Ⅱ型纤维下降了67%。通过服用健脾益气类药物复健后,肌纤维A增加,说明肌纤维的蛋白质分解以Ⅱ型纤维为著。骨骼肌蛋白质的分解增强,反映了在脾气虚状态时,机体的代谢异常不仅表现在能量代谢方面,也影响到蛋白质的物质代谢,使肌肉组织的蛋白代谢呈负平衡状态。骨骼肌的上述病理改变,是脾气虚时肌肉不耐疲劳和剧烈运动的原因之一。而线粒体是细胞生物氧化的主要场所,骨骼肌收缩活动所需能量与线粒体密切相关。李乐红[26]研究发现,脾气虚动物模型的骨骼肌线粒体的形态与数量发生异常改变:伴随着肌原纤维间线粒体的数密度减少,线粒体的体密度增加;线粒体数量减少,大小不一,肿胀(可为正常线粒体的数倍),嵴部分或全部消失,基质透明,甚或溢出线粒体外,线粒体外膜结构破坏等;经健脾益气类药治疗后,其结构恢复接近正常对照组,说明“脾气虚”所致肌肉失养的病理机制之一为骨骼肌线粒体结构损伤,从而影响骨骼肌的有氧代谢,也显示了健脾益气类药物具有缩短脾气虚证时损伤的线粒体修复时间的作用。王淑娟[27]研究发现,脾气虚大鼠小终板电位、乙酰胆碱电位的振幅明显低于正常大鼠,但其小终板电位频率及乙酰胆碱电位时程无明显变化,提示脾气虚时神经-肌肉接头传递障碍,其障碍可能发生在神经-肌肉接头的触突后膜。

一些研究表明,脾主肌肉与一些微量元素密切相关。当今生物学的研究证明,肌肉的生成和锌铜关系密切。人体内的锌主要是通过参与DNA聚合酶、RNA聚合酶、胸腺嘧啶核苷激酶、乳酸脱氢酶等重要酶的合成来影响肌肉组织的生长和再生;铜参与细胞色素氧化酶、赖氨酞氧化酶的合成和代谢。缺铜后这些酶的活性降低,弹性蛋白与胶原纤维中共价交联形成障碍,胶原及弹性蛋白成熟迟缓,从而影响组织的修复和再生,而“脾主肌肉”功能的发挥是以锌铜的生理作用为基础的。周平祯[28]对临床135例病人研究发现,脾虚肌瘦乏力组低钠、低钾明显高于脾虚无肌瘦乏力组,而脾虚无肌瘦乏力组低氯则高于脾虚肌瘦乏力组。认为钾、钠、氯可能是脾与肌肉之间联系的一种物质基础,低钠可能是脾虚产生肌乏力的主要内在因素,也是脾胃气虚、肌肉消瘦、疲乏无力可供参考的客观指标。

4 脾主药动力学

在脾主运化的基础上,黄熙[29]等进一步提出脾主药物动力学假说,即假定中医的“脾”主管药物的吸收、分布、代谢和排泄(PK),也包括脾失健运下的PK。1991~1995年期间研究发现,脾虚大鼠与非脾虚大鼠的川芎嗪(TMPP)PK特征不同,前者表现为TMPP在体内的空间处置状态由双室变为单室模型,药物浓度值增加,血药浓度-时间曲线下面积增强,且与脾虚时所表现出的血液流变学、肠道菌群等异常改变有关。1997年又进一步发现脾虚大鼠异常的TMPP的PK特征与脾虚大鼠血浆和肠组织中胃动素(MOT)的含量异常有关,补脾经典方四君子汤对此有调整作用。胃肠动力学、肠道菌群及酶系统等是影响PK的主要机体因素,而这些因素与脾虚失于健运的关系尤为密切。脾虚失于健运存在着的胃肠动力学障碍、肠道菌群失调、酶系统的改变等,都将影响药(食)物在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程。需要指出的是,此假说仍在验证中,尚不能下定论。

5 结语

中医脾作为十分重要的脏器——后天之本,其生理功能的发掘从古至今被不断地研究和发展着,在现代医学中,不仅找到了相关联的生物学基础,更从新的角度加以升华,尽管研究还在进行中,一些结论的提出尚需时日,但笔者相信,随着新技术的发展,中医脾的功能将被更深刻而清晰地认识。

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