曹佳男,賁定嚴(yán),李晨靜,許雪梅,常小榮**,劉邁蘭**
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院 長沙 410007;2.中南大學(xué)物理與電子學(xué)院 長沙 410012)
艾灸指的是中醫(yī)針灸療法中的灸法,是一種用點燃艾葉燒灼來治病的方法,主要借助其溫?zé)岽碳づc藥理作用,通過經(jīng)絡(luò)感傳,熏灸體表穴位或者病變部位。其產(chǎn)生效應(yīng)的主要影響因素是燃燒過程中溫度的變化,這也是艾灸作用機(jī)制的基礎(chǔ)[1]。溫度是衡量灸法溫?zé)岽碳さ闹笜?biāo)之一,從微觀角度分析,溫度是表示物體分子熱運動的劇烈程度的一個物理量。溫度差就是兩個生物組織或相同生物組織不同部分間發(fā)生熱傳遞的前提條件,在艾灸引起局部組織溫度變化的過程中,溫度的變化只是表面現(xiàn)象,其實質(zhì)是一個熱量轉(zhuǎn)移的過程[2]。
目前對于艾灸產(chǎn)生的溫?zé)岣袑ι锝M織的影響的研究中,多注重施灸局部的溫度變化或觀察艾灸同一經(jīng)脈穴位對該經(jīng)脈溫度變化的影響。如應(yīng)堅[3]等通過觀察懸灸足三里,發(fā)現(xiàn)艾灸能夠引起足三里局部皮膚組織溫度升高,且趨勢呈早期快速升溫后改為小幅度遞增直至平緩。停灸后此處組織仍然有升溫現(xiàn)象,說明艾灸能引起生物組織溫度的變化,且具有后延效應(yīng)。蘭彩蓮[4]等通過艾灸命門觀察對督脈循行線上皮膚溫度的影響中發(fā)現(xiàn),溫度沿著經(jīng)脈傳導(dǎo),督脈線整體溫度升高,說明艾灸該穴位,可以影響經(jīng)脈上其他部位的皮膚組織溫度變化。這兩個實驗中,前者忽略了同一經(jīng)脈各穴位之間的熱量傳遞,后者缺乏對不同經(jīng)脈間穴位皮膚組織溫度影響的對比。因此,對艾灸不同經(jīng)脈的穴位之間熱量傳遞規(guī)律的探索,是目前對生物組織間傳熱較為新穎的研究方向。
本研究利用自制高精度溫度傳感器檢測艾灸健康志愿者足六經(jīng)下肢穴位15 min足三里的溫度變化,利用Origin軟件繪制足三里溫度變化曲線,分析足三里溫度變化曲線隨經(jīng)脈及穴位變化的相關(guān)性,并運用公式計算足六經(jīng)下肢不同穴位艾灸15 min足三里溫度變化速率,通過檢測艾灸足六經(jīng)下肢穴位對足三里溫度變化的影響,探索艾灸不同穴位時,熱量在經(jīng)絡(luò)穴位間的傳遞規(guī)律,研究生物傳熱的作用特點。
圖1 自動灸架儀實物圖
選取中南大學(xué)在校學(xué)生健康志愿者20名。其中男10名,女10名;年齡18-25歲,平均(20.7±2.1)歲;身高 155 cm-181 cm,平均(166.3±7.9)cm;體重46 kg-80 kg,平均(58.5±8.7)kg。在實驗前已告知受試者實驗內(nèi)容、實驗方法及實驗?zāi)康?,并與所有參與實驗的受試者簽署知情同意書。
1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)
①18歲≤受試者年齡≤25歲,性別不限;②身體健康,既往無遺傳性疾病、無傳染性疾病,無外傷手術(shù)史;③飲食正常,睡眠良好,不熬夜,無酗酒、吸煙、飲濃茶、喝咖啡等嗜好。
1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)
①不符合納入標(biāo)準(zhǔn)的受試者;②進(jìn)行實驗前一周出現(xiàn)身體不適癥狀;③有心臟、肝臟、腎臟、造血系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等嚴(yán)重原發(fā)性疾病或精神病者;④施灸部位有皮膚破損、潰瘍的受試者;⑤過敏體質(zhì)或?qū)Π瑹熯^敏的受試者;⑥參與了其他實驗研究的受試者。
1.2.3 剔除標(biāo)準(zhǔn)
受試者的依從性差,實驗過程中自行退出者。
1.2.4 脫落標(biāo)準(zhǔn)
①受試者出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng),或特殊的生理變化,不宜繼續(xù)參加實驗研究;②實驗過程中提出退出研究的受試者。
1.3.1 實驗地點
中南大學(xué)新校區(qū)物理與電子學(xué)院物理樓實驗室。
1.3.2 實驗材料
蘄艾(湖北李時珍蘄艾集團(tuán)有限公司生產(chǎn),規(guī)格:直徑1.8 cm,長度20 cm)。
1.3.3 實驗設(shè)備
①自動灸架儀(由中南大學(xué)物理與電子學(xué)院自行研制),該設(shè)備能夠自動打灰并自動推進(jìn),不需要外界的干預(yù),避免了常規(guī)灸架儀需操作人員適時向前推進(jìn)的不足,同時還可以始終保持熱源溫度的穩(wěn)定性,這對艾灸過程中能量傳遞的研究是極其重要的(圖1);②高精度溫度傳感器(由中南大學(xué)物理與電子學(xué)院自行研制),該設(shè)備使用5V電源適配器供電,能實時測量-20℃-150℃范圍內(nèi)的溫度,且測量溫度可精確到0.01℃,同時能將采集到的數(shù)據(jù)通過串口轉(zhuǎn)USB線發(fā)送到電腦端并保存。該系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。系統(tǒng)硬件部分分為四個部分,分別是電源電路、傳感器檢測電路、ADuC848系統(tǒng)電路和串口通信電路。軟件為STC-ISP,分為采樣控制部分和顯示部分;③臺式電腦(聯(lián)想集團(tuán)生產(chǎn),揚天商用M6201c)。
1.4.1 穴位選擇
本實驗取足三里穴為測溫穴位,取足六經(jīng)下肢部其他穴位為施灸穴位,每條經(jīng)脈取3個(取穴的基本原則是足三里穴水平附近一個,足三里穴下端一個,足三里穴上端一個),均取左側(cè)。穴位定位參照沈雪勇主編的《經(jīng)絡(luò)腧穴學(xué)》制定。具體穴位如下:①足陽明胃經(jīng):足三里、梁丘、上巨虛、下巨虛;②足太陰脾經(jīng):血海、陰陵泉、三陰交;③足太陽膀胱經(jīng):委中、承筋、跗陽;④足少陰腎經(jīng):陰谷、筑賓、復(fù)溜;⑤足少陽膽經(jīng):膝陽關(guān)、陽陵泉、懸鐘;⑥足厥陰肝經(jīng):陰包、膝關(guān)、蠡溝。
穴位的定位由同一針灸專業(yè)的操作者完成,以保證齊同可比性。
1.4.2 實驗步驟
①將實驗室門窗關(guān)閉,打開空調(diào),將空調(diào)溫度設(shè)置為26℃,然后將高精度溫度傳感器接通電源,USB接口端連接電腦,在電腦桌面上打開STC-ISP軟件系統(tǒng),選擇串口通道,通過檢測板上的測溫探頭接收實驗室室內(nèi)溫度數(shù)據(jù),使得室溫相對固定在(26±1)℃;②數(shù)據(jù)接收區(qū)顯示實驗室溫度在(26±1)℃后,囑受試者選取舒適體位,安靜休息5 min后開始試驗,操作者將點燃后的艾條固定在自動灸架儀上,用直尺設(shè)定施灸穴位與點燃艾條之間的距離為3 cm,然后對準(zhǔn)穴位施灸。同時另一操作者將數(shù)據(jù)接收區(qū)清空,把檢測板上的測溫探頭放置在受試者的足三里穴上,并以透明膠輕貼固定防止脫落,然后再點擊打開串口,接收數(shù)據(jù),每4 s記錄一次足三里溫度值,記錄15 min,15 min后點擊停止,將數(shù)據(jù)保存至電腦桌面,同時停止施灸,并將測溫探頭移開;③施灸按從上往下的順序進(jìn)行,每施灸完1個穴位,需間隔30 min再進(jìn)行下一個穴位的施灸,期間可用濕毛巾敷在已施灸穴位上以便于穴位組織溫度恢復(fù)至正常范圍,每人每天只進(jìn)行一條經(jīng)脈的3個穴位施灸,從足陽明胃經(jīng)的穴位開始,并依次對足太陰脾經(jīng)、足太陽膀胱經(jīng)、足少陰腎經(jīng)、足少陽膽經(jīng)及足厥陰肝經(jīng)的穴位施灸。
①艾灸足六經(jīng)下肢不同穴位15 min足三里的溫度變化;②艾灸足六經(jīng)下肢不同穴位15 min足三里的溫度變化速率,變化速率(斜率)=溫度/時間;
將獲得的艾灸足六經(jīng)下肢不同穴位15 min足三里溫度變化的數(shù)值用Excel表整理編輯,并計算出不同穴位的溫度變化速率,然后應(yīng)用繪圖軟件將所得數(shù)據(jù)繪制成溫度變化曲線。
艾灸開始時,足六經(jīng)下肢不同穴位的初始溫度值基本在28℃-29℃范圍波動,說明各穴位基線溫度值大致相同,具有可比性;15 min后,艾灸胃經(jīng)、脾經(jīng)及膽經(jīng)的穴位時足三里溫度變化曲線明顯上升。而艾灸膀胱經(jīng)、腎經(jīng)及肝經(jīng)穴位時足三里的溫度變化曲線并不明顯。由此可見,艾灸胃經(jīng)時,對足三里的溫度變化影響較明顯(圖2)。
艾灸胃經(jīng)的上巨虛,脾經(jīng)的陰陵泉,膽經(jīng)陽陵泉15 min后,足三里溫度變化曲線改變明顯,呈上升趨勢,其中艾灸胃經(jīng)上巨虛時足三里溫度變化曲線上升幅度最為明顯,艾灸脾經(jīng)的陰陵泉,膽經(jīng)的陽陵泉時足三里溫度變化曲線上升幅度大致相同;艾灸膀胱經(jīng)的承筋,腎經(jīng)的筑賓,肝經(jīng)的膝關(guān)時,0-200 s足三里溫度變化曲線有上升趨勢,而后趨于平穩(wěn)(圖3)。
艾灸足三里穴上端的穴位時,0-150 s足三里溫度變化曲線改變明顯,呈上升趨勢,其中艾灸膀胱經(jīng)的委中、脾經(jīng)血海、腎經(jīng)陰谷時足三里溫度變化曲線上升幅度略高于艾灸膽經(jīng)的膝陽關(guān)、胃經(jīng)的梁丘、肝經(jīng)的陰包時足三里溫度變化曲線上升幅度,而后諸穴的足三里溫度變化曲線趨于平穩(wěn)(圖4)。
艾灸足三里穴下端的穴位時,0-150 s足三里溫度變化曲線改變明顯,呈上升趨勢,其中艾灸胃經(jīng)的下巨虛、膽經(jīng)的懸鐘、肝經(jīng)的蠡溝時足三里溫度變化曲線的上升幅度略高于艾灸脾經(jīng)的三陰交、腎經(jīng)的復(fù)溜、膀胱經(jīng)的跗陽時足三里溫度變化曲線的上升幅度,而后諸穴的足三里溫度變化曲線趨于平穩(wěn)(圖5)。
根據(jù)溫度變化速率為圖5中曲線斜率,即溫度/時間,得出足六經(jīng)下肢部不同穴位的溫度變化速率。艾灸足六經(jīng)下肢不同穴位時足三里溫度變化速率曲線基本重合,說明艾灸不同穴位雖引起足三里的溫度變化不同,但穴位的溫度變化速率是基本一致的,并呈指數(shù)函數(shù)衰減(圖6)。
針灸經(jīng)絡(luò)理論認(rèn)為,經(jīng)絡(luò)氣血運行失調(diào)是引起人體發(fā)生病變的根本原因[5]?!鹅`樞·經(jīng)脈》曰:“經(jīng)脈者,所以能決死生,處百病,調(diào)虛實,不可不通?!币虼?,無論是通過針刺或者艾灸,氣血經(jīng)脈通暢才是治療疾病保持身體康健的重要條件。艾灸可以達(dá)到溫通經(jīng)脈的作用[6-9],所謂“溫通”指的是“因溫致通”,“通”是通暢、通調(diào)的意思[10-12]。艾灸溫?zé)岽碳さ目陀^表現(xiàn)就是氣至病所,因此,灸療的溫?zé)岽碳な侵委熂膊〉年P(guān)鍵。“少陰病,吐利,手足不逆冷,反發(fā)熱者,不死,脈不至者,灸少陰七壯”,《辯少陰病脈證并治》:“少陰病,得之一二日,口中和,其背惡寒者,當(dāng)灸之,附子湯主之”;這些都是利用艾灸的溫?zé)岽碳碇委熂膊?。同時現(xiàn)代研究表明,艾灸的溫度與療效之間有著密切的聯(lián)系,灸法的效應(yīng)啟動與瞬時感受器,電位香草酸受體亞型1(TRPV1)有相關(guān)性,灸溫高于43℃才有理想療效[13]。
圖2 艾灸足六經(jīng)下肢不同穴位15 min足三里的溫度變化
足陽明胃經(jīng)為多氣多血之經(jīng),氣血運行旺盛。足三里穴是胃經(jīng)的合穴、也是胃的下合穴,《靈樞·邪氣臟腑病形篇》記載到:“合治內(nèi)腑”,提示足三里穴可以用來調(diào)治六腑。有研究表明,足三里不僅是胃經(jīng)中主治病癥最多的穴位,也是十二經(jīng)經(jīng)穴中使用頻次最高的穴位[14,15]。目前對于足三里穴的相關(guān)研究較為全面,包括穴位定位、臨床作用機(jī)理、局部腦血流量改變、顯微結(jié)構(gòu)、代謝組學(xué)、基因組學(xué)等[16-19],這些研究也為進(jìn)一步了解艾灸足六經(jīng)不同穴位后足三里穴局部溫度變化規(guī)律提供了參考。因此,本研究選取足三里穴作為參考穴位來觀察足六經(jīng)下肢不同穴位艾灸時熱量的傳遞規(guī)律。施灸的穴位位于足六經(jīng)的下肢部,每條經(jīng)脈各取三穴。其中分別為足三里穴解剖位置的上端、下端、水平附近區(qū)域穴位,這樣有助于探討艾灸不同經(jīng)脈與足三里溫度變化的關(guān)系并觀察艾灸不同區(qū)域穴位后足三里處皮膚組織的溫度變化,探索穴位點的位置與足三里溫度變化的關(guān)系。
循經(jīng)感傳是指在刺激穴位時,人體出現(xiàn)一些酸、麻、漲等的特殊感覺從受刺激的穴位開始,沿古該穴位所屬經(jīng)脈的循行路線傳導(dǎo)的一種現(xiàn)象。循經(jīng)感傳是在闡明經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象本質(zhì)時應(yīng)當(dāng)深入研究的關(guān)鍵對象,也是相關(guān)研究獲得成功的向?qū)20]。古典文獻(xiàn)中并沒有特指循經(jīng)感傳現(xiàn)象的專有名詞,然而通過對針刺感應(yīng)和針感傳導(dǎo)的角度講循經(jīng)感傳現(xiàn)象進(jìn)行了豐富的描繪,如《靈樞·九針十二原》中,用“若行若止,如蚊虻止”來形容針感似蚊虻爬行的循經(jīng)感傳現(xiàn)象;《針灸甲乙經(jīng)》有“熱病刺陷谷,足先寒,寒上至膝乃出針”,也形象地描述了寒涼之感從足傳至膝部循著經(jīng)脈傳導(dǎo)的現(xiàn)象。
歷代醫(yī)家認(rèn)為循經(jīng)感傳與針灸臨床療效關(guān)系密切,是針灸臨床獲效的關(guān)鍵[21]。如楊繼洲《針灸大成·補瀉得宜》中指出:“有病遠(yuǎn)道者,必先使氣直到病所”,這與竇漢卿所說的“氣至病所”相似,即“氣至病所”才能取效。如劉卓蘭等[22]采用電鍉針循經(jīng)感傳手法治療失眠,在緩解患者失眠時發(fā)現(xiàn)電鍉針循經(jīng)感傳和常規(guī)針刺對治療失眠(心脾兩虛型)均有治療作用,但電鍉針循經(jīng)感傳組比常規(guī)針刺組療效更明確且循經(jīng)感傳程度影響臨床效果,循經(jīng)感傳越明顯,越趨于病所臨床效果越好。陳日新團(tuán)隊[23-25]在臨床中發(fā)現(xiàn)灸某個部位時可出現(xiàn)“傳熱”,多數(shù)為循經(jīng)傳導(dǎo)。艾灸熱敏化腧穴,容易激發(fā)經(jīng)脈感傳,療效大幅度提高,故有“灸之要,氣至而有效”之論[22]。筆者實驗研究利用高精度溫度傳感器發(fā)現(xiàn),艾灸足陽明胃經(jīng)穴位時,足三里溫度變化曲線改變明顯,尤其是艾灸上巨虛穴時,溫度變化曲線基本呈上升趨勢,且波幅變化較大;因足三里與上巨虛同屬胃經(jīng)穴位,此結(jié)果提示艾灸過程中熱量在經(jīng)絡(luò)穴位間傳遞具有循經(jīng)感傳性。
在艾灸陰陵泉、陽陵泉時足三里溫度變化曲線呈基本上升趨勢;艾灸足三里上端區(qū)域及足三里下端區(qū)域穴位時,足三里溫度變化曲線上升不甚明顯,上升幅度持續(xù)時間相對較短,波幅變化小。該結(jié)果則證明了艾灸過程中熱量在經(jīng)絡(luò)穴位間傳遞具有區(qū)域特征,穴位所在區(qū)域與足三里的距離同足三里溫度變化成反比,即距離越近,溫度變化越明顯。
溫度變化速率指的是單位時間內(nèi)溫度的變化情況,因為艾灸過程引起的局部皮膚組織溫度變化,其實是熱量的變化。因此,可以通過觀察溫度變化速率得到熱量的變化規(guī)律,即可體現(xiàn)艾灸過程中熱量在穴位組織間傳遞的快慢[26,27]。
該實驗結(jié)果表明,艾灸足六經(jīng)下肢部不同穴位時,足三里溫度變化速率曲線基本重合,且呈下降趨勢,提示艾灸不同穴位雖然引起足三里的溫度變化不同,但穴位的溫度變化速率是基本一致的,并呈指數(shù)函數(shù)衰減,說明艾灸過程中熱量在經(jīng)絡(luò)穴位間傳遞具有速率一致性的特點。
圖3 艾灸足六經(jīng)下肢足三里水平附近穴位15 min足三里的溫度變化
圖4 艾灸足六經(jīng)下肢足三里上端穴位15 min足三里的溫度變化
圖5 艾灸足六經(jīng)下肢足三里下端穴位15 min足三里的溫度變化
圖6 艾灸足六經(jīng)下肢不同穴位15 min足三里的溫度變化速率
本研究通過動態(tài)觀察并總結(jié)艾灸足六經(jīng)下肢不同穴位時足三里穴位的溫度變化規(guī)律,在一定程度上說明了艾灸過程中熱量在經(jīng)絡(luò)穴位間的傳遞規(guī)律,即艾灸傳熱具有循經(jīng)感傳性、熱量傳遞的區(qū)域特征、以及艾熱傳遞速率的一致性。進(jìn)一步為今后研究艾灸溫?zé)嵝?yīng)提供了一定的理論依據(jù)及科學(xué)內(nèi)涵。