CC BY
32НЕКОТОРЫЕ СПОСОБЫ СОЧЕТАННЫХ МЕТОДОВ ЭЛЕКТРОФИЗИОТЕРАПИИ
Захаров Ю.Б., Волошин М.А., Гордеенко Я.В., Иванов В.Н., Попович А.Е., Пыхалова Н.Е., Толкачёва Е.Г., Захаров М.Ю.
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет», г. Краснодар
Аннотация
Учёными доказано, что многие важные с точки зрения физиологии факторы жизнедеятельности человека и животных тесно связаны друг с другом. Изменяя (или усиливая) один фактор, тем самым изменяется другой фактор. Усиливая один фактор, мы повышаем жизнедеятельность другого фактора. Применяя методы усиления обоих факторов, получаем заметную интенсификацию лечения, которая оценивается не путем простого арифметического суммирования эффектов от обоих воздействий.
Ключевые слова: сочетанные методы, электродвижущая сила индукции, вихревые токи, ток смещения, сила Ампера.
Актуальность и значимость реабилитации человека и животных с последствиями травмы конечностей определяет их высокая распространенность, опасность возникновения послеоперационных осложнений в виде контрактур, спаек, атрофии мышц. Известно, что длительная иммобилизация отрицательно сказывается на трофике суставного хряща, состоянии мышечного аппарата и процессах микроциркуляции сосудистого русла, поэтому очевидно, что основной задачей реабилитации будет активизация трофикостимулирующих процессов, восстановление амплитуды движений сустава и тонуса мышц поврежденной конечности, коррекция сосудистого компонента, профилактика развития осложнений.
Сегодня в клинической физиотерапии используется огромное число импульсных токов (диадинамические, синусоидальные модулированные,
интерференционные, флюктуирующие и др.), которые имеют большое практическое значение в лечении и реабилитации после многих заболеваний.
Независимо от характера импульсного тока (постоянный, переменный) в основе механизма их действия лежит раздражение нервно-мышечного аппарата (НМА).
Постоянное магнитное поле оказывает воздействие на биологические системы, которые в нем находятся. В научной литературе имеются сведения о морфологических изменениях у животных и растений после пребывания в постоянном магнитном поле, влиянии на нервную систему, изменении характеристик крови. В настоящее время физическая природа воздействия постоянного магнитного поля на живые объекты активно изучается.
Магнитотерапия - использование постоянных магнитов и не только для длительного локального воздействия на пораженную зону пациента. Конкретных сведений о первичном механизме действия в литературе нет. Имеются лишь сведения о различных лечебных эффектах. Относительно достоверными можно считать сведения о растворении различных солевых отложений в зонах подвижного или полуподвижного соединения костей.
Современные ученые разных специальностей — врачи, биологи, физики — получили теоретические, экспериментальные и клинические объяснения механизма действия магнитного поля на организм человека, что позволяет создать эффективные аппараты для магнитотерапии нового поколения.
В основе лечебного действия переменного магнитного поля лежит его способность управлять движением заряженных частиц, что приводит к усилению внутриклеточного и межклеточного обмена.
Магнитное поле стимулирует процессы торможения центральной нервной системы, что проявляется в седативном эффекте: снимается эмоциональное напряжение. Чем изменчивее поле, тем меньше у организма возможности к нему приспособиться, и тем выше лечебный эффект.
Лекарственный электрофорез — комплексный физико-фармакологический метод лечения, сочетающий в себе воздействие гальваническим током и лекарственными веществами, вводимыми током, на биологически активные зоны и область патологических очагов.
При лекарственном электрофорезе помимо гальванических электролечебных эффектов происходит электрогенное перемещение лекарственных молекул (ионов). Направление этого перемещения зависит от знака их заряда. Лекарственные вещества вводятся гальваническим током в кожу или слизистые оболочки в активированной ионной или молекулярной форме без балластных веществ, что позволяет добиться выраженного результата. Лекарственные ионы (молекулы) формируют кожное депо, которое длительно сохраняется в очаге и, рассасываясь, поддерживает постоянную концентрацию в крови больного. Вводимые током лекарственные вещества не вызывают аллергических реакций и других побочных эффектов.
Применение сочетанных методов электрофизиотерапии заметно интенсифицирует лечение, так что достигается не арифметическое суммирование эффектов от этих воздействий [1, 2, 3, 4, 5].
Способ [3] обеспечивает сочетания (наложения) на переменное электрическое поле (создаваемое УВЧ-аппаратом УВЧ-30) постоянного магнитного поля, что приводит к изменению траектории движения ионов цитоплазмы клетки от возвратно-поступательной к эллиптической. Это резко усиливает тепловой и лечебный эффекты, сокращает время заживления ран, увеличивает пропускную способность количества пациентов в отделениях травмы и ортопедии, так как значительно сокращается срок медико-социальной реабилитации больных. Осуществляют воздействие постоянным магнитным полем и токами высокой частоты (УВЧ), при этом на область повреждения магнитным полем и токами высокой частоты воздействуют одновременно, причем магнитное поле и токи высокой частоты направлены взаимоперпендикулярно.
Известен способ лечения послеоперационных переломов костей и посттравматических повреждений мягких тканей, включающий воздействие на пораженную зону токами высокой частоты и магнитным полем, отличающийся тем, что к обкладке конденсатора терапевтического контура токов высокой частоты подводят переменное магнитное поле с амплитудным значением магнитной индукции 42 мТл, с частотой УВЧ 27,12 МГц один раз в день, в течение 3-4 дней [4].
К недостаткам вышеназванного способа можно отнести отсутствие силового воздействия на весь объём биоткани, так как происходит воздействие лишь на цитоплазму клетки, и отсутствие подачи лекарственных веществ с помощью импульсных токов электрофореза, что не снижает значительно срок снятия болевого синдрома, отечности и сроки репаративной регенерации травмированных костей.
Под воздействием переменного электрического поля ионы хорошо проводящих биологических тканей приходят в возвратно-поступательное движение вдоль силовой линии поля с довольно малой амплитудой. При наложении на движущийся ион перепендикулярного магнитного поля начинает действовать нецентральная сила Лоренца, которая перепендикулярна к начальной скорости иона, возникающей вследствие действия на ион Кулоновской силы. Появление этих сил приводит к замене возвратно-поступательного движения ионов на движение по криволинейным орбитам, что интенсифицирует биохимические процессы, увеличивает перемешивание ионов цитоплазмы и теплоотдачу УВЧ-терапии [4].
При смене направления магнитной индукции магнитное поле приводит в движение положительные ионы вместо движения по часовой стрелке к движению против часовой стрелки. Аналогично для отрицательных ионов: движение против часовой стрелки сменяется на движение по часовой стрелке.
Вследствие такого движения ионов резко усиливается тепловой и лечебный эффекты, уменьшаются сроки репаративной регенерации тканей в
области оперативных вмешательств, значительно сокращается длительность болевого синдрома, что приводит к снижению срока медико-социальной реабилитации больных и увеличению пропускной способности количества пациентов в отделениях травмы и ортопедии.
За ближайший аналог принят физиотерапевтический прибор, предназначенный для профилактики и лечения болезней позвоночника [5]. Отличительная особенность спроектированного устройства заключается в совмещении процедур магнитотерапии, лекарственного электрофореза и легкого массажа, а также совмещение резкоизменяющихся воздействий, что является очень эффективным фактором. Воздействующая на организм человека часть представляет собой прямоугольный блок, который помещается на кушетку и положение которого может меняться. В блок вмонтированы два электрода расположенные на расстоянии 15 см друг от друга, шириной 5 см и длиной 10 см. Пластины находятся на пружинном основании и при надавливании они уходят в углубление. Поверх пластины можно помещать ткани, смоченные в лекарственных растворах. Между пластинами помещены пять вмонтированных магнитных катушек. Максимальный ток проходящий через пластины 30 мА, напряжение не более 25 В, магнитное поле, создаваемое каждой катушкой лежит в пределах 40 ± 5 мТл. Также между пластинами электродов имеются восемь катушек массажа (при подаче тока стержень втягивается с одной стороны и ударяет пациента с другой).
Недостатками данного метода являются:
1) Ток идёт вдоль одной поверхности тела, а не по всему объёму биоткани;
2) Магнитное поле направлено в одну сторону.
Задачей предлагаемого способа является интенсификация лечебного процесса с помощью совместного применения магнитного поля и модулированных импульсных токов лекарственного электрофореза, что позволит воздействовать на весь объём травмированной конечности и
способствует сокращению времени сохранения болевого синдрома, отеков и репаративной регенерации травмированных костей.
Техническим результатом способа является разработка метода сочетания магнитного поля и электрофореза с импульсным током частотой 5кГц, модулированной током низкой частоты 10-150 Гц, отличающегося тем, что электроды импульсного тока накладывают на диаметрально противоположные стороны поверхности конечности, а излучатели магнитного поля - под углом 120 градусов относительно друг друга на расстоянии 1,0-2,0 см от травмы.
Способ лечения осуществляют следующим образом. На диаметрально противоположные стороны поверхности конечности относительно травмы накладываются электроды аппарата «Амплипульс 7М», под которыми располагаются прокладки, смоченные лекарственными препаратами, при этом излучатели аппарата «Алмаг Плюс» располагаются относительно друг друга под углом 120 градусов на расстоянии 1-2 см от травмы (рисунок 1).
1 - конечность; 2 - электроды; 3 - излучатели магнитного поля; Рисунок 1 - План-схема совместного расположения приборов на конечности
человека
АЛЛ
ЛШI
Способ лечения осуществляют следующим образом. На диаметрально противоположные стороны поверхности конечности относительно конечности относительно воспалительной ткани накладываются электроды
аппарата «Элфор», при этом электроды аппарата УВЧ - 30 располагаются с обеих сторон конечности (рисунок 2).
+
\
Р
\
УВЧ-30
Рисунок 2 - Подключение УВЧ аппарата
Техническим результатом метода является разработка способа сочетания постоянного тока с терапевтическим контуром аппарата УВЧ - 30 частотой 27 МГц, отличающегося тем, что в магнитном поле около тока смещения, возникающие силы Ампера попеременного воздействуют на ток, следовательно, и на биоткань. А так как ток идет через весь массив биоткани (межклеточная жидкость, кровь, нервные волокна, лимфа), то возникает объемное интенсивное воздействие на необходимую область, что приводит к ускоренному излечению.
Подача постоянного и импульсного токов на конечности с диаметрально расположенных электродов позволяет более полно охватить точками данную часть конечности.
Токи при таком расположении электродов проникают почти во все участки конечности животного.
А накладываемые магнитные поля и поля аппарата УВЧ смещают эти токи в различные районы конечности. Это значительно интенсифицирует процессы излечения патологий конечности и ускоряет регенерационные процессы при переломах конечностей.
Авторами предлагаются сочетанные методы лечения конечностей одновременно воздействуя токами и магнитными полями аппаратов УВЧ и АЛМАГ+.
Один из предлагаемых методов сочетанного воздействия токов. К конечности подводится с диаметрально противоположных концов постоянный ток I, а перпендикулярно ему располагаются пластины терапевтического контура аппарата УВЧ-30 (рисунок 3).
Рисунок 3 - Направление тока I в разрезе по А-А
Терапевтическое действие переменного электрического поля УВЧ определяется не только образованием в биотканях тепла, но и рядом физико -химических процессов внутри клетки и в тканях в целом. УВЧ своим переменным электрическим полем Е приводит к возвратно-поступательному движению ионов цитоплазмы, которые оказывают силовое воздействие на некоторые участки мембраны клетки и на стенки кровеносных сосудов, к переориентации полярных частиц цитоплазмы крови. УВЧ терапия благоприятно влияет на функциональное состояние нервной системы, эндокринных желез, кровообращение и лимфообращение, способствует улучшению обмена веществ. Этот метод лечения оказывает противовоспалительное, болеутоляющее, десенсибилизирующее, противоспастическое действие, стимулирует защитные силы организма и улучшает трофику тканей.
Явление попеременного силового воздействия на ток, проявляющегося в виде сил Ампера, возникающих в магнитном поле (микровибрации, массаж), что интенсифицирует процесс лечения воспалительного процесса в конечности.
Силы Ампера попеременно воздействуют на ток, а, следовательно, и на биоткани в противоположных направлениях (рисунок 4).
А так как ток идет через весь массив биоткани (межклеточная жидкость, кровь, нервные волокна, лимфа), то возникает объемное интенсивное воздействие на необходимую область, что приводит к ускоренному излечению.
Нами показано, что магнитные поля токов смещения, возникающих между обкладками конденсатора терапевтического контура аппарата УВЧ-30, приводят к появлению вихревых магнитных полей. Эти поля не дают в центре токов смещения суммарного магнитного поля (рисунок 4), так как магнитные поля около каждого элемента вихревого тока попарно противоположны соседним магнитным полям. И лишь на краях (рисунок 4) суммарное магнитное поле не равно нулю. Оно приводит к возникновению сил Ампера, оказывающих силовое действие на ток гальванизации в виде момента сил, так как силы Ампера направлены в противоположные стороны (рисунок 5). Проходящий через биоткань ток гальванизации оказывает не только разогревающий эффект от Джоулева тепла, но и, перемещаясь под действием сил Ампера, массирует биоткани. При этом токи гальванизации смещаются в новые области биоткани, то есть охватывают всё большие области, усиливая тем самым лечебный эффект.
Рисунок 4 - Суммарное магнитное поле относительно тока смещения
Сумма магнитного поля ~ 0, то есть суммарное магнитное поле внутри тока смещения отсутствует. Оно есть только в точках ® и далее, т.е. на периферии от токов смещения. На этих участках уже могут возникать силы Ампера, действующие на постоянный ток I.
в©
IV
Рисунок 5 -Воздействие сил Ампера в разрезе по B-B
Авторы [3, 4] пытаются, описав некоторые методы сочетанного воздействия, предложить свои не лишенные эксклюзивности способы лечения конечностей. Рассматриваются способы электромагнитотерапии. Оцениваются уже известные методы сочетанного воздействия (с их плюсами и минусами).
В отличие от многих известных способов сочетанного воздействия предлагается оригинальный метод подведения к конечности постоянного и импульсного токов, что позволяет более полно охватить мышечную массу
конечности. Подача постоянного и импульсного токов на конечности с диаметрально расположенных электродов позволяет более полно охватить токами данную часть конечности. Токи при таком расположении электродов проникают почти во все участки конечности животного. А накладываемые магнитные поля и поля аппарата УВЧ смещают эти токи в различные области конечности. Это значительно интенсифицирует процессы излечения патологий конечности и ускоряет репарационные процессы при переломах костей.
Предлагаемый сочетанный метод лечения конечностей может быть реализован за счет одновременного воздействия токами и магнитными полями аппаратов УВЧ и АЛМАГ +.
В последние десятилетия всё чаще в физиотерапии начинают применять методы комбинированного объединения, одновременно действующих нескольких факторов(полей) [1, 2, 3, 4, 5], которые получили название сочетанных методов.
Библиографический список
1. Покровский В.М., Абушкевич В.Г.Проба сердечно-дыхательного синхронизма - метод оценки регуляторно-адаптивного статуса в клинике//Кубанский научный медицинский вестник, 2005.№7-8.
2. Техника и методики физиотерапевтических процедур (справочник)/Под редакцией В.М.Боголюбова. - М.: Издательство БИНОМ, 2020-С.433-440
3. Пат. № 2365391 Российская федерация, С1 МПК А61Ш/00 (2006.01). Способ лечения переломов костей и окружающих их мягких тканей в посттравматический и послеоперационный периоды / Ю. Б. Захаров, Ю. А. Веселовский, В. Н. Иванов, А. В. Овсепян, В. А. Овсепян, М. Ю. Захаров, Н. Е. Пыхалова; заявитель и патентообладатель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный медицинский университет Федерального
агенства по здравоохранению и социальному развитию» (ГОУ ВПО КГМУ Росздрава)-Ы 2008119306;В заявл. 15.05.2008; опубл. 27.08.2009; БИ: 23/2010.
4. Пат. № 2578357 Российская Федерация. Способ лечения послеоперационный переломов костей и посттравматических повреждений мягких тканей / Патентообладатели: Н. М. Богатов, Ю. Б Захаров, А. В. Чернецкий; заявка № 2014154345
5. Шибеко, Р. В. Универсальный физиотерапевтический прибор / Р. В. Шибеко, В. С. Пудов, Л. Н. Панов // Медицина: вызовы сегодняшнего дня : материалы II Междунар. науч. конф. (г. Москва, 25 октября 2013). -Москва : Буки-Веди, 2013. - С. 7-11.
