Введение к работе
Одной из актуальных проблем адаптационной медицины является разработка и внедрение немедикаментозных методов воздействия (Зубкова СМ., 2004). Многочисленными исследованиями установлено, что различные системы организма обладают разной чувствительностью к магнитным полям (Бецкий О.В., Девятков Н.Д., 1996; Бинги В.Н., Савин А.В., 2003; Кострюкова Н.К. и др., 2004; Новиков В.В., 2005; Грязев М.В. и др., 2007; Малиновская С.Л., 2008; Бабурин Н.В. и др., 2008). Учитывая, что адаптация к различным видам деятельности сопровождается напряжением компенсаторно-приспособительных систем организма, проблема создания и научного обоснования оздоровительных программ с использованием немедикаментозных технологий с учетом адаптивной направленности их действия, остается актуальной (Новиков B.C., Шустов Е.Б., Горанчук В.В., 1998; Преображенский В.Н., Ушаков И.Б., Лядов К.В., 2000; Бяловский Ю.Ю., Булатецкий СВ., Сучкова Ж.В., 2005; Мулик Ю.А., 2006; Чувилев Н.В., 2007; Булатецкий СВ., 2008; Согикян А.С., 2008). Воздействие энергии магнитного поля на какую-либо структуру способно вызвать смещение равновесия химических реакций в ту или иную сторону (Бинги В.Н., 2006). При этом проблема оценки влияния качества и количества раздражения на формирование адаптационных реакций имеет большое значение для понимания интегративной деятельности организма.
Особый интерес представляют механизмы взаимодействия электромагнитных полей с биологическими объектами (Улащик B.C., 2001; Аносов В.Н., Трухан Э.М., 2003; Щукин СИ., 2005; Сустак И.П., Пономарев О.А., Шнгаев А.С, 2005; Кострюкова Н.К., Карпин В.А., Гудков А.Б., 2006). В человеческом организме не выявлено специальных рецепторных зон, воспринимающих электромагнитные колебания, однако есть достоверные сведения о влиянии естественных магнитных полей на высшие центры нервной и гуморальной регуляции, на биотоки мозга и сердца, на
проницаемость биологических мембран, на свойства водных и коллоидных систем организма (Грязев М.В. и др., 2007). Поиск путей оптимизации магнитотерапии, обеспечивающих этиотропное, патогенетическое и симптоматическое лечение, сводится, как известно, к тому, чтобы воздействующий фактор обладал максимальным числом биотропных параметров (Улащик B.C., Лукомский И.В., 1997; Преображенский В.Н., Ушаков И.Б., Лядов К.В., 2000; Зубкова СМ., 2004; Грязев М.В. и др., 2007). Эффект от воздействия магнитными полями зависит от физических характеристик МП и обусловлен первичными, биологически значимыми физико-химическими и информационными механизмами, обуславливающими формирование соответствующих реакций, как отдельных органов, так и целостного организма (Холодов Ю.А., 1991; Сидоренко В.М., 2001; Никитина В.В., Скоромец А.А., Онищенко Л.С., 2002; Сустак И.П., Пономарев О.А., Шнгаев А.С. 2005; Бяловский Ю.Ю., 2006; Кострюкова Н.К., Карпин В.А., Гудков А.Б., 2006; Беседин А.В., 2008; Булатецкий СВ., 2008; Бяловский Ю.Ю., Булатецкий СВ., 2008; Малиновская С.Л., 2008).
Концепция общеадаптационного синдрома Г. Селье (1960, 1972, 1977), возникающего при любом воздействии, позволяет предполагать интегральные, общеорганизменные изменения и в условиях локальных электромагнитных воздействий. Любое воздействие запускает процессы срочной адаптации, основным признаком которой является использование структурных, функциональных и энергетических резервов (Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988). Во время срочной адаптации регистрируется активность двух антагонистически направленных, но взаимосвязанных систем: стресс-реализующей и стресс-лимитирующей (Саркисов Д.С., 1990; Кулинский В.И., Ольховский И.А., 1992; Меерсон Ф.З., 1993; Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю., 1993; Бяловский Ю.Ю., 1996; Шустова С.А., 2001; Князев О.В., 2005; Henry J.P., 1993; Jezova D. et al., 1994). Речь идет о врожденных и приобретенных функциональных системах (ФуС), исполнительные механизмы которых обеспечивают реципрокно организованные
результаты. Для достижения полезных приспособительных результатов каждая из антагонистически организованных ФуС формирует «команды», состоящие из структур и механизмов, которые могут выступать надежными маркерами текущего функционального состояния (Чумаков В.И., 2000).
Принцип реципрокности в организации деятельности ФуС имеет важнейший методологический аспект. Он указывает на необходимость парной (реципрокной) системной организации адаптации, т.е. наличие одного системного образования предполагает обязательное существование его антагониста. Такой подход обуславливает поиск системных конструктов (структур и механизмов) обеих предполагаемых субсистем, действующих в рамках иерархически более высокой ФуС, что позволяет параметри-ровать полезный приспособительный результат, достигаемый организмом в ходе адаптации к раздражителям. Параметризация системной организации адаптации к действующим факторам среды позволяет решить и важнейшую методическую задачу - оптимизацию магнитобиологических воздействий по критерию активации (или торможения антагониста) системного конструкта, который в наибольшей степени определяет параметры жизнедеятельности человека.
Цель исследования
На основе динамики изменений неспецифических адаптационных механизмов обосновать критерии оптимизации функционального состояния организма человека при разных характеристиках магнитных воздействий.
Задачи исследования
Оценить влияние локальных воздействий переменным магнитным полем с разными физическими характеристиками на динамику изменений неспецифических адаптационных механизмов.
Изучить изменения показателей вариабельности сердечного ритма при разной локализации воздействия, физических характеристиках переменного магнитного поля (индукции генерируемого магнитного поля, час-
тоте переменного магнитного поля) и продолжительности экспозиции.
Выявить диапазоны стимулов (локализация воздействия и характеристики магнитного поля), формируемых разными магнитотерапевтиче-скими аппаратами, достоверно изменяющих неспецифические адаптационные механизмы.
Сравнить управляющее действие выявленных диапазонов стимулов на неспецифические адаптационные механизмы, оцениваемые по изменениям показателей вариабельности сердечного ритма и биохимических показателей крови испытуемых.
Разработать алгоритм автоматизированного воздействия аппаратом ПОЛИМАГ-01 с использованием разной локализации индукторов и диапазонов управляющих стимулов для оптимизации функционального состояния человека.
Научная новизна работы Проведенные исследования позволили впервые сформулировать представления о критериях оптимизации магнитных воздействий исходя из системной организации адаптивных функций целостного организма. В соответствии с этими представлениями системная организация адаптации к магнитным воздействиям может быть представлена обобщенной функциональной системой, исполнительные механизмы которой включают как специфические, так и неспецифические (общеадаптационные) механизмы. Последние имеют явно выраженный реципрокный характер: устойчиво выделяются стресс-реализующие и стресс-лимитирующие механизмы. Избирательность включения неспецифических адаптационных механизмов саморегуляции обобщенной функциональной системы определяется параметрами физиотерапевтического воздействия переменным магнитным полем и отражает две качественно различающихся стратегии приспособления. Критерием оптимальности воздействия переменным магнитным полем является устойчивая стимуляция стресс-лимитирующих и торможение стресс-реализующих механизмов.
Практическая значимость работы
Способы оптимизации состояния неспецифических адаптационных механизмов при воздействии переменным магнитным полем с разными физическими характеристиками, сформулированные на основе системной организации адаптации человека и по результатам проведенных исследований, создают принципиальную возможность прогнозирования и коррекции функциональных состояний человека. В нашей работе установлено, что, изменяя активность стресс-лимитирующих и стресс-реализующих механизмов адаптации, можно целенаправленно управлять физиотерапевтическими воздействиями. Параметризация неспецифических адаптивных механизмов в ходе реабилитационных мероприятий позволяет оценить не только эффективность магнитного воздействия, но и прогнозировать его кратковременные и долговременные последствия.
Практическое значение работы состоит в том, что в ней описаны условия управления неспецифическими адаптационными изменениями (гемостаза, перекисного окисления липидов и антиокислительной активностью крови, иммунологических параметров, тонуса АНС и др.) при применении различных электромагнитных воздействий. Полученные результаты и методические разработки могут найти применение в физиологии, магни-тобиологии, патофизиологии, физиотерапии и реабилитологии. Основные положения, выносимые на защиту
Изменение параметров электромагнитного воздействия (локализации излучателей, индукции генерируемого магнитного поля, частоты переменного магнитного поля и продолжительности экспозиции) избирательно влияет на неспецифические адаптационные показатели испытуемых.
Изменения вегетативной регуляции ритма сердца при 7-минутном воздействии аппаратом АЛМАГ-01 на область шейного отдела спинного мозга происходят в виде увеличения симпатической активации; при 7-минутном воздействии аппаратом АЛМАГ-01 на проекцию надпочечников наблюдается противоположный эффект.
Переменное магнитное поле аппарата АЛМАГ-БОС оказывает наиболее выраженный оптимизирующий эффект на функциональное состояние организма человека при следующих параметрах воздействия: поясничная локализация индукторов при частоте ПеМП 3 Гц и индукции 20 мТл и шейная локализация индукторов при частоте ПеМП 27 Гц и индукции 20 мТл.
Функциональное состояние испытуемых во время электромагнитных воздействий аппаратом ПОЛИМАГ-01 можно оптимизировать исходя из динамики неспецифических адаптационных механизмов: пространственно-временные показатели локальных воздействий должны обеспечивать торможение механизмов стресс-реализующей системы и активацию механизмов стресс-лимитирующей системы.
Внедрение результатов исследования Результаты диссертационного исследования внедрены в практическую деятельность Рязанского областного врачебно-физкультурного диспансера, МУЗ «Поликлиника завода «Красное Знамя» г. Рязани, в учебный процесс ГОУ ВПО РязГМУ Росздрава и Рязанского филиала ГОУ ВПО «Московский университет Министерства внутренних дел Российской Федерации».
Апробация работы Основные положения диссертации были представлены, доложены и обсуждены на:
межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы физического воспитания населения», посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне (Рязань, 2005);
межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы физического воспитания населения» (Рязань, 2006);
ежегодных научно-практических конференциях Рязанского государственного медицинского университета имени академика И.П. Павлова (Рязань, 2006, 2007);
межрегиональной научно-практической конференции «Физическое воспитание населения - реалии, проблемы и перспективы» (Рязань, 2007);
научно-практическом семинаре «Актуальные вопросы совершенствования учебно-образовательного процесса по физической, огневой и тактико-специальной подготовке курсантов и слушателей образовательных учреждений МВД России» (Рязань, 2007);
межкафедральном совещании кафедр патофизиологии, нормальной физиологии с курсом физики, нервных болезней и нейрохирургии, восстановительной медицины и курортологии, терапии ФПДО с курсом семейной медицины ГОУ ВПО РязГМУ Росздрава 29 июня 2009 г.
Публикации результатов исследования По теме диссертационной работы самостоятельно и в соавторстве опубликовано 15 научных работ, из них 1 в центральной печати. Объем и структура работы Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста. Работа состоит из введения, обзора научной литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, который включает 271 источник: 176 отечественных и 95 зарубежных. Работа содержит 21 таблицу и иллюстрирована 7 рисунками.
