Onderzoek naar meridiaanresponsstromen bij elektrische pulsacupunctuur: een op fysica gebaseerde studie

Samenvatting

Acupunctuur en de meridianen zijn belangrijke componenten van de traditionele Chinese geneeskunde, en er zijn talrijke meningen over deze meridianen geuit. Deze studie heeft als doel het fenomeen van meridianen te verkennen vanuit het perspectief van de elektronische fysica door deze meridianen te bestuderen voor de responsstroom beïnvloed door elektrische puls en acupunctuur. In deze studie werd acupunctuur waarbij een elektrische puls wordt toegepast, gebruikt om de fysieke eigenschappen van de meridianen te onderzoeken. Verschillende soorten pulsen werden op het menselijk lichaam toegepast om abnormele elektrische signalen te realiseren. Door deze elektrische meetresultaten te vergelijken met de isotherme transiënte ionenstroomtheorie (ITIC), vonden we dat de transmissie van meridiaanje berichten mogelijk gerelateerd is aan ionengeleiding. De beweging van ionen geïnduceerd door acupunctuur en elektrische stimulatie kan leidt tot drift- en diffusiestromen door de meridianen. De ionengeleidingshypothese van meridianen wordt bewezen in dat de door meridianen getransporteerde stoffen in feite ionen zijn.

Inleiding

Acupunctuur wordt al meer dan drieduizend jaar gebruikt. Nu is het niet alleen bekend als een belangrijk behandelinstrument voor spier-skeletziektes, maar wordt het ook breed gebruikt om inwendige ziekten te behandelen [1,2,3,4]. Hoewel acupunctuur breed wordt gebruikt voor het genezen van ziekten in het menselijk lichaam, is meer duidelijkheid nodig over de samenstelling van meridianen en hun fundamentele theorie [5,6,7].

Meridiaantheorie is een kerncomponent en fundering van acupunctuur en tui-na-massage. Er zijn veel verschillende hypothesen over de aard van meridianen [8]. Ze kunnen in vier theoretische delen worden verdeeld: die van zenuwgeleidingstheorie [9, 10], lichaamsvochtcirculatietheorie [11, 12], fascia- en bindweefselstructuurleer [13, 14], en biologisch veld- (of energie-)leer [15, 16]. Elke hypothese interpreteert de meridiaannessentie van de Chinese geneeskunde vanuit een ander perspectief, en deze verschillende hypothesen proberen de essentie van de meridiaan vanuit individuele redelijke standpunten te verkennen. Echter, elke hypothese kan slechts een deel van de meridiaannessentie verklaren en geen uitgebreide interpretatie van het meridiaansysteem bieden. Deze studie beoogt het fenomeen van meridianen te verkennen vanuit het perspectief van de elektronische fysica door verschillende soorten pulsen te vergelijken om een abnormale stroom te verklaren, wat aantoont dat de bewegende stof ionen zijn.

Electroacupunctuur omvat het invoegen van naalden in acupunten en het introduceren van een elektrische stroom door die naald, waardoor electriciteit en de naald gecombineerd worden om de stimulatie en de effecten van acupunctuur te versterken. Bij het kiezen van twee of meer meridianen voor electroacupunctuur, fungeren het acupunt en de meridiaan als elektroden en een stroomkanaal, zodat de stroom door de meridianen loopt. Door directe en wisselende pulsen in de hegu- en quchi-punten in dit werk toe te passen, kan het oscilloscopsignaal en de responsstroom worden gemeten. Dit lijkt zeer op de ITIC-theorie. Voor ionen is het een heel kleine stof die beweegt om de stroom te vormen [17,18,19,20]. Bovendien gebruiken veel nanomaterialen en apparaten deze theorie om hun model te verklaren [21,22,23,24]. Het is belangrijk om het transportmechanisme in de ITIC-theorie te realiseren. Daarnaast kan door het introduceren van het ionenstroommodel en het vergelijken van het verschil in responsstroom van directe en wisselende pulsen, de fysieke karakteristieken van meridianen duidelijker worden begrepen.

Experimentele methoden

Deelnemersselectie

Deze klinische proef werd goedgekeurd door de Institutionele Review Board van Chang Gung Medical Foundation (IRB-vergunning nr. 201800392A3). Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle deelnemers vóór inschrijving. Na bepaalde initiële beoordelingen werden 30 vrijwilligers die aan de onderstaande inclusiecriteria voldeden, geworven; zij omvatten 15 mannen en 15 vrouwen, in de leeftijd van 20 tot 30 jaar. Ze waren allemaal goed geïnformeerd over dit project en tekenden de toestemming vóór het experiment. We kozen gezonde vrijwilligers als proefpersonen in deze studie en richtten ons daarom niet op enig specifiek acupunt. De posities werden gekozen voor hun algemeen gebruik en handige locatie om het fenomeen van ionentransport in meridianen te observeren.

Inclusie- en exclusiecriteria

Volgens een prospectief onderzoek kan acupunctuur, ondanks de voordelen, ook bijwerkingen veroorzaken [25]. Als invasieve behandeling kan het soms locale of systemische adversereacties induceren [25,26,27]. Bovendien toont een systematische review aan dat levensbedreigende gebeurtenissen ook, hoewel zelden, kunnen ontstaan. Als gevolg waren de exclusiecriteria zeer streng. Bloeding en hematomen zijn de meest voorkomende adversereacties. Vrijwilligers met bloedingsneigingen (trombocytaantal minder dan 20.000 en/of trombocytopenische purpura) werden uitgesloten. Vrijwilligers met chronische medische aandoeningen die antistollingsmiddelen voorgeschreven kregen, werden eveneens uitgesloten. Daarnaast werden zwangere vrouwen en vrijwilligers met pacemakers uitgesloten.

Acupunctuurnaalden

De acupunctuurnaalden die in dit experiment werden gebruikt, werden onder dezelfde omstandigheden geproduceerd, in dezelfde fabriek (Dong Bang Acupuncture Inc.), en op dezelfde dag, om experimentele fouten te minimaliseren.

Experimenteel proces

In dit experiment wordt de halfgeleidermeetaanlyzer Agilent B1500A gebruikt om de menselijk lichaam meridiaangolven in te voeren, en de stroomrichtingen van elektrische signalen worden gedefinieerd als remote electroacupunctuur en nabije electroacupunctuur, respectievelijk, zoals getoond in Fig. 1a. Remote electroacupunctuur betekent dat de elektrische signalen van ledematen naar het lichaam gaan, en nabije electroacupunctuur betekent dat de elektrische signalen van het lichaam naar de ledematen gaan. De Chinese geneeskundige behandeling van electroacupunctuur gebruikt meestal een blokgolf. Dit is de reden waarom we besloten blokgolven te gebruiken, in plaats van driehoeksgolven. Daarnaast worden bij het toepassen van spanning twee verschillende golven gegeven door wisselstroom (AC) en puls, zoals getoond in Fig. 1b. AC is een continue blokgolf die heen en weer gaat tussen 0,5 en −0,5 V, en puls is een continue blokgolf die begint bij 0 naar 0,5 V. Verder gebruikt het experiment AC en pulsen van vier frequenties (2, 4, 6 en 8 Hz). Alle data-evaluaties in deze studie werden driemaal herhaald, welke worden gepresenteerd als gemiddelde ± standaarddeviatie.

a Het schema van de meetmodus. Het aanleggen van de spanning op het remote punt wordt gedefinieerd als remote electroacupunctuur, en de andere, het aanleggen van de spanning op het nabije punt wordt gedefinieerd als nabije electroacupunctuur. Het schema van pulstypes van b puls en c AC

Resultaat en discussie

Eerst kozen we de LI-meridiaan met remote en nabije electroacupunctuur tussen hegu- en quchi-punten om het experiment te starten en maatten we de responsstroom. Voor AC, toen de spanning 0,5 V was, was de responsstroom 13 μA, en de stroom was 26 μA bij 0,5 V, zoals getoond in Fig. 2a. In tegenstelling, de stroom van de pulsgolf las ook 10 μA toen de spanning op 0,5 V was. Er was echter een abnormale omgekeerde stroom van ongeveer 8 μA bij een spanning van 0 V, zoals te zien is in Fig. 2b.

De meting van tijd versus spanning en stroom voor a puls en b AC, met I₁ en I₂ aangegeven in beide

Om deze abnormale stroom te analyseren, werd de initiële stroomwaarde gedefinieerd als I₁, en de abnormale omgekeerde stroom werd gedefinieerd als I₂. We delen I₂ door I₁ om het verschil tussen puls en AC te vinden. De pulsverhouding was dicht bij 1, wat aangeeft dat de stroom negatief is bij negatieve spanning, maar terugkeert met hetzelfde bedrag zonder enige spanning toegepast. Echter, in de AC-verhouding was de waarde dicht bij 2. Dit geeft een voorwaartse stroom bij een negatieve spanning aan, maar wanneer omgekeerde spanning wordt toegepast, zal de stroom niet alleen terugvloeien maar ook toenemen met de responsstroom. Daarom wordt de AC-verhouding groter dan de pulsverhouding, zoals getoond in Fig. 3a. Op dezelfde manier veranderen we verschillende frequenties en plotten we de verhouding van I₂/I₁ tegen de frequentie. In de pulsexperimenten vonden we dat de hogere frequentie een kleinere verhouding toonde omdat er niet genoeg tijd was voor de compensatiestroom in de hogere frequentie (kortere periode) puls, zoals getoond in Fig. 3b. Daarnaast tonen AC-experimenten met verschillende frequenties dezelfde trend, zoals getoond in Fig. 3c. De verhouding nam af naarmate de frequentie toenam in zowel puls- als AC-experimenten.

a Vergelijking van I₂/I₁ verhouding voor puls en AC. De verhouding in AC is groter dan die in puls. I₂/I₁ verhouding voor b puls en c AC neemt af met toename van frequentie

De I-V kromme werd gebruikt om het mechanisme binnen de meridianen van het menselijk lichaam te analyseren. In het begin neemt de stroom scherp toe en neemt geleidelijk af en verzadigt na het overschrijden van de piekmaximumwaarde. We vonden dat dit vergelijkbaar was met het isotherme transiënte ionenstroommechanisme (ITIC) [28,29,30,31,32,33]. In de ITIC-theorie zullen de anionen en kationen door het elektrische veld naar de twee zijden van het kanaal bewegen, wat resulteert in de toename van de stroom [34]. Wanneer de ionen zich aan de twee zijden accumuleren, zal de stroom geleidelijk afnemen door de barrière van de ruimtelading. Daarom is de manier van elektriciteitsgeleiding in het menselijk lichaam voornamelijk door ionen.

Uit de ITIC-theorie blijkt dat de elektrische signaaltTransmissie in meridianen zeer vergelijkbaar is met de ionenstroom. Als gevolg, volgende meetresultaten en de ITIC-theorie, voor aangelegde spanning van 0,5 V aanvankelijk, zullen de ionen door het elektrische veld bewegen, wat leidt tot driftstroom, en zullen zich accumuleren aan de twee plaatsen, zoals getoond in Fig. 4a. Echter, toen de spanning niet werd toegepast, werd de abnormale stroom gelezen door de diffusiestroom van de verschillende concentratie van ionen. Daarom was de stroomrichting tegengesteld aan die van de driftstroom, zoals getoond in Fig. 4b. Op dezelfde manier, in AC-pulscondities, werd 0,5 V toegepast, wat leidde tot de driftstroom in Fig. 4c. Echter, toen de spanning veranderde van 0,5 naar −0,5 V, werden zowel diffusiestroom als driftstroom met het tegenovergestelde elektrische veld gevormd, wat leidde tot een stroom twee keer zo groot als gemeten aanvankelijk, zoals getoond in Fig. 4d.

Het model voor het verklaren van het fenomeen van het pulselectrische kenmerk a driftstroom veroorzaakt door spanning en b diffusiestroom veroorzaakt door concentratiegradiënt. Voor AC-elektrisch kenmerk c driftstroom veroorzaakt door spanning; d omgekeerde spanning genereert de grotere stroom dan diffusiestroom van puls

Volgens dit resultaat werden dezelfde experimenten uitgevoerd in 12 meridianen. In Tabel 1 tonen de verhoudingen van I₂/I₁ allemaal hetzelfde resultaat. Puls had een abnormale responsstroom, en de verhouding was dicht bij 1, terwijl de verhouding in AC ongeveer 2 was.

Onze bevindingen zijn vergelijkbaar met de lichaamsvochtcirculatietheorie. Acupunctuur op het meridiaanaacupunt kan ionenpassieve diffusie induceren. In de lichaamsvochtcirculatietheorie bestaan meridianen uit ionen en neurotransmitters, omdat menselijk weefsel een complexe elektrolyteleider is samengesteld uit vocht, anorganische zouten en geladen biocolloïden. Wanneer een puls op het menselijk lichaam wordt toegepast, zullen de ionen gericht bewegen, wat de polarisatie van het celmembraan elimineert. Gevolgelijk tonen de ionenconcentratie en -distributie een significante variatie, wat de functie van het menselijk weefsel beïnvloedt. Het is ook het basiselektrofysiologische element.

Een beperking van deze studie is dat ziekten de signaaltransmissie van de meridiaan negatief kunnen beïnvloeden. We hebben 30 vrijwilligers ingeschreven, maar geen patiënten, om deel te nemen aan dit onderzoek. Elektronische signaalrespons in acupunctuurmeridianen van patiënten die lijden aan een specifieke ziekte, vereisen toekomstig onderzoek.

Conclusie

Deze studie gebruikte verschillende soorten puls (puls en AC) om abnormale responsstroom te realiseren door de omgekeerde spanning. Deze abnormale stroom kan worden verklaard via de ITIC-theorie, wat aantoont dat de beweging van ionen leidt tot drift- en diffusiestromen. Daarom kunnen ionen worden bevestigd als de stof die door de meridianen wordt getransporteerd.

Beschikbaarheid van gegevens en materialen

Alle gegevens zijn volledig beschikbaar zonder beperkingen.

Afkortingen

ITIC:

Isotherme transiënte ionenstroom

AC:

Wisselstroom

LI:

Yangming dikke-darm meridiaan in de hand

SI:

Taiyang dunne-darm meridiaan in de hand

SJ:

Shaoyang Sanjiao meridiaan in de hand

HT:

Shaoyin hart meridiaan in de hand

LU:

Taiyin long meridiaan in de hand

PC:

Jueyin pericard meridiaan in de hand

BL:

Taiyang blaas meridiaan in de voet

GB:

Shaoyang galblaas meridiaan in de voet

ST:

Yangming maag meridiaan in de voet

KI:

Shaoyin nier meridiaan in de voet

LR:

Jueyin lever meridiaan in de voet

SP:

Taiyin milt meridiaan in de voet