手针与电针对穴区局部影响的比较研究

陈肖峰,吕 伟,康丽娟,郭永明，2,刘阳阳，2△

(1.天津中医药大学实验针灸学研究中心，天津 301617; 2.国家中医针灸临床医学研究中心，天津 300381)

针灸作为中医药的重要组成部分，拥有悠久的历史和独特的魅力，具有完整的理论体系和丰富的临床实践经验。手针和电针是临床上最为常用的两种针刺方式。手针在针刺得气的基础上，医者采用提插、捻转等针刺手法对穴位进行适量刺激，达到补虚泻实的目的。电针即脉冲电针，是在针刺得气后对穴位局部输入脉冲电流以加强对穴位的刺激，进而达到治疗疾病的目的。手针具有操作灵活、受试者不易耐受的优势特点，但缺点是操作上占人费时，不同医者手法操作差异较大，且针刺手法参数缺乏客观、量化标准，针刺疗效难以重复。电针则具有可以准确地控制输出参数，代替了长时间的行针，节省人力的优势特点，但缺点是患者易出现耐受。由此而言，手针和电针在临床应用中都各有优势和不足。

有学者通过文献分析，对比了手针和电针在临床中的应用，研究结果显示手针和电针对同一类病症的治疗存在疗效差异，电针对神经损伤及疼痛类病症的治疗较手针作用更为突出，而手针在内分泌调节方面存在一定的优势[1]。手针和电针在疗效上的差异与二者的作用特点、作用原理是相关的，其差异在于对穴位的刺激形式不同，从而对穴位局部微环境产生不同的影响，进而通过不同作用途径发挥对机体的治疗和调节效应。本研究通过搜集相关文献，分析和比较手针与电针刺激对穴位局部组织结构、细胞和物质变化的影响，旨在从针刺穴位的局部启动环节入手，探讨手针和电针的作用原理和作用特点，可为指导临床选择适宜的针刺方式提供依据，为手针和电针的应用发展提供参考。

1 手针刺激对穴位局部物质的影响

1.1 手针刺激激活穴区机械型感受器，引起神经传递

手针是施术者通过对毫针施以提插、捻转等操作，以加强针体对穴位组织的刺激。手针产生直接或间接的机械作用力，力学信号以机械波的形式传到细胞或其他感受器，转变为生物化学信号，进一步通过机体的神经-内分泌-免疫网络调节，发挥针刺的治疗效应[2]。可见，手针刺激本质上是对穴位的一种机械性的物理刺激，这种机械刺激可以直接激活穴位局部的机械型感受器，如神经末梢、肌梭、环层小体及Ruffini小体等[3]，从而激活神经系统，引起神经传递。

穴位局部感受器的类别多种多样，并与穴位所处的部位有关。皮肤浅薄处的感受器以游离神经末梢为主，有研究者对人的针感部位的组织结构做过形态学观察，发现合谷、曲池、内关、太冲及涌泉等穴位中存在游离神经末梢[4]，其主要感受痛觉、压力和触觉的刺激；四肢肌肉丰厚处的感受器以肌梭为主，如足三里、承山等穴观察到肌梭所占比例为70%～80%(传入纤维比例)，杨琳[5]观察人的内关穴，发现针感存在于旋前方肌中,取人的新鲜旋前方肌切片经HE染色观察可见密集的肌梭，其主要感受肌肉牵张的感觉刺激；此外，肌腱附近穴位的感受器以环层小体为主，王仲涛等[6]发现合谷、涌泉穴的感受器除游离神经末梢和肌梭外，在附近还发现密集的环层小体，其主要感受压力、振动和张力等感觉刺激；关节囊附近的感受器以关节囊感受器为主，有研究者[7]分离了猫的内侧关节神经纤维细束，记录了单位型传入放电后,认为内膝眼穴主要的感受器为Ruffini小体，其主要感受皮肤牵张力和关节的屈曲和伸展等刺激。当针刺入穴位后，机械刺激激活相应感受器，感受器通过换能作用，将不同形式的机械刺激转换为传入神经的动作电位,通过逐级信号放大,由支配该感受器的神经将已编码的刺激信号传导到大脑，经大脑的高级中枢进行评价与整合后，形成酸、麻、胀和重等针感，进而产生针效[8]。

1.2 手针刺激使结缔组织发生形变，引起细胞功能变化，激活免疫反应

针刺入穴位，运用毫针进行提插、捻转等操作过程中，针身与周围结缔组织的相互作用使弹性纤维和胶原纤维缠绕针身，针身的运动引起结缔组织扭曲、形变，进而激活穴区的功能细胞，对组织细胞产生各种影响。Langevin HM[9]认为在针旋转的过程中胶原纤维和弹性纤维围针缠绕和收紧，并形成了针和组织之间的机械耦合，这种机械信号随后可转化为细胞反应，因此胶原纤维缠绕将所产生的机械力信号传递到肥大细胞,这种刺激使针刺部位的肥大细胞被激活[10]，激活后可导致细胞液钙离子浓度增高,并驱动肥大细胞脱颗粒。大量研究证明针刺可引起多种化学物质释放，如组胺(HA)、五羟色胺(5-HT)、降钙素基因相关蛋白(CGRP)、去甲肾上腺素(NE)及白介素-1β(IL-1β)等[11-14]，这些释放的神经递质、激素与细胞因子等可激活免疫反应，使穴区局部物质发生改变。

成纤维细胞在穴位局部结缔组织中广泛分布，也被认为对手针的机械刺激有反应。研究表明[15]手针捻转时直接带动纤维形变，细胞收缩为圆形，组织位移可发生显著变化,尤其在捻转针体时组织位移可被扩大,牵拉组织中的成纤维细胞突起变短,“片状”细胞体积变大[16]，机械力刺激信号通过纤维与细胞间黏着斑复合物等结构传导到细胞内，从而引起细胞骨架重构，细胞呈长梭形变化；手针可能通过影响筋膜结缔组织支架，使组织细胞发生形变，进而影响丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)等细胞信号通路蛋白的表达，引起体内的生物化学效应[17]。Qu F[18]用机械压力刺激模拟针刺，发现在200 kPa压力刺激下成纤维细胞形态发生变化，通过能量代谢使穴区局部腺苷含量增加，并通过腺苷A3受体激活MAPK信号通路，最终促进成纤维细胞增殖，增加免疫相关因子如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(INF-γ)等的表达，从而激活免疫反应。

除肥大细胞、成纤维细胞之外，研究表明机械刺激会使细胞微结构变形，激活各种敏感细胞，还包括平滑肌细胞和内皮细胞等[19]，以调节细胞功能和细胞外基质成分，使穴区物质发生改变，进而传递针刺信息，通过机体整合调控产生针效。

1.3 手针刺激引起局部组织损伤，激活免疫反应

反复的手针刺激可以引起局部损伤，使多种炎性物质表达升高，由此引起神经、内分泌和免疫互联反应进而产生针效。陈静霞等[14]通过HE染色研究发现针刺后穴区肌纤维断裂、毛细血管破裂及白细胞浸润，使穴区白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)的浓度升高。在手针针刺治疗慢性萎缩性胃炎大鼠时，较正常组相比，针刺组IL-6、TNF-α、组胺H2受体(HRH2)、P物质等炎性物质和神经肽等表达升高[20]。这些研究表明，针刺引起了穴位局部组织损伤，并引起了穴区适度的炎性反应。除上述物质外，高迁移率族蛋白1(HMGB1)也是一种炎症因子及损伤相关分子,作为内源性危险信号参与全身或局部的炎症反应，可在多种免疫细胞的外基质中被释放，组织损伤时HMGB1可由坏死的细胞被动释放和(或)激活的免疫细胞主动分泌至细胞外[21]。有研究表明[22]针刺后穴位局部产生的HMGB1与TLR4(TOLL样受体)结合,两者结合后通过激活TLR4介导的细胞NF-KB信号炎症信号通路，可以促进促炎因子(如TNF-α和IL-6)的转录和翻译，使穴位局部启动炎症级联反应，从而传导穴位的针刺信息[23]。

此外，大量研究表明，针刺也可促进内分泌调节。针刺使内分泌环境改变以释放具有抗炎能力的促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺激素和皮质醇等激素，与促炎因子一起介导针刺对穴位微环境的促炎和抗炎平衡的内分泌-免疫调节[24-25]。

2 电针刺激对穴位局部的影响

与手针不同的是，电针是使用电针仪输出脉冲电流作用于人体穴位，电刺激也是一种物理刺激，但与机械性物理刺激不同。人体的组织是由水分、无机盐和带电生物胶体组成的复杂的电解质电导体。离子浓度改变，是脉冲电流作用于机体的最基本的电生理基础。当脉冲电流作用人体时，组织中的离子会发生定向运动，使离子浓度和分布发生显著变化，消除细胞膜极化状态，从而引起神经兴奋，通过激活神经系统而影响人体组织功能，达到止痛镇静、促进血液循环与调整肌张力的作用[26]。

电针刺激时,电信号直接作用于感觉神经末稍,引起神经兴奋,信号传递至中枢，经过中枢的整合调控发挥针刺效应。董泉声等[27]运用一定强度的电针刺激，发现电针可直接激活皮肤感受器及其传入纤维，其作用不局限于针刺点,而是引起一个三维空间的反应区，区域大小随电针强度和皮肤感受器类别而不同，强电针的影响范围大,弱电针的影响范围小。电针也会对穴区血管内皮间黏附因子表达及肥大细胞分布产生影响，电针足三里穴后，穴区小血管内皮ICAM-1mRNA阳性表达明显增多[28]，ICAM-1属于黏附分子中免疫球蛋白超家族，通过细胞内外和细胞之间相互粘连，从而参与细胞的信号转导与活化、细胞组织生长及分化、免疫应答、炎性反应与血管生成等一系列生理和病理过程[29]。研究观察到电针后穴区组织内的肥大细胞趋向中、小血管聚集，也观察到明显肥大细胞脱颗粒现象。ICAM-1对电针促进肥大细胞向穴区迁移、聚集有一定的趋化作用。研究观察了电针针刺大鼠阳陵泉与阴陵泉后穴区局部的物质变化，发现肌肉兴奋收缩,穴位局部结缔组织中肥大细胞也发生了脱颗粒变化[30]。但余晓佳[31]在破坏穴区胶原纤维(结缔组织主要成分)后，给予电针刺激，发现电针的镇痛效果基本未受到影响，说明电针并不是通过穴位局部的胶原纤维来起效的。采用注射肥大细胞稳定剂后再进行电针针刺，即屏蔽肥大细胞功能电针针刺的镇痛效果基本未受到影响，说明了电针也并不是通过肥大细胞来起效的。因此，电针虽可使肥大细胞激活进而引起脱颗粒现象，但电针的镇痛作用并不是通过肥大细胞脱颗粒而产生的，可能与直接激活了外周神经感受器有关。

此外，研究表明电针可刺激骨骼肌，促使支配该骨骼肌受损的周围神经组织再生，通过降低肌肉中NF-κB和TGF-β1 mRNA的表达，可防止受损神经所支配骨骼肌的萎缩[32]。NF-κB是细胞存活、生长、炎症和免疫反应的关键调节因子，是重要的肌肉蛋白质降解因子[33]，而TGF-β1是骨骼肌的经典调制因子，可通过TGF-β信号通路促进胶原蛋白的合成[34]，NF-κB和TGF-β1对骨骼肌萎缩均具有重要意义。这些研究均表明电针是通过激活穴区神经的感受装置传递针刺信息，发挥针刺的治疗效应。

3 讨论

手针和电针皆为物理刺激，但二者有着本质的差别，其差异在于：①手针对穴位产生的是机械性物理刺激，而电针对穴位产生的是脉冲电流的物理刺激；②手针的机械性刺激可以直接激活穴位局部的机械型感受器，从而激活神经系统，引起信息传递；同时毫针的机械性刺激，如捻转作用，可以使结缔组织、肌纤维缠绕针身，通过这些组织结构将机械力传导至临近的细胞，引起细胞的增殖活化，释放相关的生化物质，包括血管活性物质、免疫因子和激素类物质，激活穴位局部的免疫反应。再者，反复的手针操作可引起穴位局部的组织损伤，引起损伤相关分子和免疫因子的释放，进一步强化了局部的免疫反应。无论是免疫细胞激活释放的相关物质，还是局部损伤释放的生物物质等，都既可以作用于局部的血管、细胞，发挥相应的生物学效应，又可以激活穴位局部的神经末梢，促进针刺信息向中枢神经的传导。由此可见，手针对穴位局部微环境的作用，是一个涉及了神经、内分泌与免疫等多环节的复杂过程，其中涉及的许多细胞、物质也被认为参与了针刺效应的发挥。而电针对穴位局部的作用是脉冲电流，这种电刺激直接激活神经末梢，再通过中枢神经系统对机体其他系统发挥调节作用，其对穴位局部的作用途径比较单一。手针和电针的不同作用形式使得对穴位局部的物质变化影响不一样，从而对机体产生不一样的调节作用，这可能是临床中手针和电针疗效差异和应用不同的原因之一。

4 结语

针刺的起效过程，不仅有穴位局部对针刺的感受，还有经神经和体液途径的针刺信息传导以及对靶器官的调节作用。本研究仅从穴位局部入手对比了电针和手针对机体作用的差异，系统研究和比较手针与电针在针刺起效各环节中对机体的影响，有利于更深入地了解手针和电针的作用特点和作用机制，从而能更好地指导在临床中针对不同的病症特点选择适宜的针刺方式，从而优化针刺效应，促进针刺临床疗效的提高。但目前的研究尚未建立相互联系、相互影响的系统研究，有待进一步探索。