系统医学原理：最安全的干预，也可能带来最大的冲击｜双体实验室

大家好，我是船长。

输液，大概是医院里最常见、最“简单”的治疗手段了。但即便是往血管里输点液体，背后也藏着一套精密的系统调节逻辑。稍有不慎，最安全的干预也可能带来意想不到的冲击。

一位胃癌根治术后的老年患者，术后以每小时100毫升的速度平稳输液。三小时后，心率开始上升、尿量减少——这是血容量不足的信号。值班医生判断后，果断将输液速度提升到每小时500毫升，并守在监护仪前整整一个小时，观察着心率“降了升、升了降”的波动式回落。这一个小时里，医生看到的不是简单的数字变化，而是身体内部一套复杂的自我调节在运转：血容量增加→心率减慢→交感张力下降→外周血管扩张→血容量又显不足→心率再次升高……如此反复，直到一小时后心率稳定在每分钟85次，患者手脚回暖、口渴减轻，医生才将速度调回每小时100毫升。

作者用这个案例解释了系统医学中的一个核心概念：血容量调节属于“第一类自耦合系统”，它的恢复过程往往呈现出波动式的“自由调节模式”，而那些看不见的变化，比如外周血管的逐渐开放则属于“受束缚的调节模式”。医生需要做的，不是机械地执行标准流程，而是在理解这些调节机制的基础上，精准地把握干预的时机和力度。

图 ： C. R. W. 内文森 《 冬季 时间 》

案例之一：输液

文/金观涛 凌峰 鲍遇海 金观源

先讨论对第一类自耦合系统的“单元干预”。我们用输液为例说明系统医学对这一类基本“单元干预”的限定。输液是使用得最多的一种干预，它作用于“水平衡”“体液总量平衡”“电解质平衡”等极为重要的内稳态。因这些内稳态偏离的扩大会危及生命，输液直接通过改变b使内稳态偏离消失，故在治疗中意义重大。而和“水平衡”“电解质平衡”相关的内稳态均属第一类自耦合系统，正如我们在之前所说，它们基本上是结构稳定的。而且系统调节功能的弱化不会引起内稳态的巨大变化，也就是说，它对内稳态完全集的冲击不大，这正是该干预手段可以得到如此广泛运用的原因。

即便如此，仍需考虑改变b带来的微扰。根据它和内稳态完全集各元素的关系，最容易受冲击的是回心血量（代表心脏前负荷）稳态。回心血量是心输出量稳态的前提，回心血量不足或过多都会引起心脏衰竭，因此输液这种极为安全的干预，也有可能因冲击心功能进而影响全身。换言之，图6.3.1中，对于血容量不足的患者，输液速度对血容量、电解质平衡的影响是正面的，唯一要考虑的是对回心血量的影响。

图6.3.1 ： 考虑人体内稳态完全集后的治疗负反馈

根据式（4.2.1），对心脏功能代偿能力差的患者，输液速度过快易使回心血量升高（中心静脉压可反映），心脏前负荷过大，导致充血性心力衰竭。对于这样的患者，一般在输液过程中，都禁止输液速度太快。但在某些特殊情况，b变化值不够大反而会导致血容量稳态的较大偏离而危及患者。下面举一个例子。一位胃癌“根治”术后的老年患者，在术后一直以100mL/h的速度输液。最初几个小时生命体征一直很稳定，大概3个小时后心率开始逐渐升高，尿量也减少。推测是身体应激水平降低，交感张力下降，外周血管逐渐扩张，导致回心血量不足，出现心率快（105次/分左右）而血压不高、口渴、尿少等表现。

值班医生判断他容量不足，便加快了补液速度（500mL/h）。因为如此快的输液速度不能一直持续，值班医生于是持续盯着监护仪近一个小时，以便在回心血量的拐点出现后能立刻调整输液速度。医生观察到患者心率下降的过程是降了升、升了降地波动式减慢。一个小时后稳定在85次/分左右，与护理单上看到的缺水前心率相同，患者的口渴也明显减轻，手更暖和了，医生遂将输液速度再调回100mL/h，此后患者生命体征平稳。

为什么一开始输液速度不能过快？因为患者刚做过手术，全身处于应激状态，必须防止回心血量稳态的破坏。为什么3个小时后必须加快输液速度？因为从病症判断，身体应激状态减轻，全身血容量对正常值的偏离凸显。该偏离如不能得到迅速消除，会冲击内稳态完全集。由该患者在补液期间的心率及其他表征的变化明显可见，其体内从缺水状态经补液变为不缺水的调节过程，以及该稳态偏离的消失对其他内稳态偏离的正面影响：加快补液速度后中心血容量迅速恢复。

这里明显可以看到血容量调节是第一类自耦合系统：血容量增加，心率减慢，交感张力降低，外周血管扩张；扩张后血容量又有点不足，交感张力升高，心率升高，如此反复。其中看得见的心率在波动式下降，显然这也是通过“自由调节模式”实现的。当然，在心率波动式恢复正常的背后，还有许多未被观察的生理变量在同时变化，如看不见的外周血管可能并不是波动式扩张，而是逐渐开放，导致患者皮肤逐渐变暖，表现为“受束缚的调节模式”。

本文系摘选自《治疗、康复与面对死亡：系统医学原理》一书第六章节第6节。为便于阅读，部分段落做了拆分和删减，推文标题为编者所拟，学术讨论请以原文为准。文中部分配图来源于网络，如有侵权请联系公众号后台删除。

内容编校：铭凯

编发 审定：船长

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