Биофизические основы физиотерапии - часть 21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленные в данном пособии материалы свидетельству-

ют о различной природе механизмов лечебных эффектов фи-

зических факторов разной природы. Феномен избирательно-

го поглощения энергии физических факторов различными

типами воспринимающих клеток и биологических структур

свидетельствует о разных механизмах их лечебного воздейст-

вия и формируемых ими лечебных эффектов.

Специфичность реакций организма проявляется наиболее

отчетливо при применении низкоинтенсивных факторов,

энергия которых значительно меньше удельной метаболиче-

ской теплопродукции организма. Возникающие при этом ге-

нерализованные реакции обусловлены кооперативными про-

цессами, развивающимися в активных биологических средах,

к которым относятся прежде всего возбудимые ткани. Ответ-

ные реакции формируются в этом случае за счет свободной

энергии макроэргов, суммарная величина которой существен-

но больше энергии воздействующих физических факторов.

Привносимая низкоинтенсивными физическими факторами в

биологические структуры энергия служит своеобразным

управляющим сигналом (англ. trigger) перераспределения сво-

бодной энергии клеток и тканей, существенно изменяющим

их метаболизм и функциональные свойства, т.е. несет в себе

черты «информационного» воздействия. Такие реакции разви-

ваются преимущественно при локальном действии на биоло-

гические «каналы связи» (зоны кожной проекции афферент-

ных проводников, расположенных в подлежащих тканях и

внутренних органах, двигательные точки, вегетативные ганг-

лии и др.), имеющие детерминированные контакты с различ-

ными системами организма.

При воздействии высокоинтенсивных физических факто-

ров электромагнитной и механической природы избыток их

энергии трансформируется в тепло, что нашло широкое при-

менение в физиотерапии в виде неспецифического электро-

химического и теплового воздействия электромагнитных по-

лей УВЧ и СВЧ, ультразвука высокой интенсивности и пр.

Тепловые эффекты являются определяющими для большин-

ства термических факторов.

Исходя из представленных в данном пособии фактов, не-

обходимым условием формирования специфических лечебных

эффектов в организме является соответствие формы энергии

используемого низкоинтенсивного фактора природе воспри-

164

нимающих структур тканей-«мишеней». при котором энергия

ответных реакций организма (W

R

) превышает энергию дейст-

вующего фактора (W

F

) и удельную метаболическую теплопро-

дукцию организма (0,3—1,5 Вт/кг). Достаточным условием

специфических эффектов служит их высокая направленность

на соответствующий орган-«мишень» [R = f(L)], зависимость

от пространственного распределения энергии фактора [R=

= f(V)] и отсутствие продолжительного латентного периода их

развития [R><f(t)].

Граница специфического и неспецифического воздействия

каждого из факторов может быть установлена на основе про-

странственно-временных особенностей распределения их

энергии.

Критерии лечебного действия физических факторов

Лечебный эффект физического фактора определяется со-

четанием развивающихся под его действием взаимосвязанных

процессов. Вероятность их формирования и развития опреде-

ляется особенностями распределения энергии физического

фактора во времени и пространстве, физическими (электри-

ческими, магнитными, механическими, теплофизическими)

свойствами тканей-«мишеней». избирательной чувствитель-

ностью к нему и функциональными резервами адаптации и

реактивности организма. В формирование лечебных эффек-

тов физических факторов существенный вклад вносят про-

цессы различных уровней организации живого организма,

начиная с первичных биофизических и заканчивая сложными

адаптационными. В них участвуют местные, сегментарно-

рефлекторные (системные) и общие (генерализованные) ре-

акции организма.

Местные реакции проявляются на ограниченном участке

тела и возникают вследствие активации афферентов сомато-

сенсорной системы и факторов локальной сосудистой регуля-

ции. Существенную роль здесь играет адекватность физиче-

ского фактора, которая зависит от присутствия в организме

сформировавшихся в ходе эволюции рецепторов и наиболее

165

чувствительных биологических структур. Лечебные физиче-

ские факторы изменяют тонус артериол и в связи с этим диа-

метр капилляров и венул микроциркуляторного русла. Такие

эффекты реализуются как путем аксон-рефлекса, так и за

счет выделения из эндотелия биологически активных веществ

(плазмакинины, простагландины, субстанция Р, цитокины,

оксид азота) и медиаторов (норадреналин, ацетилхолин, гис-

тамин, серотонин и аденозин), а также изменений ионного

баланса тканей (Н

+

- и К

+

-гипериония).

Системные реакции возникают в результате соматических,

висцеральных и вегетативных рефлексов, формирующихся

благодаря изменению состояния тканей под действием лечеб-

ных физических факторов, приводят к сдвигам ионного ба-

ланса тканей и оказывают модулирующее влияние на потоки

импульсной активности, восходящие к супраспинальным

структурам. Наряду с ними через задние корешки в спинной

мозг поступают импульсные сигналы по вегетативным нерв-

ным волокнам, которые замыкаются в периферических веге-

тативных ганглиях и оказывают выраженное трофическое

влияние на ткани метамера, который относится к данному

сегменту спинного мозга. В последующем на уровне спиналь-

ных, бульбарных и корковых структур происходят взаимодей-

ствие импульсных потоков из соматических и висцеральных

проводников и их переключение на различные эффекторы.

Иррадиация возбуждения на соседние участки головного

мозга вызывает как усиление существующих, так и создание

новых сложноорганизованных рефлекторных взаимодейст-

вий, формирующих неспецифические реакции организма,

которые проявляются в активации нейросекреции рили-

зинг-факторов гипоталамусом, выработке тропных гормонов

гипофизом с последующей коррекцией уровня гормонов в

крови, а также в стимуляции синтеза стероидных гормонов и

простагландинов. В результате таких нейрогуморальных про-

цессов происходят согласованные изменения функциональ-

ной активности и метаболизма в различных тканях орга-

низма.

Тесная взаимосвязь специфических и неспецифических

компонентов механизма формирования лечебных эффектов

часто приводит к тому, что «информационное» воздействие

лечебных физических факторов низкой интенсивности про-

является не во внешних выраженных реакциях различных

систем организма, а в функциональных нейрогуморальных

сдвигах (биофизических, биохимических, иммунных и др.).

которые приводят к усилению реактивности и устойчивости

организма, повышают уровень мобилизации его функцио-

нальных резервов и восстанавливают сниженные при болезни

резервы адаптации. Такие неспецифические реакции орга-

низма проявляются в повышении активности гипоталамо-ги-

166

пофизарной системы с последующим выделением тропных

гормонов и активацией желез внутренней секреции, в резуль-

тате которых угнетается активность начальных фаз воспале-

ния, восстанавливаются трофика тканей, регуляция метабо-

лизма клеток и сосудистого тонуса, проницаемость гистоге-

матических барьеров и транскапиллярный обмен метаболи-

тов.

Разнородность механизмов формирования реакций цело-

стного организма на лечебные физические факторы различ-

ной природы позволяет в каждом конкретном случае их при-

менения прогнозировать те или иные специфические лечеб-

ные эффекты и выделить конкретный физический фактор и

метод его использования из имеющегося множества, а также

определяет присущие только им лечебные эффекты. Вместе с

тем универсальные механизмы организации центральной

нервной системы обеспечивают единство процессов развития

приспособительных реакций организма к данному фактору,

особенно при его продолжительном воздействии. Такая диа-

лектика разнородности и единообразия механизмов действия

лечебных физических факторов на организм составляет важ-

ный компонент обшей приспособительной реакции организ-

ма больного, направленной на восстановление нарушенных

болезнью функций, в основе которой лежит гетерогенность

лечебных эффектов физических факторов.

Современная физиотерапия базируется на представлениях

о тесной взаимосвязи процессов пато- и саногенеза в течение

болезни как необходимом условии использования врачами-

физиотерапевтами на начальных стадиях болезни физических

факторов, обладающих преимущественно специфическими

лечебными эффектами. На заключительных стадиях, напро-

тив, перспективно включение в схемы лечения больного фак-

торов, стимулирующих неспецифическую резистентность и

адаптационно-компенсаторные реакции организма. Такая ак-

тивация в полной мере может быть осуществлена при помо-

щи высокоинтенсивных лечебных физических факторов, об-

ладающих преимущественно неспецифическими лечебными

эффектами.

Сложности целенаправленного и систематического поиска

специфических эффектов лечебных физических факторов

обусловили гиперболизацию принципов универсальности

(инвариантности использования любых физических факторов

при различных заболеваниях), единства механизмов лечебно-

го и профилактического действия природных и искусствен-

ных физических факторов, господствовавших в физиотера-

пии XX в. Практическим врачам, между тем, хорошо извест-

но, что физические факторы обладают неодинаковой тера-

певтической эффективностью при различных заболеваниях.

Неодинаковая природа заболеваний предполагает возмож-

167

ность сочетания при развитии каждого из них разных патоге-

нетических вариантов (синдромов). Исходя из этого, реакции

организма на физический фактор специфичны для опреде-

ленного состояния организма, хотя иногда лечебные эффек-

ты развиваются на основе общих (неспецифических) реакций

организма. Такая специфичность требует целенаправленного

выбора фактора и методики его применения, составляющего

сущность патогенетического действия лечебных физических

факторов. В этих условиях следование принципам «универ-

сальности» и мнимого «единства» механизмов лечебного воз-

действия практически лишает врача возможности оптималь-

ного выбора лечебных физических факторов. Выбор затруд-

нен также тем. что некоторые физические факторы обладают

несколькими лечебными эффектами, однако выраженными в

разной степени.

Целенаправленный выбор оптимального физического фак-

тора еще в большей степени затрудняет господствующий и

сегодня в сознании врачей-физиотерапевтов нозологический

принцип. Между тем развитие современной клинической

медицины происходит сегодня по интегративному пути и ба-

зируется на другом — синдромном — принципе. Исходя из

высокой направленности и избирательности лечебного воз-

действия физических факторов на конкретные пораженные

болезнью структуры и системы организма, имеется настоя-

тельная потребность внедрения в физиотерапию синдромно-

патогенетического принципа выбора лечебных физических

факторов, учитывающего специфические особенности их

преимущественного действия на основные патологические

процессы и системы организма — гетерогенность их лечеб-

ных эффектов. Известно, что синдром — это клиническое

проявление определенного звена патогенеза (его квинтэссен-

цией). В связи с этим сегодня представляется перспективной

разработка синдромно-патогенетического выбора лечебных

физических факторов в рамках самостоятельного раздела

клинической физиотерапии.

Синдромно-патогенетический подход позволяет успешно

развивать методы биоуправляемой физиотерапии, которая

реализует свое лечебное воздействие за счет автоматического

изменения параметров лечебного воздействия в зависимости

от динамики физических характеристик тканей пациента. На

этой основе в практику современной физиотерапии нами

введены новые методы — биоуправляемая электромагнитоте-

рапия, биоуправляемая аэроионотерапия и др.

Продуктивность синдромно-патогенетического подхода в

клинической медицине наглядно подтверждает плодотворное

развитие фармакотерапии и обшей патологии. Отсутствие та-

кого подхода в образовании врачей-физиотерапевтов с упо-

ром на частные методики привело к тому, что специальное

168

образование сегодня преобладает над фундаментальным.

Между тем. по справедливому замечанию Д.М. Писарева. <•...

специальное образование обыкновенно стесняет умственный

кругозор обучающегося, сводя его до уровня ремесленника».

По нашему мнению, только трехступенчатая система образо-

вания врача-физиотерапевта, включающая общую, клиниче-

скую и частную физиотерапию, может гарантировать обрете-

ние им достаточного уровня профессиональной подготовки.

Таким образом, сформулированный нами на основе кон-

цепции гетерогенности лечебных эффектов физических фак-

торов синдромно-патогенетический подход к их назначению

может стать одним из продуктивных направлений развития

современной физиотерапии как науки, клинической специ-

альности и учебной дисциплины.

Перспективы развития и практического применения био-

физических основ физиотерапии позволяют расширить поиск

новых эффективных физических методов лечения, обеспе-

чить высокую избирательность («прицельность») их действия,

сузить противопоказания для физиотерапии и включить их Б

аппараты системы биологической обратной связи с пациен-

том. Указанные направления будут приоритетными в разви-

тии физиотерапии нынешнего века.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Аксенов СИ. Вода и ее роль в регуляции биологических процес-

сов. - М.: Наука. 1990. - 117 с.

Белая М.Л., Левадный В.Г. Молекулярная структура воды. — М.:

Знание, 1987. - 64 с.

Биофизика/Под ред. проф. В.Ф. Антонова: Учебник. — М.: ВЛА-

ДОС, 1999. - 288 с.

Биофизика: Теоретическая биофизика: В 2-х т. Т. 1. — 3-е изд./

А.Б. Рубин. - М: Изд-во МГУ, 2004. - 448 с.

Биофизика: Биофизика клеточных процессов: В 2-х т. Т. 2. — 3-е

изд./А.Б. Рубин. — М.: Изд-во МГУ, 2004. - 469 с.

Боголюбов В.М., Пономаренко Г.Н. Общая физиотерапия: Учебник.—

3-е изд.. перераб. — М.: Медицина, 1999. — 432 с.

Вдовенко В.М., Гуриков Ю.В., Легин Е.К. Исследования по примене-

нию двухструктурной модели к изучению состояния воды в вод-

ных растворах//Структура и роль воды в живом организме. —

Л.: ЛГУ, 1966. - 208  с *

Вестерхофф X., ван Дам К. Термодинамика и регуляция превраще-

ний свободной энергии в биосистемах: Пер. с англ. — М.: Мир,

1992. - 686 с.

Вихман Э. Квантовая физика/Под ред. А.И. Шальникова и

А.О. Вайсенберга: Пер. с англ. — 3-е изд. испр. — М.: Наука,

Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. — 392 с. (Берклеевский курс физи-

ки).

Владимиров Ю.А., Потапенко А.Я. Физико-химические основы фо-

тобиологических процессов.— М.: Высшая школа. 1989.— 199 с.

Владимиров Ю.А., Рощупкин Д.И., Потапенко А.Я., Леев А.И. Биофи-

зика: Учебник. — М.: Медицина, 1983. — 272 с.

Волькенштейн М.В. Биофизика. — М.: Наука, 1981. — 575 с.

Зайчик А.Ш., Чуримов Л.П. Общая патофизиология: Учебник. —

СПб.: ЭЛБИ-СПб. 2001. - 624 с.

Компьютеры и нелинейные явления: Информатика и современное

естествознание/Авт. предисл. А.А. Самарский. — М.: Наука.

1988. — 192 с. (Сер. «Кибернетика — неограниченные возмож-

ности и возможные ограничения»).

Компьютеры, модели, вычислительный эксперимент. Введение в

информатику с позиций математического моделирования/Авт.

предисл. А.А. Самарский. — М.: Наука. 1988. — 176 с. (Сер.

«Кибернетика — неограниченные возможности и возможные

ограничения»).

Кузнецов А.Н. Биофизика электромагнитных воздействий (Основы

дозиметрии). — М.: Энергоатомиздат. 1994. — 256 с.

Лоренц Г.А. Лекции по термодинамике. — Ижевск: НИЦ «Регуля-

ция и хаотическая динамика», 2001. — 176 с.

Медицинская биофизика/Под ред. проф. В.О. Самойлова: Учеб-

ник. - Л.: ВМедА, 1986. - 480 с.

170

Ноздрачев А.Д., Баженов Ю.И., Баранникова И.А. и др. Начала фи-

зиологии: Учебник для вузов/Под ред. акад. А.Д. Ноздрачева. —

СПб.: Изд-во «Лань». 2001. - 1088 с.

Пайтген Х.О., Рихтер П.Х. Красота фракталов. Образы комплекс-

ных динамических систем. — М.: Мир. 1993. — 223 с.

Рейф Ф. Статистическая физика/Под ред. А.И. Шальникова и

А.О. Вайсенберга: Пер. с англ. — 3-е изд., испр. — М.: Наука.

Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. — 336 с. (Берклеевский курс физи-

ки).

Самойлов В.О. Элементы квантовой биофизики. — СПб.: Изд-во

СПбГТУ, 2001. - 44 с.

Самойлов В.О. Медицинская биофизика: Учебник. — СПб.: Спец-

Лит, 2004. - 496 с.

Сент-Дьердъи А. Биоэнергетика: Пер. с англ. — М.: Гос. изд-во

физ.-мат. лит.. 1960. — 156 с.

Фокс Р. Энергия и эволюция жизни на Земле: Пер. с англ. — М.:

Мир. 1992. - 216 с.

Biophysik/Ву Roland Glaster. — 4th ed. — Jena: Gustav Fisher Verlag,

1996.