Penelitian Arus Respons Meridien terhadap Akupunktur Pulsa Listrik: Studi Berbasis Fisika
Abstrak
Akupunktur dan meridiennya adalah komponen penting dalam tradisi obat Cina, dan banyak pendapat telah sebelumnya diekspresikan mengenai meridien ini. Studi ini bertujuan untuk mengeksplorasi fenomena meridien dari perspektif fisika elektronika dengan mempelajari meridien ini untuk arus respons yang dipengaruhi oleh pulsa listrik dan akupunktur. Dalam studi ini, akupunktur yang menerapkan pulsa listrik digunakan untuk meneliti properti fisik meridien. Berbagai jenis pulsa diterapkan pada tubuh manusia untuk mewujudkan sinyal listrik yang tidak normal. Dengan membandingkan hasil pengukuran listrik ini dengan teori arus ion transien isothermal (ITIC), kami menemukan bahwa transmisi pesan meridien mungkin terkait dengan konduksi ion. Gerakan ion yang diinduksi oleh akupunktur dan stimulasi listrik dapat mengakibatkan arus drift dan difusi melalui meridien. Hipotesis konduksi ion meridien terbukti karena zat yang diangkut oleh meridien sebenarnya adalah ion.
Pendahuluan
Akupunktur telah digunakan selama lebih dari tiga ribu tahun. Sekarang tidak hanya dikenal sebagai instrumen perawatan penting untuk penyakit otot dan rangka, tetapi juga digunakan secara luas untuk mengobati penyakit dalam [1,2,3,4]. Meskipun akupunktur digunakan secara luas untuk menyembuhkan penyakit di tubuh manusia, klarifikasi yang lebih baik diperlukan mengenai komposisi meridien dan teori dasarnya [5,6,7].
Teori meridien adalah komponen inti dan fondasi akupunktur dan pijat tui-na. Ada banyak jenis hipotesis yang berbeda tentang sifat meridien [8]. Mereka dapat dibagi menjadi empat bagian teori: teori konduksi saraf [9, 10], teori sirkulasi cairan tubuh [11, 12], doktrin struktur fascia dan jaringan ikat [13, 14], dan doktrin bidang biologis (atau energi) [15, 16]. Setiap hipotesis menafsirkan esensi meridien obat Cina dari perspektif yang berbeda, dan hipotesis yang berbeda ini mencoba mengeksplorasi esensi meridien dari titik pandang individu yang wajar. Namun, setiap hipotesis hanya dapat menjelaskan sebagian dari esensi meridien dan tidak dapat memberikan interpretasi yang komprehensif tentang sistem meridien. Studi ini bertujuan untuk mengeksplorasi fenomena meridien dari perspektif fisika elektronika dengan membandingkan berbagai jenis pulsa untuk menjelaskan arus tidak normal, membuktikan bahwa zat yang bergerak adalah ion.
Elektroakupunktur melibatkan penyisian jarum pada titik akupunktur dan introduksi arus listrik melalui jarum tersebut, sehingga menggabungkan listrik dan jarum untuk meningkatkan stimulasi dan efek akupunktur. Saat memilih dua atau lebih meridien untuk digunakan dalam elektroakupunktur, titik akupunktur dan meridien bertindak seperti elektroda dan saluran arus, sehingga arus melewati meridien. Dengan menerapkan pulsa langsung dan bolak-balik pada titik hegu dan quchi dalam karya ini, sinyal osiloskop dan arus respons dapat diukur. Ini sangat mirip dengan teori ITIC. Untuk ion, itu adalah zat yang sangat kecil yang bergerak untuk membentuk arus [17,18,19,20]. Selain itu, banyak nanomaterial dan perangkat menggunakan teori ini untuk menjelaskan modelnya [21,22,23,24]. Penting untuk memahami mekanisme transportasi dalam teori ITIC. Selain itu, dengan memperkenalkan model arus ion dan membandingkan perbedaan arus respons dari pulsa langsung dan bolak-balik, karakteristik fisik meridien dapat dipahami dengan lebih jelas.
Metode Eksperimental
Peserta Seleksi
Coba klinis ini disetujui oleh Komite Etik Instansional Yayasan Medis Chang Gung (izin IRB no. 201800392A3). Persetujuan tertulis yang diinformasikan diperoleh dari semua peserta sebelum pendaftaran. Setelah beberapa penilaian awal, 30 relawan yang memenuhi kriteria inklusi yang disebutkan di bawah ini direkrut; mereka terdiri dari 15 pria dan 15 wanita, berusia antara 20 dan 30 tahun. Mereka semua telah diberi tahu dengan baik tentang proyek ini dan menandatangani persetujuan sebelum eksperimen. Kami memilih relawan sehat sebagai subjek dalam studi ini dan oleh karena itu tidak menargetkan titik akupunktur tertentu. Posisi dipilih karena penggunaan umum dan lokasi yang nyaman untuk mengamati fenomena transportasi ion dalam meridien.
Kriteria Inklusi dan Eksklusi
Menurut survei prospektif, meskipun memiliki manfaat, akupunktur juga dapat menyebabkan beberapa efek samping [25]. Sebagai perawatan invasif, terkadang dapat menginduksi reaksi adverse lokal atau sistemik [25,26,27]. Selain itu, ulasan sistemik menunjukkan bahwa peristiwa yang mengancam nyawa juga dapat berkembang, meskipun jarang. Akibatnya, kriteria eksklusi sangat ketat. Pendarahan dan hematoma adalah reaksi adverse yang paling umum. Relawan dengan kecenderungan pendarah (trombosit kurang dari 20.000 dan/atau purpura trombositopenik) dieksklusi. Relawan dengan kondisi medis kronis yang diresepkan antikoagulan juga dieksklusi. Selain itu, wanita hamil dan relawan dengan pacemaker dieksklusi.
Jarum Akupunktur
Jarum akupunktur yang digunakan dalam eksperimen ini diproduksi dalam kondisi yang sama, di pabrik yang sama (Dong Bang Acupuncture Inc.), dan pada hari yang sama, untuk meminimalkan kesalahan eksperimental.
Proses Eksperimen
Dalam eksperimen ini, analyzer pengukur semiconductor Agilent B1500A digunakan untuk memasukan gelombang meridien tubuh manusia, dan arah alir sinyal listrik didefinisikan sebagai elektroakupunktur jauh dan elektroakupunktur dekat, masing-masing, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1a. Elektroakupunktur jauh berarti sinyal listrik melalui dari anggota badan ke tubuh, dan elektroakupunktur dekat berarti sinyal listrik melalui dari tubuh ke anggota badan. Perawatan obat Cina tradisional elektroakupunktur biasanya menggunakan gelombang persegi. Ini adalah alasan kami memutuskan untuk menggunakan gelombang persegi, bukan gelombang segitiga. Selain itu, saat memberikan tegangan, dua gelombang berbeda diberikan oleh arus bolak-balik (AC) dan pulsa, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1b. AC adalah gelombang persegi kontinu yang bergerak bolak-balik antara 0,5 dan −0,5 V, dan pulsa adalah gelombang persegi kontinu yang dimulai dari 0 ke 0,5 V. Lebih jauh, eksperimen menggunakan AC dan pulsa dengan empat frekuensi (2, 4, 6, dan 8 Hz). Semua evaluasi data dalam studi ini diulang tiga kali, yang disajikan sebagai rata-rata ± deviasi standar.
a Skema mode pengukuran. Pemberian tegangan pada titik jauh didefinisikan sebagai elektroakupunktur jauh, dan yang lain, pemberian tegangan pada titik dekat didefinisikan sebagai elektroakupunktur dekat. Skema jenis pulsa b pulsa dan c AC
Hasil dan Pembahasan
Pertama, kami memilih meridien LI dengan elektroakupunktur jauh dan dekat antara titik hegu dan quchi untuk memulai eksperimen dan mengukur arus respons. Untuk AC, saat tegangan 0,5 V, arus respons adalah 13 μA, dan arus adalah 26 μA pada 0,5 V, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2a. Sebaliknya, arus gelombang pulsa juga membaca 10 μA saat tegangan pada 0,5 V. Namun, ada arus balik tidak normal sekitar 8 μA pada tegangan 0 V, seperti terlihat pada Gambar 2b.
Pengukuran waktu versus tegangan dan arus untuk a pulsa dan b AC, dengan I1 dan I2 ditunjukkan pada keduanya
Untuk menganalisis arus tidak normal ini, nilai arus awal didefinisikan sebagai I1, dan arus balik tidak normal didefinisikan sebagai I2. Kami membagi I2 dengan I1 untuk menemukan perbedaan antara pulsa dan AC. Rasio pulsa mendekati 1, yang menunjukkan bahwa arus negatif pada tegangan negatif, tetapi akan kembali balik dengan jumlah yang sama tanpa tegangan yang diterapkan. Namun, dalam rasio AC, nilainya mendekati 2. Ini menunjukkan arus maju pada tegangan negatif, tetapi saat tegangan balik diterapkan, arus tidak hanya akan kembali tetapi juga meningkat dengan arus respons. Oleh karena itu, rasio AC menjadi lebih besar dari rasio pulsa, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3a. Sebaliknya, kami mengubah frekuensi berbeda dan memplot rasio I2/I1 terhadap frekuensi. Dalam eksperimen pulsa, kami menemukan bahwa frekuensi yang lebih tinggi menunjukkan rasio yang lebih kecil karena tidak cukup waktu untuk arus kompensasi dalam pulsa frekuensi lebih tinggi (periode lebih pendek), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3b. Selain itu, eksperimen AC dengan frekuensi berbeda menunjukkan tren yang sama, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3c. Rasio menurun seiring dengan peningkatan frekuensi dalam eksperimen pulsa dan AC.
a Perbandingan rasio I2/I1 untuk pulsa dan AC. Rasio pada AC lebih besar daripada pada pulsa. Rasio I2/I1 untuk b pulsa dan c AC menurun seiring dengan peningkatan frekuensi
Kurva I-V digunakan untuk menganalisis mekanisme di dalam meridien tubuh manusia. Pada awalnya, arus meningkat tajam dan secara bertahap menurun serta saturasi setelah melebihi nilai puncak maksimum. Kami menemukan bahwa ini mirip dengan mekanisme arus ion transien isothermal (ITIC) [28,29,30,31,32,33]. Dalam teori ITIC, anion dan kation akan bergerak oleh medan listrik ke kedua sisi saluran, yang mengakibatkan peningkatan arus [34]. Saat ion terkumpul di kedua sisi, arus akan secara bertahap menurun karena hambatan dari muatan ruang. Oleh karena itu, cara listrik menconduksi di tubuh manusia terutama melalui ion.
Dari teori ITIC, transfer sinyal listrik dalam meridien sangat mirip dengan arus ion. Sebagai akibatnya, berdasarkan hasil pengukuran dan teori ITIC, untuk tegangan 0,5 V pada awalnya, ion akan bergerak oleh medan listrik, mengakibatkan arus drift, dan akan terkumpul di dua situs, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4a. Namun, saat tegangan tidak diterapkan, arus tidak normal dibaca oleh arus difusi dari konsentrasi ion yang berbeda. Oleh karena itu, arah arus berlawanan dengan arah arus drift, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4b. Sebaliknya, dalam kondisi pulsa AC, 0,5 V diterapkan, yang mengakibatkan arus drift pada Gambar 4c. Namun, saat tegangan berubah dari 0,5 ke −0,5 V, baik arus difusi maupun arus drift dengan medan listrik berlawanan terbentuk, yang mengakibatkan arus dua kali lipat dari yang diukur pada awalnya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4d.
Model untuk menjelaskan fenomena fitur listrik pulsa a arus drift yang disebabkan oleh tegangan dan b arus difusi yang disebabkan oleh gradien konsentrasi. Untuk fitur listrik AC c arus drift yang disebabkan oleh tegangan; d tegangan balik menghasilkan arus yang lebih besar daripada arus difusi pulsa
Menurut hasil ini, eksperimen yang sama dilakukan di 12 meridien. Dalam Tabel 1, rasio I2/I1 semua menunjukkan hasil yang sama. Pulsa memiliki arus respons tidak normal, dan rasio mendekati 1, sementara rasio pada AC sekitar 2.
Temuan kami mirip dengan teori sirkulasi cairan tubuh. Akupunktur pada titik akupunktur meridien dapat menginduksi difusi pasif ion. Dalam teori sirkulasi cairan tubuh, meridien terdiri dari ion dan neurotransmiter, karena jaringan tubuh manusia adalah konduktor listrik elektrolit kompleks yang terdiri dari kelembaban, garam anorganik, dan koloid bioterkena muatan. Saat pulsa diterapkan pada tubuh manusia, ion akan bergerak secara arah, menghilangkan polarisasi sel sel. Akibatnya, konsentrasi dan distribusi ion menunjukkan variasi yang signifikan, memengaruhi fungsi jaringan tubuh manusia. Ini juga elemen fisiolistrik dasar.
Salah satu keterbatasan studi ini adalah penyakit dapat secara negatif memengaruhi transmisi sinyal meridien. Kami mendaftarkan 30 relawan, bukan pasien, untuk berpartisipasi dalam penelitian ini. Respon sinyal elektronik dalam meridien akupunktur pada pasien yang menderita penyakit tertentu memerlukan studi di masa depan.
Kesimpulan
Studi ini menggunakan berbagai jenis pulsa (pulsa dan AC) untuk mewujudkan arus respons tidak normal oleh tegangan balik. Arus tidak normal ini dapat dijelaskan melalui teori ITIC, yang menunjukkan bahwa gerakan ion mengakibatkan arus drift dan difusi. Oleh karena itu, ion dapat dikonfirmasi sebagai zat yang diangkut oleh meridien.
