Кримський республіканський НДІ фізичних методів лікування та медичної

кліматології ім. І.М. Сєченова

МОЗ УКРАЇНИ

КУЛИКОВИЧ ЮРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ

УДК:615.847.112:615.814.1

МЕХАНІЗМ АНАЛЬГЕТИЧНОЇ ДІЇ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ

ПОЛІВ МІЛІМЕТРОВОГО ДІАПАЗОНУ У ХВОРИХ НА

ХРОНІЧНИЙ ГОНАРТРОЗ

(клініко-експериментальні дослідження)

14.01.33 курортологія та фізіотерапія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття

наукового ступеня кандидата медичних наук

Ялта-2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Дніпропетровській державній медичній

академії МОЗ України

Науковий керівник –академік АМН України, доктор медичних наук, професор

Дзяк Георгій Вікторович, Дніпропетровська державна медична академія МОЗ

України, завідувач кафедри госпітальної терапії №2

Офіційні опоненти: доктор медичних наук, професор Куніцина Людмила Олександрівна, Кримський НДІ фізичних методів лікування кліматології ім. І.М Сєченова МОЗ України, провідний науковий співробітник відділу неврології,

- доктор медичних наук, доцент Єжов Володимир Володимирович, Кримський Державний медичний університет ім. С.І. Георгієвського, факультет післядипломної освіти, кафедра фізіотерапії.

Провідна установа: Український НДІ медичної реабілітації і курортології, клінічний відділ, м. Одеса.

Захист відбудеться “28 вересня” 2000 року о 13 годині на засіданні спеціалізованої

вченої ради Д 53.610.01 по захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук Кримського республіканського НДІ фізичних методів лікування та медичної кліматології ім. І.М. Сєченова МОЗ України (98503, м. Ялта, вул..Мухіна,8)

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Кримського республіканського НДІ фізичних методів лікування та медичної кліматології ім..І.М. Сєченова МОЗ України (98603, м. Ялта, вул. Мухіна,8)

Автореферат розісланий “28 липня” 2000 року.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради П’ЯНКОВ О.Ф.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Боротьба з болем, який виникає внаслідок запальної реакції в організмі – є однією з актуальних проблем медицини. В наш час більшість больових синдромів лікують анальгетиками. Однак вони часто викликають патологічну залежність та інші небажані ефекти. Останнім часом цікавість лікарів притягують методи немедикаментозного пригнічення болю, зокрема електротерапевтичні методи, які дозволяють обмежити вживання анальгетиків. Сучасна фізіотерапія все ширше застосовує електромагнітні поля (ЕМП) при лікуванні больових синдромів (Самосюк, Думін, 1988; Лобода, Самосюк, Колесник, 1988). Електромагнітні поля теплового діапазону мають лікувальну дію, але вони можуть негативно впливати на тонкі процеси в організмі людини (Wilson et al.,1989; Reiter, 1993; Reiser et al., 1995) і взаємодіяти з фармпрепаратами (Kamedula, Kamedula, 1996).

На початку 80-х років з'явилися повідомлення про лікувальну дію низькоінтенсивних (менш 10 мВт/см2 ) електромагнітних полів надзвичайно високої частоти (НВЧ). Такі електромагнітні поля не викликають розігріву тканини, але мають протибольовий ефект. Виявлена (Колбун, 1996; Геращенко, 1997; Conrad, 1996) імунно-стимулююча, радіопротекторна та антибактеріальна дія низькоінтенсивих міліметрових хвиль (ММХ). НВЧ-терапія застосовується протягом 20 років для лікування різноманітних захворювань, вона з успіхом взаємодіє з фармако- і фізіотерапією. Відома ефективність НВЧ-терапії при лікуванні захворювань опорно-рухового апарату. Вона сприяє регенерації хрящів, усуненню запалення в суглобах. У пацієнтів стійко подавляється больовий синдром, відновлюється обсяг рухів в суглобах, стабілізується процес (Темурьянц ,1998). Все це дозволяє вважати НВЧ-терапію високоефективним засобом лікування різних захворювань. Незважаючи на велику інформацію про ефективність подавлення больових синдромів низькоінтенсивними електромагнітними полями (Геращенко, 1997; Repachioli, 1998), механізми такої аналгезії невідомі, а клінічні спостереження не мають вагомого експериментального підтвердження.

Актуальність цього дослідження визначається відсутністю об’єктивної оцінки анальгетичної дії електромагнітних полів міліметрового діапазону (ЕМП МД) при лікуванні больових синдромів у людини. В клініці єдиною ознакою усунення больового синдрому є суб’єктивна оцінка болю пацієнтом. Крім того, в медичній практиці застосовуються різноманітні за частотно-амплітудними характеристиками ММХ, однак їх результативність також оцінюється побічно, тому що лікар не має прямої інформації про анальгетичну дію ММХ з різними параметрами.

У зв’язку з цим доцільно було провести комплексне експериментально-клінічне дослідження анальгетичної дії низько-інтенсивних електромагнітних полів міліметрового діапазону. Досліди на тваринах дозволили отримати об’єктивні кількісні показники виявлення болю до і після застосування електромагнітних полів міліметрового діапазону, а також дослідити деякі механізми аналгезії, викликаної дією електромагнітних полів міліметрового діапазону на точки акупунктури (ТА). В клінічних дослідженнях підтверджена лікувальна ефективність електромагнітних полів міліметрового діапазону, які мають високу анальгетичну дію в експериментах.

Зв’язок роботи з науковими програмами. Клінічні дослідження виконувались як фрагмент комплексної науково-дослідницької роботи кафедри госпітальної терапії №2 Дніпропетровської державної медичної академії : “Розробка нових методів діагностики і лікування захворювань суглобів” ( № держреєстрації: 0194У020875).

Експериментальні дослідження на тваринах проводились як фрагмент наукової теми відділу фізіології стовбуру мозку інституту фізіології ім..О.О. Богомольця НАН України м.Київ “Пригнічення хронічного болю шляхом активації ендогенних протибольових систем” (№ держреєстрації О197 і 009157).

Мета і задачі дослідження. Мета роботи – в умовах експерименту вивчити вплив електромагнітних полів міліметрового діапазону (ЕМП МД) з різними фізичними параметрами на інтенсивність больового відчуття при впливі на протибольові точки акупунктури (ТА), визначити роль опіоідних систем організму в механізмах виникнення аналгезії і, відповідно отриманих даних, підвищити ефективність і безпечність методу лікування пацієнтів, що страждають на хронічний гонартроз.

В зв’язку з цим були поставлені такі задачі:

1 Оцінити кількісно інтенсивність болю у тварин до і після впливу електромагнітних полів міліметрового діапазону на протибольові ТА .

2. Виявити ефективність анальгетичної дії електромагнітних полів міліметрового діапазону з різними фізичними характеристиками (частота, тривалість, інтенсивність, вузькополосні шумові випромінювання, їх поєднання).

3. З’ясувати роль ендогенної опіатної системи мозку у виконанні аналгезії, викликаної дією електромагнітних полів міліметрового діапазону на протибольові ТА.

4. Оцінити ефективність лікування пацієнтів, що страждають на хронічний остеоартроз (ОА), методами НВЧ-терапії і при використанні нестероїдних протизапальних препаратів..

Наукова новизна отриманих результатів. Дана робота є першим експериментально-клінічним дослідженням протибольової дії електромагнітних полів міліметрового діапазону з різними фізичними характеристиками. Проведена кількісна оцінка інтенсивності болю у експериментальних тварин до і після дії електромагнітних полів міліметрового діапазону на ТА, що дозволило отримати об’єктивні докази ефективності НВЧ-терапії для пригнічення болю. Виконано порівняний аналіз ефективності протибольової дії ММХ у великому діапазоні інтенсивностей (від 0,1 до 7 мВт/см2) і частот (від 42 ГГц до 118 ГГц). Найбільш ефективним для отримання анальгетичного ефекту виявився режим когерентного ЕМП частотою 61 ГГц, потужністю 0,1мВт/см2 і шумом 42-95 ГГц. Вперше вивчено вплив вузькополосних і шумових електромагнітних полів міліметрового діапазону без модуляції і з модуляцією їх низькочастотними ЕМП та виявлено, що ЕМП МД частотою 61 ГГц виявляється найбільш ефективним параметром ММХ для пригнічення больових реакцій. Показано, що анальгетична дія ММХ реалізується за участю опіатної системи стовбуру мозку. Встановлено, що НВЧ-терапія больових синдромів у пацієнтів, що страждають на хронічний ОА, при якій використовувалися виявлені нами найбільш оптимальні параметри електромагнітних полів міліметрового діапазону, статистично достовірно перевищує за своєю ефективністю і безпекою дію нестероідних протизапальних препаратів при даній патології.

За темою дисертації отриман патент державного патентного відомства України “Спосіб лікування деформуючого остеоартроза “( № реєстрації 17547 від 06.05.97).

Теоретичне і практичне значення роботи. Результати досліджень мають значення для розуміння механізмів болю та обезболювання, взагалі, аналгезії, викликаної дією низькоінтенсивних електромагнітних полів міліметрового діапазону на ТА.. Отримані факти включені в лекційні курси фізіотерапії, рефлексотерапії і біофізики в Дніпропетровській державній медичній академії на кафедрах патофізіології, спортивної медицини, лікувальної фізкультури, фізвиховання, валеології, госпітальної терапії №2, а також впроваджуються у фізіотерапевтичному кабінеті Українського державного НДІ медико-соціальних проблем інвалідності МОЗ України. Рекомендується для усунення больових синдромів у людини шумове випромінювання в межах 42-95 ГГц, модульованого в випадковому порядку у смузі частот від 1 до 60 Гц, спектральній щільністю потужності 30,0 + 4,0 дБ/кТо для НВЧ- терапії. Це має велике практичне значення через те, що створює передумови для розробки принципово нових медичних приладів, що генерують низькоінтенсивні ММХ. Виявлено, що НВЧ-терапія больових синдромів у пацієнтів, що страждають на хронічний ОА, у якій використовувались виявлені нами в експериментах на тваринах найбільш оптимальні параметри електромагнітних полів міліметрового діапазону, може бути застосована як монотерапия, де висока ефективність і економічність сполучаються з безпекою для здоров’я хворого і простотою застосування.

Особистий внесок здобувача. Всі клінічні, експериментальні досліди і підготовка публікацій виконані особисто автором. Експериментальні досліди на тваринах проводились спільно з співробітниками відділу фізіології стовбуру мозку Інституту фізіології ім. О.О.Богомольця (м. Київ). Клінічні дослідження виконувались на кафедрі госпітальної терапії №2 Дніпропетровської державної медичної академії. Кількісна обробка даних проведена автором особисто. Автор особисто брав участь в розробці приладу “АМАТ-04”, котрий генерує ММХ у широкому частотно - амплітудному діапазоні (спільне виробництво Швейцарії - Росії - України).

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідались на Міжнародному симпозіумі “Актуальные проблемы биофизической медицины”, (Київ, 1998). Науково-практичній конференції з міжнародною участю “Нетрадиційні методи діагностики і лікування в курортній практиці” (Київ, 1997), Міжнародній конференції “Актуальні проблеми остеопороза” (Євпаторія, 1999), на науково-практичних конференціях Дніпропетровської державної медичної академії (1998,1999), на засіданнях і науково-практичних конференціях співробітників кафедри госпітальної терапії №2 Дніпропетровської державної медичної академії (1998, 1999).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 4 наукові статті и 3 тези.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, матеріалів та методів досліджень, результатів власних досліджень, обговорення результатів, висновків та списку використаних літературних джерел в кількості 264 кирилицею та латиницею. Робота викладена на 147 сторінках друкованого тексту, ілюстрована 20 малюнками та 22 таблицями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження. Робота виконана на мишах з осередком тонічного болю і при лікуванні пацієнтів з больовим синдромом, викликаним ОА колінних суглобів.

Експериментальні досліди проведені на 200 дорослих мишах, розділених на групи не менш, ніж 10 тварин. Осередком тонічного болю був формаліновий тест – підшкірне введення розчину формаліну (РФ) в кінцівку, що викликало у тварини особливу “больову поведінку”. 30 мкл РФ (1% и 5% в 0,9% розчині NaCl) вводили в тил стопи задньої кінцівки. Миші контрольної (К) групи отримували 0,9% розчин NaCl. Реєструвалися спроби вилизування осередку болю протягом 120 хв. від введення РФ. Комп’ютерна програма записувала кожний цикл вилизування і давала кількісну оцінку больової реакції. Аналізували також протягом 2 годин періоди сну, кількість і час приймання їжі, тривалість вмивань, бігу, кількість стоянь на задніх кінцівках. Експериментальні (Е) миші одразу після ін’єкції РФ в кінцівку піддавалися впливу ЕМП на одну з двох ТА: Е-36 або V-60 тієї ж кінцівки. Час впливу на ТА 3, 5 чи 10 хв. Для опромінення ТА застосовували електромагнітні поля міліметрового діапазону інтенсивністю від 0,1 до 7 мВт/см2 і частотою від 42 до 118 ГГц, використовували прилади АМАТ-04, КВЧ-011, ЛУЧ КВЧ-071. Застосовувались моночастотні випромінювання без модуляції і модульовані частотою 4 Гц; шумові випромінювання модульовані в смузі 1-60 Гц; а також сполучення когерентного випромінювання з модульованим шумом. Для з’ясування ролі опіатної системи мозку у реалізації анальгетичної дії електромагнітних полів міліметрового діапазону використовували блокатор опіатних рецепторів – налоксон. 3 групи (по 10 мишей) за 20 хв. до ін’єкції РФ в кінцівку отримували внутрішньочеревно налоксон в дозах 1, 5 и 10 мг/кг відповідно. 4 група (n=10) отримувала 0,9% розчин NaCl. Далі схема дослідів була аналогічною.

Клінічні дослідження. Виконані клінічні дослідження і лікування методом НВЧ терапії у 64 пацієнтів – 58 жінок і 6 чоловіків віком від 40 до 72 років (середнє 59,31,1) з тривалістю захворювання від 2 до 15 років (середнє 7,80,48), страждаючих на ОА колінних суглобів II-III cт. Пацієнти були поділені на 3 групи. В 1 групі (n=21) були особи, страждаючі на ОА II ст., які лікувалися НВЧ-терапією, в 2 групі (n=20), особи, страждаючі на ОА III ст., які лікувалися НВЧ-терапією, 3 групу (n=23) складали особи, страждаючі на ОА III ст., які лікувалися диклофенаком натрію у дозі 75-100 мг/добу. Курс НВЧ терапії складав 10 днів, діклофенаком натрію – 30 днів. НВЧ-терапія проводилась приладом АМАТ-04. Застосовували шумове випромінювання 42-95 ГГц, модульоване в випадковому порядку в смузі частот від 1 до 60 Гц (спектральна щільність потужності 304дБ/кТо), яке виявляло статистично вірогідне послаблення болю в дослідах на тваринах. В лікуванні використовували ТА RP-3 i MC-7, які піддавалися седативній дії НВЧ-терапії протягом 15 хв., а також RP-1 i RP-9, які тонізувалися протягом 3 хв. Стимулювалися також специфічні ТА VB-31, T-36. Місцеві больові E-35, RP-9, VB-34, V-40 і тригерні точки в режимі седатування методом НВЧ-по 15 хв. Сеанс включав 2-3 місцеві і тригерні точки, специфічні точки і точки “у-сін” і тривав 30-60 хв. Обстеження хворих на початку і після лікування включало оцінку інтенсивності болю (5 тестів), оцінку функції ураженого суглобу (3 тести), визначення дня лікування, в який біль вперше знизився до мінімуму. Результати експериментально-клінічних досліджень оброблялись статистично. Визначали середнє і квадратичну помилку середнього. Вірогідність змін і різницю між групами визначали по критерію Ст’юдента.

Зміни поведінкових реакцій у мишей після ін’єкції РФ. Ін’єкція РФ в стопу задньої кінцівки викликала больову реакцію, інформативним показником якої було лизання враженої кінцівки. Больова відповідь на 5 % РФ була більш потужною і тривалою ніж на 1% РФ і складалася з 2-х фаз. 1 фаза тривала до 10 хв., а 2 фаза – близько 2-х годин. Згідно Tjolsen et al. (1992) 2-у фазу вважають моделлю клінічного болю при запаленні. Для дослідів використовували 5% РФ. В перші 10 хв. після ін’єкції РФ опромінювали ТА, а потім вивчався вплив ЕМП. У К групи мишей реакція лизання осередку болю спостерігалась протягом 2-х годин і зростала приблизно в 100 разів, але пригнічувались інші реакції: їжа, біг по камері, вмивання, вилизування ділянок тіла, сон. У Е мишей час, витрачений на їжу, складав 2,4% від норми. Сумарна тривалість бігу у К мишей складала 17,7% від норми, вмивання – 55%, тривалість сну – 75% від часу сну інтактних мишей, при цьому у К мишей був поверхневий, неспокійний сон. Звідки слідує, що реакція лизання осередку болю є головним показником тонічного болю, однак скорочення часу інших реакцій також відображує інтенсивність болю.

Залежність анальгетичного ефекту електромагнітних полів міліметрового діапазону від вибору ТА і тривалості дії. Порівняння впливу ЕМП на точки Е-36 і V-60 показало, що ТА Е-36 виявляла більш виражену аналгезію, ніж V-60, при цьому різниця між групами вірогідна (Р<0,001). Тому в наступних експериментах використовувалась ТА Е- 36. Із збільшенням тривалості (3 хв., 5 хв. і 10 хв.) ЕМП (614ГГц, 0,1 мВт/см2) анальгетичний ефект зростав. Після 3-х, 5 або 10 хвилин опромінення ТА Е–36 час лизання осередку болю за першу годину складав 61%, 53,3% і 39,1%, а за другу годину – 27,7%, 35,8% і 33% від контрольного, тобто на 2 – й годині різниця з контролем була більш виражена. Найбільш ефективним було 10-хвилинне опромінення ТА. За 2 години в цілому больова реакція в групі Е мишей складала 37% від К групи, тобто аналгезія рівнялась 63%. Всі три Е групи вірогідно (Р<0,001) відрізнялись від К групи. Різниця між групою, яка отримувала 10 хвилинне опромінення ТА і двома іншими Е групами (3 і 5 хв.) також вірогідна (Р<0,001).

Залежність ступеню аналгезії від частоти та інтенсивності електромагнітних полів. Показано, що частота 61 ГГц ефективніше подавляє больову реакцію, особливо у 2–гу годину, ніж 43 ГГц. В цілому за 2 години больова реакція на РФ після застосування ЕМП 43 ГГц складала 78,4% від контролю, а при 61 ГГц – 58,8% від контролю. В К групі тільки 40% мишей за 2 години хоча б один раз з’їдали корм. Серед Е мишей, що отримали вплив ЕМП на ТА Е–36 з частотою 43 ГГц, вживали їжу 50%, а після впливу ЕМП з частотою 61 ГГц – 80% тварин. Скоротився і час початку їжі. Таким чином, за поведінковими тестами частота 61 ГГц виявляла більш потужну аналгезію, ніж 43 ГГц.

Залежність ступеню аналгезії від інтенсивності електромагнітних полів міліметрового діапазону. В наших спостереженнях використовувались тільки низькоінтенсивні електромагнітні поля (менш 10 мВт/см2). Досліди були виконані на 4-х групах мишей. Одразу після ін’єкції розчину формаліну тварини отримували 10-хвилінний вплив на ТА Е-36 електромагнітним полем 614 ГГц. Інтенсивність випромінювання для першої группи складала 0,1 мВт/см2, для другої - 0,6 мВт/см2, для тертьої - 2 мВт/см2, для четвертої -7 мВт/см2 Спостереження показали, що больова тонічна реакція на РФ слабкіше за все подавлялась електромагнітним полем інтенсивністю 7 мВт/см2 Показники тривалості лизання враженої кінцівки і вмивання у тварин четвертої групи практично не відрізнялись від контролю, а рухова реакція була навіть більш інтенсивною (572,247,8 с) ніж у контрольних мишей.

У трьох інших піддослідних групах, де потужність електромагнітного поля складала від 0,1 до 2,0 мВт/см2, 80-100% тварин їли корм. По іншим поведінковим реакціям піддослідні миші також відрізнялись від контролю. Особливо ця різниця була помітною по найбільш важливій ознаці – тривалості лизання враженої кінцівки. У тварин I-III груп цей показник складав відповідно 529,4102,3 с, 975,5113,3 с і 844,1136,4с, що вірогідно відрізнялось від контролю (P<0,001, P<0,05, P<0,01). Порівнюючи дію електромагнітних полів у піддослідних мишей, можна зробити висновок, що анальгетичний ефект електромагнітного поля 0,1 мВт/см2 складав 63,07,1%; 0,6 мВт/см2 – 31,87,9%; 2,0 мВт/см2 – 41,08,0% и 7,0 мВт/см2 – 27,610,3% .Різниця між 1-ою (0,1 мВт/см2) и трьома іншими групами вірогідна.

Вплив частотно-модульованих електромагнітних полів на тонічний біль. На 60 мишах (6 груп) вивчено анальгетичну дію різних модульованих ЕМП. Параметри ЕМП в групах: 1) 601ГГц (2.5 мВт/см2), модульовані частотою 4Гц; 2) 1184ГГц (2 мВт/см2 ), модульовані частотою 4Гц; 3) шумове випромінювання 42-95 ГГц (щільність потужності 304дБ/кТо) модульоване у випадковому порядку в смузі частот від 1 до 60 Гц 4) шумове випромінювання 90-140 ГГц (щільність потужності 154дБ/кТо) модульоване у випадковому порядку в смузі частот від 1 до 60 Гц 5) 60 ГГц на фоні модульованого шуму 42-95 ГГц; 6) 118 ГГц на фоні модульованого шуму 90-140 ГГц. Щільність потужності і режиму модуляції шумів в серіях 5 і 6 такі ж, що в серіях 3 и 4.

Високочастотні ЕМП, модульовані низкою частотою. Виявлено, що в цілому, на протязі 2-х годин спостережень, тривалість лизання осередку болю у мишей контрольної групи складала 1429,5127,9 с. Після впливу на ТА Е-36 ЕМП, модульованих частотою 60 ГГц або 118 ГГц, цей час скорочувався майже вдвічі і складав 821,5126,3 с і 747,482,2 с відповідно.

Тривалість сну збільшувалась з 1859,1344,7 с у контролю до 3475,7347,3 с після використання 60 ГГц, модульованих частотою 4 Гц, або до 3882,6410,5 с у разі впливу частотою 118 ГГц, модульованих 4 Гц. Піддослідні тварини значно більший час були зайняті їжею: 457,9146,4 с (після 60 ГГц + 4 Гц); 622,6161,7 с (після 60 ГГц + 4 Гц).У контрольних мишей цей час складав лише 36,314,8 с (після 60 ГГц + 4 Гц). Кількість піддослідних тварин, що приймали їжу, збільшувалось до 80-100%, тоді як в групі К вона складала 40%.

Таким чином, за трьома найбільш інформативними реакціями (лизання осередку болю, сон, їжа) обидві Е групи вірогідно відрізнялись від К групи (Р<0,01 и Р<0,001). Разом з тим, різниця між цими Е групами статистично невірогідна. Очевидно, що обидві модульовані частоти 60 ГГц і 118 ГГц у рівному ступені послаблюють лизання осередку болю і збільшують тривалість небольових реакцій (сон, їжа).

Модульовані шумові випромінювання. При дослідженні модульованих широкосмугових шумових випромінювань (серія 3 і 4) також мало місце послаблення реакції лизання осередку болю, але збільшувалась тривалість небольових реакцій (сон, їжа).

Загальний час лизання тваринами враженої кінцівки під впливом модульованого шуму 42-45 ГГц вірогідно скоротився до 513,845,8 с проти 1429,5127,9 с у контролі (P<0,001).

Після застосування модульованого шуму 90-140 ГГц реакція лизання мишами кінцівки складала 1146.7216,4 с, що практично не відрізнялось від контролю. За двома іншими поведінковим реакціям (сон і їжа) обидві піддослідні групи з високим ступенем вірогідності (P<0,01 і P<0,001) відрізнялись від контрольних тварин. Під впливом шуму 42-95 ГГц тривалість сну у піддослідних мишей складала 4399,2356,4 с, а їжі – 611,1159,6 с. Ці показники в групі тварин, підданих впливу модульованого шуму 90-140 ГГц, були відповідно 3467,1294,4 с і 520,1- 138,6 с. В групі, де використовувався шум 42-95 ГГц, 100% мишей активно їли корм, у другій піддослідній групі споживало їжу 90% тварин. В цілому з вірогідністю Р<0,01 з двох модульованих шумів ефективнішим був шум 42-95 ГГц. Больова реакція на РФ після застосування шумового випромінювання 42-95 ГГц складала 36,1%, а при шумі 90-140 ГГц – 80,2% від контролю.

Сполучення фіксованої частоти з модульованим шумом. При впливі на осередок тонічного болю ЕМП з частотою 60 ГГц у сполученні з шумом 42-95 ГГц і частоти 118 ГГц на фоні шума 90-140 ГГц реакції Е мишей (лизання, сон, їжа) вірогідно відрізнялись від контролю. У ціх піддослідних серіях загальний час лизання враженної кінцівки складав відповідно 990,4195,0 с (вірогідна різниця від контролю, P<0,05) і 1253,9195,0 с (різниця від контролю не вірогідна). У той час по тривалості сну (4052,4349,9 с; 3288,3381,3 с) обидві групи вірогідно відрізнялись від контролю (P<0,001; P<0,01). Цим підтверджується те, що у піддослідних тварин сон був більш тривалий ніж у контрольних, які не піддавалися впливу ЕМП.

В групі мишей, на яких впливали опромінюванням з частотою 60 ГГц з модульованим шумом 42-95 ГГц, значно зросла кількість тварин, які прийняли їжу (80% проти 40% у контролі). Тривалість харчування в цій піддослідній групі зростала у 9 разів і складала 328,8 122,6 с, що вірогідно відрізнялось від контролю.

Інша реакція спостерігалась у мишей при впливі на ТА Е-36 ЕМП з частотою 118 ГГц з модульованим шумом 90-140 ГГц. Тварини цієї групи практично не харчувалися. Тільки 50% з них прийняли їжу. Середня тривалість харчування була значно меншою, ніж у контролі (2,91,3 с проти 36,314,8 с ).

Таким чином, при сполученні 60 ГГц з модульованим шумом 42-95 ГГц час лизання враженої кінцівки скорочувався, а тривалість сну і харчування збільшувалась. У випадку використання частоти 118 ГГц з модульованим шумом 90-140 ГГц вірогідно зростала тривалість сну, але час лизаня кінцівки не відрізнявся від контролю, а по харчовій поведінці миші були менш активні у порівняні з контролем.

Усе це дозволяє зробити висновок, що ЕМП у режимі сполучення частоти 60 ГГц з модульованим шумом 42-95 ГГц подавляє больову тонічну реакцію на РФ сильніше, ніж 118 ГГц з модульованим шумом 90-140 ГГц.

Порівняльний аналіз ефективності електромагнітних полів з різними частотними и потужними характеристиками. Для виявлення найбільш ефективних режимів ММХ загальна тривалість больової реакції за 2 години була виражена в % від контролю (100%). Виявилось, що тривалість лизання осередку болю була найменшою при ЕМП 61 ГГц, 0.1 мВт/см2; або шумі 42-95 ГГц, модульованому у випадковому порядку в смузі частот від 1 до 60 Гц. При цьому больова реакція була слабкіше в 1,7 – 1,8 рази і складала 37% від контрольної. Максимальна аналгезія складала 64%, мінімальна – 12,3%. Таким чином, в дослідах на тваринах було показано, що одноразова 10-хвилинна дія електромагнітних полів міліметрового діапазону на ТА викликає аналгезію і її ступінь залежить від параметрів ЕМП.

Механізми анальгетичної дії низько інтенсивних ММХ. Дослідження виконано на 40 мишах (4 групи), які відрізнялись по дозі налоксону : 0,5; 1,0; 5,0 і 10 мг/кг. Застосовували шумове випромінювання 42-95 ГГц (щільність потужності 304 дБ/кТо), модульоване в смузі частот від 1 до 60 Гц, яке, за нашими даними, давало максимальну аналгезію. Встановлено, що на фоні налоксону суттєво послаблюється і, навіть, повністю знімається вплив ММХ на поведінкові реакції у мишей з осередком тонічного болю. Змінюється тривалість кожної реакції, їх значення, пріоритетність. В нормі (без впливу на ТА і без ін’єкції РФ) у мишей більшу частину часу займають сон (46,4%), і їжа (29,2%). Потім йдуть вмивання (12,2%) біг (11,6%) і лише окремі особи лижуть лапки (0,3%). У мишей з осередком тонічного болю тривалість сну практично не змінюється (46% загального часу), але сон стає поверхневим, неспокійним. Їжа відсувається на 5-е місце (1%0, а на 2-е виходить лизання осередку болю (37,7%). Вмивання і біг зберігають свої 3-е та 4-е місця, хоча їх тривалість знижується (9,4 і 2,9%). Вплив ММХ на ТА змінює пріоритетність реакцій. Значно зростає тривалість сну (75,6%), він стає спокійним. На 2-му місці їжа (10,5%). Час лизання осередку болю скорочується до 8,8% і відсувається на 3 місце. Вмивання і біг складає 4,1 % і 1% часу всіх 5 реакцій. ММХ на фоні налоксону (5 мг/кг) скорочує сон (53,8% загального часу), його якість погіршується. На 2-е місце повертається реакція лизання (34,6%), а їжа (0,3%) відсувається на 5-е місце. Вмивання і біг (8,1 % і 3,2%) повертаються на 3-е і 4-е місця. Тобто, картина така ж, як і у мишей з осередком тонічного болю, на ТА яких впливу ММХ не робили. Це дозволяє зробити висновок, що опіатна система відіграє важливу роль в реалізації анальгетичного ефекту ММХ.

Клінічне дослідження ефективності лікування пацієнтів з хронічним ОА методом НВЧ і фармакотерапії виконано на 64 пацієнтах (3 групи) з хронічним ОА колінних суглобів (58 жінок і 6 чоловіків у віці від 40 до 72 років). Група 1 – пацієнти з ОА II ступеня (n =21), які лікувалися НВЧ-терапією; група 2 – пацієнти з ОА III ступеня (n =20), які лікувалися НВЧ-терапією; група 3 - пацієнти з ОА III ступеня (n=23), які лікувалися діклофенаком натрію у дозі 75-100 мг/добу. Про ефективність лікування свідчили показники болю і функціонального стану уражених суглобів до і після проведення курсу НВЧ терапії або фармакотерапії, а також по кількості днів від початку лікування до моменту зникнення або зниження до мінімуму болю в суглобах.

До початку лікування пацієнти трьох груп страждали нічним болем (96% - 1 група и 100% - 2 і 3 групи) і болем у спокої (78% - 1 група, 90% - 2 група и 100% - 3 група). Після НВЧ-терапії у 1 и 2 груп на нічний біль скаржилось відповідно 20% і 40%, і біль у спокої відповідно – 16% і 32% хворих, тоді як 82 % пацієнтів 3 групи, (які отримували діклофенак натрію) скаржились на нічний біль, хоч і відзначали деяке його послаблення, і 72% - на біль у спокою. У тесті навантаження (хід) до лікування сума балів в середньому складала у 1 групи 8,8±0,29, у 2 групи - 7,45±0,62 і у 3 групи – 9,3±0,26, а в кінці лікування вона знизилась для 1 групи до 4,35±0,33, для 2 групи до 3,8±0,36 і для 3 групи до 7,7±0,3. Різниця між показниками інтенсивності болю при ході до і після лікування в усіх групах вірогідна (Р< 0,001). За тестом Лекона до початку лікування сума балів у 1 групи була 11,85±0,25, у 2 групи - 12,65±0,66 і у 3 групи – 10,8±0,39. В кінці лікування вона знизилась для 1 групи -10,25±0,22, для 2 групи -9,75±0,57, для 3 групи – 10,6±0,37. Різниця між початком і закінченням лікування вірогідна (Р< 0,001, Р < 0,01) тільки для 1 и 2 груп.

Інтенсивність болю оцінювалася за 5 бальною шкалою і 100 бальною візуальною аналоговою шкалою (ВАШ). В усіх групах ці показники після лікування вірогідно (Р<0,001) відрізнялися від аналогічних до лікування. Так за тестом 5 бальної шкали інтенсивність болю до лікування рівнялась в середньому 4,250,1 для 1 групи, 4,450,11 для 2 групи і 4,20,14 для 3 групи. Після лікування ці показники були 1,00,01; 1,050,11 і 1,60,16 відповідно. За 100 ВАШ до лікування біль складав у 1 групі - 892,28; у 2 групі - 765,25 і у 3 групі - 932,6, а після лікування 403,62; 363,79 и 773,0. Таким чином, як метод НВЧ, так і метод фармакотерапії вірогідно знижали інтенсивність болю. Однак, якщо у тесті 100 ВАШ прийняти інтенсивність болю до лікування за 100%, то наприкінці лікування для 1 групи вона складала лише 44,94,1% від інтенсивності до лікування, у пацієнтів 2 групи - 47,45,0%, а у пацієнтів 3 групи, які лікувалися тільки діклофенаком натрію, рівень інтенсивності болю залишався доволі високим – 82,83,2%. Різниця між 3 групою і першими двома вірогідна (Р<0,001). При діленні показника болю пацієнтів 3 групи на аналогічний показник 1 і 2 груп отримується практично одна і та ж величина. Так у тесті 5 бальної шкали інтенсивність болю після 30 денного лікування фармпрепаратом була в 1,6 разів вище, ніж інтенсивність болю у пацієнтів, які отримували НВЧ-терапію (1 і 2 групи). За 100 ВАШ інтенсивність болю після лікування діклофенаком натрію була у 1,8 чи у 1,7 рази (порівняно з 1 або 2 групами відповідно) вище , ніж у хворих, які лікувалися продовж 10 днів НВЧ-терапією.

Параметри уражених суглобів до і після лікування. Враховувався об’єм (округа) суглобу, його максимальний кут згинання і максимальний кут розгинання. Виявлено, що в середньому об’єм суглобу з ОА дорівнює до лікування у 1 групі 38,70,49 см, у 2 групі – 39,70,9 см і у 3 групі – 39,90,52 см. Різниця між групами невірогідна. Після 10 денної НВЧ-терапії об’єм дещо зменшився, але зменшення було статистично невірогідне. У 1 групі округа суглобів після лікування складала в середньому 99,41,1%, а у 2 групі 98,52% від початкової величини, прийнятої за 100%. Ще менша була різниця у 3 групі. До лікування у пацієнтів цієї групи об’єм суглобу складав в середньому 39,90,52 см, а після лікування 39,70,49 см (99,51,2% від початкової величини). Різниці невірогідні. Більш виражені зміни виявлені при вимірі максимального куту згинання. У 2-х групах, (НВЧ-терапія), кут згинання з 100,253,0° і 103,752,75° до лікування збільшувався до 106,55,35° і 112,752,47° після НВЧ-терапії. Тільки у 2 групі зміни були вірогідні (Р< 0,05). У пацієнтів 3 групи, які лікувалися 30 днів діклофенаком натрію, максимальний кут згинання не змінювався (773,6° до і 773,55° після лікування). За оцінкою куту згинання в % у 1 групі він зростав до 106,22,3%, у 2 групі – до 108,72,4%, а у 3 групі залишався 1004,6%. Різниця між 2 групою (НВЧ-терапія) і 3 групою (фармакотерапія) вірогідна (Р< 0,05), що вказує на здатність НВЧ-терапії поліпшувати функцію суглобів, збільшуючи їх рухомість. У тесті розгинання суглобу кут складав 180? до і після лікування.

Важливим показником ефективності лікування ОА ставав день лікування, у який біль знижувався до мінімуму. У 1 групі НВЧ-терапія знижувала біль на 4 – 10 день лікування (в середньому 6,3±0,32), у пацієнтів 2 групи – на 4 – 10 день (в середньому 6,6 0,29), тоді як у 3 групі це спостерігалось на 7 – 10 день (в середньому 8,50,4). Різниця між 3 групою і групами, які отримували НВЧ-терапію, вірогідна (Р<0,001).

Отримані нами результати свідчать про те, що хоча електромагнітні поля міліметрового діапазону вірогідно пригнічують тонічний і хронічний біль, однак ступінь аналгезії прямо залежить від частотно-амплітудних параметрів електромагнітних полів міліметрового діапазону, а також тривалості їх дії і місця аплікації. Найбільшу аналгезію викликали електромагнітні поля міліметрового діапазону 61 ГГц, з інтенсивністю 0,1 мВт/см2, модульований шум 42-95 ГГц и модульовані частоти 118 і 60 ГГц. У той же час деякі комбінації параметрів ЕМП (модульований шум 90-140 ГГц або сполучення цього шуму з частотою 118 Ггц викликали дуже слабку аналгезію, що співпадає з теоретичними розрахунками [Бецкий, Девятков,1996; Овчинникова,1996] про наявність у біологічних структурах зон високої і низької прохідності для електромагнітних полів міліметрового діапазону. Цю інформацію корисно використовувати для практичних рекомендацій при лікуванні больових синдромів у людини.

В наших дослідах на тваринах було показано, що в аналгезії, викликаної дією електромагнітних полів міліметрового діапазону на протибольову ТА, велику участь приймає опіатна система стовбуру мозку. Відомо, що під дією електромагнітних полів міліметрового діапазону на ТА в ряді структур головного мозку, а також у гіпофізі, значно зростає концентрація нейропептидів [Bucinskaite et al.,1994], завдяки чому у сомато-сенсорній системі відбувається пригнічення нейронів, які передають больову інформацію [Xu et al., 1994]. Цей механізм подавлення болю, можливо, є одним з основних у реалізації дії ЕМП МД також при лікуванні ОА колінних суглобів. Другим механізмом відновлення функції суглобів при ОА під дією електромагнітних полів міліметрового діапазону є активація процесу регенерації ураженої поверхні суглобу. Встановлено, що при цьому завдяки полегшенню експресії матричної рибонуклеїнової кислоти, продукція колагену зростає в 4-6 разів [Heermeer et al.,1998]. Як вважають [Авелев и соавт., 1991], це може бути пов’язано з дією електромагнітних полів міліметрового діапазону на білкові комплекси клітинних мембран. Така ймовірність підтверджується Galvanovskis, Sandblom (1997), які показали, що виключно малі енергії ЕМП можуть бути сприйняті клітинами з більшою кількістю іонних каналів, що утворюють внутрішньоклітинні сенсорні системи, наприклад, кальцієві осцилятори. Вважають, що висока лікувальна дія електромагнітних полів міліметрового діапазону на ОА зумовлена їх комбінованою дією на функціональні системи хворого організму, завдяки чому підвищується неспецифічна імунна реактивність, послаблюється ендогенна інтоксикація, зростає активність ферментів, зокрема, антиоксидантної захисної системи і локальних імунних реакції [Бакалюк и соавт.,1998]. В наших дослідах було вперше показано, що аналгезія, яка викликана дією на протибольову ТА низькоінтенсивними електромагнітними полями міліметрового діапазону, реалізується за участю ендогенних опіатних систем мозку. Про це свідчать досліди з блокатором опіатних рецепторів – налоксоном, попереднє введення якого ослаблювало або цілком усувало ефект аналгезії. Результати нашої роботи свідчать, що опіатні рецептори і відіграють суттєву роль у реалізації механізму аналгезії, викликаної дією низькоінтенсивних електромагнітних полів міліметрового діапазону на ТА. Цей висновок співпадає з експериментальними даними відносно механізмів дії електроакупунктурної аналгезії, яка вивчена на сьогодні значно краще [McCarson, Goldstein, 1989; Wang et al., 1991; Ulett et al., 1998]. Відомо, що електропунктура тієї ж ТА Е-36, яка використовувалась і нами, пригнічує відповіді конвергентних нейронів спинного мозку щурів, викликані ноцицептивним подразненням задньої кінцівки [He et al., 1995].

ВИСНОВКИ

1. Низькоінтенсивні електромагнітні поля міліметрового діапазону під час впливу на точки акупунктури Е-36; V-60 при штучно створеному осередку тонічного болю викликають анальгетичну дію. При цьому для пригнічення такого болю більш ефективним виявився вплив міліметрових хвиль на ТА Е-36.

2. Встановлено, що анальгетичний ефект електромагнітного поля міліметрового діапазону зв’язанний з активацією опіодних рецепторів організму. На фоні блокади опіодних рецепторів в ЦНС і периферійних тканинах налоксоном (1-10 мг/кг маси) анальгетична дія міліметрових хвиль суттєво знижується або цілком зникає.

3. Виявлено, що анальгетична активність НВЧ-терапії визначається не тільки вибором ТА, але також фізичними параметрами (інтенсивність, частотні характеристики, діапазон модуляції) електромагнітного поля і тривалістю його впливу. Найбільш ефективним для набуття анальгетичного ефекту виявився режим з наступними характеристиками: 1) когерентне ЕМП частотою 61 ГГц і потужністю 0,1 мВт/см2 2) шум 42-95 ГГц, модульований у випадковому порядку у смузі від 1 до 60 Гц. При цьому больова реакція слабішала у 1,7-1,8 разів і складала 36,1-37,0% від аналогічної реакції у контрольній групі. Слабкіше усіх діяло ЕМП, виведене собою