健康人十二经原穴经皮二氧化碳释放率失衡度的初步观察

赵朋娜 古菲菲 李朝政 王燕平 宋晓晶 张维波

(1 新奥集团新绎健康科技有限公司，廊坊，065001；2 长春中医药大学，长春，130117；3 北京中医药大学针灸推拿学院，北京，100029；4 中国中医科学院针灸研究所，北京，100700)

经皮二氧化碳释放率(Transcutaneous CO2Emissing Rate，TCER)是指被测组织在测量经皮二氧化碳(Transcutaneous Carbon Dioxide，TcPCO2)分压过程中，初期一段时间内经皮肤向外释放二氧化碳的速率[mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)/s]，即激光多普勒及经皮氧分压监测仪的二氧化碳分压单元采集被测部位TcPCO2稳定前数据，再通过MATLAB程序对线性分压曲线中最小值之后的一段曲线进行最小二乘法线性拟合，以拟合直线的斜率作为TCER，且前期研究发现其可作为反映局部能量代谢水平的指标[1]。我们研究团队前期已完成了人体十二经原穴经皮二氧化碳释放量(Transcutaneous CO2Emission，TCE)、血流量和细胞外液阻抗左右、表里、手足失衡的研究[2-4]。本文旨在进一步研究人体十二经TCER及其失衡度的规律。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年4月至2017年7月招募的新绎健康科技有限公司员工30例作为研究对象，均为健康志愿者，其中男15例，女15例，年龄22～43周岁，平均年龄(29.5±3.7)岁。本试验通过新绎健康科技有限公司伦理委员会的伦理审查(伦理审批号：ChiECRCT20200240)，所有受试者均于试验前被告知试验内容及注意事项，并签署知情同意书。

1.2 诊断标准 根据1990年世界卫生组织对健康的定义作为诊断标准，即研究对象在身体健康、心理健康、社会适应良好和道德健康4个方面皆健全。

1.3 纳入标准 1)符合1.2标准的健康人；2)年龄20～45岁者；3)1个月内未服用影响人体新陈代谢的药物者；4)无明确诊断任何急慢性疾病的健康者。

1.4 排除标准 1)有各种疾病和患者；2)孕产妇。

1.5 脱落与剔除标准 1)在研究期间发生疾病者；2)各种原因中途退出本试验者。

1.6 治疗方法 本研究为监测观察性试验，不涉及任何治疗方法。

1.7 观察指标 使用激光多普勒及经皮氧分压监测仪(以下简称“激光多普勒仪”)(Perimed公司，瑞典，型号：PeriFlux 5000)，该仪器可同时测量经皮二氧化碳、氧分压和微循环血流灌注量，本文涉及的实验均使用其中2个二氧化碳/氧分压单元。实验室的室温控制在(26±2)℃，室内无阳光直射和明显的空气对流。受试者进入实验室后充分暴露测量部位，休息5 min以上，以适应室内环境。1)测量过程：a.取穴：按标准取穴法标记双侧十二经原穴作为待测量点，用乙醇棉擦拭待测点(若是待测点体毛茂盛，需要事先剃掉待测点及周围体毛)，将探头座固定在待测点。b.仪器校正：打开仪器配置采集软件PSW2.5并分别校正2个经皮二氧化碳分压单元。c.数据记录与保持：点击仪器软件的数据记录，开始记录实时TcPCO2读数，并自动保存。d.数据采集：同时采集左右两侧原穴的数据，2名试验人员尽量保证所有步骤同步进行，先在探头座的中央圆孔中滴入3～5滴仪器专用接触液，然后将电极探头固定在探头座上，观测数据采集软件数据曲线，记录40～50 s；2名试验人员同时取下电极探头并进行交换，按相同步骤再次测量同一穴位(避免仪器2个单元间自身误差)。F.根据步骤d.，分3组依次采集所有原穴TcPCO2数值，采集顺序为：太渊-神门-冲阳-太冲，仪器校正，合谷-阳池-丘墟-京骨，仪器校正，大陵-腕骨-太溪-太白，每测完一个穴位即刻进行左右交换。2)数据导出：显示仪器中存储的数据，将所生成的TcPCO2曲线分成多个子曲线，每个子曲线代表1个测试点的有效数据。将子曲线中的最低值之前2 s～3 s到最低值之后25～35 s之间的曲线范围进行标注和提取，作为待处理部分的TcPCO2数值曲线。3)TCER计算：将待处理的TcPCO2数值曲线导入到MATLAB软件中，利用程序语句找到曲线的最小值，截取最后1个最小值之后5～12 s的数据，使用最小二乘法拟合求出该段曲线的斜率，即为原始TCER；因每个原穴均可得出2个原始TCER，故需要计算2个数据的均值，得出最终TCER。4)失衡度计算：根据以往的研究，左右失衡度(Imbalance Degree of Left and Right Meridian，IBD-LRM)定义为左侧原穴的TCER减去右侧原穴的TCER，再除以二者中较大一侧的TCER[3]；表里失衡度(Imbalance Degree of Exterior-interior Meridian，IBD-EIM)定义为表经(阳经)左右原穴TCER之和减去里经(阴经)左右原穴TCER之和，再除以二者中较大的一个；手足失衡度(Imbalance Degree of Hand-foot Meridians，IBD-HFM)定义为手经左右原穴TCER之和减去与之同名的足经左右原穴TCER之和，再除以二者中较大的一个。通过以上算法，失衡度为一个0～±1(100%)的归一化参量，如果符号为正，说明左侧/表经/手经原穴的TCER高于右侧/里经/足经，如为负值则相反。失衡度绝对值由失衡度取绝对值得来，是失衡程度的直观表现。因失衡度既能体现经穴的失衡程度又能体现失衡的方向，若将失衡度进行直接分析则会出现正负抵消现象，不能体现整体的失衡程度。最后分别得出左右、表里、上下失衡度和失衡度绝对值并进行分析。

1.8 疗效判定标准 本研究为监测观察性试验，无需要疗效判定。

2 结果

2.1 左右失衡度及十二经原穴经皮二氧化碳释放率 健康者十二经IBD-LRM中有6经的符号为正，6经为负，数值均较小，最大失衡度在肾经，为(-10.63±39.74)%，最小失衡度在肺经，为(-0.01±23.87)%，均值仅为(-0.71±8.00)%，几乎接近于零，说明左右两侧总体上是平衡的。失衡度绝对值介于(14.04±9.66)%到(40.63±23.36)%之间，最大值在三焦经，最小值在心经，总均值为(25.86±6.40)%。见表1。

表1 十二经TCER左右失衡度及其绝对值

十二原穴TCER左侧与右侧相近，各经原穴TCER左右两侧之间比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)；左侧TCER总均值(2.21±0.56)mm Hg/s与右侧总均值(2.24±0.59)mm Hg/s比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 十二经原穴左右TCER比较

2.2 表里失衡度及表里经经皮二氧化碳释放率 IBD-EIM结果，6对表里经中有4对为负值，即里(阴)经TCER高于表(阳)经，2对为正值，失衡度的总均值为(-6.18±14.35)%，里经的TCER总体上偏高。IBD-EIM最大者在胃-脾，为(58.37±20.19)%，最小者在三焦-心包，为(3.04±41.28)%。IBD-EIM绝对值总均值为(38.50±8.64)%，其最大值仍在胃-脾这对表里经，且同为(58.37±20.19)%，这表明30名受试者胃-脾失衡度均为正值，即胃经TCER高于脾经。最小者在大肠-肺，为(20.26±14.82)%。见表3。

表3 十二经TCER表里失衡度及其绝对值

对6对表里经原穴TCER统计结果，其中4对里经TCER高于表经，大肠经与肺经(P<0.05)、小肠经与心经(P<0.01)、膀胱经与肾经(P<0.01)、胆经与肝经(P<0.01)间TCER达到统计学差异；2对表经TCER高于里经，胃经与脾经差异有统计学意义(P<0.01)、三焦经与心包经比较差异无统计学意义(P>0.05)；经配对样本t检验，表经TCER均值(2.18±0.61)mm Hg/s与里经均值(2.27±0.59)mm Hg/s比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表4 表里经原穴TCER比较

2.3 手足失衡度及同名经经皮二氧化碳释放率 IBD-HFM及其绝对值，6对同名经中4对为正，2对为负，失衡度总均值为(13.63±16.93)%，IBD-HFM最大值在太阴，为(56.55±18.29)%，最小值在少阳，为(3.27±42.04)%；IBD-HFM绝对值总均值为(41.12±7.19)%，最大值亦在太阴，为(56.55±18.29)%，表明手太阴肺经TCER远远高于足太阴脾经，最小值亦在少阳，为(26.68±20.69)%。见表5。

表5 十二经TCER上下失衡度及其绝对值

其中4对手经TCER值高于足经，肺经与脾经比较，差异有统计学意义(P<0.01)；心经与肾经比较，差异有统计学意义(P<0.01)；小肠经与膀胱经比较，差异有统计学意义(P<0.01)；三焦经与胆经比较差异无统计学意义(P>0.05)。2对足经TCER高于足经，大肠经与胃经比较，差异有统计学意义(P<0.05)、心包经与肝经比较，差异有统计学意义(P<0.01)；手经TCER均值(2.35±0.63)mm Hg/s高于足经均值(2.10±0.64)mm Hg/s，差异有统计学意义(P<0.05)。见表6。

表6 手足同名经原穴TCER比较

3 讨论

3.1 经皮二氧化碳释放率 《素问·皮部论》有言：“凡十二经络脉者，皮之部也。”十二皮部居于人体最外层，与经络气血相通，是络脉之气散布之所在，也是十二经络功能活动反映于体表的部位。因此，观察经穴表皮的生理特性，对揭示经穴的本质有重要的意义，故本研究以TCER作为核心指标进行局部组织的能量代谢测量。以往测量穴位局部组织代谢的研究并不少见，诸如氧分压(Partial Pressure of Oxygen,PO2)、TcPCO2、pH值、二氧化碳释放量等检测。王华等[5]用生物感传针观察到针刺后深层组织经穴的PO2明显升高，在经非穴PO2有所升高，非穴处PO2无明显变化。谢远军等[6]用三通道组织氧分压测试仪发现针刺前穴位处PO2明显高于非穴位处，电针引起相应的经脉循行线上各测试点组织的PO2明显降低。喻凤兰等[7]用氧分压感传针检测穴位与非穴位组织氧分压的变化，认为补法和泻法分别能引起远端穴位PO2的升高和降低。喻凤兰等[8]用pH传感针检测穴位与非穴位的pH值，穴位处pH值较低，认为穴位的代谢率较高。以上研究主要关注局部穴位生理特性及与其所在经络相互影响，而未考虑到中医经络的整体性，二氧化碳释放量是指即组织在代谢中形成的高浓度二氧化碳经皮肤直接释放的量[9]。组织中的二氧化碳是细胞线粒体在三羧酸循环中释放出来的代谢产物，大部分经血液运输至肺，由口鼻呼出。这一过程中，二氧化碳的浓度从细胞间隙、血液、肺泡到空气是逐级递减，组织间隙中的二氧化碳浓度远高于空气中的二氧化碳浓度。因此，一部分接近皮肤的二氧化碳在浓度梯度的作用下，可由皮肤直接逸出体表，形成皮肤的二氧化碳呼出量，它一定程度上反映了组织特别是皮肤组织的能量代谢率。早在1984年，EÖry[10]首次将二氧化碳测量仪用于测量人体经穴皮肤呼吸(Skin Respiration)[11]。近年来，张维波等[12-15]完成了一系列人体经络穴位TCE的测量试验，探讨TCE形成的机制，认为TCE是一个能较灵敏反映局部组织生理状态的生理量，同时研究TCE与疾病关系，为传统中医经络理论中的同经左右相关、表里经相关和同名经相关原理提供了科学支持。黄涛等[16]采用二氧化碳释放量检测仪观测不同针感时TCE的变化，认为有效针刺可能明显提高相关经线上的体表能量代谢。TCE可代表人体经穴局部能量代谢数据，但由于测量TCE的仪器维护复杂，存在钙沉积、漏液等缺陷，影响了测量的稳定性，未能在行业内普及推广。

2018年，张维波研究团队采用激光多普勒仪在TcPCO2测量的基础上，对其采集到的数据进行转换处理，将原来达到平衡时的二氧化碳分压值转变成非平衡时TCER，并进行一系列实验，证实其可代替TCE作为反映局部能量代谢水平的指标[1]。TCER能灵敏地反映局部组织的能量代谢，且测量过程简便迅速，无痛无创，同时，采用双通道同步测量，既可节省测量时间，又可以较大程度避免测量误差，保障了TCER失衡度计算的准确性，遵循了中医学整体观念的原则。

3.2 十二经TCER失衡度 有关经络失衡的论述并不少见，例如经穴知热感度、经络电阻抗、经穴冷光、穴位温度等，但是多着眼于左右侧经络失衡，且经络失衡的判断标准不一[17-22]。本研究团队将失衡度进行归一化处理，进行左右、表里、上下失衡度和失衡度绝对值的计算，完善了经络诊断的方法。

健康人十二经IBD-LRM的总均值为-0.71%，左右两侧的TCER很接近，说明健康人十二经左右原穴的能量代谢总体上处于平衡状态，这与以前TCE的测量结果相类似，但其绝对值的总均值为25.86%，比TCE的13.2%大不少[2]。

IBD-EIM亦称阴阳失衡度，可反映脏与腑之间的平衡状态。IBD-EIM的总均值为-6.18%，里经TCER比表经高一点，但差异无统计学意义(P>0.05)。IBD-EIM绝对值的总均值为38.50%，比左右失衡度绝对值要高。具体到每一对表里经，胃-脾的失衡度最大，表现为胃经的TCER均值高于脾经1.7倍之多，可能反映了现代人脾胃功能失调的现状。

IBD-HFM代表手足同名经的TCER平衡情况，IBD-HFM的总均值为13.63%，表现为手经TCER高于足经，差异有统计学意义(P<0.05)。具体到每一对同名经，肺经TCER高于脾经1.4倍，小肠经高于膀胱经64.66%，心经高于肾经50.37%。这可能是一种生理状态，与上肢的活动较多，代谢较旺盛有关，也可能是人体“上盛下虚”的病理表现。IBD-HFM绝对值均值为41.12%，与IBD-EIM绝对值接近，与IBD-LRM绝对值比较，处于较大的不平衡状态。

健康人表里经与同名经处于失衡状态，是正常的生理现象还是所谓的健康人，实际上多数人为亚健康状况，该失衡度就是对亚健康的一种说明，有待进一步深入研究。

3.3 TCER失衡度与TCE、血流量、细胞外液阻抗失衡度的比较 将本研究所得TCER失衡度绝对值与以往研究所得TCE、血流量及细胞外液阻抗失衡度进行比较，结果发现：TCE的左右、表里和手足的平衡程度最小，阻抗次之，再次为血流量，而TCER失衡程度最大[2-4]。从各指标失衡度情况可看出：虽然同一失衡度各指标大小不一，但趋势一致，均表现为IBD-LRM

4 结论

健康人十二经经皮二氧化碳释放率的左右失衡度较低，表里失衡度和上下失衡度较高。获得健康人3种失衡度范围对未来健康评估和疾病早期筛查，以及指导针灸治疗具有一定意义，为将来经络诊断应用于临床奠定了基础。