Реабилитационные возможности микроволновой терапии

А.Г. Полякова

РЕАБИЛИТАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ МИКРОВОЛНОВОЙ ТЕРАПИИ

ФГБУ «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия

В работе представлены результаты исследований по выявлению особенностей биоэффектов, развивающихся на клеточном, тканевом, органном и системном уровнях при воздействии микроволнами с различными частотно-энергетическими характеристиками. В качестве источника низкоинтенсивного ЭМИ используется серийно выпускаемый аппарат «АМФИТ-0,2/10-01». Экспериментально доказана роль низкоинтенсивных микроволн шумового диапазона, как управляющих сигналов в развитии биологических эффектов в организме. Использование микроволновой терапии способствует выраженному снижению интенсивности перекисного окисления липидов, стимулирует общие антиоксидантные резервы крови и активность ферментов биорадикальной защиты. Подтверждено значение оксида азота как эндогенного вазодилататора и нейромедиатора, обладающего противовоспалительным и антитоксическим действием. Выявленные корригирующие эффекты свидетельствуют о необходимости внедрения микроволновой терапии в комплексную медицинскую реабилитацию пациентов травматолого-ортопедического профиля для обеспечения трофической поддержки процесса репаративной регенерации соединительной ткани, коррекции ишемических, гемостатических и метаболических осложнений.

Ключевые слова: микроволновая терапия, метаболические нарушения, механизмы действия, репаративная регенерация

The paper presents the results of research to identify the features of the biological effects that develop at the cellular, tissue, organ and system levels when exposed to microwaves with different frequency-power characteristics. As a source of low-level EMR using a commercially available machine "AMFIT-0.2 / 10-01." Experimentally proved the role of low-intensity microwave noise band as control signals in the development of biological effects in the body. The use of microwave therapy contributes to marked reduction in the intensity of lipid peroxidation stimulates overall blood antioxidant enzyme activity and reserves Bioradical protection. Reiterating the importance of nitric oxide as a neurotransmitter and endogenous vasodilator, anti-inflammatory and antitoxic action. Identified corrective effects indicate the need for the introduction of microwave therapy in complex medical rehabilitation of patients trauma and orthopedic to provide trophic support for reparative regeneration of connective tissue, correction of ischemic, hemostatic and metabolic complications

Key words: microwave therapy, metabolic disorders, mechanisms of action, reparative regeneration

Современную медицинскую реабилитацию отличает повышенный интерес к использованию немедикаментозных технологий, основанных на применении в качестве лечебного фактора электромагнитного излучения (ЭМИ) микроволнового диапазона. Особую актуальность воздействию микроволнами придают содержащиеся в них молекулярные спектры излучения и поглощения (МСИП) эндогенных биорегуляторов (NO, O2, H2O и др.), а также частоты межуровневых переходов больших органических молекул: ДНК, белка и др. [13]. Электромагнитные волны крайне высокочастотного (КВЧ) и терагерцового (ТГц) диапазонов генерируются живыми системами и принимают участие в процессе межклеточных коммуникаций. При этом передача информации происходит «без помех», поскольку из космоса этот диапазон не проникает [1]. Такая уникальность микроволн требует тщательного изучения всех аспектов их влияния на организм.

В Приволжском медицинском исследовательском центре (Н.Новгород) проводятся многолетние экспериментальные исследования по выявлению особенностей биоэффектов, развивающихся на клеточном, тканевом, органном и системном уровнях при воздействии микроволнами с различными частотно-энергетическими характеристиками. В качестве источника низкоинтенсивного ЭМИ используется серийно выпускаемый аппарат «АМФИТ-0,2/10-01» (ООО «ФизТех» Нижний Новгород, Россия) с диапазоном частот 53-78ГГц и его экспериментальная модель с шумовым диапазоном 110-170ГГц. Уровень мощности (1мВт) и спектр сигнала генератора ЭМИ близки к собственным излучениям биообъекта, а спектральная плотность мощности шума прибора характеризуется высокой однородностью, что обеспечивает терапевтически значимый уровень сигнала на всех резонансных частотах биообъекта, резко снижает вероятность, как близких, так и отдаленных побочных эффектов, обеспечивает большую повторяемость и однозначность трактовки результатов воздействия.

В экспериментах in vitro при облучении дермальных фибробластов различного генеза ЭМИ КВЧ (53-78ГГц) зарегистрирован дифференцированный клеточный ответ: достоверный дозозависимый пролиферативный эффект в культурах здоровых клеток и его отсутствие в клетках рубцово-измененной кожи [4,5]. Одновременно отмечена нормализация функциональной клеточной активности поврежденных фибробластов за счет оптимизации синтеза фибронектина (основного протеина межклеточного матрикса) и медиаторов воспаления (интерлейкина и фактора некроза опухоли) при отсутствии данного эффекта в клетках здоровой кожи [5]. Это позволяет использовать микроволновую терапию в реабилитации больных с последствиями термической травмы на стадии формирования рубцов для профилактики гиперпластических реакций. Параллельно при атомно-силовой микроскопии выявлены достоверные ультраструктурные особенности клеточной мембраны фибробластов здоровой и поврежденной ткани, что подтверждает существующую гипотезу о ее конформации в качестве основного аспекта механизма действия микроволн [5].

При облучении тромбоцитов крови здоровых добровольцев и больных с ожоговой болезнью зарегистрирован достоверный разнонаправленный дозозависимый ответ системы гемостаза. При одноминутном воздействии (доза 0,06мДж) инициировалась активация, а при получасовом (доза 0,18мДж) - стабилизация гемостатических показателей. Это позволяет использовать микроволны в комплексной реабилитации нарушений гемостаза у больных с последствиями ожогов [6].

Влияние различных частотных диапазонов микроволн в шумовом режиме излучения на состояние микротканевого кровотока в системе in vivo проводилось на модели ишемии в оперированном дорзальном кожном лоскуте крыс-самцов породы Wistor. В послеоперационном периоде животным в течении 7 дней воздействовали ЭМИ ТГц 110-170ГГц

[7].

Сравнительный анализ влияния курсового облучения ЭМИ КВЧ и ТГц на динамику биохимических показателей выявил достоверное снижение уровня общего белка, креатинина и мочевины в плазме крови крыс, более выраженное при воздействии частотным диапазоном 110-170ГГц, что подтверждает противовоспалительное и антитоксическое влияние микроволн [6]. В то же время воздействие ЭМИ КВЧ способствует более выраженному снижению интенсивности перекисного окисления липидов, стимулирует общие антиоксидантные резервы крови и активность ферментов биорадикальной защиты [8]. Вероятно, это происходит вследствие механизмов, реализующихся через первичные реакции каталитического типа, протекающих в липидных слоях клеток. Причинами ускорения или торможения таких реакций могут быть также конформационные изменения макромолекул ферментов

(супероксиддисмутазы, каталазы) под действием электромагнитного излучения. Зарегистрированные эффекты убеждают в целесообразности использования микроволн для профилактики повреждения клеточных структур. Метаболические сдвиги, свидетельствуют как о нейровегетативном, так и о биохимическом аспекте влияния микроволн на организм. Отрицательного действия на состояние тканевого кровотока, биохимических и гемостазиологических показателей со стороны ЭМИ изучаемых диапазонов не обнаружено.

Таким образом, сотрудниками Приволжского медицинского исследовательского центра экспериментально доказана роль низкоинтенсивных микроволн шумового диапазона, как управляющих сигналов в развитии биологических эффектов в организме. Подтверждено значение оксида азота как эндогенного вазодилататора и нейромедиатора, обладающего противовоспалительным и антитоксическим действием. Выявленные корригирующие эффекты приводят к пониманию актуальности и значимости внедрения микроволновой терапии в комплексную медицинскую реабилитацию пациентов травматолого-ортопедического профиля для обеспечения трофической поддержки процесса репаративной регенерации соединительной ткани, коррекции ишемических, гемостатических и метаболических осложнений.

Список литературы:

1. Девятков Н.Д., Голант М.В., Бецкий О.В. Особенности медико-биологического применения миллиметровых волн. М.: ИРЭ РАН, 1994.

2. Цымбал А.А. Закономерности биологического действия электромагнитных волн терагерцевого диапазона на частотах активных клеточных метаболитов на постстрессорные изменения показателей гомеостаза: Автореф. дите... докт. мед. наук. Саратов, 2012:50.

3. Улащик В.С. Электромагнитные волны терагерцевого диапазона и их лечебно-профилактическое использование // Вопр. курортологии, физиотерапии и лечеб. физ., 2007; 4:3-7.

4. Aleinik D.Ya., Zaslavskaya M.I, Kornaukhov A.V., Polyakova A.G., Charykova I.N. Some biological effects of microwave irradiation // Bulletin of Experimental Biology and Medicine.1999;127(5):466-467.

5. Полякова А.Г., Алейник Д.Я. Влияние низкоинтенсивных микроволн на клеточную активность дермальных фибробластов различного генеза // Вестник Нижегородского универ-та: серия "Биология", 2013;6:146-152.

6. Полякова А.Г., Преснякова М.В., Кузнецова В.Л., Костина О.В. Экспериментальное изучение влияния субмиллиметровых волн на биохимический метаболизм и систему гемостаза. Электронный научно-образовательный // Вестник «Здоровье и образование в XXI веке».2015;17(3):1-4.

7. Полякова А.Г., Сазонова И.Е., Воловик М.Г., Перетягин П.В., Захарова Д.В. Влияние низкоинтенсивных ЭМИ 110-170ГГц на состояние тканевого кровотока в кожном лоскуте крыс // Вестник восстановительной медицины.2014;6:25-31.

8. Полякова А.Г., Соловьева А.Г., Сазонова И.Е., Захарова Д.В. Характер влияния электромагнитного излучения крайне высоких частот на про- и антиоксидантный статус крови в эксперименте // Биофизика. 2016;1(16): 131-137.

9. Полякова А.Г. Микроволны в комплексной медицинской реабилитации пациентов травматолого-ортопедического профиля // Справочник врача общей практики.2013;6:3-7.