Методологические аспекты гравитационной терапии

Аннотация

В статье освещены результаты развития нового направления в медицине - гравитационной терапии -и внедрение ее в систему медицинской реабилитации. На основе многолетних экспериментальных и клинических исследований более 8 тыс. пациентов выделены специфические и неспецифические реакции организма на действие повышенной гравитации, описаны механизм лечебного действия и оригинальное устройство для ее моделирования. Впервые дано определение применяемых методов лечения, изложены методологические подходы к лечению и профилактике различных заболеваний, отражены показания и противопоказания к гравитационной терапии.

Полный текст

В экспериментальной биологии и авиакосмической медицине накоплен значительный объем знаний об эффектах повышенной гравитации или искусственной силы тяжести и особенности ее влияния на организм человека. Однако основная направленность выполненных исследований состояла в изучении компенсаторных возможностей различных систем организма здорового человека при воздействии на него предельно допустимых величин повышенной гравитации и совершенствовании мер профилактики явлений невесомости. Особенностями исследований сотрудников Самарского государственного медицинского университета (ГМУ), проводимых под руководством акад. РАМН Г.П. Котельникова, явились выбор и обоснование терапевтических уровней гравитационных нагрузок, стимулирующих и повышающих адаптационноприспособительные механизмы при различной патологии. Итогом более чем 20-летней научноисследовательской работы стало создание нового направления в медицине - гравитационной терапии - и внедрение ее в практику здравоохранения. Яшков Александр Владимирович (Jashkov Aleksandr Vladimirovich), e-mail: a_yashkov@mail.ru Моделирование повышенной гравитации или искусственной силы тяжести (ИСТ) в земных условиях, обеспечивающей терапевтический эффект, требует специального медицинского оборудования, обоснованных методик лечения и соответствующих организационных форм их внедрения в клиническую практику. В связи с этим развитие гравитационной терапии (ГТ) реализовывалось по 3 основным направлениям: медико-техническому, клинико-экспериментальному и организационно-методическому. Медико-техническое направление ГТ включало разработку современной модели лечебного стенда ИСТ, биомеханическое обоснование возможности ее применения в медицинской практике. Для моделирования ИСТ учеными СамГМУ и сотрудниками ОАО «Салют» (Самара) была создана базовая модель стенда искусственной силы тяжести «СИСТ-01» в виде центрифуги короткого радиуса действия, которая включена в Государственный реестр медицинских изделий медицинской техники РФ (рег. удостоверение № ФСР 2011/09960). Конструктивные особенности центрифуги обеспечивают дозированное воздействие моделируемой ИСТ, которая достигает до +2,5-3 Gz (рис. 1). Для понимания особенностей терапевтического действия гравитационного фактора следует обран 2/2013 ФИЗИОТЕРАПИЯ, БАЛЬНЕОЛОГИЯ и РЕАБИЛИТАЦИЯ Рис.1. Общий вид стенда искусственной силы тяжести. титься к его биомеханическим и физическим характеристикам, определяющим характер ответных физиологических реакций и в конечном счете лечебный эффект. Действующий физический фактор - повышенная гравитация (синоним: повышенная тяжесть, весомость) имеет направленность действия перегрузок [1]. В зависимости от направления их действия по отношению к вертикальной оси тела различают продольные и поперечные перегрузки. При направлении вектора перегрузки от головы к ногам говорят о положительных, а при направлениях от ног к голове об отрицательных перегрузках. Кроме того, различают поперечные (спина-грудь, грудь-спина) и боковые (бок-бок) перегрузки. Направление вектора перегрузки имеет большое значение для определения характера ответных физиологических реакций организма. Сами перегрузки не имеют размерности и выражаются относительными единицами, показывающими, во сколько раз увеличивалась масса тела при вращении на центрифуге по сравнению с обычной земной гравитацией, т. е. это отношение динамической массы к его статической массе в покое. Стенд ИСТ обеспечивает моделирование продольных перегрузок, имеющих вектор голова-ноги. Такое действие принято обозначать символом (+Gz), указывающим, что действие инерционной силы идет через центр тяжести тела параллельно позвоночнику в направлении от головы к нижним конечностям. Клинико-экспериментальное направление ГТ предусматривало изучение механизма лечебного действия данного метода физической терапии, выделение специфических и неспецифических реакций организма на действие гравитационного фактора, обоснование терапевтических схем и режимов повышенной гравитации при различных заболеваниях [2]. Методологические принципы физиотерапии обязывают дать определение действующему методу. В широком понимании ГТ - это метод воздействия на организм человека с лечебной и профилактической целью различными по величине параметрами ИСТ, отличающимися от естественной земной силы тяжести. При этом методы ГТ могут предусматривать использование величин ИСТ, как превышающих земные, так и меньшие значения. В первом случае мы говорим о терапевтическом действии повышенной гравитации (гипергравитации), во втором - о лечебном эффекте пониженной гравитации (гипогравитации). Соответственно метод ГТ включает гипергравитационную и гипогравита-ционную терапию. Современные технические возможности позволят сочетать эти технологии. Гипергравитационную терапию следует рассматривать как метод общего воздействия с лечебной и профилактической целью ИСТ, превышающей по величине земную силу тяжести и полученной путем вращения на центрифуге короткого радиуса действия. Соответственно гипогравитационная терапия -это метод общего воздействия с лечебной и профилактической целью на организм человека ИСТ, меньшей по величине земной силы тяжести и моделируемой специальными устройствами. Особенность специфических реакций при воздействии повышенной гравитации определяется наличием 100% гравитационного градиента перегрузок на центрифуге короткого радиуса действия, а также свойствами органов и тканей, обладающих неодинаковой вязкостью и эластичностью. В результате одни ткани под ее влиянием легко перемещаются (кровь, лимфа), другие подвергаются растяжению, третьи реагируют сжатием или деформацией. При этом воздействие возрастает по мере удаления от оси вращения и становится максимально выраженным преимущественно в области стоп, в то время как в области головы оно минимально. К первичным эффектам, определяющим специфику лечебного физического фактора, следует отнести перераспределение крови, жидких сред организма, повышение гидростатического давления в сосудах нижних конечностей, увеличение нагрузки на скелет и внутренние структуры организма, изменение функционального состояния механорецепторов, гравирецепторов, стимуляцию барорецепторов (синокаротид-ной зоны), деформацию и смещение органов и тканей. Информацию о воздействии повышенной гравитации человек получает от многочисленных рецепторов, расположенных в коже, мышцах, суставах, надкостнице, брыжейке, сосудах, вестибулярном органе. Принудительное усиление кровоснабжения нижних конечностей обеспечивает дополнительные возможности ткани в пластическом и энергетическом отношении, улучшает регионарное кровообращение, микроциркуляцию, устраняет гипоксию тканей, активизирует метаболические процессы. Для улучшения возврата венозной крови пациенты выполняют дозированную физическую нагрузку на нижние конечности с помощью установленного на центрифуге тренажера. Ритмические сокращения скелетных мышц повышают внутримышечное давление, препятствуют растяжению вен гидростатическим давлением, а также чрезмерной фильтрации И ФИЗИОТЕРАПИЯ, БАЛЬНЕОЛОГИЯ и РЕАБИЛИТАЦИЯ 2/2013 жидкой части плазмы в ткани. В то же время физическая работа нижних конечностей сопровождается развитием рабочей гиперемии, для которой характерно расширение прекапиллярных сосудов и увеличение капиллярного ложа в результате расслабления «сфинктеров». В итоге увеличивается площадь поверхности функционирующих капилляров, улучшается регионарный кровоток и оксигенация тканей. Знание специфических свойств гравитационного фактора позволяет специалисту оценить избирательную чувствительность организма пациентов к его действию, прогнозировать лечебные эффекты, в той или иной мере активно воздействовать на основные патогенетические звенья заболевания, устранять проявления основных его симптомов. Неспецифические реакции, как известно, связаны в основном с величиной действующего фактора и являются реакцией на его воздействие. Клиническая практика показала, что увеличение показателя ИСТ до более 3 ед. вызывает нарастание системных реакций организма неспецифического характера. В большей степени общие реакции вызваны гравитационным перераспределением крови в организме. Их проявление можно рассматривать как вторичный ответ на действие физического фактора, которое направлено на адаптацию организма к возникшим изменениям путем изменения функционального состояния сердечно-сосудистой, дыхательной, центральной и вегетативной нервной системы. Общее действие проявляется учащением пульса, снижением показателей АД, значений минутного и ударного объема сердца. Со стороны дыхательной системы отмечается учащение дыхания, повышение потребления кислорода. Со стороны центральной и вегетативной нервной системы происходит изменение их функционального влияния на деятельность внутренних органов с преобладанием парасимпатического звена. Системный подход к изучению ГТ, а также сформированная база экспериментальных и клинических исследований позволили составить схему общих и специфических эффектов действия повышенной гравитации (рис. 2). В ней отражена последовательность реакций различных систем организма на внешнее влияние гравитационного фактора. Итогом системного воздействия повышенной гравитации является общая ответная реакция организма, которая сопровождается функциональной и морфологической перестройкой различных структур на оптимальном уровне, обеспечивающей поддержание требуемого уровня жизнедеятельности организма. Все это закладывает основу долгосрочных механизмов адаптации и объясняет достижение положительного результата гипергравитационной терапии при различных заболеваниях. Установлено, что периодическое дозированное воздействие умеренных величин повышенной гравитации сопровождается развитием эффектов последействия, выражающихся в активации микроциркуляции, улучшении трофики, оптимизации ре-паративной регенерации тканей, спазмолитическом, гипотензивном, противовоспалительном и вегето-корригирующем действии, повышении уровня адаптивно-приспособительных возможностей организма [3]. Многообразие лечебных эффектов повышенной гравитации основано на данных морфометрии, гистоауторадиографии, электронной микроскопии, полученных при экспериментальном изучении 3500 микропрепаратов костной, хрящевой, мышечной ткани сосудов ми-кроциркуляторного русла. Выполненный за эти годы большой объем клинических наблюдений (более 8000 пациентов) в сочетании с данными компьютерной термографии, ультразвуковой допплерографии, сцинтиграфии, реовазографии, рентгенографии, электромиографии убедительно свидетельствуют о высокой терапевтической эффективности повышенной гравитации. Итоги научных исследований обобщены в 3 докторских и 14 кандидатских диссертациях, отражены в 200 научных публикациях, в том числе в 4 монографиях, и подтверждены значительным количеством патентов РФ на изобретение. Методы гипергравитационной терапии включены в национальное руководство «Травматология» [4]. Имеющаяся экспериментальная и клиническая база данных позволила определить параметры терапевтического дей Рис. 2. Схема общих и местных эффектов повышенной гравитации. га 2/2013 ФИЗИОТЕРАПИЯ, БАЛЬНЕОЛОГИЯ и РЕАБИЛИТАЦИЯ ствия, показания и противопоказания к гиперграви-тационной терапии. Оптимальный уровень нагрузки установлен в диапазоне от 1,5 до 3 ед., что составляет половину величины устойчивости человека к данному фактору, градиент нарастания перегрузки - 0,1 ед/с, длительность процедуры от 5 до 15 мин, курс лечения 10-15 процедур и более в зависимости от течения заболевания. Гипергравитационная терапия может применяться как в виде самостоятельного лечебного метода, так и в комбинации с другими лечебными физическими факторами. Обосновано ее сочетание с магнитотерапией и комбинирование с низкочастотной транскраниальной электростимуляцией, механотерапией. Показаниями к гипергравитационной терапии являются: - замедленная консолидация костных отломков; - несращенный перелом; - ложный сустав; - переломы костей в зонах с пониженной васкуля-ризацией (нижняя треть голени); - диафизарные оскольчатые переломы длинных трубчатых костей; - внутрисуставные переломы нижних конечностей; - трофические нарушения нижних конечностей посттравматического характера; - синдром Зудека; - вторичный посттравматический остеопороз; - хронический остеомиелит; - остеохондроз позвоночника - атеросклероз сосудов нижних конечностей; - облитерирующий эндартериит; - диабетическая стопа; - артериальная гипертония I и II степени; - воспалительные заболевания органов женской половой сферы; - гистерэктомический синдром; - климактерический синдром. К противопоказаниям к назначению данного фактора отнесены следующие состояния: - ортостатические расстройства кровообращения; - тяжелые вестибулопатии различного генеза; - психические расстройства; - перенесенные нарушения мозгового кровообращения; - тяжелые формы ишемической болезни сердца; - выраженные нарушения ритма сердца; - артериальная гипертония III степени; - тяжелые формы варикозной болезни; - флеботромбозы и тромбофлебиты нижних конечностей и таза; - хроническая венозная недостаточность; - выраженные артериовенозные аневризмы; - гиперэстрогения. Внедрение гипергравитационной терапии в широкую клиническую практику требует решения ряда организационных вопросов и научно-методического обеспечения лечебного процесса. Прежде всего это определение категории специалистов для подготовки по данной технологии. Следует признать, что врач физиотерапевт в большей степени соответствует этим требованиям, поскольку его базовая профессиональная подготовка предусматривает знание принципов применения лечебных физических факторов при различных заболеваниях. Однако имеющиеся технические особенности медицинского оборудования, специфичность действующего гравитационного фактора в ряде случаев диктуют необходимость в дополнительном обучении специалиста. Это обеспечивает оптимальный выбор режимов и схем лечебной процедуры, своевременную диагностику возможных осложнений и разработку мер их профилактики. В связи с этим в Самарском ГМУ разработана программа подготовки специалистов по гравитационной терапии. Организационной формой внедрения гравитационного фактора в медицинскую практику стало создание в 2003 г. на базе клиник Самарского ГМУ Центра гравитационной терапии, не имеющего аналогов в отечественной медицине. В 2006 г. за разработку нового направления в медицине - гравитационной терапии - и внедрение ее в практику акад. Г.П. Котельников и проф. А.В. Яш-ков удостоены Национальной премии «Призвание» и в этом же году стали в числе авторского коллектива лауреатами премии Правительства РФ в области науки и техники. В настоящее время налажено серийное изготовление стенда ИСТ по заявкам из различных регионов РФ. Новые модели отличаются не только лучшим дизайном, удобством выполнения процедуры, но и большими функциональными возможностями. Благодаря внедрению в практику новой медицинской технологии у значительной части пациентов ортопедо-травматологического и хирургического профиля удалось избежать дополнительных оперативных вмешательств, снизить риск возможных осложнений, предупредить инвалидизацию. Кроме того, удалось уменьшить дозировки и тем самым снизить риск побочного действия применяемых лекарственных препаратов, повысить эффективность лечения в общем комплексе восстановительных мероприятий. Таким образом, научно обоснованные подходы к оценке первичных и вторичных эффектов действия повышенной гравитации в эксперименте и клинике дают понимание закономерностей их развития, позволяют прогнозировать результаты лечения. Дальнейшая разработка методологических основ ее практического применения будет способствовать расширению показаний к применению гравитационного фактора.