Сегодня в профессиональном спорте человек близок к пределу своих физиче-ских возможностей. Для достижения более высоких результатов необходимо искать новые, ранее неизвестные или не использовавшиеся ресурсы организма, которые позволили бы в дальнейшем улучшать спортивные показатели. Среди путей активизации данных ресурсов следует отметить совершенствование качества тренировок, оптимизацию нагрузок и восстановления, различные способы увеличения биологических резервов организма и т.д. [22, 23]. Ужесточение процедуры антидопингового контроля в спорте существенно ограничило возможность применения фармакологических и биологически активных препаратов для ускорения восстановления спортсменов. Поэтому важным и актуальным является поиск новых эффективных методов и способов повышения работоспособности спортсменов, основанных на применении немедикаментозных факторов.
Терморегуляция организма является одним из альтернативных ресурсов и в полной мере может отвечать высоким требованиям спортивных нагрузок, но особенности ее действия до настоящего времени не вызывали интереса у специалистов по спортивной медицине [22]. Как правило, понятие терморегуляции у спортсменов сводилось к проблеме выработки тепловой энергии под воздействием физической нагрузки, другими словами, к обычной разминке. Другая сторона этого регуляторного механизма, а именно взаимодействия тепла и холода, нагревания и охлаждения, до недавнего времени не привлекала внимания исследователей [23]. Тем не менее терморегуляция организма человека является по целому ряду причин важным и значительным фактором, определяющим спортивные показатели. В видах спорта, связанных с выносливостью, тепло, которое вырабатывается в процессе продолжительной тренировки, должно охлаж-даться для поддержания организма в активном состоянии, а это требует больших энергетических затрат. Чтобы поддерживать оптимальный баланс между холодными и теплыми температурами, в особенности в видах спорта, связанных с выносливостью, около 75% энергии (в зависимости от интенсивности и продолжительности тренировки) уходит на охлаждение организма и лишь 25% тратится на обеспечение работы мышц [29]. Следует отметить, что увеличение интенсивности и продолжительности тренировки в сочетании с повышением температуры окружающей среды, требует все большей энергии для охлаждения, что приводит к снижению активности энергетических процессов, необходимых для поддержания работы мышц. Указанные процессы терморегуляция свидетельствуют об актуальности исследований влияния систематического охлаждения на достижение спортивных результатов.
Вопросу терморегуляции в контексте спорта посвящена работа Брюка «Разминка или холодный старт» (1987). Автор утверждает, что в видах спорта, связанных с выносливостью, значительная часть энергии расходуется на процессы терморегуляции, при этом происходит как образование тепла, так и охлаждение поверхности тела. Таким образом, образовавшаяся энергия не стимулирует активность мышц. В своем исследовании Брюк доказал, что предварительное охлаждение (до начала тренировки) оказывает положительное влияние на организм спортсмена – происходит увеличение «кислородного пульса» (количество кислорода, которое за 1 удар сердца может получить организм), что в свою очередь влияет на учащение пульса и улучшение поглощения кислорода из крови. Оба эти эффекта ведут к снижению сердечно-сосудистой активности. Спортсмены, прошедшие процедуру охлаждения, меньше потеют, следовательно, уменьшается нагрузка на функцию терморегуляции после «холодного старта». На протяжении первых 15 минут тренировки отмечается улучшение показателей приблизительно на 17% при значительно более низкой температуре тела. Лишь через час после начала тренировки показатели в обеих группах выравниваются. Исследования Брюка доказывают, что выносливость спортсмена можно поддержать с помощью понижения температуры тела [22, 23].
Криотерапия (КТ) основана на использовании холодового фактора для отведения тепла от тканей, органов или всего тела человека с помощью криогенных газообразных рабочих тел в субдеструктивных экспозициях. В результате воздействия сухим холодным воздухом на организм человека температура тела снижается в пределах криоустойчивости, однако выраженных сдвигов терморегуляции организма не происходит [10, 11, 12, 13].
Лечебное воздействие холодом на организм больного человека в терапевтических целях имеет многовековую историю. Врачеватели разных народов на протяжении многих веков использовали целебные свойства холода для закаливания, лечения различных недугов, уменьшения выраженности боли и воспалительных реакций, восстановления бодрости духа [7]. Так, еще за 2500 лет до нашей эры египтяне использовали холод в лечебных целях; упоминания о применении этого метода имеются в папирусах Смита, в сочинениях Гиппократа, трудах Н.И. Пирогова, Цельсия, Галена, Бартолини, Самойловича, Ларрея, Эдварса и др. Одним из основоположников КТ принято считать японского исследователя Т. Ямаучи, который в 1980 г. создал камеру, позволявшую систематически проводить процедуры КТ при помощи испарения в ней жидкого азота. Новый метод с энтузиазмом был встречен в Германии, где начавшиеся в 1982 г. исследования возглавил Р. Фрике [13]. В настоящее время возрос интерес к КТ, а криогенный метод получил признание и распространение в различных областях медицины не только вследствие высокой клинической эффективности метода, но и в связи с появлением новых технических возможностей генерации холода. Сегодня криогенная физиотерапия представляет собой сплав новейших достижений в области физики и физиологии и по праву относится к технологиям ХХI века. Наиболее значимым достижением стало создание двух технологий воздушной КТ – локальной и общей [7].
Локальная КТ – это метод физиотерапии, заключающийся в воздействии твердыми, жидкими или газообразными хладагентами для отведения тепла от отдельных участков поверхности тела человека в той мере, чтобы температура тканей снижалась в пределах их криоустойчивости и не происходило значимых сдвигов терморегуляции организма. Хлад-агенты охлаждают ткани за счет поглощения теплоты (плавления, нагревания, испарения и пр.) [7].
Локальная воздушная КТ – охлаждение определенного участка тела воздушным потоком с температурой от –30 °С до –60 °С. Современным и эффективным направлением КТ является криопунктура (КП), заключающаяся в узколокализованном воздействии холодным потоком на кожную проекцию точек акупунктуры.
Общая КТ – метод физиотерапии, заключающийся в воздействии жидкими или газообразными хладагентами для отведения тепла от всей поверхности тела человека в той мере, чтобы температура тканей снижалась в пределах их криоустойчивости и не происходило значимых сдвигов терморегуляции организма [7].
Для эффективного использования холода с лечебной и профилактической целью необходимо знать основные механизмы действия КТ. Среди наиболее часто упоминаемых эффектов КТ следует отметить снятие боли, уменьшение воспалительного отека и ликвидация мышечного спазма [2, 12, 30]. Рядом авторов отмечается антигипоксическое, гемостатическое и репаративное действие [2, 12, 38].
Человек не располагает органами чувств, способными оценить температуру охлаждающей среды. Оценка внешних температурных условий построена на информации, поступающей от кожных терморецепторов, которые контролируют температуру поверхности кожного покрова. Установлено, что в коре мозга холодовая рецепция отображена значительно сильнее, чем тепловая. Общее число терморецепторов около 280 тыс., в том числе 250 тыс. холодовых. Холодовых рецепторов кожи в 10–15 раз больше, чем тепловых. Холодовые рецепторы залегают ближе к поверхности кожи (0,17 мм), чем тепловые (0,3 мм). На 1 см2 кожи размещается до 200 болевых, 25 тактильных, 2 тепловых и 12–15 холодовых точек. Последние включаются при снижении температуры поверхности кожи до 12 °С. Преобладание холодовых рецепторов позволяет предположить, что воздей-ствие низкими температурами способно оказывать выраженное стимулирующее действие. Площадь кожного покрова у взрослого человека составляет в среднем 1,6 м2. Криотерапия оказывает интенсивное охлаждающее действие на кожный покров. Терморецепторы кожи подают электрические сигналы об изменении теплового равновесия в центр теплорегуляции гипоталамуса. Этот центр посылает импульсы в центростремительном направлении, изменяя теплопродукцию клетками организма. В зависимости от силы действия холода произойдет сужение кровеносных сосудов и повышенная теплопродукция в тканях. Холодовые рецепторы кодируют информацию о температуре кожи, она преобразуется в универсальные для мозга сигналы – нервные импульсы. Действие холода на организм человека количественно определяется степенью охлаждения. Увеличение интенсивности раздражителя связано с увеличением частоты импульсной активности.
Температура распределяется в организме неравномерно. Так, нормальная температура верхних конечностей находится обычно на уровне 30–32 °С. Периферические участки нижних конечностей на стопах имеют температуру около 26–28 °С. Температура внутренних органов более постоянна (несколько выше 37 °С). Понижение температуры тела человека на 1 °С вызывает уменьшение интенсивности основного обмена на 6–7% [7].
В физиологии академиком И.П. Пав-ловым введено условное деление тканей по температурной зависимости на две различные группы. Покровные ткани, или оболочка, легко переносят значительное переохлаждение, в то время как внутренние ткани при охлаждении на 10–12 °С прекращают нормальную работу. Это условное деление ограничивает область физиотерапевтического применения КТ пределами оболочки, так как нарушение теплового режима «ядра» недопустимо. Однако при переохлаждении вначале происходит довольно длительное понижение температуры кожи и лишь спустя некоторое время возникает снижение температуры внутренних органов.
Необходимо отметить, что теплоотдача зависит от того, с какой средой соприкасается кожа. Соприкосновение кожи с водой 20 °С оказывает такое же охлаждающее действие, как и контакт кожной поверхности с воздухом при температуре 0 °С. Это связано с большей теплопроводностью воды (этот показатель примерно в 27–30 раз выше, чем у воздуха) [7].
В исследованиях В.В. Портнова показано нервно-рефлекторное влияние воздушной КТ на организм человека, реализуемое через систему взаимосвязанных звеньев: 1) рефлекторное, включающее афферентные сигналы, воспринимающий центр и эфферентные сигналы; 2) гуморально-гормональное – гуморальные агенты и нейрогормоны, продуцируемые эндокринными железами и нейронами; 3) биохимические и биофизические реакции и метаболические процессы, протекающие на тканевом, клеточном и молекулярном уровнях [10]. Нервная система контролирует все функции эффекторов и только при долгосрочной адаптации в регуляции начинают участвовать также и гормональные механизмы [7].
Влияние КТ на нервно-мышечный аппарат
Независимо от площади воздействия крионосителя организм всегда будет отвечать как местными, так и общими реакциями, запускаемыми рецепторными нервными окончаниями кожи, рассеянными по всей поверхности тела. При холодовом воздействии у человека вначале возникает чувство холода, затем – жжения и покалывания, далее боль, которая сменяется гипоальгезией. Динамику ощущений связывают с возбуждением кожных рецепторов (первичный ответ), которое затем переходит в угнетение и частичный паралич с резким снижением проводимости нервной ткани и блокадой аксон-рефлексов, нормализацией антидромной возбудимости нейронов спинного мозга и активизацией эндорфинных систем торможения, а также уменьшением воспалительной реакции и регуляцией сосудистого тонуса, что ведет к разрыву порочного круга «боль–мышечный спазм–боль» [13].
Как показал В. Кролинг (1990) на электрической болевой модели при Epicondylus humeri radialis, применение холода ведет к значительному повышению болевого порога в околосуставной ткани. При этом холодный воздух оказывает на этот параметр более быстрое и интенсивное действие, чем жидкий азот и пакеты со льдом [13].
Одним из наиболее ценных свойств КТ является возможность регулирования мышечного тонуса. Холод эффективен как для снятия мышечного спазма, так и для повышения мышечного тонуса. Это достигается вариацией температур, интенсивности и длительности воздействия. Кратковременное воздействие умеренно низкими температурами (около 0 °С), повышая мышечный тонус, способствуют возрастанию силы и выносливости мышц. Релаксацию мышц отмечают при длительном (более 10 мин) охлаждении в диапазоне температур около 0 °С или при кратковременном, но интенсивном охлаждении (до –180 °С). Установлено, что реакция нервно-мышечных структур на охлаждение носит фазовый характер и зависит от динамики охлаждения; в ее основе лежат деполяризационные явления в этих структурах. В научных работах 1960–1969 гг. уменьшение мышечного спазма связывают с охлаждением нерв-но-мышечных структур и обусловленным этим замедлением проводимости, преимущественно по демиелинизированным С-волокнам, снижением активности мышечных веретен и уменьшением эффекта растяжения. В работах последних лет представление о механизме влияния КТ на нервно-мышечный аппарат несколько изменилось. Исследователями установлено, что местная КТ льдом, а также 3-минутное воздействие холодным воздухом (до –180 °С) или пребывание в криокамере (около –110 °С) почти не изменяет температуру мышц и нервных стволов. Спазмолитические эффекты КТ реализуются через экстерорецепторный аппарат кожи и гамма-мотонейронную систему [14].
Проведенное сопоставление спазмолитических эффектов при разных способах КТ показало, что обдувание холодным воздухом обладает большим миорелаксирующим эффектом, чем аппликации льда. Это связывают с более выраженным торможением функции гамма-мотонейронной системы во время газовой КТ [14].
Реакция вегетативной нервной системы на лечебное охлаждение зависит от количества и скорости отводимого тепла и от индивидуальных особенностей организма больного. Так, у больных с симпатикотонией оптимальный эффект отмечают при медленном отведении тепла с помощью криопакетов.
Влияние КТ на сердечно-сосудистую систему
Lewis (1981) обнаружил, что во время охлаждения кожи происходит периодическое расширение сосудов. Начальная реакция мелких и средних сосудов на охлаждение выражается сужением мелких капилляров и артериол кожи, замедлением скорости кровотока. Этим объясняют гемостатические свойства КТ. Вазоконстрикция при криовоздействии является первой защитной реакцией на охлаждение, следствием чего является сохранение тепла в организме. Кожа на обрабатываемом участке становится бледной. Появляются пупырышки «гусиной кожи», если процесс охлаждения продолжается, начинается дрожь, далее возникает боль. При температуре около 15 °С кожа достигает критической точки, когда в тканях может наступить переохлаждение. Чтобы предотвратить повреждение тканей, организм отвечает второй реактивной фазой.
Вторая защитная реакция – расширение просвета кровеносных сосудов. Прямое следствие вазодилатации – выделение тепла. Все еще находящаяся под действием хладагента кожа начинает краснеть, ее температура повышается на несколько градусов. Кровяное давление под воздействием первой фазы снижено. Результатом вазодилатации является гиперемия, завершающаяся незначительной гипертонией. Активность веретеновидных клеток, отвечающих за «расширение и движение», и активность гамма-моторных нейронов угасает. Скорость прохождения нервного сигнала снижается до такой степени, что подавляются патологические процессы: отек, гематома и воспаление. Боль становится меньше, производство лимфы сокращается [25].
Сосудистые реакции не ограничиваются только местом приложения холода, а распространяются на все тело, вызывая значительное перераспределение крови в организме, что предъявляет большие требования к сердечно-сосудистой системе. КТ уряжает и усиливает сердечные сокращения. Их частота напрямую зависит от работоспособности сердечной мышцы, состояния активности ее моторных ганглиев и функции вегетативной нервной системы.
Общая КТ у спортсменов с нормальным артериальным давлением (АД) вызывает его повышение не более чем на 10 мм рт. ст. При гипертонии АД может повышаться более значительно, поэтому введение больных с нарушениями сердечно-сосудистой системы в криокамеру проводится в щадящем режиме и под прикрытием гипотензивных и коронарорасширяющих средств. Локальная КТ и КП не оказывает влияния на уровень АД даже у больных с артериальной гипертензией [13].
Влияние КТ на воспаление, нейроэндокринную и иммунную системы
Уменьшение клинических признаков воспаления после КТ наблюдали все исследователи, занимавшиеся этим вопросом [14, 24, 31]. Простая физическая модель демонстрирует целесообразность применения КТ во время протекания процесса воспаления. Вследствие воздействия экстремального холода молекулы ограничены в своем движении. Они взаимодействуют между собой так, что передача электрических импульсов к афферентным нервам затрудняется или совсем прекращается. Снижается возбудимость этих афферентных нервов. В фазе воспаления имеет место перегрев и, таким образом, подавляются экссудативные фазы воспаления. КТ-воздействие замедляет активность зависящих от температуры энзимов.
В литературе обсуждаются механизмы уменьшения воспалительной реакции, стимуляции процессов регенерации и увеличения общей резистентности организма при охлаждении. В частности, об активации механизмов неспецифической резистентности свидетельствуют устойчивое повышение лизосомальных белков в гранулоцитах периферической крови, увеличение уровня IgA, снижение сывороточных IL-1, IL-6 и TNF [14, 24, 26, 31].
Изучено влияние однократного холодового воздействия на отдельные звенья иммунитета. Обнаружено кратковременное увеличение общего числа клеток крови после процедуры общей КТ в крио-камере (температура –110 °С), которое нормализовалось через 3 ч. Количество лимфоцитов в периферической крови снижалось (этот процесс продолжался более 3 ч после процедуры), а количество супрессоров в этот же период времени возрастало [14]. Обнаружено снижение способности базофилов к освобождению медиаторов воспаления у больных с холодовой крапивницей после курса холодовой десенсибилизации [14].
Установлено оптимизирующее влияние КТ на функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и щитовидной железы. Ряд авторов объясняют действие КТ участием нейропептидной системы и образованием эндогенных опиодов, через которые и реализуется эффект охлаждения. Ответная реакция нейроэндокринных структур на КТ зависит от методики лечебного воздействия, а также других причин, в частности биологических ритмов организма человека, половых различий и др.
Влияние КТ на состояние клеточных и тканевых структур
Местное применение холода снижает скорость транспорта веществ через мембрану клеток, замедляя процессы обмена веществ в них. КТ приводит к значительной дегидратации тканей, вязкость крови при этом возрастает. При проведении КТ происходит понижение температуры только в поверхностных тканевых структурах, тогда как в тканях, расположенных глубже температура повышается почти на 1 °С с последующей нормализацией.
Влияние КТ на обмен веществ
Доказано, что интенсивная КТ вызывает большой расход гликогена печени и мышц и сопровождается гипергликемией. Постепенное охлаждение вызывает гипогликемию, что объясняется последовательным включением углеводов в общий обмен веществ. Общая КТ вслед за углеводным меняет жировой, белковый и ферментативный обмены, что подтверждается повышением уровня мочевой кислоты, холестерина, триглицеридов и снижением уровня свободных жирных кислот. Период последствия холода связывают с перестройкой общего метаболизма, направленного на синтез гликогена, изменение качества жирового слоя и накопление макроэргов клетками [13].
Изменение метаболизма при КТ сопровождается изменением дыхания. Так, в первый момент происходит его задержка, затем оно учащается и, наконец, углубляется. Показатели оксигенации крови при этом повышаются.
Особенности влияния струи фокусированного холодного воздуха на кожную проекцию точек акупунктуры
Точка акупунктуры (ТА) – это небольшой ограниченный участок кожи и подкожной клетчатки, в котором имеется комплекс взаимосвязанных структур – сосудов микроциркуляторного русла, нервов, клеток соединительной ткани [9]. Исследования последних 15–20 лет убедительно доказали эффективность использования в клинической практике методов, основанных на применении физических факторов на ТА [9]. Это обусловлено тем, что воздействие физических факторов на ТА вызывает многокомпонентную ответную реакцию, направленную на повышение защитных сил и сопротивляемость организма. Поэтому изучение особенностей действия физических факторов на ТА является наиболее актуальным и перспективным направлением в современной акупунктуре и восстановительной медицине, что подтверждается не только клиническими данными, но и нейрофизиологическими, биофизическими и параклиническими исследованиями.
Технологии криогенной аэротерапии открывают для спортивной медицины новые широкие горизонты: лечение, реабилитация и профилактика острых и хронических спортивных травм, подготовка и повышение физической работоспособности и психоэмоциональной устойчивости спортсменов непосредственно перед соревнованиями, реабилитация спортсменов после соревнований.
Целесообразность и необходимость применения технологий криогенной аэротерапии в спортивной медицине обусловлена высокой терапевтической эффективностью данного метода, что положительно влияет на достижение спортивных результатов.
По данным функциональных исследований, курс общей криогенной аэротерапии значительно увеличивает выносливость спортсменов [9, 11, 14, 21]. Оптимизация функциональных показателей и состояния работоспособности сравнима с результатами использования биологически активных стимуляторов и адаптогенов, а по некоторым параметрам их превосходит. При этом криогенная аэротерапия, в отличие от биохимической стимуляции, не имеет негативных отдаленных побочных последствий. Более того, криогенная аэротерапия может как существенно усилить действие биостимуляторов, так и нивелировать их отдаленные побочные эффекты, присущие стрессовым нагрузкам в современном спорте. Данная методика является наи-более мощной физиотерапевтической технологией и не может трактоваться как традиционно понимаемое холодолечение. Следовательно, криогенная аэротерапия является методом, который положительно влияет на повышение работоспособности спортсменов. Данное положение вполне обоснованно.
Во-первых, в эволюционном плане человек никогда не встречался с подобными низкими температурами, и у него нет механизмов мониторинга криогенных температур. Во-вторых, скорость и алгоритм отведения теплоты от поверхности тела настолько стрессово запредельны, что это вынуждает организм тотально реагировать не столько системой терморегуляции, сколько всеми адаптационными механизмами, включая гипоталамо-гипофизарно-адреналовую, иммунную, эндокринную и другие системы.
Общие положения техники и методики проведения локальной воздушной КТ и КП
Для локальной КТ используют три вида криоагентов:
1. Водосодержащие криоагенты:
– ледяные аппликации и обертывания;
– массаж кубиками льда (0–4 °С);
– так называемое холодное водолечение, т.е. использование местных (ручных, ножных и сидячих) пресных ванн (4–19 °С), в том числе и из воды со льдом температуры 0 °С;
– аппликации холодной сульфидной иловой грязи (5–15 °С);
– аппликации синтетических криопакетов «Kryoberg», «Cryogel» и др. (от –10 до –20 °С).
2. Холодный металлический спай термоэлектрического контакта аппаратов «PolarCare», «Cryotur-600», «Холод-2Ф», «Термод» и др., работа которых основана на термоэлектрическом эффекте Пельтье: при пропускании электрического тока через специальный биметалличе-ский контакт одна из обкладок нагревается, а другая охлаждается (вплоть до –30 °С).
3. Газы (нитрат аммония, углекислый газ, жидкий азот, воздух) либо смеси газов (воздуха), распыляемые на кожу, позволяют получать температуры от –30 до –180 °С [7].
Простейшими криоагентами являются кубики льда, температура которых составляет около –0,5 °С. Мешочки со льдом используют для растирания или прикладываются локально для снятия боли у спортсменов. Один из недостатков КТ в этом случае – таяние льда, невозможность поддерживать длительное время постоянную температуру. Аналогично льду воздействует специальный криогель, замораживаемый в морозильном отделении холодильника до температуры –18 °С. В обоих случаях пациент испытывает дискомфорт даже при непродолжительном контакте с хладагентом. Причина заключается в том, что вследствие высокой влажности непосредственно на коже в результате лечения могут появиться участки обморожения.
Современные методы локальной воздушной КТ основаны на использовании аппаратов, генерирующих сухой холодный воздух температурой от –40 до –60 °С. Такими установками для локальной КТ являются аппараты «CrioJet» (КриоДжет Mini, КриоДжет Mini Turbo, КриоДжет С200, КриоДжет С600) производства Германии, которые обеспечивают подачу охлажденной, осушенной, регулируемой воздушной струи с температурой до –60 °С с помощью гибкого шланга через сменные сопла со скоростью воздушного потока от 350 до 1500 л/мин на любой участок тела, предназначенный для локальной терапии. Теплоемкость и теплопроводность у воздушной среды ниже, чем у твердых и жидких хладагентов, поэтому термическое воздействие сухим холодным воздухом более мягкое и больными переносится хорошо [7].
Дозируемые параметры процедуры и курса локальной воздушной КТ: способ проведения, мощность (объемная скорость) воздушного потока, диаметр сменной насадки, расстояние от насадки до поверхности тела, динамика воздействия (темп, амплитуда и траектория движения струи воздуха по поверхности тела), длительность процедуры, площадь охлаждаемой поверхности тела, количе-ство процедур на курс лечения, кратность воздействий [13].
Разработаны три способа проведения локальной воздушной КТ. Лабильная методика применяется для достижения равномерного умеренного охлаждения (12–15 °С) большой площади поверхности тела. Реализуется направлением воздушного потока с удаления 7–15 см, равномерным распределением воздействия на обрабатываемую площадь круговыми или змееобразными, зигзагообразными и т.п. движениями. Используются насадки большого диаметра. Время процедуры составляет 5–10 мин. Пациент испытывает чувство жжения. Стабильная методика применяется для достижения очагового глубокого охлаждения (снижение температуры кожи в области воздействия до 0 °С) ограниченной площади поверхности тела. Реализуется направлением воздушного потока с удаления 2–5 см, статическим воздействием (допустимы круговые или змееобразные движения низкой амплитуды). Используются насадки среднего и малого диаметра. Время процедуры – 3–5 мин до появления побледнения кожных покровов. Пациент испытывает чувство «глубокого» жжения, ломоты с последующим онемением в области воздействия. Комбинированная методика применяется для комплексного воздействия и представляет собой сочетание лабильной и стабильной методик [7, 13].
Длительность процедуры колеблется в среднем от 3 до 15 мин. При кратковременном воздействии (не более 5 мин) охлаждаются только поверхностные ткани (эпидермис и дерма). Если продолжительность воздействия более 5 мин, охлаждаются мышечная, околосуставная и внутрисуставные ткани. Площадь охлаждаемой поверхности тела определяется целью и методикой крио-воздействия. Количество воздействий обычно предусматривает проведение 5–15 процедур. Для купирования острой боли при травмах у спортсменов достаточно 1–2 процедур. Временной интервал между криовоздействиями составляет не менее 24 ч. Допускается проведение как двух процедур в сутки с интервалом не менее 6 ч, так и 2–3 воздействий в неделю.
Несмотря на то что локальная КТ широко используется в спортивной медицине, холодовое воздействие на ТА пока еще не нашло своего применения. В литературе не встречается конкретных данных относительно техники и методики проведения КП. Известны следующие способы проведения КП:
1. Акупунктурную иглу вводят в точку обычным способом, после чего к ней подсоединяют прибор для криотерапии и задают необходимый температурный режим (от 0 до –70 °С). Наиболее часто с этой целью используют малогабаритные полупроводниковые термоэлектрические приборы, основанные на эффекте Пельтье. Время холодового воздействия зависит от температуры: чем она ниже, тем короче время экспозиции.
2. Для проведения процедуры используют акупунктурные иглы со специальной насадкой – чашечкой. После введения иглы в ТА в чашечку помещают тот или иной хладагент (охлажденная вода, кусочки льда, фитиль с эфиром и др.).
3. Воздействие струей фокусированного холодного воздуха на кожную проекцию ТА. Для этого используют аппараты «Criojet» (КриоДжет Mini, КриоДжет Mini Turbo, КриоДжет С200, КриоДжет С600), которые обеспечивают подачу струи холодного воздуха с помощью гибкого шланга через сменные сопла диаметром 5, 12 и 20 мм.
Нами установлено, что КП может использоваться для повышения физической работоспособности спортсменов. Продолжительность экспозиции составляет 3–4 мин на каждую точку. Средняя длительность процедуры – 20–24 мин. Курс составляет 5–10 процедур. Наиболее часто используемые точки: GI 4, GI 11, E 36, VB 34, VB 39, TR 5.
Общие положения техники и методики проведения общей воздушной КТ
В Беларуси для общей КТ используются установки: комплекс аэрокрио-терапевтический КАЭКТ-01 «КРИОН» производства НПП «Крион» (Санкт-Петербург, Россия) и воздушная криосауна «КриоСпейс» фирмы «МесоТек GmbH» (Германия).
Установка «КРИОН» представляет собой индивидуальную кабину, позволяющую поддерживать визуальный контакт с пациентом. В качестве криоагента используется жидкий азот, который подается в кабину из сосудов Дьюара. Температура в камере при проведении процедуры колеблется от –120 до –180 °С.
Криосауна «КриоСпейс» состоит из пяти модулей: двухкамерной кабины (площадь 10 м2), трехкаскадной холодильной машины, электрошкафа, наружного блока конденсата и пульта управления. Предкамера и рабочая камера отделены друг от друга герметично прилегающими дверями. Холодильный блок подает охлажденный осушенный атмосферный воздух внутрь криопроцедурной кабины в виде ламинарного потока. Влажный выдыхаемый воздух постоянно удаляется. Визуальный контроль осуществляется через специальные окна.
Для повышения физической работоспособности спортсменов может быть предложена следующая методика общей КТ. Непосредственно перед процедурой проводится общий осмотр спортсмена, пульсовая диагностика, измерение АД. Одежда: мужчины в плавках, женщины в купальниках, желательно из хлопчатобумажной ткани. На ноги надевают шерстяные носки и специальные войлочные тапочки, на руки – войлочные или шерстяные тапочки. Температура в камере «КРИОН» колеблется от –120 до –180 °С, экспозиция воздействия составляет 120–180 с. Процедура общей КТ проводится в криосауне «КриоСпейс» при температуре в предкамере –60 °С, а в основной камере температура составляет –110 °С. Длительность процедуры в предкамере – 30 с, в основной камере – 180 с. Курс составляет 10–15 процедур ежедневно.
Эта методика позволяет повысить уровень адаптации к физической нагрузке, тренированности, энергетического обеспечения, улучшить психоэмоциональное состояние спортсменов.
Подготовка к спортивным соревнованиям, оптимизация потребления энергии и более качественное восстановление спортсменов – вот основные цели применения КТ и КП в спортивной медицине [29, 35]. Несмотря на важность и актуальность данной проблемы, проведено небольшое количество исследований по изучению механизмов действия КТ и КП и оптимизации методик их применения. В Германии были проведены научные исследования, благодаря которым удалось раскрыть механизм влияния общей воздушной КТ на выносливость спортсменов, основными из которых являются повышение активности парасимпатической нервной системы и тесно связанного с ней хронотропного резерва миокарда, рост ударного объема и эффективности использования кислородной емкости крови [13].
D.T. Lee, E.M. Haynes (1995) описывают эксперимент в США, в котором была испытана продуктивность 14 мужчин-бегунов. В каждом тесте проходило два забега высокой интенсивности. Между этими забегами были 30-минутные перерывы на отдых, во время которых температура воздуха составляла 24 °С либо 5 °С. Затем каждый бегун проходил тест на выносливость с интенсивностью 82% от его индивидуального максимума аэробной способности. При 5 °С результаты были следующими: потребление кислорода (как основной показатель продуктивности в видах спорта на выносливость) было значительно меньше, пульс был в некоторой степени выше, но в первые 15 минут занятий он был значительно ниже. Утомление наступало позже, разница составила 21%. При этом значительных изменений показателей уровня солей молочной кислоты в крови не выявлено. На основании своих результатов авторы заключают, что предварительное охлаждение позволяет добиться более высокой степени выносливости и меньшей нагрузки на метаболическую и сердечно-сосудистую системы [24].
Немецкие исследователи W. Joch, R. Frike и S.Uckers у 17 мужчин в возрасте 22–25 лет после 2,5 мин общей воздушной КТ (–110 °С) проводили тест на выносливость в виде велоэргометрии – 26 мин при скорости педалирования 80 об/мин [22]. Во время проведения теста в течение 26 мин изучали частоту сердечных сокращений (ЧСС), лактатемию – на 8, 16 и 24-й минутах теста, вариабельность сердечного ритма – на 2-й минуте каждого цикла при нагрузке 250 Вт. Через 14 дней тест у испытуемых повторялся уже без предварительной общей воздушной КТ. В результате были сделаны выводы, что процедура общей воздушной КТ обуславливает у испытуемых снижение ЧСС и уровня лактата в крови в сочетании с повышением вариабельности ритма сердца на всех этапах теста на выносливость [22].
ЧСС является важным и убедительным показателем физического состояния, которая вместе со способностью поглощения кислорода дает возможность определить интенсивность, нагрузку и оптимальный метод тренировок для человека. Сердечный ритм у спортсменов различается, что объясняется различиями в возрасте, поле и уровне физической подготовки. Изучению влияния предварительного кратковременного охлаждения на ЧСС спортсменов в состоянии покоя и физических нагрузок посвящено исследование профессора W. Joch [21]. В результате эксперимента ЧСС спортсменов после процедуры предварительного охлаждения снижается как во время физической нагрузки, так и во время отдыха [21]. Среднее значение различий в показателях ЧСС без проведения и после проведения общей КТ в ходе эксперимента составило 6%. Некоторые исследователи полагают, что охлаждение стимулирует ЧСС. В эксперименте с использованием электрокардиографии было выявлено, что сердцебиение во время самого охлаждения ускоряется в среднем на 24 удара в минуту и на 13 ударов в минуту после охлаждения [37]. Авторы исследования полагают, что КТ может привести к симпатикотоническому эффекту и вызвать повышение сопротивления на периферии вместе с учащением сердцебиения. Это привело бы к увеличению нагрузки на сердце и вызвало бы дополнительную потребность в кислороде. Однако данная работа была посвящена изучению ревматизма и не затрагивала вопросов нагрузки в контексте спорта. Более того, эксперимент проводился в условиях, когда испытуемые находились в состоянии покоя. В исследовании, связанном с выносливостью, влияние общей КТ на сердечный ритм оказывается отличным от испытаний, проводившихся в состоянии покоя [22, 23]. Под воздействием охлаждения частота сердцебиения изменяется и склоняется в пользу первичной ваготонической активности по сравнению с поведением сердца в нормальных температурных условиях [22]. Изменение сердечного ритма говорит о способности сердца варьировать частоту ударов в зависимости от нагрузки и демонстрирует, как организм приспосабливается к нагрузкам. В этом отношении колебание сердцебиения также можно рассматривать как показатель физической работоспособности спортсмена.
Содержание соли молочной кислоты в крови измерялось на 8, 16 и 24-й минутах теста, каждый раз в конце фазы нагрузки. По результатам уровень соли молочной кислоты после охлаждения всего тела всегда был ниже, чем без охлаждения [22, 23]. Эти данные противоречат результатам некоторых более ранних исследований. Так, D.T. Lee и E.M. Haynes (1995), несмотря на положительное воздействия предварительного охлаждения на сердечный ритм и потребление кислорода, не смогли определить оказываемого эффекта на содержание молочной кислоты в крови [24]. Доказано, что степень воздействия охлаждения на данный фактор снижается по мере увеличения продолжительности тренировки [27].
Исследования, проведенные F.E. Ma-rino, подтверждают идею о том, что повышение температуры тела является определяющим фактором продуктивности при спортивных занятиях [27]. Видимо, предварительное охлаждение в высшей степени благотворно для занятий на выносливость продолжительностью до 30–40 мин. Оно менее эффективно для прерывающихся тренировок (т.е. с перерывами на отдых) и занятий с меньшей длительностью [27].
Противопоказания к КТ: общие противопоказания к физиотерапии и рефлексотерапии, нарушения периферического кровообращения – болезнь Рейно, облитерирующий эндоартериит, серповидноклеточная анемия, индивидуальная гиперчувствительность к холодовому фактору.
Таким образом, кратковременное воздействие криогенных температур, не истощая энергетические резервы и не нарушая функциональные механизмы организма, является своеобразным тренингом для всех звеньев физиологической фазы стресса и приводит в наивысшую готовность все физиологические резервы организма.
Однако в методиках КП невыясненными остаются вопросы интенсивности, длительности воздействия на ТА, особенности влияния фокусированного холодного воздуха на морфологические характеристики ткани в зоне воздействия и состояние нервно-мышечного аппарата. Не изучены вопросы эффективности использования КП у спортсменов для повышения работоспособности. Решение этих и других вопросов открывает новые широкие возможности применения КТ и КП в спортивной медицине и клиниче-ской практике.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Альмяшева М.И., Балашов В.П., Ивянский С.А. // Восстановит. медицина и реабилитация 2008: V Междунар. конгресс, 29–30 сент. 2008. – М., 2008. – С. 14–15.
2. Апрелева А.В., Баранов А.Ю. // Науч.-теор. журн. «Ученые записки». – 2007. – № 8. – С. 8–30.
3. Баранов А.Ю. // Медицина и спорт. – 2006. – № 5. – С. 38–40.
4. Баранов А.Ю., Кидалов В.Н. Лечение холодом. – М., 2000. – 160 с.
5. Баранов А.Ю., Малышева Т.А. // Вестн. Междунар. акад. холода. – 2000. – № 2. – С. 38–40.
6. Баранов А.Ю., Попович А.В., Козлов С.М. // Восстановит. медицина и реабилитация 2007: IV Междунар. конгресс, 25–26 сент. 2007. – М., 2007. – С. 92–93.
7. Волотовская А.В., Колтович Г.К., Козлов-ская Л. Е., Мумин А.Н. Криотерапия: учеб.-метод. пособие. – Минск, 2010. – 26 с.
8. Криогенные системы: Основы проектирования аппаратов, установок и систем / А.И. Архаров [и др.]. – Изд. 2-е перераб. и доп. – М, 1999. – Т. 2. – 719 с.
9. Лувсан Г. Традиционные и современные аспекты восточной медицины. – М., 2000. – 400 с.
10. Портнов В.В.// Курортные ведомости. – 2009. – № 2. – C. 62–64.
11. Портнов В.В. // Медицина и спорт. – 2006. – № 1. – С. 34–35.
12. Портнов В.В., Медалиева Р.Х., Ушаков С.Б. // Восстановит. медицина и реабилитация 2008: V Междунар. конгресс, 29–30 сент. 2008. – М., 2008. – С. 130–131.
13. Портнов В.В. Общая и локальная воздушная криотерапия. – 2–е изд., перераб. и доп. – М., 2008. – 51 с.
14. Суздальницкий Д.В., Григорьева В.Д. // Вопросы курортологии. – 1991. – № 5. – С. 65–73.
15. Banfi G., Melegati G., Barassi A. // J. Hum. Sport Exerc. – 2009. – Vol. 4. – P. 189–193.
16. Barlass D., Homan C.S., Thode H.C. // Jr. Ann. Emerg. Med. – 1996. – Vol. 28. – P. 436–439.
17. Canelon M.F. // J. Orthop. Sports Phys. Ther. – 1995. – Vol. 22. – P. 164–172.
18. Curl W.W., Smith B.P., Marr A. // J. Sports Phys. Fitness. – 1997. – Vol. 37. – P. 279–286.
19. Drinkwater E. // Med. Sport Sci. – 2008. – Vol. 53. – P. 74–88.
20. Hubbard T.J., Denegar C.R. // J. Athl. Train. – 2004. – Vol. 39, N 3. – P. 278–279.
21. Joch W. // Phys. Med. Rehab. Kuror. – 2004. – Vol. 14. – P. 146–150.
22. Joch W., Fricke R., Uckert S. // Leistungssport. – 2002. – Vol. 32. – P. 53–57.
23. Joch W., Uckert S. // Leistungssport. – 2003. – Vol. 33, N 6. – P. 17–22.
24.Lee H., Hatsui H. // Med. Sci. Sports Exerc. – 2005. – Vol. 37, N 7. – P. 1093–1098.
25. Lewis M., Clayfield J. // Aust. J. Physiother. – 1981. – Vol. 27. – P. 175–178.
26. MacAuley D.C. // J. Sports Med. – 2001. – Vol. 22. – P. 379–384.
27. Marino F.E. // Brit. Journal of Sports Medicine. – 2002. – Vol. 36, N 1. – P. 89–94.
28. Mars M., Hadebe B., Tufts M. // SAJSM. – 2006. – Vol. 18, N 3. – P. 60–66.
29. Marsh D., Sleivert G. // Brit. Journal of Sports Medicine. – 1999. – Vol. 33, N 6. – P. 393–397.
30. McDowell J.D., McFarland E.G., Nalli B.J. // Orthop. Nurs. – 1994. – Vol.13. – P. 21–30.
31. Nemet D., Meckel Y., Bar-Sela S., Zaldivar F. // Eur. J. Appl. Physiol. – 2009. – Vol. 107, N 4. – P. 411–417.
32. Nuno M.L. Olivera E., Raniero P. // Journal of Sports Sciece and Medicine. – 2006. – Vol. 5. – P. 228–234.
33. Rovere G.D., Curl W.W., Browning D.G. // Clin. Sports Med. – 1989. – Vol. 8. – P. 497–515.
34. Sallis R., Chassay C.M. // Med. Sci. Sports Exerc. – 1999. – Vol. 31. – P. 1367–1373.
35. Scowen P. // Prof. Care Mother Child. – 1995. – Vol. 5. – P. 83.
36. Swenson C., Sward L., Karlsson J. // Scand. J. Med. Sci. Sports. – 1996. – Vol. 6. – P. 193–200.
37. Taghawinejad M., Fricke R., Duchme L. // Z. Phys. Med. Baln. Med. Klim. – 1989. – Vol. 18, N 3. – P. 23–30.
38. Wedlick L.T. // Med. J. Aust. – 1967. – Vol. 2. – P. 1050–1051.
39. Zemke J.E., Andersen J.C., Guion W.K. // J. Orthop. Sports Phys. Ther. – 1998. – Vol. 27. – P. 301–307.
Горбач О.В., Сиваков А.П. "Медицинские новости" – 2011. – №3. – С. 10-16.