基于平人四時脈參數的“人應天地”之證據

閃增郁 陳燕萍 黃大威 逯 波 馮淑怡

（中國中醫科學院醫學實驗中心，北京，100700）

基于平人四時脈參數的“人應天地”之證據

閃增郁 陳燕萍 黃大威 逯 波 馮淑怡

（中國中醫科學院醫學實驗中心，北京，100700）

目的：用中醫現代脈診數據回答《黃帝內經》“脈其四時動奈何？”的問題，探討平人四時脈（正常人四季脈）變化規律。方法：應用高精度智能機械手中醫脈診信息采集分析系統，采集1年12個月內12個節氣點的平人雙手6部脈的脈診信息；應用正弦函數諧波擬合方法構建脈圖模型；對193個參數進行分析。結果：發現1年里雙手6部脈的脈位原始數據的分布，呈現了明顯的同步、規律性的變化，并發現1年12個月的脈位、脈力均值與天、地背景數據顯著相關，據此繪出了曲線圖。結論：平人四時脈的脈圖參數可以提供人應天地的數據依據。

四時脈；特征參數；人應天地；動態標準化；脈搏生理

帝曰：“脈其四時動奈何？”岐伯曰：“請言其與天運轉大也。”這是《黃帝內經》（以下簡稱《內經》）中“脈要精微論篇”里，黃帝提出的“脈在四時是如何變化”的問題，岐伯回答說要關注這種變化與天運轉大背景的關系。關注人體隨四時變化的規律，反映了《內經》研究“人與自然”的主題。該篇還指出：“四變之動，脈與之上下，以春應中規，夏應中矩，秋應中衡，冬應中權。”這是《內經》在兩千多年前總結出的四時脈的變化規律，也說明“四時脈”是古人研究“人應天地”的一個重要窗口。

“人應天地四時”是中醫學的一個核心理念，多年來一直缺少中醫的現代數據和證據。給學生留下“很空”“很虛”的印象。因此，用現代科學技術方法認知“平人四時脈”變化規律，是現代中醫基礎醫學研究的一個重要課題，也是現代科技切入傳統中醫學的關鍵步驟［1］。

中國物候學研究創始人竺可楨先生傾其畢生精力，研究動植物受自然界四季變化的影響規律，以服務于農業生產和科學研究［2］。中醫學則重點研究人對自然界變化的反應規律，以服務于人類的健康事業，并認識到人體的氣血周流運行，必須要隨著天氣的循環往復而有相應的變化，稱之為“人應天地”。

近年來，隨著醫學氣象學的發展，人們也開始重視季節變化對肌體的影響。如唐氏觀察了季節變化對長效鈣離子拮抗劑降壓效果的影響［3］。宋氏則探討了日最高氣溫與心腦血管疾病死亡的關系［4］。楊氏對浙江西部山區中年高血壓患者血壓的季節變化進行了研究［5］。徐氏從季節變化的角度對倉鼠褪黑素合成限速酶羥基吲哚-氧-甲基轉移酶mRNA表達的影響進行了研究［6］。此類研究用現代指標為人與自然相應提供了數據支持。

力求與中醫相關的研究也開展了不少，如馬氏探討了病毒性肝炎與氣象因子的相關性及疾病預測模型”［7］；湯氏對北京市感染性腹瀉與氣象的關聯性進行了研究［8］；師氏從“天人相應”的角度探討了季節變化對健康人外周血干擾素γ和白細胞介素10的影響［9］。此類研究雖力求與中醫理論相關，但所用指標均為現代指標，未能采用中醫的指標，說明用中醫指標探討“人應天地”存在難點。

現代中醫科研中，對四時脈的研究相對較少，我們在中國知網（CNKI）中（1979—2013年）只檢索到兩篇與四時脈參數有關的文獻，且均為20余年前的工作。1984年張伯訥、費兆馥等曾證明左關脈圖主峰波高（脈力）在四季存在夏季最高，冬季最低的周期性變化，脈位冬季比夏季沉（但無統計學意義）［10］。1991年朱傳湘、李冰星等，也從時域指標證明了人體四季及晝夜脈象存在一定的節律性［11］。但上述兩項研究均未提出脈位在四時脈中是有統計學意義的重要影響因素，且兩項研究均只對左關一部脈進行了觀察，而臨床中醫是對雙手6部脈的觀察［12］。也未能給出一年里人隨天、地背景數據變化規律的曲線。

1 材料與方法

1.1 觀察對象 觀察對象為我院在職職工，均身體健康，無器質性病變史，男21人，年齡27～56歲，女21人，年齡26～54歲。共測試463人次。

1.2 儀器設備 采用“高精度智能機械手中醫脈診信息采集分析系統”進行脈診信息的采集。該儀器為我們自主研發，于2010年獲國家專利及全國專利展覽會銀獎，已應用于國家“十一五”科技支撐計劃、國家自然科學基金重點課題等項目。

1.3 采集時間 對同一組受試人，自2012年7月的大暑至2013年6月的夏至共12個月，測試12次。即間隔一個節氣測試一次，具體節氣為大暑、處暑、秋分、霜降、小雪、冬至、大寒、雨水、春分、谷雨、小滿、夏至，在包括上述節氣的3 d內的上午進行信號采集。

1.4 采集方法 采集受試人雙手寸、關、尺6部脈的脈診信息。采集前測量受試人的前臂長和腕周長，用于儀器自動定位寸、關、尺，以使傳感器在采集過程中實現標準化定位。自動尋找脈搏搏動最大點進行立體定位后，進行信號采集。6部脈共采樣90 s，采樣頻率1 000 Hz。每次實驗時同時記錄實驗當天的最高氣溫，最低氣溫，日出時間，日落時間，晝時長，夜時長等相關天、地背景數據。

1.5 信號分析方法

1.5.1 信號濾波 采用離散余弦變換（Discrete Cosine Transform，DCT）方法對原始脈圖信號進行帶通濾波，濾波的截止頻率為低頻0.5 Hz，高頻48 Hz。濾波后，用逆DCT方法將信號還原為時域信號進行建模。

1.5.2 脈圖建模與參數設置 對單個心動周期的脈圖信號，用離散傅里葉變換（DFT）得到傅里葉（Fourier）系數。用最小二乘擬合方法構造12次正弦諧波信號，從而得到單個周期的脈圖模型參數。

從每部脈取得的32個參數為：24個頻域參數、8個時域參數，加上六部脈共同的心率參數，6部脈共有：32×6+1＝193個參數。24個頻域參數包括12個諧波的初相角及其振幅。8個時域參數包括主波幅值（h1）；快速射血期時值（t1）；在h1上1/3處的時值（W）；主波升斜率：主波幅值/快速射血期時值（h1/t1）；主波降斜率（h1/1-t1）；快速射血期占心動周期的比例（t1/1-t1）；w與t1的比（w/t1）和脈位參數（L）。參數設置及建模原理見圖1。

圖1 擬合原理及參數說明

1.5.3 分類判決 用最小二乘回歸分類方法，通過引進一對多線性相關系數來設計一維指標向量作為回歸的應變量。對上述193個一維指示向量進行回歸，設定一個階數K（＝7），在7階模型中，用逐次前后向不完全搜索選優的最小二乘回歸程序，選擇前L（＝20）個最佳模型，最后用回歸指數做統計分析，并對每兩個節氣的脈圖數據提供軟判決。

1.6 動態標準化技術

1.6.1 “動態標準化”定位 將中醫“同身寸”原理引入脈診傳感器定位，使得體型不同的個體得以在相同的標準下進行雙手六部脈的定位。

1.6.2 “動態標準化”建模 將傅里葉級數原理引入脈圖建模，使得不同形狀的脈圖得以在相同的標準下進行建模。

2 結果

2.1 全年6部脈的脈位分布與變化規律 圖2為1年12次測量獲得的6部脈的脈位原始數據分布情況。可以看出，隨著季節由夏到冬再到夏的變化，脈位也呈現出由浮到沉再到浮的變化，且6部脈呈現了同步變化的規律。

圖2 十二個月6部脈的脈位原始數據分布與變化情況

圖3 十二個月節氣脈圖參數最小二乘正確分類概率圖

圖4 十二個月節氣脈位、脈力與太陽照射角度、氣溫等天、地背景數據的變化

2.2 節氣間的脈圖不同 可分類對12個月的節氣脈圖參數進行最小二乘分類，結果見圖3，說明節氣間的脈圖是不同的，通過其參數是可以進行分類的。

節氣間脈圖差異最大者為大暑與小雪、大寒；夏至與處暑、霜降、小雪、大寒、雨水和春分；小滿與大寒。從圖3可以看出，在對上述節氣的脈圖參數進行分類時，由篩選出的最有代表性的7個參數進行分類判決，正確區分率達到100%。說明應用這7個參數對受試人進行分類，兩個節氣之間的個體沒有重疊。

脈圖變化相對較小者為處暑與秋分；小雪、冬至、大寒間；谷雨與處暑、秋分、霜降和冬至，正確區分率最低，雖低于80%，但也達到74%至79%。

2.3 脈位、脈力與天地參數（日照角度、日落時間、氣溫等）同步變化且顯著相關 圖4所示，隨著1年12個月節氣的變化，脈位、脈力隨太陽照射角度、地表氣溫呈現出相伴隨的、規律性的變化。

由于收集的數據量綱不同，比如脈位、脈力（壓力），日照（角度），氣溫（攝氏度）等，表現出變量在數量級和計量單位上的差別，為使得各變量能在一張圖上直觀地表示出來，我們對各變量數值進行了Z標準化變換，從而消除量綱和數量級的影響。

從表1可以看出，脈位與日出時間和夜時長呈正相關，與太陽照射角度、日落時間、晝時長、最低氣溫、最高氣溫呈負相關，在0.01水平（雙側）上，均為顯著相關。

從表2可以看出，脈力與太陽照射角度、最低氣溫、最高氣溫、日落時間、晝時長呈正相關，與日出時間和夜時長呈負相關，在0.01水平（雙側）上，均為顯著相關。

3 討論

《素問·寶命全形論篇》曰：“人以天地之氣生，四時之法成”，說的是人應天地的根本原因，“人生于地，懸命于天，天地合氣，命之曰人。人能應四時者，天地為之父母；知萬物者，謂之天子。”則是人應四時的道理。而《素問·離合真邪論篇》的“因不知合之四時五行，因加相勝，釋邪攻正，絕人長命。”則說明醫師治病時，不知合于四時五行的結果，是會放過了邪氣，傷害了正氣，以致斷絕患者性命。可見，對四時脈認識的重要性。在當今社會運用現代科技方法認識平人四時脈的規律是現代中醫生理學的職責所在。

3.1 平人四時脈參數可以提供人應天地之證據 從結果可以看出，脈位和脈力兩參數，隨一年四季的天地背景數據呈現出同步變化的規律，說明脈隨季節變化的現象是確實存在的，四時脈隨季節的變化有規律性的反應。

3.2 脈位變化是重要影響因素 古人強調“位、數、形、勢”為脈的四要素。我們的研究結果證實了脈位是季節變化中最明顯的參數，六部脈位組間方差分析P值均為零。為傳統中醫將脈位列為位數形勢的第一位的合理性提供了數據支持。提示在進行現代脈診研究中，要充分重視脈位參數。

表1 脈位與日落時間、晝時長、氣溫等變量的Pearson相關性檢驗

表2 脈力與日落時間、晝時長、氣溫等變量的Pearson相關性檢驗

3.3 脈圖參數中的脈力屬性為陽，脈位屬性為陰 從中醫動為陽，靜為陰的觀點看，脈力的陰陽屬性應為陽，脈位的陰陽屬性為陰。從圖3中也可以說明這點，夏季陽盛，故脈力大；陰弱，故脈位浮。冬季陰盛，故脈位沉；陽弱，故脈力小。這是四時陰陽在脈圖參數中的表現。也是對“生之本，本于陰陽”的一種詮釋。

3.4 關于人應天地 “人與天地相應”“人參天地”和“天人合一”在《內經》范疇內應為一個意思，即人要順應四時陰陽的變化。但在現代語境中，不如“人應天地”更易讓人正確理解和接受，從而起到引導人們的健康意識的作用。因為“應”在這里可以理解為“順應和反應”，“順應”反映了《內經》的思想，“反應”在現代醫學領域是一個生理學的概念。這樣就可以將傳統中醫與現代基礎醫學很自然地聯系在了一起。“人應天地”就可以解釋為人要順應天地的變化，或人對天地的變化會產生生理反應。

岐伯曰：“人之所以參天地而應陰陽也，不可不察”《靈樞·經水》。“人參天地”是內經的核心思想，強調的是無論養生、診斷還是治療，均要注重人要符合天地運行規律這一關鍵環節。正所謂“與天地如一，得一之情，以知死生。”

3.5 我們的特點與貢獻 同時對雙手寸關尺6脈的四時變化進行觀察，且明確繪出四時脈參數在一年12個節氣隨天地背景數據呈現同步、規律性的變化曲線；我們不但觀察到脈位夏浮冬沉的現象，而且在統計學上有顯著意義，在四時脈的分類中，脈位較之脈力更重要。

3.6 意義 用中醫四時脈參數，為“人應天地”理論，提供了現代科學數據的支持；為現代科技認知和利用四時平脈的變化規律，提供了基礎和路徑；說明傳統中醫將脈位列為位數形勢的第一位的合理性。為用中醫的現代數據進行中醫學的現代研究進行了有意的嘗試。

［1］閃增郁，陳燕萍，汪南玥，等.四時脈象變化規律是藏象現代研究的一個重點［J］.中國中醫基礎醫學雜志，2010，16（6）：466-467.

［2］竺可楨，宛敏渭.物候學［M］.2版.北京：科學出版社，1980：1-4.

［3］唐瓊珍，曹平良，陳早芳，等.季節變化對長效鈣離子拮抗劑降壓效果的影響［J］.南昌大學學報：醫學版，2013，52（1）：36-40.

［4］宋慧麗，劉蘇平，趙增毅，等.日最高氣溫與心腦血管疾病死亡的關系探討［J］.中國醫藥指南，2013，11（6）：73-75.

［5］楊敬團，諸葛毅，程利彬.浙江西部山區中年高血壓患者血壓的季節變化研究［J］.中華全科醫學，2013，11（1）：108-110.

［6］徐穎，許筱穎，郭霞珍.季節變化對倉鼠褪黑素合成限速酶羥基吲哚-氧-甲基轉移酶mRNA表達的影響［J］.中華中醫藥雜志，2013，28（5）：1306-1308.

［7］馬師雷，賀娟，高思華.從六氣角度探討病毒性肝炎與氣象因子的相關性及疾病預測模型［J］.中華中醫藥雜志，2012，27（4）：823-827.

［8］湯巧玲，付幫澤，黃羚，等.北京市感染性腹瀉與氣象及六氣的關聯性研究［J］.中醫雜志，2013，54（7）：570-572.

［9］師旭亮，王亞利，張明泉，等.從“天人相應”探討季節變化對健康人外周血干擾素γ和白細胞介素10的影響［J］.中醫雜志，2013，54（7）：573-575.

［10］張伯訥，梅建平，殷文治，等.正常人脈象四季變化規律的初步探討［J］.上海中醫藥雜志，1984（10）：42-45.

［11］朱傳湘，李冰星，李紹芝，等.對正常人四季與晝夜脈象變化的初步觀測［J］.湖南中醫學院學報，1991，11（1）：36-38.

［12］閃增郁，陳燕萍，黃大威，等.平人大暑、處暑、秋分脈圖參數的比較研究［J］.中醫雜志，2013，54（8）：684-686.

（2013-12-30收稿 責任編輯：曹柏）

Evidence of“Hum an Being's Behaviors Agreeing w ith the Nature”accord ing to the Parameter of the Normal Peop le's Four Season Pulse

Shan Zengyu，Chen Yanping，Huang Dawei，Lu Bo，Feng Shuyi
（Experimental Research Center of China Academy of Chinese Medical Sciences，Beijing 100700，China）

Objective：To explore the varying law of the normal people's four season pulse using the data of themodern pulse diagnosis of the Traditional Chinese Medical science to answer the question og“How does the season pulsework？”in HuangdiNeijing.Methods：The pulse data of12 solar termswithin 12 months from the 6 pulse-taken locations of normal persons'double handswere collected by using the datum analysis collecting system with sophisticated intelligentmechanical hand of the Traditional Chinesemedical science.A-nalysis was given to 193 parameters by using themethod of sine faction harmonic fitting to create themodel of the pulse graph.Results：The distribution of the original pulse dada from the6 pulse-taken locations of the double hands showed obvioussynchronization and regular variation.And there was apparent relationship between the pulse positions and average value of the pulse power with the background data of the heaven and the earth.The curve chartwasmade according to it.Conclusion：The pulse graph parameters of the normal people's four season pulse can provide the datum proofs of“the human being's behaviors agreeing with the nature”.

Four season pulse；Featured parameter；Human being's behaviors agreeing with the nature；Movable standardization；Pulse physiology

R221.3；R241.11

A

10.3969/j.issn.1673-7202.2014.10.009

北京市自然科學基金面上項目“基于傳感器動態定位技術的平人四時脈變化規律研究”（編號：7122119）

閃增郁（1961—），男，大學本科，研究員，研究方向：中醫生理學、中醫脈學，E-mail：13651296415＠163.com