艾灸温度影响因素及与疗效关系研究进展

吴璐一 杨玲 周次利 马晓芃 陆嫄 唐勇 黄任佳 窦传字 吴焕淦

灸法是中国传统医学的瑰宝，由于疗效显著，适应症广和操作简便而为历代医家所推崇。灸法疗效的取得是一个多因素综合作用的结果[1]，温热刺激是艾灸取效的关键因素之一[2]，温度又是温热刺激不同程度的量化形式。深入研究艾灸过程中温度的变化规律及其影响因素，探讨艾灸温度变化对灸效的影响，对于灸法以温度为量化指标的可控操作和研究，进一步提高艾灸临床疗效，揭示艾灸作用机理，规范和推广艾灸疗法都具有重要意义。

1 艾灸后温度变化特征

张栋等[3]认为艾灸效应的产生主要是通过艾灸过程中皮肤组织温度的变化来诱导的，一是热量通过机体组织的直接传导作用，如存在灸点处圆形温度升高区；二是机体对热刺激产生反应，如引起循经的沿躯体纵轴组织的温度升高现象。研究发现，给予穴位艾灸后，温度变化表现出有序性特征，包括温度的有序性升高和降低以及该过程中对机体不同层次组织温度的有序性传导变化[4]，且随时间变化呈现动态曲线反应[5]。

2 影响艾灸温度的因素探讨

2.1 不同施灸方法对艾灸温度变化的影响

影响艾灸温度的因素颇多，学者们积极的研究了不同施灸方法引起的温度变化特征，业已证明，施灸点不同层次的皮肤温度变化不同[6-7]。杜广中等[8]测量了隔姜灸和直接灸后不同时间的温度变化，发现不同灸法的温度变化曲线均呈单峰，均有缓升、急升、急降和缓降4期。直接灸时燃烧的温度高，温度曲线呈急剧的尖峰波形，但透入皮下的温度较低，且温度到达皮下的深度各不相同；温和灸透入皮下的温度较高，呈现出缓慢的渐增渐减波形；隔物灸的温度曲线在上升和下降时都很慢，呈现缓升缓降波形，隔盐灸、隔附子饼灸、隔姜灸均具有比较类似的温度变化曲线[9]。魏建子等[10]的研究表明隔物灸的温度升高是渐进式的，虽然不同间隔物灸的温度最大值相接近，但是不同隔物灸的温度上升速度不同，隔姜灸温度上升速度较快而隔附子饼灸温度上升则较缓和。隔物灸温度曲线变化中，灸壮接续也是一个影响温度的因素，灸壮续接的方式较多，不同方式的艾炷续接对温度的影响不一样的[11]。

不同施灸方法对不同层次的皮肤温度影响亦不相同。董新民等[4]分别观察了四种不同灸法：隔姜灸、直接灸、悬灸、聚光灸对穴位皮肤温度的影响，发现不同灸法对家兔与人体穴位表面皮肤温度影响规律相似：均具有潜伏期、上升期和回复期3个时相，且不同灸法对各时相穴位温度的影响各具规律与特征，但对于深部组织温度水平的影响规律却不相同。经测定，对于皮下温度的影响，悬灸与聚光灸大于隔姜灸与直接灸；对于肌层温度的影响为悬灸大于聚光灸大于隔姜灸与直接灸。提示悬灸对于深部组织如皮下和肌层温度影响最大。

Mori等[12]分别比较了1个穴位灸3壮和在3个穴位各灸1壮对腰椎部和整个脊椎温度的影响，发现1个穴位灸3壮和3个穴位各灸1壮都可以引起皮温的变化，且3个穴位各灸1壮较一个穴位灸3壮升温幅度更大。提示重复多次灸并不会使皮肤表面的温度升的更高，而施灸于不同的点则可以使皮温升高更多。会泽重胜[13]观察到当以同一重量的艾炷施灸时，总量分次施灸和总量1次施灸相比较发现，把总灸量分开多次施灸，施灸部位可以较长时间保持低温，而总量1次施灸短时间即可呈现高温。此外，夏永利[14]研究了不同补泻对艾炷燃烧温度的影响，发现艾炷灸不论补泻均可引起外界和组织温度升高，区别在于组织内外温度梯度变化率，补法引起的组织内外温度变化率较泻法小，且刺激延续时间较泻法长。

综上，艾灸的温热刺激不仅涉及浅层，也涉及深层组织；不同灸法对不同组织层次产生不同的影响温度，但都具有波浪式的温度——时间变化曲线，区别在于升降幅度、渗透深度和持续时间不同。悬灸对深部组织的温度影响最大。不同施灸方法的刺激形式差别很大，一点多灸和多点单灸的皮温变化亦有很大差别，重复多次灸并不会使皮肤表面温度升的更高，而施灸于不同点则可以使皮温升高更多。

2.2 不同灸量对艾灸温度变化的影响

除了不同施灸方法以外，不同灸量对穴区温度也有影响[15]。承淡安[16]曾在空气中和家兔腹壁上分别测量了鸡卵大、枣核大、绿豆大、大米粒大和麦粒大的艾炷燃烧温度，发现不同大小艾炷燃烧产生的温度均不同，提示不同的灸量可以产生不同的温度变化。岳公雷等[5]研究发现不同重量艾炷灸其温度——时间变化曲线呈单波峰，均有缓升期、急升期、急降期和缓降期四期。随着施灸艾炷质量的增大，缓升期和缓降期都会相应延长，其中缓降期延长的更加明显；而且随着艾炷质量的增大，波峰稳定时间亦随之延长，呈现平台期。日本学者会泽重胜[17]在小鼠类似于“期门”穴的部位以不同重量的艾炷施灸，发现在0.5、1、2 mg施灸1壮时表皮上和真皮下的最高温度都会随着艾炷重量增加而上升，2 mg以上时只有表皮温度上升，真皮下几乎无变化。当小艾炷施灸到5壮或7壮以上则温度上升恒常化。提示不同灸量对表皮和真皮都可以产生不同的温度变化，而且灸量与温度的成比例升高只是在一定范围内，并不是灸量越大温度越升高，达到一定程度后会趋于平台稳定期。

此外，以小艾炷施灸时，随施灸壮数增多而产生的热刺激增加程度比大艾炷施灸明显。赵天平[18]研究发现麦粒灸不同灸量对溃疡性结肠炎大鼠灸后即刻、灸后5分钟穴区皮肤温度具有不同的影响，对灸后10分钟穴区皮肤温度的影响无显著差异。卢明香等[19]研究了隔姜灸3种不同灸量(3壮、6壮、9壮)对不同穴位的温度影响，发现不同灸量对不同穴位表面产生的最高温度不同。6壮组和9壮组所达到的最高温度均比3壮组高，且差异具有统计学意义。

综上，不同灸量对表皮和真皮都可以产生不同的温度变化，其变化曲线呈单峰波，均有缓升期、急升期、急降期和缓降期四期。在一定范围内，随着艾炷重量的增加，缓升期和缓降期均延长，波峰稳定时间也随之延长，达到一定程度后会趋于一个平台稳定期。

2.3 不同灸材对艾灸温度变化的影响

不同年份的艾所含主要成分及含量均不同，不同灸材对艾灸温度的变化也会产生一定的影响。戚曙光[20]对于不同年份蕲艾理化效应差异研究发现：不同年份艾叶对皮肤温度的影响不同，1年陈艾叶对穴位局部皮温升高最快，3年陈次之，5年陈最慢。日本学者小林和子[21]发现相对于劣质艾，优质艾叶鞣酸含量较少，比较两种艾的燃烧温度——时间曲线时，发现提取鞣酸处理的优质艾从点燃后起，到温度上升至最大值所需时间显著延长。说明不同艾质可以产生不同的温度变化。程绍鲁等[22]研究了生物陶瓷材料经过高温烧结而成的温灸球与艾炷隔姜灸的性能比较，发现温灸球使姜片下温度在34.5分钟内保持在40.2～54.3 ℃，艾炷只能使姜片下温度在5分钟内保持在40.1～58.7 ℃，前者恒温时间为后者的6.9倍，温灸球对皮肤温度的影响更持久。

综上，不同材质的艾叶对皮肤温度影响不同，年份越陈，升温越慢，升温至最大值所需时间越长。一些生物陶瓷类艾灸替代品对温度的影响较之传统艾更为持久，这为灸材的开发又提供了一条思路。

2.4 不同灸距对艾灸温度变化的影响

艾灸过程中，不同灸法除了各自本身的特点外，因操作时与穴区之间的距离不同，所产生的温度变化亦不相同。许培昌等[23]分别对足三里和关元穴距离2 cm、3 cm、4 cm施灸，发现在灸距为2 cm时，不管悬灸足三里还是盒灸关元均产生明显灼热痛感无法测量温度；施灸距离为3 cm时，关元皮肤温度上升超过44 ℃的时间约为10分钟；足三里皮肤温度持续稳定在(45.9±3.0)～(47.8±2.0) ℃之间；施灸距离为4 cm时，关元皮肤温度上升超过44 ℃的时间为7分钟，足三里皮肤温度在(40.0±2.0)～(44.9±2.3) ℃之间。提示不同灸距对人体体表皮肤温度影响不同，艾灸距离越近，皮肤温度越高，升高速度越快。路玫等[24]指出，距离足三里3 cm悬灸时，受试者疼痛阈值温度为(40.7±2.93) ℃，认为此温度可以考虑作为临床上防止发生灼伤的极限温度。临床最佳的施灸距离应该既有温热的感，又要尽量避免疼痛和烧伤，因此临床上适宜的温度距离建议为3～4 cm[23]。

综上，在一定范围内，灸距越近，艾灸温度越高；合适的灸距对保护皮肤和保证疗效都具有同等重要的意义。

3 艾灸温度变化与疗效的关系

艾灸起效过程中，温热刺激主要通过引起皮肤组织温度的传递、变化来产生艾灸效应，不同灸热刺激量通过不同的艾灸温度来体现。总结前人成果：不同施灸方法、不同灸量、不同灸材及不同灸距所产生的局部温度上升量、上升速度及变化形式都具有差异性，所产生的温热刺激效应模式亦不相同，由此推论，灸法对机体产生的效应会随其引起的施灸部位不同层次组织温度变化规律而改变[25]。杨宇等[26]发现瞬时感受器电位(Transient receptor potential, TRP)家族能够感受温度变化，不同的温度可以激活不同的TRP家族成员，如：TRPV1在热刺激温度高于43 ℃可被激活[27-28]。TRP家族成员因其具有的温度感受特性，与艾灸温热刺激作用之间必将有着密切的联系。卢圣锋等研究发现艾灸疗法引起的局部温度变化特征，与TRP家族成员感受温度的范围和分布特点很有契合，从而推测不同灸法产生的不同温度变化，激活了不同TRP亚型，从而诱导产生不同的生物学效应，最终达到不同的治疗效果。比如直接灸时，温度可超过60 ℃，其温度上升过程中可能激活TRPV1，TRPV2，TRPV3。研究发现TRPV1和TRPV2广泛分布于机体肥大细胞，其开放效应可以直接影响肥大细胞的功能，从而引起一系列生物效应[29-30]。王耀帅[31]比较了两种不同温度(38 ℃、46 ℃)的艾条温和灸热刺激对心动过缓模型大鼠心功能、血流循环以及普萘洛尔在体内代谢分布的影响，结果发现，2种温度的热刺激均能改善心动过缓大鼠的心率、心功能、提高股动脉平均压以及加快心得安在体内的代谢分布。该效应因刺激温度不同而不同，艾条灸46 ℃明显强于艾条灸38 ℃的热刺激效应。进一步研究发现，46 ℃的热刺激能够使野生型小鼠局部皮肢肥大细胞数目明显增多，并促使肥大细胞脱颗粒。孙申田等[32]研究发现施灸皮温为45 ℃和55 ℃时对结肠运动频率，波幅和结肠电频率的影响均表现为灸中抑制、灸后增强。但两种温度对这三项指标的影响无论灸中，灸后却并无显著差异。提示并不是艾灸温度越高，产生的灸疗效应越显著，具体针对哪些病症或组织哪种温度所产生的效应最佳尚需进一步深入研究揭示。

4 思考与展望

从上述研究可以看出，温度的高低变化在艾灸起效过程中是一个重要的可控因素，但是由于目前各项研究依托载体不同、研究方法、实验方案以及所选取的温度值和施灸量规格等都不尽相同，其研究结果也不尽吻合，甚至有较大差异。虽然各研究都提出不同的施灸条件可以影响施灸局部的肌表和皮下温度，然而对其真正规律性东西的提炼还不够明确。今后应在筛选临床确有疗效的疾病或动物模型的基础上，固定研究对象，确定最佳刺激量后，再研究温度变化规律及与疗效的关系。比如：岳公雷[5]在研究中就统一了艾炷密度标准以控制艾炷质量,洪宗国等[33]设计了能较为全面反映艾条燃烧温度特性的研究都为艾条质量标准化提供了依据。此外，应加强各相关课题组的合作和交流，加强物理、生物传热学等多学科、多领域之间的跨行业交叉研究，设立大样本、可重复的多中心研究，将高端的无损测温方法如超声测温等引进艾灸温度曲线探测中[34]。深入研究艾灸温度影响因素对局部温度的变化特征及对机体不同层次组织效应之间的对应规律，就可以有的放矢的选择最合适的施灸条件来达到最佳临床疗效，同时对艾灸起效机理的研究也提供更为清晰的思路。

[1] 吴焕淦,严洁,余曙光,等.灸法研究的若干思考[J].上海针灸杂志,2008,27(11):35.

[2] 白耀辉,林文任.艾灸与温热刺激关系的探讨[J].针灸学报,1991,(4):10-11.

[3] 张栋,付怀星,王淑友,等.经脉温度特性的红外热像图显示[J].针刺研究,1996,21(3):63-67.

[4] 董新民,董全声,先茂全,等.不同灸法对穴位温度影响的对比观察[J].中国针灸,1999,19(1):22-26.

[5] 岳公雷,杜广中,张磊.不同质量艾炷灸温度时间曲线变化的研究[J].上海针灸杂志,2011,(10):704-706.

[6] 黄秋风译.艾的燃烧温度与机体内的温度变化(Ⅰ)-施灸局部的皮下基层内温度[J].国外医学·中医中药分册,1989,11(5):48.

[7] 苏同生,朱惠玲译.单壮灸对小鼠皮肤血管及微血管通透性影响的研究[J].国外医学·中医中药分册,1992,14(1):24.

[8] 杜广中,卜彦青,王淑香,等.单壮艾炷灸的温度时间曲线[J].陕西中医,2010,(5):619-621.

[9] 杨华元,胡追成.艾灸的生物物理特性[J].中国针灸,2009,29(11):897-899.

[10] 魏建子,沈雪勇,丁光宏,等.隔物灸温度-时间曲线分析[J].上海针灸杂志.2007,26(12):34-35.

[11] 王家平,尹海燕,张承舜,等.关于艾灸温度曲线监测影响因素的探讨[J].环球中医药,2012,5(1):40-42.

[12] Hidetoshi Mori,Tim Hideaki Tanaka,Hiroshi Kuge,et al. Is there a difference between the effects of one-point and three-point indirect moxibustion stimulation on skin temperature changes of the posterior trunk surface?[J] Acupunct Med,2012,30(1):27-31.

[13] 会泽重胜.艾灸的量与部位[J]. 全日本针灸学会杂志.1984,34(1):64.

[14] 夏永莉.不同补泻操作下艾炷灸的温度测试[J].江苏中医药,2012,44(1):56-58.

[15] 刘农虞,杨兆民.灸法对皮温的影响[J].江苏中医,1993,(11):31-32.

[16] 承淡安.中国针灸学[M].北京:人民卫生出版社,2008:54.

[17] 会泽重胜.单壮灸对皮肤组织温度的改变[J].全日本针灸学会杂志.1985,35(2):105.

[18] 赵天平,口锁堂,马晓芃,等.正交设计研究艾灸对溃疡性结肠炎大鼠穴区温度和Cx43表达的作用[J].上海针灸杂志,2010,(6):335-338.

[19] 卢明香,王耀帅,王士超,等.不同灸量隔姜灸对高脂血症大鼠穴位局部温度影响的实验观察[J].辽宁中医药大学学报,2011,13(2):21-22.

[20] 戚曙光.不同年份蕲艾的理化效应差异研究[D].广州中医药大学,2011.

[21] 小林和子.艾的有机成分[J].国外医学·中医中药分册,1989:11(5):47.

[22] 程绍鲁,叶清景.生物陶瓷温灸球与艾火隔姜灸的性能比较[J].针灸临床杂志,2003,19(12):30-31.

[23] 许培昌,李达良,崔淑丽.不同施灸距离对人体体表皮肤温度的影响——论施灸的安全距离[J]. 中国针灸,2012,32(7):611-614.

[24] 路玫,张丽繁,袁晔,等.隔姜灸、悬灸对不同穴位各时段热感度的对比研究[J].中国针灸.2011,31(3):232-235.

[25] 卢圣锋,尹海燕,唐勇,等.瞬时感受器电位及其与艾灸温热效应机制研究结合的思考[J].针刺研究,2012,37(2):154-160.

[26] 杨宇,曹宇.温度感受相关的TRP蛋白家族研究进展[J].生理科学进展,2005,36(1):80-82.

[27] Laura Vay,Chunjing Gu and Peter A McNaughton. The thermo-TRP ion channel family:properties and therapeutic implications[J]. British Journal of Pharmacology,2012,165(4):787-801.

[28] Caterina MJ, Schumacher MA, Tominaga M, et al. The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway[J]. Nature, 1997,389(6653):816-24.

[29] Stokes A J. Shimoda L M. Koblan-Huberson M. et al. A TRPV2-PKA signaling module for transduction of physical stimuli in mast cells [J]. J Exp Med, 2004, 200 (2):137-147.

[30] Marc Freichel, Julia Almering and Volodymyr Tsvilovskyy. The Role of TRP proteins in mast cells[J]. Front Immunol, 2012, 3:150.

[31] 王耀帅.艾灸以温促通效应与TRPV1的相关性研究[D].南京中医药大学,2012.

[32] 孙申田,李娟,盛泽民,等.不同温度的艾条对家兔结肠运动和结肠电影响的实验研究[J].针灸学报,1987,(1):31-34.

[33] 洪宗国,吕丰,魏海胜,等.艾条燃烧温度-时间-空间曲线研究[J].中国针灸,2012.32(11):1024-1028.

[34] 王家平,尹海燕,张承舜,等.艾灸温度探测方法运用及改进思考[J].环球中医药,2011,4(6):426-428.