Electrophysiology and the Acu Systems
Medical Acupuncture
A Journal For Physicians By Physicians

Volume 13 / Number 1
"Aurum Nostrum Non Est Aurum Vulgi"


Electrophysiology
And The Acupuncture Systems
Darren Starwynn, OMD

ABSTRACT
There have been extensive efforts in recent decades to correlate the principles of Traditional Chinese Medicine (TCM) with Western medical science. The most promising bridge between these 2 paradigms has been in the field of bioelectromagnetism (BEM), the study of the subtle electromagnetic fields that are the underpinning of life processes. Most of the significant research in this field comes from Europe, and much of it has not been readily available in the United States. This article is an overview of research in this field, with a focus on understanding acupuncture needling, meridians, life-force, and acupoints from the perspective of BEM.

KEY WORDS
Bioelectromagnetics, Traditional Chinese Medicine (TCM), Electromagnetic, Resonance, Quantum Physics, Potentials, Polarity, Conductivity, Capacitance, Ion, Microcurrent, Nordenstrom, Semi-conduction, Piezoelectricity, Manaka, Fascia

INTRODUCTION
During the long history of traditional Chinese acupuncture, the results of needling acupoints have been described both clinically and theoretically. The concepts of Qi, Blood, meridians, and acupoints are integral to the understanding and application of TCM. Since its introduction into Western culture, there have been many experiments and writings to attempt to explain these concepts in Western scientific terms. Many early explanations were shallow and simplistic, for example, that acupuncture is simply a primitive way of describing stimulation of the nervous system, or that it is only placebo treatment.

There have been a growing number of insightful researchers who have penetrated much further into the common truth between TCM and Western science, and their paths have led into the realms of electromagnetics and quantum physics.

Bioelectromagnetics (BEM)1 is a term used for the study of the relationships between electromagnetics and living systems. An account of the history of research into this field in recent centuries can be found in the book The Body Electric.2 This article summarizes some of the most valuable and practical findings to date.

Electromagnetic Fields and Life
In the early 20th century, there was a rush to embrace biochemical explanations for disease and healing as the modern pharmaceutical industry emerged with many impressive successes. Medical treatment became largely based on drug therapies and surgical interventions, and the 19th-century boom of interest in electromagnetic healing methods was largely lost. In the midst of this, a few notable scientists published important discoveries in the field of BEM. Lakhovsky wrote a valuable book in the 1920s in which he explained many interrelationships between high-frequency electromagnetic fields, including cosmic radiations and living things.3 In the book's introduction, he writes:

What is life? It is the dynamic equilibrium of all cells, the harmony of multiple radiations which react upon one another. What is disease? It is the oscillatory disequilibrium of cells, originating from external causes.

Lakhovsky explained how living things interrelate by receiving and giving off electromagnetic radiations. The radiatory energies of living cells described by Lakhovsky make direct energetic communication between life forms possible. The Russian scientist Pressman summed up 3 effects of such fields: they allow living things to sense information about the environment; they faciliate organization and control within the organism; and they are used for communication between living things.4

Biophotons is the term Popp used to describe the energy communication medium between life forms, and explained how they regulate many physiological functions, including growth, maturation, cell differentiation, enzymatic activity, and the immune system.5 Del Giudice published an article in which he expounded on a model of resonance and interaction between systems of particles bonded by electromagnetic fields, in which the particles move harmoniously through field effects.6

Indeed, such particle communication has been demonstrated in the study of quantum physics. A basic principle of this science is that all parts of the universe are connected to, and in communication with, all other parts. This communication is instantaneous and freely available to those entities that can perceive it. Quantum theory was first advanced by Planck at the end of the 19th century, and was further refined by Bohr. Bohr, who coined the term quantum leap in reference to the ability of electrons to instantaneously jump to different orbits through absorbing and dispersing energy, demonstrated that such movement happens at velocities faster than the speed of light.7 Quantum physics has been described as a field of study in which modern scientific inquiry and measurements meet intuitive spiritual principles. Indeed, the concept of a universal data bank from quantum physics parallels the esoteric concept of the Akashic Records, which holds timeless records of all thoughts, words, and events in history. The principle of the interrelatedness of all waves and particles in the universe correlates with what has been described as God, Universal Mind, or Spirit.

The ancient Chinese descriptions of Qi and its pathways and accumulations in the body closely correlate with what is being discovered about subtle electromagnetic activity in life forms. We can understand that energy exists in a continuum of power, subtlety, and expression from cosmic source to the dense physical plane. The human organism is
influenced by many levels of this continuum, from spiritual energies of unimaginable subtlety to those grossly apparent to our senses, such as the "evils" of excessive cold, wind, and heat spoken of by the ancient Chinese. The acupuncture systems are largely based on electromagnetic energies, which exist somewhere between these levels according to evidence provided by the researchers quoted herein.

One of the first questions to consider is: What is the source of the energies the body processes through the acupuncture systems? A basic truth is that all living organisms are energy-producing systems, even those that appear parasitic. All organisms are dependent on outside sources of energy as well, such as from food, air, and the sun. In the human body, energy is produced on the cellular level by the Krebs or citric acid cycle, from the lung-heart connection, and the transformation of nutritive substances by the organs. According to TCM, the 2 organs most responsible for production of energy are the Lungs and Spleen (Tai Yin). The Triple Warmer function is the regulator of metabolism of the upper, middle, and lower areas of the body. German acupuncturists have correlated the Triple Warmer to the endocrine system, which regulates metabolism and other life processes through hormonal control.

The energies produced by the body generate an electrical field in and around the body. This field is analogous to the aura described by clairvoyants, or the field of Qi as described by Qi Gong practitioners. According to such practitioners, disturbances or blocks in the body's energy production and flow form dark or collapsed areas in the body's field. Using potentiometric measurements of the body's electrical potentials, Schuldt determined that the meridian system follows lines of condensation of the field force created by the body.8 Becker stated that this field is inhomogenous and is determined by the underlying structures of the body, including tissue, fascia, muscles, bone, skin, and proximity to organs. The field is also influenced by the relationship of these structures in terms of resistance, distance, interference, capacitance, polarity, and resonance. Acupuncture acts, in part, by interconnecting charges between these lines of force in the body.9

According to Schuldt, some of the most severe physical symptoms such as acute pain, spasm, tetany, and neuropathies are caused by distortions in the body's field due to damaged viscera. He states that this is more significant in causing such symptoms than nerve injury and damage. His research shows that phantom limb pain, an example of
pain due to field distortion, could be resolved through healing of the internal organs.

Electrical Parameters of the Human Body
Much of the early research into the electrical nature of acupuncture points dealt with the differences in skin resistance between acupoints and surrounding tissues. In the early 1950s, Nakatani found that some points on the body were more conductive than others when a 12-V current was applied to the skin. He called these low-resistance spots "good electro-permeable points," or the Japanese term, ryodoraku. Since then, many researchers have developed apparatuses to measure the electrical conductivity of acupuncture points in relation to non-points.10 Krippner demonstrated that the resistance of acupoints ranged from 100-200 kV, while non-points had much higher resistances up to
1 MV. Niboyet used more sophisticated measurement devices to show that acupoints were about 50% more conductive than surrounding points, and that when electrodes were placed on points on the same meridian, electric currents passed more preferentially than if the electrodes were placed on different meridians.

Capacitance is the ability of a substance to store and gradually release electrical charge. Electronic components, i.e., capacitors, are used in most electronic equipment for this purpose. According to research by Dumitrescu,11 acupoints store charge to a greater degree than surrounding tissues and have lower resistance. He found that acupoints
have capacitance readings of 0.02 - 0.5 mF (microfarads) while non-points were measured at less than 0.01 mF.

Polarity is another vital principle in the energetic workings of the human body and acupuncture treatment. Electrical potentials, which reveal polarity, were measured in the human body by Ionescu-Tirgoviste and Pruna using electroacupuncturogram (EAG) equipment.12 In their studies, they bilaterally connected distal acupoints GB 41 and TW 3 to an EAG device, which simultaneously measured the point's electrical potentials in mV in comparison to abdominal point Ren 7, which was used as the ground. The EAG device itself did not significantly stimulate the points. These measurements were taken during various conditions, including acupuncture needle insertion, manipulation, and thermal and laser stimulation of points. The researchers found that, when the potential differences between the points was high, the patients reported energetic sensations ranging from gentle tingling to intense electrical sensations as a result of the connections. When there was little potential differences, patients felt little or nothing. In this study, the researchers observed that the distal acupoints could be positive or negative in relation to ground. They concluded that meridians exist as canals in the interstitial spaces between the structures of the body along which endogenous electrical charges propagate. Blockages in the normal flow of these currents lead to high concentrations of positive or negative electrical charges that may cause pain and other symptoms of disease.

This appears to indicate that imbalances of Yin and Yang (build-up of positive or negative ionic activity, respectively), when discharged through acupuncture stimulation, lead to the characteristic propagated sensations through the meridians and the "Te Chi" phenomenon. Te Chi is the sensation of tingling, soreness, heaviness, or throbbing that is the result of skillful needle insertion and manipulation in acupoints. It is different than the pain of hitting nerves, which is much more unpleasant. The greater the potential differences, the greater the Te Chi sensations. The meridians represent the charted "paths of least resistance" to the flow of endogenous ionic currents.

Ionescu-Tirgoviste et al offered the following chart, "Functional Particularities of the Skin Areas Used in Acupuncture:"12

Qualities of Superficial Skin Acu-Points
1. High electric potentials (up to 300 mV)
2. High electric capacitance values (0.1-1 mF)
3. Low electrical resistance
4. Increased skin respiration
5. High local temperature
6. Spontaneous visible light emission from the Jing and Yuan points
7. Sound signals at the acupuncture points (2-15 Hz, amplitude 0.5-1 mV, sharp or sine wave)

Qualities of Deep Skin Acu-Points
1. Low deep perception threshold to an electric stimulus
2. Capacitance (storage of electric charges)
3. Electro-resonance with other acupoints
4. High conductivity of isotopic tracers
From the preceding research, it can be deduced that acupuncture is probably most effective when the symptoms being treated are associated with buildup of significant ionic imbalances that can be discharged through point stimulation.

Microcurrents and the Meridian System
In my work with microcurrent electroacupuncture, I have made measurements of skin resistance before and after brief 6-second bursts of microcurrent stimulation. I have consistently observed that increases of skin electrical conductivity after such stimulation are far greater in patients with actual pathologies than in healthy people. The above study appears to corroborate this. Patients with pain and dysfunction have more of a build-up of electrical activity due to impaired circulation. A microcurrent device, in reading out changes in skin resistance, can clearly show this change.

In explanation, the old "beaver dam" analogy is useful: a free-flowing stream has an overall even energy, a device measuring its flow would not show many large fluctuations. Yet if the beavers build a dam upstream from the measuring device, the flow rate will be greatly lessened. If the dam were suddenly knocked away, the device would then detect a major rush of increased water, which would then gradually settle back to a more or less steady flow. This is what we see when taking skin resistance measurements. When treating and measuring areas on the extremities in patients with pain, with positive electrode proximal and negative electrode distal, it is common to see resistance changes between the points as much as 60% after only 6 seconds of stimulation. I have observed that such large increases in conductivity usually correlate with rapid symptomatic relief of pain and restricted range of motion. When, on the other hand, the conductivity readings do not change after stimulation, symptomatic results have often been less precise. This also supports the principle that large releases of cumulative ionic imbalances in the electrical systems of the body are associated with good clinical results.

An important medical researcher of microcurrents and acupuncture is Nordenstrom. He is best known for his development of advanced catheters used in surgery; he has also made contributions in energy medicine for cancer treatment. He postulated the meridian systems as a vascular-interstitial closed circuit.13 According to Nordenstrom, this system allows for transfer of positive or negative ionic charges over long distances in the body through the blood vessels and interstitial spaces. The system is powered by imbalances of positive and negative currents created by energy production of the organs, as well as "currents of injury" released by tissue damage and trauma. The most frequently used electrical channels form the meridians mapped out by TCM. Only direct current flows in tissues; high-frequency alternating currents, used in many clinical milliamp stimulators, are not effective for balancing the meridians systems. Therefore, microcurrents, which are gen-
erally used as a form of modulated direct current, are most useful for this purpose. High-frequency alternating currents, as used in classic interferential and other modalities, may be valuable for grosser counter-irritation effects for acute pain and possibly at high doses to destroy unhealthy tissues.

Dr Yoshio Manaka's ion-pumping cords also work on the principle of equalization of charge imbalance in the body. By using the master points of the extraordinary vessels and principal meridians for ion pumping, this balancing is directed to the deepest energy layers of the body.14

Nordenstrom's work with terminal cancer patients has been impressive. Cancer cells are more sensitive to electrical energy than healthy ones, and application of externally applied currents strongly influence those cells. He demonstrated that direct microcurrent stimulation of tumors with implanted needle electrodes significantly blocked cancer pain for long periods, and in many cases caused the tumor to regress or disappear. The positive pole of the stimulator was placed in the tumor and the negative at some distance away. Nordenstrom's explanation for this phenomenon was that perhaps the tumor would become dehydrated through electro-osmosis, which then blocked production of pain-causing substances in the tumor, such as histamine, substance-P, and bradykinin. Research in the United States with high-volt pulsed galvanic stimulators has also shown that the negative pole tends to be sclerolytic, or tissue softening, and the positive pole tissue tends to be hardening, probably associated with dehydration. Nordenstom's landmark work with cancer has not been carried forward in the United States.

Electrical Effects of Acupuncture Needling
Nordenstrom also studied the electrical effects of acupuncture needle stimulation. He made the following observations: the potential difference between the subcutis of the patient and the acupuncturist's fingers form a capacitive flow of current, eventually equalizing the charges. The charge may flow either way, depending on the relative
strength of the acupuncturist's and the patient's personal field. This confirms the importance of the practice of Qi Gong (and healthy living) by acupuncturists (to keep their personal field stronger than that of the patients). If a needle with a plastic handle is used, which insulates it from direct contact with the acupuncturist's charge, the needle will still equalize the charges between the surface and deeper layers of the patient's tissues with which it is in contact. Manipulation of the needle can also influence the flow of charge, depending on whether it is in a clockwise or counterclockwise direction, or whether lifting or thrusting is done more forcefully. Any time currents flow between metal and an electrolyte (body fluids), electrolysis creates a build-up of deposits that eventually act as an insulator. Periodic manipulation and twirling of the needles can mechanically remove this coating, facilitating good continued electrical contact.

In another study by Ionescu-Tirgoviste,15 an EAG device was connected to acupuncture needles placed in the same points as indicated in the previously quoted study. The needles were manipulated in the following classic methods: clockwise twirling, counterclockwise twirling, back-and-forth twirling, and lifting and thrusting (up and down) movement. The investigators found that the needles on the distal acupoints had a negative potential in comparison with the abdominal needle in all cases, but the degree of potential varied between -25 to -350 mV according to the needling technique and the health
of the patients. Healthy patients registered distal potentials between -150 to -250 mV, while those with diseases had potentials above or below these levels. Needle manipulation changed the potentials, with counterclockwise twirling/lifting/ thrusting increasing the potentials the most. The healthy patients recovered their basal readings soon after manipulation, while unhealthy ones recovered more slowly or not at all, indicating some kind of energetic blockade. According to TCM theory, this is probably associated with impaired Liver function because the Liver controls the spreading and circulation of Qi.

Perhaps the most detailed research into the electrical qualities of acupuncture needling has been done by Mussat, who performed many experiments to measure the precise electrical activity generated by acupuncture needles of various metallic combinations.9 His work conclusively demonstrated that acupuncture needling releases electrical energy into the body and is the original microcurrent therapy. Placing a metal needle into contact with body fluids creates a simple battery Generation of energy by such a battery is greatly increased by use of bimetallic needles, such as those with handles made of a different metal than the shaft. Bimetallic combinations that generate electrical energy when in contact with each other are known as thermocouples. Applying heat to the needle handles can greatly increase energy generation of the thermocouple.

In Mussat's early experiments, he found that acupuncture needles made of tungsten created the most powerful polarization and therapeutic effects when inserted into the body. Tungsten is used to make filaments in light bulbs because of its efficiency at converting electrical to light energy. Because these needles tended to lose their proper tip-
shaping rapidly due to brittleness, and caused excessive pain, he searched for alternatives. He experimented with needles made of the following metal combinations: tungsten-silver, special stainless steel-copper, special stainless steel-cupron (nickel-copper alloy), stainless steel-brass, stainless steel-brass with gold plating, and Chinese-made needles of stainless steel and silver.

Mussat used a microammeter, a device that measures electrical activity, to measure the charge generated between the handle and tip of the needles. He found that the combinations creating the greatest discharge into the acupuncture points were tungsten-silver, copper-stainless steel, and stainless steel-cupron with gold plating on the handles. He discovered stainless steel-cupron with gold plating on the handles to be the most efficient. Measurements of current generated by different kinds of needles ranged from 30-60 nanoamps (billionths of amps), with readings as high as 20 mA when the needles were heated with a hot flame.

Steel needles with metal handles made of metals such as copper, brass, or gold have a positive polarization of the tip in relation to the handle, i.e., the handle acts as the cathode and the tip, the anode. When the needle handle is heated to a temperature higher than the body region, it is inserted into the polarity reverses.

Mussat also measured the capacitance of bimetallic needles and found that bimetallic needles, again acting as mini-batteries, gradually discharge over time when in contact with a conductive medium (such as the human body).

Mussat also measured electrical activity along meridians. In 1 experiment, he placed 2 needles along the trajectory of a single meridian and applied a few minutes of pulsed electrical stimulation of about 1 V to the needles, with the 2 electrodes of the power source on the 2 needles. After stopping the stimulation, he measured the charge between the needles and found it to be as high as 24-30 mA. Yet if he moved either needle slightly off the meridian pathway, the readings were much lower. This appears to indicate that the meridians also store electrical charges, perhaps due to the electrical qualities of fascial connective tissue, which some Japanese researchers have identified as the physical substrate of the meridian system.

Semi-Conduction and Piezo-Electricity
Semi-conduction and piezo-electricity are 2 electrical qualities of crystalline substances that occur prolifically in the human body. Both are highly relevant to understanding the electrical qualities of the meridian system. There are 3 kinds of current conduction known to modern science: metallic conduction, ionic conduction, and semi-conduction. Metallic conduction only occurs in metal wires; ionic conduction occurs through cell membranes, but is incapable of traversing more than minute distances in the body; and semi-conduction is the only known mode of conduction outside of metal wires capable of transmitting very small currents over long distances. Semi-conduction is possible only in substances with very orderly molecular structures such as crystals. Szent-Gyorgyi was the first to point out that the molecular structures of the human body are organized enough to support semi-conduction through passing information along chains of protein molecules.2

Becker constructed many experiments to test this principle, and he concluded that energy transmission and communication of the meridian system are based on semi-conduction along the perineural glial cells that support the nervous system. These allow subtle currents to be transported over long distances without losing charge. He demonstrated that these semi-conducted currents were completely different than electrical activity of the nerves themselves. Nerves transmit high-frequency electrical action potentials, while glial cells transmit slower, direct currents of much smaller amplitude. He postulated that such
direct currents represented the more primitive aspect of our electrophysiology, which supports healing and regeneration, and acupuncture points were, in effect, weigh stations that boosted the charge along the pathways.2 Creatures with a greater preponderance of these DC systems than humans, such as lizards and salamanders, possess much
greater powers of regeneration and can regrow amputated limbs and organs. Becker suggested and demonstrated in preliminary ways that use of correctly applied subtle direct currents may someday allow humans to do similar feats.

The body's semi-conduction system as explained by Becker correlates well with the X-signal system theorized by Manaka.14 According to Manaka, this system consists of immeasurably small charges in and around the body that ultimately regulate all life processes. While the X-signals cannot be measured with currently available tools, their effects can be clearly observed through changes in pressure pain on acupoints, pulse diagnosis, and kinesiology (muscle testing). The X-signal system is exquisitely sensitive to polarity agents such as magnets, ion-pumping cords, or polarized electrical probes.

The other inherent electrical quality of the body is piezo-electricity. This is the tendency of a crystalline structure, when deformed or struck, to release an electrical charge. The forces of movement and gravity on the human and animal bodies are constantly triggering such
charges. Becker measured such activity in bone and showed that bone regeneration is turned on by endogenous charges generated by piezo-electricity. This phenomenon is not limited to bones. Matsumoto and Birch offer explanations and many research citations indicating that connective tissues of many kinds possess piezoelectric properties and literally in- terconnect every part of the body with every other part.16 Fascia can be compared with a complex, stretchy network that is constantly releasing and circulating subtle charges. Piezoelectric activity has been demonstrated in many kinds of connective tissues and blood vessels.16

These insights reveal that subtle electrical charges are being generated through piezoelectricity by all movement and the effects of gravity, and that these charges are semi-conducted over long distances in the body. This gives support to the healing and regenerative effects of Hatha yoga, deep tissue massage, Rolfing, and exercise, all of which help generate and circulate subtle energy throughout the body through stimulating piezoelectric activity, and this is clearly associated with health and well-being.

CONCLUSION
The human body generates electrical energy through organic action, cellular respiration, currents of injury, and piezoelectrical activity. These subtle currents form fields of force, the condensations of which form the charted meridian system. Researchers have placed the sub- strate of the meridians variously in the glial cells, fascial network, interstitial spaces, and blood vessels. Subtle electrical charges can migrate long distances in the body through semi-conduction, which passes tiny electrical charges through orderly molecular matrices. Variations in energy generation and currents of injury tend to form imbalances in ionic positive and negative charges in the body, which are associated with pain and disease. The therapeutic effects of acupuncture come from its ability to locally or distally discharge these potential differences, or otherwise help bring about optimal charge conditions of the body. Acupuncture points have greater electrical conductivity than surrounding tissues. Varieties of metals used together in the manufacture of acupuncture needles create thermocouple effects for stronger stimulation of acupoints. The body's energy systems are polarized, with the trunk and head tending to be more electropositive and the extremities electronegative. Electrostimulation that follows these natural polarities, and significantly increases conductivity between the electrodes, will tend to be more clinically effective. Non-needle microcurrent stimulation, especially when polarized to follow the body's natural polarization, can be a highly effective meridian-balancing method.

REFERENCES
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5. Popp FA, Becker B. Electromagnetic Bioinformation. 2nd ed. Vienna, Austria: Urban & Schwarzenberg; 1988.
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7. Royal FF. Understanding homeopathy, acupuncture and electrodiagnosis: clinical applications of quantum mechanics. Am J Acupuncture. 1990;18.
8. Schuldt H. From: paper presented at the Third International Congress of Acupuncture in Berlin; 1976.
9. Mussat M. Acupuncture Networks, Vol. II. Serejski E, trans. 1997. Available at http://www.webacu.com. Accessibility verified July 22, 2001.
10. Zhu Z-X. Research advances in the electrical specificity of meridians and acupuncture points. Am J Acupuncture. 1981;9.
11. Dumitrescu IF. Contribution to the Electro-Physiology of the Active Points, Intil Acupuncture conference, Bucharest, Romania, 1977, as quoted in article Research advances in the electrical specificity of meridians and acupuncture points. Am J Acupuncture. 1981;9.
12. Ionescu-Tirgoviste, Pruna. The acu-point potential, electroreception and bio-electrical homeostasis of the human body. Am J Acupuncture. 1990;18.
13. Nordenstrom B. An electrophysiological view of acupuncture: role of capacitive and closed circuit currents and their clinical effects in the treatment of cancer and chronic pain. Am J Acupuncture. 1989;17.
14. Manaka Y, Itaya K, Birch S. Chasing the Dragon's Tail. Brookline, Mass: Paradigm Publications; 1994.
15. Ionescu-Tirgoviste. Measurement of acupuncture injury potential by acupunctometry. Am J Acupuncture. 1987;15.
16. Matsumoto K, Birch S. Hara Diagnosis, Reflections on the Sea. Brookline, Mass: Paradigm Publications; 1989.

AUTHOR INFORMATION
Darren Starwynn, OMD, LAc practices in Phoenix, Arizona, and lectures extensively on the subject of electroacupuncture and electrotherapy. He is an inventor and developer of electrotherapeutic tools.
Darren Starwynn, OMD, Dipl Ac (NCCA)
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Phone: 602-494-5626
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E-mail: darren@neta.com
전기생리학과 침구경락 체계
(Electrophysiology And The Acupuncture Systems)

By Darren Starwynn, OMD, Dipl. Ac. (NCCA) (darren@neta.com)

요약(Abstract)

지난 수십 년 동안 한의학(TCM)의 원리들과 서양의학을 서로 연관시키려는 광범위한 노력들이 있어왔다. 동서양의 의학체계들을 연결하는데 있어서 가장 유망하였던 수단은 생체전자기학(bioelctromagnetism, BEM), 즉 생명 현상들의 토대가 되는 미세한(subtle) 전자기장들에 대한 연구였다. 이 분야에서 중요한 연구들의 대부분은 유럽에서 이루어져서, 미국에서는 이러한 연구들의 많은 부분이 쉽게 입수될 수가 없었다. 이 논문은 생체전자기학(BEM)의 관점에서 바라본 침구치료, 경락이론, 생명력(life-force), 그리고 경혈이론 등에 초점을 맞춰서 이 분야의 연구들을 개관하여 본 것이다.

핵심 단어들(Key Words)

생체전자기학(Bioelectromagnetics, BEM), 한의학(Traditional Chinese Medicine, TCM),
전자기적인(Electromagnetic), 공명(Resonance), 양자물리학(Quantum Physics),
전위(Potentials), 전자기적인 극성(Polarity), 전기적인 전도성(Conductivity),
축전 용량(Capacitance), 이온(Ion), 미세 전류(Microcurrent), Dr. Bjorn Nordenstr m,
반전도성(Semi-conduction), 압전성(Piezoelectricity), Dr. Yoshio Manaka, 근막(Fascia)

서론(Introduction)

한의학의 유구한 역사를 통하여, 경혈들에 대한 침구 치료의 효과에 관해서는 임상적으로 그리고 이론적으로 많은 저술들이 전해오고 있다. 기(Qi), 혈(Blood), 경락(meridians), 그리고 경혈(accupoints) 등에 대한 개념들은 한의학을 이해하고 실천하는데 있어서 필수적이고 불가결한 개념들이다. 한의학이 서양이 소개되면서, 이러한 개념들을 서양에서의 과학적인 용어들로 해석해보려는 많은 시도들과 저술들이 있었다. 한의학의 용어들에 대한 초기의 해석들은 많은 부분들에서 피상적이고 극단적으로 단순한 것들이었다. 예를 들면, 침술은 단지 신경계를 자극하기 위한 원시적인 방법이었다거나, 또는 단지 심리적인 효과(placebo)만이 있는 치료법이라는 것 등등이었다.      

반면에, 한의학과 서양과학 사이에 존재하는 공통적인 진리에 대해 좀 더 투철하게 연구하는 통찰력이 있는 연구자들의 숫자도 점점 증가하여 왔으며, 이들의 연구 역정들은 생체전자기학 및 양자 물리학(quantum physics)의 영역들에 이르게 되었다. 생체전자기학(BEM)1은 전자기학과 생명체들 사이의 관계들을 연구하는 분야이다. 수세기 걸친 이 분야의 연구들에 대한 역사의 전말은 Selden G. 및 Becker R.의 저서인《The Body Electric》2에서 언급되고 있는데, 저자는 이 책의 내용들 중에서 가장 유용하고 실용적인 연구결과들이라고 여겨지는 것들을 요약하여 이 논설에서 소개하고자 한다.      

전자기장과 생명(Electromagnetic Fields and Life)

20세기 초엽, 현대적인 제약 산업이 많은 인상적인 성과들을 거둠에 따라, 질병과 치료의 기전들을 생화학적으로 해석하려는 시도들이 범람하게 되었다. 이에 따라 의학에서의 치료방법들도 약물요법 및 수술요법에 크게 의존하게 되었으며, 19세기에 일어났던 전자기적인 치료방법들에 대한 인기는 크게 감소하게 되었다. 이런 와중에서도, 소수의 뛰어난 과학자들이 생체전자기학(BEM) 분야에서 중요한 발견들을 발표하였다. 1920년대에 Lakhovsky는 우주에서 복사되는 전자기파들을 포함하는 고주파(high-frequency) 전자기장들과 생체들 사이의 다양한 상호관계들을 설명하는 귀중한 저서를 발표하였다.3 이 책의 서문에서 그의 언급에 의하면:        

건강이란 무엇인가? 모든 세포들 사이의 역동적인 균형, 즉 모든 세포들이 서로에 대해 반응하는 다양한 관계들 사이의 조화가 바로 건강이다. 질병이란 무엇인가? 외부적인 원인들에서 비롯되어 세포들 사이에서 일어난 역동적인(oscillatory) 불균형이 바로 질병이다.  

Lakhovsky는 생명체들이 전자기파들을 수신하고 방출하는 과정을 통해 어떻게 상호관계를 맺는지에 대해 설명하였다. 그에 의하면, 살아있는 세포들에서 방출되는 전자기적인 에너지들은 모든 형태의 생명체들과 직접적으로 활발한 상호교신을 한다고 한다. 러시아 출신의 과학자인 Pressman은 이러한 전자기장들의 작용들을 세 가지 효과들로 요약하였는데: 즉 생명체들이 주위 환경에 대한 정보를 감지할 수 있게 해주고; 생명체 자신을 자극하고 조절하는 작용을 하며; 그리고 생명체들 사이의 상호교신에 이용된다고 한다.4        

생체광자(biophotons)라는 용어는, Popp이 생명체들 사이의 에너지를 통한 상호교신에서의 매체라고 기술하였던 것으로, 그는 이를 통해 생명체들이 성장, 성숙(maturation), 세포분열, 효소들의 작용, 그리고 면역체계 등을 포함하는 수많은 종류의 생리기능들을 조절하는 방식들을 설명하였다.5 Del Giudice는 전자기장들에 의해 결합되어진 입자(particles) 체계들 사이의 공명(resonance) 및 상호작용 방식의 모델에 관한 논설을 발표한 바 있는데, 이 모델에서는 입자들이 전자기장의 영향력들에 의해 조화롭게 움직인다고 한다.6    

사실상, 이러한 입자들 사이의 상호교신에 관한 이론은 양자 물리학으로부터 제시되었다. 양자 물리학의 기본 원리에 의하면, 우주의 모든 부분들은 각각 모든 다른 부분들과 서로 관계를 맺고 있으며, 서로 교신을 하고있다고 한다. 또한 이러한 상호교신은 감지할 수 있는 모든 실체들 사이에서 동시에 그리고 자유롭게 이루어진다고 한다. 양자(quantum) 이론은 19세기 말에 프랑크(Planck)에 의해 처음으로 제시되었으며, 나중에 보어(Bohr)에 의해 보강되어졌다. 보어(Bohr)는 전자들이 에너지를 흡수하고 방출하는 것을 통해 이와 동시에 다른 전자궤도들로 도약할 수 있는 능력과 연관된 양자 도약(quantum leap)이라는 새로운 용어를 만들어 냈으며, 전자들의 이러한 움직임은 빛의 속도보다 더 빠른 속도로 일어난다는 것을 증명하였다.7        

양자 물리학에서는 현대적이고 과학적인 연구 및 계측의 원리들이 직관적이고 심령적인 원리들과 부합하게 된다. 실제로, 양자 물리학에서의 우주의 정보저장소(universal data bank)는 신지학(theosophy)에서 우주의 역사상에서 행해진 모든 생각들, 이야기들, 사건들이 영원히 기록되어진다고 말하는 '아카식 기록(Akashic Records)'과 유사한 개념이다. 우주에서의 모든 파동들 및 입자들이 상호관계를 맺는 원리는 신(God), 우주의 마음(Universal Mind), 또는 영혼(Spirit)이라고 묘사되는 것과 서로 관련이 있다.  

한의학에서의 氣(Qi)와 氣가 운행하는 경로들 및 인체에서의 기의 저장은 생명체들에서의 미세한 전자기적인 작용(subtle electromagnetic activity)에 관한 연구결과들과 서로 밀접하게 연관되어 있다. 에너지는, 우주적인 에너지의 원천에서부터 에너지가 농축된 결과인 물질적인 수준에 이르기까지, 힘(power), 신비함(subtlety), 그리고 발현(expression)의 연속체(continuum)로서 다양하게 존재하고 있다고 할 수 있다. 인체는 이러한 연속체의 다양한 수준들로부터 영향을 받고 있는데, 이러한 에너지들에는 상상할 수도 없이 신비한 영적인 에너지들에서부터 한의학에서 언급하고 있는 과도한 냉기(cold), 바람(wind), 열기(heat) 등의 "邪氣들(evils)"과 같이 감각기관에서 감지되는 거친 에너지들에 이르기까지 매우 다양한 수준들이 있다. 침구경락 체계는 주로 전자기적인 에너지들에 기반을 두고 있으며, 이러한 에너지들은 이하에서 인용되는 연구자들이 제시한 근거들에 의한 다양한 수준들 사이의 어딘가에 존재하고 있다.          

우선적으로 고려될 수 있는 의문점들 중의 하나는 인체가 침구경락 체계를 통해 다루고 있는 에너지들의 원천은 무엇인가라는 것이다. 기본적인 하나의 사실은 모든 살아있는 생물들은, 심지어는 기생하는 것으로 보이는 생물들이라도, 모두 에너지 생산체계들이라는 것이다. 모든 생물들은 음식, 공기, 그리고 태양 등과 같은 외부로부터의 에너지원에도 의존하고 있다. 인체에서 에너지는, 허파-심장의 기능적인 연계성과 기관들에 의한 영양물질들의 변환에 의해, 세포 수준에서 'Kreb의 회로(Kreb`s Cycle)' 또는 '구연산 회로(citric acid cycle)'에 의해 만들어진다. 한편 한의학 이론에 의하면, 에너지를 생성하는데 가장 주된 역항을 담당하는 두 기관들은 폐장과 비장(Tai Yin太陰)이다. 삼초(Triple Warmer)의 기능은 신체의 상·중·하부 대사들을 조절하는 것이다. 독일의 침구학자들은 삼초(三焦)의 기능을, 호르몬의 분비를 조절하여 인체의 대사 및 다른 기전들을 조절하는, 내분비 체계와 서로 연관시켜왔다.        

인체에서 생성된 에너지들은 인체의 내부 및 주위에 전기장을 발생시킨다. 이러한 전기장은 투시력을 가진 사람들에 의해 묘사되는 오라(aura)나 또는 기공(Qi Gong) 수련자들에 의해 묘사되는 기의 장(field of Qi氣場)과 유사하다. 기공(氣功) 수련자들에 의하면, 인체에서 에너지의 생산 및 흐름이 방해되거나 차단되면, 이로 인해 인체의 전기장에서 어두운 혹은 쇠약해진 부위들이 형성된다고 한다. Schuldt는, 인체에서 전위(electrical potentials)을 계측하는 전위차계(potentiometer)를 이용한 실험들을 통해서, 경락 체계가 인체에서 생성된 전기장의 힘이 응축된 선들(lines of condensation of the field force)을 따라 분포한다는 결론을 내렸다.8 Becker에 의하면 인체의 전기장은, 균일하지 않으며(inhomogenous), 조직, 근막(fascia), 피부, 그리고 기관들과의 근접도(proximity) 등을 포함하여, 밑에 놓인 구조물들에 의해 결정된다고 한다.

인체의 전기장은 또한 밑에 놓인 구조물들 사이에서의 전기적인 저항(resistance), 전위 차이, 간섭(interference), 축전용량(capacitance), 극성(polarity), 그리고 공명(resonance) 등의 관계들에 의해 영향을 받는다. 침술의 효과는, 부분적으로, 인체에서 전기장의 힘이 응축된 이러한 선들 사이를 서로 연결하는 전하들(interconnecting charges)에 의해 이루어진다고 할 수 있다.9 Schuldt에 의하면, 급성 통증, 근육의 연축(spasm), 강직성 경련(tetany), 그리고 신경병증들(neuropathies)들과 같은 가장 심한 증상들의 일부는, 내장(viscera)의 손상에서 기인된, 인체 전기장의 뒤틀림(distortions)에 의해 일어난다고 한다. 또한 그에 의하면, 이러한 증상들을 일으키는데 있어서, 인체 전기장의 뒤틀림이 직접적인 신경의 외상 및 손상보다 더 중요하다고 한다. 그의 연구에 의하면, 인체 전기장 비틀림에 의해 유발된 증상들의 한 예인, 절단된 사지 부위에서의 환각통(phantom limb pain)은 내장기들을 치료함으로써 해결될 수 있었다.      

인체에서 생체전기 계측하는데 있어서의 매개변수들
(Electrical Parameters of the Human Body)

경혈(經穴)들의 전기적인 본질에 대한 초기 연구들의 대부분은 경혈들(acupoints)과 주위 피부 조직들 사이의 피부 전기저항의 차이들을 다루었다. 1950년대 초, Nakatani는 해당 피부 부위들에 12 V의 전류가 가해지는 경우에 다른 피부 부위들보다 좀 더 전류가 잘 전도되는 몇 개의 지점들을 발견하였다. 그는 이렇게 전기 저항이 낮은 점들을 "전기-투과성이 양호한 점들(good electro-permeable points)" 또는 일본어 용어인 "Ryodoraku(良導絡)"라고 명명하였다. 이로부터 많은 연구자들이 경혈(經穴)이 아닌 부위들과 비교하여 경혈들의 전기 전도성을 계측하기 위한 장치들을 개발하여왔다.10 Krippner에 연구에 의하면, 경혈들에서의 전기저항은 100-200 kV 범위였으며, 반면에 경혈이 아닌 부위들에서의 전기저항은 1 MV보다 훨씬 더 높았다. Niboyet가 좀 더 정교한 장치들을 이용하여 실험한 결과에 의하면, 경혈들에서의 전기전도성은 주위의 다른 점들에서보다 50% 이상 높았으며, 또한 동일한 경락의 경혈들에 전극을 대고 전류를 계측하였을 때가 서로 다른 경락들의 경혈들에 전극을 대고 전류를 계측하였을 때보다 좀 더 우선적으로 전류가 흘렀다.        

축전용량(capacitance)은 어떤 물질이 전하(electrical charge)를 저장하였다가 점차적으로 방전하는 능력이다. 예를 들어, 축전기(capacitor/condenser) 같은 전기 장치들은 바로 이러한 목적을 위해 사용된다. Dumitrescu의 연구에 의하면,11 경혈들은 주위의 다른 조직들보다 좀 더 많은 용량의 전하를 저장하면서도 전기저항은 더 낮았다. 그에 의하면, 경혈들에서의 축전용량은 0.02-0.5 mF(micro-farad축전용량 단위)였으며, 반면에 경혈이 아닌 부위들에서는 0.01 mF보다 더 적었다.      

전기적인 극성(polarity)은 인체의 활발한 작용들과 침술 치료에 있어서 또 다른 중요한 원리이다. Ionescu-Tirgoviste와 Pruna는 전침계측(electroacupuncturogram, EAG) 장비를 이용하여, 인체에서 전기적인 극성을 나타내는 전위들(electrical potentials)을 계측하였다.12 이들의 연구에서는, 사지의 경혈들인 좌우 양쪽의 GB-41(足臨泣)들과 TW-3(中渚)들을 EAG 장치에 연결하여, 접지점(ground)으로 이용된 CV-7(陰交)과 비교하여, 각 경혈들에서의 전위들을 mV 단위로 계측하였다. EAG 장치 자체는 경혈들을 현저하게 자극하지는 않았다. 이러한 계측은 경혈들에 대한 침의 자입(insertion), 수기적인 자극(manipulation), 그리고 온열 및 레이저 자극 등을 포함하는 다양한 조건들 밑에서 실시되었다.  
        
이들의 연구결과에 의하면, 좌우 양쪽 경혈들에서의 전위 차이들이 높은 경우, 환자들은 양쪽 경혈들을 EAG 장치를 통하여 연결한 결과로서, 가벼운 저림(tingling)에서부터 격렬한 전기적인 느낌들에 이르기까지, 활발한 느낌들을 보고하였다. 전위 차이들이 아주 낮은 경우에는, 환자들에게 거의 느낌이 없었다. 이 연구로부터 이들은 사지의 경혈들은 접지점에 대해 전기적으로 양성(positive) 또는 음성(negative)의 관계일 수 있다는 것을 발견하였다. 이들은 경락 체계가 인체 구조물들 사이의 틈들(interstitial spaces)에서 내생적인 전하들(endogenous electrical charges)을 전달하는 도관(canal)들로서 존재한다고 결론지었다. 이러한 경락 체계에서의 정상적인 전류의 차단은 통증 및 질병의 또 다른 증상들을 일으킬 수 있는 (특정 경혈들에서의) 양성 또는 음성 전하들의 높은 집중(high concentrations)을 일으키게 된다.              

이러한 현상은 음(Yin)과 양(Yang)의 불균형(음이온 또는 양이온들의 작용이 상대적으로 증가된 상태)을 가리키며, 침술치료에 의해 이러한 상태가 해소되면, 경락들을 통해서 전도가 일어나는 특징적인 느낌인 "득기(Te Chi得氣)" 현상을 일으키게 된다. 득기(Te Chi)는 경혈들에 대한 능숙한 자침(needle insertion) 및 수기요법(manipulation)의 결과로서 나타나는 저리는(tingling), 뻐근한(soreness), 묵직한(heaviness), 또는 욱신거리는(throbbing) 느낌들이다. 이러한 느낌들은 자침에 의해 신경을 자극하였을 때 나타나는 좀 더 불쾌한 느낌의 통증과는 다르다. 경혈들에서의 전위 차이가 클수록, 득기(得氣)의 느낌들도 더 크다.      

경락 체계는 인체 내부에서 이온들의 작용에 의한 전류의 흐름들에서 도표화할 수 있는 "최소 전기저항의 경로들"을 보여준다. Ionescu-Tirgoviste 등은 "침술에서 이용되는 기능적으로 특수한 피부 부위들(Functional Particularities of the Skin Areas Used in Acupuncture)"12에서의 전기적인 특성들을 제시하였다:

피부로부터 얕게 위치하는 경혈들에서의 특성들
(Qualities of Superficial Skin Acu-Points):

1. 높은 전위들(High electric potentials) (300 mV 이상)
2. 높은 축전용량들(High electric capacitance values) (0.1-1 mF)
3. 낮은 전기 저항성(Low electrical resistance)
4. 피부 호흡의 증가(Increased skin respiration)
5. 높은 국부적인 체표 온도(High local temperature)
6. 정혈(Jing points井穴) 및 원혈(Yuan points原穴)에 보이는 자발적인 빛의 방출
  (Spontaneous visible light emission from the Jing and Yuan points)
7. 경혈들에서 방출되는 음파들(Sound signals at the acupuncture points)
  (주파수 2-15 Hz, 진폭 0.5-1 mV의 예리한 波形 또는 正弦 波形sine wave)

피부로부터 깊게 위치하는 경혈들에서의 특성들
(Qualities of Deep Skin Acu-Points):

1. 전기 자극에 대해 피부로부터 깊숙한 부위에서 낮은 역치로 지각한다  
  (Low deep perception threshold to an electric stimulus)
2. 축전용량(Capacitance-전하를 저장하는 능력)
3. 다른 경혈들과의 전기적인 공명(Electro-resonance with other acupoints)
4. 동위원소 추적에 의해 계측된 높은 전도성(High conductivity of isotopic tracers)

위의 연구로부터, 침술치료는, 경혈에 대한 침술 자극을 통해 방전될 수 있는, 전위 차이가 현저한 불균형들의 축적과 연관된 증상들을 치료할 때 가장 효과적이라고 추론할 수 있다.

미세 전류와 경락 체계(Microcurrents and the Meridian System)

미세 전류를 이용하여 전침치료를 하면서, 저자는 단지 6초 동안만의 집중적인 미세 전류 자극을 가하기 이전과 이후에(before and after) 피부에서의 전기저항을 계측하였었다. 이를 통해 저자는, 건강한 사람들보다는 실제적으로 병리 상태에 있는 환자들에게서, 이러한 미세 전류 자극을 가한 이후에 피부에서의 전기 전도성이 훨씬 더 증가됨을 일관되게 관찰하였다. 위에서 소개한 Ionescu-Tirgoviste 등의 연구는 이 점을 확인시켜 준다. 통증과 기능장애가 있는 환자들은 경락체계에서의 생체전류 흐름의 손상으로 인해 전위 차이에 의한 불균형이 좀 더 축적되어 있다. 피부 전기저항을 계측할 수 있는 미세 전류 계측장치는 이러한 변화를 명확하게 보여줄 수 있다.                

낡은 "비버의 댐(beaver dam)"을 비유로 들어보자. 자유롭게 흐르는 시냇물은 전체적으로 고른 에너지 분포를 나타낼 것이며, 시냇물의 흐름을 계측하는 장치에서도 큰 폭의 변동들이 많이 나타나지는 않을 것이다. 그러나 만약 비버가 계측 장치의 위쪽에다가 댐을 쌓는다면, 시냇물의 유속은 크게 감소된 수치로 계측될 것이다. 그런데 만약 갑자기 댐의 어느 한 부분이 무너져서 떨어져 나가게 되면, 계측 장치에서는 갑자기 시냇물이 두드러지게 쇄도하는 것을 감지될 것이며, 시냇물은 점차적으로 다소간 안정된 흐름으로 되돌아 갈 것이다. 이런 현상이 바로 피부 전기저항을 계측하면서 관찰되는 현상이다. 통증이 있는 환자들의 사지 부위 경혈들에서, 양성 전극을 근위부의(proximal) 경혈에 대고 음성 전극을 원위부의(distal) 경혈에 대어, 미세 전류 자극을 가하기 이전과 이후의 피부 전기저항을 비교해 보았을 때, 단지 6초 동안의 자극을 가한 뒤에도 두 부위 경혈들 사이에서는 60% 정도의 전기저항 감소를 흔히 관찰할 수 있었다. 저자는 이렇게 전기 전도성이 크게 증가되는 것이 보통은 통증의 빠른 해소 및 제한되었던 가동 범위(ROM)의 회복과 상호 연관되어 나타나는 것을 관찰하였다. 반면에, 미세 전류 자극 이후에도 전기 전도성의 변화가 나타나지 않는 경우에는, 결과적으로 명확한 증상들의 개선도 나타나지 않았다. 이러한 결과도 또한 인체 생체전기 체계에 축적된 이온들의 불균형이 많이 해소될수록 좋은 임상 성과들을 거둘 수 있다는 원리를 지지해 주었다.    

Nordenstrom은 미세 전류와 침술치료의 연구 분야에서 저명한 의학자이다. 그는 외과에서 이용되는 개량된 도뇨관(catheter)을 개발한 것으로 가장 많이 알려져 있기는 하지만, 그는 또한 암의 치료를 위한 에너지 의학분야에도 기여하였다. 그는 경락 체계를 일종의 맥관성-간질성 폐쇄 회로(vascular-interstitial closed circuit)라고 가정하였다.13 그에 의하면, 이러한 체계는, 혈관들 및 간질성 공간들(interstitial spaces)을 통해, 멀리 떨어진 부위들에까지 음이온 또는 양이온 전하들이 전송되는 것을 가능하게 해준다. 이 체계는 각 기관들에서의 에너지 생성에 의해 유발되는 양전하 및 음전하의 불균형들에 의해 추진되며, 또한 조직의 손상이나 외상에 의해 유발되는 "손상 전류(currents of injury)"에 의해서도 추진된다.

가장 빈번하게 이용되는 전기적인 통로들은 한의학에서 정교하게 체계화된 경락 체계이다. 인체의 조직들에서는 오직 직류 전류만이 흐르고 있으며, 임상에서 전기자극을 위해 밀리암페어(mA) 단위들로 많이 이용되는 고주파의 교류전류들은 경락 체계의 균형을 잡는데는 효과가 없다. 그러므로 대개는 변조된 직류 전류의 형태로서 이용되는 미세 전류들이 경락체계의 균형을 잡는데는 가장 유용하다. 간섭 파형 및 다른 변조 방식들로서 전통적으로 이용되어져온 고주파 교류 전류는, 급성 통증에 대해서 좀 더 큰 역자극(counter-irritation) 효과들을 내는데 유용할 수는 있지만, 병리적인 상태의 조직들을 파괴할 가능성이 매우 높다.  

Yoshio Manaka의 이온-펌프작용 경락들(ion-pumping cords)에 대한 치료도 또한 인체에서의 전하 불균형을 조절하는 작용한다. 즉, 이온 펌프작용을 위해 기경팔맥 교회혈(master points of the extraordinary vessels)들과 연관된 경락들을 이용하며, 이 치료기법은 직접적으로 인체의 가장 깊은 에너지 층들에서의 전하의 균형에 영향을 미친다.14

Nordenstrom의 말기 암환자들에 대한 연구는 매우 인상적이다. 암세포들은 건강한 세포들보다 전기적인 에너지에 좀 더 민감해서, 외부에서 가해진 전류들은 암세포들에게 강한 영향을 미치게 된다. 그의 연구에 의하면, 종양 부위에 바늘로 된 전극을 삽입하고 직류 미세 전류를 통해 자극을 가하였더니, 암으로 인한 통증이 장기간 차단되었으며, 많은 증례들에서 종양 부위가 줄어들거나 사라졌다고 한다. 이 실험에서, 양극은 종양 부위에 그리고 음극은 종양 부위에서 어느 정도 떨어진 부위에 위치시켰다. Nordenstrom은 이러한 현상에 대해, 아마도 종양 조직이 전기적인 삼투작용(electro-osmosis)에 의해 탈수되어져서(dehydrated), 종양 조직에서 히스타민(histamine), P-물질(substance-P), 브래디키닌(bradykinin) 등과 같은 통증 유발성 물질들의 생성이 차단되었을 것이라고 설명하고 있다. 미국에서 실시되었던 고전압 직류전류 자극장치들을 이용한 실험 결과에서도 또한 음극 부위에서는 조직의 연화(softening)가 일어났고 양극 부위에서는 아나도 탈수와 연관된 것으로 여겨지는 조직의 경화(hardening)가 나타났다. Nordenstrom의 암에 대한 획기적인 연구는 미국에서는 더 이상 진척되지 못했다.            

침술치료의 전기적인 효과들(Electrical Effects of Acupuncture Needling)

Nordenstrom은 또한 침술치료의 전기적인 효과들에 대해서도 연구하였다. 그이 연구에 의하면, 환자의 피하조직과 침술 시술자의 손가락들 사이에서의 전위 차이는 축전작용을 일으키는(capacitive) 전류를 일으켜, 결국에는 양쪽 부위에서의 전하들을 같게 만들었다. 전하는, 시술자와 환자의 개별적인 전기장의 상대적인 강도에 따라, 어느 한쪽 방향으로 흐를 수 있다. 이 점은 침술 시술자의 (환자들보다 강한 전기에너지장을 유지하기 위한) 기공수련(Qi Gong 및 건전한 생활방식-養生)의 중요성을 확인해 준다.  

만약 합성수지로 만들어진 손잡이가 달린 침을 이용하여 시술자 신체의 전하로부터 절연된 상태에서 침술치료를 한다고 하더라도, 침술치료를 통해 환자의 천층 및 심층 조직들의 전하들을 조절할 수 있는 방법이 있다. 침을 삽입하고 나서 침을 잡고 수기적인 조작을 가하는 방법(manipulation手技法)도 또한 전하의 흐름에 영향을 미칠 수가 있는데, 침을 시계방향 또는 시계반대방향으로 돌리거나(捻轉), 또는 침을 약간 빼거나 삽입하는(提揷) 방법이 좀 더 강한 자극을 미치게 된다. 침술 치료에서는 어느 때라도 금속(침)과 전해질(체액) 사이에 전류가 통하게 되면, 전기분해(electrolysis) 작용이 일어나서, 금속(침)에 침전물들이 축적되어 결국에는 절연체로서 작용하게 된다. 침술 치료 도중에 간헐적으로 침을 잡고서 돌리는 수기법은 이러한 침전물들이 침에 입혀지는 것(coating)을 역학적으로 제거하여, 침과 인체의 조직사이에서 지속적으로 유익한 전기적인 접촉이 이루어지도록 할 수가 있다.  

Ionescu-Tirgoviste의 또 다른 연구15에서는 전침계측(EAG) 장치를 앞서 소개하였던 실험에서와 동일한 경혈들에 연결하고 나서, 침을 잡고 시계방향 및 시계반대방향 돌리기(捻轉), 앞과 뒤로 흔들기(搖動), 그리고 위와 아래로 움직이기(提揷) 등의 수기법들을 실시하였다. 이 실험의 결과에 의하면, 원위부(distal) 경혈들에 삽입하였던 침들에서는 접지점으로 삼았던 복부의 경혈(陰交)에 삽입한 침에서와 비교하였을 때, 모든 수기법들에서, 음성(-) 전위를 나타내기는 하였지만, 수기법의 종류와 환자의 건강상태에 따라 -25 mV에서 -350 mV 사이의 다양한 전위들을 나타내었다.        

건강한 환자들의 원위부 경혈들에서는 -150 mV에서 -250 mV 사이의 전위들을 나타내었으며, 반면에 질병이 있는 환자들에게서는 이 수준들 보다 이상이거나 또는 이하인 전위들을 나타내었다. 삽입된 침을 접고서 실시한 수기법들(捻轉·搖動·提揷)은 대부분 전위들을 상승시켰다. 건강한 환자들에서는 수기법을 실시한 뒤에는 곧 바로 이전의 전위로 회복된 반면에, 질병이 있는 환자들에서는 좀 더 천천히 이전의 전위로 회복되거나 또는 전혀 회복되지 않았는데, 이것은 어떤 종류의 활력에너지 차단(energetic blockade)이 있음을 의미한다. 한의학 이론에 의하자면, 아마도 이것은 간장(肝臟) 기능의 손상과 연관이 될 수도 있는데, 간장(肝臟)이 기(Qi氣)의 전파와 순환을 조절(肝主條達)하기 때문이다.  

아마도 침술의 전기적인 특성들에 대한 가장 상세한 연구는 Mussat에 의해 이루어졌을 것이다. 그는 다양한 금속 재료들로 만들어진 침들에 의해 발생되는 정확한 전기적인 작용들을 계측하려고 많은 실험들을 실시하였다.9 그의 실험들에서 얻어진 최종적인 결론은 침술은 인체 내부의 전기적인 에너지를 방전시키므로 독창적인 방법에 의한 미세 전류 요법이라는 것이다. 즉 금속 침이 체액과 접촉하게 되면, 전기에너지를 발생시키는 전지(battery)에 전선을 연결하는 경우와 같이, 인체 내부에서 전기적인 에너지가 방전된다는 것이다. 이러한 방전작용은, 침의 자루(針柄) 부분과 손잡이(針頭) 부분을 서로 다른 금속 재질로 만든 침들(bimetallic needles)을 사용하는 경우에 더 크게 증가되었다. 두 가지 금속재질들이 서로 접촉되어 있어서 (열이 가해지는 경우) 전기적인 에너지를 생성하는 금속들을 서로에 대한 열전쌍(thermocouple熱電雙)들이라고 부른다. 즉, 침의 손잡이 부분에 열이 가해지게 되면, 열전쌍에 의한 전기 에너지 생성을 크게 증가시킬 수가 있다.            

Mussat의 초기 실험들에서, 그는 텅스텐으로 만들어진 침들이 인체에 삽입되었을 때 가장 강력한 분극작용(polarization)과 치료효과들을 낳는다는 것을 발견하였다. 텅스텐은, 전기 에너지를 빛 에너지로 전환시키는데 있어서의 뛰어난 효율성 때문에, 백열전구의 필라멘트 부분을 만드는데 이용된다. 텅스텐으로 만들어진 침들은 텅스텐의 부서지기 쉬운 성질 때문에 침 끝의 적절한 날카로움을 빠르게 상실하는 경향이 있으며, 이로 인해 침을 삽입할 때에 과도한 통증을 일으키기도 하였으므로, Mussat은 다른 대용 재료를 물색하였다. 그는 텅스텐-은, 특수한 스테인레스 금속-구리, 특수한 스테인레스 금속-백동(니켈과 구리의 합금), 스테인레스 금속-황동(놋쇠), 금으로 도금한 스테인레스 금속-황동, 등의 합금 재료들로 만들어진 침들과 스테인레스 금속 및 은으로 만들어진 중국제 침들을 가지고 실험을 하였다.  

Mussat는 침의 손잡이와 침 끝 사이에서 발생되는 전하를 계측하기 위해, 전기적인 작용을 계측하는 장치인 미세전류계측기(microammeter)를 이용하였다. 그에 의하면, 경혈들에서 가장 큰 방전작용을 일으킨 합금 재료들은 텅스텐-은, 구리-스테인레스 금속, 그리고 손잡이 부분을 금으로 도금한 스테인레스 금속-백동 등의 합금들이었다. 이 중에서도 손잡이 부분을 금으로 도금한 스테인레스 금속-백동 합금으로 만들어진 침이 가장 효과적이었다. 여러 종류의 침들에 의해 발생된 전류들을 계측한 결과는 30-60 nanoA(나노10-9 암페어)의 범위였으며, 침의 손잡이 부분을 불꽃으로 가열한 경우에는 최대 20 mA까지 상승하였다.  

구리, 황동, 또는 금 등과 같은 금속들로 손잡이가 만들어진 금속제 침들은 손잡이 부분에 대해 침 끝이 양극으로 분극(polarization)되었는데, 즉 손잡이 부분이 음극(cathod)로 작용하고 침 끝이 양극(anode)으로 작용하였다. 만약 침의 손잡이 부분이 나머지 부분들에 비해 온도가 더 높게 가열된 상태에서 인체에 삽입되면, (손잡이와 끝 부분에서) 전기적인 극성의 역전이 일어났다. Mussat는 또한 두 가지 재질의 금속으로 만들어진 침들의 축전용량을 계측하여서, 이러한 종류의 침들이 초소형 전지와 같은 작용을 하여, (인체와 같은) 전도체와 접촉하게 되면 일정시간에 걸쳐 점차적으로 방전한다는 것을 발견하였다.    

Mussat는 또한 경락들에서의 전기적인 작용들을 계측하였다. 한 실험에서, 그는 두 개의 침을 한 경락의 주행경로를 따라 삽입하고 나서, 두 개의 전극을 각각의 침들에 연결하여 수 분 동안 약 1 V의 전기 자극을 가하였다. 전기자극을 멈추고 나서, 그는 두 개의 침들 사이에서 전하를 계측하여 24-30 mA의 수치를 얻었다. 그러나 두 개의 침들을 경락의 주행경로를 약간 벗어난 부위들에 삽입하고 나서, 동일한 전기자극 및 계측을 하였을 때는 훨씬 더 낮은 수치를 얻었다. 이 실험결과는 경락들이 또한 전하들을 저장한다는 것을 의미하며, 이것은 아마도 근막 조직 또는 결합조직의 전기적인 특성들에 기인하는 것으로 여겨지는데, 일본의 어떤 연구자들은 근막 조직이 바로 경락 체계의 물질적인 기질(physical substrate)이라고 주장한 바가 있다.                

반전도성과 압전성(Semi-Conduction and Piezo-Electricity)

반전도성과 압전성은 인체에 널리 분포하는 결정성(crystalline) 물질들의 두 가지 전기적인 특성들이다. 이 두 가지 특성들은 모두 경락 체계의 전기적인 특성들과 매우 밀접하게 연관되어 있다. 현대과학에서는 세 종류의 전기전도 방식들이 알려져 있다. 즉, 금속에 의한 전도, 이온에 의한 전도, 그리고 반전도(semi-conduction)이다. 금속에 의한 전도는 오직 금속선 내부에서만 일어난다. 이온에 의한 전도는 세포막을 통해 일어나기는 하지만, 아주 작은 거리 이상을 가로지르기가 불가능하다. 그리고 반전도는 단지 금속선을 통하지 않고도 비교적 먼 거리에 걸쳐 매우 적은 전류들이 전달되는 방식이라고 알려져 있다. 반전도는 오직 결정과 같이 매우 규칙적인 분자 구조물들에서만 가능하다. Szent-Gyorgyi는 인체의 분자 구조물들도 단백질 분자들의 연쇄들(chains)을 따라 전기적인 정보를 전달함으로써 반전도 작용을 하기에 충분할 만큼 규칙적인 형태들을 띠고 있다는 것을 처음으로 발견하였다.2    

Becker는 이러한 원리를 검증하기 위해 많은 실험들을 실시하여, 경락 체계에서의 에너지 전달 및 교류 작용은 신경계를 지지하는 신경주위의 교세포들(glial cells)을 따라 일어나는 반전도 작용에 근거하고 있다는 결론을 내렸다. 이러한 반전도 작용은 미세한 전류들을 전하의 소실이 없이 먼 거리까지 전달할 수 있게 해준다. 그는 또한 이러한 반전도에 의한 전류들은 신경들 자체에서의 전기적인 작용과는 완전히 다르다는 것을 증명하였다. 즉, 신경들은 비교적 고주파의 활동 전위들(action potentials)을 전달하는 반면에, 교세포들은 좀 더 주파수가 낮고 진폭이 작은 직류 전류를 전달한다.    

Becker는 이러한 직류 전류들이 인체에서 전기생리학(electrophysiology)의 좀 더 원초적인 양상을 드러내는 것들이라고 가정하였는데, 즉 이러한 직류 전류들은 조직의 치유와 재생을 도와주며, 경혈들에서 계측되는 전류들이고, 그리고 경혈들은 사실상 경락 주행경로 상에서 전류의 전달을 원활하게 하기 위한 승압기(booster) 역할을 한다는 것이다.2 이러한 직류전기 체계는 사람에서보다는, 도마뱀과 도롱뇽 같이 뛰어난 재생 능력을 가지고 있어서 절단된 사지 및 기관들을 다시 자라게 할 수 있는 동물들에서 더 발달되어 있다. Becker는, 언젠가는 인체에서도 도마뱀이나 도롱뇽에서와 같은 재생능력을 일으킬 가능성이 있는 미세한 직류 전류들을 정확하게 적용할 수 있는 예비적인 방법을 제안하고 이를 실험을 통해 검증하였다.          

Becker가 설명하는 인체의 반전도 체계(semi-conduction system)는 Manaka가 이론을 제시하였던 X-신호 체계(X-signal system)와 서로 매우 밀접하게 연관되어 있다.14 Manaka에 의하면, 이 체계는 인체의 내부 및 주위에 계측할 수 없을 정도로 아주 적은 전하들로 구성되어 있으며, 이러한 전하들이 궁극적으로는 인체의 모든 생명 과정들은 조절한다고 한다. 비록 X-신호들이 최신의 유효한 계측 장치들로 계측 될 수는 없다 하더라도, 이 신호들의 작용은 경혈들에 대한 압진(pressure pain), 맥진(pulse diagnosis), 그리고 응용운동학(AK)에서의 근력검사(muscle testing) 등에 의한 변화들을 통해 명확하게 관찰될 수 있다. X-신호 체계는 자석, 이온 펌프작용 경락들(ion-pumping cords奇經八脈 交會穴), 그리고 분극화된 전기 탐침(polarized electrical probes) 등에 매우 민감하다.        

인체의 또 다른 고유한 전기적인 특성은 압전성(piezo-electricity)이다. 이 특성은 어떤 결정성 구조물이 변형되거나 또는 충격을 받았을 때, 일정한 전하를 방전하는 성질을 의미한다. 인체와 동물들의 신체에 가해지는 움직임 및 중력(체중부하)에 의한 힘들은 지속적으로 이러한 압전성 전하들을 일으킨다. Becker는 뼈에서 이러한 압전성 전하들을 계측하고 나서, 뼈 조직의 재생이 뼈의 압전성에 의해 생성된 내생적인 전하들(endogenous charges)에 의해 시작된다는 이론을 제시하였다. Matsumoto와 Birch는 다양한 종류의 결합조직들이 압전성을 지니고 있어서, 명칭의 의미대로 인체의 모든 부분들을 다른 모든 부분들과 서로 결합(inter-connect)시키고 있다는 것을 드러내주는 많은 실험 증거들을 제시하였다.16 따라서 근막(fascia)은 지속적으로 미세한 전류들을 방출하고 순환시키는 복잡하고도 신축성 있는 네트워크에 비유될 수 있다. 압전성 작용은 많은 종류의 결합조직들과 혈관들에서 검증되었다.16                

이러한 통찰은 미세한 전류들이 인체의 모든 움직임들과 중력의 효과들에 의해 압전성 작용을 통해 생성되며, 이러한 전류들은 인체에서 먼 거리까지도 반전도 작용에 의해 전달된다는 것을 보여주고 있다. 이러한 사실은 하타 요가(Hatha yoga), 심부조직 마사지(deep tissue massage), 롤핑요법(Rolfing-Structural Integration), 그리고 다른 운동요법의 치유 및 재생 효과를 지지해준다. 이러한 요법들은 모두 압전성을 촉진함으로써 전신에 걸쳐서 미세한 에너지(subtle energy)의 생성 및 순환을 도와주며, 이러한 효과들은 명백하게 건강과 장수에 도움을 준다.        

결론(conclusion)

인체는 기관들에서의 작용, 세포수준에의 호흡, 손상 전류(currents of injury), 그리고 압전성 작용(piezoelectrical activity)에 의해 전기적인 에너지를 생산한다. 이러한 미세 전류들은 힘의 장들(fields of force)을 형성하며, 이러한 장들이 응축된 부위들이 바로 체계화된 경락 체계이다. 많은 연구자들은 경락 체계의 물질적인 기질로서 신경주위의 교세포들, 근막 체계(ascial network), 간질성 공간들(interstitial spaces), 그리고 혈관들 등의 다양한 부위들을 언급하였다. 미세한 전류들은 인체에서 반전도 작용에 의해 먼 거리까지 이동될 수 있으며, 이러한 반전도 작용은 규칙적으로 배열된 분자들로 이루어진 기질들을 통해 이루어진다. 다양한 부위들에서의 에너지 생성 및 손상 전류들은 인체에서 이온작용에 의한 양전하 및 음전하들의 불균형을 일으키며, 이러한 불균형은 통증 및 질병과 연관된다.      

침술의 치료효과들은 이러한 전위 차이들을 국소적으로 또는 말초 부위들을 통해서 방전시키는 능력, 또는 인체에서 최상의 전류 흐름을 야기하는데 도움을 주는 능력에서 비롯된다. 경혈들은 주위의 조직들보다 좀 더 큰 전기전도성을 지니고 있다. 두 종류의 금속 재료들로 만든 침들을 이용한 치료에서는 열전쌍(thermocouple) 효과들을 일으켜서 경혈들에 대해 좀 더 큰 자극을 가할 수가 있었다. 인체의 에너지 체계는 극성(polarity)을 가지고 있는데, 체간과 머리는 전기적으로 좀 더 양극성(positive)이고 사지들은 좀 더 음극성(negative)이다. 이러한 선천적인 극성들에 따라서 인체에 전기적인 자극들을 가하게 되면, 전극들 사이에서의 전기전도성이 두드러지게 증가되어, 나아가서는 임상적인 효과들을 거둘 수가 있다. 침을 삽입하지 않은 미세 전류 자극은, 특히 인체의 선천적인 극성들에 따른 미세 전류 자극은, 경락 체계의 균형을 이루는데 매우 효과적일 수 있다.      
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   Brookline, Mass.: Paradigm Publications; 1989.

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kjhjjk 이런정도에 이론은 한의학회지 조금만 검색해도 나옵니다 기자님이 취재좀하셔야죠 대한민국에 한의사들은 애써외면하시네요 이유가 궁금하네요 2010/01/07
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