王亚盛1，姜理远2

（1.威海职业学院 信息工程系，山东 威海 264210， 2.山东康威通信技术股份有限公司，山东 济南 251010 ）
【摘要】基于张维波的经络是“组织液流体通道”理论，在十二经的原穴与公共穴位----郗门穴之间分别施加具有动态、变流和尖峰特征的电信号，测量经络的动态电压、阻抗，并自动绘制出一组V(t，i)曲线，根据曲线状态可以定量分析出虚实、寒热、平衡以及表里经之间的关系，进而，结合脏腑辩证、经络辨证进行诊断、治疗。
【关键词】通道  组织液  动态阻抗  电特性  辩证
1. 前言
十几年来，国内外医学专家对经络的实质、经络特征与现象、经络电特性等进行了大量研究，并给出了几个版本的经络定义和解析。如：祝总骧[1]等发现人类存在隐性感传线，十四条隐性感传线具有和古典十四经线相吻合、连续而均一、能够重复而确切定位、高度敏感等特点，其宽度仅为1～3mm，其位置稳定不变。徐宇瑾[2]等人发现，经络线上的每个表皮细胞膜上的缝隙连接面积为邻近对照表皮细胞的十二倍以上。王仲涛、祝总骧等人对循经低阻线皮肤的冷冻复型的定型现象也证明，低阻线处表皮的缝隙连接明显多于对照点。
张维波[3]认为，经络是低流阻通道，其分布与经线的分布特征比较接近，不同于已知其它结构，与十四经关系密切。循经低流阻通道与周围的组织相比含有较多的细胞外液（组织液），而细胞内液量差异不大。经线上的生物物理特异性是由于经线下的组织中含有较丰富并且连续分布的组织液所确定, 组织液的主要成分为盐、水和蛋白质。
本文研究是基于张维波的经络是“组织液流体通道”理论为主体，通过上万例的试验、分析和研究，认为：十二经不仅具有“循经、低流阻”特点，而且由于十二经组织液内部的成份、微循环的差异，导致十二经电阻抗呈现动态性、非线性和自恢复等特点。

2. 组织液及其成份

2.1  人体液

人体液包括细胞外组织液和细胞内液两部分。与经络周围的组织比较，经络通道内含有较多的细胞外组织液。神经细胞被细胞间的介质（主要是细胞外组织液）所包围，细胞中充满着多种无机离子，帮助产生运动、感觉、反射、学习、记忆所需要的电信号。由离子通道[4]控制离子跨细胞膜的浓度梯度及离子跨膜转运产生膜电位，为神经过程提供驱动力。人体非穴位处的体液中的常见离子浓度如下表[5][6]：

式中，[ ]O表示细胞外组织液中的离子浓度，[ ]i表示细胞内离子浓度，k是玻尔兹曼常数，T为绝对温度，F为法拉第常数,PK、PNa、PCL分别为表征钾离子、钠离子、氯离子跨膜扩散能力的通透系数。
2.2 经络组织液
十二经是低流阻通道，也是重要的、特殊的离子通道，同样有转运离子、识别和选择离子，以及相应特殊的电、机械和化学信号时打开和关闭通道的特征。十二经的通道内，除了上表中的10种正、负离子外，还含有P5+、Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cd2+ 等。费伦教授等人[8]的研究显示：钙（Ca）、磷（P）、钾（K）、铁（Fe）、锌（Zn）、锰（Mn）、钠（Na）等金属离子，在穴位和非穴位上的含量有40～200倍之间的明显差异，这些都是研究十二经导电机理的有效依据。
2.3 十二经内组织液与气的运动
正常情况下，十二经内组织液运行的原动力及相关因素主要有：气的推动固摄作用、十二经低流阻通道、流体物质自身质量、温度等几个方面。丁光宏博士[9]的研究也表明：只有在相邻的穴位间有一定的压力差，在人体的十二经中就会形成管线外毛细血管间的组织液流场。这有点像海洋中的洋流，没有有形的管道，有无形的束缚力是水流 按照一定规律在流动。
气分为营气、卫气两大类。运行于经络通道中的称为营气，运行于经络通道外围的气称为卫气，营气、卫气同出一源。营气运行推动经络中组织液循经运行，而卫气在经络通道外围同步循经运行，起到固摄作用，与营气共同完成输运组织液的任务。卫气具有护卫肌体防御外邪侵袭、控制流体物质循经运行之功能。因此，营气、卫气运行是否正常，将直接影响到流体物质的运行质量。
3. 十二经的电特性测试方法
3.1 检测的经络与穴位选择
我们首选十二经，即手六经和足六经作为检测、研究对象，选择十二经的原穴作为测试点。其理由主要有以下几条：
（1）原穴是脏腑的原气经过和留止的部位。在临床上，可以通过原穴治疗各自所属脏、腑病变，也可以根据原穴的反应变化，推测脏腑功能的盛衰。
（2）原气源于肾间动气，是人体生命活动的原动力，通过三焦运行于五脏六腑，通达头身四肢，是十二经维持正常生理功能的根本。因此脏腑发生疾病时，就会反映到相应的原穴上来，通过原穴的各种异常变化，又可推知经络、脏腑变化。
（3）十二经在腕、踝关节附近各有一个原穴，合为十二原穴。
（4）选择原穴检测操作比较方便。
3.2 公共穴位的选择
十二经分布在人体内外、四肢、头部和躯干，经内的流体物质运行是循环贯注的，即：从手太阴肺经开始，依次传至手阳明大肠经、足阳明胃经、足太阴脾经、手少阴心经、手太阳小肠经、足太阳膀胱经、足少阴肾经、手厥阴心包经、手少阳三焦经、足少
阳胆经，最后传至足厥阴肝经后再传到手太阴肺经，首尾相接，循环不断。
最佳的方法是在每一条经上选择其末端的一个穴位，和原穴之间进行电检测，能够完整地反映出该经的状态。然而，这样做在临床上实现难度较大。我们通过反复对比试验，最终确定以手厥阴心包经的郗门穴作为公共穴位，分别对十二经的原穴进行检测，其误差很小，且能够较完整地反映出每条经的状态。这是因为经络通道内的流体物质导电机理类似于电解质导电，其电阻抗大小主要与流体物质本身的质量有关，而与十二经的通道长度、路径关系不大。
3.3 测试的电信号设计
基于上述理论，我们设计的电测试信号为直流、动态变流和开始瞬间尖峰波形，由于经络通道内流体物质的电阻抗不是一个固定值，所以，要采用动态测试方法，才能真实反映出十二经的状态。
在测试初期施加瞬间尖峰电流，有助于快速促使穴位表皮层电阻被击穿，将穴位表皮层的测量的影响降低至最小，确保测试的准确性。
每个穴位的测试时间为1秒。试验发现，在1秒钟内，其电特性变化情况基本全部显现，超过1秒钟后，其电阻抗基本稳定。
在测试的1秒钟内等时间间隔测量100个数据，由计算机自动绘制出动态曲线，以供分析。
4. 经络的电特性曲线及分析
4.1 经络电阻抗曲线

经过大量试验发现，十二经的阻抗随时间、电流不同而呈指数规律变化。如图1所示，十二经的电阻抗（不是电阻，是非线性阻抗）在某一恒定直流电流作用下，随着时间变化呈指数下降趋势，到一定时间（1-2秒）后，基本稳定在一个固定的阻抗值。
图2是在十二经上施加一个动态、负向线性变流，则十二经的电阻抗随着电流绝对值的增大而呈指数下降趋势，并逐步趋向某一固定值。
比较图1和图2可以得到：
（1）十二经电阻抗随着电流增加而下降的速度明显低于随着时间的下降速度，即：

（2）十二经通道的电阻抗，即流体物质的电阻抗是随着电流、时间变化而呈非线性变化的一个动态、非线性阻抗。
（3）在对十二经施加一定的电能量后，十二经的电阻抗值均随着时间或电流的增加而呈指数下降，最终基本稳定在一个固定值为止。
4.2 十二经的电阻抗特性曲线分析
通过实验、分析可知，导致十二经电阻抗呈指数下降且稳定在一个固定值的主要原因有：
（1）十二经组织液中所含的主要导电物质----溶于水中的钠离子和氯离子，在电能作用下，可以稳定导电，其电导率相对稳定，随着施加电能的变化现代较小，基本呈某一个固定值。
（2）组织液中的导电物质----十二经低流阻通道内的细胞外离子。十二经通道内的组织液与细胞内的正负离子浓度也处在动态平衡状态。在没有对通道施加检测电应力时，通道中的离子转运方向和最终平衡主要是由离子跨膜的电位作用和扩散驱动力决定，当在通道两端施加一定的电应力时，离子的流动方向、迁移率和最终平衡就与外加的电应力、静电作用和扩散驱动力三者密切相关。
当在十二经的通道中选择两个穴位施加电能后，组织液中的离子（还包括P5+、Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cd2+ 等）在电场作用下克服了离子的膜电位和扩散驱动力而按照一定方向漂移并形成电流，打破了原来的细胞内与组织液之间的离子平衡。这时，细胞通道会不同程度地向细胞内的小半径离子（K+、Mg+、Na+、CL-等）开发，使离子会有选择地向组织液中通透。随着外加电能量增大，细胞内的离子通透增多，组织液中的离子漂移也按照一定规律在加强，直到细胞内离子不能通透到组织液为止。随着细胞内离子通透和组织液离子漂移的增加，十二经通道的电阻抗在逐渐下降，最终停留在某一固定值上，细胞内和组织液中的正、负离子形成了一种新的强制性平衡。
在没有对十二经施加外部电能情况下，十二经组织液的总电导率可以用下列公式计算[10]：

（3）
式中，n是离子种类数，Z为元素的化合价，N为离子浓度，μ为离子在组织液中的迁移率，q为离子的电荷值，f是离子在组织液中的弛豫频率，ε0是真空介电常数，εr组织液的相对介电常数。
然而，当在十二经通道上施加一定的外电能后，组织液的综合电导率发生了变化，公式（3）已经不能真实反映十二经通道内的电导率，经验和试验表明，这时的电导率可用公式（4）进行估算： 

（4） 
上式中，n是离子种类数，Nj为某种离子的浓度，v0是离子在半稳定位置上的振动频率，δ是相邻半稳定位置的间距，k为玻尔兹曼常数，T为绝对温度，wj是离子电导活化能。还发现离子电导率与离子半径呈指数关系，离子半径越小，其电导率越大。当我们施加的电能大于wj时，细胞膜才能不同程度、分别打开离子通道，使小半径离子从克服跨膜电位和扩散驱动力的影响而通透，开始在十二经通道内漂移并形成电流。这也是赵伟民[11]等人研究的结论“经络循行线与经穴表面呈低阻抗特性，其本质属非线性低电击穿阈值特性的沿经分布”中电击穿阀值的原因，这个阀值就是wj。所以，十二经通道的电阻抗随着施加电能的增加而呈指数下降。
（3）十二经的初始电阻抗值基本上由组织液中的钠离子和氯离子决定，所以，在施加电能时十二经电阻抗的初始值相对比较大。而随着电能量增加，大量的从细胞内通透的离子以及组织液中的其它离子逐渐在电能作用下进行漂移是开始参与导电，使组织液的综合电导率增加，电阻抗呈指数规律下降。十二经的最终电阻抗值与细胞内小半径离子以及组织液中的各种离子浓度、活化能密切相关，浓度越高、活化能越大，其最终的电阻抗固定值越低。
（3）当施加的外部电能撤离后，这些漂移的离子开始逐渐回归，在离子跨膜电位和扩散驱动力作用下逐渐恢复，通透出来的小半径离子又回到细胞内。但这需要一定的时间才能恢复到原来的平衡状态。所以，连续两次测试同一个十二经的电阻抗时，得到的值会减少。正常检测过程中，应当间隔一定的时间后再重复检测同一条经。
4.3 十二经的动态电特性曲线
将时间、电流作为变量，通过测试每一条经，即可绘制出该经通道的电压与时间、电流之间的动态关系曲线，如图3所示：
图3是实际测试的十二经动态电特性曲线中有代表性的几条曲线。测试中，我们将曲线分为虚证区、实证区和虚实平衡区三个区域，曲线终点落在虚证区，则表示该经（含脏腑）为虚证，如曲线L1、L2。
虚实平衡区边界值是根据每个人的十二条经平均值和群体统计数据综合制定，具有广义性和个性相结合的特点。

曲线开始上升速率
较大是热证，如曲线L2，综合分析，则L2代表的经（脏腑）为虚热证。曲线开始上升速率很小，近似斜线是寒证，如曲线L4，综合分析，则L4代表的经（脏腑）为寒证，虚实平衡。曲线L1、L3、L5代表的经（脏腑）分别是虚证、虚实平衡无证、实证，寒热适中。
当左、右两个相同经的动态电特性曲线不一致时，称为经络失衡。十二经通道在测试时间内某一时刻t0时的动态电阻抗Zm由公式（5）给出：

（5）
式中，V0（i，t）是外加动态电压，V0（i，t）为细胞跨膜电压，Va（i，t）为细胞动作电压。
4.4  组织液分析与辩证
分析电特性曲线可进行虚实寒热辩证，北京中医院、西苑医院等临床验证其平均符合率超过90%。虚实寒热辩证与十二经通道结构以及组织液、细胞内的离子之间存在一定的内在联系，分析如下表：

6. 结束语
人体十二经的物理结构、组织液内的完整成份及浓度、十二经的电特性等问题，还需要进一步探索、实验和研究。特别是虚、实、寒、热与组织液内在质量之间的关系问题，现在需要进一步探讨研究，我们已经基于生物化学、物理学、生理学和中药学等角度，在十二经电特性方面进行了系统研究，期望在不久的将来，还会有一些新的研究成果问世，为中医学的健康发展提供基础保障。
主要参考文献：
1. 李志超，祝总禳等. 千古之谜·经络物理研究[M]，成都，四川教育出版社，1987版。
2. 徐宇瑾，樊景禹. 大鼠经脉体表循行线表皮结构特征的形态计量学研究[J].中国针灸，1995，1：29-30。
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7. 庞小峰. 生物电磁学[M]，北京，国防工业出版社，2008，14-15。
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10. 庞小峰. 生物电磁学[M]，北京，国防工业出版社，2008，25-27。
11. 赵伟民. 经络的物质基础分析，中国生物论坛网站，2006.4。
作者简介：
王亚盛（1959－ ），男（汉族），山东龙口人，1982年毕业于山东工学院半导体器件专业，教授/工程技术应用研究
员，目前主要从事电子技术应用、医学电子方面的研究开发与教学工作。 
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姜理远（1956-  ），男（汉族），山东莱州人，1982年毕业生于山东大学半导体物理专业，高级工程师，目前主要从 
事电子通信、医学电子方面的研究与企业管理工作。
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