我们已经知道艾灸主要依靠艾绒的特别燃烧方式-阴燃，所产生的温热刺激，而发挥整体性的复杂调理作用。
关于艾灸的原理，国家分别于2009年和2013年，组织超过30余家大学和科研机构的上百位科学家，共同参与国家灸法大科学专项的协同研究工作。所完成的大量系统和交叉研究结果初步证实：
艾灸的生物学基础研究表明：人体对艾灸的温热刺激、光辐射及其生成物的反应是艾灸起效的科学基础；艾灸的红外辐射光谱以靠近近红外并以远红外为主，是艾灸起效的重要方式；艾灸刺激可引起皮肤至肌肉不同组织的多种感受器和生物活性物质的变化，说明艾灸作用于人体后产生的效应是多环节、多靶点的；
艾灸主要作用机理：由艾绒燃烧时所产生的物理和化学因子作用于腧穴感受装置与外周神经传人途径，刺激信号传人中枢，经过中枢整合后传出，对机体神经一内分泌一免疫网络、循环系统等机体内环境实施调控，发挥防治疾病的作用。
但是，这显然还不能囊括艾灸的所有机理，因为总体来说我们对人体和生命的所知尚极其有限。艾灸的热传导除了最基本的辐射、传导、对流等三种热传导方式以外，临床还普遍存在穿遂感应现象、分形热敏（得气）形象和延时滞后蝴蝶效应等，明显难以用常规的热传导、热扩散、热对流等现有认知解释，都有待进一步更深入更系统的复杂性研究。
有充分的研究证明：艾灸的治疗作用除了已知的温热刺激作用以外,更重要的至少应该还有艾灸时的非热生物效应, 因为生物能量与信息的传输和转变是生命活动的最基本、最主要的过程,其生物信息的任何传递都是伴随着生物能量的传递而进行的。因此，艾灸的治疗作用并不单纯是温热效应，而是光谱辐射、生物热效应及非热生物效应等综合作用的结果。
艾灸红外光辐射谱
艾灸的非热效应
量子生物学认为机体由细胞构成，而组成细胞的蛋白质、核酸和脂质等化学物质的分子、原子外周的电子层不断变化，表现为结合分离的新陈代谢变化。与此同时产生的能量使机体产生温度变化并向周围空间辐射红外线，因此人体是一个天然的红外辐射源，人体红外辐射可反映人体脏器和全身各部位的代谢变化，是人体生命活动的外在表现。从自然状态或穴位加热诱发下人体体表的循经红外辐射轨迹，以及冷负荷对人体体表循经红外辐射轨迹的影响来看，经络确实是人体固有的某种“组织”和功能，经脉线上相关组织的导热性远较非经脉部位好。穴位与非穴位区红外辐射光谱差别也较大，而艾灸必须作用于人体经络穴位的边界范围才能发挥其治疗效果，可见作为针灸基础的穴位和经络是时刻都必须坚持的临床理论基础，也是须臾不可偏离的行为准则。
艾灸治疗过程中不仅能辐射远红外产生热生物效应, 而且还具有近红外产生非热生物效应, 红外线对人体所产生的生物效应主要来自红外线电磁波的非热生物效应, 红外线吸收后能导致蛋白质分子中的酰胺键的量子振动, 从而可使生物能量顺利地从一处传递到另一处, 使生命体处于正常状态。一般远红外线能直接作用于人体的较浅部位, 靠传导而扩散热量; 近红外线波长短，能量较强, 可穿透机体的深度近10 mm, 是远红外辐射的10 倍，其光子能量能透入到人体组织深部的血管、淋巴管、神经末梢及皮下组织并为这些组织所吸收, 产生明显的光电作用和光生化作用，因而能刺激穴位, 产生较强的得气感。但是必须要指出的是，近红外辐射波的穿透深度，显然尚不足以阐明经络对热的远距离传递（得气灸感）以及艾灸激发循经高温线的原因，经络对热或者能量的传导显然必有其内在的更复杂机制。也许正是这种生物非热效应发挥了调整机体间质网络和神经内分泌免疫能网络的蝶变作用, 对全身性疾病具有较好的临床疗效。
艾灸的能量转换
经络腧穴作为机体的特殊网络通道，无疑不仅参与艾灸的能量转换，而且扮演主导角色，很大程度上对于应激反应也发挥有极其重要的推波助澜作用。实验证明人体穴位在2~ 2.5 微米和15μm存在两个明显的红外辐射峰, 这是线粒体三磷酸腺苷（ATP） 分子转化成二磷酸腺苷( ADP) 时释放能量的结果, 并且穴位点的值比其两侧旁开处甚高, 说明穴位处的ATP能量代谢比周围要高。对传统艾灸、替代物灸和人体穴位红外辐射光谱的分析比较发现，隔附子饼灸、隔姜灸和隔蒜灸等3种传统间接灸与人体穴位红外辐射光谱有惊人的一致性，其辐射峰均在7. 5 gm附近，而几种替代物灸与相应传统经典艾灸及与人体穴位的辐射光谱相差甚远，替代物灸的温热作用也远不如传统经典艾灸。可见艾条中间加入其他材料或者药物对经典艾灸的红外光谱是有肯定影响的，另外添加什么样的配方科学合理是有方法可以检测验证的。
从体外照射的红外线如果和人体发出的红外线的波长范围、强度都相近，可以也引发强烈的“共振”现象，进而起到调节人体新陈代谢的作用。水分子、所有有机分子、生物分子都吸收红外辐射，从而引起分子的振动和转动能级的跃迁。当红外光作用于穴位组织时，组织吸收光能将其转化为生物能储存在ATP分子中，随着ATP的水解，ATP 转化为ADP，并释放能量，同时产生超微弱光子辐射，释放的能量作为生命活动的能源，所产生的光子可沿经络传输，近红外辐射传感实验也证实了穴位辐射共振吸收原理，通过艾灸的近红外线辐射作用，可促使穴位处的生物大分子氢键偶极子在近红外光量子脉冲作用下产生受激共振。生物大分子的氢键偶极子在同方向、同频率、同相位振动条件下，其辐射功率要比非相干共振大N 倍（N为受激共振的氢键偶极子数）。因此，艾灸可能在产生受激共振的基础上，借助于反馈调节机制（蝶变），纠正病理状态下能量/信息代谢的紊乱功能，以调控机体的免疫力/自愈力，而达到恢复正常机能的目的。
艾灸的能量被机体吸收并进而引起一连串与经络相关的生物效应, ATP 可能是实现能量转化的关键物质。也有研究资料显示，经穴能量系统是由线粒体ATP 较多的细胞组成。ATP 是人体细胞活动最重要的能量物质, 它和ADP 互相转变以释放或吸收能量。细胞的糖、脂肪、蛋白质和核酸的合成, 细胞膜钠泵的运行、细胞的吞噬活动、神经冲动的传递及体液与内分泌的调节等都需要ATP提供所必需的化学能( 高能磷酸键所释放的化学能) 。
艾灸的机体影响
有大量研究结果证实，艾灸对人体具有广泛而深刻的双向调节影响，主要包括并不限于：
（1）艾灸局部作用：目前，艾灸对局部的作用包括热，光，药，烟等，艾灸对局部的影响研究除了局部温热刺激和微循环外，还涉及局部的基因表达，穴位局部瞬时感受器电位（TRP)通道的激活，穴位局部嘌呤信号的变化等。
（2）调节神经内分泌免疫网络：灸疗信息由外周传入中枢后，进一步激活下丘脑内NE,5-HT神经元，而降低NO水平，则减少其免疫损害和细胞毒性，起到抗炎免疫作用，提示艾灸不仅可以激发机体的抗炎免疫，同时可以促进HPA轴参与抗炎免疫作用的调节，有利于机体内环境的稳定。
（3）调节机体代谢：灸法能有效增加胆固醇的逆转运，减少脂质浸润，此外，艾灸能够减少受损动脉内膜中膜厚度比，具有一定的减轻动脉病变的作用趋势。
（4）调节免疫功能：艾灸能纠正机体细胞免疫功能的异常，能够改善，稳定和协调免疫系统，起到延年益寿的作用。艾灸能够充分调动自身潜能，启动内源性保护机制，减轻随后伤害性刺激对机体带来的损伤，是古今重要的防病保健方法。
（5）改善血液循环：艾灸的物理温热效应和艾叶焦油的化学成分等对经穴的刺激作用，能激活血管的自律运动，改善局部微循环，可能是艾灸活血化瘀作用的途径之一。
（6）抗氧化作用：艾和艾的燃烧生成物的甲醇提取物有清除自由基和过氧化脂质的作用，而且艾的燃烧生成物作用较强，艾的燃烧生成物可附着皮肤上，通过灸热由损伤的皮肤处渗透进去，起到清除自由基和抗氧等治疗作用。
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