Содержание к диссертации
Введение
3. Проблема оптимизации магнитотерапевтического воздействия у больных
ДЭП (обзор литературы) 12
3.1. Электромагнитные поля: физические характеристики и механизмы биологического действия 12
3.2. Электромагнитные поля в лечении больных ДЭП 23
3.3. Роль ЭЭГ в оценке динамики функционального состояния ЦНС под влиянием внешних воздействий 29
4. Материалы и методы исследования 32
4.1. Характеристика групп больных 32
4.2. Исследования и лечебные методы 34
5. Полученные результаты 44
5.1. Динамика изменений ЭЭГ у больных ДЭП и здоровых индивидуумов под влиянием однократного воздействия ИЭМП индукцией 250 мкТл 44
5.1.1. Динамика изменений ЭЭГ у больных ДЭП под влиянием однократного воздействия ИЭМП с ЧСИ 7 Гц и индукцией 250 мкТл 44
5.1.2. Динамика изменений ЭЭГ у больных ДЭП под влиянием однократного воздействия ИЭМП с ЧСИ 10 Гц и индукцией 250 мкТл 49
5.1.3. Динамика изменений ЭЭГ у здоровых индивидуумов под влиянием однократного воздействия ИЭМП с ЧСИ 10 Гц и индукцией 250 мкТл 54
5.1.4. Сравнение эффективности влияния на ЭЭГ у больных ДЭП и здоровых индивидуумов однократного воздействия ИЭМП
с различной ЧСИ 58
5.2. Динамика изменений ЭЭГ и клинического состояния у больных ДЭП
под влиянием курсового лечения ЭМП различных режимов ...66
5.2.1. Динамика изменений ЭЭГ и клинического состояния у больных ДЭП под влиянием курсового лечения ИЭМП с ЧСИ 7 Гц и индукцией 15мТл 66
5.2.2. Динамика изменений ЭЭГ и клинического состояния у больных ДЭП под влиянием курсового лечения ИЭМП с ЧСИ 10 Гц и индукцией 15мТл 73
5.2.3. Динамика изменений ЭЭГ и клинического состояния у больных ДЭП под влиянием курсового лечения ПеМП с частотой 50 Гц и индукцией 25 мТл (аппарат "Полюс-1") 81
5.2.4. Динамика изменений ЭЭГ и клинического состояния у больных
ДЭП под влиянием медикаментозного лечения 88
5.2.5. Сравнение эффективности влияния на ЭЭГ и клиническое
состояние у больных ДЭП под влиянием различных режимов МТ 95
6. Обсуждение полученных результатов 105
7. Выводы 114
8. Практические рекомендации 115
9. Библиографический список использованной литературы 116
- Электромагнитные поля: физические характеристики и механизмы биологического действия
- Характеристика групп больных
- Динамика изменений ЭЭГ у больных ДЭП и здоровых индивидуумов под влиянием однократного воздействия ИЭМП индукцией 250 мкТл
- Обсуждение полученных результатов
Введение к работе
Актуальность проблемы. Цереброваскулярная патология признана приоритетной проблемой отечественной ангионеврологии [Гусев Е.И., 1991; Верещагин Н.В., 1996]. Социальная и медицинская значимость целенаправленного и научно обоснованного лечения сосудистых заболеваний головного мозга убедительно аргументируются их значительной распространенностью, прогредиентным течением, возможностью фатальных осложнений [СемакА.Е., 1987; Манвелов Л.С, 1998; Вибере Д., 1999]. Среди лиц трудоспособного возраста - мужчин и женщин 20-59 лет распространенность различных форм цереброваскулярных болезней (ЦВБ) составляет около 20%, и выявляется значительный рост этих показателей с возрастом [Варакин Ю.Я., 1990; Мякотных B.C. с соавт., 1996; Asplund К., 1987]. Среди цереброваскулярных болезней самым распространенным заболеванием является дисциркуляторная энцефалопатия (ДЭП).
Одним из методов, позволяющих оценить функциональное состояние головного мозга у больных ДЭП, является электроэнцефалография (ЭЭГ) - безопасная, экономичная, технически доступная и достаточно информативная методика [Мякотных B.C. с соавт., 1996; Бурцев Е.М., 1998; Гальперина Е.Э., 1999]. Известна тесная взаимосвязь между вариантами изменений на ЭЭГ и региональным мозговым кровотоком: снижение последнего ведет к падению р02, что рассматривается как один из главных факторов, обусловливающих замедление фоновой активности ЭЭГ, значительную дезорганизацию ритмики, снижение уровня доминирующих частот ритмов [МинцА.Я., 1972; Плачинда Ю.И., 1999; Der Rijt V., 1984]. Такие изменения БЭА можно рассматривать как один из патогенетических механизмов развития ДЭП.
Известна возможность коррекции отклонений частоты базовых ритмов от стандартных норм здоровья при различных заболеваниях путем воздействия на организм внешними периодическими возмущениями [Du-bovoi, 2001]. Принципы нейросоматического единства, применимые к сердечно-сосудистым заболеваниям, представляют возможность воздействия на сердечно-сосудистую систему посредством влияния на центральную нервную систему [Шогам И.И., 1985; Grisset J.D., 1980]. С этой точки зрения представляется обоснованным применение для лечения ДЭП магнито-терапии (МТ). Электромагнитные поля (ЭМП) оказывают гипотензивное, седативное, гипокоагуляционное действие [Малолеткина В.А., 1983; Ула-щик B.C., 1986], улучшается кровоток в микроциркуляторном русле [Васильев Ю.М.,1990; Исаев СВ., 1996], снижается уровень альдостерона [Пономарев. Т.Ю., 1998] и атерогенных липидов [Попкова ВА., 1999]. Наиболее часто рекомендуемыми локализациями воздействия ЭМП являются области, близкие к головному мозгу (паравертебральные точки шейного отдела позвоночника, воротниковая зона) [Шогам И.И., 1985; Попов П.С, 1989]. Все большее распространение получает и трансцеребральный метод, позволяющий приблизить действующий фактор к очагу поражения
FOC НАЦИОНАЛЬНА» і
БИБЛИОТЕКА 1
[Н.Ю. Гилинская Н.Ю., 1979, Попов П.С, 1989]. Такие воздействия не могут не изменять биоэлектрическую активность (БЭА) головного мозга, поскольку головной мозг является одним из самых чувствительных к воздействию ЭМП органов [Холодов Ю.А., 1979]. Наиболее чувствителен головной мозг к частотным изменениям, поскольку регуляция его функции осуществляется частотно-импульсным кодированием информации [Холодов Ю.А., 1979; Демецкий A.M., 1991]. Однако в литературе практически отсутствуют указания на необходимость учета исходного состояния организма при выборе частотных параметров лечебных воздействий. В большинстве известных работ зависимость БЭА головного мозга от частоты следования импульсов ЭМП изучалась на здоровых добровольцах [Лысков Е.Б., 1996 Ананьин Н.Н. с соавт., 2001], а между тем в стареющем и больном организме качественно меняется характер нервной регуляции [Фроль-кис В.В., 1975]. Так, реакции здоровых людей при магнитных бурях заключались в усилении тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы. В то же время у большинства больных атеросклерозом, гипертонической болезнью (ГБ) и ишемической болезнью сердца наблюдалось усиление тонуса парасимпатического отдела [Холодов Ю.А., 1982]. Даже при разных формах одного заболевания реакции БЭА головного мозга на воздействие одинаковых режимов ЭМП различные [Воробьев СВ., 2000].
Таким образом, несмотря на большое количество работ, посвященных электрофизиологии центральной нервной системы при ДЭП, убедительных, однозначных данных об общих закономерностях электрогенеза мозга у больных ДЭП под влиянием ЭМП немного. Все это диктует необходимость разработки научной методики лечебного применения импульсных ЭМП с учетом индивидуальных особенностей ЭЭГ пациента.
Цель исследования - разработать и апробировать патогенетически обоснованные методики выбора частоты следования импульсов низкочастотных электромагнитных полей в комплексной терапии больных ДЭП
Задачи:
-
Изучить динамику изменений ЭЭГ у больных ДЭП и здоровых под влиянием однократного воздействия импульсных ЭМП с различными частотными параметрами.
-
Исследовать динамику изменений ЭЭГ и клинических проявлений ДЭП у больных под влиянием курсового применения импульсных ЭМП в различных частотных режимах.
-
Разработать метод дифференцированного подбора частоты следования импульсов ЭМП для получения максимального эффекта при лечении ДЭП.
-
Установить эффективность влияния на отдаленные электрофизиологические эффекты курсового применения импульсных ЭМП при выявленных оптимальных частотах следования импульсов у больных ДЭП.
Научная новизна. Впервые разработаны критерии, определяющие оптимальную частоту следования импульсов курсовых воздействий импульсных ЭМП в зависимости от паттерна исходной ЭЭГ и ее реакции на однократное кратковременное воздействие ослабленным импульсными ЭМП у больных ДЭП.
Исследована зависимость изменений артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) от частоты следования импульсов и исходной БЭА головного мозга после курсового применения импульсных ЭМП.
Показано оптимизирующее действие низкочастотных импульсных ЭМП на БЭА головного мозга, заключающееся в подавлении медленных и активации быстрых ритмов, увеличении организации нейродинамики мозга, в частности альфа-ритма, увеличении его доминирующей частоты, уменьшении межполушарной асимметрии.
Практическая ценность работы. Разработан алгоритм индивидуального подбора частоты следования импульсов для лечебного применения импульсных ЭМП в комплексной терапии больных ДЭП в зависимости от результатов спектрального анализа фоновой ЭЭГ и её реакции на однократное «тестирующее» воздействие.
Хорошая переносимость, простота применения, высокая терапевтическая эффективность, практически полное отсутствие побочных эффектов позволяют рекомендовать метод для широкого клинического применения.
Показана необходимость разработки и использования магнитотера-певтических аппаратов с возможностью регулирования частоты следования импульсов в низкочастотном (5-20 Гц) диапазоне.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Применение импульсных ЭМП с частотой следования импульсов 7 и 10 Гц индукцией 15 мТл в комплексной терапии больных ДЭП 1-2 стадии приводит к достоверному снижению АД, нормализации частотно-пространственной структуры БЭА головного мозга и уменьшает выраженность клинических проявлений ДЭП.
-
Для повышения эффективности лечебного применения импульсных ЭМП у больных ДЭП при выборе частоты следования импульсов следует учитывать реакцию исходной ЭЭГ больного на пробное воздействие импульсных ЭМП с частотой следования импульсов 7 Гц. При сдвиге в сторону быстрых ритмов наибольший эффект можно ожидать от применения импульсных ЭМП с частотой следования импульсов 7 Гц, в остальных случаях рекомендуется применение частоты следования импульсов 10 Гц.
-
Перераспределение паттерна ЭЭГ под влиянием курса импульсных ЭМП сохраняется более 6 месяцев.
Публикации. По материалам исследований, представленным в диссертации, опубликовано 8 печатных работ, в том числе 3 - в центральной печати.
Апробация работы. Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Уральской государственной медицинской академии. Основные результаты исследований представлены на первом международном конгрессе «New medical technologies» (Санкт-Петербург, 2001), третьем международном конгрессе «Weak and Hyperweak FIELDS and RADIATIONS in Biology and Medicine» (Санкт-Петербург, 2003), на 18-м Съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Казань, 2000). Материалы заслушаны и обсуждены на 2-й Российской конференции «Физика в биологии и медицине» (Екатеринбург, 2001), на проблемных комиссиях «Неврология и нейрохирургия» и «Геронтология и гериатрия» Уральской государственной медицинской академии (Екатеринбург, 2004).
Практическое внедрение результатов. Полученные результаты работы внедрены в клиническую практику Свердловского областного клинического психоневрологического госпиталя для ветеранов войн и неврологической службы г. Нижнего Тагила Свердловской области. Материалы исследования используются в педагогическом процессе на кафедре геронтологии и гериатрии Уральской государственной медицинской академии.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста, включает введение, обзор литературы, характеристику клинического материала, описание методов обследования и лечения, изложение результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, библиографического указателя. Работа иллюстрирована 26 рисунками и 67 таблицами. Указатель литературы содержит 257 работ отечественных и 101 — зарубежных авторов.
class1 Проблема оптимизации магнитотерапевтического воздействия у больных
ДЭП (обзор литературы) class1
Электромагнитные поля: физические характеристики и механизмы биологического действия
Магнитное поле - сложный феномен природы, особый вид материи, посредством которого осуществляется связь и взаимодействие между движущимися электрическими зарядами. Важными его свойствами являются неограниченность в пространстве (хотя, по мере удаления от источника поле значительно ослабляется, но конечных границ не имеет) и высокая проникающая способность (МП проходит через биологические ткани также свободно, как через воздух [200, 240]). Основными физическими характеристиками магнитных полей являются напряженность, магнитная индукция и магнитный поток [98, 220].
Магнитные поля широко применяются в экспериментальных исследованиях и в медицине для диагностики и лечения различных заболеваний, так как оказывают выраженное биологическое действие [29, 38,41, 54, 137,171, 229, 257, 287, 306, 344].
Однако механизм биологического действия ЭМП полностью не изучен. При изучении механизмов биологических эффектов любого фактора среды необходимо, прежде всего, ответить на вопрос о его «мишенях» в организме человека и животных. У большинства позвоночных животных, в частности у млекопитающих, отсутствуют специализированные рецепторы, реагирующие на ЭМП, и биологическое действие последних на ЦНС заключается преимущественно в непосредственном влиянии на ФС нейронов. Предложены следующие варианты первичных эффектов механизма действия ЭМП на биологические объекты:
изменение ориентации некомпенсированного магнитного момента свободных радикалов, сказывающееся на скорости их диссоциации и рекомбинации. "Радикалы" легко реагируют с устойчивыми молекулами при наличии у них не спаренного валентного электрона. Если у пары свободных "радикалов" спины противоположны и при их столкновении в сумме получается "0", то это состояние называется синглетным, а состояние, в котором спины не компенсируют друг друга, именуют триплетным. При рекомбинации свободных радикалов образуются только синглетные радикалы, что характерно для действия слабого ЭМП. ЭМП очень малой напряженности, в частности, способствует увеличению скорости протекания химических реакций именно на уровне
триплетно - синглетного перехода, что может приводить к активации разнообразных метаболических и ферментативных реакций в клетках [23].
ориентационная перестройка жидкокристаллических структур (биологические мембраны, митохондрии), обладающих анизотропией магнитных свойств. Изменяющиеся при этом их свойства сказываются на проницаемости мембран, метаболизме клеток, функциях регуляторных белков и др. [69, 328].
изменение структуры и физико-химических свойств воды, сказывающееся на активности многих процессов в организме, протекающих в водной фазе. Интерес к этому механизму первичного действия заметно возрастает в свете открытия аквапоринов и установления стимуляции образования гексааквакомплексов кальция под влиянием магнитных полей [307].
возникновение в движущихся средах (кровь, лимфа) магнитогидродинамических сил, действующих на свободные заряды (ионы) и изменяющих их участие в химических реакциях, а также сказывающихся на ориентации макромолекул и клеток. В частности, в результате неодинакового эффекта действия на ионы Na+ и К\ они могут изменять калий-натриевый градиент между клеткой и внеклеточной средой, что может приводить к изменению возбудимости нервной клетки [186]. - повышение ионной активности в тканях и уменьшение гидратации ионов вследствие распада или изменения колебательных движений систем ион-вода, ион-белок, белок-ион-вода. Вызывая колебания связанных молекул воды, ЭМП может вызывать дегидратацию поверхностных слоев мембран нервной клетки и тем самым приводить к изменению проницаемости мембраны. Возрастание активности ионов является предпосылкой стимуляции клеточного метаболизма и многих ион зависимых процессов [1, 65, 221].
Характеристика групп больных
Работа выполнена на базе Больницы УВД г. Нижнего Тагила Свердловской области. Практически все исследования были выполнены на добровольцах из числа больных, которых информировали об общих целях работы и практическом смысле полученных результатов.
Для решения поставленных задач было проведено 4 серии; исследований в основных группах, обследованы больные в двух контрольных группах, изучена группа здоровых людей. В общей сложности произведено более 220 записей и анализов ЭЭГ, более 500 раз измерено артериальное давление и подсчитана частота сердечных сокращений.
Общий замысел исследований заключался в сравнительном анализе БЭА ГМ у больных ДЭП до и после однократного воздействия ослабленным ИЭМП и в сравнительном анализе БЭА ГМ и показателей функционального состояния сердечнососудистой и нервной систем у этих же больных до и после курса лечения с применением ИЭМП с различной ЧСИ. В качестве группы сравнения были исследованы больные ДЭП, получавшие лечение ПеМП с частотой 50 Гц от аппарата «Полюс-1» и больные, получавшие только медикаментозное лечение (контрольные группы). Исследованы изменения БЭА ГМ здоровых людей на однократное трансцеребральное воздействие ИЭМП с ЧСИ 10 Гц.
Исследования проводились в два этапа. На первом этапе в двух группах больных изучалась динамика основных показателей БЭА головного мозга после двухминутного трансцеребрального пробного воздействия на область вертекса ИЭМП индукцией 250 мкТл с ЧСИ 7 Гц (1-я группа) и 10 Гц (2-я группа). На втором этапе у пациентов тех же групп проводился курс лечения с применением ИЭМП с ЧСИ 7 Гц (пациенты 1-й группы) и 10 Гц (пациенты 2-й группы): 10 ежедневных сеансов двумя индукторами симметрично, паравертебрально с ориентацией на субокципитальную область. Продолжительность сеанса 10 минут.
У всех больных диагностирована ДЭП 1-2 стадий.
Сравнительная характеристика групп больных по стадии заболевания, полу, возрасту, фактору риска (гиперхолестеринемия), наличию признаков поражения органов - мишеней и стадиям ДЭП приведена в таблицах 1 и 2.
Динамика изменений ЭЭГ у больных ДЭП и здоровых индивидуумов под влиянием однократного воздействия ИЭМП индукцией 250 мкТл
В результате пробного воздействия произошли достоверные изменения общей мощности и соотношения; отдельных ритмов. Средняя суммарная мощность достоверно возросла с 21 до 21,59 мкВ2 (Р 0.05). Динамика ОВ основных ритмов представлена в таблице 3.
диапазоне тета ритма (так как здесь наиболее низкий коэффициент корреляции - 0,73). КК между ритмами и отдельными диапазонами представлены в таблице 4.
Выявлена зависимость КК между разностью мощности спектра до и после пробного воздействия от исходного типа ЭЭГ: ЭЭГ организованного типа более стабильны (КК их 0,85) после воздействия ИЭМП, чем ЭЭГ других типов (средний КК для патологических типов ЭЭГ 0,72), см. табл. 17.
Изучение сопряжённости ритмов выявило достоверные закономерности, представленные на рисунке 4.
title4 Обсуждение полученных результатов title4
Под влиянием ИЭМП были получены неспецифические изменения суммарной БЭА головного мозга, которые проявлялись достоверным увеличением мощности спектра ЭЭГ (синхронизацией БЭА), увеличением доминирующей частоты альфа ритма, уменьшением ОВ мощности одногерцового интервала спектра ЭЭГ, соответствующего ЧСИ воздействия (при ЧСИ 7 Гц - достоверным). Последнее проявление неспецифического действия ЭМП особенно отличается от ритмической стимуляции специфическими факторами (свет, звук), когда, как правило, происходит десинхронизация ЭЭГ и навязывание ритма на частоте стимуляции, т.е. возрастание мощности интервала, соответствующего частоте воздействия.
Такой неспецифический характер биологического действия низкоинтенсивных ЭМП общепризнан [64, 69, 221, 230, 338]. При этом приспособительные реакции ЦНС на слабый раздражитель всегда накладываются на общий неспецифический фон и в силу этого, результат воздействия зависит как от исходного (перед воздействием) функционального состояния ЦНС, так и от параметров ЭМП [172, 216, 228, 239]. Подобные зависимости проявились в направленности влияния ИЭМП на ОВ альфа ритма в зависимости от исходного ОВ и ЧСИ ИЭМП. Пробное воздействие с ЧСИ 7 Гц приводило к достоверному снижению ОВ альфа ритма при высоком исходном ОВ (больше 0,6; Р 0,05), а ЧСИ 10 Гц приводила к достоверному увеличению ОВ альфа ритма при низком исходном ОВ (меньше 0,3). После курсов лечения также выявлено увеличение ОВ альфа ритма при его ОВ 0,3 (Р 0,05) и тенденция к уменьшению ОВ при его исходном ОВ 0,6. Оптимизирующее действие на альфа ритм характерно лишь для НЧ ЭМП, при МТ с частотой 50 Гц и только медикаментозного лечения значимой динамики ОВ альфа ритма от его исходного ОВ не выявлено.
Между изменениями ОВ ритмов под влиянием ИЭМП выявлена определенная взаимообусловленная зависимость, которая подтверждена расчетом коррелятивных зависимостей между динамикой изменений ритмов до и после воздействия. В исследованиях выявлены достоверные тесные корреляционные связи: отрицательные - между дельта и альфа, альфа и бета2 ритмами и положительная корреляционная связь дельта - тета. После пробных воздействий с ЧСИ 10 ГЦ обнаружены дополнительные отрицательные корреляционные связи тета - бета1 и тета - бета2 , после ЧСИ 7 Гц - отрицательные альфа - бета1 и тета - альфа связи. У здоровых людей кроме общих с больными положительной дельта - тета и отрицательных дельта альфа, тета - альфа, тета - бета1 связей выявилась дополнительная отрицательная корреляционная связь дельта - бета1. Таким образом, характер взаимосвязи изменений ритмов различался в зависимости от воздействующей ЧСИ: после ЧСИ 7 Гц максимальное количество корреляционных связей приходилось на альфа ритм, в то время как после ЧСИ 10 Гц преобладали связи между дельта, тета и бета2 ритмами.
После курса лечения ИЭМП с ЧСИ 7 Гц, происходило существенное уменьшение значимых корреляционных связей между ОВ ритмов ЭЭГ до и после лечения с сохранением связи альфа - дельта ритм, что, на наш взгляд, отражает более активную функциональную перестройку корково-подкорковых взаимоотношений, связанных с лимбическими и ретикулярными структурами. После лечения с ЧСИ 10 Гц происходила потеря лишь некоторых корреляционных связей, в основном в высокочастотном диапазоне с сохранением существенной корреляции альфа ритма с дельта- тета- бета2- ритмами.
![Переменное вихревое магнитное поле в комплексном лечении начальной дисциркуляторной энцефалопатии [Электронный ресурс]](/i/i/4383/197024.png "Переменное вихревое магнитное поле в комплексном лечении начальной дисциркуляторной энцефалопатии [Электронный ресурс] Горелов Алексей Иванович")
![Когнитивно-поведенческая психотерапия и антидепрессанты в комплексном лечении начальных проявлений гипертонической энцефалопатии [Электронный ресурс]](/i/i/4415/181018.png "Когнитивно-поведенческая психотерапия и антидепрессанты в комплексном лечении начальных проявлений гипертонической энцефалопатии [Электронный ресурс] Головкин Иван Сергеевич")