Вплив одягу на лікувальний ефект, який досягається в ході кріотерапевтичних процедур

Кріогенна фізіотерапія впливає на систему терморегуляції людини через зовнішній шар шкірного покриву. Це дія заснована на істотному зниженні температури поверхні шкіри в ході процедури. Вважається, що в ідеальному випадку поверхня шкіри повинна бути охолоджена до рівня не вище 0°C.

Практика кріотерапії в Росії вже на етапі клінічних випробувань кріотерапевтичних комплексів "Кріон" показала, що існує чітко виражений кількісний зв'язок між лікувальним ефектом, тривалістю процедури та температурою газу у процедурній кабіні. Наприклад, пацієнти ревматоїдної групи відзначали залежність тривалості кріотерапевтичного знеболювання від кількості одягу на пацієнті під час процедури. Спираючись на свої суб'єктивні відчуття, хворі прагнули видалити максимальну кількість одягу, а в ряді випадків відмовлялися від захисних шкарпеток, прагнучи сильніше охолодити хворі суглоби. За пацієнтами і оцінка ефективності процедур в різних умовах.

Спостереження послужили підставою для розробки теплофізичної теорії кріотерапії, яка встановила кількісний зв'язок між ефектом кріотерапевничної процедури, наприклад, тривалістю знеболювання, таплощею контакту кріогенного газу та шкірного покриву. Позитивний ефект процедури прямо пропорційний площі контакту шкіри та газу. Будь-який одяг зменшує цю площу і знижує результати процедури.

Непрямим підтвердженням того, що крім температури газу та експозиції впливу найважливіше значення має площа контакту з охолоджуючим середовищем, є те, що локальна кріотерапія широкого поширення у лікувальній практиці так і не отримала. Описи нових приладів цієї групи постійно з'являються в науково-технічній і патентній літературі, але через деякий час ці "нові" прилади зникають без сліду. Основним поясненням цієї повторюваної ситуації є те, що локальні кріотерапевтичні апарати не виправдовують надій, покладених на них медичним персоналом та пацієнтом. Надії ці базуються на помилковому уявленні про пряму дію кріотерапії, за яким "морозити" треба хворе місце. Насправді сигнали від рецепторів надходять в мозок, і лише там виробляється потрібна реакція. Холодовий вплив, який вчинив на обмежену поверхню, наприклад, на колінний або ліктьовий суглоб, який за площею в 15-20 разів менше загальної площі поверхні тіла, викликає слабке подразнення в мозку та слабкий лікувальний ефект, який не дозволяє вирішувати серйозних лікувальних завдань. Все це лікарі та пацієнти швидко дізнаються на практиці і прибирають локальний прилад "на дальню полицю".

Сьогодні на ринку пропонується всього 2 види локальних кріотерапевтичних приладів, в той час як на порозі 1990-х р було відомо не менше 7 приладів різних фірм. Патентами того ж періоду e літературі було захищено не менше 12 інженерних рішень.

Загальна кріотерапія перетворюється в локальну, коли на пацієнта знаходиться велика кількість одягу. Залишаючи відкритим лише частину тіла, не можна розраховувати на істотний ефект.

З урахуванням того, що якийсь одяг на пацієнті є завжди, термін загальна кріотерапія залишається досить натягнутим - ні за яких умов не вдається забезпечити вплив кріогенним середовищем на всю поверхню тіла пацієнта. Крім естетичних міркувань повний контакт шкіри і газу неможливий через наступні випадки:

  • По-перше, на тілі людини знаходиться багато ділянок, які анатомічно захищені волосяним покривом і, отже, на них не може розвинутися кріотерапевтичний ефект.
  • По-друге, при проведенні процедур необхідно використовувати спеціальні захисні пристосування (бахіли, рукавички, пов'язка на органи дихання).
  • По-третє, конструкція деяких кабін не забезпечує повного занурення пацієнта в кріогенне середовище.

Загальна кріотерапія є деяким ідеалом, до якого слід прагнути, але який, очевидно, недосяжний.

кріотерапія

Мал.1 Розподіл поверхні шкіри по висоті тіла (чоловік).

загальна кріотерапія

Мал.2 Розподіл поверхні шкіри по висоті тіла (жінка).

Щоб проілюструвати, як розподіляється поверхня шкіри по висоті тіла, а також те, як одяг змінює дійсну поверхню контакту шкіри і газу, були виконані виміри по визначенню площі поверхні шкіри у жінок і чоловіків (див. мал. 1, 2). Значна частина шкірного покриву (див. мал. 1, 2) доводиться на тіло і таз, які в сумі складають 30,6% від загальної площі. На інші частини тіла доводиться: на частку голови (8,3%), шиї (2,1%), рук (22,0%) і ніг (40,5 %).

Ці дані особливо цікаві в контексті численних рекламних публікацій про переваги групових кріосаун. Реклама цієї медичної техніки будується на базі міркувань про неймовірну користь повного контакту з кріогеним середовищем. Провайдери групових установок наполягають на тому, що тільки повне занурення людини в кріогенне середовище призводить до досягнення досить високого лікувального ефекту.

Вимірявши поверхню окремих частин людського тіла, можна оцінити частку шкірного покриву, яка не отримує достатнього кріотерапевтичного впливу у кріосаунах різних конструкцій.

Мінімальну поверхню контакту забезпечують системи локалізованого кріотерапевтичного впливу, простіше кажучи, кріобасейни, в яких пацієнт (див. мал. 3) знаходиться в кріогеному середовищі по плечі. З кріогеним середовищем не стикається голова та шия, площа яких становить близько 10,4% площі тіла.

кріосауна

мал.3 У кріобасейні пацієнт знаходиться в криогеному середовищі по плечі.

Індивідуальні кріотерапевтичні кабіни збільшують площу контакту з кріогеним середовищем. Єдиним представником цього класу кріосаун є установка фірми "Мед-Кріоніка", в якій пацієнт дихає атмосферним повітрям, виставляючи обличчя крізь отвір в стіні. Поверхня обличчя, тобто 50% площі голови, не піддається кріогенному впливу. Потилична частина голови у більшості пацієнтів вкрита волосяним покривом і також не відчуває кріотерапевтичного впливу. На відміну від процедур в кріобасейні, у кріогенний газ занурюється ще 2,1% площі впливу.

Перехід від кріобасейнів до індивідуальних кріотерапевтичних кабін збільшує теоретичну площу контакту кріогенного середовища та шкірного покриву всього на 2,1%. К.К.Д. кріобасейнів - 92%.

У групових кріотерапевтичних кабінах, завдяки тому, що їх внутрішній простір заповнений повітрям з нормальним вмістом кисню, пацієнт може повністю перебувати у кріогенному середовищі. При цьому для того, щоб не переохолодити верхні дихальні шляхи на обличчя пацієнта накладається пов'язка (регенератор). Поверхня тіла, що піддається кріотерапевтичному впливу, в порівнянні з індивідуальними кріотерапевтичними кабінами збільшується тільки на частину обличчя, що знаходиться вище теплоізолюючої маски (очі, лоб, тощо). У загальному випадку частка цієї ділянки тіла невелика і складає не більше 1,6%. К.К.Д. групової кабіни - 93, 5%.

загальна кріотерапевтична кабіна

Мал. 4 У груповій кабіні на обличчя пацієнта накладається пов'язка, щоб не переохолодити верхні дихальні шляхи.

На підставі виконаного аналізу можна скласти діаграму максимально можливої площі контакту шкіри та кріогенного газу в кожному з описаних пристроїв (див. мал. 5). На діаграмі видно, що перехід від кріобасейнів до групових систем збільшує максимально можливу площу контакту всього на 3,6%, в той час як ціна групової установки в 20 разів вище ціни кріобасейну. Твердження про велику площу контакту в групових кабінах є надуманими. Теоретичне збільшення площі контакту на 3,5% не може привести до збільшення фізіотерапевтичного ефекту, здатному виправдати колосальне збільшення вартості обладнання.

мал. 5. Діаграма максимально можливої площі контакту шкіри та кріогенного газу.

На практиці у всіх видах кріотерапевтичних систем площа контакту набагато менше. Значна частина тіла пацієнта відокремлена від кріогенного газу за допомогою захисних або "декоративних" елементів.

Для того щоб оцінити відсоткову частку площі шкірного покриву, яку закриває такого роду пристосування, були проведені підрахунки, результати яких зведені в таблицю.

Таблиця 1

Бахіли (чуні)
8,3%
Рукавиці
4,9%
Гольфи
10,3%
Трусиы-плавки
6,8%
Трусы-боксери
17,7%
Майка
29,4%
Футболка
33,5%
Топік
18,3%

В результаті, на пацієнтах, зокрема, на пацієнток, виявляється така кількість одягу, що процедури, які відпускаються в груповій камері, по площі контакту наближаються до локального впливу і супроводжуються відповідним лікувальним ефектом. Цікаво, що одяг на пацієнтах не є їх примхою. Навпаки, спеціалізовані медичні центри розробили для своїх пацієнтів костюми та пропонують їх своїм відвідувачам.

Виникає питання: невже професійні фізіотерапевти не здогадуються, що цей спеціалізований одяг обкрадає їх пацієнтів, знижує можливий лікувальний ефект? Навряд чи. Швидше за все, справа зовсім в іншому. Слід пам'ятати про те, що кріотерапія тільки в ідеальному випадку не супроводжується переохолодженням пацієнта. При правильно обраних параметрах газового середовища під час процедури переважає охолодження поверхневих шарів тіла, і холод не проникає в його глибину. Відомо, що за час кріотерапевтичного впливу (тривалість 3 хв.) пацієнт втрачає приблизно 150 ккал. Ці тепловтрати можуть бути відновлені приблизно за 1 годину після процедури.

Однак практика кріотерапії, зокрема, практика проведення процедур в групових кріотерапевтичних комплексах, знає випадки, коли експозиція контакту з газовим середовищем набагато більше. Пов'язано це з тим, що в групових кабінах людина не відразу потрапляє в контакт з газом, який має мінімальну температуру. Рух через проміжні тамбури (шлюзи), різкий підйом температури в кабіні за рахунок проникнення атмосферного повітря, призводить до того, що атмосфера навколо пацієнта охолоджується поступово і тривалий час має значення вище -90°C. Ця особливість надає абсолютно несподіваний ефект, який отримав назву "простудного фактора".

загальна кріотерапія

Мал. 6 Розподіл поверхні шкіри по висоті тіла (жінка) - з ділянками, покритими одягом.

Суть цього процесу полягає в тому, що при відносно високих значеннях температури тіло пацієнта активно протистоїть відведенню теплоти з поверхні та при інших рівних умовах втрачає набагато більше теплоти, ніж при більш низьких температурах. Як показують спостереження, процедура, проведена при середній температурі в інтервалі -60°C до -90°C супроводжується вираженими гіпотермічними наслідками (тремтінням, тривалим відчуттям ознобу, тощо).

У групових кабінах створені всі умови для розвитку процесу за гіпотермічним сценарієм, тому збільшення площі поверхні, вкритої одягом, є непрямим способом скорочення цих негативних наслідків. Пацієнтів захищають від переохолодження (будь-якій людині зрозуміло, що вийти на мороз в трусах і футболці безпечніше, ніж без цього одягу). Прагнучи уникнути негативних наслідків переохолодження, медичний персонал, що відпускає процедури в групових кабінах, обкрадає своїх клієнтів на величину кріотерапевтичного впливу та займається, м'яко кажучи, шарлатанством.

Хотілося б переконати численних потенційних пацієнтів кріосаун в тому, що у всіх випадках, особливо при справно працюючій кріотерапевтичній техніці, треба прагнути до мінімальної кількості одягу на тілі. Пацієнтам доцільно відмовитися і від декоративних елементів (від трусів та ліфчиків). Пацієнти зовсім без одягу, але з вкритими руками і ногами легко переносять кріотерапевтичні процедури.

У той же час в деяких випадках одяг може грати не негативну, а позитивну роль. При будь-якій конструкції кріотерапевтичної кабіни особливості обміну теплом газового середовища з вертикальним тілом та фізіологічна будова тіла призводять до нерівномірного зниження температури на поверхні тіла. Газові потоки рухаються вздовж тіла від низу до верху, тому навіть в ізотермічній кабіні охолодження нижніх кінцівок буде йти набагато швидше, ніж середній частині тулуба. Фізіологія людини влаштована таким чином, що реакцією на зовнішнє охолодження є перерозподіл кровотоку на користь центральної частини тіла (тулуба, см. мал. 7).

Мал. 7 Реакцією на зовнішнє охолодження є перерозподіл кровотоку на користь центральної частини тіла (тулуба).

На мал. 7 зображено стан розподілу температури на поверхні тіла людини в умовах переохолодження. Видно, що кінцівки мають температуру значно нижче, ніж покривні шари на тулубі. Поєднання фізіологічних механізмів захисту центральній частині тіла від переохолодження з особливостями газодинаміки призводить до того, що гомілку і коліна пацієнта охолоджуються значно швидше, а в ряді випадків процедуру доводиться припиняти через негативні відчуття, що випробовуються пацієнтом в цій частині тіла. Якщо згадати, що площа тіла, яка припадає на гомілку і колінну чашечку мала в порівнянні з площею тулуба, розумно буде захистити гомілку високими носками або гольфами. В цьому випадку час перебування пацієнта буде визначатися термічним станом верхньої частини тіла. Це дозволить подовжити тривалість процедури до 180 сек і в повній мірі використовувати поверхню шкірного покриву для надання на нього високоефективного кріотерапевтичного впливу.

Експерименти з пацієнтами, у яких гомілка захищена за допомогою гольф або гетр, показали, що процедура переноситься пацієнтом набагато легше, а ефективність лікувальної дії зростає приблизно в 2 рази.

На завершення огляду зв'язку лікувального ефекту та одягу хотілося б зробити одну ремарку, яка, в принципі, не відноситься до проблеми одягу, але є предметом суперечок. Це питання про доцільність занурення особи в кріогенне середовище (пірнання у кріобасейн). Треба відзначити, що хоча шкоди при такому пірнанні пацієнт собі завдати не може, сама по собі ця поведінка абсолютно не має ніякого теплофізичного сенсу: час перебування обличчя пацієнта в кріогенному середовищі в такому випадку не перевищує 10-15с. Розраховувати на те, що за такий малий проміжок часу на шкірі буде досягнуто скільки-небудь значне зниження температури несерйозно, тому не слід розраховувати на отримання додаткового косметичного ефекту, який все одно буде отримано незалежно від пірнання пацієнта в кріогенне середовище.

У той же час при пірнанні виникає небезпека вдихнути кілька азотних парів, що не може принести істотної шкоди пацієнтові, але і корисним вважатися не може.

Підсумовуючи вищевикладене, слід сказати, що раціональний вибір одягу є важливим моментом в організації кріотерапевтичних процедур.

Баранов Олександр Юрійович, академік Міжнародної Академії Холода, к.т.н.

www.krion.ru