Механизмы действия физических факторов. Механизмы действия физических факторов (физиотерапевтических процедур)
Действие на организм различных лечебных физических факторов развивается более или менее сходно и его необходимо рассматривать, исходя из важнейших принципов функционирования живых систем, в частности, из принципа единства организма и внешней среды. Универсальным законом жизни является приспособление (адаптация) организма к изменяющимся условиям окружающей среды с целью поддержания гомеостаза. Этот процесс обеспечивается сложной системой приспособительных реакций, основу которых составляет безусловный рефлекс. Ответом организма на действие лечебных физических факторов, являющихся сложными физико-химическими раздражителями, привносящими в него энергию (вещество, информацию) и вызывающими в нем изменения, также служит системная приспособительная реакция. Структура, особенности и выраженность этой реакции зависят как от физической природы и дозировки фактора, так и от исходного функционального состояния, индивидуальных качеств организма и характера патологического процесса.
Физические факторы являются одновременно средствами как неспецифического, так и специфического действия. Именно последнее обусловливает особую ценность физиотерапевтических воздействий, дает возможность наряду с общей стимуляцией защитных и компенсаторно-приспособительных реакций дифференцированно воздействовать на нарушенные функции организма, различные патогенетические и саногенетические механизмы, отдельные симптомы болезни.
Цепь событий, происходящих в организме после применения физического фактора, условно можно разделить на три основные стадии: физическую, физико-химическую, биологическую.
Во времяфизической стадии энергия действующего фактора передается биологической системе, тканям, клеткам и окружающей их среде. Взаимодействие физических факторов с организмом сопровождается отражением, прохождением, рассеиванием и поглощением энергии. Влияние на организм оказывает только поглощенная часть энергии. Различные ткани человеческого организма имеют неодинаковую (селективную) способность к поглощению физической энергии. Так, энергия электрического поля УВЧ сильнее усваивается тканями с диэлектрическими свойствами (костной, жировой), а поглощение микроволн, наоборот, преимущественно наблюдается в тканях с большим содержанием воды и электролитов - мышечной, крови, лимфе и др. Не меньшее значение имеет и глубина проникновения, или уровень поглощения энергии в организме. Как известно, физиотерапевтические факторы весьма существенно различаются по этому показателю: одни из них проникают на несколько миллиметров и полностью поглощаются кожей, а другие пронизывают все межэлектродное пространство. Каждому физическому фактору присущ также и свой механизм поглощения энергии. Иллюстрацией к сказанному могут служить данные о поглощении и нагревании различных тканей при использовании некоторых физиотерапевтических методов. Все эти различия, в целом служат основой формирования уже на физической стадии специфических особенностей действия отдельных физиотерапевтических факторов.
Поглощение энергии сопровождается возникновением физико-химических сдвигов. Распределение тепла в отдельных клетках. И окружающей их среде. Они составляют физико-химическую стадию действия физических факторов на организм. Наиболее изученными первичными эффектами являются теплообразование (нагрев тканей), изменение рН, концентрации и соотношения ионов в клетках и тканях, образование свободных форм веществ, генерация свободных радикалов, изменение пространственной структуры (конформации) биополимеров, прежде всего белков. Среди других возможных механизмов первичного действия физических факторов следует назвать изменение физико-химических свойств воды, поляризационные и биоэлектретные эффекты, изменение электрических свойств клеток, выделение биологически активных веществ (простагландины, цитокины, оксид азота, медиаторы и др.). В общем, в результате действия физиотерапевтических факторов либо образуются различные физико-химические формы, способные вступать в метаболические реакции, либо возникают физико-химические сдвиги, которые сказываются на течении как физиологических, так и патологических процессов в организме. Следовательно, физико-химические изменения - своеобразный триггерный механизм преобразования энергии физического фактора в биологически значимую реакцию организма.
Последствия физико-химических сдвигов зависят от их характера, биологической значимости, локализации воздействия, морфо-функциональной специализации тканей, в которых они происходят. Физико-химические сдвиги в коже, подкожно-жировой клетчатке, мышечной ткани в основном определяют местное действие физических факторов. Если же они происходят в эндокринных органах, то в значительной степени определяют гуморальный компонент действия лечебных физических факторов. Преимущественное поглощение энергии нервными образованиями (рецепторами, нервными волокнами, структурами головного мозга и др.) и происходящие в них физико-химические изменения являются основой формирования рефлекторной реакции организма на применение физических факторов. При этом реакции указанных структур на физические факторы протекают по законам сенсорной физиологии.
Важно иметь в виду, что одному физическому фактору могут быть присущи многие физико-химические эффекты, а применение различных физиотерапевтических методов способно вызвать схожие первичные сдвиги. Этим в первую очередь определяются универсальный механизм действия лечебных физических факторов, единство общего и специфического в их влиянии на организм, сходность и различия в показаниях и противопоказаниях к применению физиотерапевтических методов.
Третья стадия - биологическая . Она представляет собой совокупность непосредственных и рефлекторно возникающих изменений в органах и тканях как следствие поглощения физической энергии биологическими системами организма. Выделяют местную, рефлекторно-сегментарную и общую (генерализованную) реакции организма с их многочисленными компонентами.
Местные изменения происходят в тканях, поглотивших энергию физического фактора. Они выражаются в изменениях метаболизма, регионального кровообращения и микроциркуляции, диффузионных процессов, митотичес-кой активности клеток и их функционального состояния, образовании свободных радикалов, биологически активных веществ и т.д. Местные сдвиги приводят к созданию нового уровня трофики тканей, активации локальных защитных реакций и способствуют восстановлению в них нарушенных болезнью отношений. Такие же сдвиги, но происходящие в рецепторах, нервно-сосудистых сплетениях и периферических нервах, служат источником нервной и гуморальной афферентации - основы формирования реакций организма системного характера.
Важная роль в местной реакции принадлежит стимуляции физическими факторами функции клеток-антагонистов (тучных, плазматических, энтерохромафинных и др.). Это является одним из механизмов поддержания регионального гомеостаза и развертывания защитных ре акций, направленных на ликвидацию местных повреждений. Кроме того, благодаря синтезируемым этими клетками биологически активным веществам (простагланди-ны, плазмакинины, цитокины, субстанция Р, оксид азота) и медиаторам (гистамин, норадреналин, ацетилхолин, серотонин), клетки-антагонисты участвуют в формировании не только местных реакций, но и гуморальных сдвигов.
Вследствие местных сдвигов, являющихся источником длительного раздражения, а также благодаря непосредственным физико-химическим изменениям в нервных рецепторах и других нервных образованиях, в ответ на физиотерапевтическое воздействие формируется общая ответная реакция организма. Она носит, как уже подчеркивалось, системный характер и имеет адаптационно-компенсаторную направленность. Ведущим компонентом этой целостной реакции организма является рефлекторный акт, нервное и гуморальное звенья которого теснейшим образом связаны между собой. Надо подчеркнуть, что тесная взаимосвязь местных и общих реакций во многом обеспечивается благодаря особенностям структуры и функций кожи, являющейся входными воротами для большинства физиотерапевтических факторов.
Схематично эта реакция может быть представлена следующим образом. Наступающее под влиянием физических факторов возбуждение экстеро- и интерорецепторов по афферентным путям достигает преимущественно тех отделов центральной нервной системы (ЦНС), которые управляют адаптационными механизмами организма (подкорковые ядра, лимбико-ретикулярный комплекс, гипоталамус). Нервная афферентация и гуморальные сдвиги, характер которых зависит от природы и параметров физических факторов, вызывают изменения функционального состояния этих нервных центров. Это проявляется в формировании (вследствие конвергенции и суммации афферентных сигналов) потока эфферентных импульсов, запускающих специфические гомеостатические реакции. Основная их особенность состоит в том, что они развиваются по ранее сложгзшимся физиологическим механизмам и направлены на восстановление нарушенного физическим фактором равновесия, а в условиях патологии --на восстановление нарушенных болезнью функций и имеющихся сдвигов, повышение реактивности и иммунной защиты организма, укрепление саногенетических механизмов, стимуляцию компенсаторно-приспособительных процессов. Гомеостатическое регулирование в условиях действия физических факторов обеспечивается различными механизмами и функциональными системами при ведущей роли ЦНС, универсальные принципы структурной организации которой и определяют единство процессов развития приспособительных реакций организма.
Эфферентная импульсация, исходящая из нервных центров, достигает внутренних органов, в том числе желез внутренней секреции, и вовлекает их в общую приспособительную реакцию организма. Это сопровождается динамическими сдвигами со стороны деятельности различных внутренних органов, общими обменно-трофическими изменениями, мобилизацией ресурсов организма. И хотя в формировании общей реакции организма принимают участие многие органы и системы, наибольшие сдвиги происходят в области патологического очага, что имеет большое терапевтическое значение и хорошо трактуется с позиций учения о доминанте А.А. Ухтомского.
Участие в приспособительной реакции всех органов и систем наблюдается в основном после обширных или интенсивных физиотерапевтических процедур, а также после воздействия на особые зоны (точки акупунктуры, воротниковую зону, зоны Захарьина-Геда и др.). Ограниченные же физиотерапевтические воздействия сопровождаются, как правило, динамическими изменениями. В органах и тканях, принадлежащих к тому же метамеру, что и раздражаемая кожная поверхность. Реализуются эти сдвиги по типу сегментарных (метамерных) реакций.
В реакции организма на физиотерапевтическое воздействие кора головного мозга принимает самое активное участие. Условные раздражители, сочетаясь с безусловным, которым является физиотерапевтический метод, могут заметно изменять его действие на организм, вырабатывать в случае курсового применения новые функциональные отношения между нервной системой и регулируемыми ею физиологическими системами, что также сказывается на лечебном эффекте. Следовательно, рефлекторная реакция при физиотерапевтических процедурах носит условно-безусловный характер. Основное доказательство этого - возможность образования условно-рефлекторных связей в ответ на физиотерапевтическое воздействие. Согласно специальным исследованиям и многочисленным клиническим наблюдениям, после нескольких физиотерапевтических процедур физиологический эффект, характерный для данного воздействия, обнаруживается и при выключенном аппарате.
Реализация как местных, так и общих реакций на физиотерапевтическое воздействие, особенно при курсовом лечении, требует энергетического и пластического обеспечения. Наблюдающаяся при физиотерапии мобилизация энергетических ресурсов и пластических резервов организма, обеспечение стимулированных функций, защитно-приспособительных и компенсаторных процессов - важный компонент системной приспособительной реакции организма. В значительной мере он реализуется благодаря адаптационному синтезу ферментов. Результатом этих процессов будет новая координация метаболизма и повышение функциональных возможностей организма. В энергетическом и пластическом обеспечении вызываемых физическими факторами изменений важную роль играет гуморальная система, железы внутренней секреции. В реакцию организма при физиотерапевтических воздействиях они включаются за счет различных механизмов, в том числе вследствие прямого действия физического фактора на специфическую деятельность эндокринных органов.
Широко используемый в физиотерапевтической литературе термин «механизм действия» постоянно вызывает нарекания специалистов ввиду неоднозначности и неопределенности его трактовки. Харизматичный отечественный радиобиолог Н.В.Тимофеев-Ресовский - прототип литературного героя известного романа Д.
Гранина «Зубр» - считал рассуждения ученых о механизмах действия факторов результатом бесплодного мудрствования. «Вы факты связываете вот и все. А потом называете эти связи механизмами». Он справедливо подметил, что все диспуты и споры о правомочности понятия «механизм действия» относятся к тому, как мы сами понимаем закономерности, по которым действуют лечебные физические факторы.
Соглашаясь с высказанным мнением, мы считаем словосочетание «механизм действия» устоявшимся и правомерным. Мы неоднократно наблюдали как отказавшиеся от употребления термина «механизм действия» и признания этих закономерностей или несогласные с ними ученые постепенно погружались в «болото агностицизма» и были лишены возможности целенаправленного выбора и эффективного использования лечебных физических факторов для лечения пациента с конкретной патологий. Между тем сегодня в физиотерапии в рамках синдромно-патогенетического подхода также реализуется принцип «ключ-замок», соответствующий системе понятий «лечебный физический фактор с конкретным механизмом действия - ведущий синдром заболевания».
Не вдаваясь далее в полемику о научной обоснованности термина «механизм действия», мы можем привести многочисленные факты избирательного поглощения энергии разномодальных физических факторов различными структурами организма с выделением в них свободной энергии и реализацией присущих только этим (т.е. специфичным) структурам функций. Связь таких фактов сегодня осуществляют не в банальных парных корреляциях, а в моделях преобразования энергии в живых системах.
В основе понятия специфичности механизмов действия лечебных физических факторов лежит идея о том, что причиной реакций органов и тканей являются процессы трансформации и трансдукции свободной энергии, выделяющейся при триггерном воздействии лечебных физических факторов на биомолекулы данных тканей.
Энергетические процессы, протекающие в единичной клетке, во- многом, универсальны как по носителям (макроэргам), так и путям реализации. Они протекают в отдельных клетках и многоклеточных системах любой сложности, включая и организм. По современным представлениям при поступлении энергии фактора запускается процесс гидролиза макроэргов и происходит нелинейное квантовое преобразование энергии АТФ в когерентную энергию электромагнитной волны - солитон, который излучается (диссипирует) в водную среду цитозоля, вызывая его поляризацию. В результате окружающая биологические молекулы в клетках вода кристаллизуется с образованием фрактальных кристаллов, расположенных в гидрофильных областях полимеров. При этом на поддержание фрактальных кристаллов затрачивается лишь небольшая часть энергии солитона, а остальную энергию фракталы переизлучают соседним молекулам, формирующим «молекулярную ячейку». При таком построении кон- формационные изменения биологических молекул происходят согласованно и определяют выполнение клеткой ее специфических функций. Изложенные представления формализованы и теоретически описаны на основе современных данных нелинейной квантовой биоэнергетики без привлечения каких-либо новых «уникальных» феноменов.
В наших работах было неоднократно определено, что необходимым условием специфического действия лечебных физических факторов является соответствие формы энергии используемого низкоинтенсивного фактора природе воспринимающих рецепторных структур клеток-«мишеней». Исследования молекулярных механизмов действия лечебных физических факторов у пациентов с различными нозологическими формами (эндометрит, ишемическая болезнь сердца, бронхиальная астма, ХОБЛ и др). выявили обратное развитие структурно-функциональных изменений клеточных мембран, что приводит к восстановлению их рецептивности, регрессу типовых патологических процессов, активации ангиогенеза и репаративной регенерации пораженных органов и тканей (феномен структурно-функционального ремоделирования).
Полученные данные свидетельствуют о специфичности процессов ремоделирования белков в клеточных мембранах различных органов и тканей.
Достаточными критериями специфического действия лечебных физических факторов является их высокая направленность действия на соответствующий орган-«мишень» (И. = f (V)) которая реализуется без латентного периода (Я Ф 1" (1)) - «под лучом» (см. Лекцию 2). Сегодня эти критерии могут быть дополнены условием нелинейности ответных реакций клеток. При этом в диапазоне низких интенсивностей изменение энергии действующего фактора приводит к немонотонному и разнонаправленному отклику клеток. По характеру реакций на лечебные физические факторы разной интенсивности линейные и нелинейные феномены различны. Это различие становится кардинальным для мультипараметричсских систем (клетки в составе органа или ткани). Такая система реагируег на одинаковые приращения энергии фактора значительной интенсивности однонаправленными монотонными пропорциональными изменениями своих функций. Напротив, на приращения энергии низкоинтенсивного фактора такая система реагирует разнонаправленным, немонотонным и непропорциональным откликом. Ярким примером такой нелинейности являются надежно установленные феномены градуальности и генерации погенциата действия на электрогенных мембранах нейронов и миоцитов.
Различные клетки, органы и ткани селективно поглощают энергию воздействующих лечебных физических факторов. В современной физио герани и надежно установлены специфические эффекты избирательного поглощения энергии постоянного электрического ПОЛЯ гидратированными ионами, низкочастотного магнитного - свободными радикалами, высокочастотного электрического - глобулярными водорасторимыми белками, гликолипидами, гликопротеидами и фосфолипидами, высокочастотного магнитного- крупными дипольными биомолекулами, сверхвысокочастотного электромагнитного - диполями связанной и свободной волы, боковыми цепями белков, фосфолипидов и гликолипидов. Оптическое излучение, в соответствии с законом Кирхгофа, также избирательно поглощается биомолекулами - длинноволновое ультрафиолетовое излечение - ароматическими аминокислотами (триптофан, тирозин), средневолновое - липидами кожи, коротковолновое - молекулами нуклеиновых кислот, красное лазерное излучение - восстановленными, а инфракрасное - оксисленными хромафорами Сид ма [екулы цитохром-с-оксидазы.
Избирательное поглощение энергии физического фактора вызывает различные физико-химические сдвиги в клетках, среди которых надежно установлена природа теплопродукции, сдвигов ионного состава, образования свободных (активных) форм веществ, генерация и рекомбинация пар свободных радикалов, конформационные изменения, формирования фрактальных структур воды, поляризации мембран, био- электрогенеза, электрокинетических и пьезоэлектрических эффектов и некоторых других.
К сожалению, понятийный аппарат современной физиотерапии настроен на линейное мышление врачей-физиотсрапсвтов и базируется на принципе суперпозиции. Этот принцип в биологии и медицине перестал быть просто научным, а стал догматом линейного мышления врачей, большинство из которых уверено что при увеличении интенсивности действующего фактора вдвое, равно как и при приеме еще одной таблетки лечебный эффект также увеличится вдвое. Отказ от линейных представлений и переход к нелинейным моделям формирования лечебных эффектов позволил в начале XXI века сформулировать основной закон специфичности и правило селективности (избирательности).
Таким образом, специфичность действия физических лечебных факторов обусловлена: "
Физико-химической природой фактора существованием общих фигерных механизмов действия близких и различающихся по своей природе физических факторов
РЕФЕРАТ
Общая характеристика лечебных физических факторов
Донецк 2009
Введение
1. Физико-химическая характеристика лечебных факторов
2. Физиотерапевтическая аппаратура
3. Методики физиотерапии
5. Общие показания к физиотерапевтическому лечению
Введение
Физиотерапия (от греческого слов. природа и лечить) наука, изучающая действие на организм человека физических факторов внешней среды и использование их с лечебной профилактической целью.
При изучении общей физиотерапии целесообразно последовательно обращать внимание на следующие разделы:
1.Физико-химическая характеристика изучаемого фактора.
2.Аппараты, генерирующие данный фактор.
3.Методики и техника проведения процедуры.
4.Механизм действия физического фактора на организм.
5.Показания к применению физических факторов.
6.Противопоказания.
7.Дозировка физического фактора.
В соответствии с указанным планом, приводятся сведения по каждому методу физиотерапевтического лечения и реабилитации больных.
1. Физико-химическая характеристика лечебных факторов
Физические факторы, применяемые в физиотерапии, разделяются на природные (вода, климат, грязи и др.) и преформированные, получаемые искусственным путем (электролечение, ультразвук и т.п.). Они классифицируются по физическим характеристикам следующим образом
1.Постоянные токи низкого напряжения:
а)гальванизация и лекарственный электрофорез;
б)импульсные токи: диадинамотерапия и диадинамофорез; электросон; электростимуляция; короткоимпульсная электроаналгезия; амплипульстерапия (выпрямленный режим) и амплипульсфорез; интерференцтерапия.
2.Переменные токи:
а)низкой и звуковой частоты и низкого напряжения: амплипульстерапия (переменный режим); флуктуоризация;
б)надтональной и высокой частоты и высокого напряжения: дарсонвализация; токи надтональной частоты (ТНЧ).
3.Электрическое поле:
а)ультравысокочастотная терапия (УВЧ);
б)франклинизация;
в)аэроионизация.
4.Магнитное поле:
а)низкочастотная магнитотерапия;
б)индуктотермия - переменное магнитное поле высокой частоты (ПеМПВЧ).
5.Электромагнитное излучение:
а) сверхвысокочастотная терапия (СВЧ-терапия): сантиметрововолновая (СМВ) и дециметроволновая (ДМВ) терапия;
б)крайневысокочастотная терапия (КВЧ-терапия): миллиметроволновая (ММВ) терапия;
в)светотсрапия: инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, монохроматическое когерентное (лазерное) и полихроматическое некогерентное поляризованное (пайлср-) излучение.
6.Механические колебания:
а) массаж, б) вибротерапия, в) ультразвук, г) вытяжение.
7.Вода (гидротерапия и бальнеотерапия).
8. Температурный фактор (термотерапия) :
а)теплотерапия (лечебные грязи, торф, парафин, озокерит);
б)лечение холодом (криотерапия).
9.Воздух (баротерапия).
В практической медицине продолжает использоваться ранее предложенная классификации электротерапии:
1.Лечение постоянными токами низкого напряжения: гальванизация и электрофорез; диадинамотерапия и ДДТ-форез; электростимуляция; электросон и др.
2. Лечение переменными токами низкой и звуковой частоты и низкого напряжения: амплипульстерапия (переменный режим); флюктуоризация.
3.Лечение переменными токами высокой частоты и высокого напряжения, и электромагнитным полем: дарсонвализация; индуктотермия; УВЧ-терапия; СВЧ-терапия; КВЧ-терапия.
4.Лечение электрическим полем высокой напряженности: франклинизация; аэроионизация.
2. Физиотерапевтическая аппаратура
В настоящее время физиотерапевтическая аппаратура совершенствуется, к ее выпуску подключены предприятия военного комплекса в рамках конверсии. Прослеживается три направления создания физиотерапевтической аппаратуры.
Во-первых, выпускаются сложные комплексы для лазеротерапии, магнитотурботроны, тракомпьютеры для вытяжения позвоночника, которые, как правило, устанавливаются в специализированных отделениях больниц восстановительного лечения.
Во-вторых, традиционно производится аппаратура для стационаров больниц (УВЧ, СВЧ и т.п.).
В-третьих, важной тенденцией является создание компактных, безопасных, портативных аппаратов на полупроводниках, которые могут использоваться не только в больницах, но и в бытовых условиях.
Сведения о наиболее широко используемых в настоящее время физиотерапевтических аппаратах и комплексах приводятся в соответствующих разделах данного издания.
3. Методики физиотерапии
Разработаны и внедрены в клиническую практику методики:
1.Общие (по Вермелю, воротник по Щербаку, четырехкамерные ванны, общее УФО, франклинизация и т.п.).
2.Местные (поперечные, продольные, тангенцальные (косые), очаговые, перифокальные).
3.Воздействия на рефлекторно-сегментарные зоны с участком метамерной иннервации. Значение рефлексогенных зон и возникающие при этом реакции освещены в трудах физиотерапевтов А.Е. Щербака, А.Р. Киричинского и др.
4.Воздействие на зоны Захарьина-Геда.
5.Воздействия на активные кожные точки, которые широко используются в рефлексотерапии. К этой методике в настоящее время все чаще обращаются врачи. Для ее проведения создано много специальной аппаратуры для рефлексотерапии.
Физиотерапевтические методики подразделяются на поверхност ные (кожные) и полостные (назальные, ректальные, вагинальные, ротовые, ушные, внутрисосудистые), для которых предусматриваются специальные электроды.
В зависимости от плотности контакта с поверхностью тела методики подразделяются на контактные и эфлювиальные (предусматривается воздушный зазор между телом и электродом).
По технике выполнения методики бывают стабильные (электрод фиксирован) и лабильные (электрод подвижный).
4. Механизмы действия физических факторов
В механизме действия физического фактора на организм выделяют три группы эффектов: физико-химические, физиологические.и лечебные.
Физико-химический компонент действия физиотерапевтического фактора на организм связан с молекулярными изменениями в тканях при его использовании. Описывая физиологические и реабилитационные эффекты следует отметить, что общепризнанным является рефлекторный принцип и нейрогуморальный механизм. Афферентная импульсация от чувствительных нервных волокон через вставочные нейроны активирует двигательные нейроны передних рогов спинного мозга с последующим формированием эффекторных импульсных потоков, которые распространяются к различным органам, имеющим соответствующую сегментарную иннервацию.Гомеостаз в организме определяется "треугольником гомеостаза" - нервной, иммунной и эндокринной системами. Ответная реакция организма на физиотерапевтическое воздействие является интегральной, она и формирует лечебный эффект, который может быть нсспецифическим или специфическим (зависит от фактора воздействия).
Неспецифический эффект связан с повышением активности гипофизарно-адренокортикотропной системы. Поступающие в кровь ка-техоламины и глюкокортикоиды повышают афинность адренорецепторов, модулируют воспаление и иммунитет.
Специфический эффект (например, болеутоляющий) с учетом исходного состояния организма, наблюдается при заболеваниях периферических нервов под влиянием диадинамических или синусоидально-модулированных токов. Для электростимуляции денервированных мышц более пригодны импульсные токи низкой частоты. Противовоспалительное действие наиболее выражено при УВЧ-терапии. Реализуется влияние физического фактора через известные южно-висцеральные, ионные и т.п. рефлексы. В рефлекторном ответе выделяют фазы: раздражение, активация и развитие компенсаторно-приспособительных механизмов, таких как усиление регенерации с повышением неспецифической резистентности организма. При этом важную роль играют биологически активные вещества (БАВ).
Влияние физического фактора на организм существенным образом определяется его исходным состоянием. Поэтому в тактике врача особенно важным является определение показаний и выбор метода физиотерапии и физической реабилитации.
Восстановительные процессы в органах и тканях реализуются через воспаление, интенсивность которого в значительной степени определяется реактивностью организма. В свою очередь реактивность формирует стресс-реакция организма, выраженность которой зависит от сбалансированности регуляторных систем и антисистем. При эуст-рессе наблюдается благоприятный исход и неосложненное заживление после повреждения. Напротив дисстресс с повышенными и сниженными реакциями вызывает разбалансированность регуляторных механизмов, развитие дезадаптационного синдрома и, в конечном итоге, неблагоприятный исход или осложненное заживление. Отсюда воздействие реабилитационных методов необходимо проводить, прежде всего с целью оптимизации восстановительных процессов, предусматривающих, мероприятия направленные на приведение заболевания к такому течению, при котором наблюдается благоприятный исходив. В этом и заключается индивидуализация лечение и реабилитации больных. Задача эта трудная поскольку предусматривает выделение неосложненной и осложненной формзаболевания на этой основе построения тактики лечения и реабилитации. Такой подход к физиотерапевтическому и реабилитационному лечению вообще является перспективным и заслуживает внимания. При воспалении на фоне гиперреактивности необходимо его снижать. В этом случае показано УВЧ-, магнитотерапия и т.п. При воспалительных процессах на фоне гипореактивности, напротив, необходимы воздействия на ихо повышение, что указывает на целесообразность использования: ультразвука, ультрафиолетового и лазерного излучения, СВЧ-тсрапии, оксигенобаротерапии и массаж.
Место физиотерапии в оказании санаторно-курортных услуг. Основы взаимодействия организма с физическими факторами
В санаторно-курортной практике наряду с природными лечебными ресурсами широкое применение находят методы аппаратной физиотерапии.
Физиотерапия (греч. physis - природа, thewpeia - уход, лечение) - медицинская дисциплина, изучающая действие на организм физических факторов, применяемых для лечения больных, профилактики заболеваний и медицинской реабилитации.
Поскольку предметом изучения данной медицинской науки являются любые лечебные физические факторы (см рисунок), у курортологии с физиотерапией много общего в области лечебного применения природных физических факторов. Вместе с тем курортология не рассматривает специально аппаратные методы лечения, а в физиотерапии не изучаются курорто-графия, организация курортного дела и ряд других курортологических направлений.
Многочисленные методы физиотерапии основаны на действии физических раздражителей, которые представляют природное окружение человека (свег, тепло, холод, механическое воздействие, различные формы электричества).
Физические аппаратные методы лечения на курортах применяют как дополнение к основной терапии. Они обладают способностью потенцировать действие природных лечебных факторов, значительно ускоряют процессы реабилитации, позволяют уменьшить потребление лекарственных средств. Врачи- курортологи без явных показаний обычно стараются не назначать физиотерапевтические процедуры, делая упор в лечении на естественные природные факторы. Однако в ряде случаев в силу бурного развития лечебно-оздоровительных технологий, создания и внедрения новых методов лечения искусственные факторы (например, искусственную спелеотерапию (в специально оборудованных помещениях), баротерапию, детензор-методы, мониторную очистку кишечника, СПА-технологии) используют на курортах более активно, чем природные.
Наиболее выраженный лечебный эффект большинства физических факторов наступает в результате курсового лечения. Его продолжительность составляет 6 - 12, реже 14 - 20 процедур. Суммирование лечебных эффектов каждой процедуры обеспечивает последействие в течение двух-четырех месяцев, а в комплексе с природными лечебными факторами (бальнеолечение, грязи, климат) в течение 6 - 12 месяцев.
Механизм действия физических факторов
В наиболее общей форме механизм действия физических факторов можно представить следующим образом. Энергию действующего фактора организм поглощает как физическое тело. В этой фазе все процессы подчиняются физическим законам, которыми и определяются глубина проникновения действующего фактора в организм, вид тканей, в которых в наибольшей степени происходит поглощение энергии и возникают первичные эффекты поглощения (образование тепла, свободных радикалов возбужденных молекул и т.д.).
Наряду с первичным, физическим, поглощением энергии действующего фактора в тканях развиваются сложные и менее изученные процессы трансформации энергии физического фактора в биологические процессы. Происходят возбуждение рецепторов, нервов или других возбудимых тканей, изменение обычного для тканей соотношения ионов и рН-среды, образование биологически активных соединений. Местные изменения состояния тканей распространяются нервными и гуморальными путями, влияют на различные системы и нейроэндо-кринную регуляцию. Результатом действия физических факторов являются неспецифические и специфические реакции организма.
Классификация лечебных физических факторов
В зависимости от видов и форм используемой энергии лечебные физические факторы и соответствующие им методы можно разделить на группы и представить в виде следующей классификации.
Первая группа -- постоянный электрический ток низкого напряжения (гальванизация, лекарственный электрофорез).
Вторая группа -- импульсные токи низкого напряжения (электросон, диадинамотерапия, амплипульстерапия, интерференцтерапия, флюктуоризация, электродиагностика, электростимуляция).
Третья группа -- электрические токи высокого напряжения (диатермия, ультратонотерапия, местная дарсонвализация).
Четвертая группа -- электрические, магнитные и электромагнитные поля различных характеристик (франклинизация, магнитотералия, индуктотермия, ультравысокочастотная терапия, микроволновая терапия).
Пятая группа -- электромагнитные колебания оптического (светового) диапазона (терапия инфракрасным, видимым и ультрафиолетовым излучением, лазерная терапия).
Шестая группа -- механические колебания среды (массаж, ультразвуковая терапия, лекарственный фонофорез, вибротерапия).
Седьмая группа -- измененная или особая воздушная среда (ингаляционная или аэрозольтерапия, электроаэро-зольтерапия, баротерапия, аэроионотерапия, климате рапия и др.).
Восьмая группа -- пресная вода, природные минеральные воды и их искусственные аналоги.
Девятая группа -- тепло (теплолечение) и холод (криотерапия, гипотермия). В качестве термолечебных сред используют лечебные грязи (пелоиды), парафин, озокерит, нафталан, песок, глину, лед и др.
Особую группу составляют сочетанные методы, позволяющие использовать два физических фактора и более (Л.А. Комарова, Г.И. Егорова). С каждым годом они получают все большее распространение в медицине.
Современные представления о механизмах физиологического и лечебного действия физических факторов
Действие на организм различных лечебных физических факторов развивается более или менее сходно и его необходимо рассматривать, исходя из важнейших принципов функционирования живых систем, в частности, из принципа единства организма и внешней среды. Универсальным законом жизни является приспособление (адаптация) организма к изменяющимся условиям окружающей среды с целью поддержания гомеостаза. Этот процесс обеспечивается сложной системой приспособительных реакций, основу которых составляет безусловный рефлекс. Ответом организма на действие лечебных физических факторов, являющихся сложными физико-химическими раздражителями, привносящими в него энергию (вещество, информацию) и вызывающими в нем изменения, также служит системная приспособительная реакция. Структура, особенности и выраженность этой реакции зависят как от физической природы и дозировки фактора, так и от исходного функционального состояния, индивидуальных качеств организма и характера патологического процесса.
Физические факторы являются одновременно средствами как неспецифического, так и специфического действия. Именно последнее обусловливает особую ценность физиотерапевтических воздействий, дает возможность наряду с общей стимуляцией защитных и компенсаторно-приспособительных реакций дифференцированно воздействовать на нарушенные функции организма, различные патогенетические и саногенетические механизмы, отдельные симптомы болезни.
Цепь событий, происходящих в организме после применения физического фактора, условно можно разделить на три основные стадии: физическую, физико-химическую, биологическую.
Во время физической стадии энергия действующего фактора передается биологической системе, тканям, клеткам и окружающей их среде. Взаимодействие физических факторов с организмом сопровождается отражением, прохождением, рассеиванием и поглощением энергии. Влияние на организм оказывает только поглощенная часть энергии. Различные ткани человеческого организма имеют неодинаковую (селективную) способность к поглощению физической энергии. Так, энергия электрического поля УВЧ сильнее усваивается тканями с диэлектрическими свойствами (костной, жировой), а поглощение микроволн, наоборот, преимущественно наблюдается в тканях с большим содержанием воды и электролитов - мышечной, крови, лимфе и др. Не меньшее значение имеет и глубина проникновения, или уровень поглощения энергии в организме. Как известно, физиотерапевтические факторы весьма существенно различаются по этому показателю: одни из них проникают на несколько миллиметров и полностью поглощаются кожей, а другие пронизывают все межэлектродное пространство. Каждому физическому фактору присущ также и свой механизм поглощения энергии. Иллюстрацией к сказанному могут служить данные о поглощении и нагревании различных тканей при использовании некоторых физиотерапевтических методов (рисунок 1). Все эти различия, в целом, служат основой формирования уже на физической стадии специфических особенностей действия отдельных физиотерапевтических факторов.
Рисунок 1 - Распределение тепла в отдельных слоях ткани (а, д - жировая; б, г - мышечная; в - костная) при воздействии высокочастотными факторами (методами):1 - УВЧ-терапия, 2 - индуктотермия, 3 - СВЧ-терапия, 4 - ультразвук
Поглощение энергии сопровождается возникновением физико-химических (первичных) сдвигов в клетках и окружающей их среде. Они составляют физико-химическую стадию действия физических факторов на организм. Наиболее изученными первичными эффектами являются теплообразование (нагрев тканей), изменение pH, концентрации и соотношения ионов в клетках и тканях, образование свободных форм веществ, генерация свободных радикалов, изменение пространственной структуры (конформации) биополимеров, прежде всего белков. Среди других возможных механизмов первичного действия физических факторов следует назвать изменение физико-химических свойств воды, поляризационные и биоэлектретные эффекты, изменение электрических свойств клеток, выделение биологически активных веществ (простагландины, цитокины, оксид азота, медиаторы и др.). В общем, в результате действия физиотерапевтических факторов либо образуются различные физико-химические формы, способные вступать в метаболические реакции, либо возникают физико-химические сдвиги, которые сказываются на течении как физиологических, так и патологических процессов в организме. Следовательно, физико-химические изменения -- своеобразный триггерный механизм преобразования энергии физического фактора в биологически значимую реакцию организма.
Последствия физико-химических сдвигов зависят от их характера, биологической значимости, локализации воздействия, морфо-функциональной специализации тканей, в которых они происходят. Физико-химические сдвиги в коже, подкожно-жировой клетчатке, мышечной ткани в основном определяют местное действие физических факторов. Если же они происходят в эндокринных органах, то в значительной степени определяют гуморальный компонент действия лечебных физических факторов. Преимущественное поглощение энергии нервными образованиями (рецепторами, нервными волокнами, структурами головного мозга и др.) и происходящие в них физико-химические изменения являются основой формирования рефлекторной реакции организма на применение физических факторов. При этом реакции указанных структур на физические факторы протекают по законам сенсорной физиологии.
Важно иметь в виду, что одному физическому фактору могут быть присущи многие физико-химические эффекты, а применение различных физиотерапевтических методов способно вызвать схожие первичные сдвиги. Этим в первую очередь определяются универсальный механизм действия лечебных физических факторов, единство общего и специфического в их влиянии на организм, сходность и различия в показаниях и противопоказаниях к применению физиотерапевтических методов.
Третья стадия - биологическая. Она представляет собой совокупность непосредственных и рефлекторно возникающих изменений в органах и тканях как следствие поглощения физической энергии биологическими системами организма. Выделяют местную, рефлекторно-сегментарную и общую (генерализованную) реакции организма с их многочисленными компонентами.
Местные изменения происходят в тканях, поглотивших энергию физического фактора. Они выражаются в изменениях метаболизма, регионального кровообращения и микроциркуляции, диффузионных процессов, митотической активности клеток и их функционального состояния, образовании свободных радикалов, биологически активных веществ и т.д. Местные сдвиги приводят к созданию нового уровня трофики тканей, активации локальных защитных реакций и способствуют восстановлению в них нарушенных болезнью отношений. Такие же сдвиги, но происходящие в рецепторах, нервно-сосудистых сплетениях и периферических нервах, служат источником нервной и гуморальной афферентации - основы формирования реакций организма системного характера.
Вследствие местных сдвигов, являющихся источником длительного раздражения, а также благодаря непосредственным физико-химическим изменениям в нервных рецепторах и других нервных образованиях, в ответ на физиотерапевтическое воздействие формируется общая ответная реакция организма. Она носит, как уже подчеркивалось, системный характер и имеет адаптационно-компенсаторную направленность. Ведущим компонентом этой целостной реакции организма является рефлекторный акт, нервное и гуморальное звенья которого теснейшим образом связаны между собой. Надо подчеркнуть, что тесная взаимосвязь местных и общих реакций во многом обеспечивается благодаря особенностям структуры и функций кожи, являющейся входными воротами для большинства физиотерапевтических факторов.
Участие в приспособительной реакции всех органов и систем наблюдается в основном после обширных или интенсивных физиотерапевтических процедур, а также после воздействия на особые зоны (точки акупунктуры, воротниковую зону, зоны Захарьина--Геда и др.). Ограниченные же физиотерапевтические воздействия сопровождаются, как правило, динамическими изменениями в органах и тканях, принадлежащих к тому же метамеру, что и раздражаемая кожная поверхность. Реализуются эти сдвиги по типу сегментарных (метамерных) реакций.
В реакции организма на физиотерапевтическое воздействие кора головного мозга принимает самое активное участие. Условные раздражители, сочетаясь с безусловным, которым является физиотерапевтический метод, могут заметно изменять его действие на организм, вырабатывать в случае курсового применения новые функциональные отношения между нервной системой и регулируемыми ею физиологическими системами, что также сказывается на лечебном эффекте. Следовательно, рефлекторная реакция при физиотерапевтических процедурах носит условно-безусловный характер. Основное доказательство этого -- возможность образования условно-рефлекторных связей в ответ на физиотерапевтическое воздействие. Согласно специальным исследованиям и многочисленным клиническим наблюдениям, после нескольких физиотерапевтических процедур физиологический эффект, характерный для данного воздействия, обнаруживается и при выключенном аппарате.
Рисунок 2 - Схема реакций организма на применение лечебных физических факторов
При мобилизации энергетических ресурсов организма и энергетическом обеспечении функций преимущественное значение имеет симпатоадреналовая система, а в мобилизации пластического резерва основную роль играет гипофизарно - адренокортикальная система.
Изложенные общие представления о механизмах действия на организм лечебных физических факторов, упрощенно отраженные на схеме (рис. 2), будут дополнены, уточнены и конкретизированы при рассмотрении в последующем каждого из методов физиотерапии.