五藏功能節(jié)律的執(zhí)行結(jié)構(gòu)和相位分布

張健雄 王義國 張啟明 仲鳳行 韓學(xué)艷

地球自轉(zhuǎn)和圍繞太陽公轉(zhuǎn)引起光照和氣候的日節(jié)律和年節(jié)律變化，人體的脾、肺、腎、肝、心五藏功能也適應(yīng)性地表現(xiàn)為同樣的節(jié)律性變化，稱五藏功能節(jié)律，中醫(yī)學(xué)稱之為“藏氣法時”“四氣調(diào)神”，但關(guān)于五藏功能節(jié)律的相位分布卻無定論。如關(guān)于脾藏所盛的季節(jié)，《素問·藏氣法時論篇》稱“脾主長夏”，《素問·太陰陽明論篇》卻說：“脾……不得獨主于時也?！北疚臄M以五藏的功能性質(zhì)和執(zhí)行結(jié)構(gòu)[1]為線索，以時間生物學(xué)的實驗結(jié)果和觀察數(shù)據(jù)為依據(jù)，探討五藏功能節(jié)律的執(zhí)行結(jié)構(gòu)和相位分布。

1 五藏功能節(jié)律的授時因子

能夠為人的生命活動提供時間參考的環(huán)境因素稱授時因子。根據(jù)信號的來源不同，影響五藏功能節(jié)律的授時因子可分為3類，一是來自太陽的光照，稱太陽授時因子；二是來自地球?qū)μ柟庹盏姆磻?yīng)，即地球的氣候，稱地球授時因子；三是來自月球的反射光和引潮力，稱月球授時因子。本文僅討論太陽和地球日節(jié)律及年節(jié)律引發(fā)的五藏功能節(jié)律。

1.1 太陽授時因子

1.1.1 太陽日節(jié)律 太陽日節(jié)律有4個標志時點，分別為太陽光照度突然增大的平旦(6:00)、太陽光照度最大的日中(12:00)、太陽光照度突然減小的日夕(18:00)、太陽光照度最小的夜半(24:00)。

1.1.2 太陽年節(jié)律 太陽年節(jié)律也有4個標志時點，分別為白天與夜間等長的春分(公歷3月20日～22日)、白天最長的夏至(公歷6月20日～22日)、白天與夜間等長的秋分(公歷9月22日～24日)、夜間最長的冬至(公歷12月21日～23日)。

1.2 地球授時因子

1.2.1 地球日節(jié)律 一日內(nèi)的最高氣溫一般出現(xiàn)在15:00，最低氣溫一般出現(xiàn)在凌晨3:00。一日之中光照度最高的時點是12:00，而最高氣溫在15:00，延遲1/8周期(3小時)。理論上，一日之中光照度最低是0:00，最低氣溫應(yīng)該出現(xiàn)在3:00，這在出現(xiàn)極晝(又稱永晝，即24小時全是白天)的北極圈和南極圈內(nèi)可以觀察到，延遲1/8周期(3小時)。

1.2.2 地球年節(jié)律 在一年之中，光照度最大的時點是6月20日～22日的夏至，而氣溫最高的時點出現(xiàn)在8月7日～9日(立秋)，地球的反應(yīng)時點較之太陽的影響時點延遲1/8周期(約45日)。同樣的，在一年之中，光照度最小的時點是12月21日～23日的冬至，而氣溫最低的時點出現(xiàn)在2月3日～5日(立春)，地球的反應(yīng)時點較太陽的影響時點延遲1/8周期(約45日)。氣溫、降水量、風(fēng)速的年變化規(guī)律詳見遍布中國36個氣象臺站1951～1980年30年間的統(tǒng)計結(jié)果[1]，如圖1。

圖1 氣溫、降水量、風(fēng)速的年變化規(guī)律

2 五藏功能節(jié)律的執(zhí)行結(jié)構(gòu)

“功能性五藏的執(zhí)行結(jié)構(gòu)和胚胎演變規(guī)律”[2]給出了五藏的功能性質(zhì)和執(zhí)行結(jié)構(gòu)，以此為線索，梳理《時間藥理學(xué)與時間治療學(xué)》[3]《生物節(jié)律與行為》[4]《近日生理學(xué)》[5]《時間生物學(xué)》[6]等文獻的實驗結(jié)果和觀察數(shù)據(jù)，可借以明確五藏功能節(jié)律的執(zhí)行結(jié)構(gòu)和相位分布。

2.1 授時因子同步信號的產(chǎn)生結(jié)構(gòu)

授時因子同步信號的產(chǎn)生結(jié)構(gòu)是指產(chǎn)生太陽和地球授時因子同步信號的人體結(jié)構(gòu)。

2.1.1 藍紫光感受器 人的視網(wǎng)膜上除了感受視覺信號的視桿、視錐細胞外，還存在約3000個特殊的細胞，稱視網(wǎng)膜內(nèi)層光感神經(jīng)節(jié)細胞(intrinsically photosensitive retinal ganglion cells，ipRGCs)，能感受藍紫光。ipRGCs的感光信號經(jīng)過視網(wǎng)膜下丘腦束，進入下丘腦視交叉上核(suprachiasmatic nucleus，SCN)腹外側(cè)部神經(jīng)元，并通過密集的軸突影響SCN的背內(nèi)側(cè)部神經(jīng)元。ipRGCs產(chǎn)生的太陽日節(jié)律和年節(jié)律信號能校正人體的自激振蕩信號。

2.1.2 氣候感受器 風(fēng)、暑、燥、寒是穩(wěn)定的大氣物理特征。感受氣候特征的人體感受器應(yīng)該是位于皮膚的觸—壓覺和溫度覺感受器。這些感受器產(chǎn)生的地球日節(jié)律和地球年節(jié)律信號可校正人體的自激振蕩信號。

2.2 五藏功能節(jié)律的啟動結(jié)構(gòu)

五藏功能節(jié)律的啟動結(jié)構(gòu)是指接受太陽和地球授時因子信號，產(chǎn)生自激振蕩信號，并通過神經(jīng)遞質(zhì)使五藏功能節(jié)律與地球授時因子節(jié)律同步的人體結(jié)構(gòu)。

SCN是一對位于下丘腦前側(cè)、視交叉上方、第三腦室底部兩側(cè)的核團。用手術(shù)方法切斷包括SCN在內(nèi)的下丘腦區(qū)域與腦其他部位間的聯(lián)系，制備成所謂的“下丘腦島”，則島內(nèi)SCN神經(jīng)元的活動仍保持原有節(jié)律不變，而島外其他腦區(qū)的活動不再具有晝夜節(jié)律。用電解法、化學(xué)方法或免疫學(xué)方法破壞SCN后，大鼠幾乎所有生命活動的近似晝夜節(jié)律都會因之消失[7-8]。這提示SCN具有自主發(fā)生節(jié)律性振蕩的能力，因而是腦內(nèi)節(jié)律性活動的起搏點，而其他結(jié)構(gòu)是協(xié)動結(jié)構(gòu)[9]。

用金屬微電極連續(xù)記錄夜行動物大鼠的SCN神經(jīng)元的多單位活動，可見其具有明顯的晝夜節(jié)律，峰值出現(xiàn)于15:00，谷值出現(xiàn)于3:00[9]。晝行動物與夜行動物的SCN活動節(jié)律都是晝強夜弱，人也如此。因此，人的SCN機能活動的峰值相位出現(xiàn)于15:00，谷值相位出現(xiàn)于3:00，較ipRGCs獲得的太陽授時因子節(jié)律延遲1/8周期(3小時)。

2.3 五藏功能節(jié)律的反相結(jié)構(gòu)

五藏功能節(jié)律的反相結(jié)構(gòu)是指接受暗光信號，產(chǎn)生啟動結(jié)構(gòu)的反相節(jié)律(又稱節(jié)律倒置)信號，并通過神經(jīng)遞質(zhì)使五藏功能節(jié)律與地球授時因子節(jié)律同步的人體結(jié)構(gòu)。

2.3.1 松果體 松果體接受的暗光信號也來自視網(wǎng)膜，中間經(jīng)過SCN、下丘腦室旁核、脊髓側(cè)角等結(jié)構(gòu)，最后經(jīng)由交感神經(jīng)頸上神經(jīng)節(jié)的節(jié)后纖維傳給松果體，使之在5-羥色氨-N-乙?；D(zhuǎn)移酶的作用下，以5-羥色胺為原料合成褪黑素。健康成年人夜間睡眠期間褪黑素的尿中排出量是白天排出量的5～7倍，5-羥色氨-N-乙?；D(zhuǎn)移酶的活性夜間比白天高30～50倍。故松果體的神經(jīng)元活動峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00。

2.3.2 中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 視前區(qū)、下丘腦內(nèi)側(cè)核、丘腦、黑質(zhì)這些結(jié)構(gòu)的節(jié)律振幅小，相位正好與SCN相反，峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00[9]，也是五藏功能節(jié)律的反相結(jié)構(gòu)。

2.4 五藏功能節(jié)律的協(xié)動結(jié)構(gòu)

五藏功能節(jié)律的協(xié)動結(jié)構(gòu)是指接受啟動結(jié)構(gòu)和反相結(jié)構(gòu)信號，分泌激素和細胞因子，使五藏功能節(jié)律與地球授時因子節(jié)律同步的神經(jīng)—內(nèi)分泌—免疫網(wǎng)絡(luò)。

2.4.1 下丘腦—垂體—腎上腺軸 下丘腦—垂體—腎上腺皮質(zhì)分泌醛固酮的節(jié)律峰值出現(xiàn)于9:00，谷值出現(xiàn)于21:00。醛固酮可促進腎遠端小管和集合管對Na+及水的重吸收和對K+的排泄，分泌過多時可導(dǎo)致人體Na+、水潴留，引起高血鈉、低血鉀、堿中毒和頑固的高血壓。此外，醛固酮也能增強血管平滑肌對兒茶酚胺的敏感性，反映了中醫(yī)肝藏的疏泄功能對血管、血容量的調(diào)節(jié)作用，故中醫(yī)肝藏疏泄功能節(jié)律的峰值相位在9:00，谷值相位在21:00。

皮質(zhì)醇的分泌峰值出現(xiàn)于9:00，谷值出現(xiàn)于21:00。皮質(zhì)醇對兒茶酚胺的允許作用能提高中樞神經(jīng)的興奮性，加強呼吸、心血管功能和能量代謝，使人產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，反映了中醫(yī)肝藏的疏泄功能變化，故中醫(yī)肝藏疏泄功能節(jié)律的峰值相位在9:00，谷值相位在21:00。皮質(zhì)醇對兒茶酚胺的允許作用能使支氣管平滑肌舒張，呼吸深度的峰值出現(xiàn)于21:00，谷值出現(xiàn)于9:00，但表達血氧承載能力的血紅蛋白、紅細胞比容的峰值出現(xiàn)于9:00，谷值出現(xiàn)于21:00，說明中醫(yī)肺藏主氣功能節(jié)律的峰、谷值相位在21:00或9:00。皮質(zhì)醇對胰高血糖素和兒茶酚胺的允許作用和對胰島素的拮抗作用能使血糖晝低夜高，而能量消耗晝高夜低，故中醫(yī)腎藏氣化功能節(jié)律的峰、谷值相位在3:00或15:00。

2.4.2 下丘腦—垂體—甲狀腺軸 甲狀腺激素的峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00。甲狀腺激素能促進能量代謝，促進生長發(fā)育，對骨和腦發(fā)育尤為重要，故中醫(yī)腎藏氣化和全形功能節(jié)律的峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00。

2.4.3 下丘腦—垂體—性腺軸 性激素分泌的峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00，性激素能調(diào)節(jié)人體的生殖功能，故中醫(yī)腎藏生育功能節(jié)律的峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00。

2.4.4 下丘腦—垂體分泌生長激素 生長激素分泌的峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00。生長激素可以促進神經(jīng)組織以外的所有其他組織生長，尤其是骨、肌肉和內(nèi)臟器官；使人體的能量來源由糖代謝向脂肪代謝轉(zhuǎn)移，有助于促進生長發(fā)育和組織修復(fù)；增強DNA、RNA的合成；刺激產(chǎn)熱，升高血糖，促進蛋白質(zhì)合成，促進紅細胞生成；參與人體鈣、磷代謝的調(diào)節(jié)，故中醫(yī)腎藏全形和氣化功能節(jié)律的峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00。

2.4.5 下丘腦—垂體分泌催乳素 催乳素分泌的峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00。催乳素能促進乳腺發(fā)育，發(fā)動并維持乳腺泌乳，影響黃體功能，促進孕酮生成，在睪酮存在的條件下對男性前列腺及精囊的生長有促進作用，故中醫(yī)腎藏生育功能節(jié)律的峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00。

2.4.6 下丘腦分泌抗利尿激素 抗利尿激素分泌的峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00?？估蚣に刂饕饔檬谴龠M腎小管和集合管對水分的重吸收，從而使尿量減少、尿液濃縮，故中醫(yī)腎藏主水功能節(jié)律的峰值出現(xiàn)于3:00，谷值出現(xiàn)于15:00。

五藏功能節(jié)律的執(zhí)行結(jié)構(gòu)詳見圖2。

圖2 五藏功能節(jié)律的執(zhí)行結(jié)構(gòu)

3 五藏功能節(jié)律的相位分布

除了依據(jù)五藏功能節(jié)律的執(zhí)行結(jié)構(gòu)確定五藏功能節(jié)律的相位分布外，時間生物學(xué)文獻還給出了反映五藏功能節(jié)律的另一些觀察指標。它們有的是人體生物信號，如唾液分泌量、運動量、呼吸深度、基礎(chǔ)代謝率、體溫、皮膚血流量、血壓、心率；有的是生化檢測指標，如甘油三酯、血小板聚集性、酶、無機磷；有的是易感疾病，如超敏反應(yīng)、精神病、自發(fā)性腦溢血；有的是行為因素，如睡眠、覺醒、情緒、貓冬、避暑；有的是病原微生物，如細菌、病毒；有的是環(huán)境因素，如食物供應(yīng)量、冷刺激；有的是藥物，如洋地黃、巴比妥，為五藏功能節(jié)律的相位分布提供了進一步的證據(jù)，詳見表1。其中正相節(jié)律指標是指與峰/谷值相位相同的觀察指標，反相節(jié)律指標是指與峰/谷值相位相反的觀察指標。

續(xù)表

五藏功能節(jié)律的峰、谷值相位詳見圖3。

圖3 五藏功能節(jié)律的相位分布

概言之，在太陽和地球授時因子的校正下，五藏功能節(jié)律的執(zhí)行結(jié)構(gòu)使脾、肺、腎、肝、心五藏的功能峰值依次分布于15:00(立秋)、21:00(立冬)、3:00(立春)、09:00(立夏)、15:00(立秋)，與四季的氣候特點濕、燥、寒、風(fēng)、熱完全一致，詳見圖1。執(zhí)行結(jié)構(gòu)中的啟動結(jié)構(gòu)使五藏功能的節(jié)律相位比太陽授時因子延遲1/8周期(3小時)，反相結(jié)構(gòu)使五藏功能的節(jié)律相位比啟動結(jié)構(gòu)延遲1/2周期(12小時)，協(xié)動結(jié)構(gòu)使五藏功能的節(jié)律相位依次延遲1/4周期(6小時)。