健康人十二經原穴經皮二氧化碳釋放率失衡度的初步觀察

趙朋娜 古菲菲 李朝政 王燕平 宋曉晶 張維波

(1 新奧集團新繹健康科技有限公司，廊坊，065001；2 長春中醫(yī)藥大學，長春，130117；3 北京中醫(yī)藥大學針灸推拿學院，北京，100029；4 中國中醫(yī)科學院針灸研究所，北京，100700)

經皮二氧化碳釋放率(Transcutaneous CO2Emissing Rate，TCER)是指被測組織在測量經皮二氧化碳(Transcutaneous Carbon Dioxide，TcPCO2)分壓過程中，初期一段時間內經皮膚向外釋放二氧化碳的速率[mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)/s]，即激光多普勒及經皮氧分壓監(jiān)測儀的二氧化碳分壓單元采集被測部位TcPCO2穩(wěn)定前數據，再通過MATLAB程序對線性分壓曲線中最小值之后的一段曲線進行最小二乘法線性擬合，以擬合直線的斜率作為TCER，且前期研究發(fā)現其可作為反映局部能量代謝水平的指標[1]。我們研究團隊前期已完成了人體十二經原穴經皮二氧化碳釋放量(Transcutaneous CO2Emission，TCE)、血流量和細胞外液阻抗左右、表里、手足失衡的研究[2-4]。本文旨在進一步研究人體十二經TCER及其失衡度的規(guī)律。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年4月至2017年7月招募的新繹健康科技有限公司員工30例作為研究對象，均為健康志愿者，其中男15例，女15例，年齡22～43周歲，平均年齡(29.5±3.7)歲。本試驗通過新繹健康科技有限公司倫理委員會的倫理審查(倫理審批號：ChiECRCT20200240)，所有受試者均于試驗前被告知試驗內容及注意事項，并簽署知情同意書。

1.2 診斷標準 根據1990年世界衛(wèi)生組織對健康的定義作為診斷標準，即研究對象在身體健康、心理健康、社會適應良好和道德健康4個方面皆健全。

1.3 納入標準 1)符合1.2標準的健康人；2)年齡20～45歲者；3)1個月內未服用影響人體新陳代謝的藥物者；4)無明確診斷任何急慢性疾病的健康者。

1.4 排除標準 1)有各種疾病和患者；2)孕產婦。

1.5 脫落與剔除標準 1)在研究期間發(fā)生疾病者；2)各種原因中途退出本試驗者。

1.6 治療方法 本研究為監(jiān)測觀察性試驗，不涉及任何治療方法。

1.7 觀察指標 使用激光多普勒及經皮氧分壓監(jiān)測儀(以下簡稱“激光多普勒儀”)(Perimed公司，瑞典，型號：PeriFlux 5000)，該儀器可同時測量經皮二氧化碳、氧分壓和微循環(huán)血流灌注量，本文涉及的實驗均使用其中2個二氧化碳/氧分壓單元。實驗室的室溫控制在(26±2)℃，室內無陽光直射和明顯的空氣對流。受試者進入實驗室后充分暴露測量部位，休息5 min以上，以適應室內環(huán)境。1)測量過程：a.取穴：按標準取穴法標記雙側十二經原穴作為待測量點，用乙醇棉擦拭待測點(若是待測點體毛茂盛，需要事先剃掉待測點及周圍體毛)，將探頭座固定在待測點。b.儀器校正：打開儀器配置采集軟件PSW2.5并分別校正2個經皮二氧化碳分壓單元。c.數據記錄與保持：點擊儀器軟件的數據記錄，開始記錄實時TcPCO2讀數，并自動保存。d.數據采集：同時采集左右兩側原穴的數據，2名試驗人員盡量保證所有步驟同步進行，先在探頭座的中央圓孔中滴入3～5滴儀器專用接觸液，然后將電極探頭固定在探頭座上，觀測數據采集軟件數據曲線，記錄40～50 s；2名試驗人員同時取下電極探頭并進行交換，按相同步驟再次測量同一穴位(避免儀器2個單元間自身誤差)。F.根據步驟d.，分3組依次采集所有原穴TcPCO2數值，采集順序為：太淵-神門-沖陽-太沖，儀器校正，合谷-陽池-丘墟-京骨，儀器校正，大陵-腕骨-太溪-太白，每測完一個穴位即刻進行左右交換。2)數據導出：顯示儀器中存儲的數據，將所生成的TcPCO2曲線分成多個子曲線，每個子曲線代表1個測試點的有效數據。將子曲線中的最低值之前2 s～3 s到最低值之后25～35 s之間的曲線范圍進行標注和提取，作為待處理部分的TcPCO2數值曲線。3)TCER計算：將待處理的TcPCO2數值曲線導入到MATLAB軟件中，利用程序語句找到曲線的最小值，截取最后1個最小值之后5～12 s的數據，使用最小二乘法擬合求出該段曲線的斜率，即為原始TCER；因每個原穴均可得出2個原始TCER，故需要計算2個數據的均值，得出最終TCER。4)失衡度計算：根據以往的研究，左右失衡度(Imbalance Degree of Left and Right Meridian，IBD-LRM)定義為左側原穴的TCER減去右側原穴的TCER，再除以二者中較大一側的TCER[3]；表里失衡度(Imbalance Degree of Exterior-interior Meridian，IBD-EIM)定義為表經(陽經)左右原穴TCER之和減去里經(陰經)左右原穴TCER之和，再除以二者中較大的一個；手足失衡度(Imbalance Degree of Hand-foot Meridians，IBD-HFM)定義為手經左右原穴TCER之和減去與之同名的足經左右原穴TCER之和，再除以二者中較大的一個。通過以上算法，失衡度為一個0～±1(100%)的歸一化參量，如果符號為正，說明左側/表經/手經原穴的TCER高于右側/里經/足經，如為負值則相反。失衡度絕對值由失衡度取絕對值得來，是失衡程度的直觀表現。因失衡度既能體現經穴的失衡程度又能體現失衡的方向，若將失衡度進行直接分析則會出現正負抵消現象，不能體現整體的失衡程度。最后分別得出左右、表里、上下失衡度和失衡度絕對值并進行分析。

1.8 療效判定標準 本研究為監(jiān)測觀察性試驗，無需要療效判定。

2 結果

2.1 左右失衡度及十二經原穴經皮二氧化碳釋放率 健康者十二經IBD-LRM中有6經的符號為正，6經為負，數值均較小，最大失衡度在腎經，為(-10.63±39.74)%，最小失衡度在肺經，為(-0.01±23.87)%，均值僅為(-0.71±8.00)%，幾乎接近于零，說明左右兩側總體上是平衡的。失衡度絕對值介于(14.04±9.66)%到(40.63±23.36)%之間，最大值在三焦經，最小值在心經，總均值為(25.86±6.40)%。見表1。

表1 十二經TCER左右失衡度及其絕對值

十二原穴TCER左側與右側相近，各經原穴TCER左右兩側之間比較，差異均無統計學意義(均P>0.05)；左側TCER總均值(2.21±0.56)mm Hg/s與右側總均值(2.24±0.59)mm Hg/s比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 十二經原穴左右TCER比較

2.2 表里失衡度及表里經經皮二氧化碳釋放率 IBD-EIM結果，6對表里經中有4對為負值，即里(陰)經TCER高于表(陽)經，2對為正值，失衡度的總均值為(-6.18±14.35)%，里經的TCER總體上偏高。IBD-EIM最大者在胃-脾，為(58.37±20.19)%，最小者在三焦-心包，為(3.04±41.28)%。IBD-EIM絕對值總均值為(38.50±8.64)%，其最大值仍在胃-脾這對表里經，且同為(58.37±20.19)%，這表明30名受試者胃-脾失衡度均為正值，即胃經TCER高于脾經。最小者在大腸-肺，為(20.26±14.82)%。見表3。

表3 十二經TCER表里失衡度及其絕對值

對6對表里經原穴TCER統計結果，其中4對里經TCER高于表經，大腸經與肺經(P<0.05)、小腸經與心經(P<0.01)、膀胱經與腎經(P<0.01)、膽經與肝經(P<0.01)間TCER達到統計學差異；2對表經TCER高于里經，胃經與脾經差異有統計學意義(P<0.01)、三焦經與心包經比較差異無統計學意義(P>0.05)；經配對樣本t檢驗，表經TCER均值(2.18±0.61)mm Hg/s與里經均值(2.27±0.59)mm Hg/s比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表4。

表4 表里經原穴TCER比較

2.3 手足失衡度及同名經經皮二氧化碳釋放率 IBD-HFM及其絕對值，6對同名經中4對為正，2對為負，失衡度總均值為(13.63±16.93)%，IBD-HFM最大值在太陰，為(56.55±18.29)%，最小值在少陽，為(3.27±42.04)%；IBD-HFM絕對值總均值為(41.12±7.19)%，最大值亦在太陰，為(56.55±18.29)%，表明手太陰肺經TCER遠遠高于足太陰脾經，最小值亦在少陽，為(26.68±20.69)%。見表5。

表5 十二經TCER上下失衡度及其絕對值

其中4對手經TCER值高于足經，肺經與脾經比較，差異有統計學意義(P<0.01)；心經與腎經比較，差異有統計學意義(P<0.01)；小腸經與膀胱經比較，差異有統計學意義(P<0.01)；三焦經與膽經比較差異無統計學意義(P>0.05)。2對足經TCER高于足經，大腸經與胃經比較，差異有統計學意義(P<0.05)、心包經與肝經比較，差異有統計學意義(P<0.01)；手經TCER均值(2.35±0.63)mm Hg/s高于足經均值(2.10±0.64)mm Hg/s，差異有統計學意義(P<0.05)。見表6。

表6 手足同名經原穴TCER比較

3 討論

3.1 經皮二氧化碳釋放率 《素問·皮部論》有言：“凡十二經絡脈者，皮之部也?！笔げ烤佑谌梭w最外層，與經絡氣血相通，是絡脈之氣散布之所在，也是十二經絡功能活動反映于體表的部位。因此，觀察經穴表皮的生理特性，對揭示經穴的本質有重要的意義，故本研究以TCER作為核心指標進行局部組織的能量代謝測量。以往測量穴位局部組織代謝的研究并不少見，諸如氧分壓(Partial Pressure of Oxygen,PO2)、TcPCO2、pH值、二氧化碳釋放量等檢測。王華等[5]用生物感傳針觀察到針刺后深層組織經穴的PO2明顯升高，在經非穴PO2有所升高，非穴處PO2無明顯變化。謝遠軍等[6]用三通道組織氧分壓測試儀發(fā)現針刺前穴位處PO2明顯高于非穴位處，電針引起相應的經脈循行線上各測試點組織的PO2明顯降低。喻鳳蘭等[7]用氧分壓感傳針檢測穴位與非穴位組織氧分壓的變化，認為補法和瀉法分別能引起遠端穴位PO2的升高和降低。喻鳳蘭等[8]用pH傳感針檢測穴位與非穴位的pH值，穴位處pH值較低，認為穴位的代謝率較高。以上研究主要關注局部穴位生理特性及與其所在經絡相互影響，而未考慮到中醫(yī)經絡的整體性，二氧化碳釋放量是指即組織在代謝中形成的高濃度二氧化碳經皮膚直接釋放的量[9]。組織中的二氧化碳是細胞線粒體在三羧酸循環(huán)中釋放出來的代謝產物，大部分經血液運輸至肺，由口鼻呼出。這一過程中，二氧化碳的濃度從細胞間隙、血液、肺泡到空氣是逐級遞減，組織間隙中的二氧化碳濃度遠高于空氣中的二氧化碳濃度。因此，一部分接近皮膚的二氧化碳在濃度梯度的作用下，可由皮膚直接逸出體表，形成皮膚的二氧化碳呼出量，它一定程度上反映了組織特別是皮膚組織的能量代謝率。早在1984年，E?ry[10]首次將二氧化碳測量儀用于測量人體經穴皮膚呼吸(Skin Respiration)[11]。近年來，張維波等[12-15]完成了一系列人體經絡穴位TCE的測量試驗，探討TCE形成的機制，認為TCE是一個能較靈敏反映局部組織生理狀態(tài)的生理量，同時研究TCE與疾病關系，為傳統中醫(yī)經絡理論中的同經左右相關、表里經相關和同名經相關原理提供了科學支持。黃濤等[16]采用二氧化碳釋放量檢測儀觀測不同針感時TCE的變化，認為有效針刺可能明顯提高相關經線上的體表能量代謝。TCE可代表人體經穴局部能量代謝數據，但由于測量TCE的儀器維護復雜，存在鈣沉積、漏液等缺陷，影響了測量的穩(wěn)定性，未能在行業(yè)內普及推廣。

2018年，張維波研究團隊采用激光多普勒儀在TcPCO2測量的基礎上，對其采集到的數據進行轉換處理，將原來達到平衡時的二氧化碳分壓值轉變成非平衡時TCER，并進行一系列實驗，證實其可代替TCE作為反映局部能量代謝水平的指標[1]。TCER能靈敏地反映局部組織的能量代謝，且測量過程簡便迅速，無痛無創(chuàng)，同時，采用雙通道同步測量，既可節(jié)省測量時間，又可以較大程度避免測量誤差，保障了TCER失衡度計算的準確性，遵循了中醫(yī)學整體觀念的原則。

3.2 十二經TCER失衡度 有關經絡失衡的論述并不少見，例如經穴知熱感度、經絡電阻抗、經穴冷光、穴位溫度等，但是多著眼于左右側經絡失衡，且經絡失衡的判斷標準不一[17-22]。本研究團隊將失衡度進行歸一化處理，進行左右、表里、上下失衡度和失衡度絕對值的計算，完善了經絡診斷的方法。

健康人十二經IBD-LRM的總均值為-0.71%，左右兩側的TCER很接近，說明健康人十二經左右原穴的能量代謝總體上處于平衡狀態(tài)，這與以前TCE的測量結果相類似，但其絕對值的總均值為25.86%，比TCE的13.2%大不少[2]。

IBD-EIM亦稱陰陽失衡度，可反映臟與腑之間的平衡狀態(tài)。IBD-EIM的總均值為-6.18%，里經TCER比表經高一點，但差異無統計學意義(P>0.05)。IBD-EIM絕對值的總均值為38.50%，比左右失衡度絕對值要高。具體到每一對表里經，胃-脾的失衡度最大，表現為胃經的TCER均值高于脾經1.7倍之多，可能反映了現代人脾胃功能失調的現狀。

IBD-HFM代表手足同名經的TCER平衡情況，IBD-HFM的總均值為13.63%，表現為手經TCER高于足經，差異有統計學意義(P<0.05)。具體到每一對同名經，肺經TCER高于脾經1.4倍，小腸經高于膀胱經64.66%，心經高于腎經50.37%。這可能是一種生理狀態(tài)，與上肢的活動較多，代謝較旺盛有關，也可能是人體“上盛下虛”的病理表現。IBD-HFM絕對值均值為41.12%，與IBD-EIM絕對值接近，與IBD-LRM絕對值比較，處于較大的不平衡狀態(tài)。

健康人表里經與同名經處于失衡狀態(tài)，是正常的生理現象還是所謂的健康人，實際上多數人為亞健康狀況，該失衡度就是對亞健康的一種說明，有待進一步深入研究。

3.3 TCER失衡度與TCE、血流量、細胞外液阻抗失衡度的比較 將本研究所得TCER失衡度絕對值與以往研究所得TCE、血流量及細胞外液阻抗失衡度進行比較，結果發(fā)現：TCE的左右、表里和手足的平衡程度最小，阻抗次之，再次為血流量，而TCER失衡程度最大[2-4]。從各指標失衡度情況可看出：雖然同一失衡度各指標大小不一，但趨勢一致，均表現為IBD-LRM

4 結論

健康人十二經經皮二氧化碳釋放率的左右失衡度較低，表里失衡度和上下失衡度較高。獲得健康人3種失衡度范圍對未來健康評估和疾病早期篩查，以及指導針灸治療具有一定意義，為將來經絡診斷應用于臨床奠定了基礎。