Patho-Physiology of Acupuncture Treatment: Effects of Acupuncture on Cardiovascular and Nervous Systems

Abstract

AbstractThe effects of Acupuncture (Ac.) on the Cardio-Vascular and Nervous Systems have been studied since 1972. Using the improved accurate non-invasive ultra-miniature measuring technique of peripheral and brain micro-circulation developed by the author, the following three consecutive vascular changes were observed in the majority of more than 400 human subjects (160 females and 255 males between 5 and 85 years old), with or without various medical problems, as the effects of Acupuncture: 1st phase–Vaso-constriction; 2nd phase–Quasi-control; 3rd phase–Vaso-dilation (V-d).The Vaso-constriction phase is usually accompanied by pain and slight increase in blood pressure (B.P.) The V-d phase is accompanied by relief from pain or relaxation of the spastic muscles, mental relaxation, etc., and euphoric sensation. This study indicates that whenever significant generalized V-d is developed in the capillaries and arteriolar systems in the distal parts of the body (often including brain micro-circulation), significant lowering of the B.P. was also observed in about 60 per cent of the patients who had essential hypertension. The effects of Ac. on the blood chemistries often began to appear within 24 hr after Ac. (particularly significant between 4 to 24 hr after Ac.), whenever significant generalized V-d of the arterioles and the capillaries were observed in micro-circulatory networks of the various parts of the body. Among them the most significant changes were decreases in triglycerides and phospholipids, often between 30 and 60%; decrease in the cholesterol concentration (conc.) was less than 30%. Often delayed γ-globulin increases were observed 4-10 days after Ac. In these patients serum pre-β-lipo-protein often diminished after effectively given Ac. Serum glucose conc. also often increased up to +30% (in rare cases, up to +100% increase), while some patients had a decrease of serum glucose of up to -30%. These Ac-induced serum lipid changes usually lasted from a few days to one to two weeks. Uric acid also decreased in various degrees. The changes in the serum electrolyte concentrations were usually insignificant.Effects of Ac. on the serum conc. of CPK, SGOT, LDH, Lipase, Amylase, Electrophoretic pattern of serum protein, serum lipo-protein, serum cortisol, urinary 17-OH-CS, serum serotonin, etc. are also described. Ac. often increases white blood cell (WBC) count particularly if control count is below normal. When the WBC count before Ac. is increased, Ac. often reduces the count. Most significant changes in CBC were an increase in percentage of the segmented neutrophile cells and a decrease in the % of lymphocyte with or without eosinopenia of basopenia. Therefore, these changes in the WBC differentials and increase in the serum glucose conc., as well as some of the blood chemistry changes, resemble ACTH-administration-like effects in the individual who has normal adrenal cortical functions.The effects of Ac. on EEGs were often seen as enhanced appearance of a series of clustering alpha-waves (most significantly at occipital and parietal regions), accompanied by the patient's feeling of euphoria and relaxation. The time required before the appearance of the significant alpha waves following the insertion and the twirling of the needle depends upon the distance from the Acupunctured point to the brain. Ac. often decreased slightly the nerve conduction velocities (NCV) of motor and sensory nerves, only at the limited area located near the Acupunctured area, but the NCVs at the remaining part of the same nerve fibers did not produce any detectable changes. Threshold stimulation for pain sensation at the Acupunctured area increased significantly (sometimes exceeding more than 250% of pre-Ac. threshold stimulation). Such increase in the threshold stimulation was also observed in the distal part from the Acupunctured area depending upon the point where Ac. was given.To evaluate the effectiveness of the Ac., the above described V-d of micro circulatory networks, particularly generalized V-d, as well as characteristic changes in CBC and blood chemistries were used as objective criteria. To determine the therapeutic schedule, CBC and blood chemistries were examined within 24 hr before, 10 to 24 hr after and one week after Ac. To evaluate the hypnotic factors, an “Eye Roll Test” was given to every patient before and after Ac. The results indicated that, even including those who had very low susceptibility for hypnosis, an average of at least 60% of the patients developed various degrees of beneficial effects of Ac. as well as the above described Ac.-induced changes. Therefore, the hypnotic factor does not play a significant role in obtaining beneficial effects of Ac. However, relatively frequently after Ac., the hypnotizability score slightly increased. The above described circulatory changes were observed regardless of whether Ac. was given on “Heart Meridian” or “Peri-cardium Meridian” or any other meridian or even on non-Ac. point. Unless continuous twirling was given, effects of Ac. given at non-Ac. points were often insignificant. And, if sufficient twirling was given on non-Ac. points, then often similar vascular responses, but with less significant changes and beneficial effects, were observed. Therefore, the author concluded that Ac. given on non-Ac. points often cannot be considered as the control or placebo, in a strict sense, particularly when prolonged manipulation of needle was given.Even when the Ac. was given at the same point or area of the body, the results of the Ac. could be quite different depending upon how the manipulation was carried out, how long it was given and what technique was used. If Electro-Acupuncture is used, the beneficial as well as the adverse effects depend on the duration of the application and the type of stimulation, whether d.c. or pulse form or other type of wave patterns, their frequencies, time duration, voltage measured before and after connecting biological load, output impedance of the electrical stimulator, etc.Factors involved in effective and safe Electro-Acupuncture, and simple methods and criteria of eliminating side effects of breakage of positive electrodes and necrosis of body tissue around electrodes are discussed.Abnormal responses of blood chemistry and CBC to Ac. can provide us with clues to the underlying mechanism of the disease or symptoms of the patient.To explain the mechanism of the relief of pain and relaxation of the spastic muscle following the improvement of circulation by Ac., a realistic broad concept of the “Vaso-neuromuscular (functional) unit” is proposed. In addition to the beneficial effects of Ac-induced ACTH release through its secondary increase in Gluco-Corticoids (particularly serum cortisol) and their beneficial effects (including the analgesic or hypoalgesic and anti-inflammatory effects), which are considered to be one of the important factors in obtaining Ac.'s beneficial effects, the author also suggests that some of the known beneficial effects of Ac. are due to the release of certain chemical substances, such as some of the prostaglandines from the interior of the cells. Depending upon the location of the stimulation, different prostaglandins may be released. This is probably because the cell membranes become leaky by mechanical irritation through twisting, squeezing, or pressure given by either manual twirling of Ac. needle or contraction of muscles by electrical stimulation, or Shiatsu by strong manual pressure without using needles. Thus it is concluded that if the circulatory and nervous systems in the area are not severed, Ac. can be used for the treatment of many diseases and symptoms (including pain or spastic muscles) that are produced directly or indirectly due to a circulatory disturbance. RésuméRésumé-Les effets de l'acupuncture sur les systèmes cardiovasculaire et nerveux font l'object d'études depuis 1972. Une technique perfectionnée et précise non-invasive ultra-miniature qui permet d'évaluer la circulation périphérique et cérébrale est utilisée à ces fins. A l'aide de cette technique, développée par l'auteur, on a pu constater que chez plus que 400 sujets (160 femelles, 255 mâles âgés de 5 à 85 ans), atteints ou" non de problèmes médicaux divers, les effets de l'acupuncture se caractérisaient par trois changements consécutifs: 1ère phase, vaso-constriction; 2ème phase, quasi-contrôle; 3ème phase, vaso-dilation.La phase vaso-constriction s'accompagne, en général, de douleur et d'une légère hausse de la tension artérielle. Par contre, la phase vaso-dilatation s'accompagne d'un soulagement de douleur ou d'un relâchement des muscles spastiques, d'une détente mentale, etc., et d'une sensation d'euphorie. Cette étude démontre que, chaque fois qu'une vaso-dilatation importante et générahsée se développe dans les capillaires et les systèmes artériolaires des parties distales du corps (la micro-circulation du cerveau y est souvent comprise), une diminution de la tension artérielle se produit chez 60% des malades atteints d'une hypertension essentielle. Aussi, chaque fois qu'une vaso-dilatation importante et générahsée des artérioles et des capillaires se développait dans les réseaux micro-circulatoires des différentes parties du corps, les effets de l'acupuncture sur la composition chimique du sang commencaient souvent à se manifester au cours des 24 heures suivant l'acupuncture (notamment entre 4 et 24 heures). Les changements les plus évidents étaient, entre autres, les suivants: diminution des triglycérides et des phospholipides à raison de 30 à 60%, diminution de la concentration en cholesterol de moins de 30%. Souvent, 4 à 10 jours suivant l'acupuncture, on décelait une augmentation tardive de γ-globuline. Le sérum pre-β-lipo-protéine diminuait souvent chez ces malades à la suite d'un traitement efficace d'acupuncture. Chez certains malades, le taux de glucose sérique s'élevait souvent à + 30%, tandis que chez d'autres on observait une diminution allant jusqu'à -30%. Ces diminutions de lipides sérique provoquées par l'acupuncture persistaient, en général, pendant quelgues jours, et méme parfois pendant une ou deux semaines. L'acide urique diminuait à des degrés divers. Les changements dans les concentrations de électrolyte sérique en général s'avéraient insignifiants.Les effets de l'acuponcture sur les concentrations de CPK. SGOT, LDH, Lipase, Amylase sériques et le spectre electrophoretique du protéine, lipoprotéine, Cortisol sériques, etc. et le 17 OHCS urinaire sont également décrits. L'acupuncture augmente souvent le nombre de globules blancs, surtout s'il s'agit d'un compte de contrôle de moins de la normale. Par contre, lorsque celui-ci est au-dessus de la normale, l'acupuncture provoque une diminution de globules blancs. A ce propos, les changements les plus importants sont: augmentation du pourcentage des neutrophiles segmentées et une diminution du pourcentage de lymphocytes avec ou sans eosinophiles et basophiles. Ainsi, ces changements dans le nombre de globules blancs et l'augmentation de la concentration du glucose, sériques, ainsi que certains changements dans la composition chimique du sang, sont comparables aux effets produits par l'administration d'ACTH chez l'individu à fonctions normales de cortex adrénale.On a souvent pu noter que les effets de l'acupuncture sur les EEG se manifestaient de façon intensifiée par des séries d'ondes alpha regroupées (notamment dans les régions occipitale et pariétale). Une sensation d'euphorie et de détente s'éprouvait alors chez le malade. Le temps requis pour provoquer cette manifestation sensible des ondes alpha, suivant l'insertion et le mouvement de l'aiguille, dépend de la distance qui sépare le point d'insertion du cerveau. Souvent, l'acupuncture provoque un léger ralentissement dans la vélocité de la conduction nerveuse des nerfs moteurs et sensoriels. Cette réaction, cependant, se limitè la région située près du point d'insertion. La vélocité de la conduction nerveuse de la partie restante de ces mêmes fibres de nerfs n'a produit aucun changement significatif. On a noté en outre, une augmentation très sensible dans la région affectée par l'acupuncture (parfois plus de 250% par rapport au degré de stimulation précédent le traitement). Une augmentation semblable dans la stimulation s'est manifestée dans la partie la plus éloignée de la region affectée par l'acupuncture, selon le point où a été effectuée l'insertion de l'aiguille.Afin de déterminer l'efficacité de l'acupuncture, la vaso-dilation des réseaux micro-circulatoires décrite cidessus et, en particulier, la vaso-dilation généralisée, ainsi que les changements caractéristiques dans le formule sanguins et dans la composition chimique du sang, ont servi de critères objectifs. En vue de déterminer le programme de traintement, le comptage des globules sanguins et l'analyse de la composition chimique du sang sont effectués 24 heures avant, 10 à 24 heures après, et une semaine après l'administration de l'acupuncture. Afin d'examiner le rôle joué par les facteurs hypnotiques, chaque malade a dÛ subir le test du "roulement des yeux" avant et après l'acupuncture. Les résultats ainsi obtenus ont démontré qu'une moyenne de 60% des malades (y compris les moins susceptibles à l'hypnose) ont bénéficié, à des degrés divers, des effets de l'acupuncture, ainsi que des changements signalés plus haut. On peut donc dire que le facteur hypnotique n'a joué qu'un rôle secondaire quant aux résultats bénéfiques produits par l'acupuncture. Cependant, on a pu noter, assez souvent d'ailleurs, qu'aprés l'acupuncture le taux d'hypnotisabilité a légèrement augmenté. On a pu constater, aussi, que les effets circulatoires décrits ci-dessus se sont produits des que le traintement ait été appliqué sur le méridien du coeur, du pericardium ou sur tout autre méridien et même en des points situés hors de ces méridiens. Cependant, il faut noter qu'à moins d'effectuer un mouvement continu de l'aiguille, les effets de l'acupuncture sur les points situés hors des méridiens demeurent insignifiants. Par contre, un mouvement continu de l'aiguille permet d'obtenir en ces mêmes points des réactions vasculaires comparables quoiqu'avec des résultats et effets bénéfiques moindres. Ainsi, l'auteur en conclut: l'acupuncture administré en des points situés hors des méridiens ne peut, au sens strict, fournir les bases d'une étude de contrôle ou placébo, surtout lorsqu'une manipulation prolongée de l'aiguille e été exercée.Même lorsque l'acupuncture a été administré au même point ou région du corps, les résultats du traitement varient selon le mode de manipulation de l'aiguille, sa durée, la technique utilisée, et suivant que l'Electro-Acuponcture a été utilisé ou pas. Les effets tant positifs que négatifs dépendent de la durée de l'application, du type de stimulation (DC ou autre forme d'ondes), de sa fréquence, du voltage calcule et apres la mise en connection du poids biologique et de la résistance du stimulateur électrique.Ainsi, les éléments qui contribuent à un traitement sÛr et efficace de l'Electro-Acuponcture, les méthodes et critères simples utilisés en vue d'éliminer les effets nocifs produits par une brisure des électrodes positifs et la nécrose des tissus environnants sont discutés. Les réactions anormales de la composition chimique du sang et des globules sanguins à l'acupuncture peuvent contribuer à nous fournir des indices nous permettant de mieux comprendre la nature profonde et les symptômes du malade.Afin de donner une explication du mécanisme qui provoque le soulagement de la douleur et le relâchement des muscles spastiques, résultats d'une circulation améliorée que produit l'acupuncture, nous proposons un concept réaliste et élargi à savoir l’ "unité fonctionnel vaso-neuro-musculaire". En plus des effets bénéfiques obtenus par l'acupuncture-decharge d'ACTH par l'intermédiaire de l'augmentation de gluco-corticoides (notamment le Cortisol sérique) et leurs effets positifs (y compris les effets analgesiques et hypa-alérgiques et anti-inflammatoires) que l'on considére comme étant un des facteurs les plus importants si on veut obtenir des résultats bénéfiques par le traitement de l'acupuncture, l'auteur ajoute ceux qui sont provoqués par la décharge de certaines substances chimiques, telles que les Prostaglandines provenant de l'intérieur des cellules. Ceci est dÛ probablement au fait que les membranes des cellules se perméabilisent à la suite de l'irritation mécanique produite par les torsions, compressions, et pressions administrées soit par l'application manuelle de l'aiguille, soit par la contraction des muscles provoquée par la stimulation électrique, soit "Shiatsu" par une forte pression manuelle exercée sans recours à l'aiguille.Ainsi, on peut conclure qu'à condition que les systémes circulatoires et nerveux ne soient pas lésés, l'acupuncture peut contribuer au traitement de nombreuses maladies et symptômes (y compris douleur et muscles spastiques) découlant directement ou indirectement d'un trouble circulatoire. AbstraktZusammmenfassung-Seit 1972 wurden die Auswirkungen der Akunpunktur (im Folgenden: Ak.) auf Herzkreislauf- und Nervensysteme untersucht. Mit den vom Autor entwickelten äusserlichen, präziseren Ultraminiatur-Techniken zur Messung des peripheren- und Himkireislaufs wurden dabei die folgenden drei konsekutiven Änderungen bei der Mehrheit von über 400 Versuchspersonen (160 weibl., 255 männl., alle zwischen 5 und 85 Jahren) beobachtet: die Wirkung der Akupunktur bei Personen mit oder ohne Gesundheitschäden war als I. Phase: Vaso-Konstriktion; 2. Phase: ungefähre Kontrolle; 3. Phase: Gefässerweiterung.Die Vaso-Konstriktionsphase ist gewöhnlich von Schmerz und leichtem Anstieg des Blutdrucks begleitet, die Gefässerweiterungsphase von Schmerznachlass oder Lösung der spastischen Muskeln, seelischer Gelostheit usw., und einem euphorischen Gefühl. Gefässerweiterung findet statt in den Kapillaren und den Arteriolarsystemen der den des war bei 60% der mit Auswirkungen der auf die von 24 zwischen 4 und 24 Gefässerweiterung der und Kapillaren in der den Änderungen der an und zwischen 30 und 4 10 In Serum (in -30%. von der von der des in der gewöhnlich der auf die von CPK, SGOT, LDH, Lipase, Amylase, Serum 17 wurden die bei die der die an mit oder ohne oder und der der der den der in Personen mit der Auswirkungen der auf EEGs als von in den und von von und des und der von der des vom die der und in in der den die in den über 250% Anstieg in der war in den der und von der wurden die Gefässerweiterung der die in und als den wurden und von 24 10 24 und der untersucht. den und der einem der an 60% der die bei der die auf oder an die war die Wirkung an die mit und an als oder bei der an und oder in des die der der und von die von der und der der und oder von und der des wurden der und und zur der und des die in und auf die der oder den des des von Schmerznachlass und Lösung die der der die positive der an Serum und oder und die den zur der der auf die wurden die die und der der bei der oder ohne Nervensysteme zur von und Schmerz und die oder von