艾灸疗法作用机理浅述

许焕芳,赵百孝

(北京中医药大学针灸推拿学院,北京 100029)

艾灸疗法作用机理浅述

许焕芳,赵百孝

(北京中医药大学针灸推拿学院,北京 100029)

针灸疗法;灸法;综述;灸用材料

艾灸疗法是以艾绒为主要原料,点燃后放置腧穴或病变部位,进行烧灼和熏熨,通过其温热刺激及药物作用来防治疾病的一种外治方法。其历史悠久,治症甚多,寒热虚实皆可用之,有“灸治百病”之说。然观当今之临床,艾灸疗法的使用式微。为更好地继承与创新,探讨艾灸疗法的作用机理及应用规律成为当务之急。纵观近10年相关文献,艾灸疗法作用机理主要涉及艾的药性作用及成分、温热效应、光辐射效应、艾的燃烧生成物及芳香疗法等5个主要因素及其综合作用。现报道如下。

1 艾的药性作用及成分

艾为灸材,首载于《五十二病方》,历史悠久。历代医家在临床实践中不断发现了多种可用于施灸的材料,如桃枝、桑枝、药锭、药捻、灯心草及一些芳香发泡的材料等,然而传承至今并广泛应用于临床的仍是艾。艾之所以成为最佳施灸材料,除了其来源、炮制及操作的优势外,更重要的在于其具有明显的温通特性[1],这一点恰与灸法的作用相契合。诸多本草医籍对艾叶的药性做了详细的记载。《本草从新》:“艾叶苦辛,生温熟热,纯阳之性,能回垂绝之亡阳,通十二经,走三阴,理气血,逐寒湿,暖子宫,止诸血,温中开郁,调经安胎……以之灸火,能透诸经而除百病。”《本草纲目》:“艾叶,生则微苦太辛,熟则微辛太苦,生温熟热,纯阳也。可以取太阳真火,可以回垂绝元阳……灸之则透诸经而治百种病邪,起沉苛之人为康泰,其功亦大矣。”《本草正》:“艾叶,能通十二经脉,而尤为肝脾肾之药,善于温中、逐冷、除湿,行血中之气,气中之滞……或生用捣汁,或熟用煎汤,或用灸百病,或炒热熨敷可通经络,或袋盛包裹可温脐膝,表里生熟,俱有所宜。”其“生温熟热”、“纯阳之性”、“回垂绝元阳”莫不言其温热之功,而“通十二经”、“透诸经”、“行血中之气,气中之滞”又无不言其疏通经络之用。由上可见,艾叶作用之广、之效,皆得益于其显著的温通特性。

艾叶的化学成分是其发挥生物学效应的基础之一。因品种、产地、采摘时间、提取方法等的不同,艾叶成分的含量略有差异,然其主要有效成分为挥发油,此外还含有鞣质类、黄酮类、甾醇类、多糖类及微量元素等。

对艾叶挥发油化学成分的研究,多采用水蒸气蒸馏法从艾叶中提取挥发油,用气相色谱-质谱联用(GC-MS)法对其化学成分进行分析。使用此方法,鉴定出蕲艾挥发油中含桉树脑、香芹烯、苧酮、a-萜品烯、樟脑、降蒎烯、石竹烯、a-蒎烯等27个化合物[2];比较不同品种艾叶挥发油含量及挥发油的化学成分[3],发现湖北蕲春、安徽霍山、江西樟树、山东鄄城和河北安国艾叶挥发油含量分别为 1.230%、0.296%、0.479%、0.394%、0.675%,鉴定出的化学成分数目分别为28、4l、l6、46、11,5个地方品种艾叶挥发油都含有的化合物为 1,8-桉叶油素、龙脑、丁子香酚等;不同年份蕲艾叶及不同比例艾绒化学成分[4]基本相同,但其含量有较大的差别。不同年份蕲艾叶中含量较高的相同成分有桉叶油醇、侧柏酮、菊槐酮、樟脑、龙脑、4-萜烯醇、石竹烯、石竹素、刺柏脑等,且年份越久、艾绒比例越高,易挥发成分的相对含量越少,难挥发成分含量越多。

对艾叶化学成分的生物学作用研究中,周次利等[5]认为,艾烟和艾挥发油中的桉油精(1,8-桉树脑)、4-松油烯醇、冰片(2-茨醇)、樟脑(2-茨酮)、石竹烯及其氧化物、大根香叶烯 D、a-荜澄茄油烯等具有抗菌和抗病毒的功效;萜品烯醇-4、b-石竹烯、篙醇平喘作用较强,最强的是萜品烯醇;石竹烯及其氧化物、香苇醇、a-水芹烯、b-丁香烯醇等都有一定的平喘和抗过敏作用;桉油精、樟脑、龙脑等尚具有一定的抗炎镇痛作用;艾中的苦艾素能够集中力量杀死受到铁感染的细胞;艾蒿黄酮类成分,如 5,6-二羟基-7,3’,4’-三甲氧基黄酮、5-羟基-6,7,3’,4-四甲氧基黄酮、槲皮素和柚皮素等,具有抗肿瘤活性;b-谷菑醇和 5,7-二羟基-6,3,4-三甲基黄酮成分对血小板有极显著的抑制作用。

2 温热效应与光辐射效应

温热效应是艾灸疗法最为主要的因素之一。50年代即有学者认为灸法其实质即为温热刺激,通过刺激皮肤感受器以激发调整神经系统的机能。诸多器械灸(灸疗仪、电炉丝灸、石英灯灸等)均取得与艾灸相似的干预效果,成为温热刺激是艾灸作用机制中一个重要因素的佐证。随着研究的深入,学者们发现艾灸引起机体的生化变化及功能调节却不是一般的温热刺激所能做到的。例如,发现辐射能谱与艾灸相似的仿灸仪疗效优于其他器械灸,从而将艾灸的光辐射效应纳入艾灸作用机制研究的切入点之一。

艾灸的温热刺激如何作用于人体?魏建子等[6]在文献综述的基础上,结合生物物理学知识,分析了隔物灸温热刺激的作用途径与机理,认为隔物灸主要通过热传导和热辐射完成从间隔药物到穴位皮肤的传热过程,而穴位皮肤到深部组织和其他部位的热传递则主要通过生物传热效应完成,并认为结合生物传热有关理论对隔物灸穴位后的生物传热过程进行研究对揭示隔物灸临床机理十分有益。

在对艾灸的局部温度变化特点的研究中[7]发现,透热灸的温度曲线呈急剧的尖峰波形,在燃烧时温度虽高,但透入皮下的温度却比较低,其温度到达皮下的深度差别各异;而温灸则呈缓慢的渐增渐减波形,透入皮下的温度较高,具有较好的刺激作用;隔物灸的温度曲线较直接灸温度曲线上升得慢,但在温度下降时更慢,呈缓升缓降形,隔盐灸、隔附子饼灸、隔姜灸具有较类似的温度曲线变化。同体积的隔物灸中,以食盐透热最快,峰值温度高,附子饼灸次之,隔姜灸透热最慢,温度最低。由此认为,一般透热快的隔物灸,其温度恢复也快,透热慢的隔物灸,其温度恢复也慢,这与所隔之物的导热性能有关。

在光谱中波长760 nm到400 mm波段称为医用红外线,根据波长不同又可分为近红外线和远红外线两部分。近红外线波长在760 nm～1.5 mm之间,穿透能力强,一般来说穿透深度可达10 mm以上,透入人体组织较深,并且有明显的光电作用和光化学作用;远红外线波长在1.5～400 mm之间,穿透能力较弱,只能透入人体组织0.5～2 mm。在对艾灸辐射光谱的研究中,由于检测光方法及实验条件的不同,研究者们得出的结果有一定的差异,峰值有 1.5 mm、3.5 mm、7.5 mm 等不同。杨华元等[8]的研究认为,艾燃烧时的辐射光谱在0.8～5.6 mm 之间,峰值在 1.5 mm 附近,属于近红外波段。洪文学等[9]发现艾条含有少量的可见光光谱,峰值出现在大约3.5 mm的远红外波段,由此认为艾灸的光谱靠近近红外,以远红外为主。艾条灸与隔物灸(隔姜灸、隔蒜灸、隔附片灸)的近红外光谱辐射特性的研究中[10],发现艾条灸及隔物灸的光谱几乎集中在1.0～1.5 mm之间,艾条灸的光谱较为离散,出现数个波峰;隔物灸各自形成一个特定的波峰且较为稳定。将中医灸与人体穴位红外辐射光谱进行归一化处理后[11],发现隔物灸与人体自发辐射的光谱有高度的一致性,辐射峰均在 7.5 mm附近,而艾条灸的光谱却相差甚远。

艾燃烧所产生的光辐射有着不同的生物效应。远红外照射能引起分子和分子中的原子旋转或震动加强,并能引起分子动能的改变,从而产生热。近红外辐射能促使人体产生大量ATP,既可为机体细胞的代谢活动、免疫功能提供必需的能量,也可为能量缺乏的病态细胞提供活化能;还可以促使穴位处的生物大分子氢键偶极子在近红外光量子脉冲作用下产生受激相干谐振吸收效应,通过神经-体液系统传递人体细胞所需的能量[7]。

3 艾燃烧生成物的成分及作用

艾燃烧生成物主要包括艾燃烧过程中产生的焦油样物质和烟雾(即艾烟)。目前,诸多关于艾燃烧生成物的研究多为对其两种主要物质焦油和艾烟的成分及部分成分药理作用的研究。此外,艾烟的治疗效应也多有涉及。

3.1 焦油的成分及抗氧化作用

日本学者对艾燃烧生成物中焦油物质的研究报道较早。大西基代[12]将艾和艾的燃烧生成物分别用甲醇提取,发现提取物有清除自由基和过氧化脂质作用,作用以后者为强。西谷郁子[13]将艾燃烧生成物的甲醇提取物——焦油 M用硅酸柱色谱法分带,看到Ⅳ带有抗氧化作用,进一步用薄层色谱法分带,发现Rf 0.14带的抗氧化作用优于人工合成的抗氧化剂 2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)。

洪宗国等[14]通过甲醇萃取艾叶燃烧灰烬获得了 4种不同组分(粗晶体、晶体 1号、晶体 2号、晶体 3号),对其抗氧化作用进行研究,发现 4种组分均具有比较强的抗自由基作用,其中晶体 2号抗自由基作用最强。并认为其实验的粗晶体样品相当于大西基代实验所用材料。杨梅等[15]以分光光度法测定艾叶燃烧物几种提取分离产物以及艾油清除1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)自由基的能力,发现几种提取分离产物中艾烟重组分清除自由基能力最强;利用气相色谱-质谱(GC-MS)分析艾烟重组分化学成分与结构,从中得到了36个可鉴定结构的化学成分,找出了一种抗氧化能力较强的物质 5-叔丁基连苯三酚,其自由基清除率分别为维生素C和BHT的1.55倍与1.21倍。

此外,用高压液相色谱法(HPLC)对蕲艾燃烧灰烬的甲醇提取物进行成分分析[16],获得 14个独立峰,表明样品中至少含有 14种化合物;用气相色谱-质谱(GC-MS)对艾叶燃烧产物进行分析[17],共得到 85种不同的化学成分,其中大部分为芳烃、萜类和一些长链脂肪烃。

3.2 艾烟的成分及作用

对艾叶及其烟气粒相物挥发性成分的对比分析[18]发现,艾叶烟气粒相物中鉴定出 46种挥发性成分,主要有苯甲醛、苯酚、1,8-桉树脑、龙脑、4-松油醇和绿花白千层醇。艾叶与其卷烟烟气粒相物共有的挥发性成分有1,8-桉树脑、艾醇、龙脑、松油醇、香芹醇、反-石竹烯、大根香叶烯、石竹烯氧化物、斯巴醇、十六酸和叶绿醇。其中,1,8-桉树脑、艾醇、龙脑和松油醇在两者中的含量均较大,表明这些成分在艾叶燃烧过程中可通过热馏从艾叶转移到其烟气中。此外,还有一些物质为艾叶或其烟气粒相物独有,表明艾叶燃烧时部分成分发生了热解,产生了新的物质。

艾烟的治疗效应突出表现为广谱抗菌、抗病毒的作用。艾烟熏灸对常见的化脓性细菌(绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、产碱杆菌)、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、变形杆菌、白喉杆菌及结核杆菌等有明显的抑制作用[19];对许兰氏黄癣菌及其变种、堇色毛癣菌、絮状表皮癣菌等诸多致病性皮肤真菌均有不同程度的抗菌作用;对腺病毒、鼻病毒、流感病毒及副流感病毒等均有一定的抑制作用[20]。且艾烟的杀菌抗病毒作用与熏灸时间有关,熏灸时间越长,作用越强[21]。因此,艾烟在医院的空气消毒[22]及外伤感染性疾病[23]和足癣[24]等皮肤病的治疗中疗效确切。此外,艾烟吸入可相对延长豚鼠药物性哮喘潜伏期,明显松弛正常豚鼠支气管平滑肌,有效对抗乙酰胆碱引起的支气管平滑肌痉挛收缩[25],这与艾叶挥发油对平滑肌的作用相似。

4 艾灸与芳香疗法

芳香疗法是利用天然植物的芳香挥发油或精油,通过按摩、沐浴、呼吸、敷涂、室内设香、闻香等多种方式,促使人体神经系统受良性激发,从而达到调节新陈代谢、加快体内毒素排除、消炎杀菌、保养皮肤等保健和治疗作用的一种方法[26]。从材料而言,艾叶气味芳香,艾叶油本身即为芳香疗法常使用的精油之一;从作用途径及治疗作用而言,艾灸疗法与芳香疗法亦有异曲同工之妙[27]。对艾绒挥发油成分的研究显示[28],艾绒中含量较高的成分有刺柏脑、石竹素、桉叶油醇、石竹烯、侧柏酮、菊槐酮、龙脑等,且年份越久,艾绒比例越高,易挥发的成分相对含量越少;难挥发的成分相对含量较高,如刺柏脑、石竹素、石竹烯等。由此推测这些难挥发的物质可能是艾灸时的有效物质。这些物质多为萜类,而萜类成分是芳香疗法中使用的精油的主要成分之一。刺柏脑为赤松精油资源植物马尾松的针叶精油的特征性成分[29],石竹烯也存在于丁香精油中[30],两者均为非芳香精油,即本身无芳香气味,加热时才会散发出气味。艾绒挥发油由固态、液态变为气态时,其体积呈流动状态扩大,从而使皮肤、黏膜及肺泡均受其作用,一方面可经呼吸由嗅觉器官的嗅觉细胞产生感觉,在中枢呈现出与其他感觉不同的传导途径,不经丘脑直接投射大脑皮层,引起机体各方面的改变;一方面可使皮肤、毛孔、汗腺等开放,可促进皮肤对其吸收[31]。

5 综合作用

艾灸疗法的作用并不是上述诸因素的简单叠加,而是其相互作用、相互补充的结果。艾燃烧时,在产生温热刺激及光辐射的同时,也使艾燃烧生成物得以生成。其中,艾燃烧产生的温热刺激是作用最为确切及最主要的因素。温热有利于人体对药物的吸收,故其可使艾灸的药性作用、艾燃烧生成物对人体的效应及其类芳香疗法作用得到更好的发挥。此为艾灸诸因素间的综合作用。

艾灸疗法以经络腧穴为作用部位,经络腧穴的作用不容忽视。艾灸自身的作用、经络腧穴的作用及艾灸作用于经络腧穴的途径,三者的有机结合形成了艾灸疗法的综合作用。

6 讨论

艾灸疗法作用机理的研究由浅入深、由点及面,取得了一定的成绩。确定了艾灸疗法存在艾的药性作用及成分、温热效应、光辐射效应、艾的燃烧生成物及芳香疗法等5个主要因素及其综合作用。然而,对诸因素的具体作用途径尚缺乏深入研究。温热刺激及光辐射的作用途径虽已涉及,但研究较少;艾燃烧生成物及艾灸的类芳香疗法作用的途径仍处于理论阶段,缺乏实证支持。艾燃烧生成物的研究仍处于起步阶段,其效应机制及安全性评价研究有待开展。此外,艾灸形式多样,主要包括艾条灸、直接灸、隔物灸等。不同形式的艾灸其作用机理未必相同。目前,对艾灸局部温度变化特点及温热刺激作用途径的研究中,多以隔物灸为研究对象;对光辐射的研究则多基于艾条灸。由上我们认为,采用多学科技术与方法,从信号转导通路入手研究艾灸诸形式及诸因素的具体作用途径,将更为全面地揭示艾灸的作用机理。

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R245.8

A

10.3969/j.issn.1005-0957.2012.01.006

1005-0957(2012)01-0006-04

国家重点基础研究发展计划(2009CB522906);北京中医药大学自主选题项目(2009JYBZZ-XS053)

许焕芳(1982 - ),女,2009级博士生

赵百孝(1963 - ),男,教授,研究方向为灸法作用原理的研究,E-mail:baixiao100@yahoo.com.cn

2011-04-06