正视中医11
以新的视角看中医——《人体热环境医学》
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人 体 热 力 学 形 变 图 样
杜 湧 滨
人体处于正常状态下,其内部的热环境是正常的,正常的热量提供了人体循环的需要。这里所说的热环境并不一定代表着人体内部每一个局部的温度是相同的,而是根据循环的需要,温度有一个相对的差异,这种差异是生理的需要。有时这种温度会有一定的变化幅度,这种变化在允许范围值内。
当人体摄入了比正常需要的多或少的热量,人体内部整体的热环境因此会发生变化,从而会影响到循环。
能量缺乏的热力学形变图样
如果一个人摄入的能量少,那么,供给身体的能量不足,从物理学意义上讲就是供给身体循环的动力不足,它的表现应该是反映身体整体能量水平的体温相对较低。
在这种情况下,分子无规则运动的动能小,即分子运动的速度较慢,维持身体循环的液体流动、相关器官、脏器脉动的动能不足,这样身体循环的许多动作做的不到位,首先是心脏的肌肉、心包搏动无力,这会使血液的压力不够,循环的动力不足,于是血流的速度低于正常速度。
至于血管由于缺乏营养,其平滑肌和内层的环状肌动力不足,脉动相对无力,这更促使血液循环慢,再有,包裹着血管的筋膜由于缺乏能量,对血管的压力不够,相对松弛,同时还对它所包裹着的器官、脏器压强小,在这种情况下,身体的整体循环慢,而恰恰是这种情况,心脏为维持循环的正常,将会加速跳动,以促使身体的正常循环。这是人的整个状态是乏力。
也就是真正意义上的虚。
广义上“虚”的形变是一种广泛的能量缺乏状态,它是肌体在循环中应有的动作执行的不到位,是应有的身体中辅助循环的脉动幅度小,不会引起某一点的突出的形变。最显著的例证是在人体能量长期缺乏时全身浮肿,其最根本的原因是在循环末端毛细血管和毛细淋巴管缺乏动能,脉动无力,不能完全抽取它应该带走的体液,使得体液大量滞留组织中,形成浮肿。
在现代社会,人们普遍的生活都是丰衣足食,由于营养不足引的“虚”所引起的热力学形变不多,以后我们在文章中所指的基本是由于摄取的能量过剩引起的热力学形变。
能量过剩的热力学形变图样
如果一个人摄取的能量超过了他的需要,在经过一定的时间后,贮存在体内的能量会发生转化,首先是相当一部分能量转化成为脂肪,贮存在身体的皮下,网膜、肠道的脂肪垂增多增大。
除此之外我认为身体内部某些系统的温度还会有少许的增加,这种增加到的幅度应该在正常体温的允许范围之内。
在人体的某一个部位,如果供给它的能量多于这个地方所需要的能量,那么这些额外能量首先应该以分子动能的形式,也就是过多热量的形式出现,具体反映就是这个点的温度高于正常温度。
为说明这个话题,我们先以一个具体事例为例。
在我们的颈部后侧有颈颊肌,它是被致密结缔组织膜包裹的一束肌肉,如果这束肌肉受到由循环系统输送来的过热的影响,其内部温度高,分子无规则运动剧烈,按照前面介绍的温度与压力、体积关系式(PV=nRT),那么在这种情况下,这束肌肉对包裹它的膜的压力就比正常的大,由于压力大,膜的位置会被压向外面,这样这一束肌肉已经产生了热力学形变,由于这束肌肉的内部压力大,于是我们从皮肤表面摸上去,它会显得僵硬,同时由于内部过大的压力和形变会使肌肉占位多于正常状态,于是造成转动头部时压迫住其中的部分神经,引起疼痛。这就是我们平常所说的“落枕”。
通过以上的例子我们可以建立一个热力学形变的图样,实际上我们的身体内不同部位、不同组织经常发生这种形变,但我们能感觉到的不多。发生最多的可能就是我们身体中各种膜、各种管状器官。
这种形变虽然频繁发生在体内,由于体内脏器的肌肉是平滑肌,并不是像颈部肌肉那样的骨骼肌感觉神经灵敏,一般不会感觉疼痛。随着时间推移,热传导会把这些多余的热量大多数会逐渐释放,形变慢慢恢复正常,对身体并无大的影响。
如果当这种过热发生在体内的致密结缔组织为主的组织内,且过热较大,就有可能是另外一种物理图样了。
我们以小肠系膜为例,如果在小肠系膜的某一部位有多余热量存在,这种多余的热量大,且还有源源不断的热量向此处输送。
在这种情况下,先是这局部的小肠系膜内部压力变大,向外稍有膨胀,由于内压增加的关系,这块小肠系膜稍显膨胀及僵硬,我们说这块小肠系膜已经发生了热力学形变。
它对存在于其中的血管、淋巴管等都有着比正常值大的压力,且由于热力学形变,它本身的脉动变弱,这对促进血液循环等都有影响。如果这时外界不再输送给它过多的热量,随着这个局部的分子和相邻部分分子的碰撞,向外转移能量,这里过多热量会逐渐散发掉,恢复成正常状态。
在同样的这一点,如果还有过多热量源源不断供给,那么热力学形变会进一步发展。
由于外来能量输送进来过多过快,通过分子碰撞向外转移能量的速率远远跟不上输送进来的能量,这时这块已经发生热力学形变的小肠系膜温度还会增加,温度增加即分子碰撞频率增加,直到分子碰撞频率达到它们的共振频率,这时会有新的物理现象出现——共振,以振荡的方法来快速的释放能量。
一方面振荡消耗掉相当部分能量,另一方面会以振荡的方式向外释放能量,振荡时,其中的水分子获得了来自振荡的能量,这个能量给予了水分子很大的加速,以致可能将水分子的速度加速到逃逸出这块小肠系膜,于是有部分水分子逃逸。
在部分水分子逃逸后,其它分子之间缺少了水分子,于是其它分子相互靠近,它们之间的距离缩短了。这个距离缩短后,分子间的势能平衡被破坏了,原来处于平衡位置,分子间的势能处于零。现在靠近了,分子间的斥力势能就不是零了。
根据能量守恒定律,这些分子所具备的斥力势能是由分子的动能,即热量转换而来的。于是在这时,这块小肠系膜的温度有所降低,但它所包含的多余能量由于振荡被释放掉一部分,还有一部分转化成为分子间的斥力势能。
微观上看,这一块小肠系膜中的水分子减少,其它分子之间的距离小了,从宏观上看,此处的小肠系膜是挛缩了,实际上单位体积内存在的内能增加了,这又成为另一种内能更大的热力学形变。
这种形变有可能多次发生,每发生一次振荡,失去一部分水分子,挛缩一点,单位体积内内能增加,再振荡,因此再失去一部分水分子,再挛缩一点。
多次下来,这种挛缩会使该点形变(变小)很多。这种形变发生后,不但这一块挛缩,使其中的血管、淋巴管受到压迫,影响液体的通过量,还会牵动相连部位的小肠系膜的位置发生变化,这也可能影响相邻小肠系膜的功能。这种形变随着振荡次数的增加有可能会使得面积逐渐扩展,越来越大。
如果说由过热膨胀引起的热力学形变可以而且相对容易缓解并有可能较容易恢复到正常状态,但这种同样由过热引发,进而将热能转换成分子间斥力势能的挛缩型热力学形变想要恢复到正常状态并不容易,它需要重新将水分子“挤”进已经缩小距离的分子间距中,整个过程中分子间的斥力势能还要重新转变为分子动能(热能),首先得有办法使之转变,而且还有可能得需要多次转变才能将这一块形成形变所贮存的多余热量排出,恢复正常形态。
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