6 курс / Медицинская реабилитация, ЛФК, Спортивная медицина / Физиотерапия, лазерная терапия / Физические_методы_в_медицине_Кожин_А_А_

ную систему, имеющую важный для организма результат, избирательно объединяются различные органы, независимо от их принадлежности к анатомическим системам. Каждая функциональная система избирательно включает нервные и гуморальные регуляторные механизмы.

Постоянство внутренней среды – основа жизнедеятельности. Поэтому отклонения состава жидкостей внутренней среды воспринимаются многочисленными рецепторными структурами и клеточными элементами с последующим включением биохимических и физиологических регуляторных реакций, направленных на устранение отклонений. В то же время сами регуляторные реакции вызывают изменения во внутренней среде для того, чтобы привести ее в соответствие с новыми условиями существования организма. Регуляция внутренней среды имеет целью оптимизацию ее состава и физиологических процессов в организме.

Жесткие и пластичные константы могут меняться в зависимости от возраста, социальных и профессиональных условий, времени года и суток, природных условий; существуют также половые и индивидуальные особенности. Однако, несмотря на индивидуальные и групповые особенности, гомеостаз обеспечивает поддержание нормальных параметров внутренней среды организма.

Для суждения об уровне здоровья того или иного индивида или группы особей введено понятие нормы. Ею называют среднестатистические значения параметров и характеристик жизнедеятельности здоровых лиц, а также интервалы, в пределах которых колебания этих значений соответствуют гомеостазису, т. е. способны удерживать организм на уровне оптимального функционирования.

Соответственно, для общей характеристики внутренней среды организма в норме обычно приводятся интервалы колебаний различных ее показателей, например, количественного содержания различных веществ в крови у здоровых людей. Характеристики внутренней среды взаимосвязаны и взаимообусловлены, поэтому сдвиги одной из них часто компенсируются другими, что не обязательно отражается на уровне оптимального функционирования и здоровье человека.

101

Внутренняя среда всегда индивидуальна, у нее есть особенности, свойственные для определенного человека. В основе индивидуальности лежат генетические особенности, а также длительное воздействие определенных условий внешней среды. Соответственно, физиологическая норма – это индивидуальный оптимум жизнедеятельности, так называемое эффективное сочетание всех жизненных процессов в реальных условиях внешней среды.

Приспособительные изменения параметров функции ограничены определенными границами гомеостаза, за пределами которых происходит нарушение свойств системы или даже ее распад и гибель. Основой физиологической регуляции является передача и переработка информации. Материальными носителями информации являются сигналы, они могут быть как физическими, так и химическими (импульсы, концентрация вещества и др.). Переработка информации осуществляется управляющей системой, она состоит из отдельных элементов.

Вся система регуляции физиологических функций представляет собой иерархическую структуру трех уровней. Первый, или низший, уровень представлен автономными локальными системами, поддерживающими физиологические константы, задаваемые собственными метаболическими потребностями (например, соотношение кислорода и углекислого газа в крови). Это обеспечивается местными реакциями, т. е. местная саморегуляция.

Второй уровень осуществляет приспособительные реакции в связи с изменением внутренней среды. Подбирается оптимальный режим работы при адаптации к внешней среде.

Третий, или высший уровень системы регуляции обеспечивает выработку критериев оценки состояния внутренней и внешней среды, настройку режимов работы первого и второго уровней, гарантирующих в итоге изменение вегетативных функций с целью оптимизации жизнедеятельности.

Описанные особенности регуляции способствуют надежности живых систем. Надежностью биологической системы называют ее способность сохранять целостность и выполнять свойственные ей функции в течение определенного времени, составляющего, как правило, продолжительность жизни.

102

Свойство надежности обеспечивается рядом принципов (7, 10, 11), представленых ниже.

Принцип избыточности обусловлен наличием большего, чем требуется для реализации функции, числа элементов, например множества нервных клеток и связей между ними (структурная избыточность).

Принцип резервирования функции обеспечивается нали-

чием в системе элементов, способных переходить из состояния к деятельности. Это происходит, например, при необходимости повысить интенсивность функционирования, для чего вовлекаются резервные элементы. Так, при спокойном дыхании функционируют не все альвеолы легких, а при усилении дыхания включаются резервные, в работающей мышце открываются не функционирующие в покое капилляры. Согласно этому принципу резервирования при необходимости увеличивается число функционирующих в системе элементов.

Принцип взаимозаменяемости в замещения функций

обеспечивает возможность перестройки функциональных свойств элементов системы, что способствует сохранению функции в условиях отказа или повреждения других элементов. Для ЦНС это проявляется в пластичности мозга, т. е. изменении эффективности и направленности связей между нейронами, способствующих восстановлению функции после повреждения. Примером замещения функций может являться изменение дыхания, деятельности почек при сдвигах рН крови.

Принцип дублирования связан с наличием в организме парных органов (легкие, почки, яичники). В системах регулирования этот принцип проявляется не только наличием одинаковых структурных элементов – параллельным расположением в нерве большого числа одинаковых нервных волокон, структур с одинаковой функцией (нейроны в мозге, нефроны в почках). Он также обеспечивает одинаковый эффект разными путями регуляции (симпатический и парасимпатический пути регуляции функции сердца, несколько сахаррегулирующих гормонов). Многоконтурность в системах регуляции физиологических параметров – один из основных способов реализации дублирования (9, 12).

103

Надежность биологических систем обеспечивается и способностью к увеличению массы элементов, испытывающих рабочие нагрузки (гипертрофия) и регенеративными процессами, восстанавливающими структуру при гибели клеток. Для организма в целом важнейшим способом повышения надежности является приспособительное поведение.

Теоретические аспекты проблемы функциональных систем необходимы для разработки систем самоконтроля жизненноважных физиологических функций в различных условиях существования. Для эффективной профилактики заболеваний необходимо, чтобы была возможность получить в реальной жизни сигналы о первых объективных признаках нарушений жизнедеятельности. В этой связи существует специальная аппаратура для индивидуальной профилактики дисфункций. При отклонении того или иного физиологического показателя от границ установленной нормы срабатывает внешний контур саморегуляции, подающий сигнал оповещения. Приборы позволяют своевременно информировать человека о первых объективных признаках (симптомах) нарушений регулируемых физиологических функций, которые субъективно еще не воспринимаются.

Приборы миниатюрны, в них использована современная электронная техника, основанная на интегральных схемах. Это позволяет каждому человеку постоянно носить их с собой без особых неудобств. Все приборы имеют принципиально одинаковую блок схему, моделирующую деятельность функциональных систем организма. Различия заключаются в параметрах входных сигналов, в датчиках, в характеристиках усилителей.

Одной из первых была сконструирована система «Охрана сердца». Это устройство предназначено для непрерывного слежения и оповещения о появлении первых объективных признаков нарушения деятельности сердца. Работа системы основана на постоянной динамической регистрации ЭКГ человека в повседневной деятельности. Устройство содержит:

1)контактные электроды;

2)предварительный усилитель;

3)микропроцессор;

104

4)блок памяти верхней и нижней границы нормы;

5)блок сравнения регистрируемых параметров с заданными в памяти;

6)блок формирования сигнала тревоги;

7)блок индикации.

Прибор работает так: кардиосигнал через предварительный усилитель поступает на блок сравнения микропроцессора, в котором постоянно происходит сравнение регистрируемого сигнала с установленными в блоке памяти конкретными значениями его верхнего и нижнего предельных уровней. При отклонении параметров регистрируемого сигнала за предельно допустимые его величины срабатывает блок формирования сигнала тревоги, включающий блок звуковой индикации. Усиленные кардиосигналы отображаются на дисплее. Питание прибора осуществляется от батарейки.

Характеристики прибора позволяют выявлять число аритмий, их виды за сутки. Модификация этого прибора позволяет предупреждать о появлении ишемических нарушений, тем самым профилактировать стенокардию.

Приборы этого типа рекомендованы лицам, постоянно находящимся в экстремальных условиях – спасателям, спортсменам, водителям, лицам пожилого возраста. Размер этого прибора не превышает спичечную коробку и имеет вид пейджера с дисплеем.

Устройство для индивидуального самоконтроля эмоционального стресса у человека внедряют среди представителей перечисленных выше специальностей. Затянувшийся стресс переходит в донозологическое состояние, которое может привести к срыву в виде инфаркта или инсульта, может возникнуть психотическое состояние. Поэтому очевидна необходимость разработки способов и устройств для повседневного самоконтроля уровня стресса, с помощью которых можно своевременно осуществлять профилактические, релаксационные мероприятия.

Установлено, что эмоциональный стресс представляет собой системную реакцию организма на конфликтную ситуацию, при которой человек не может удовлетворить свои ведущие биологические или социальные потребности. Поэтому критерием его может служить интегральный показатель, ко-

105

торый характеризуется снижением кросс-корреляционных связей между параметрами разных функциональных систем организма.

Разработаны способ и устройство «Дозатор стресса» для индивидуальной, объективной, количественной оценки степени развития эмоционального стресса в реальных производственных условиях для предупреждения вызываемых им патологических изменений. Способ основан на регистрации вегетативных показателей человека: частоты сердечных сокращений (ЧСС), частоты дыхания (ЧД) и на расчете кросс-корреляци- онных коэффициентов, которые отражают степень развития эмоционального стресса. Работа устройства осуществляется следующим образом. Устанавливаются миниатюрные датчики на поверхность тела для регистрации ЭКГ, ЧД. Сигналы от датчиков поступают на входы устройства и после усиления подаются на аналоговый преобразователь, где осуществляется преобразование текущих значений ЧСС, ЧД в цифровой код. Затем выходные сигналы поступают в микропроцессор для вычисления кросс-корреляционного коэффициента. Цифровой сигнал вычисленного коэффициента кросс-корреляции сравнивается с заданными величинами в схеме сравнения, и отображается в виде визуальной информации. Человек, использующий прибор, на основании своего опыта или по рекомендации врача предварительно устанавливает предельно допустимый уровень значений, вводя с помощью кодовых переключателей в блок памяти минимальное допустимое значение коэффициента-корреляции. В схеме сравнения происходит сопоставление вычисленных текущих значений коэффициента кросс-корреляции с эталонным уровнем. Если величина текущего коэффициента кросс-корреляционных вегетативных параметров индивидуума оказывается меньше заданного эталонного, то срабатывает схема сравнения, и на ее выходе появляется сигнал, который поступает в блок индикации, запускающий включение звукового сигнала оповещения. Если величина эмоционального стресса остается в пределах допустимой нормы, то оповещающий звуковой сигнал не возникает и человек может произвести оценку развития своего стресса с помощью визуальной индикации. Одновременно можно наблюдать на дисплее текущие значения ЧСС и ЧД.

106

Устройство представляет собой портативный переносной прибор для индивидуального пользования. Прибор можно использовать в профилактических целях в спортивной и авиационной медицине и работникам автомобильного и железнодорожного транспорта.

Под объективным контролем физиологических показателей результативной производственной деятельности человека, по отношению к рабочим, осуществляющим свои производственные задачи с напряжением физиологических функций и с дисфункциями, оказалось возможным применить комплекс профилактических мероприятий, направленных на коррекцию их состояния. Эффективным является вмешательство на ранних стадиях формирования заболевания, когда у человека еще нет выраженных проявлений болезни, и изменения в организме носят обратимый характер. Поэтому изучение механизмов, защищающих человека от эмоциональных перегрузок, так же как и поиск «слабых» звеньев, которые в условиях напряженной деятельности приводят к патологии, является актуальной задачей профилактической медицины.

По отношению к группам риска разработаны различные комплексы нелекарственных коррекционных воздействий – социальных, профилактических, гигиенических и лечебных, осуществляемых под объективным контролем физиологических и производственных показателей.

Впроцессе напряженной производственной деятельности

вэкстремальных условиях механизмы саморегуляции могут быть неадекватными. Происходит сначала временное, а затем устойчивое нарушение тех или иных функций, смещение внутренних констант, а в дальнейшем – патологические изменения.

Наличие групп «риска» позволяет поставить вопрос о возможности применения различных восстановительных мероприятий, направленных на улучшение физиологических показателей в процессе трудовых операций. Это возможно сделать как с помощью лекарственных средств, так и путем применения немедикаментозных методов. Эти воздействия

вусловиях относительно молодого контингента рабочих достаточно эффективны. Профилактические рекомендации

107

включают специальную диету, массаж, мышечную релаксацию, аутотренинг, рефлексотерапию и др. По разным данным использование указанных мер нелекарственной терапии дает возможность переводить 40–50 % людей из группы риска в группу здоровых людей.

Снижение психоэмоционального напряжения в результате психофизической тренировки сопровождается откликом системных механизмов целостного организма: урежается сердечный ритм, стабилизируется дыхание и устраняются его задержки, снижается АД.

Отдельные мероприятия надо направлять на центральные механизмы застойного эмоционального напряжения при стрессах, например процедуры электросна или воздействия электромагнитных полей.

Разработан реабилитационно-восстановительный метод, включающий прием жидкости, витаминных комплексов, микроэлементов на фоне тепло-холодовых нагрузок. Метод был использован для реабилитации ликвидаторов аварии на ЧАЭС. В основу реабилитации были положены воздействия, направленные на выведение радионуклидов из организма, снижение уровня эмоционального стресса, повышение иммунорезистентности организма обследуемых и нормализацию их функционального состояния.

На момент обследования у всех его участников отмечались головные боли, головокружение, слабость, боли в области сердца, потливость, плохой сон. Высокотемпературное тепловое воздействие сауны в сочетании с приемом витаминов, микроэлементов на фоне физических нагрузок является эффективным средством активации регуляторных систем человека. Очевидно, что применяемый комплекс процедур увеличивал скорость протекания обменных процессов. На фоне обильного приема жидкости (3–5 л в течение 3 ч пребывания в сауне) тепло-холодовые процедуры в сочетании с приемом витаминно-минеральных комплексов вызывали усиленное потоотделение, которое является основным средством выведения из организма некоторых радионуклидов. В результате проведенной дезинтоксикации, содержание цезия в организме снизилось в среднем на 35 %, что в 3 раза ниже, чем до воздействия.

108

Известно, что при радиационном воздействии и сильном стрессе при исчерпывании резервной мощности антиоксидантных систем организма происходит выраженная активация процессов перекисного окисления липидов, запускающая стресс-реализующие системы. В кровь выбрасываются катехоламины и кортикоиды, обладающие антиоксидантной активностью. В свою очередь, высокий уровень катехоламинов и кортикостероидов в крови ведет к вторичной активации процессов перекисного окисления липидов, продукты которого приводят к разрушению биологических мембран, нарушению метаболизма и гибели клеток. Продукты перикисного окисления липидов являются своеобразными медиаторами стресса.

После проведенного курса у большинства обследуемых (70 %) имело место снижение активности симпато-адренало- вой системы. Аналогичным образом изменялись показатели продуктов ПОЛ (перекисное окисление липидов) – уровень МДА (молоновый диальдегид) снижался. Известно, что указанные параметры являются самыми надежными индикаторами наличия стресса. Регистрируемая динамика позволила утверждать, что после реабилитации уровень психоэмоционального стресса у обследуемых в большинстве случаев значительно снизился.

Известно, что витамины как радиопротекторы, более эффективны в сочетании с физической нагрузкой. Физические упражнения перед приемом витаминов, микроэлементов и последующим входом в сауну приводят к значительному возрастанию вегетативного индекса, пульса, артериального давления. Таким образом, физические упражнения, обеспечивая дополнительную симпатическую активацию, вероятно, создают, с одной стороны, наиболее благоприятные условия для усвоения витаминов с другой – готовят организм к более эффективному потоотделению в сауне. Показателем активности потоотделения является тот факт, что при употреблении каждым обследуемым в течение сеанса тепло-хо- ловых процедур 3–5 л жидкости вес его оставался неизменным. Обильное потребление жидкости на фоне дополнительной витаминизации при обеспечении эффективной работы, в частности потоотделения, является эффективным способом обновления жидкостных сред организма.

109

На первом этапе реабилитации на тепловое воздействие сауны на фоне обильного питья и витаминов обследуемые ответили адаптивными реакциями, проявляющимися в усилении симпатических влияний на сердце, росте пульсового давления, некоторым ухудшением самочувствия. На втором этапе реабилитации самочувствие постепенно восстанавливалось. Пульс и давление снижались.

Стадия реабилитации для нормоваготоников характеризовалась стойким нарастанием парасимпатических влияний на фоне улучшения самочувствия. Частота пульса снижалась. Стадия реабилитации для группы симпатоников характеризовалась ослаблением симпатических влияний, т. е. прослеживалась тенденция к нормализации вегетативного тонуса при снижении психоэмоционального напряжения. На температурное воздействие сауны в период тепловой адаптации реакция симпатоников проявлялась в значительной активации симпатического отдела вегетативной нервной системы. Эта реакция, по мере проведения реабилитационных процедур, снижалась, а вегетативный тонус симпатотоников возвращался практически к исходной норме.

Одним из методов коррекции и профилактики нарушений физиологических функций является интервальная нормобарическая гипоксическая тренировка. Метод реабилитации при вдыхании газовых смесей с пониженным содержанием кислорода при нормальном атмосферном давлении является эффективным, более физиологичным и доступным, обеспечивает лучшую переносимость человеком различных факторов среды по сравнению с гипоксией, развивающейся в горах

ибарокамерах.

Сцелью выявления эффективности интервальной гипоксической тренировки было проведено обследование здоровых лиц до и после курса реабилитации. Гипоксический тест заключался в том, что лица дышали гипоксической смесью, содержащей 11 % кислорода. До и после этого проводили холодовой тест для определения типа сердечно-сосудистой реактивности.

Сравнительный анализ результатов, полученных до и после курса интервальной гипоксической тренировки, свидетельствует об эффективности процедуры для реабилитации

110