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编号:10252549
皮肤信息传导通路与中医经脉*
http://www.100md.com 《中国中医基础医学杂志》 1999年第8期
     作者:刘里远

    单位:北京师范大学生物系,北京 100875

    关键词:经络;循经感传;皮肤;信息通路;神经网络

    中国中医基础医学杂志990820 摘 要 两栖类动物在胚胎发育期间,其表皮能以动作电位的方式把机械刺激信息传递到远处,并产生肌肉收缩。在经络敏感人身上,针刺信号也可以循体表经脉线传递到远处,并产生针刺效应,两者颇为相似。实验表明,循经感传或针刺信号循经传递与皮肤中NA、Ach的释放和对α、M受体作用有显著的关系,而感觉生理学研究早已发现NA、Ach作用于皮肤机械感器产生感觉阈升高的现象。皮肤中新发现的丰富的神经网络和神经末梢间形成的复杂的闭合环路、皮肤的纵形带状分区等都提示针刺信号沿皮肤横向传导的可能性。总之,在高等动物的皮肤具有传递机械刺激的信息通路,这与中医的经脉通路很可能是一致的。

    信息调控是复杂生命体的重要特征,机体作为一个整体,以神经和内分泌的形式进行信息的交换和控制。神经系统以信息的传输和处理为根本特征,心血管系统在运输营养物质的同时,也进行着信息物质的传输。由于血液的快速循环,使得这种信息传递也同样广泛而有效。机体的肌性器官中都存在着信息在同一器官内广泛传递的机制,骨骼肌的细胞膜和肌管系统能将神经传来的兴奋广泛扩布开去,心脏在这方面的作用尤其典型,其特化的传导系统不仅能有效地传递电信号,而且具有自动节律性,产生稳定的周期性兴奋。心肌细胞之间由于广泛的缝隙连接,成为一个机能性的合胞体,相互有效而快速地传递兴奋,从而达到同步性的收缩活动。胃肠道同样具有功能性合胞体的特性,平滑肌细胞间的缝隙连接保证了这种功能的实现,其肌源性的基本电节律(慢波)可以长距离传导。特别值得注意的是,胃肠道存在广泛的肌间神经丛和粘膜下神经丛,这些神经元和神经纤维形成的神经网络具有接受环境信息和控制自身运动的机能。皮肤作为机体最大且完全连续的器官,其中是否存在自身的信息传递及特定的信息传递通路呢?
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    在两栖类动物的胚胎表皮细胞中观察到伴有动作电位的信息传递机能,把皮肤的机械刺激信号传递到远处,并可引起肌肉收缩(图1)。这种传递与Na+和Ca++的活动有关,在胚胎后期感觉系统完全建立后消失[1],人们正在关注较高等的脊椎动物中是否也存在类似的现象。实际上,中国传统医学的经典著作《黄帝内经》的《素问.卫气行》明确论述了人体的皮肤存在一种信息的传递的通道——卫气运行途径。一种称为卫气的物质或信息主要沿着皮肤的一定路径——经脉做周期性运行,一日五十周于全身,具有明显的昼夜节律[2]。临床上注意到皮肤中似乎存在着传递信息的通路,可以把部分机械刺激信号——针刺信号传递到远处,并引起感觉变化和内脏效应。作者认为,在高等脊椎动物中,皮肤的信息传递作用也由低等动物的表皮转向真皮层中,以更加复杂的形式接受、处理和传递信息,并产生更为广泛的影响。
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    图1 两栖类蝾螈胚胎的火车厢式连接,皮肤的刺激可引起头部运动。

    1 皮肤机械刺激在少数人身上诱发的感觉性传导

    图2 感传阻滞示意图 (1)压迫点位于针刺穴近侧端,使近侧端的感传被阻滞,而远侧端感传不受影响;(2)压迫点位于针刺穴远侧端,使远侧端的感传被阻滞,而近侧端感传不受影响

    经过10万人次的调查,我国人群中大约有1%的人,给与皮肤针刺、火柴头压迫、电刺激等均可诱发出沿皮肤的感觉传导带,受试者描述为水流样、虫行样、风吹样的感觉沿着皮肤的一定途径走行,其速度1~20cm/S不等,宽度多不超过1cm,在传导途径上常伴麻木感,感觉阈升高等现象,有的人还伴有出汗、充血甚至出血现象。其传导途径常与中医的经脉循行路径相近或重合,故被称为循经感传,其感传可以被外加的机械压迫所阻断(图2)[3,4]
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    2 针刺信号经皮传递动物模型的建立

    按照中医的理论,针刺信号沿经传导,然后产生针刺效应,能否建立与皮肤信号传递有关的针刺效应动物模型,成为深入探索这类问题的关键。在大鼠和家兔身上,针刺后肢胫骨粗隆外下凹陷处即足三里穴,从口角部(家兔)或尾部(大鼠)测定针刺前后痛阈的变化,可见,针刺后痛阈有显著的升高。在这种针刺——效应的动物模型上试着阻断皮肤某些区域的活动,看能否影响针刺的效应。结果表明,当在大鼠膝关节外上方和踝关节上方胫骨前脊外侧处分别切开8mm和3mm的切口(皆为胃经循行处,类似于图4的2、3两点),即可阻断针刺后的痛阈升高

    图3 大鼠针刺前后痛阈变化曲线(n=10)圆点线为经线旁切断,方块线为经线切断;横坐标1~3为针前测量三次的基础痛阈值,横坐标4~11为针后测量8次的痛阈值。“*”为两组比较的结果,*P<0.05,**P<0.01。
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    图4 图中虚线相当于中医的经脉线(胃经),刺激作用于“1”(足三里)处,药物注射于2、3处(经脉线上),可阻断针刺效应,而注射于4、6处则无明显的影响。

    图5 家兔阿托品皮内注射对针刺镇痛效应的影响(n=12)。曲线最左侧为基础痛阈值,28min处为停止注射点;上线:阿托品经脉线旁注射,针刺后痛阈明显升高;下线:阿托品经脉线上注射,针刺后痛阈几乎没有升高。

    效应,如果切口偏离到外侧则几乎对针刺效应没有任何影响(图4)。只作一个切口,则阻断作用弱[2、5]。由此表明,切断皮肤就可阻断针刺效应的产生,或者说针刺信号确实像中医里描述的那样,需经过皮肤(经脉)的传递才产生效应。

    3 神经受体的阻断作用

, http://www.100md.com     在几个皮肤感觉传导明显的病人身上,于针刺感觉传导线上的皮肤内注射阿托品可以立即阻断传导,如果再于同一部位注射新斯的明 ,则传导逐渐恢复,这促使进一步在动物身上复制这一现象。在家兔足三里处针刺,在图4的经线2和3点处持续注射阿托品(0.1μg/μl×5μl/43min),可以显著阻断针刺效应,若注射到旁边1cm以外则没有影响(图4、5)。同样的方法表明,酚妥拉明(0.01μg/μl×5μl/65min)和异丙肾上腺素(0.0125μg/μl×5μl/43min)经线皮内注射也可以阻断针刺效应[2、6]。这意味着阻断局部皮肤内的α、M受体或兴奋β受体,可以阻断针刺后信息沿皮肤的传导,或者说,这种传导与这些受体有密切的关系。

    本世纪五六十年代,不少经典的生理学研究都显示,刺激支配皮肤的交感神经或直接给与皮肤NA或Ach,常表现为十数秒的短暂兴奋,随后转入抑制,皮肤机械感觉阈升高(图6)。据推测,交感节后末梢释放的递质作用于与机械感受器相连
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    图6 三次应用去甲肾上腺素引起的一过性皮肤触觉改变。●—●,第一次;○—○,第二次;○ *—○ *,第三次;纵坐标为神经干上的触觉冲动总频率。

    的神经末梢的第一个朗飞氏结处,抑制其Na+通道的活动,从而升高感觉阈[7]。针刺作为一种持续性的机械刺激,其感受器主要是皮肤中的Merkel触盘等慢适应感受器。Merkel细胞早在100多年前就已发现,呈树突状,其一侧多与神经末梢形成突触样连接,其功能作用尚不清楚。曾经认为Merkel细胞在机械刺激下释放某种递质,兴奋与之相连的神经末梢,后来又认为它与神经末梢的连接并非突触,只是一种适且于传递机械力的弹力结构[8]。Merkel细胞在毛囊周围有大量的分布,这是毛囊能感受高频机械刺激(1500HZ)的原因所在[9]。当我们拔除前述皮肤切口部的毛囊后,针刺效应也基本上消失,当拔毛部位上移到腹中线外侧时(胃经线上),针刺效应也有明显下降。总之,针刺信号、皮肤信号传导、交感末梢递质、Merkel细胞之间很可能存在重要的联系。研究表明,针刺后经脉线上的皮肤内有去甲肾上腺素和乙酰胆碱的释放[2、10、11],这可能是针刺或压迫皮肤后产生感觉传导及随后出现的感觉阈上升的原因。
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    4 皮肤信号传递与神经的关系

    为了研究针刺后皮肤信号的传导与神经的关系,在图4的经线2和3点处持续注射少量的普鲁卡因(2%×30μl/65min),针刺效应可以被显著阻断,但并不完全,说明皮肤信号传递是有神经介导的。我们使用PAS染色法充分染色皮肤,在相差显微镜下可见末梢神经纤维的清晰轮廓,令人惊奇的是,有许多的神经末梢并不全像已知的树样分支,分支间常常融合在一起,形成神经末梢环路,由于分支间分而又合,合而再分,常在局部形成复杂的多层多级网络(图7),电镜观察也证实了这种闭合环路的存在。信号在环路中的传导意味着信号可以保留或记忆;不同来源的分支间的融合意味着信号可以在末梢间的横向传导(图8)。此外,在复

    图7 PAS染色的大鼠小腿皮肤标本,一根神经纤维分出大量分支,分支间融合后再分出大量的分支,后者合而再分,如此反复进行,最终形成非常复杂的局部性多级闭合神经回路(100×)。
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    杂的局部网络中,信号可以被加工处理[2]。100多年前,关于神经系统的组织结构有两种假说:一是细胞学说,即神经系统同身体其它器官一样,都是由独立的细胞构成,另一个是网络学说,认为神经纤维间呈连续性连接,整个神经系统就是一个网络。自本世纪五十年代从电镜下观察到突触结构以来,问题已真相大白。可是我们的实验中确实见到粗大神经纤维的细小末梢间融合在一起。这种现象除信号可能沿皮肤做有限的横向传导外,还提示我们,关于神经系统的基本结构还值得深入探讨。

    图8 大鼠小腿皮肤,PAS染色,箭头所指处为两个较粗神经纤维,其分支相互吻合,构成环路(40×)。

    其实,在低等无脊髓动物中,类似这样的神经网络(真正的神经网络含义)是不少的,而且可以传导和处理信号[12]

, http://www.100md.com     近年来国内关新民等人已经在研究类似的皮肤横向传递信息的问题,他们观察到大鼠外周神经末梢间可以传递信号。当刺激皮神的外周端后,可以在相邻的皮神经外周端记录到放电的增加,第2sec达到最大值,持续3sec,第5sec开始下降,第25sec恢复正常,他们认为是化学性传递[13]。作者认为,这可能是刺激引起的交感末梢递质释放对邻近感觉神经末梢短暂的兴奋作用[7]

    5 皮肤带状分区

    《灵枢.皮部论》认为,皮肤可以在纵形方向上分为十二条皮肤带,称为皮部,十二经脉就位于这些皮带内。我们研究表明,环形切断皮肤,切口水肿后可以看到皮肤在纵形方向上分成易于水肿的隆起带和不易水肿的凹陷带,其凹陷带与中医的经脉相当接近(图9)。实验中阻断针刺效应的部位就是在这些凹陷带处。为此,作者认为皮肤的信号传导很可能就是沿着一些皮肤区带定向传递[14]
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    图9 大鼠皮肤横切后形成的水肿隆起和凹陷。箭头示凹陷部;左:后肢小腿部环切;右:前肢前臂部环切展开。

    小结

    根据目前的研究来看,我们已经在形态和功能两方面找到了多种皮肤中信号传导的证据。相对于神经系统的纵向传导而言,属于外周的横向传导。在理论上,这种传导是可以很远的,但实际上,可能局限于有限的范围,因为其影响因素也相当多。

    现在我们不得不认为,中医关于卫气在皮肤中运行问题和针刺信号在皮肤中的(沿经脉)传导问题很可能是存在的。许多练气功的人都声称,有气样的东西在体表循环运行。作者在十多年的气功练习中,也确实感受到这种存在,并且可以被压迫阻断或皮肤内注射阿托品所阻断。从国内外的研究来看,国外研究者越来越倾向于集中于一个问题上,那就是高等脊椎动物的机械刺激信号在皮肤内的接受和传导,与我国的经络研究似乎只隔着一层并不厚的窗户纸,大有一触即破的可能性。因此,我们本着传统医学对皮肤信号传导的生理意义和临床效应的优势,借着国外分析研究从细胞和分子水平顺行研究的基础,有可能在这方面走得快一些,看得远一些。从目前的研究工作看,皮肤中的信息传递属于一种神经和体液相互作用的连锁反应机制,将信号传导并放大[2],可能涉及一种迄今还不了解的细胞群体,后者已经被最近的实验初步显示出来,是神经末梢和树突样细胞形成的网络结构。
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    总之,高等哺乳动物的皮肤中很可能仍然存在一种信息传递通路,谓之皮肤信息通路,使一个部位接受或产生的信息在皮肤这个身体最大的薄层器官内传导,使皮肤本身和相关的内脏器官得到协调、平衡和统一。实际上,皮肤作为一个器官,其内部需要统一和协调的机制,把手和脚皮肤这样相隔很远的部位联系起来,也确实需要一种信息的传递途径。

    作者简介:刘里远,男,35岁,博士后,副教授。研究中医经络十多年,出版专著《古典经络学与现代经络学》,重绘《黄帝内经》经脉循行图,提出血管性经络和非血管性经络的科学概念;出版专著《中西科学思想》,专章论述《内经》的自然科学和自然哲学思想。主要从事皮肤信息通路与中医经脉的研究。

    *国家自然科学基金资助课题(39500185)

    参考文献

    [1]曾弥白.两栖类胚胎表皮细胞的传导能力.生命科学1997,9(5):193—196.
, 百拇医药
    [2]刘里远.古典经络学与现代经络学.北京:北京医科大学和协和医科大学联合出版社,1997.139—146,437—451,460—474,484—487.

    [3]中国人民解放军309医院.经络传导现象1000例统计分析.针刺麻醉原理的探讨.北京:人民卫生出版社,1974.17—19.

    [4]福建省医药研究所针麻原理研究组.经络阻滞现象的研究.见:针灸针麻研究.北京:科学出版社,1986.463—470.

    [5]刘里远,郝春杰,樊景禹.皮肤中儿茶酚胺类体液物质及毛囊与针刺效应的关系.北京师范大学学报,1996,32(4):534—540.

    [6]刘里远,张慧,张桂芳,等.A、B和M受体对经络传导的影响及针刺效应的周期性波动规律.中国中医基础医学杂志,1998,4(10):51—55.
, 百拇医药
    [7]Akoev. Catecholamines, Acetylcholine and excitability of mechanoreceptors. Neurobiology, 1981,15: 269—294.

    [8]Kay-Michael et al. Merkel cell receptors:Structure and transducer function. Science, 1981,214(9):183—186.

    [9]Yutaka Narisawa et al. Merkel cells of the terminal hair follicle of the adult human scalp, J. of investigative dermatology, 1994,104(4):506—514.

    [10]刘里远,樊景禹.针刺促使皮肤儿茶酚胺物质释放的初步研究.上海针灸杂志,1997,(4):32—34.
, 百拇医药
    [11]匡培根.中华神经精神科杂志,1978,(2):101.

    [12]Spencer AN, Arkett SA. Radical symmetry and organizatuin of central neurons in a bydrozoan jellyfish. J Exp Biol. 1984,110:69—90.

    [13]王军,王才源,关新民.大鼠初级感觉神经外周末梢间信息传递的观察.生理学报,1997,49(6):618—624.

    [14]刘里远,王菲菲,张亚茹,等.皮肤PAS阳性带的毛囊受体分布及组化特征研究.解剖学杂志,1995,18(5):434—438.

    (收稿日期 1999—04—02 修回日期 1999—05—03), http://www.100md.com