商振德教授揭开针灸经络、中医理论及气功之谜(四)

神经——肌肉接头和肌肉收缩
由运动神经末梢和它接触的骨骼肌细胞膜形成的。轴突末梢沿着肌细胞膜表面深入到一些向内凹陷的突触沟槽,称为接头前膜;与其相对的肌细胞膜称为接头后膜。两者之间有50nm的接头间隙,其中充满了细胞外液。突出末梢中含有许多囊泡,称为突触小泡,小泡内含有大量的Ach(每个小泡内含有1万个Ach分子)。在接头后膜上有Ach受体,(阳离子通道);在接头后膜上还分布有Ach酯酶,可以将Ach分解为胆碱和乙酸。
当神经纤维传递来的动作电位到达神经末梢时,造成接头前膜的去极化和膜上电压门控钙离子通道开放,钙离子借助于两侧电化学驱动力流入神经末梢内,使末梢内钙离子浓度上升,钙离子启动突触小泡,使其与突出接头前膜融合,释放小泡内的Ach到接头间隙内,再扩散至接头后膜,与Ach受体结合,激活通道,导致钠离子、钾离子的跨模运动,产生终板电位,出现终板膜去极化。终板膜没有电压门控钠离子通道,因而不产生动作电位,但是它具有局部反应的终板电位,通过电紧张电位刺激周围具有电压门控钠离子通道的肌细胞膜,使其产生动作电位,传播至整个肌细胞膜。所以,可兴奋细胞能产生动作电位是因为它们都有电压门控钠离子通道或钙离子通道,受刺激后首先发生的共同反应就是这些离子通道激活产生动作电位,动作电位再通过中介过程引发细胞特有功能。
肌肉组织主要有肌细胞组成,肌细胞又称为肌纤维,肌细胞膜又称为肌膜,肌细胞浆又称肌浆。骨骼肌受运动神经支配,称为随意肌。
在肌浆中有沿肌纤维长轴平行排列的肌原纤维,肌原纤维由两种肌丝组成,即粗肌丝和细肌丝组成。每一条粗肌丝周围有6根细肌丝,每一条细肌丝周围有3条粗肌丝。细肌丝由肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白组成,粗肌丝由肌球蛋白组成,分头部与杆两部分。肌球蛋白头部具有ATP酶活性,当头部与细肌丝的肌动蛋白接触时,ATP酶激活,分解ATP,释放能量,使横桥屈动。
横小管是肌细胞膜向肌浆内的凹陷形成管状结构,其走行与肌纤维方向垂直,同一平面的横小管吻合,可以将肌细胞膜兴奋传导至肌纤维内部。
肌浆网是肌纤维中特化的滑面内质网,位于横小管之间,纵型包绕每条肌原纤维,两端扩大呈扁平状,称为终池。每条横小管与两侧的终池组成三联体。在此部位将兴奋从肌细胞膜传递到肌浆网膜,激活钙离子通道,钙泵能逆浓度梯度把肌浆中的钙离子泵入肌浆网内储存,使其内钙离子浓度为肌浆中的4倍。当肌浆网膜接受兴奋后,钙离子通道开放,大量钙离子涌入肌浆,钙离子与肌钙蛋白结合,肌钙蛋白、原肌球蛋白发生构象改变,暴露出肌动蛋白上与肌球蛋白头部的结合部位,两者迅速结合。ATP释放能量,肌球蛋白头部和杆发生屈动,粗、细肌丝滑动引起肌肉收缩。收缩后,钙离子被泵回肌浆网,肌钙蛋白等恢复原状,肌纤维松弛。
运动使肌肉强壮,但肌细胞数不增多,而是肌细胞增大,肌丝和肌节的增多使肌纤维变粗变长,同时线粒体等细胞器储存的糖原增加,这些因素会和使肌肉隆起。
穴位的组织结构特点

对穴位进行解剖学和组织学观察,所见到的都是神经、血管、肌肉、肌健、筋膜等已知结构,没有超出人体正常结构的特殊组织存在。
穴区与非穴区比较,有一定的特殊性,即穴区皮肤、皮下组织、肌层等不同层次内所包含的感受器、神经末梢、神经丛等神经组织极为丰富。C.C.Gumn等人将临床上最常使用的70个穴位和已知的神经解剖结构进行比较分析,把它们归纳成4种类型。
(1)位于肌肉运动点上。运动点是相当于神经进入肌肉的部位。
(2)位于躯干中线的两侧,神经汇聚的焦点上。
(3)位于浅表神经分支部位或神经丛上。
(4)位于肌肉-肌腱联结处。
从以上结果可以看到,穴区没有什么超结构的物质。唯一特点是神经结构丰富。在这提一下, 神经丰富的地方也是血管丰富的地方, 神经和血管是不可分的, 因为神经血管束是在一起的.它们以神经血管束的形式被结缔组织包裹,周围神经中,从大的知名神经干到各级神经分支最后到神经末梢都有不同分级的血管伴随。穴区组织结构的另一特点是结缔组织丰富,从肢体横断面上可以看出有神经血管束的地方,结缔组织丰富,没有神经血管束的地方只是一薄层结缔组织筋膜将肌肉隔开。
在穴区,包裹神经血管束的结缔组织主要是疏松结缔组织,除了细胞成分外,含有大量纤维和大量生物大分子,例如,带有大量负电荷的蛋白聚糖分子,彼此排斥呈瓶刷状结构。其相斥作用使整个分子伸展,膨胀占据很大空间,表面大量的亲水基团可以结合大量水分子,使基质等渗性水肿,因而,即使浓度很低,也能形成粘稠胶体,如果没有约束,一个蛋白聚糖分子可以占据1000倍于其自身分子的空间。
在结缔组织中还含有各种纤维成分,包括胶原纤维、网状纤维和弹力纤维等。例如,胶原纤维,它的抗拉性甚强,呈现明显的嗜酸性,带负电荷,胶原纤维也可产生可逆性膨胀。
结缔组织中的各种纤维成分和蛋白聚糖等分子在生理PH7.4的条件下,带有大量负电荷,具有明显的静电特性。彼此之间相互排斥的同时,又可以吸引基质中的各种带电离子,形成一个错综复杂,但又排列有序的正、负电荷层。在完全静止的条件下,彼此之间达到静电平衡,净电荷为零。
穴区在结缔组织中的神经血管束中的神经纤维有明显的电学特性。神经纤维是由神经元的长轴突和包绕它的神经胶质细胞构成。根据神经胶质细胞有无髓鞘分为有髓神经纤维和无髓鞘神经纤维。髓鞘是由施万式细胞的细胞膜构成,呈同心圆板层结构。这种同心圆的多层的细胞膜结构明显增加了细胞膜表面积,使单位体积内蕴含在细胞膜上的生物电势能增加。这里所讲的细胞膜是神经胶质细胞反复包绕轴突形成的几层至一百多层的细胞膜总和。神经胶质细胞不是兴奋性细胞,轴浆与轴突外的电位差分散到髓鞘内,使每一层膜电位增加电势能提高。但是,髓鞘处轴浆内钠离子通道少,不易形成局部电流。两段髓鞘之间的轴突膜裸露区称为郎飞结,该处膜上的钠离子通道密集,容易发生动作电位。所以,有髓鞘神经纤维的局部电流是在郎飞结之间产生。这种传导速度极快,最快可达100m/s。而无髓鞘神经纤维传导速度不足1m/s.因而,减少了动作电位传导过程中跨膜流入和流出的离子数,减少了将它们主动转运返回时的能量消耗。
神经胶质细胞没有传导神经冲动的功能,但单位体积内的细胞膜表面积大,在其膜上储存有巨大的电势能,对调节轴突内、外的离子环境和膜电位有明显作用。同时也与周围粘稠胶体中带有大量负电荷的各种生物大分子之间形成一体化的静电相互作用,共同调节穴区生物电平衡。细胞膜的动作电位通过T管和内质网引起另一个环节的功能,即消耗ATP,造成粗、细纤维滑动产生肌肉收缩。电紧张电位和动作电位都是由于细胞膜离子电流的作用,只要是有离子电流就有电容放电,只是一次电紧张电位电容放电少,动作电位多。但针刺穴位是一次次、反反复复放电,而动作电位只是一次,不可能在1秒钟内出现反反复复的放电现象。
穴区组织结构的第三个特点是空间上的局限性。穴区周围均被去他组织将其分隔开,使穴区只占有一狭小而又孤立的一小块空间,这个空间不与其他组织构成电生理联系。例如,神经进入肌肉的位点(即肌肉运动点的穴位),只是一个近似喇叭形的内含丰富神经血管束的区域,它的周围是肌肉外的筋膜,这些筋膜将穴区孤立起来,穴区结缔组织和神经血管束不能与周围发生生物电联系,只能上传或下传,上传到与穴区神经组织相连的神经元;下传到穴区神经支配的靶细胞群。构成了人体内比较独特的电生理结构。
所以,人体内能够称的上学位的地方要具备三个条件,缺一不可。穴位就是人体周围神经发出分支后和伴随的血管形成的神经血管束进入各种组织的进入点。这一区域被结缔组织筋膜或包膜包裹,并与周围组织结构隔开,形成一个相对独立的结构体系。它只与穴区神经支配的靶细胞群和上神经元发生生物电联系。
我们知道穴位针感点可以存在于穴区各层组织中,但以深部组织较为多见。组织学鉴定结果表明:几乎所有针感点都有神经供给;无针感点则多数无神经供给。这说明针感点与神经有密切关系,而且与神经组织所支配的靶细胞群有密切关系。针刺穴位后由于神经组织的刺激,使其所支配的靶细胞群产生一系列生理变化,就出现了针感及得气现象。革命导师恩格斯早在一百年前就说过,“地球上几乎没有一种变化的发生不同时显示出电的现象”。人体细胞的电现象也广泛存在,并且对人体功能发挥着重要作用。针刺穴位后由于针的刺激,使穴区丰富的神经组织产生兴奋, 兴奋传导到神经组织所支配的靶细胞群的细胞膜。使细胞膜产生电流放电。这种刺激是一种持续的、连续的刺激。使其支配靶细胞群的细胞膜亦同时出现持续的电容放电。这样穴区就出现大量持续的正电能量或正电荷。这些正电能量或正电荷就是针刺穴位后产生针感和针刺得气的物质基础。也可以说,“气”的本质就是细胞膜由于其电容性质所产生的正电荷或正电能量。

针刺刺激的特殊性
针刺进学位后产生针感,临床实践表明,单纯直刺的针感多来自针尖的刺激,且只有当针刺入一定深度才产生针感。针尖通过该区域后,针感随之消失,针尖退至该部位针感再度出现。近年来研究发现针刺得“气”时,大多可以从针刺处测得肌电。在一般情况下,手下感到“松弛”时,无肌电放电;在肌电放电时手下有“沉紧感”。针刺得气时,肌电活动幅度和密度程度比肌肉收缩时小得多,针刺得气效应中出现肌电信号集中在低频段,55Hz~165Hz之间。肌肉主动收缩时引出肌电信号无规律,在0~1000Hz。在肌电图检查时,正常肌肉在针刺入的一刹那,可以引起一个插入电位。但持续时间只有十分之几秒。而针刺得气过程中的肌电发放持续时间在十几分钟左右,显然得气的肌电活动不是插入电位引起。原因很简单,测肌电图时针刺在肌肉组织,而且外在刺激直接刺在肌细胞上,引起部分受刺激的肌细胞产生动作电位,出现部分肌肉收缩,测得一个插入电位。刺激强度大、时间长,引起肌肉收缩的肌纤维就多,反之就少。所以,肌肉主动收缩时引出肌电图频谱大小取决于引起收缩的肌纤维数的多少而定,所以引出的肌电信号没有规律。针刺针刺是刺在穴区这一特殊区域,针刺刺激使穴区丰富神经组织产生兴奋,引起它所支配的靶细胞群产生电生理变化。针刺穴位只是针刺入穴区狭小的范围内,并没有直接刺在神经束上,所以,这种刺激的强度要小,刺激强度也相对恒定,穴区神经所支配的靶细胞数目也相对恒定,针刺穴位得气过程中引出肌电频谱也就相对恒定,都在低频段
当针刺人体某一部位时,对这一穴区神经是一种外感性机械性刺激。人体有两种反应。如果是伤害性的,人体有防范的反应,即“跑掉”。例如:当手被针或尖的物体刺到后,人体的第一个反应就是快速的将手移开。这种伤害性、创伤性刺激引起局部肌肉的广泛收缩,使手迅速逃离针或尖的物体。它形成的机理是伤害性刺激产生的疼痛,通过神经反射上传到中枢神经系统,大脑中枢分析整合再指挥相关肌肉收缩逃离。而针刺穴位是非伤害性的,是针灸治疗过程。针刺前人体就已有充分的思想准备,既这种针刺对我是友好的,是在给我治病,而不是对我的伤害。所以人体通过大脑主动内控性抑制下,整个机体是在放松安静状态下,友好的接受这一针刺过程。在临床上,针灸医师针刺前往往要做一些思想工作,使病人放松,不要紧张。全身愈放松疗效愈好等等。这一点很重要。因为针刺局部一旦紧张,肌肉收缩,针刺效果差。它的原因是由于针刺局部的肌肉组织,一旦肌肉发生收缩(即肌肉细胞产生动作电位),就不能再引出肌细胞膜的电容放电,就不会有针刺得气的出现。而且肌肉紧张也使结缔组织支架系统不能有效放松,胶原蛋白外的电荷扩散层受压,生物电传到受阻。只有人体大脑主动内控下,肌肉组织完全放松状态下进行针刺,穴区神经支配的肌细胞膜才能出现电容放电,针刺的强与弱都不会出现动组电位。当针刺停止后,针尖对人体穴区仍是一个异物,对穴区的神经组织仍是一个刺激源。
针刺穴区的过程中,穴区丰富神经组织所支配的靶细胞群受到来自两方面的作用。一是大脑中枢通过运动神经元——神经纤维——神经末梢——靶细胞群。这一过程总体上是抑制过程。另一作用是来自针刺刺激本身。即在大脑中枢到效应器之间的神经传递线路上出现一个外在的、额外刺激,这种刺激强度大小、刺激时间长短以及刺激方式是大脑中枢不能左右的,它是外在的、被动的机械性刺激。这种刺激有几个特点:1.是客观存在的,不受大脑中枢左右和控制;2.针刺刺在穴区特定的区域内,针刺不一定直接刺激神经纤维上,大多是刺在神经纤维周围,针刺刺激强度相对较弱而且恒定,不引起肌细胞膜产生动作电位,肌肉没有出现收缩。临床上我们看到整个针刺过程中穴区肌肉组织是放松的。如果针刺直接刺激神经纤维,就会引起神经纤维强烈的神经冲动,必然引起它所支配的效应器产生强烈反应。例如,在手术中,我们用手术钳或针等器械直接刺激神经纤维,会引起这一神经束所支配的肌细胞群产生强力收缩。这种强力收缩不论是在麻醉下还是在病人清醒状态下,大脑中枢根本不能阻止这种现象出现。3.刺激是持续性的,上面讲的用针直接刺激神经纤维时,刺激一次就产生一次肌肉收缩,刺激几次就产生几次收缩。针尖在穴区是一个异物,这种异物对穴区神经组织的刺激虽然弱,但是,它是持续的、一连串的进行,必然引起神经组织所支配的靶细胞群中的每个细胞产生持续的、一连串的生理反应。什么时候拔出什么时候刺激停止,甚至有些人拔针后,由于残留的刺激仍有得气现象,这是由于拔针后神经组织仍有一定量的Ach释放的结果。这种一连串的刺激,造成神经末梢发生一连串的释放Ach使终板膜和肌细胞膜发生一连串的膜电容放电现象。使蕴藏在肌细胞膜上的生物电势能一次次放出,形成生物电动能。这些生物电能释放到细胞间质中,一次次叠加起来,形成一种非常可观的生物电能量。这些释放出来的正电能量就是针刺穴位所得的“气”。亦是针刺得气的物质基础。
针刺穴位后的生理变化及特点
细胞生物电变化有两个显著特点。1.细胞是人体生命活动的基本单位。要发挥细胞自身的生理功能,细胞受到来自人体各方面的指令。细胞膜从静止的静息电位变化到运动的动作电位,细胞发挥生理效应,完成人体组织器官的生理要求。例如:肌肉收缩、腺体的分泌等等生理现象。2.细胞膜上蕴藏了一定量的生物电势能,具有电容性质,随时都有放电和充电现象出现。放电和充电是人体器官组织的需要。因为人体是一个大的带电体,静息状态(理论上的静止),体内是处于正、负电平衡状态。但人体不是静止的,每时每刻都在运动。这种正负电平衡每时每刻都在打破。
在人体内产生生物电能的组织细胞主要来自活性细胞,特别是肌细胞和腺细胞。这是因为:1.肌肉组织在人体肉含量最多。如果将人体肌肉组织细胞膜铺开,它的平面积将是巨大的。一个肌细胞膜生物电势能是渺小的,成群的肌细胞膜生物电能是很可观的,在特定条件下给与特定的刺激时,一旦释放将具有明显的生理意义。2.肌细胞是人体内的一种活性细胞,很容易接受外界的各种刺激而出现电容放电。3.大脑中枢对肌肉组织具有明显的控制能力,将肌肉组织拿到体外进行实验时,外接刺激强度到一定程度时(即达到阈刺激),肌细胞产生动作电位,产生肌肉收缩。但在体内整体状态下则不然,大脑中枢对其主动内控制起决定性影响,外界刺激强度的大小不是产生动作电位的唯一条件,更不起决定性的作用。大脑中枢发出抑制肌细胞膜产生动作电位的能力大于针刺的强度,所以,此时针刺强度再强也不出现肌细胞膜的动作电位。肌细胞在这种特定条件的刺激下,膜生物电变化向另一方向转化,即膜电容放电方向转化,肌细胞群或肌细胞团产生大量生物电释放。肌细胞群或肌细胞团队的细胞膜产生一次次、反反复复电容放电,在穴区和靶细胞群的细胞外基质中出现大量的正电能量。放电后充电,充电后放电,这一过程是一连串的进行,什么时候针刺停止什么时候结束。
针刺穴位后产生“沉紧”感是由于穴区出现大量正电荷后,打破穴区生物电平衡,使穴区内丰富的蛋白聚糖分子被发生构象改变,瓶刷装蛋白聚糖分子中的每一根侧链之间的由于正电荷过多产生同等电荷相斥,蛋白聚糖分子膨胀,前面讲过蛋白聚糖分子可以膨胀到自身体积的1000倍。穴区空间有限,穴区内部粘稠基质液压增高,挤压针尖,使针尖在穴区内摩擦力增大,不易通过,而出现“沉紧”感。就像一脚踏入粘稠泥浆下不去出不来一样。由于穴区组织空间有限,周围又被其他组织隔开,穴区膨胀神经受压,出现针刺过程中的麻木胀痛的感觉就是这个原因。例如周围神经卡亚综合症就是神经束受压引起感觉麻木疼痛的机理相同。在手术中,病人处于清醒状态下时,手术医生用手按压神经也可出现支配区的麻木疼痛的感觉,针刺穴去后产生酸的感觉是由于靶细胞群的细胞膜一次次的持续电容放电现象使细胞自身消耗过多能量肌细胞内乳酸产生过多,这些乳酸等代谢谢产物引起穴区酸的感觉。就像跑步后四肢酸的感觉一样。
人体细胞膜一旦出现电容放电现象,所放出电能有两种去处,一是通过细胞膜外的电荷层及细胞与细胞之间的缝隙连接,从一个或一群细胞向其他细胞或细胞群传递,最后达到电平衡为止;另一部分电能直接释放到细胞间的基质中去。基质主要包含有生物大分子水、无机盐、葡萄糖、维生素、激素等等。后几种物质虽然很重要,但它们具有流动性,在基质中只有生物大分子是相对恒定的,主要包括蛋白多糖和糖蛋白。蛋白多糖是蛋白质分子和多糖分子结合的复合物,基质中的这些生物大分子均有各自的特异区域,它们之间相互连接(连接同类或其他基质大分子)。①向内与细胞相连接。现已肯定细胞表面有结合这些生物大分子的受体。这些受体本身就是蛋白多糖和糖蛋白,与细胞的连接使细胞膜与细胞外基质相连接。可决定细胞的附着和扩散,也使基质可调节细胞功能。②向外与包裹肌肉的筋膜结缔组织相连。可以将细胞膜电容放电的电能再传递到筋膜胶原纤维上去。