Investigação de Correntes de Resposta Meridiana à Eletroacupuntura por Pulso Elétrico: Estudo Baseado em Física

Resumo

A acupuntura e seus meridianos são componentes importantes da medicina tradicional chinesa, e numerosas opiniões foram expressas anteriormente sobre esses meridianos. Este estudo visa explorar o fenômeno dos meridianos da perspectiva da física eletrônica, estudando a corrente de resposta afetada por pulso elétrico e acupuntura. Neste estudo, a acupuntura que aplica um pulso elétrico foi usada para pesquisar as propriedades físicas dos meridianos. Diferentes tipos de pulsos foram aplicados ao corpo humano para realizar sinais elétricos anormais. Comparando esses resultados de medição elétrica com a teoria da corrente iônica transitória isotérmica (ITIC), descobriu-se que a transmissão de mensagens meridianas pode estar relacionada à condução iônica. O movimento de íons induzido pela acupuntura e estimulação elétrica pode levar a correntes de deriva e difusão através dos meridianos. A hipótese de condução iônica dos meridianos é comprovada no sentido de que as substâncias entregues pelos meridianos são, de fato, íons.

Introdução

A acupuntura é usada há mais de três mil anos. Agora, não é apenas conhecida como um importante instrumento de tratamento para doenças musculoesqueléticas, mas também amplamente usada para tratar doenças de medicina interna [1,2,3,4]. Embora a acupuntura seja amplamente usada para curar doenças no corpo humano, é necessária maior clareza sobre a composição dos meridianos e sua teoria fundamental [5,6,7].

A teoria dos meridianos é um componente central e base da acupuntura e da massagem tui-na. Existem muitos tipos diferentes de hipóteses sobre a natureza dos meridianos [8]. Elas podem ser divididas em quatro partes teóricas: teoria da condução nervosa [9, 10], teoria da circulação de fluidos corporais [11, 12], doutrina da estrutura de fáscia e tecido conjuntivo [13, 14] e doutrina do campo biológico (ou energia) [15, 16]. Cada hipótese interpreta a essência dos meridianos da medicina chinesa de uma perspectiva diferente, e essas diferentes hipóteses tentam explorar a essência do meridiano a partir de pontos de vista individuais razoáveis. No entanto, cada hipótese pode explicar apenas parte da essência do meridiano e não pode fornecer uma interpretação abrangente do sistema meridiano. Este estudo visa explorar o fenômeno dos meridianos da perspectiva da física eletrônica, comparando diferentes tipos de pulsos para explicar uma corrente anormal, provando que a substância em movimento são íons.

A eletroacupuntura envolve a inserção de agulhas em pontos de acupuntura e a introdução de uma corrente elétrica através dessa agulha, combinando assim eletricidade e agulha para aumentar a estimulação e os efeitos da acupuntura. Ao escolher dois ou mais meridianos para usar eletroacupuntura, o ponto de acupuntura e o meridiano atuam como eletrodos e um canal de corrente, de modo que a corrente passa pelos meridianos. Ao aplicar pulsos diretos e alternados nos pontos hegu e quchi neste trabalho, o sinal do osciloscópio e a corrente de resposta podem ser medidos. Isso é muito semelhante à teoria ITIC. Para íons, é uma substância muito pequena movendo-se para formar a corrente [17,18,19,20]. Além disso, muitos nanomateriais e dispositivos usaram essa teoria para explicar seus modelos [21,22,23,24]. É importante realizar o mecanismo de transporte na teoria ITIC. Além disso, ao introduzir o modelo de corrente iônica e comparar a diferença na corrente de resposta de pulsos diretos e alternados, as características físicas dos meridianos podem ser entendidas mais claramente.

Métodos Experimentais

Seleção de Participantes

Este ensaio clínico foi aprovado pelo Comitê de Revisão Institucional da Fundação Médica Chang Gung (licença IRB nº 201800392A3). Consentimento informado por escrito foi obtido de todos os participantes antes da inscrição. Após certas avaliações iniciais, 30 voluntários que atenderam aos critérios de inclusão mencionados abaixo foram recrutados; eles incluíam 15 homens e 15 mulheres, com idade entre 20 e 30 anos. Todos foram bem informados sobre este projeto e assinaram o consentimento antes do experimento. Escolhemos voluntários saudáveis como sujeitos neste estudo e, portanto, não visamos nenhum ponto de acupuntura específico. As posições foram escolhidas por seu uso comum e localização conveniente para observar o fenômeno de transporte de íons nos meridianos.

Critérios de Inclusão e Exclusão

Segundo uma pesquisa prospectiva, apesar de seus benefícios, a acupuntura também pode levar a alguns efeitos colaterais [25]. Como tratamento invasivo, pode às vezes induzir reações adversas locais ou sistêmicas [25,26,27]. Além disso, uma revisão sistemática mostra que eventos que ameaçam a vida também podem se desenvolver, embora raramente. Como resultado, os critérios de exclusão foram muito rigorosos. Sangramento e hematoma são as reações adversas mais comuns. Voluntários com tendências a sangramento (contagem de plaquetas inferior a 20.000 e/ou púrpura trombocitopênica) foram excluídos. Voluntários com condições médicas crônicas que recebiam anticoagulantes também foram excluídos. Além disso, mulheres grávidas e voluntários com marca-passo foram excluídos.

Agulhas de Acupuntura

As agulhas de acupuntura usadas neste experimento foram produzidas sob as mesmas condições, na mesma fábrica (Dong Bang Acupuncture Inc.) e no mesmo dia, para minimizar o erro experimental.

Processo do Experimento

Neste experimento, o analisador de medição de semicondutores Agilent B1500A é usado para inserir as formas de onda do meridiano do corpo humano, e as direções de fluxo dos sinais elétricos são definidas como eletroacupuntura remota e eletroacupuntura próxima, respectivamente, como mostrado na Fig. 1a. Eletroacupuntura remota significa que os sinais elétricos passam dos membros para o corpo, e eletroacupuntura próxima significa que os sinais elétricos passam do corpo para os membros. O tratamento de eletroacupuntura da medicina chinesa geralmente usa uma forma de onda quadrada. Esta é a razão pela qual decidimos usar formas de onda quadradas, em vez de triangulares. Além disso, ao aplicar tensão, duas formas de onda diferentes são dadas por corrente alternada (CA) e pulso, como mostrado na Fig. 1b. CA é uma onda quadrada contínua indo e voltando entre 0,5 e −0,5 V, e pulso é uma onda quadrada contínua começando de 0 a 0,5 V. Além disso, o experimento usa CA e pulsos de quatro frequências (2, 4, 6 e 8 Hz). Todas as avaliações de dados neste estudo foram repetidas três vezes, apresentadas como média ± desvio padrão.

a Esquema do modo de medição. Aplicar a tensão no ponto remoto é definido como eletroacupuntura remota, e o outro, aplicar a tensão no ponto próximo é definido como eletroacupuntura próxima. Esquema dos tipos de pulso de b pulso e c CA.

Resultados e Discussão

Primeiro, escolhemos o meridiano LI com eletroacupuntura remota e próxima entre os pontos hegu e quchi para iniciar o experimento e medimos a corrente de resposta. Para CA, como a tensão era 0,5 V, a corrente de resposta era 13 μA, e a corrente era 26 μA a 0,5 V, como mostrado na Fig. 2a. Em contraste, a corrente da forma de onda de pulso também leu 10 μA quando a tensão estava em 0,5 V. No entanto, havia uma corrente reversa anormal de cerca de 8 μA a tensão de 0 V, como pode ser visto na Fig. 2b.

Medição de tempo versus tensão e corrente para a pulso e b CA, com I₁ e I₂ indicados em ambos.

Para analisar essa corrente anormal, o valor inicial da corrente foi definido como I₁, e a corrente reversa anormal foi definida como I₂. Dividimos I₂ por I₁ para encontrar a diferença entre pulso e CA. A razão do pulso estava próxima de 1, o que indica que a corrente é negativa na tensão negativa, mas inverte de volta na mesma quantidade sem nenhuma tensão aplicada. No entanto, na razão CA, o valor estava próximo de 2. Isso indica uma corrente direta em tensão negativa, mas quando a tensão reversa é aplicada, a corrente não apenas flui de volta, mas também aumenta com a corrente de resposta. Portanto, a razão CA torna-se maior que a razão do pulso, como mostrado na Fig. 3a. Da mesma forma, mudamos diferentes frequências e plotamos a razão de I₂/I₁ contra a frequência. Nos experimentos de pulso, descobrimos que a frequência mais alta mostrava uma razão menor porque não havia tempo suficiente para a corrente de compensação no pulso de frequência mais alta (período mais curto), como mostrado na Fig. 3b. Além disso, experimentos CA com diferentes frequências demonstram a mesma tendência, como mostrado na Fig. 3c. A razão diminuiu à medida que a frequência aumentou tanto nos experimentos de pulso quanto de CA.

a Comparação da razão I₂/I₁ para pulso e CA. A razão em CA é maior que a do pulso. Razão I₂/I₁ para b pulso e c CA diminuem com o aumento da frequência.

A curva I-V foi usada para analisar o mecanismo dentro dos meridianos do corpo humano. No início, a corrente aumenta acentuadamente e diminui gradualmente e satura após exceder o valor máximo do pico. Descobrimos que isso era semelhante ao mecanismo de corrente iônica transitória isotérmica (ITIC) [28,29,30,31,32,33]. Na teoria ITIC, os ânions e cátions se movem pelo campo elétrico para os dois lados do canal, resultando no aumento da corrente [34]. Quando os íons se acumulam nos dois lados, a corrente diminui gradualmente devido à barreira da carga espacial. Portanto, a forma de conduzir eletricidade no corpo humano é principalmente através de íons.

A partir da teoria ITIC, a transferência de sinal elétrico nos meridianos é muito semelhante à corrente iônica. Como resultado, seguindo os resultados de medição e a teoria ITIC, para tensão aplicada de 0,5 V inicialmente, os íons se moverão pelo campo elétrico, levando à corrente de deriva, e se acumularão nos dois sítios, como mostrado na Fig. 4a. No entanto, quando a tensão não foi aplicada, a corrente anormal foi lida pela corrente de difusão da diferente concentração de íons. Portanto, a direção da corrente era oposta à da corrente de deriva, como mostrado na Fig. 4b. Da mesma forma, em condições de pulso CA, 0,5 V foi aplicado, levando à corrente de deriva na Fig. 4c. No entanto, quando a tensão mudou de 0,5 para −0,5 V, tanto a corrente de difusão quanto a de deriva com o campo elétrico oposto foram formadas, levando a uma corrente duas vezes maior que a medida inicialmente, como mostrado na Fig. 4d.

Modelo para explicar o fenômeno da característica elétrica do pulso a corrente de deriva causada pela tensão e b corrente de difusão causada pelo gradiente de concentração. Para característica elétrica CA c corrente de deriva causada pela tensão; d tensão reversa gera corrente maior que a corrente de difusão do pulso.

De acordo com este resultado, os mesmos experimentos foram realizados em 12 meridianos. Na Tabela 1, a razão de I₂/I₁ todos mostram o mesmo resultado. Pulso teve uma corrente de resposta anormal, e a razão estava próxima de 1, enquanto a razão em CA era cerca de 2.

Nossas descobertas são semelhantes à teoria da circulação de fluidos corporais. A acupuntura no ponto de acupuntura do meridiano pode induzir difusão passiva de íons. Na teoria da circulação de fluidos corporais, os meridianos consistem em íons e neurotransmissores, porque o tecido humano é um condutor elétrico eletrolítico complexo composto por umidade, sais inorgânicos e biocolóides carregados. Quando um pulso é aplicado ao corpo humano, os íons se moverão direcionalmente, eliminando a polarização da membrana celular. Consequentemente, a concentração e distribuição de íons mostram variação significativa, afetando a função do tecido humano. É também o elemento eletrofisiológico básico.

Uma limitação deste estudo é que doenças podem afetar negativamente a transmissão do sinal do meridiano. Inscrevemos 30 voluntários, mas não pacientes, para participar desta pesquisa. A resposta de sinal eletrônico nos meridianos de acupuntura de pacientes com uma doença específica requer estudo futuro.

Conclusão

Este estudo usou diferentes tipos de pulso (pulso e CA) para realizar corrente de resposta anormal pela tensão reversa. Esta corrente anormal pode ser explicada via teoria ITIC, demonstrando que o movimento de íons leva às correntes de deriva e difusão. Portanto, os íons podem ser confirmados como a substância transferida pelos meridianos.

Disponibilidade de Dados e Materiais

Todos os dados estão totalmente disponíveis sem restrição.

Abreviações

ITIC:

Corrente iônica transitória isotérmica

CA:

Corrente alternada

LI:

Meridiano do intestino grosso Yangming na mão

SI:

Meridiano do intestino delgado Taiyang na mão

SJ:

Meridiano Shaoyang Sanjiao na mão

HT:

Meridiano do coração Shaoyin na mão

LU:

Meridiano do pulmão Taiyin na mão

PC:

Meridiano do pericárdio Jueyin na mão

BL:

Meridiano da bexiga Taiyang no pé

GB:

Meridiano da vesícula biliar Shaoyang no pé

ST:

Meridiano do estômago Yangming no pé

KI:

Meridiano do rim Shaoyin no pé

LR:

Meridiano do fígado Jueyin no pé

SP:

Meridiano do baço Taiyin no pé