針灸雙向調節效應的生物學意義

朱 兵

(中國中醫科學院針灸研究所，北京，100072)

根植于中國傳統文化土壤的中醫學，充分體現了傳統文化的精華，形成了以陰陽學說為主要說理工具的一套系統的理論體系，陰陽思想是《周易》和《黃帝內經》的基本思想，陰陽原理論述四點:陰陽對立統一;陰陽互根互用;陰陽消長平衡;陰陽相互轉化?！瓣幤疥柮亍庇靡愿爬ㄉ淖罴褷顟B，乃是從整體結果而言，是陰陽運動達到合和時的有序化和穩定化，其形成和維持過程中，包含有陰陽之間的運動形式及相互作用。陰平是陰氣盛滿和平的一種最佳態，陽秘是陽氣充盛閉密的一種最佳態。王冰注曰:“陰氣和平，陽氣團密，則精神之用日益治也?！薄秱摗吩?“陰陽自和者，必自愈?！标庩柺侵嗅t的核心，陰陽平衡是中醫對健康個體的描述。生命物質運動最佳自穩態是對健康個體的描述。陰陽失衡對應生命物質運動偏離最佳的穩態，這就是中醫辨證的自然科學基礎。調虛實、平陰陽是針灸治療理論的特征，反映的是針灸具有恢復機體穩態作用的“雙向調節效應”，該效應是在經絡腧穴理論指導下通過不同的配穴方法來實現的，靶器官機能狀態是穴位選擇的主要依據，穴位的組合和刺激方法是決定療效的關鍵因素。

法國著名的實驗生理學家Claude Bernard(1813－1878)在1857年認為，機體生活在兩個環境中，一個是不斷變化的外環境，另一個是比較穩定的內環境。生物組織生活在內環境中，而整個生物生活在外環境中。內環境是圍繞在全組織細胞周圍的體液，包括血液、淋巴和組織液等，居于機體的內部，為機體的細胞提供一個適宜的生活環境［1］。內環境就像一個小海洋，細胞就像所有的原始單細胞原生物。對高等生物來說內環境的相對穩定是生命能獨立和自由存在的首要條件。內環境的穩定意味著高等生物是一個完美的有機體，能夠不斷地調節或對抗引起內環境變化的各種因素(圖1)。

圖1 Bernard的著作和他倡導的圍繞在組織細胞周圍的內環境:milieu intérieur

內環境與生命起源密切相關。生命起源于和生活在海洋中，單細胞生物的唯一環境只有它周圍的海水，水可以向它提供食物和氧氣，又可以把它排泄出來的廢物帶走。這樣，它的命運也便完全由這個外環境(水)來決定，水在就可以繼續生存，水枯就不能免于死亡。但由單細胞發展為多細胞生物時深居于內部的細胞就難以直接從海水中得到足夠的營養和難以排出代謝廢物，從而產生了細胞內環境。無論是低等還是高等動物，也無論是海洋動物或是淡水動物和陸生動物，它們體液中的離子成分非常相似:一切動物的體液皆導源于海水。原始有機體的細胞是與其周圍的海水相適應的。隨著動物的進化，體腔與外界隔開，被包入體內的體液，但還保持其在體腔封閉前與原始海水相近似的成分。當然，生物在進化過程中形成的特有的離子泵可使機體內的某些成分與海水出現差異(如血清比海水含有相對更多的鉀和更少的鎂)。動物越進化，其維持內環境與現代海水成分的差別的能力就越強。隨后，有的生物脫離了廣闊的海洋，向陸地遷移。這些生物遷移過程中在它們的體內帶上了“小海洋”，把海水環境封閉在一個狹小的細胞外間隙中，成為體液的一個組成部分。這樣，生物生存的環境變了，但細胞的“內環境”仍然未變，昔日的海水相當于今天的細胞外液，細胞依然浸浴在海水之中［2］。這是生物進化中耐人尋味的演變。

Bernard 創立的生命“內環境穩定”的理論已經成為醫學的最基本理論，這個理論是醫學中診斷是否患病的理論根據，即醫生所謂診斷疾病就是看患者機體的平衡穩定機制是否發生了紊亂，同時，這個理論也是現代醫學治療所依據的基本理論。所謂治療，就是恢復機體原有的平衡與穩定。應該說，中醫基礎理論是Bernard的精神導師!

Bernard 這一出色的思想引起了20 世紀生理學家們的廣泛共鳴。美國生理學家Henderson(1879－1942)是Bernard 思想的積極倡導者，他把內環境思想和自己的實驗結合起來，闡述了自己對生命現象的獨特見解。他認為生命系統是由相互作用的因子組成的，具有調節自己各種活動過程的能力。生理過程依賴于生命體內的物理和化學條件，但是通過孤立研究這個系統的任何組成部分都不能完全真正闡明生命現象的機理。Henderson 承認物理－化學方法是一種重要的分析手段，但僅僅依賴它將會導致作出過于簡化或錯誤的結論。他特別強調應該研究生命現象的整合作用和協調作用［3］。這與Bernard的思想是一脈相承的。美國生理學家Walter Bradford Cannon(1871－1945)在他們工作的基礎上以“自穩態”這一詞來刻畫內環境恒定的機制，并以豐富的實例證實了這一機制。

Cannon 通過對休克的研究清楚地意識到這種身體不能自我維持的生理狀態是機體調節機制衰竭的結果。他認識到全身生理過程的調節像溫度，代謝率、血糖水平、心博率和呼吸速率的調節等主要是靠神經系統和內分泌系統的相互作用來實現。這是一個異常復雜的工程。他發現交感神經系統起著主導作用，實際上控制著身體的其他調節系統。例如當氣溫升高時，交感神經系統一方面使皮膚表層的毛細血管舒張并刺激汗腺分泌汗液，另一方面促使腎上腺釋放更多的腎上腺素到血液加速身體的代謝過程。這些相互作用的結果將使體溫維持相對恒定。通過對腎上腺髓質機能的深入研究，他認識到腎上腺髓質的機能本質上是一種有助于動物準備好“搏擊－或－逃逸”應付緊急情況的適應機制。Cannon 通過對交感神經系統和與此相關的內分泌功能的研究，結合英國生理學家Charles Scott Sherrington(1857－1952)闡述的神經系統整合機制，對Bernard的內環境理論有了更深刻而具體的理解。1932年他在《The Wisdom of the Body》(身體的智慧)一書明確提出了自穩態理論［4］。

Cannon 采用homeostasis 一詞表述內環境恒定現象及其中的調節過程。該詞是由希臘文homoios(類同)和stasis(穩定)兩詞組成。穩態的保持涉及到全身每一器官、組織和細胞活動的調節，表現在生物系統從細胞到整體的各級水平。自穩態這一術語描述了維持內環境穩定的自我調節過程。他提出內環境的穩定不是靠使生物與環境隔開，而是靠不斷地調節體內的各種生理過程。穩態是一種動態的平衡不是恒定不變;各個組成部分不斷地改變，而整個系統卻保持相對穩定。它將生物體視為一個整體，每一部分都有其自己的功能，但要通過各種控制過程對各部分進行整合。這反映了一個古老而時髦的哲學命題:整體大于部分的總和。

穩態是機體根據內外環境的變化而自主發生的動態調節過程，是生物進化適應生態的原始本能;以確保在不同生理環境下的機能活動始終處于比較穩定的狀態，并逆轉病理狀態下的失衡。而醫學的目的核心也是通過不同的內外干預方法調節疾病過程中的機能活動失衡現象，從而盡量引導向穩態的轉歸。

生物穩定的內外環境態是“活”的基礎，生物所有基本的進化目的就是不斷地創造更適宜物種生存的homeostasis 系統和完善對穩態的調節、整合系統。越是高等的生物，其穩態系統更完善，調節系統更健全。如交感神經和副交感神經系統的雙重對立調節、內分泌系統的正、副反饋調節等(圖2)。

圖2 交感神經和副交感神經系統的雙重對立調節、內分泌系統的正、副反饋調節

我們以能量攝取為例闡述機體對穩態的調節。下丘腦弓狀核的Agrp/Npy 和Pomc/Cart 2組神經元共同接受循環中的激素調控。Agrp(刺鼠相關蛋白)和神經肽Y 是刺激食物攝取、減少能量消耗的神經肽;而α－黑素細胞刺激激素(一種轉錄后修飾的阿黑皮素原，Pomc)和Cart(可卡因和苯丙胺調控的轉錄物)是抑制食物攝取和增加能量消耗的神經肽。胰島素和瘦素是體內與脂肪儲備成比例存在的激素;它們抑制Agrp/Npy 神經元和刺激相鄰的Pomc/Cart 神經元。胰島素和瘦素水平降低可以激活Agrp/Npy 神經元，抑制Pomc/Cart 神經元。食欲刺激素(ghrelin)是一個由胃分泌的循環肽，可以激活Agrp/Npy 神經元，能夠刺激食物攝取;這些活性物質提供了一個潛在的長期能量平衡與短期進食模式信息整合的分子機制［5］。Ghsr:生長激素促分泌素受體;Lepr:瘦素受體;Mc3r/Mc4r:黑皮質素受體3/4，Y1r:神經肽受體Y1。

“自穩態”的核心是生物根據自身和環境的變化而自主調節，而超限變化所造成的機能失衡則難以通過“穩態”的自身調節而“維穩”，或者維穩的質量有限，這時候可能就需要外部的力量(主要依靠生物的本能醫治系統)或醫療的手段。醫療的手段是人為的方法，其對生命的貢獻有限而短暫;而生物的本能醫治系統則與生命的歷史和完整的進化過程永恒相伴。

現代醫學方法可以通過輸液調節人體的水與電解質的平衡，可以使用激動劑與拮抗劑調節自主神經系統的功能平衡，可以通過藥物促進或抑制內分泌系統的分泌，可以采用活性物質調節免疫系統功能，可以通過投以抗生素抑阻病原微生物的侵襲。這些都是行之有效的治療方法，但問題是，過多的外部“維穩力量”是否會閑置、削弱或退化人體自身的穩態系統?或者說，生物在穩態失衡的初期是否立刻需要外部力量的干預?抑或應該首先通過刺激生物的本能醫治系統發揮對機能失衡狀態的初期醫療保障作用?

《黃帝內經》中的“陰平陽秘，精神乃治”是中醫學理念的精髓:一切治療都以平衡陰陽為中心。調陰陽、平虛實是針灸治療學的核心，其效應取決于穴位所依附部位的固有生物學特性及機體的機能狀態。針灸的這種雙向調節效應是維持機體“穩態系統”的生物學基礎。

任何一本基于中醫理論的針灸學著作，或任何一本基于現代醫學基礎的針灸教科書都無誤地傳遞了一個共同的信息:在許多疾病的早期、或一些自限性疾病可以優先采用體表刺激療法以啟動生物的本能醫治系統發揮調節“自穩態”的醫療保健功能，達到對失衡器官的逆轉治療作用。而新近倡導的“治未病”，更可能由針灸等體表刺激療法發揮重要作用。

就目前而言，以針灸為代表的體表刺激醫療體系是維護機體“穩態”系統、治療許多疾病初始的和優先的選擇?，F代針灸學認為針灸對機體呈現“雙向調節”效應，也就是說，在機體某一器官系統功能處于亢進的情況下，針灸(可以是同一穴位，也可以是不同穴位)可以減弱它的功能活動;相反，當這一器官系統功能低下時，針灸可以增強它的功能活動，這種“交互調節效應”通過機體的穩態系統使機體保持在正常生理活動范圍。在系統生理學研究機體整合機制中，學者用cross－talk 來表達機體的這種相互整合機制:Cross－talk 與針灸的調節效應密切相關。

有意思的是同一個穴位(我們這里選擇的是天樞穴)可以通治功能性便秘和功能性腹瀉(參見本期秦慶廣等的論文:針刺天樞對正常、便秘和腹瀉模型大鼠不同腸段運動功能的雙向調節作用效應)。

歷代醫家均對天樞穴的應用有著較為深刻的認識。早在內經時代即有所載述，如《素問·至真要大論》:“身半以上，天之分也，天氣主之;身半以下，地之分也，地氣主之。半，所謂天樞也?！倍習x代皇甫謐則將天樞穴的定位、手法及主治加以詳細闡述，其在《針灸甲乙經》中曰:“腹脹腸鳴，氣上沖胸，不能久立，腹中痛濯濯，冬日重感于寒則泄，當臍而痛，腸胃間游氣切痛，食不化，不嗜食，身腫俠臍急，天樞主之?！薄按竽c脹者，天樞主之?！蔽闹刑峒疤鞓醒俗汴柮髅}氣所發，大腸之募穴，可治療各種原因(尤其感受寒邪)所致的腹脹、腹痛、腸鳴、泄瀉、納呆等腸胃病癥。近年來，在開展針灸作用機理和腧穴主治相對特異性研究中發現，天樞穴通過不同的施術方法或刺激量，對胃腸功能具有雙向調節作用，因天樞穴定位在臍旁二寸，其下正對大、小腸，為腸道的體表投影區域，其與腸之間只有皮膚和腱膜等組織相隔，肌肉層較為淺薄，故針刺或艾灸刺激易傳入其內，可以調節大、小腸的蠕動、吸收和分泌等功能，表現為胃腸運動功能低下者可促使其運動增強;而運動功能亢進者則使其降低，從而發揮天樞穴對胃腸功能的良性雙向、整體性調節，治療泄瀉或便秘等腸腑功能失調病證。眾多資料表明針灸能夠調節機體的胃腸功能，針灸的傳入沖動經軀體神經和血管壁神經叢兩條通路傳入，經脊髓向上到達大腦各級中樞，并與內臟發生聯系，經植物神經系統及體液途徑傳出，調節胃腸功能［6－7］。

圖3 胃與小腸相應的結構－功能性單元示意圖

針灸對臟腑病變具有恢復穩態平衡的雙向調節效應，腧穴與相同節段神經支配的內臟器官在交感神經控制下組成一個相對緊密聯系的結構－功能性單元;圍繞這種結構－功能性單元的異節段神經支配區域經穴形成一個可能通過迷走神經通路發揮相悖效應的功能性集元。單元經穴和集元經穴共同構建軀體傳入信息調整和平衡內臟功能的穩態系統。迷走神經活動偏亢的病癥主要取單元穴位，交感神經活動偏亢的病癥主要取集元穴位。功能性便秘和功能性腹瀉是腸道傳輸功能低下和亢進所出現的兩種病變過程;前者是由于交感神經緊張、迷走神經興奮狀態降低，導致結腸道傳輸功能低下引起;后者是由于迷走神經興奮亢進，導致小腸傳輸功能過強引起。相應的功能性集元穴位可加強迷走神經興奮，具有促進結腸傳輸的功能，達到治療功能性便秘的目的;功能性單元穴位可興奮交感神經，抑制迷走神經，具有降低胃和小腸傳輸的功能，達到治療功能性腹瀉的作用(圖3)。

胃與小腸由T5－10的內臟大神經支配，大腸由T11－12和L1－2節段神經支配;對于胃和小腸來說，天樞是單元穴位，曲池和上巨虛是集元穴位;而對于大腸來說，上巨虛、曲池和天樞都是集元穴位。單元穴位在交感神經參與下對胃腸運動發揮抑制作用(故天樞作為胃和小腸的單元穴發揮抑制作用);而集元穴在副交感神經參與下對胃腸運動發揮促進作用(故曲池和上巨虛作為胃和小腸的集元穴發揮激活作用)。對于直結腸而言，天樞、曲池和上巨虛都是集元穴位，在副交感神經參與下對胃腸運動發揮促進作用，故除了曲池和上巨虛外，天樞也作為胃和小腸的集元穴發揮激活作用，從而具有抑制胃和小腸運動和促進直結腸運動的雙向調節效應，故在臨床上天樞具有治療以小腸運動加快的功能性腹瀉(抑制小腸運動)和結腸傳輸減慢的功能性便秘(促進結腸運動)功效，表現出其雙向治療效應。

［1］Gross CG.Claude Bernard and the constancy of the internal environment［J］.Neuroscientist，1998，4:380－385.

［2］王志均.內環境來源于海水的理論［J］.生理科學進展，1984，15:280－282.

［3］Henderson LJ.The fitness of the environment:an inquiry into the biological significance of the properties of matter［M］.Beacon Hill，Boston:Beacon Press.1913.

［4］Mundkur B，Koizuma K，Pinkerton JO.The life and contributions of Walter Bradford Cannon，1871－1945［M］.Publisher:State University of New York Press，1975.

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