Étude des courants de réponse méridien à l'électroacupuncture par impulsions électriques : une approche basée sur la physique

Résumé

L'acupuncture et ses méridiens sont des composants essentiels de la médecine traditionnelle chinoise, et de nombreuses hypothèses ont été émises sur leur nature. Cette étude explore le phénomène des méridiens sous l'angle de la physique électronique en étudiant le courant de réponse induit par l'électroacupuncture par impulsions. Différents types d'impulsions sont appliqués au corps humain pour révéler des signaux électriques anormaux. En comparant ces résultats de mesure électrique avec la théorie du courant ionique transitoire isotherme (ITIC), nous découvrons que la transmission des messages méridiens pourrait être liée à la conduction ionique. Le mouvement d'ions induit par l'acupuncture et la stimulation électrique peut générer des courants de dérive et de diffusion à travers les méridiens. L'hypothèse de conduction ionique des méridiens est ainsi validée : les substances transportées par les méridiens sont en fait des ions.

Introduction

L'acupuncture est utilisée depuis plus de trois mille ans. Elle n'est pas seulement reconnue comme un instrument thérapeutique important pour les maladies musculo-squelettiques, mais aussi largement employée pour traiter les maladies de médecine interne. Bien que l'acupuncture soit largement utilisée pour soigner les maladies humaines, une meilleure compréhension de la composition des méridiens et de leur théorie fondamentale est nécessaire.

La théorie des méridiens est un pilier central et le fondement de l'acupuncture et du massage tui-na. Il existe de nombreuses hypothèses sur la nature des méridiens, classables en quatre catégories théoriques : théorie de la conduction nerveuse, théorie de la circulation des fluides corporels, doctrine de la structure des fascias et tissus conjonctifs, et doctrine du champ biologique (ou énergétique). Chaque hypothèse interprète l'essence des méridiens de la médecine chinoise sous un angle différent, mais aucune ne peut fournir une interprétation complète du système méridien. Cette étude vise à explorer le phénomène des méridiens sous l'angle de la physique électronique en comparant différents types d'impulsions pour expliquer un courant anormal, prouvant que la substance en mouvement est ionique.

L'électroacupuncture consiste à insérer des aiguilles dans les points d'acupuncture et à y faire passer un courant électrique, combinant ainsi électricité et aiguille pour renforcer la stimulation et les effets de l'acupuncture. Lorsque deux méridiens ou plus sont utilisés pour l'électroacupuncture, le point d'acupuncture et le méridien agissent comme des électrodes et un canal de courant, permettant au courant de passer à travers les méridiens. En appliquant des impulsions directes et alternatives aux points hegu et quchi dans ce travail, le signal à l'oscilloscope et le courant de réponse peuvent être mesurés. Cela est très similaire à la théorie ITIC. Pour les ions, il s'agit de très petites substances se déplaçant pour former le courant. De plus, de nombreux nanomatériaux et dispositifs utilisent cette théorie pour expliquer leur modèle. Il est important de comprendre le mécanisme de transport dans la théorie ITIC. En introduisant le modèle de courant ionique et en comparant la différence de courant de réponse entre impulsions directes et alternatives, les caractéristiques physiques des méridiens peuvent être comprises plus clairement.

Méthodes expérimentales

Sélection des participants

Cet essai clinique a été approuvé par le Comité d'éthique de la Fondation médicale Chang Gung (autorisation IRB n° 201800392A3). Un consentement écrit éclairé a été obtenu de tous les participants avant l'inclusion. Après évaluations initiales, 30 volontaires répondant aux critères d'inclusion ont été recrutés : 15 hommes et 15 femmes, âgés de 20 à 30 ans. Tous étaient bien informés sur le projet et ont signé le consentement avant l'expérience. Des volontaires en bonne santé ont été choisis comme sujets, sans cibler de point d'acupuncture particulier. Les positions ont été choisies pour leur usage courant et leur localisation commode afin d'observer le phénomène de transport ionique dans les méridiens.

Critères d'inclusion et d'exclusion

Selon une enquête prospective, malgré ses bienfaits, l'acupuncture peut entraîner des effets secondaires. En tant que traitement invasif, elle peut parfois induire des réactions indésirables locales ou systémiques. Une revue systématique montre que des événements mettant en jeu le pronostic vital peuvent également survenir, bien que rarement. Les critères d'exclusion étaient donc très stricts. Les saignements et hématomes sont les réactions indésirables les plus courantes. Les volontaires avec troubles de la coagulation (numération plaquettaire < 20 000 et/ou purpura thrombopénique) ont été exclus. Ceux sous anticoagulants pour pathologies chroniques ont aussi été exclus. Les femmes enceintes et les porteurs de stimulateurs cardiaques ont été exclus.

Aiguilles d'acupuncture

Les aiguilles utilisées dans cette expérience ont été produites dans les mêmes conditions, dans la même usine (Dong Bang Acupuncture Inc.) et le même jour, pour minimiser l'erreur expérimentale.

Processus expérimental

Dans cette expérience, l'analyseur de mesure semi-conducteur Agilent B1500A est utilisé pour injecter les formes d'onde des méridiens du corps humain, et les directions de flux des signaux électriques sont définies comme électroacupuncture à distance et électroacupuncture de proximité, respectivement, comme le montre la Figure 1a. L'électroacupuncture à distance signifie que les signaux électriques vont des membres vers le corps, et l'électroacupuncture de proximité signifie qu'ils vont du corps vers les membres. Le traitement d'électroacupuncture en médecine chinoise utilise généralement une forme d'onde carrée, c'est pourquoi nous avons choisi des formes d'onde carrées plutôt que triangulaires. De plus, lors de l'application de tension, deux formes d'onde différentes sont données par courant alternatif (CA) et impulsion, comme le montre la Figure 1b. Le CA est une onde carrée continue allant de 0,5 à -0,5 V, et l'impulsion est une onde carrée continue commençant de 0 à 0,5 V. L'expérience utilise des CA et impulsions à quatre fréquences (2, 4, 6 et 8 Hz). Toutes les évaluations de données ont été répétées trois fois, présentées comme moyenne ± écart-type.

a Schéma du mode de mesure. L'application de tension au point distant est définie comme électroacupuncture à distance, et l'application au point proche comme électroacupuncture de proximité. Schéma des types d'impulsion b impulsion et c CA.

Résultats et discussion

Nous avons d'abord choisi le méridien GI avec électroacupuncture à distance et de proximité entre les points hegu et quchi pour commencer l'expérience et mesurer le courant de réponse. Pour le CA, à 0,5 V la réponse était de 13 μA, et le courant était de 26 μA à 0,5 V, comme le montre la Figure 2a. En revanche, le courant de l'onde d'impulsion était aussi de 10 μA à 0,5 V. Cependant, un courant inverse anormal d'environ 8 μA apparaissait à 0 V, comme le montre la Figure 2b.

Mesure du temps versus tension et courant pour a impulsion et b CA, avec I₁ et I₂ indiqués dans les deux.

Pour analyser ce courant anormal, la valeur initiale du courant a été définie comme I₁, et le courant inverse anormal comme I₂. Nous divisons I₂ par I₁ pour trouver la différence entre impulsion et CA. Le rapport d'impulsion était proche de 1, indiquant que le courant est négatif à tension négative, mais s'inverse du même montant sans tension appliquée. Cependant, pour le CA, la valeur était proche de 2. Cela indique un courant direct à tension négative, mais lorsque la tension inverse est appliquée, le courant ne reflue pas seulement mais augmente aussi avec le courant de réponse. Le rapport CA devient donc plus grand que le rapport impulsion, comme le montre la Figure 3a. De même, nous changeons les fréquences et traçons le rapport I₂/I₁ contre la fréquence. Dans les expériences d'impulsion, nous trouvons que les fréquences plus élevées montrent un rapport plus petit car il n'y a pas assez de temps pour le courant de compensation dans l'impulsion à période plus courte, comme le montre la Figure 3b. De plus, les expériences CA à différentes fréquences démontrent la même tendance, Figure 3c. Le rapport diminue avec l'augmentation de la fréquence dans les deux types d'expériences.

a Comparaison du rapport I₂/I₁ pour impulsion et CA. Le rapport en CA est plus grand qu'en impulsion. Rapport I₂/I₁ pour b impulsion et c CA diminuant avec l'augmentation de la fréquence.

La courbe I-V a été utilisée pour analyser le mécanisme à l'intérieur des méridiens du corps humain. Au début, le courant augmente fortement puis diminue graduellement et sature après avoir dépassé la valeur maximale. Nous avons trouvé que cela était similaire au mécanisme du courant ionique transitoire isotherme (ITIC). Dans la théorie ITIC, les anions et cations se déplacent sous l'effet du champ électrique vers les deux côtés du canal, augmentant le courant. Lorsque les ions s'accumulent des deux côtés, le courant diminue progressivement à cause de la barrière de charge d'espace. La conduction électrique dans le corps humain se fait donc principalement par les ions.

D'après la théorie ITIC, le transfert de signal électrique dans les méridiens est très similaire au courant ionique. Suite aux résultats de mesure et à la théorie ITIC, pour une tension appliquée de 0,5 V initialement, les ions se déplacent par le champ électrique, créant un courant de dérive, et s'accumulent des deux côtés (Figure 4a). Cependant, lorsque la tension n'est pas appliquée, le courant anormal est lu par le courant de diffusion dû au gradient de concentration d'ions. La direction du courant est donc opposée à celle du courant de dérive (Figure 4b). De même, en conditions d'impulsion CA, 0,5 V appliqué crée un courant de dérive (Figure 4c). Mais lorsque la tension passe de 0,5 à -0,5 V, à la fois le courant de diffusion et le courant de dérive avec champ électrique opposé se forment, menant à un courant deux fois plus grand que celui mesuré initialement (Figure 4d).

Modèle expliquant le phénomène de la caractéristique électrique d'impulsion a courant de dérive causé par la tension et b courant de diffusion causé par le gradient de concentration. Pour la caractéristique électrique CA c courant de dérive causé par la tension ; d tension inverse générant un courant plus grand que le courant de diffusion d'impulsion.

Selon ce résultat, les mêmes expériences ont été menées sur 12 méridiens. Dans le Tableau 1, le rapport I₂/I₁ montre tous le même résultat. L'impulsion avait un courant de réponse anormal, avec un rapport proche de 1, tandis que le rapport en CA était d'environ 2.

Nos résultats sont similaires à la théorie de la circulation des fluides corporels. L'acupuncture sur le point méridien peut induire une diffusion passive des ions. Dans la théorie de la circulation des fluides corporels, les méridiens consistent en ions et neurotransmetteurs, car le tissu humain est un conducteur électrique électrolytique complexe composé d'eau, de sels inorganiques et de biocolloïdes chargés. Lorsqu'une impulsion est appliquée au corps, les ions se déplacent directionnellement, éliminant la polarisation de la membrane cellulaire. Par conséquent, la concentration et la distribution ioniques varient significativement, affectant la fonction des tissus humains. C'est aussi l'élément électrophysiologique de base.

Une limitation de cette étude est que les maladies peuvent affecter négativement la transmission du signal méridien. Nous avons inclus 30 volontaires, mais pas de patients, dans cette recherche. La réponse du signal électronique dans les méridiens d'acupuncture de patients atteints d'une maladie spécifique nécessite de futures études.

Conclusion

Cette étude a utilisé différents types d'impulsions (impulsion et CA) pour révéler un courant de réponse anormal par tension inverse. Ce courant anormal peut être expliqué via la théorie ITIC, démontrant que le mouvement des ions entraîne des courants de dérive et de diffusion. Par conséquent, les ions peuvent être confirmés comme la substance transportée par les méridiens.

Disponibilité des données et matériaux

Toutes les données sont pleinement disponibles sans restriction.

Abréviations

ITIC :

Courant ionique transitoire isotherme

CA :

Courant alternatif

GI :

Méridien gros intestin Yangming de la main

TI :

Méridien intestin grêle Taiyang de la main

TR :

Méridien Shaoyang Sanjiao de la main

C :

Méridien cœur Shaoyin de la main

P :

Méridien poumon Taiyin de la main

MC :

Méridien maître-cœur Jueyin de la main

V :

Méridien vessie Taiyang du pied

VB :

Méridien vésicule biliaire Shaoyang du pied

E :

Méridien estomac Yangming du pied

R :

Méridien rein Shaoyin du pied

F :

Méridien foie Jueyin du pied

Rt :

Méridien rate Taiyin du pied