針刺鎮(zhèn)痛的神經(jīng)機制及規(guī)律

針刺鎮(zhèn)痛的神經(jīng)機制及規(guī)律

針灸和艾灸的愈合效果是正確的。自半個多世紀以來，許多中國科學家在針灸和艾灸法及其功能機制的研究方面取得了巨大成功。幾種實用的（實驗）方法證實，針灸可以提高皮膚痛閾，遏制疼痛反應(yīng)。韓濟生院士研究小組早在上世紀60年代研究針刺鎮(zhèn)痛的現(xiàn)象及規(guī)律時就觀察到:若針刺合谷穴,觀察皮膚上的8個測痛點(頭、頸、胸、腹、四肢),皮膚痛閾普遍升高。而近年來國際上發(fā)表的一些針刺與安慰針刺方法作對照的關(guān)于偏頭痛、腰痛、膝關(guān)節(jié)痛的臨床研究認為,針刺治療能使患者受益,但同時認為針刺治療與針刺安慰對照療效差異無統(tǒng)計學意義,即針刺療效等同于安慰劑效應(yīng)。該結(jié)論與傳統(tǒng)針灸理論及國內(nèi)臨床實踐結(jié)論相違背。因此,本文從針刺鎮(zhèn)痛的神經(jīng)機制角度來剖析當前對于疼痛類疾病安慰針刺設(shè)置存在的問題,認為針刺鎮(zhèn)痛療效不能得到驗證的原因與針刺安慰對照設(shè)置的不合理有關(guān)。1不同針灸和電針的不同興奮強度的引入纖維1.1各類傳導神經(jīng)纖維的刺激閾值針灸刺激通過興奮軀體傳入神經(jīng)纖維而對機體功能產(chǎn)生多方面的影響,包括對疼痛的抑制、對自主神經(jīng)功能及激素水平的影響等。軀體傳入纖維分為4類:Ⅰ(Aα)為肌梭和腱器官的傳入纖維,Ⅱ(Aβ)為皮膚的機械感受器(觸、壓、震動)傳入纖維,Ⅲ(Aδ)為皮膚痛、溫覺和肌肉深部壓覺的傳入纖維,Ⅳ(C)為無髓痛覺纖維以及溫度、機械感受器傳入纖維。由于各類傳入神經(jīng)纖維具有不同的興奮閾值,Ⅰ和Ⅱ類傳入纖維刺激閾值低,可被觸摸和震動等非傷害性刺激所興奮。而傳導痛刺激的Ⅲ類纖維,特別是Ⅳ類傳入纖維的興奮閾值高,損傷性刺激方能使其興奮。1.2類纖維飽和髓內(nèi)痛誤關(guān)于針刺鎮(zhèn)痛信息傳入神經(jīng)纖維類別的問題存在三種觀點:以最粗的Ⅰ類纖維為主,以細的Ⅲ、Ⅳ類纖維為主,以中等粗細的Ⅱ、Ⅲ類纖維為主,迄今仍有爭議。呂國蔚等在貓、兔“足三里”穴的研究表明,僅興奮Ⅰ類纖維大多無鎮(zhèn)痛效應(yīng)。用僅能興奮Ⅰ類纖維的弱電針刺激,不能影響脊髓背角或丘腦內(nèi)側(cè)核群的痛敏細胞放電。Ⅰ類纖維興奮閾最低,又起源于多種深部感受器,所以,在通常針刺條件下,不可避免地會使其興奮。Ⅰ類傳入信號雖不進入意識領(lǐng)域參與針感形成,但不能排除其在脊髓節(jié)段環(huán)路中調(diào)制痛信號傳遞的可能性。另外,Ⅰ類傳入可引起脊髓背根負電位即發(fā)生初級傳入末稍去極化,呈現(xiàn)突觸前抑制。這是針刺鎮(zhèn)痛脊髓機制之一。在4類纖維參與鎮(zhèn)痛效應(yīng)方面,陳隆順等以兔張頜反射為痛指標,采用分級刺激神經(jīng)法證明興奮Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類纖維的鎮(zhèn)痛優(yōu)良率為63%,若再興奮Ⅳ類纖維,優(yōu)良率可達86%,差異顯著,證明了各類纖維的鎮(zhèn)痛效果是Ⅳ>Ⅲ>Ⅰ+Ⅱ。劉鄉(xiāng)等應(yīng)用外周神經(jīng)沖動碰撞的實驗證明,3V以上電刺激“足三里”,即可興奮傳導痛信息的C纖維,與腓總神經(jīng)逆行C波發(fā)生碰撞而使之減小,表明3V以上的電針,其性質(zhì)即為引起疼痛的損傷性刺激。2不同的纖維引入刺激著不同的疼痛覺覺準備系統(tǒng)2.1細胞激活、同質(zhì)反應(yīng)的原理20世紀60年代發(fā)現(xiàn)刺激粗的有髓初級傳入纖維,可減弱背角神經(jīng)元的傷害性反應(yīng)。這種粗纖維對背角傷害性傳遞的抑制主要發(fā)生在背角膠質(zhì)區(qū)(SG)。Melzack等提出閘門學說,解釋了這種抑制的作用機制,粗的有髓初級傳入纖維(Aα、β)與細的有髓或無髓初級傳入纖維(Aδ與C)、背角投射神經(jīng)元(T)和膠狀質(zhì)區(qū)抑制性中間神經(jīng)元組成了脊髓節(jié)段性調(diào)制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),SG細胞起關(guān)鍵的閘門作用,它可改變傳入神經(jīng)纖維的膜電位,對感覺性輸入具有突觸前抑制效應(yīng)。閘門的開閉,取決于粗細纖維傳入輸入之間相互作用的結(jié)果。Aα、β傳入興奮SG細胞,Aδ與C傳入抑制SG細胞。當傷害性刺激使Aδ與C纖維緊張性活動增強時,去除了SG細胞的突觸前抑制作用,T細胞抑制被解除,閘門打開,痛信息得以向上級中樞傳遞;當Aα、β傳入時,SG細胞興奮,激活了對初級傳入的突觸前抑制效應(yīng),使閘門關(guān)閉,減少或阻遏了傷害性信息向高位中樞的傳遞。此閘門機制還接受來自脊髓以上腦結(jié)構(gòu)的下行調(diào)控。進一步的研究還證實,模擬非痛刺激的2V弱電針其鎮(zhèn)痛效應(yīng)局限于穴區(qū)附近,表現(xiàn)為2V電針“足三里”僅對脊髓背角會聚神經(jīng)元的傷害性反應(yīng)有抑制作用,而對遠隔的三叉脊束尾側(cè)核則無鎮(zhèn)痛效果;同樣,2V弱電針“下關(guān)”僅對其鄰近的三叉脊束尾側(cè)核的傷害性反應(yīng)有抑制作用,而對遠隔的脊髓背角無鎮(zhèn)痛效果;當用相當于痛刺激強度的18V電針“足三里”時,對鄰近的脊髓背角和遠隔的三叉脊束核會聚神經(jīng)元的傷害性反應(yīng)均有明顯的抑制作用;強電針“下關(guān)”對鄰近的三叉脊束核和遠隔的脊髓背角的傷害性反應(yīng)也均有明顯抑制作用。由此可見,穴位鎮(zhèn)痛的特異性(局限性)或廣泛性不僅取決于所選針刺部位,尚取決于刺激強度。2.2損傷性刺激nrm神經(jīng)元/傳導束以腦干中線結(jié)構(gòu)為中心,許多腦區(qū)參與組成內(nèi)源性痛覺調(diào)制系統(tǒng)。中腦導水管中央灰質(zhì)(PAG)和間腦室周灰質(zhì)的神經(jīng)元興奮后,發(fā)生下行沖動至延腦頭端腹內(nèi)側(cè)核群[中縫大核(NRM)]以及鄰近網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),和部分腦橋背外側(cè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[藍斑核(LC)],這里去甲腎上腺素能神經(jīng)元發(fā)出纖維,經(jīng)脊髓背外側(cè)束至后角膠狀質(zhì),激活了膠狀質(zhì)內(nèi)的腦啡肽中間神經(jīng)元,后者可對含有致痛物質(zhì)(P物質(zhì))的初級傳入細纖維起突觸前抑制作用。此外,被初級傳入細纖維激活的背角Ⅰ、Ⅱ?qū)蛹骨鹗鴤Ω惺苄陨窠?jīng)元,在發(fā)出纖維向脊髓上結(jié)構(gòu)投射過程中,還通過網(wǎng)狀巨細胞核間接地與PAG和NRM組成的下行性內(nèi)源性痛覺調(diào)制系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)系,通過負反饋環(huán)路對傷害性傳入信息進行調(diào)制。脊髓上以腦干NRM為主的痛負反饋機制(以及高位腦鎮(zhèn)痛結(jié)構(gòu)),只有當外周刺激達到一定強度才能被激活。劉鄉(xiāng)等人研究證明,1V外周電刺激對NRM無激活效應(yīng);當刺激強度為2V時,NRM神經(jīng)元放電略有增加,可能是由于少量Ⅲ(Aδ)類傳入纖維興奮所引起的;當刺激強度為3V達到C纖維閾值時,部分C纖維興奮可明顯激活NRM神經(jīng)元;當刺激達到能引起最大C波的強度(6V)時,C纖維幾乎全部被興奮,NRM神經(jīng)元出現(xiàn)最大激活效應(yīng),這表明NRM的鎮(zhèn)痛機制主要由Ⅲ(Aδ)類,特別是Ⅳ(C)類纖維傳遞的損傷性刺激信息所激活;當用高強度18V(超過C纖維閾值,相當于強的傷害性刺激)電針“下關(guān)”或“足三里”穴時,三叉脊束尾側(cè)核和背角會聚神經(jīng)元的傷害性反應(yīng)均可被抑制,表明高強度(18V)電針鎮(zhèn)痛的范圍擴大,也能在遠離穴位的痛區(qū)產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用,表現(xiàn)出高強度電針鎮(zhèn)痛作用的廣泛性而無特異性;損毀NRM之后,高強度電針的廣泛性鎮(zhèn)痛作用明顯減弱,但電針(無論2V和18V)對穴位鄰近痛區(qū)的鎮(zhèn)痛作用仍然存在。2.3針刺后抑制效應(yīng)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,某些神經(jīng)元對傷害性刺激的反應(yīng)可以被另外的傷害性刺激所抑制,這種現(xiàn)象被稱為DNIC。即背角內(nèi)側(cè)部分接受Aα和C纖維輸入的匯聚神經(jīng)元,能被遠離于該神經(jīng)元所屬節(jié)段的興奮性感受野的傷害刺激強力抑制。用微電極記錄大鼠三叉神經(jīng)尾側(cè)核匯聚神經(jīng)元活動,電刺激感受野中心可以誘發(fā)A和C類纖維的傳入反應(yīng),用48℃熱水浸燙大鼠后肢可明顯抑制會聚神經(jīng)元C類纖維的傳入反應(yīng),并有明顯的后抑制效應(yīng),這種效應(yīng)已被命名為DNIC。手針“足三里”和非穴位也能明顯抑制匯聚神經(jīng)元C類纖維的傳入反應(yīng),后抑制效應(yīng)更明顯而持久,提示針刺鎮(zhèn)痛涉及DNIC。這些效應(yīng)均可部分被納洛酮拮抗?；A(chǔ)實驗也證實,針刺在任何部位,不管是否傳統(tǒng)穴位的位置,都會產(chǎn)生生理效應(yīng),通過DNIC而起反應(yīng)。綜上所述,我們對興奮的外周傳入纖維,以及腦和脊髓內(nèi)痛調(diào)制機制等問題進行歸納和總結(jié),不難得出:針刺可興奮各類傳入纖維,各類纖維興奮都有程度不同的鎮(zhèn)痛效應(yīng),較多動物實驗和臨床資料支持主要由Ⅱ、Ⅲ類纖維傳入的觀點。弱電針主要是以其非傷害性刺激成分興奮Ⅰ類(Aα)、Ⅱ類(Aβ)傳入纖維,主要通過脊髓痛整合機制發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用,鎮(zhèn)痛效應(yīng)相對局限于穴區(qū)附近或同一神經(jīng)節(jié)段所支配的范圍內(nèi),并表現(xiàn)出穴位相對的特異性(即不同穴位或非穴位點之間鎮(zhèn)痛程度的差異性);而強電針主要以其傷害性刺激成分除興奮Ⅰ類和Ⅱ類纖維外,主要興奮Ⅲ類(Aδ),特別是Ⅳ類(C)傳入纖維,激活腦干NRM為主的痛負反饋調(diào)節(jié)機制,復經(jīng)下行抑制途徑而發(fā)揮全身鎮(zhèn)痛作用,表現(xiàn)出鎮(zhèn)痛作用的廣泛性。通過上述針刺鎮(zhèn)痛神經(jīng)機制的總結(jié),可以進一步得到針刺鎮(zhèn)痛的規(guī)律:針刺鎮(zhèn)痛的特異性與廣泛性取決于刺激強度與刺激部位,當刺激部位與痛源處于同一神經(jīng)節(jié)段時,不論弱刺激或強刺激均可產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng);當刺激部位與痛源處于非同一神經(jīng)節(jié)段的遠端時,強刺激才能產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)。3針刺治療纖維肌痛的隨機對照試驗當前安慰針刺設(shè)計的變化主要集中在以下3點:一是針刺部位,二是針刺深度,三是是否需要輔助工具。針刺部位可分為特異治療穴位點、非特異穴位點和非穴位點3種。特異治療穴位點是根據(jù)中醫(yī)學理論針對病情所選取的治療穴位;非特異穴位點則是根據(jù)中醫(yī)學理論認為與疾病治療無關(guān)或關(guān)系較小的穴位;而非穴位點是在特異穴位附近,并盡可能避開經(jīng)脈和所有已知穴位點所選取的針刺部位。針刺深度主要有皮表、淺刺(即皮下1~4mm)和深刺(即皮下10~20mm)之分。按是否需要輔助工具,可分為普通治療針、套迭式鈍頭針、模擬皮表電刺激儀及其它非針刺式的安慰針。2005年《AnnInternMed》中刊登的比較針刺與3種假針刺方法治療纖維肌痛的隨機對照試驗,96名患者被隨機分為治療穴位針刺組、非治療穴位針刺組、非經(jīng)非穴針刺組、治療穴位非刺入性假針刺組,所有針刺組的針刺深度、刺激方法為常規(guī)針刺手法,12周治療結(jié)束后治療穴位針刺組與3種假針刺組均能緩解疼痛,但是治療穴位針刺組與3種假針刺組之間沒有統(tǒng)計學差異。2006年《ArchInternMed》中刊登的一項關(guān)于針刺治療慢性腰背痛的隨機對照試驗,301例患者被隨機分為治療針刺組、淺刺組和等待治療組,淺刺組選取非疼痛區(qū)域內(nèi)的非穴點,不施手法,不求得氣,52周后評估療效顯示治療針刺組與淺刺組療效無統(tǒng)計學差異,均優(yōu)于等待治療組。同年《AnnInternMed》中刊登的一項針刺治療膝骨關(guān)節(jié)炎的隨機對照試驗,涉及1039名患者,隨機分為藥物保守治療組、常規(guī)針刺組、假針刺組,假針刺組為10個非經(jīng)非穴點,分別為雙側(cè)的足陽明胃經(jīng)與足少陽膽經(jīng)之間、外踝尖上2寸的1個點、內(nèi)踝上2寸和6寸脛骨表面區(qū)域的2個點、髕骨上緣中點與髂前上棘連線的中點、肱二頭肌緊張時的最高點,淺刺5mm,不施手法,不求得氣,在治療結(jié)束后26周評價療效,常規(guī)針刺組有效率為53.1%,假針刺組有效率為51.0%,藥物保守治療組有效率為29.1%,兩個針刺組之間療效沒有統(tǒng)計學差異,但優(yōu)于藥物保守治療組。2007年《ArchInternMed》中刊登的一項研究報告,涉及1162例慢性腰痛患者,被隨機分為針刺組、假針刺組和基于治療指南的常規(guī)療法組,假針刺組設(shè)置為腰背部和下肢部14~20個非經(jīng)非穴點,淺刺1~3mm,不行任何手法刺激,療效評價是在治療6個月后,3組的治療反應(yīng)率(有效率)分別是針刺組47.6%,假針刺組44.2%,常規(guī)療法組27.4%,兩個針刺組與常規(guī)療法組的比較都具有統(tǒng)計學差異,而兩個針刺組之間沒有統(tǒng)計學差異。其結(jié)論認為,無論是中醫(yī)理論指導下的針刺,還是假針刺,其療效都是常規(guī)療法的兩倍。4是否符合針刺治療的原則針灸臨床試驗中理想的安慰針必須具備兩個首要條件:(1)沒有或僅有極小的特異治療作用,從而不影響對針灸治療作用的準確評估;(2)除此之外,其它各個方面都與治療措施沒有區(qū)別或盡可能相似,能成功實現(xiàn)對研究的盲法。從針刺鎮(zhèn)痛的神經(jīng)機制來看,針刺鎮(zhèn)痛的效應(yīng)主要是取決于刺激強度、刺激部位是否與痛源處于同一神經(jīng)節(jié)段內(nèi),因此,針對疼痛類疾病設(shè)置安慰針刺對照時需要充分考慮到上述兩個方面,才能確保針刺鎮(zhèn)痛的效應(yīng)最小。當前安慰針刺設(shè)置一般只考慮到針刺部位與深度,如非穴位對照指在治療穴位旁開半寸以上,不在經(jīng)脈線上的位置針刺,操作手法和針刺深度(約10~20mm)與治療針基本保持一致。根據(jù)針刺鎮(zhèn)痛的神經(jīng)機制,這種安慰針刺設(shè)置因其刺激強度與治療針刺相似,若刺激達到一定強度,有可能通過激活脊髓上痛負反饋機制或通過DNIC產(chǎn)生強烈而廣泛的鎮(zhèn)痛作用,進而不能體現(xiàn)治療針刺的作用。當前在國際上影響因子比較高的期刊上發(fā)表的針刺治療痛證以安慰針刺作為對照的臨床試驗,一般都通過非經(jīng)非穴淺刺,針刺深度在1~4mm左右,不進行手法刺激,不求得氣,以達到最小量刺激,但是這種設(shè)置方法均未明確提及所選取的非經(jīng)非穴點與痛源的位置關(guān)系。根據(jù)針刺鎮(zhèn)痛的神經(jīng)機制,當刺激部位與痛源處于同一神經(jīng)節(jié)段時,弱刺激亦有可能通過脊髓痛覺調(diào)制系統(tǒng)而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng),從而不