二、寸口脉分层机理

现代微观脉学寸口脉分为5～7层，突破了传统脉学分为浮、中、沉3层的局限性。对于通过不同诊脉的指力分层来感受不同层次的人体脏器和组织结构的解释，基本上是比较统一的，认为在较浅层脉感受到的脉搏是在血液层流的外围，而在中层脉感受到的脉搏应是血液流的轴流部分，在深层脉感受到的脉搏则是穿过轴流对面的比较浅层的层流信息。但这种假说缺乏确切流体力学证据，对此，我们团队根据流体力学的内容进行实验，得到了不同的看法和证据。

我们通过观察流速比较缓慢的具有层流特征的河流通过狭窄的河道发现，狭窄处的河流中央仍然是轴流部分，而在轴流的两侧则是不同层次的层流，只是狭窄处层流的宽度变窄和流速加快了而已。据此推断，在浅层感受脉搏时，确实是处于层流血流柱的外层，在中层感受脉搏时，实际上是处于层流血流柱的轴流和外层层流之间，并非在轴流层，而当我们感受脉搏的深层时，实际上并非感受透过轴流到达对面的层流，而是处于流速更快的轴流上。诊脉时按压脉搏，实际上是把原来较宽的层流变成更薄和流速更快的层流而已。

为验证我们提出的新的脉诊分层理念，我们设计并进行了软管内层流实验，采用一个装了30%蔗糖溶液的大罐子，底端漏口连接一条透明软塑料管，直径大约12 mm，长约2 m，管子的下段配置一个血管钳调整管内液体流量和流速。另外，用两个装满墨水的小罐子连接带有输液器的细管子，在大罐子连接的塑料管上段的两侧将两个输液器针头刺入透明软塑料管内，调整针头向下并贴近管壁。逐渐放开大罐子蔗糖液体下端的血管钳，调整透明软塑料管内流体为层流状态，其层流状态是透明软塑料管内的两条墨汁流成比较细而整齐平行的流线。此时，用手指逐步挤压透明软塑料管，则可以观察被挤压的透明软塑料管内的两条墨汁流线的变化（图4-3）。

透明软塑料管中正常的层流状态下，流动水柱两侧黑色的流线是均匀而呈现直线的状态（图4-4）。当透明软塑料管被手指轻微挤压时，靠近手指侧的管壁被挤压后，黑色的流线出现了变细、变弯曲的状态，但仍然是细线状态，说明管腔内的流体仍然是层流状（图4-5）。当透明软塑料管被手指重度挤压时，靠近手指侧的管壁被挤压后，黑色的流线变得更细、更加弯曲，但仍然保持细线状态，被挤压段的管腔内的流体仍然是层流状，不过在被挤压段的下方的黑色流线不再为直线和均匀的细线，而是变粗并出现了不规则的形状，说明出现了紊流（图4-6）。本实验证实，诊脉中加压并不能透过血流的轴流而到达轴流的对侧，而是压缩了血流柱的直径，使得每一层的层流厚度被压缩变得很薄（图4-7）。

血流速度是指血液在血管内流动的线速度，即一个质点在血液中前进的速度。血流由于和血管壁发生摩擦，越靠近血管壁的血液流速越慢，在血管轴心处的流速最快，这种方式的血液流为层流的表现，这时血液中各个质点的流动方向是一致的。血液流动的另一种方式是湍流或涡流，这时血液中各个质点的流动方向是不一致的。在血流速度过快，血液黏滞度过低，血管口径大，血管内膜表面粗糙，以及血流受到某种阻碍或发生急剧转向等情况下，都容易产生湍流。另外，由于血流速度在血管中轴最快，也使得血细胞产生向血管中轴集中的趋向，在靠近血管壁的血液中血细胞较少，在最接近血管壁的部分是一层不含血细胞的血浆，这种现象称为轴流。

动脉血流是流体的一种，动脉血液流动的参数包括压力、流量、流速和血管直径等，都随着时间做周期性变化的脉动量。通常，对于压力、流量等流动参量不随着时间变化的流动称为定常流。大动脉流动不是定常流，但可以参照定常流的部分内容。脉搏波是一种有变动的压力波，血液的黏度对脉搏波的传播速度以及其振幅衰减都有影响。血液的黏性使紧贴血管壁的一层流体受到管壁对它的黏性阻力，导致脉搏波波速减慢；边界层的高切变率会引起脉搏波能量损耗，因此波的振幅将衰减。动脉中的压力波动模式主要有3种：①周向张应力：脉动产生的管壁径向脉动，又称为径向波或杨氏波；②纵向拉应力：脉动所产生的管壁纵向脉动，又称为轴向波或Lamb波；③周向切应力：脉动产生的管壁扭动振动，又称为扭转波。

脉搏波的反射：在动脉管内，反射波是比较强的，这些反射波主要来自小动脉，同时，反射波的再反射有时对脉搏波的波形也有一定影响。脉搏波反射的位置多在血管分叉处、动脉管径和弹性特性发生变化的地方，以及高阻力小动脉中，小动脉是脉搏波反射的主要部位。脉搏波从外周反射回到心脏，就是重复反射，如果不计黏性损耗，而且端点反射是完全的，那么脉搏波将在主动脉中一直往返，来回反射下去。而且对于某一确定的频率，可能在主动脉处产生驻波。但是，在动脉中往返多于一趟的反射波的可能性是很小的，因为动脉系统实际上是一个高阻尼系统，反射波基本都被损耗掉了。动脉搏动在时间上的变化波形，称为动脉脉搏的波形，其在脉搏图中主要显示上升支、下降支以及降中峡等。动脉脉搏可以沿着动脉管壁向外周血管传播，这一在空间传播的波动称为动脉脉搏波，其传播速度远快于血流速度。

我们目前采用微音器检测的桡动脉声波图同传统压力波检测的脉搏图有较大差异，但在主要的较大的波形上有相似之处，即压力波较强的时段声波振幅也显示较大，但不和压力波完全重合，湍流在压力脉搏图中显示不出来，而在声波脉搏图中则可以很好地显示出来。

在正常情况下，整个循环系统中的血液流动都可以认为是层流，仅在主动脉瓣和肺动脉瓣的出口处，由于主动脉和肺动脉直径较大，且血流速度也较大，有可能在心脏射血期的减速阶段出现局部湍流，或者是由于某些病理情况，如血管局部狭窄使局部血流速度显著增大，也可能使血管出现局部湍流。

许多病理改变可以导致脏器、组织、细胞和体液等在代谢和功能等方面发生改变。这些改变必然导致血管结构、形态以及血管内壁和血液成分变化，这些变化可能会改变原来的层流，出现湍流，而湍流的出现则会产生不同频率和振幅的异常声波。这些异常声波出现的部位不同、强度不同以及在层流中的不同层次中传导和衰减不同，就可以在浅表动脉包括桡动脉中的不同深浅层次里被感受出来。徒手感受这种湍流产生的声波就是各种类型的涩脉，涩脉的物理性质就是不同频率和振幅的异常低频可闻声波。鉴于这些异常声波的产生是由于病理改变所致，故通过检测不同层和位置的低频可闻声波就可以初步诊断相应脏器和组织的病变，这是我们水声学脉诊仪设计的基本原理。 N1zOl0DewJ5Lsr78p+Ok5hS79gRhQh/VejZYVhxc/ad8D6l3T2tQ308Cz5FUFpjZ