К вопросу об избирательной активация неспецифических механизмов адаптации бегущим импульсным магнитным полем

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Медико-санитарной части МВД России по Рязанской области, к.м.н., Россия, г. Рязань

Рязанский филиал Московского университета МВД России имени В.Я. Кикотя, Россия, г. Рязань

Рязанский государственный медицинский университет имени акад. И.П. Павлова, Россия, г. Рязань

К вопросу об избирательной активация неспецифических механизмов адаптации бегущим импульсным магнитным полем

Глушкова Е.П., Начальник клинического госпиталя

Булатецкий С.В., Профессор кафедры

уголовного процесса и криминалистики, д.м.н.,

Бяловский Ю.Ю., Заведующий кафедрой патофизиологии,

д.м.н., профессор

Аннотация

Сведения об авторах:

Глушкова Елена Павловна - к.м.н., начальник клинического госпиталя Медико-санитарной части МВД России по Рязанской области, e-mail: dr_gep@mail.ru

Булатецкий Сергей Владиславович - д.м.н., профессор кафедры уголовного процесса и криминалистики Рязанского филиала Московского университета МВД России имени В.Я. Кикотя, e-mail: dr_bsv@mail.ru

Бяловский Юрий Юльевич - д.м.н., профессор, заведующий кафедрой патофизиологии Рязанского государственного медицинского университета имени академика И.П. Павлова, e-mail: b_uu@mail.ru

В статье приводится опыт экспериментального применения магнитотерапевтических аппаратов («Алмаг-01», «Алмаг-БИО», ПОЛИМАГ-01»), генерирующих бегущее импульсное магнитное поле, для избирательного влияния на активность неспецифических механизмов адаптации человека. Терапевтического эффект локального воздействия электромагнитным полем рассматривается с позиции оптимизации функционального состояния организма, по изменению активности стресс-лимитирующей и стресс-реализующей систем организма.

Ключевые слова: адаптация, бегущее импульсное магнитное поле, вариабельность сердечного ритма, математический анализ ритма сердца, неспецифические адаптационные механизмы, стресс-лимитирующая система, стресс-реализующая система, функциональное состояние.

В настоящее время к одной из актуальных задач современной медицины, требующей решения, следует отнести более широкое использование в процессе лечения и реабилитации немедикаментозных методов воздействия с возможностью избирательного влияния на активность неспецифических механизмов адаптации человека и его функциональное состояние. Данные способы коррекции могут применяться с профилактической целью для снижения степени воздействия неблагоприятных факторов, а также в ходе спортивной и различных видах профессиональной деятельности для повышения работоспособности и эффективности выполняемых работ. Повышение адаптивных возможностей организма и оптимизация функционального состояния может осуществляться, как различными традиционными способами, так и путем избирательного управления параметрами реципрокных стресс-реализующей или стресс-лимитирующей систем организма [3, 7, 9, 14, 15].

Различные системы организма обладают разной чувствительностью к электромагнитным полям поэтому ответная реакция организма (направленность изменений физиологических и биохимических показателей, активность ЦНС и отделов автономной нервной системы и др.) зависит от характеристик магнитного поля, динамических характеристик (длительность воздействия, скорость нарастания, выход на «плато», скорость снижения) и локализации воздействия. магнитный поле лечение нервный

Предыдущими исследованиями было установлено, что локальное действие бегущего импульсного магнитного поля (БИМП) вызывает системный ответ в виде закономерного изменения состояния неспецифических адаптационных механизмов и интегральных характеристик жизнедеятельности целого организма [1, 6, 13, 19, 20]. При локальном воздействии БИМП вызывает избирательное включение в реакции адаптации изменение активности стресс-лимитирующей (сохранительной) или реципрокно организованной стресс-реализующей (защитной) систем [4, 5, 8, 10, 12], при этом соотношение стресс-лимитирующих и стресс-реализующих механизмов адаптации можно использовать для целенаправленного управления функциональным состоянием организма человека [2, 4, 10, 11].

Цель исследования: изучение условия избирательности действия БИМП на физиологические системы и неспецифические адаптационные механизмы человека.

Материалы и методы. В проведенных исследованиях добровольно участвовало 168 мужчин в возрасте от 18 до 22 лет. Использованы аппараты импульсной магнитотерапии «Алмаг-01», «Алмаг-БИО», ПОЛИМАГ-01» [7, 16, 17]. В исследовании применялись следующие параметры локального воздействия БИМП: локализация индукторов - область проекции надпочечников и шейный отдел спинного мозга; экспозиция - 3, 7, 14 и 21 мин; частота ПеМП - 3, 10 и 27 Гц; амплитудное значение магнитной индукции - 5, 10 и 20 мТл. Оценка функционального состояния, активности неспецифических адаптационных механизмов осуществлялась с использованием «Интегрированной системы кардиоинтервалометрии» (ИСКИМ, версия 6.2) и комплекса для обработки кардиоинтервалограмм и анализа вариабельности сердечного ритма «Варикард 2.51» и по результатам биохимического исследования крови. Для выявления изменений функционального состояния после воздействия БИМП использовались внутри- и межсистемные взаимоотношения между исследуемыми показателями жизнедеятельности организма. В качестве показателя сопряжения применялся непараметрический коэффициент ранговой корреляции Спирмена.

Результаты. Волновые диапазоны вариабельности сердечного ритма (ВСР) являются производными процессов информации, регуляции, метаболизма и функциональной деятельности гемодинамики и, в конечном итоге, определяют процессы ауторегуляции. Анализ парных корреляционных связей между ЧСС и волновыми параметрами сердечного ритма (HF, LF, VLF) при разной длительности и локализации воздействия БИМП (использовался аппарат «Алмаг-01») показал, что только 7-минутная экспозиция при поясничной локализации индукторов вызывает уменьшение числа и силы корреляционных связей. Это свидетельствует о снижении напряжения в системе (в данном случае - в системе регуляции ритма сердца), когда отдельные элементы мало взаимосодействуют друг другу в результате повышения функциональных резервов и соответствует результатам других авторов, согласно которым оптимизационные мероприятия должны быть направлены на увеличение количества степеней свободы организма.

Результаты, полученные при применении аппарата «Алмаг-БОС», позволили установить, что состояние неспецифических адаптационных механизмов в зависимости от локализации и параметров воздействия БИМП отражает две качественно различающихся стратегии приспособления: поясничная локализация индукторов при амплитуде магнитной индукции 20 мТл и частоте импульсов поля 3 Гц вызывает активацию стресс-лимитирующей и торможение стресс-реализующей систем и реципрокный эффект в виде активации стресс-реализующей и торможения стресс-лимитирующей систем при шейной локализации индукторов при амплитуде магнитной индукции 4 мТл и частоте импульсов поля 3 Гц.

Дальнейшие исследования проводились с использованием аппарата «ПОЛИМАГ-01» и были направлены на избирательную активацию БИМП стресс-лимитирующих или стресс-реализующих механизмов адаптации. Параметры воздействия и локализация задавались с учетом данных, полученных при использовании аппарата «Алмаг-БОС». При параметрах БИМП, вызывающих активацию стресс-лимитирующей и торможение стресс-реализующей систем, структура плеяды до предъявления магнитной нагрузки характеризовалась наличием значительного количества корреляционных связей, преимущественно между показателями биогенных аминов, перекисного окисления липидов и показателями ВСР. Подобное распределение свидетельствует о некотором адаптационном напряжении в исходном состоянии испытуемых, когда отдельные элементы системы достаточно жестко взаимодействуют друг с другом для обеспечения приспособительной деятельности. После воздействия БИМП с заданными параметрами наблюдалось «облегчение» плеяды как за счет снижения общего количества корреляционных связей, так и за счет уменьшения силы этих связей, что по критерию плотности формируемых корреляционных плеяд отражает снижение адаптационного напряжения у испытуемых.

При параметрах БИМП, вызывающих активацию стресс-реализующей и торможение стресс-лимитирующей систем, структура плеяды в фоновых условиях практически ничем не отличалась от плеяды предыдущего корреляционного анализа, что характеризует отсутствии различий в функциональном состоянии испытуемых перед применением магнитных нагрузок. После реализации магнитной нагрузки произошло «утяжеление» плеяды за счет увеличения количества связей и увеличения их силы. Такая адаптивная трансформация плеяды отражает увеличение напряжения в системе стресс-параметров и вовлечение в сопряженный механизм взаимодействия новых элементов системы, что свидетельствует о более выраженном напряжении механизмов адаптации. Обобщенная динамика состояния физиологических систем и неспецифических адаптационных механизмов при разных параметрах воздействия БИМП приведена в таблице 1.

Таблица 1 Избирательность действия БИМП на физиологические системы и неспецифические адаптационные механизмы

Обсуждение результатов. Применение в исследованиях одних и тех же параметров БИМП, генерируемого аппаратами «Алмаг-БОС» и «ПОЛИМАГ-01» вызывало однотипные изменения в физиологических системах и неспецифических адаптационных механизмах, как по результатам математического анализа ритма сердца, так. и при исследовании биохимических показателей крови. Это объясняется тем, что в терапевтических дозах магнитные поля вызывают ориентационные и концентрационные изменения биологически активных макромолекул, что отражается на кинетике биохимических реакций и скорости биофизических процессов. Кроме того, БИМП активно влияет на местные метаболические и микроциркуляторные процессы в тканях, регулируемые калликреин-кининовой системой и биогенными аминами. При этом происходит изменение и реологических свойств самой крови, ее фибринолитической и коагуляционной активности. Свободнорадикальное окисление, рассматриваемое как компонент различных биологических явлений, является обязательным участником неспецифической реакции организма на экстремальные воздействия, т.е. звеном стресс-реакции. Для защиты от свободнорадикального окисления возникли и генетически закрепились антиоксидантные механизмы. БИМП, как стрессогенный фактор, также запускает неспецифические адаптационные реакции, проявлением которых являются изменения в системе перекисного окисления липидов - антиоксидантной защиты (ПОЛ-АОС). Экспериментально доказано регулирующее воздействие на систему иммунобиологического надзора гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, отдельных гормонов и нейромедиаторов. Установлено, что стресс-система и иммунная система связаны двусторонними связями: влиянием нейрональных структур на иммунокомпетентные органы и клетки, с одной стороны, и влиянием иммунной системы на стресс-систему - с другой. Благодаря этим связям гипоталамус, ключевая структура центрального аппарата регуляции иммунной системы и стресс-системы, быстро реагирует на нарушение гомеостаза и дает начало сложному эфферентному пути передачи регуляторных влияний на иммунокомпетентные органы и клетки. Все клетки системы иммунобиологического надзора функционируют в тесном взаимодействии друг с другом. Эти влияния осуществляются благодаря наличию на иммунокомпетентных клетках рецепторов для нейромедиаторов, гормонов, регуляторных пептидов. Благодаря этому обстоятельству возможно прямое воздействие гормонов и медиаторов на элементы иммунной системы. Наряду с нервной и эндокринной системами система иммунобиологического надзора является одной из главных регулирующих систем, участвующей в развитии общего адаптационного синдрома на всех его этапах. Различные отклонения в нервной деятельности довольно специфично влияют на различные функциональные параметры иммунокомпетентных клеток, т.е. иммунная и нейроэндокринная системы выполняющую в организме базисные функции по адаптации к изменяющейся внешней среде, работая как единый структурно-функциональный блок. Таким образом, выявленная в работе противоположная направленность на гормональные, гемостатические, антиоксидантные и иммунные механизмы при различной локализации индукторов и параметрах воздействия БИМП обусловлена существующими реципрокными механизмами адаптации к факторам внешней среды.

Согласно К.В. Судакову [18] гомеостатические результаты, достигаемые в ходе адаптивной деятельности, определяют оптимальное для нормальной жизнедеятельности течение различных метаболических процессов в тканях организма. В нашем исследовании при поясничной локализации индукторов и параметрах воздействия БИМП - амплитуда магнитной индукции 20 мТл, частота импульсов поля 3 Гц, экспозиция 7 минут - выявлена динамика в сторону повышения уровня стресс-лимитирующего медиатора (серотонин), супрессорной активности, активация системы фибринолиза, антиоксидантов, показателей противосвертывающей системы крови. При этом происходило снижение уровня стресс-реализующих гормонов (адреналин, норадреналин), хелперной активности, прооксидантов, показателей свертывающей системы крови. Эти изменения сопровождались депрессией иммунных механизмов и снижением активности механизмов неспецифической резистентности. Очень важным обстоятельством являлось то, что реакция системы гемостаза на магнитное воздействие не сопровождалась потреблением прокоагулянтов - это указывало на функциональный (регуляторный) характер возникающих изменений. Стимулирующий характер реакции со стороны иммунной системы подтверждается и отсутствием каких-либо изменений со стороны концентрации основных классов иммуноглобулинов крови. Полученные при данных параметра воздействия БИМП результаты свидетельствуют об увеличении активности неспецифических адаптационных механизмов синтаксической (стресс-лимитирующей) направленности и активизации «сохранительных» функциональных систем. При шейной локализации индукторов аппарата «ПОЛИМАГ-01» и параметрами воздействия БИМП - амплитуда магнитной индукции 4 мТл, частота импульсов поля 3 Гц, экспозиция 7 минут - выявлена противоположная динамика физиологических систем и неспецифических адаптационных механизмов. Это обусловлено запуском реципрокно организованных «защитных» функциональных систем, что совпадает с результатами других исследований, согласно которым системная организация неспецифических адаптационных реакций на локальные физиотерапевтические воздействия строится по реципрокному принципу.

Анализ адаптационных механизмов с помощью метода корреляционных плеяд, показал, что 7-минутное воздействие БИМП амплитудой 20 мТл и частой 3 Гц при поясничной локализации индукторов аппарата «ПОЛИМАГ-01» вызвало ослабление внутри- и межсистемных взаимоотношений, что соответствует снижению адаптационного напряжения в системе неспецифических адаптационных механизмов и обуславливает стресс-лимитирующий эффект. Противоположный эффект в виде увеличения в плеяде числа и силы корреляционных связей («утяжеление» корреляционной плеяды), полученный при 7-минутном воздействии на шейный отдел спинного мозга БИМП амплитудой 4 мТл и частой 3 Гц, обусловлен преимущественно стресс-реализующим действием. Его следует расценивать как достижение максимума функциональных возможностей неспецифических адаптационных механизмов и тесного вовлечения в процесс адаптации механизмов других систем.

Заключение

Обобщая полученные результаты можно сделать вывод, что реакция организма на электромагнитное воздействие - это сложный системный феномен, включающий механизмы разных уровней и имеющий собственную функциональную организацию. Проведенное исследование дало возможность проанализировать динамику функционального состояния человека как при плацебо-исследованиях, так и при магнитных воздействиях аппаратами «Алмаг-01», «Алмаг-БОС» и «ПОЛИМАГ-01». Оценка эффективности адаптации к разным параметрам локального воздействия БИМП (соотношения цены и единицы эффекта по Меделяновскому А.Н.) позволила изучить динамику неспецифических адаптационных механизмов, изменяющих в сторону улучшения или ухудшения системную организацию адаптивных процессов. Результаты, полученные в нашем исследовании, убедительно показали, что биологическую значимость используемых параметров БИМП наиболее адекватно оценивать через соотношение стресс-реализующих и стресс-лимитирующих механизмов. В качестве основного итога настоящего исследования следует считать параметризацию полезного приспособительного результата, достигаемого организмом при адаптации к действию БИМП и определение параметров воздействия БИМП, оптимизирующих функциональное состояние организма человека. Параметры локальных воздействий БИМП необходимо оптимизировать исходя из динамики неспецифических адаптационных механизмов: пространственно-временные показатели локальной магнитотерапии должны обеспечивать минимальную активацию стресс-реализующих механизмов и в наибольшей степени включать стресс-лимитирующие механизмы.

Литература

1. Булатецкий, С.В. Динамика неспецифических адаптационных механизмов как критерий оптимизации магнитных воздействий / С.В. Булатецкий, Ю.Ю. Бяловский, Е.П. Глушкова // Российский медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова, 2013. № 2. С. 49-53.

2. Булатецкий, С.В. Изменение показателей стресс-реализующей и стресс-лимитирующей систем у спортсменов при применении дополнительного респираторного сопротивления / С.В. Булатецкий, Ю.Ю. Бяловский, В.Н. Морозов, В.И. Морозова // Клиническая лабораторная диагностика. 2002. № 10. С. 11.

3. Булатецкий, С.В. Психофизиологические механизмы системной организации биосоциальной адаптации курсантов образовательного учреждения МВД России к профессиональному обучению / С.В. Булатецкий // Российский научный журнал. 2013. № 1 (32). С. 101-107.

4. Булатецкий, С.В. Физиологические механизмы успешности профессиональной подготовки курсантов образовательных учреждений МВД России: Автореф. дис. ... докт. мед. наук. Рязань, 2008. 48 с.

5. Бяловский, Ю.Ю. Вариабельность сердечного ритма и фрактальная нейродинамика в условиях локальных вибромагнитоакустических воздействий / Ю.Ю. Бяловский, С.В. Булатецкий, Ж.В. Сучкова // Физиология человека, 2005. Т. 31. № 4. С. 50-60.

6. Бяловский, Ю.Ю. Вариабельность сердечного ритма как критерий оптимальности локальных физиотерапевтических воздействий / Ю.Ю. Бяловский, С.В. Булатецкий, Е.П. Глушкова // Российский медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова, 2007. № 4. С. 91-96.

7. Бяловский, Ю.Ю. Избирательная активация стресс-лимитирующей и стресс-реализующей систем организма с помощью магнитотерапевтического аппарата «Алмаг-01» / Ю.Ю. Бяловский, С.В. Булатецкий, Е.П. Глушкова, А.В. Иванов, А.Б. Секирин, С.Н. Смирнова // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 12-1. С. 44-48.

8. Бяловский, Ю.Ю. Неспецифические адаптационные механизмы в оптимизации тренирующих и реабилитационных мероприятий / Ю.Ю. Бяловский, С.В. Булатецкий, В.Н. Абросимов. Рязань: Рязанский государственный медицинский университет, 2006. 384 с.

9. Бяловский, Ю.Ю. Системная организация неспецифических механизмов адаптации в восстановительной медицине // Ю.Ю. Бяловский, С.В. Булатецкий, Е.П. Глушкова. - Воронеж, ООО «Издательство РИТМ», 2017. 406 с.

10. Бяловский, Ю.Ю. Фрактальная нейродинамика в условиях локальных физиотерапевтических воздействий / Ю.Ю. Бяловский, С.В. Булатецкий // Российский медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова, 2008. № 1. С. 21-26.

11. Глушкова, Е.П. Динамика неспецифических адаптационных механизмов в условиях изменения частотных и силовых характеристик локальных магнитных воздействий: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. Рязань, 2009. 24 с.

12. Глушкова, Е.П. Динамика физиологических систем и неспецифических адаптационных механизмов при действии магнитного поля / Е.П. Глушкова, С.В. Булатецкий // Центральный научный вестник. 2017. Т. 2. № 1 (18). С. 3-4.

13. Глушкова, Е.П. Избирательность действия переменного магнитного поля на активность стресс-лимитирующей и стресс-реализующей систем / Е.П. Глушкова, С.В. Булатецкий // Российский научный журнал. 2015. № 6 (49). С. 355-361.

14. Глушкова, Е.П. Некоторые аспекты использования локальных магнитных воздействий для изменения функционального состояния организма человека / Е.П. Глушкова, С.В. Булатецкий // Клинико-патофизиологические проблемы: сборник научных трудов. Рязань: РязГМУ, 2006. С. 76-78.

15. Глушкова, Е.П. Опыт использования разных параметров воздействия импульсным магнитным полем для изменения функционального состояния / Е.П. Глушкова С.В. Булатецкий, Ю.Ю. Бяловский // Центральный научный вестник. 2017. Т. 2. № 8 (25). С. 16-18.

16. Глушкова, Е.П. Опыт практического применения аппарата АЛМАГ-БОС в адаптационной медицине / Е.П. Глушкова, С.В. Булатецкий // Клинико-патофизиологические проблемы: сборник научных трудов. Рязань: РязГМУ, 2006. С. 72-76.

17. Глушкова, Е.П. Особенности динамики физиологических систем организма при различных параметрах магнитотерапевтического воздействия аппаратом «ПОЛИМАГ-01» / Е.П. Глушкова, С.В. Булатецкий // Актуальные проблемы клинической и экспериментальной патологии: тематический сборник научных трудов, посвященный 100-летию со дня рождения Ганса Селье. Рязань: РязГМУ, 2007. С. 53-57.

18. Судаков, К.В. Общая теория функциональных систем / К.В. Судаков. М.: Медицина, 1984. 224 с.

19. Сучкова, Ж.В. Динамика вариабельности сердечного ритма при разной локализации и длительности магнитных воздействий / Ж.В. Сучкова, Ю.Ю. Бяловский, С.В. Булатецкий // Реабилитология: Сб. научных трудов. № 2. М.: Изд-во РГМУ, 2004. С. 195-198.

20. Сучкова, Ж.В. Моделирование методами дисперсионного факторного анализа влияния локальных вибромагнитоакустических воздействий на неспецифические адаптационные механизмы / Ж.В. Сучкова, Ю.Ю. Бяловский, С.В. Булатецкий // Вестник Харьковского национального университета имени В.Н. Каразина. Серия Медицина. 2003. - № 5 (581). С. 84-85.

Размещено на Allbest.ru