针刀镇痛的科学基础

中国中医研究院长城医院 (102200)

金惠生 金河

摘要  针刀镇痛的科学基础,是源于针刺镇 痛的神经科学基础。近20年来有关针刺镇痛的机 理的大量实验生物医学科研成果,不仅填补了中西 医发展全程中的空缺部分——实验医学,也证实了 针灸疗法的科学性,使中国针灸学成为中国针灸医 学科学。针刀镇痛与针刺镇痛有共同的科学基础, 但针刀镇痛的个性有三个特点:①针刀有针、刀、铲 三种性能;②以局部取穴(以痛为脱)的治则;③上 下、纵横,三维针刀方法。针刀治疗时,一针刀一次 就能达到病人可耐受的合理的“伤害性刺激程度”, 该刺激量超过A(纤维阈值以上,并达到C纤维阈 值,而产生最佳的镇痛效应。即针刀一次治疗,就能 激发脊髓内镇痛系统(闸门控制功能)和脑内抗癌系 统功能,通过弥漫性伤害抑制性控制(DNIC),而引起 局部节段性和全身广泛性双重协同镇痛效应。因此 针刀镇痛比通用的毫针法镇痛迅速,而且镇痛持续 时间也较长。针刀镇痛法是现代的更安全,更合理 的“对抗刺激疗法”,也属于生理疗法或/和自然疗法 的一种。

关键词  针刀 镇痛 科学基础 讨论

疼痛是大多数疾病的主要临床表现,有 史以来人类一直努力探求缓解疼痛的方法。 无论是中国、印度、埃及或古希腊和罗马,几 乎整个人类医学史都是对疼痛的挑战。现代 治疗疼痛的方法,包括生理疗法\药物疗法、 手术方法和心理疗法等,但是其中生理镇痛 法是唯一可以常规采用的方法,没有成瘤,副 作用少的一种有效的控制疼痛的方法。

我国古今医家应用针灸镇痛治病,为人 类作出了突出的贡献。针灸从古代的吸石。 九针发展到现代常用的毫针及多种针法。至 80年代针刀疗法形成以来,经许多医生临床 实践证明:针刀镇痛法的疗效优于一般毫针 法。针刀镇痛的镇痛作用,主要是来自针刺 效应。针刺效应包括:镇痛效应、应激效应、 免疫效应和内分泌效应。本文根据笔者应用 针刀疗法多年的临床实践与研究,结合古今 文献与现代生物实验医学的最新研究成果, 仅对针刀镇痛效应的现代科学基础作一初步 探讨如下:

针刀镇痛效应是属于生理学控制疗法。 疼痛的生理控制疗法是源于古代人类的本能 医学和经验医学,同针灸疗法的形成一样,包 括各种不同的物理疗法,如按摩、推拿、拔火 罐等。从古至今,在世界许多国家都应用这 些疗法来治疗疾病和缓解疼痛,即使医学科 学进步和发展至今天,这些原始的生理疗法 仍有强大的生命力而保留至当代,并且有些 将继续保留延用下去。针刀法和针灸法(包 括火针、挑治、割治等)均带有伤害性刺激成 分,以病人能耐受的“小痛治大痛”。它也属 于古老的诱导疗法(用于抗炎和医治疼痛的 方法),它如同古盎格鲁一撒克逊人创造的一 个词:对抗刺激(Counterirritation)这种古老的 疗法,至今一些阿拉伯国家还把作为一种常 用的传统治风湿痛和内脏痛的方法。针刀镇 痛法和治内病法与对“对抗刺激疗法”相类 似。

针刀疗法虽然也属于对抗刺激疗法,但 现今通用的针刀更现代化了并有自己的特 色,即针刀合一,实际上也可称为“扁刃针”。 该针刀的主要特点:不同于针刀一体,针与刀 各居一端的在石古针;也不同于针与刀分开, 各成一体的九针,而是针与刀合为一体,均为 一端,该端不是针尖,而是一直向的小平刃刀 (0.8-1mm),即“针亦刀,刀亦针”;针体呈圆 柱形,直径lmm,长短均有;针柄呈扁叶形,与 针刀刃相平行,以便掌握刀刃的方向。这种 针刀兼有:针、刀、铲三种性能,故有刺人、切 割、铲剥和分离四大作用,因此现代通用的针 刀,能更合理、更安全、更有效和更充分发挥 “对抗刺激疗法”的效应。正如我国先哲们早 已指出:“九针之宜,各有所为,长短大小,各 有所施,不得其用,病弗能移”(《灵枢·官 针》)。但是现代的针刀是集“九针”之长为一 身,具有多种功用,如:针刺、切割、挑治、放 血、排液、正骨和骨外固定等。仅就针刀镇痛 法而言,也不同于毫针的“捻、转、提、插等行 针法,而是按针刀四步进针法之后,可施行三 维针刀法:在浅层皮肤病结点,行刺切剥离软 化法;在中层压病点或肌硬结,可行针刀纵横 疏通法;对深层骨的病所点(骨所),则行针刀 刺摩骨所八法之l—2法。当针刀进人皮。 肉、骨三个不同组织层次。在刺、切、铲、剥。 上下、纵横疏通时,针体对不同组织的牵拉。 推挤、挑拔和弹压等运针手法,所兴奋各种神 经感受器多而广,包括皮肤、筋膜、肌肉、液 膜、韧带、骨膜和骨关节的多种感受器和游离 神经末梢。主要A(类纤维,其次C纤维,特 别是刺激A(类纤维,通过脊髓内镇痛系统, 迅速发挥节段性镇痛效应。而且,由于一针 刀比一毫针的一次刺激强度约大30倍,所以 一针刀一次即可达到阈刺激,而引起神经生 物电传导和内源性生化反应,通过脑内抗痛 系统,产生最大的DNIC(弥漫性伤害抑制性 控制)效应,而产生显著的镇痛作用。

针刀镇痛机理的现代科学基础

针刀镇痛机理是源于针刺镇痛机理。针 刺镇痛是针灸疗法应用最广的领域,在两千 余年的历史长河中,从最早的针灸文献(足臂 十一脉灸经)和(阴阳十一脉灸经)(公元前6 至2世纪),其主要内容就是用灸法治疗各种 痛症,如腰痛、夹脊痛、胁痛、手痛、颈痛、心痛 和腹痛等里表各种疼痛。成书于秦汉之际我 国最早最有权威的医典《黄帝内经》更有大量 篇幅论述针灸治疗各种疼痛病症,而且多以 局部取穴为主,“以痛为腧”成了重要的治则。 从以后的历史针灸专著中,也多论及局部或 近区取穴的原则。到本世纪50年代,我国医 生们开始用针法治疗腰腿痛、风湿病和手术 后疼痛等。1958年吉林金惠生首创“斑螫丹 灸”治疗风湿痛及神经痛等疾病140例;同年 上海严惠珠针刺合谷穴的麻醉成功切除了扁 桃腺。1959年12月西安出版了《针灸麻醉》 专著。1971年7月25日《纽约时报》(The New York Times )发表了现场参观针麻下行肺 切除术的纪实文章,轰动了美国及全世界从 而引起了国内外许多著名实验室对针刺镇痛 及其机理的研究,无论是在神经形态学、神经 生理学和神经化学等方面,均取得显著的成 果。特别是本世纪70年代以后,世界各国有 关针灸的“实验生物医学”的大量研究资料和 丰硕成果,成为针灸医学的现代科学基础;并 为中国医学全面完善发展的过程中,填补了 一段空缺部分,即实验生物学(如中医发展模 式:本能医学?经验医学?朴素理论医学? 实验医学(空缺部分)?现代理论医学,即中 国医学科学)。

针灸的经络论和神经论,是同源的和相 通的。针刀镇痛的科学基础是源于针刺镇痛 的机制三个方面,通过国内外30多年的研 究,对针刺镇痛机制已有了很深人的阐述。 因此,至少可以说:中国针灸机制研究已经在 中西医结合方法,迈出了历史性的一步。其 中有两个划时代的突破性的贡献,其一,初 年代Wall和Melzack和“闸门控制学说”;其 二,70年代以来人们发现脑内存在有“内源 性抗痛系统”的实验研究。也就是说,现代科 学研究证明人体内有两大相关的镇痛系统: 即节段性脊髓内镇痛系统和全身脑内抗癌系 统。本文仅就这两方面神经生理学研究成果 加以综合性简介,并附加说明针刀镇痛法的 基本原理如下:

一、脊髓内镇痛系统(节段性镇痛效应、 闸门控制学说)

根据近几十年的研究,用较弱的手针或 电针刺激穴位,常在局部观察到镇痛效应和 痛阈升高。这种镇痛效应在脊髓水平就能完 成,在“闸门控制”系统下发挥作用。“闸门控 制学说”的创立是在1965年,Wall和Melzack 在一系列实验研究的基础上系统的评价了特 异学说和型式学说,认为它们各有长短,可取 长补短,相互补充,从而建立了一个综合的疼 痛学说——“闸门控制学说”。随着神经生理 学和神经生化学的新发展,Melzack和wall于 1983年又将该学说作了修改和补充(见图)。 闸门控制论的基本内容是:疼痛开始取决于 伤害性刺激所兴奋的传人神经的种类;生物 电的兴奋与传导;脊髓和高位中枢(脑干)内 源性生化机制的调控作用(即脊髓各节段的 调控中心和高级中枢下行抑制通道的双重调 控);同时心理因素对疼痛也有显著影响。换 言之,伤害性刺激经外周感觉神经传人有三 个系统:后角神经胶质细胞区(SG细胞)、一 级中枢传递细胞间细胞)和后柱纤维。A(类 (粗)纤维和C类(细)纤维的传导均能激活T 细胞,但同时又与后角胶质细胞临G细胞)形 成突触联系,当A(类纤维的传导兴奋SG细 胞时,该细胞释放抑制性化学递质,迅速使T 细胞停止施电,形成关闭闸门效应,使疼痛性 神经冲动不易通过,故可抑制疼痛;而C类 纤维传导时则抑制SG细胞,使T细胞继续 放电,形成开放闸门效应,使疼痛性神经冲动 通过而产生痛觉(慢痛)。此外人(类纤维开 始将疼痛传导时,已经后纤维向高位中枢传 人(快痛),脑干调控机制的下行控制系统又 起关闭闸门效应。

应当指出闸门控制的核心部位在脊髓的 胶质区,它可被粗纤维的传人活动兴奋,并产 生负的背根电位。胶质细胞(SG细胞)的兴 奋可抑制向脊髓上高位中枢传递信息的传人 活动不能兴奋T细胞,从而关闭闸门,使来自 相同或相邻节段的由细纤维传递伤害性信息 的传人活动不能兴奋T细胞,阻断伤害信息 向脑中枢的传递,而发挥镇痛功能。另外,来 自脑干(如脑室导水管周围灰质和中缝大核 等)的传人纤维到T细胞的冲动传递,具有强 力的下行抑制作用,而且主要是抑制组织损 伤的伤害性刺激发的传人冲动,这种下行抑 制可能也是胶质区中的抑制神经元作为中 介。这些因素构成了闸门控制系统的神经学 基础。也就是说针刺和针刀镇痛的节段性抑 制效应,在正常情况下也接受来自脊髓上高 位中枢的下行抑制控制。因此针刺和针刀的 镇痛效应有突触前和突触后抑制共同参于。 国内近10年来实验研究资料,也表明针刺的 节段性控制效应与闸门系统的关系已基本得 到证实。

这种针刺镇痛的脊髓机制,其要素是提 出在脊髓后角存在一种类似闸门的神经功 能,它能减弱或增强从外周向中枢神经系统 传递的神经冲动流或信息。因此,躯体传人 在诱发痛觉和痛反应之前,就受到闸门调制 性影响。这意味着闸门控制本身就具有对疼 痛产生节段性控制功能。近节段或局部取穴 的针刺镇效应,在相应的脊髓水平“闸门控制 系统”功能,就能产生节段性镇痛效应。按照 现代体节的概念,针灸最常用的方法之一就 是治疗同节或相邻体节的各种病症。

针刀治疗各种疼痛病症,也是基于闸门 控制论的脊髓内节段性控制系统的理论,为 重要论据之一。在临床上笔者用三维针刀法 治疗颈肩腰腿痛的取穴原则,是以阿穴穴、夹 脊穴、足太阳膀眈经和其它近区经穴为主,也 是以上述“脊髓的整合机制”科学实验为理论 基础。

二、脑内抗痛系统

脑内抗痛系统是本世纪70年代以来人 们发现脑内存在有抗痛系统。近20年来国 内外一些实验室从不同的动物种系(鼠、猫、 猴)和人体都观察到这一种现象:作用在身体 一个区域的伤害性强度刺激,可以在任何其 它区域观察到镇痛效应,这种效应被Le Bars 等命名为“弥漫性伤害抑制性控制(Diffuse noxious inhibitory controls)系统。

在过去的30年里,人们注意到脑内有些 结构不仅有痛的感受,而且也与镇痛有关。 1962年我国邹网和张昌绍首先发现,在猫的 脑室周围灰质和导水管周围灰质注射微量吗 啡可以获得显著的镇痛效果。1969年 Reynolds观察到刺激大鼠中脑导水管周围灰 质(PAG)的外侧周边部分能产生明显镇痛作 用。1973年 Pert和 Snyder在哺乳动物的脑 内发现了吗啡受体,1975年Hughes等和 Terenius等分别从猪和大鼠的脑内提取一些 具有吗啡活性的多肽,称之为“内源性吗啡物 质(endogenous morphing-like factor)。在相继 大量实验结果的基础上,人们逐渐认识到,动 物和人的中枢神经系存在与内源性吗啡物质 有关、以脑室一导水管周围灰质以及中线结 构为中心的“内源性镇痛系统”,其主要功能 是通过三条下行通路对脊髓后角和三叉神经 脊束核痛敏神经元发挥下行抑制性控制(l、 起自网状巨细胞核,终于脊髓;2、中缝脊髓系 统;3、起自网状大细胞核,下行通路构成中缝 系统。)这三条由脑干发出的下行通路,都有 可能以突触前抑制伤害信息的传人,从而阻 断痛觉信号向高级中枢的传递,达到镇痛目 的。

脑内镇痛系统的关键团是中脑导水管周 围灰质(PAG)和尾侧延髓的中缝核(NRM); 也可以说:前者(PAG)是内源性镇痛系统的 核心,而后者(NRM)是内源性镇痛系统的重 要驿站。经组织化学研究证实在中脑PAG 存在有密集的吗啡受体和丰富的吗啡样物 质,是吗啡和脑啡肽微量注射镇痛的高效区 (Jacpuse等,1974;Yaksh等 1976)。中缝核 (NRM)位于延髓沿脑干中缝附近一系列核团 的总称NRM是脑内5-HT能神经元胞体主 要聚集地,其5-HT能纤维的下行通路与弥 漫性伤害和抑制性(DNIC)效应有关(朱兵和 刘乡,1993)。1972年Bessen等首先报导刺激 PAG对脊髓神经元的活动有强抑制效应(无 论是对特异伤害感受神经元,还是对非特异 伤害感受神经元)。特别是对C类纤维的传 人抑制作用更为明显而持久。同时,也应强 调的是触发DNIC效应的传人纤维在A(阈值 时就可产生,达到C类纤维的阈值时产生最 大的DNIC效应,针刀镇痛效应的出现与这 种结果相类似。即一针刀一次刺激就超过A (阈值以上,而达到C纤维阈值,产生最佳的 镇痛效应。

由于神经形态学的研究表示PAG没有 或很少有向脊髓投射纤维,而NRM的传人纤 维有一部分源于脊髓,但主要接受来自PAG 的传人投射。但是,PAG和NRM之间的联系 更为丰富,因此,PAG的镇痛效应的发挥可以 是通过NRM起作用的。

关于脑内镇痛中枢的研究已有几十年的 历史,从大脑、丘脑和脑干网状结构的核团在 感觉过程中都有一定作用,而疼痛中枢的指 标来衡量都是不够的。但在本世纪80年代 后期以来,eB_研究组对位于延髓下部的 背侧网状亚核(subnucleus reticularis dorsalis,SRD) 的一系列生理和形态研究工作表明,它 的电生理特性是其它任何非特异核团所不具 备。该校团(SRD)是一个功能与形态互相关 联的整体。而SRD神经元在传递起源于脊 髓和三叉系统的伤害性信息过程中起重要作 用,因而它是最具有希望的痛中枢。SRD神 经元被分为两大类:全伤害性会聚神经元 (TNC)和部分伤害性会聚神经元(PNC)。 TNC对电刺激躯体任何部位都能引起A(和 C类纤维激活反应;PNC对电刺激躯体任何 部位能引起A(类纤维的反应和至少在某部 (主要是对侧)诱发C类纤维传人反应。

SRD的功能意义在于构成一个脊髓一 SRD(包括其它网状结构)脊髓的神经回路, 整合来自外周的伤害性信号,通DNIC系统 发挥痛的负反馈调节,即脑内抗痛系统的综 合效应。

“弥漫性伤害抑制性控制”(DNIC)可能 是神经系统抗痛效应之一,也可能是“对抗刺 激”(Counterirritation)现象的神经学基础。对 抗刺激现象就是相矛盾的,以机体异位的疼 痛刺激来缓解原发性疼痛的方法。这一老的 方法已被人类应用了几千年,如中国用针法 和灸法来镇痛和治疗疾病,古埃及、希腊使用 皮肤切割、划痕、烧灼术来达到治病和止痛的 目的。

综上所述,针刀镇痛的原理是来自针灸 的针刺效应,即针灸与针刀在临床镇痛方面 有共同的科学基础。尽管“中医科学化”的主 张已有百年的历史,但只有在新中国成立后, 中西医结合工作才取得了一系的重大进展。 以自然科学为基础的实验医学介入了中医药 的研究。特别是近20年来中国医学已起向 世界,国内外有关针灸镇痛机理的大量实验 生物学和实验医学的丰硕成果,不仅填补了 中医研究的空缺部分,同时也证实了针灸类 疗法的科学性一中国针灸医学科学。针刺法 和针刀法在镇痛机理上是共同的,主要是通 过上述两上机理:①脊髓镇痛机制:其现代科 学理论是“闸门控制学说”,即节段性镇痛效 应;也就是说近节段的针刺和/或针刀镇痛效 应,在脊髓水平“闸门控制”系统下就能完成。 该论据符合针灸经络论的局部或近区取穴的 原则和效应。②脑内镇痛机制:是通过内源 性镇痛系统和/或弥漫性伤害抑制性系统。 从70年代以来人们发现:脑内存在与内源性 吗啡样的物质有关的,以脑室水管周围灰质 (PAG)和中线附近结构(NRM)为中心的“内 源性镇痛系统”,即脑干核团结构对脊髓后角 和三叉神经脊束核病敏神经元发挥下行抑制 性控制作用。许多实验证明,至少在A(类或 /#C类纤维被兴奋的针刺强度下,才能激 活内源性镇痛系统而产生镇痛效应,即“小痛 制大痛”(刘乡语)。针刀法一针刀一次治疗 时,即可达到这种刺激强度;同时远隔取穴行 针刀治疗肢节或脏腑病症,也正是这种全身 性镇痛效应。

针刀疗法的镇痛效应,主要是利用针刀 的“针”的性能,充分发挥更有效的针刺作用。 现代通用的针刀特色:针体是直径lmm的不 锈钢针,其尖端为一直向的小平刃,针柄呈扁 叶形与针刀刃相平行(包括小针刀、克氏针 刀、一次性小针刀等)。如此规格和模式的针 刀,也可称为“扁刃针”。这类针刀作为一种 自然疗法为手段(也属于物理刺激),通过一 定的针刀法可产生最佳的生理镇痛效应。也 就是说该针刀镇痛效应,更安全和有效的达 到了中国古针和外国“对抗刺激”疗法的镇痛 效果。针刀刺激也属于对抗刺激,通过上述 神经论机制诱导而转化产生镇痛作用。针刀 刺激达到了“伤害性刺激强度”一针刀一次就 能激活脑内抗痛系统功能,通过弥漫性伤害 抑制性控制(DNIC)产生身体广泛区域的镇 痛效应(提高痛阈和降低疼痛反应);如果局 部或近节段取穴,通过脊髓镇痛系统(闸门控 制)而产生节段性镇痛效应。所以,针刀的针 刺镇痛效应的发挥,除了脊髓固有机制外,还 要发挥脑干网状结构的内源性抗病系统的调 节作用,以及伤害性信息和针感信息在中枢 神经系统的相互作用。

结论:这些现代神经论的实验生物医学 研究成果,与古老经络论的中医实践医学理 论是同源的和相通的,也是针灸镇痛和针刀 镇痛共同的科学基础。针刀镇痛的个性,取 决于针刀具有:针、刀、铲三种性能;局部病所 施治(以痛为脱)的原则;上、下,纵、横,三维 针刀运针法。故一针一次就能达到最合理的 “伤害性刺激程度”,该刺激量超过A(纤维阈 值以上,并达到C纤维阈值,而产生最佳的 镇痛作用。即一针刀一次就能激发脊髓内镇 痛系统(闸门控制功能)和脑内抗癌系统 (DNIC)效应,而产生局部与全身性双重协同 镇痛最大的镇痛效应。

参考文献
1、卡斯蒂格略尼(北大医史教研室主译)世界 医学史第一卷,商务印书馆,1968。
2、Marti-Ibanez,F.Apictrial History of Medicine.Spring books. London,1965.3、甄志亚,傅维康,中国医学史,人民卫生出版社,1991。
4、郭世余,中国针灸史,天津科技出版社,1991。
5、中国中医研究院,中国中医研究院建院四十 周年科技选编,中国科技出版社,1995。
6、北医基础部针麻原理研究组,针刺人体某穴 位对皮肤痛阈的影响,中华医学杂志,1973;53:151- 157。
7、张香桐,针刺镇痛的生理学,中国科学,1978; 21:465—475。
8、张仁,中国针刺麻醉麻醉发展史,上海科技文 献出版社,1989。
9、金惠生,灵丹灸治疗腰腿及颈肩痛,第十四届 自然医学研究会(长春)论文集,1992。
10、金惠生,金河,“骨所论”与针刀治疗骨质增 生症及其机理探讨,第三届世界传统医学大会(美 国,旧金山)获奖作品劳革,1996:100。
11、Melzack R, and Wall PO. Pani mechanisms: a new theory, Science 1965;150;971-979
12、方宗仁等,电针镇痛脊髓机制的参于(一), 针刺研究13(增刊3)1988;113-119。
13、朱丽霞等,灸法镇痛中突触后抑制与生长抑 制素,针灸研究1993;18:290-295.
14、黎春元等,针刺对初级C纤维末梢兴奋性的 影响,针灸研究1990 15:256—263。
15、wolf JK. S egmental Neurology. Uniyersity Park Press Baltimore,1981.
16、邹冈,张昌绍,脑室内或脑内注射微量吗啡 的镇痛作用,生理学报1962;25:119-128。
17、Le Bars.Etal. Diffuse Noxious inhibilitory controls(DNIC)I. Effects on dorsal hom Covergent in rat.Pain 1979;6:283-304
18、Le Bars,etal.Diffuce noxious inhibitory controls(DNIC)II.Lack of effects on non convergent neurones, Supraspinal invelvement and therotical implications. Pain1979;6;305—327.
19、Pelt CB,etal.Opiaterecepter;Demonstration in nervous in nervous tissue.Science 1973;179;1011-1014
20、朱兵,刘乡,电什对大鼠导水管周围灰质和 中缝大核神经元活动的影响,针灸研究1988;7:22-30。
21、金安,金丹灸治疗颈腰痛及其机理探讨,世 界针联成立十周年学术大会汇编(北京)1997;11:178 一179。
22、韩济生,针刺镇痛的神经化学原理,北京,中 国医药科技出版社,1987。
23、韩济生,针刺镇痛原理研究十年进展,复旦 神经专业学讲座,1995IX:191-201。