1891年5月申阁种荃第,期动脉粥样硬化与耗散结构卢侃郑宝发(南京中山东路医院)摘要本文应用耗散结构理论研究了动脉的粥样硬化.基于细胞增殖与脂蛋白的合成,文中提出了自催化的理论模型,它与许多动脉粥样硬化的现象是相符合的.预言多药并用有较高的疗效,并经动物试验证实.文中还对进一步的发展作了简短的讨论.过去动脉粥样硬化疾病的治疗极不理想旧,因为忽视了病因多元性.而耗散结构理论图,正能说明多因素形态的形成,故对治疗有指导意义.本文认为单一治疗措施不能奏效3[j,不准备用单一因素试验达到消退目的,而是从Prigog王ne耗散结构理论〔们来概括前人的工作,并以试验进行验证.1965年,conasrnt诚des川曾提出方程尸~召(`劝价十万J,其中尸为动脉粥样硬化程度(脂质沉着区占胸主动脉面积外),c为高胆固醇血症(血清每分升毫克),B为高血压,君为时间,I为动脉损伤.本研究用吐温静脉注射造成,J为血凝状态.以往认为本过程不可逆〔61,近已认为也可以逆转闭,本方程不能表示这些,也不反映遗传因素〔幻.1971年smal用平衡相变例,说明动脉粥样硬化,也未涉及不可逆性问题.这些理论研究没有反映分子生物学的新进展10t一141,所以,应用耗散结构理论概括分子生物学有关的试验成果,不仅是一种说明,而且是实地设计多因素干预(MRFIT),有可能消退动脉粥样硬化至显著程度.一、自催化理论模型本文介绍一个比较简单的模型,作为应用耗散结论理论的第一步.其中有一些分子生物学的因素归总在一起,放人细胞增殖的变量中.高胆固醇血症刺激平滑肌细胞的增殖洲,动脉粥样硬化斑块受胆固醇的刺激而愈长愈快.这说明它是一个自一催化的广义化学反应川,再考虑到动脉粥样硬化斑块本身与它自己的前身和异化产物处于可逆的平衡之中;这也是一个广义的化学反应闭.这两种反应各自都是可逆的,但是因为自催化的非线性性质,使并行的总体反应表现出我们在动脉粥样硬化研究中看到的现象.在下式中,我们用反1,及2,友3,硬;分别代表反应的速率常数.5代表动脉粥样硬化斑块的合成前身、及异化产物.在我们这里具体是指的氨基酸库.这样我们便有如下的模型:左:C+aP一(a+1)尸,左:(1.1)本文1980年3月5日收到.x981年及,P~一S左;系统是在远离平衡的开放条件下,c与S不断的进出.(1.2)这样便有下列广义化学动力学方程,/~、dP,,。二1.,。。。,。.中沙夕~一二一~一友21尹’十心`厂-一叹犷十心。.礴t(1.3)研究此模型可见,它所表现的行为与已知的动脉粥样硬化的事实相符,币(0)~毛s>0,表明当尸尚不存在时,产生动脉粥样硬化的趋势即已存在.这一点很符合近年来医学界强调的观点:动脉粥样硬化是一个小儿科学问题.事实上大量尸检儿童呈显一定程度动脉粥样硬化〔`6〕.又在尸一十oc时,试玛”一oc,说明币(约在全过程中开始为正,后来变负.其中至少有一次为零.此时的尸用户代表.说明此时萦~0,即出现定态.这一点也与事实相符.不少死于非动脉粥样硬化疾病的人,其尸检发现他们的动脉粥样硬化与很长时间之前的动脉造影相符,即不进不退.这与普遍印象越来越重不同〔`月.从(l.3)式中还可看出,c与S越大,币(p)也越大.这与一般认识:血清中胆固醇浓度越高,斑块形成越快相符,也与我们的实验相符(见下节).在我们的实验中,绝大多数氨基酸在血清中的浓度,在动脉粥样硬化发展猛烈时,上升很高.由于我们在动物试验及临床工作中,难以反覆无损伤的测定动脉粥样硬化程度及其变化率,又不能测定毛一4的值,所以我们也不能精确地知道“这个系数的值.但是因为我们从各种不同c的条件下形成的尸,在52只动物的群体中能得到这两个变量之间的关系式(见下),所以,能够知道自催化反应确实存在一这个系数在1与2之间.现分别作如下讨论.假如召~1,则(l.3)式变为:瓷一反尸十(毛`一`)“+“4“·(1.4)它的定态解有两个,即:,舜IC一斤3f/斤IC一冷3\2左4511月尸1,~一下二一一土11一-不-一-】十下一!`尺ZL\乙代2/尺ZJ其中只有户、>0,有生物学意义,而户2<0无生物学意义.只要不断增长,一直到达几。如果超过了户1,它就会向消退方向变化,了负的变化率,见图1.0
