从非平衡相变角度看疾病的预防和治疗
临界点,合力,稳态,1人体系统状态稳定性及其演化可进行极简化模拟,1稳定性取决于系统对干扰的响应,2人体系统的状态与势场中的小球具有可类比性,2从动力学角度探讨疾病的演化规律,1量变期合力较小,进展缓慢,较易逆转,2临界点阻
黄天明,罗国容(广西医科大学基础医学院,广西 南宁 530021)相变最初用于描述热平衡态的物质在不同相之间的演变规律,故又称为平衡相变;后来人们在远离热平衡态的开放系统中也发现了类似的现象,如:系统的状态常可因某些控制参量达到阈值而突然发生改变;新的状态一旦形成,就又具有一定的稳定性,不会因外界条件的微小改变而消失;等等。协同学认为,这种在开放系统中出现的非平衡相变特征是自然系统和社会系统中普遍存在的现象[1]。人体作为一个复杂的自组织系统,疾病的发生亦可看作是系统从健康稳态向疾病状态跃迁的过程;俗话说的“量变导致质变”“病来如山倒,病去如抽丝”[2-3],体现的正是人们对该过程非线性及反转不对称性特点最深刻和直观的感受,很显然,这与非平衡相变规律是一致的。若能对相变前后及临界点状态进行深入探讨,将有助于我们更好地认识疾病的发生和演化特点,并指导改进疾病的预防和治疗策略。
1 人体系统状态稳定性及其演化可进行极简化模拟
1.1 稳定性取决于系统对干扰的响应
对人体系统的状态进行探讨前,首先需弄清楚平衡与稳定这两个不同的物理概念。我们可以先看一下在静力学中的例子。在静力学中,平衡为物体受合力为零的静止状态,常见的有图1所示的三种典型情况。在图1a中,小球处于势能极大值的平衡态,这种平衡是不稳定的,当受到干扰时,系统对干扰的响应将导致干扰增长;在图1b中,小球处于势能极小值的平衡态,这种平衡是稳定的,当受到干扰时,系统对干扰的响应将导致干扰减小;而图1c则介于这两者之间,系统对干扰的响应是中性的,可称其为随遇平衡。故而我们可以看出,对于系统是否稳定的判据主要在于:系统对干扰的响应是将原来的干扰缩小还是扩大,或者换句话说,系统在应对干扰时是以正反馈还是负反馈机制来进行调节。这种判别方法不仅适用于静力学系统,对动力学系统亦同样适用。

图1 静力学平衡状态
1.2 人体系统的状态与势场中的小球具有可类比性
人体作为远离平衡态的复杂耗散系统 ......
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