频率对围手术期穴位电刺激效应的影响及其机制研究进展总结2026

频率对围手术期穴位电刺激效应的影响及其机制研究进展总结2026穴位电刺激技术的常用方法包括电针（electroacupuncture,EA）和经皮穴位电刺激（transcutaneouselectricalacupointstimulation,TEAS），已被证实可在围手术期产生诸多益处。在影响其疗效的诸多参数中，刺激频率被视为最关键的因素之一。低频（通常为2~10Hz）与高频（通常为50~100Hz）刺激通过激活不同的神经生理和分子生物学通路，可产生截然不同的治疗效应。Han最早研究报道了频率对EA镇痛作用的影响，不同频率穴位电刺激会触发中枢神经系统释放不同种类的内源性阿片肽，2Hz穴位电刺激主要促使脑啡肽和β内啡肽释放，而100Hz穴位电刺激则选择性促使强啡肽释放。随着研究技术的进步，尤其是功能性磁共振成像（functionalmagneticresonanceimaging,fMRI）、分子生物学和神经电生理记录等技术的发展，研究者对穴位电刺激频率特异性效应的研究领域也不断拓宽，从镇痛领域扩展至情绪调节、认知改善和自主神经调控等多个方面。本文对近年来不同频率穴位电刺激引发围手术期效应差异的临床观察和相关基础研究结果进行总结，以期为优化其临床应用方案提供参考依据。1不同频率穴位电刺激的围手术期效应差异1.1镇痛效应镇痛是穴位电刺激应用最广泛的领域，也是频率特异性效应差异研究最早、成果最多的领域。已基本确定不同类型的疼痛应选择不同频率的穴位电刺激。高频穴位电刺激更适合急性疼痛、炎性痛和强效镇痛，从理论上来讲能满足围手术期疼痛的管理需求。术前使用100HzEA刺激足三里，可将术后吗啡需求量减少61%，效果显著优于2HzEA，并能更有效减少恶心、头晕等副作用。100HzEA刺激足三里还能减轻大鼠切口疼痛模型的机械性伤害感受，疗效与卡洛芬相当。对于热刺激导致的疼痛，也仅有100Hz电刺激足三里才能显现出镇痛效应。此外，100HzTEAS的镇痛效应与腹侧纹状体和背侧前扣带回皮质的脑血流变化特异性相关，这些脑区与奖赏和动机性疼痛调节有关，所以高频穴位电刺激在镇痛的同时可以改善情绪。而低频穴位电刺激更适合慢性疼痛、神经病理性疼痛及伴有情绪障碍的疼痛，其镇痛效应起效相对温和，但作用持久。例如，在慢性结扎所致的神经病理性疼痛中，对于同一穴位，2HzEA可有效镇痛，但100HzEA则无效。但也有报道，对于术后疼痛，虽然高频刺激镇痛效果更强，但术前使用2HzEA仍能显著延长首次需求镇痛的时间，并使术后24h内吗啡消耗量减少21%~43%。临床研究中常采用疏密波混合频率方案，如2Hz/50Hz或2Hz/100Hz，可以结合低频和高频穴位电刺激的优势，同时激活多种阿片肽系统，从而产生协同镇痛效应。1.2对情绪和认知的调节穴位电刺激改善术前焦虑的效果已得到公认，常用穴位包括百会、印堂、合谷、太冲等。目前相关报道基本采用2Hz/100Hz疏密波混合频率，未见针对低频与高频电刺激对比的研究。不同频率穴位电刺激对情绪的影响可以参考慢性疼痛领域的研究。慢性疼痛常与情感障碍共存，不同频率EA对情绪和认知的调节路径各异，并对脑功能产生特异性的影响。2HzEA在调节情绪方面相对广谱和高效。研究证实，2HzEA能同时改善慢性神经病理性疼痛模型动物的焦虑样和抑郁样行为，其机制在于广泛调控前额叶皮质、杏仁核基底外侧核、下丘脑室旁核、腹侧被盖区等与情绪密切相关的脑区。100HzEA对情绪的调节作用相对局限和单一。100HzEA能快速缓解疼痛和特定的“绝望”行为（一种抑郁样表型），但对焦虑样行为的改善不明显，其调控的脑区范围也较窄，更侧重于与急性感觉和奖赏相关的区域（如腹侧纹状体和前扣带回）。穴位电刺激可改善术后认知功能，涉及的穴位有百会、印堂、内关、足三里等，目前相关报道基本为2Hz/100Hz疏密波混合频率，未见针对低频与高频穴位电‌刺激对比的研究。1.3对自主神经的调节穴位电刺激对自主神经系统功能的调节作用可能是其治疗内脏疾病和功能紊乱的机制。心率变异性可用于评估自主神经系统功能。其中，心率变异性低频功率同时受副交感神经和交感神经系统活动的影响，而心率变异性高频功率则主要由副交感神经系统活动主导。已有荟萃分析证实了针刺能显著提高心率变异性中的高频成分，表明副交感神经张力增强。低频穴位电刺激被普遍认为能增强副交感神经活性，促进自主神经平衡。对健康志愿者的研究证实，2HzEA刺激颈交感神经节附近，可显著增加心率变异性的高频成分，降低心率。高频穴位电刺激对自主神经的调节作用则较为复杂，随着刺激频率的增加，对足三里和上巨虚穴位电刺激的效应可能更倾向于调节交感神经功能。在心肌缺血致心力衰竭小鼠模型中，2Hz/15HzEA刺激足三里可使心率降低，心率变异性中的高频成分增加，提示EA可纠正心力衰竭小鼠自主神经失衡；且EA组迷走神经张力增强。与15Hz相比，2.5Hz电刺激耳穴能更好地减轻应激反应、改善迷走神经张力与心率变异性。对麻醉小鼠合谷穴和足三里穴进行穴位电刺激，低频与高频EA引起的升压反应模式不同，低频EA产生持续性效应，高频EA则呈阶段性效应。静脉输注α肾上腺素能阻滞剂可减弱高频EA诱导的升压与心率增快效应，而完全阻断低频EA的作用；联合输注α和β肾上腺素能阻滞剂则能完全阻断高频EA的升压与心率增快效应，提示高频和低频EA的肾上腺素能机制不同。低频EA主要激活交感缩血管张力，而高频EA还能进一步增强心脏交感神经活性。1.4对内脏功能的调节促进术后胃肠功能的恢复是穴位电刺激在围手术期应用的重要适应证。当出现胃肠功能障碍时，可观察到迷走神经活动受到抑制，自主神经系统功能失调。EA防治术后肠梗阻的作用机制可能与上调迷走神经活性有关。对胃癌手术患者经足三里、三阴交、合谷等穴位进行低频穴位电刺激，可缩短首次排气时间、首次经口进食时间、肠道功能恢复时间，同时可观察到炎症因子水平下降和心率变异性的高频功率等指标提升，佐证了上述机制。也有部分研究采用疏密波混合频率，但未见低频与高频穴位电刺激的对比研究。但在便秘患者中可观察到2HzEA效果优于100HzEA；对于卒中后吞咽障碍，2HzEA在缩短吞咽时间、改善吞咽功能评分方面也优于100HzEA。因此，结合低频电刺激对迷走神经活性的调控，有理由推断低频穴位电刺激更有利于内脏功能的调节。此外，2HzEA刺激胃脘下俞穴和足三里穴具有显著的降糖效应，联合格列苯脲可进一步增强疗效，其对胰腺及骨骼肌中胰高血糖素样肽1受体的调控可能是作用机制所在。2不同频率穴位电刺激作用机制研究进展2.1分子生物学机制2.1.1内源性阿片肽系统低频穴位电刺激主要通过μ、δ阿片受体介导效应促进脑啡肽和β内啡肽的释放。在癫痫和睡眠调节模型中，低频EA刺激风池的效应可被μ受体拮抗剂特异性阻断。低频TEAS足三里穴和阳陵泉穴可缓解慢性压迫损伤大鼠模型的神经病理性疼痛，其机制可能为上调背根神经节中μ阿片受体的表达。100Hz穴位电刺激可促进强啡肽释放，主要通过κ阿片受体发挥作用，这也是其镇痛效果（尤其是对炎性痛）与低频EA不同的原因。疏密波可以同时激发上述多种阿片肽的释放，产生协同作用，这可能是其临床疗效优于单频的原因之一。2.1.2单胺类神经递质系统5羟色胺（5Hydroxytryptamine,5HT）是下行疼痛抑制通路的关键递质。研究表明，无论是低频还是高频EA，其镇痛效应都可被5HT1A和5HT3受体拮抗剂所阻断。在内脏高敏感模型中，10HzEA刺激足三里穴可能通过降低脊髓和脑干的5HT能活性，并激活5HT受体来降低结肠组织5HT浓度，从而提升内脏痛觉阈值。此外，长时程低频电刺激水沟穴、风池穴、内关穴可加速脊髓中去甲肾上腺素的释放和降解，提示脊髓去甲肾上腺素能系统性活动增强可能是低频穴位电刺激累积镇痛效应的机制之一。在神经病理性疼痛大鼠中，脊髓α2肾上腺素能受体、5HT1A与5HT3受体（而非α1肾上腺素能及5HT2A受体）对介导2HzEA缓解冷触诱发痛的作用至关重要。2.1.3炎症通路EA通过频率依赖性方式调节炎症因子和信号通路。近期研究证实，2/100HzTEAS能显著降低患者术后血清白细胞介素6、C反应蛋白等促炎性细胞因子水平，可能是其减少老年患者骨科术后谵妄的机制。在痛经模型中，对关元穴和次髎穴进行低频和高频EA都能通过调节环氧合酶2/微粒体前列腺素E合酶1/前列腺素E2通路发挥抗炎镇痛作用，但高频EA引发的变化会更强。而且2HzEA改善部分神经损伤后炎症的作用也更强。低频EA作用于脊髓小胶质细胞，增加白细胞介素10的表达，进而促进β内啡肽的表达，从而减轻神经病理性疼痛。在注射卡拉胶导致的炎性痛模型中，低频与高频EA均可显著抑制足爪水肿和髓过氧化物酶活性，显著减轻热痛觉过敏。肾上腺切除术可显著削弱高频EA的抗炎效应，但不影响低频EA的抗炎作用。外周交感神经末梢神经毒素6羟基多巴胺可选择性地阻断低频EA的抗炎作用，普萘洛尔则可完全消除低频和高频EA的抗炎效应，提示低频EA对炎性痛的效应由交感神经节后神经元介导，而高频EA的镇痛效应则由交感肾上腺髓质轴介导。2.1.4免疫机制2HzEA与100HzEA诱导的基因表达存在明显差异。在神经免疫相关基因表达方面，与在足三里穴和三阴交穴实施100HzEA相比，2HzEA可使脊髓背角与中脑导水管周围灰质区域大量神经功能相关基因表达下调，在这些神经功能相关基因中，部分同时受2HzEA和100HzEA调控的基因，在2HzEA作用下呈现出更显著的抑制效果。此外，尽管与对照组相比，2HzEA和100HzEA对脊髓背角与中脑导水管周围灰质区域免疫相关基因的调控方向不同，但在中脑导水管周围灰质区域，同时受两种频率EA共同调控的免疫相关基因，在2HzEA作用下其表达增强更为显著。可能由于以上机制，2HzEA对神经系统与免疫系统疾病的效果优于100HzEA。此外，2HzEA比100HzEA能调控更多弓状核区域的差异表达基因（分别为154个和66个基因/表达序列标签），尤其是与神经发生相关的基因。2.2神经生物学和影像学机制低频与高频穴位电刺激调控的脑区既有重叠，又存在差异。低频EA可能调控的脑区更为广泛。研究显示，对百会穴和足三里穴实施2HzEA能调控前额叶皮质、杏仁核、下丘脑、中脑腹侧被盖区和背外侧被盖区等。这种广泛的调控是其能同时改善疼痛和情感症状的神经基础。在三叉神经痛动物模型中，2HzEA刺激百会穴和足三里穴能更好地缓解焦虑和抑郁。与低频EA相比，高频EA调控的脑区相对集中，更侧重于与急性感觉和奖赏相关的区域。包括fMRI等在内的现代脑成像技术，进一步揭示了不同频率穴位电刺激在中枢神经系统中的作用图谱。健康志愿者的fMRI结果显示，低频EA刺激合谷穴和劳宫穴产生的镇痛效应，与默认模式网络及其他广泛皮质区域的活动变化存在特异性相关；而高频TEAS镇痛效应，则与腹侧纹状体（奖赏中心）和背侧前扣带回皮质（注意和情感整合）的脑血流变化相关。默认模式网络与自我参照、情绪调节和内在感受密切相关，这解释了低频穴位电刺激对于调节慢性疼痛和情绪障碍的作用。整体而言，动物研究与健康志愿者的观察结果相吻合，低频与高频穴位电刺激所影响的脑区与其镇痛效应对应的脑区一致，即低频穴位电刺激调节慢性疼痛和情绪障碍，高频穴位电刺激调节急性疼痛及相关的情绪异常。以上机制也可能与不同频率穴位电刺激在镇痛之外的其他效应差异有关。例如，双侧足三里穴与内关穴的低频EA可能通过增加腹外侧视前核前列腺素D₂和腺苷水平，加深镇静深度，而高频EA未观察到类似效应。3总结与展望低频与高频EA/TEAS的作用谱和机制存在较大差异（表1），优化穴位电刺激的围手术期应用需充分考虑到频率的合理设定。低频穴位电刺激主要通过激活内源性脑啡肽系统，广泛调节边缘系统旁边缘系统脑网络，并增强副交感神经张力，从而在慢性疼痛、情绪障碍、自主神经功能紊乱和降低交感神经张力中发挥作用。而高频穴位电刺激主要通过释放强啡肽，作用于与急性痛感和奖赏相关的脑区，并在急性痛、炎性痛、控制肌肉痉挛和增强交感神经活性中发挥作用。此外，治疗时机（如预防性或治疗性）、刺激间隔（避免每日高频刺激以防耐受）及穴位配伍都是影响疗效的关键因素，需要在临床方案设计中予以充分考虑。此外，尽管该领域已经取得了显著进展，但仍有很多待解答的问题。第一，穴位电刺激的参数不只有频率，还有选穴、强度、波形、时间等，如何将这些参数整合起来，确定最优的治疗方案，难度较大，而现在飞速发展的人工智能技术有望对此发挥重要的应用价值。第二，机制研究系统性不足，光遗传学、化学遗传学、蛋白组学、代谢组学等前沿技术应用不足。未来应当深挖机制研究，在特定细胞类型和神经环路上解析频率特异性效应的精确靶点。现有研究表明，早期关于频率特异性对内源性阿片系统影响的研究，仍是最强有力的机制研究结果；而其他机制相关研究不足，且近年来的研究成果较为欠缺。因此，对除内源性阿片系统以外的中枢神经系统相关机制（如大麻素系统、胶质细胞作用、表观遗传调控及脑肠轴等新机制）的探索将是未来的热点。Liu等的EA刺激足三里