Що таке фізіотерапія і як вона впливає на людину?

Фізіотерапія – це наука про принципи використання зовнішніх фізичних факторів на організм людини з лікувальною, профілактичною та реабілітаційною метою.

Використання фізіотерапії у людей похилого віку

Під час вирішення проблеми лікування різних захворювань у людей похилого та старечого віку виникають певні труднощі. Саме тому лікарю необхідні знання в галузі геронтології та геріатрії. Геронтологія – це наука про старіння організмів, а геріатрія – це галузь клінічної медицини, яка вивчає хвороби людей похилого (чоловіки від 60, жінки від 55 років) та старечого віку (75 років і старше) віку, розробляючи методи діагностики захворювань, їх профілактики та лікування. Геріатрія – це розділ геронтології.

Старіння організму – це біохімічний, біофізичний, фізико-хімічний процес. Він характеризується такими процесами, як гетерохронність, гетеротопність, гетерокінетичність та гетерокатефтичність.

Гетерохронія — це різниця в часі початку старіння окремих клітин, тканин, органів і систем.

Гетеротопія — це неоднакова вираженість вікових змін у різних структурах одного й того ж органу.

Гетерокінетика — це розвиток вікових змін у структурах і системах організму з різною швидкістю.

Гетерокатефтенність – це різноспрямованість вікових змін, пов'язаних з пригніченням одних та активацією інших життєвих процесів у старіючому організмі.

Більшість дослідників погоджуються, що процес старіння починається на молекулярному рівні, і що зміни в генетичному апараті мають першочергове значення в молекулярних механізмах старіння. Передбачається, що первинні механізми старіння пов'язані зі зрушеннями в реалізації генетичної інформації. Старіння та старість - це різні поняття; вони співвідносяться один з одним як причина та наслідок. І протягом життя організму накопичується безліч причин. Зрушення в реалізації генетичної інформації під впливом ендогенних та екзогенних причинних факторів призводять до нерівномірних змін у синтезі різних білків, зниження потенційних можливостей біосинтетичного апарату та появи білків, які, можливо, раніше не синтезувалися. Порушується структура та функція клітин. Особливе значення в цьому випадку мають зрушення в стані клітинних мембран, на яких відбуваються найважливіші та надзвичайно активні біохімічні та фізико-хімічні процеси.

Як галузь клінічної медицини, геріатрія характеризується кількома важливими особливостями, основними з яких є наступні:

• множинність патологічних процесів у пацієнтів похилого та старечого віку, що вимагає детального вивчення організму пацієнта, гарного знання не лише вікових особливостей перебігу певних захворювань, а й симптомів дуже широкого спектру різноманітних патологій.
• необхідність врахування особливостей розвитку та перебігу захворювань у людей похилого та старого віку, зумовлених новими якостями старіючого організму.
• У похилому та старечому віці процеси відновлення після хвороб відбуваються повільно, менш досконало, і це зумовлює тривалий реабілітаційний період і часто менш ефективне лікування. Нарешті, особливості психології старіючої людини накладають особливий відбиток на взаємодію між лікарем і пацієнтом, на результати лікування.

Основні особливості використання фізіотерапевтичних втручань у геріатрії:

• необхідність використання низької та наднизької вихідної потужності зовнішнього фізичного фактора, що діє на організм, тобто низька інтенсивність впливу;
• необхідність скорочення часу впливу лікувального фізичного фактора;
• необхідність використання меншої кількості полів фізіотерапії на процедуру та меншої кількості процедур на курс лікування.

При поєднанні фізіотерапії з медикаментозним лікуванням у людей похилого та старечого віку слід враховувати, що ефект від медикаментозного лікування у цій групі може бути:

• токсичні прояви, зумовлені кумулятивним ефектом;
• небажаний біологічний вплив ліків на організм;
• небажані взаємодії в організмі між певними препаратами;
• стійка гіперчутливість до препарату, спричинена в багатьох випадках прийомом цього препарату в попередні роки.

У зв'язку з цим необхідно пам'ятати про можливість посилення негативного впливу на організм прийому відповідних медикаментів на тлі фізіотерапії у старших вікових групах. Знання основних положень геронтології та геріатрії з урахуванням нових концепцій фізіотерапії допоможе уникнути невиправданого складного лікування пацієнтів похилого та старечого віку з різними патологіями.

Принципи фізіотерапії

Наразі обґрунтовані такі принципи фізіотерапії:

• єдність етіологічного, патогенетичного та симптоматичного напрямку впливу лікувальних фізичних факторів;
• індивідуальний підхід;
• вплив фізичних факторів на курс;
• оптимальність;
• динамічна фізіотерапевтична та комплексна дія лікувальних фізичних факторів.

Перший принцип реалізується завдяки можливостям самого фізичного фактора здійснювати або генерувати відповідні процеси в тканинах та органах, а також шляхом вибору необхідного фактора впливу для досягнення цілей профілактики, лікування або реабілітації. При цьому важливо враховувати відповідну локалізацію дії цього фактора на організм пацієнта (топографію та площу полів впливу); кількість полів на процедуру; PPM діючого фактора на поле та загальну дозу впливу цього фактора на процедуру, а також певну тривалість курсу фізіотерапії.

Принцип індивідуалізації фізіотерапії пов'язаний з дотриманням показань та протипоказань до впливу певних зовнішніх фізичних факторів, врахуванням індивідуальних особливостей організму, з необхідністю отримання відповідних клінічних ефектів від фізіотерапії у конкурентного пацієнта.

Принцип курсу фізичних факторів з метою профілактики, лікування та реабілітації базується на хронобіологічному підході до всіх процесів в організмі людини. Так, у разі локального гострого запального процесу курс щоденних фізіотерапевтичних процедур може становити 5-7 днів (це середня тривалість гострого патологічного процесу, що відповідає циркосептанному ритму функціонування систем організму). У разі хронічної патології тривалість курсу фізіотерапії досягає 10-15 днів (це середня тривалість гострофазових реакцій під час загострення хронічного патологічного процесу, що відповідає циркодисептанному ритму). Цей принцип відповідає положенням про синхронізацію ефекту регулярного повторення та періодичності фізіотерапевтичних процедур.

Принцип оптимальної фізіотерапії базується на врахуванні характеру та фази патологічного процесу в організмі пацієнта. Але необхідно пам'ятати перш за все про оптимальність та достатність дози впливу та синхронізацію ритму дії фактора з нормальними ритмами функціонування систем організму.

Принцип динамізму фізіотерапевтичного впливу визначається необхідністю корекції параметрів діючого фактора під час лікування на основі постійного моніторингу змін в організмі пацієнта.

Вплив фізіотерапії на організм

Комплексний вплив зовнішніх фізичних факторів з лікувальною, профілактичною та реабілітаційною метою здійснюється у двох формах – комбінованому та комбінованому. Комбінація – це одночасний вплив двох або більше фізичних факторів на одну й ту саму ділянку тіла пацієнта. Комбінація – це послідовний (різночасний) вплив фізичних факторів, які можуть використовуватися в один день з такими варіантами:

• послідовний, близький до комбінованого (один ефект слідує за іншим без перерви);
• з часовими інтервалами.

Комбінований вплив включає вплив відповідних факторів у різні дні (методом чергування) протягом одного курсу фізіотерапії, а також чергування курсів фізіотерапевтичних процедур. Основою підходу до комплексного використання впливу зовнішніх фізичних факторів є знання напрямку впливу відповідних факторів на організм, а також результату у вигляді синергізму або антагонізму дії певних фізичних факторів на організм та результуючих біологічних реакцій і клінічних ефектів. Наприклад, комбінований вплив ЕМВ та змінного електричного струму або змінних електричних і магнітних полів, які зменшують глибину проникнення ЕМВ у тканини шляхом зміни оптичної осі диполів біосубстратів, є недоцільним. Теплові процедури збільшують коефіцієнт відбиття ЕМВ тканинами. Тому вплив ЕМВ на організм слід проводити перед процедурами термообробки. При охолодженні тканин спостерігається зворотний ефект. Необхідно пам'ятати, що після одноразового впливу зовнішнього фізичного фактора зміни в тканинах та органах, спричинені цим впливом, зникають через 2-4 години.

Визначено дев'ять принципів фізіотерапії, основні з яких повністю відповідають переліченим вище принципам, а інші потребують обговорення. Таким чином, обґрунтованість принципу нервизму слід оцінювати з позиції теоретичних та експериментальних обґрунтувань, наведених у розділі 3 цієї публікації. Принцип адекватності впливу по суті є невід'ємною частиною принципів індивідуалізації та оптимальності фізіотерапії. Принцип малих дозувань повністю відповідає концепції достатності дози впливу, обґрунтованій у розділі 4 цього посібника. Принцип варіювання впливів практично відповідає принципу динамічності лікування фізичними факторами. Заслуговує на увагу принцип безперервності, який відображає необхідність врахування характеру, ефективності та тривалості попереднього лікування фізичними факторами, враховуючи можливі комбінації всіх лікувальних, профілактичних та реабілітаційних заходів, а також побажання пацієнта.

Фізіотерапія майже завжди проводиться на тлі прийому пацієнтами відповідних ліків (хімічних факторів). Взаємодія зовнішніх хімічних факторів з цілісним багатоклітинним організмом відбувається через утворення хімічних зв'язків екзогенних речовин з відповідними біологічними субстратами, які ініціюють подальші різноманітні реакції та ефекти.

Фармакокінетика лікарського засобу в живому організмі – це зміна концентрації фармакологічної речовини в різних середовищах організму з часом, а також механізми та процеси, що визначають ці зміни. Фармакодинаміка – це сукупність змін, що відбуваються в організмі під впливом лікарського засобу. Під час первинної взаємодії хімічного фактора (ліку) з організмом найчастіше відбуваються такі реакції.

При високій хімічній спорідненості між фармакологічною речовиною та природними продуктами метаболізму даного біологічного об'єкта відбуваються хімічні реакції замісного характеру, що викликають відповідні фізіологічні або патофізіологічні ефекти.

При віддаленій хімічній спорідненості фармацевтичного препарату з продуктами метаболізму відбуваються хімічні реакції конкуруючого характеру. У цьому випадку препарат займає точку застосування метаболіту, але не може виконувати його функцію та блокує певну біохімічну реакцію.

За наявності певних фізичних та хімічних властивостей ліки реагують з молекулами білків, викликаючи тимчасове порушення функції відповідної білкової структури, клітини в цілому, що може спричинити загибель клітини.

Деякі препарати прямо чи опосередковано змінюють основний електролітний склад клітин, тобто середовище, в якому ферменти, білки та інші елементи клітини виконують свої функції.

Розподіл ліків в організмі залежить від трьох основних факторів. Перший – просторовий фактор. Він визначає шляхи надходження та розподіл хімічних факторів, що пов'язано з кровопостачанням органів і тканин, оскільки кількість екзогенної хімічної речовини, що потрапляє в орган, залежить від об'ємного кровотоку органу, віднесеного до одиниці маси тканини. Другий – фактор часу, який характеризується швидкістю надходження препарату в організм та його виведення. Третій – фактор концентрації, який визначається концентрацією препарату в біологічних середовищах, зокрема в крові. Вивчення концентрації відповідної речовини з часом дозволяє визначити період резорбції, досягнення її максимальної концентрації в крові, а також період елімінації, виведення цієї речовини з організму. Швидкість елімінації залежить від хімічних зв'язків, які препарат вступає з біологічними субстратами. Ковалентні зв'язки дуже міцні та важко відновлюються; іонні, водневі та ван-дер-ваальсові зв'язки більш лабільні.

Отже, перед вступом у хімічну реакцію з біологічними субстратами лікарський засіб, залежно від шляху надходження та інших прямих і непрямих причин, повинен пройти певні стадії, часовий період яких може бути у багато разів більшим за швидкість самої хімічної реакції. Плюс до цього необхідно додати певний період часу взаємодії самого лікарського засобу та продуктів його розпаду з певними біологічними субстратами до повного припинення дії в організмі.

Слід зазначити, що дія багатьох препаратів не має суворої селективності. Їхнє втручання в життєві процеси базується не на специфічних біохімічних реакціях з певними клітинними рецепторами, а на взаємодії з усією клітиною в цілому, що зумовлено наявністю цих речовин у біологічному субстраті навіть у невеликих концентраціях.

Основними особливостями впливу одночасної дії зовнішніх фізичних та хімічних факторів на структури та системи, перш за все на клітинному рівні, є такі встановлені фактори. Фізичні фактори мають глобальну та універсальну дію у вигляді зміни електричного стану клітини, групи клітин у зоні дії. Хімічні фактори, включаючи лікарські засоби, мають цілеспрямований вплив на певні структури, але, крім того, беруть участь у низці неспецифічних біохімічних реакцій, які часто важко або неможливо передбачити.

Фізичні фактори характеризуються колосальною швидкістю взаємодії фактора з біологічними субстратами та можливістю негайного припинення дії цього фактора на біологічний об'єкт. Хімічний фактор характеризується наявністю тимчасового, часто тривалого інтервалу від моменту введення речовини в організм до початку певних реакцій. Водночас факт завершення взаємодії даної хімічної речовини та її метаболітів з біологічними субстратами неможливо точно визначити, а тим більше передбачити.

При одночасній дії на організм зовнішніх фізичних факторів та лікарських засобів слід пам'ятати, що фармакокінетика та фармакодинаміка багатьох лікарських засобів зазнають значних змін. На основі цих змін може посилюватися або послаблюватися дія як фізичного фактора, так і лікарського засобу. Зменшити або посилити небажані побічні ефекти від прийому лікарських засобів можливо на тлі відповідної фізіотерапії. Синергізм хімічних та фізичних факторів може розвиватися у двох формах: сумація та потенціювання ефектів. Антагонізм спільної дії цих факторів на організм проявляється в ослабленні результуючого ефекту або відсутності очікуваного ефекту.

Узагальнені клінічні та експериментальні дані свідчать про те, що при одночасному впливі на організм певних фізичних факторів та відповідної медикаментозної терапії виникають такі ефекти.

Гальванізація зменшує побічні ефекти таких ліків, як антибіотики, імунодепресанти, деякі психотропні препарати, ненаркотичні анальгетики, а також посилюється ефект від прийому нітратів цим методом фізіотерапії.

Ефект електросонної терапії посилюється на тлі прийому транквілізаторів, седативних, психотропних препаратів, водночас під час електросонної терапії посилюється ефект нітратів.

При транскраніальній електроанальгезії спостерігається чітке посилення ефекту анальгетиків та нітратів, а застосування седативних препаратів та транквілізаторів посилює ефект цього методу фізіотерапії.

При діадинамотерапії та ампліпульстерапії зафіксовано зменшення побічних ефектів від прийому антибіотиків, імунодепресантів, психотропних препаратів та анальгетиків.

Ультразвукова терапія зменшує небажані побічні ефекти, що виникають при прийомі антибіотиків, імунодепресантів, психотропних препаратів та анальгетиків, але водночас ультразвукова терапія посилює дію антикоагулянтів. Слід пам'ятати, що розчин кофеїну, попередньо підданий впливу ультразвуку, при внутрішньовенному введенні в організм викликає зупинку серця.

Магнітотерапія посилює ефект імуносупресантів, анальгетиків та антикоагулянтів, але на тлі магнітотерапії дія саліцилатів послаблюється. Особливу увагу слід звернути на виявлений антагоністичний ефект при одночасному призначенні стероїдних гормонів та магнітотерапії.

Вплив ультрафіолетового випромінювання посилюється прийомом сульфаніламідів, препаратів вісмуту та миш'яку, адаптогенів та саліцилатів. Вплив цього фізичного фактора на організм посилює дію стероїдних гормонів та імуносупресантів, а введення в організм інсуліну, тіосульфату натрію та препаратів кальцію послаблює дію ультрафіолетового випромінювання.

Показано, що лазеротерапія посилює дію антибіотиків, сульфаніламідів та нітратів, а також збільшує токсичність нітрофуранових препаратів. За даними А.Н. Разумова, Т.А. Князєвої та В.А. Бадтієвої (2001), вплив низькоенергетичного лазерного випромінювання усуває толерантність до нітратів. Ефективність цього методу фізіотерапії може бути зведена практично до нуля при прийомі ваготонічних засобів.

При прийомі вітамінів відзначалося посилення терапевтичного ефекту електросонної терапії, індуктотермії, УВЧ, НВЧ та ультразвукової терапії.

Гіпербарична оксигенація (киснева баротерапія) змінює дію адреналіну, нонахлазину та еуфіліну, викликаючи бета-адренолітичний ефект. Наркотичні та знеболювальні препарати проявляють синергізм щодо дії стисненого кисню. На тлі кисневої баротерапії значно посилюється основний вплив серотоніну та ГАМК на організм. Введення в організм пітуїтрину, глюкокортикоїдів, тироксину, інсуліну під час гіпербаричної оксигенації посилює несприятливий вплив кисню під підвищеним тиском.

На жаль, на рівні сучасних знань у галузі фізіотерапії та фармакотерапії теоретично важко передбачити взаємний вплив фізичних факторів та лікарських засобів на організм при їх одночасному застосуванні. Експериментальний шлях вивчення цього процесу також дуже тернистий. Це пов'язано з тим, що інформація про метаболізм хімічних сполук у живому організмі дуже відносна, а шляхи метаболізму лікарських засобів вивчаються переважно на тваринах. Складний характер видових відмінностей у метаболізмі надзвичайно ускладнює інтерпретацію експериментальних результатів, а можливості їх використання для оцінки метаболізму у людей обмежені. Тому сімейний лікар повинен постійно пам'ятати, що призначення фізіотерапії пацієнту на тлі відповідної медикаментозної терапії – це дуже відповідальне рішення. Воно має прийматися зі знанням усіх можливих наслідків з обов'язковою консультацією фізіотерапевта.

Фізіотерапія та дитинство

У щоденній практиці сімейного лікаря часто доводиться мати справу з членами підопічної сім'ї різного дитячого віку. У педіатрії методи фізіотерапії також є невід'ємною частиною профілактики захворювань, лікування дітей з різними патологіями та реабілітації пацієнтів та інвалідів. Реакція на фізіотерапію визначається такими особливостями дитячого організму.

Стан шкіри у дітей:

• відносна площа поверхні шкіри у дітей більша, ніж у дорослих;
• у новонароджених та немовлят роговий шар епідермісу тонкий, а зародковий шар розвинений сильніше;
• шкіра дитини містить багато води;
• потові залози не повністю розвинені.

Підвищена чутливість центральної нервової системи до впливів.

Поширення подразнення від впливу на сусідні сегменти спинного мозку відбувається швидше та ширше.

Висока напруженість і лабільність метаболічних процесів.

Можливість збочених реакцій на вплив фізичних факторів у період статевого дозрівання.

Особливості фізіотерапії для дітей полягають у наступному:

• у новонароджених та немовлят необхідно використовувати наднизьку вихідну потужність зовнішнього фізичного фактора, що діє на організм; з віком дитини поступове збільшення інтенсивності діючого фактора та досягнення цієї інтенсивності, подібної до дорослих, до 18 років;
• Для новонароджених та немовлят використовується найменша кількість полів дії терапевтичного фізичного фактора на одну процедуру, з поступовим їх збільшенням у міру віку дитини.
• Можливість використання різних методів фізіотерапії в педіатрії зумовлена відповідним віком дитини.

В.С. Улащик (1994) розробив та обґрунтував рекомендації щодо можливого використання того чи іншого методу фізіотерапії в педіатрії залежно від віку дитини, а багаторічний клінічний досвід підтвердив доцільність цих рекомендацій. Наразі загальноприйнятими є такі вікові критерії для призначення фізіотерапевтичних процедур у педіатрії:

• методи, засновані на використанні постійного струму: загальна та місцева гальванізація та лікарський електрофорез застосовуються з 1-місячного віку;
• методи, засновані на використанні імпульсних струмів: електросонна терапія та транскраніальна електроаналгезія застосовуються з 2-3 місяців; діадинамотерапія - з 6-10-го дня після народження; короткоімпульсна електроаналгезія - з 1-3 місяців; електростимуляція - з 1 місяця;
• методи, засновані на використанні низьковольтного змінного струму: флуктуаційна та ампліпульстерапія використовуються з 6-го по 10-й день після народження; інтерференційна терапія – з 10-го по 14-й день після народження;
• методи, засновані на використанні змінного струму високої напруги: дарсонвалізація та місцева ультратонотерапія застосовуються з 1-2 місяців;
• методи, засновані на використанні впливу електричного поля: загальна франклінізація застосовується з 1-2 місяців; місцева франклінізація та УВЧ-терапія – з 2-3 місяців;
• методи, засновані на використанні впливу магнітного поля: магнітотерапія – вплив постійних, імпульсних та змінних низькочастотних магнітних полів застосовується з 5 місяців; індуктотермія – вплив змінного високочастотного магнітного поля – з 1-3 місяців;
• методи, засновані на використанні електромагнітного випромінювання в радіохвильовому діапазоні: УВЧ та НВЧ-терапія застосовуються з 2-3 місяців;
• методи, засновані на використанні електромагнітного випромінювання оптичного спектру: світлотерапія інфрачервоним, видимим та ультрафіолетовим випромінюванням, включаючи низькоенергетичне лазерне випромінювання цих спектрів, застосовуються з 2-3 місяців;
• методи, засновані на використанні механічних факторів: масаж та ультразвукова терапія застосовуються з 1 місяця; вібраційна терапія – з 2-3 місяців;
• методи, засновані на використанні штучно зміненого повітряного середовища: аероіонотерапія та аерозольна терапія застосовуються з 1 місяця; спелеотерапія – з 6 місяців;
• методи, засновані на використанні термічних факторів: парафіно-, озокерит-терапія та кріотерапія застосовуються з 1-2 місяців;
• методи, засновані на використанні водних процедур: гідротерапія застосовується з 1 місяця;
• методи, засновані на використанні лікувальних грязей: місцева пелоїдотерапія застосовується з 2-3 місяців, загальна пелоїдотерапія – з 5-6 місяців.

Впровадження принципів індивідуалізації та оптимальності фізіотерапії на основі біологічного зворотного зв'язку є дуже привабливим та перспективним. Щоб зрозуміти складність вирішення цієї проблеми, необхідно знати та пам'ятати наступні фундаментальні принципи.

Контроль – це функція, що розвинулася в процесі еволюції та лежить в основі процесів саморегуляції та саморозвитку живої природи, всієї біосфери. Контроль базується на передачі різних типів інформаційних сигналів усередині системи. Канали передачі сигналів утворюють прямі та зворотні зв'язки в системі. Вважається, що прямий зв'язок відбувається, коли сигнали передаються в "прямому" напрямку елементів ланцюга каналу від початку ланцюга до його кінця. У біологічних системах такі прості ланцюги можна виділити, але лише умовно. Зворотний зв'язок відіграє основну роль у процесах керування. Зворотний зв'язок загалом розуміється як будь-яка передача сигналів у "зворотному" напрямку, від виходу системи до її входу. Зворотний зв'язок – це зв'язок між впливом на об'єкт або біооб'єкт та їх реакцією на нього. Реакція всієї системи може посилювати зовнішній вплив, і це називається позитивним зворотним зв'язком. Якщо ця реакція зменшує зовнішній вплив, то має місце негативний зворотний зв'язок.

Гомеостатичний зворотний зв'язок у живому багатоклітинному організмі спрямований на усунення впливу зовнішньої дії. У науках, що вивчають процеси в живих системах, існує тенденція представляти всі механізми управління як петлі зворотного зв'язку, що охоплюють весь біооб'єкт.

По суті, прилади для фізіотерапевтичного впливу є зовнішньою системою керування біологічним об'єктом. Для ефективної роботи систем керування необхідний постійний моніторинг параметрів керованих координат - зв'язок технічних зовнішніх систем керування з біологічними системами організму. Біотехнічна система (БТС) - це система, що включає біологічні та технічні підсистеми, об'єднані єдиними алгоритмами керування з метою найкращого виконання певної детермінованої функції в невідомому, ймовірнісному середовищі. Обов'язковим компонентом технічної підсистеми є електронна обчислювальна машина (ЕОМ). Уніфіковані алгоритми керування БТС можна розуміти як єдиний банк знань для людини та ЕОМ, що включає банк даних, банк методів, банк моделей та банк завдань, що потребують вирішення.

Однак, для зовнішньої системи керування (прилад для фізіотерапевтичного впливу, пристрій для динамічної реєстрації відповідних параметрів біосистем та комп'ютер), що працює за принципом зворотного зв'язку з біооб'єктом за єдиними алгоритмами, можливість повної автоматизації всіх процесів виключається з наступних причин. Перша причина полягає в тому, що жива біосистема, особливо така складна, як організм людини, самоорганізується. До ознак самоорганізації належать рух, причому завжди складний, нелінійний; відкритість біосистеми: процеси обміну енергією, речовиною та інформацією з навколишнім середовищем є незалежними; кооперативність процесів, що відбуваються в біосистемі; нелінійна термодинамічна ситуація в системі. Друга причина зумовлена невідповідністю між індивідуальним оптимумом параметрів функціонування біосистеми та середньостатистичними даними цих параметрів. Це значно ускладнює оцінку початкового стану організму пацієнта, вибір необхідних характеристик діючого інформаційного фактора, а також контроль результатів та корекцію параметрів впливу. Третя причина: будь-який банк даних (методи, моделі, задачі, що вирішуються), на основі якого будується алгоритм керування БТС, формується за обов'язкової участі методів математичного моделювання. Математична модель – це система математичних співвідношень – формул, функцій, рівнянь, систем рівнянь, що описують певні аспекти досліджуваного об'єкта, явища, процесу. Оптимальною є тотожність математичної моделі оригіналу у вигляді рівнянь та стану між змінними в рівнянні. Однак така тотожність можлива лише для технічних об'єктів. Задіяний математичний апарат (система координат, векторний аналіз, рівняння Максвелла та Шредінгера тощо) наразі є неадекватним процесам, що відбуваються у функціонуючій біосистемі під час її взаємодії із зовнішніми фізичними факторами.

Незважаючи на певні недосконалості, біотехнічні системи широко використовуються в медичній практиці. Для біологічного зворотного зв'язку при впливі зовнішнього фізичного фактора адекватними можуть бути зміни параметрів показників фізичних факторів, що генеруються організмом людини.

При створенні замкнутого електричного кола між різними ділянками шкіри людини реєструється електричний струм. У такому колі, наприклад, між долонними поверхнями кистей рук, визначається постійний електричний струм силою від 20 мкА до 9 мА та напругою 0,03-0,6 В, значення яких залежать від віку пацієнтів, що обстежуються. При створенні замкнутого кола тканини та органи людини здатні генерувати змінний електричний струм з різною частотою, що свідчить про електричну активність цих тканин та органів. Діапазон частот електроенцефалограми становить 0,15-300 Гц, а напруга 1-3000 мкВ; електрокардіограми - 0,15-300 Гц, а напруга 0,3-3 мВ; електрогастрограми - 0,05-0,2 Гц при напрузі 0,2 мВ; електроміограми - 1-400 Гц при напрузі струму від одиниць мкВ до десятків мВ.

Метод електропунктурної діагностики базується на вимірюванні провідності шкіри в біологічно активних точках, що відповідають акупунктурним точкам східної рефлексології. Визначено, що електричний потенціал у цих точках досягає 350 мВ, струм поляризації тканин варіюється від 10 до 100 мкА. Різні апаратні комплекси дозволяють з певним ступенем достовірності судити про адекватність впливу різних зовнішніх факторів на організм.

Експериментальні дані свідчать про те, що тканини людини генерують тривале електростатичне поле напруженістю до 2 В/м на відстані 10 см від їхньої поверхні. Це поле генерується електрохімічними реакціями, що відбуваються в живому організмі, квазіелектретною поляризацією тканин, наявністю внутрішнього електротонного поля, трибоелектричними зарядами та коливаннями зарядів, викликаними дією атмосферного електричного поля. Динаміка цього поля характеризується повільними апериодичними коливаннями, коли суб'єкти перебувають у стані спокою, та різкими змінами значення, а іноді й знака потенціалу, коли змінюється їх функціональний стан. Генерація цього поля пов'язана з тканинним метаболізмом, а не з кровообігом, оскільки у трупа воно реєструється протягом 20 годин після смерті. Електричне поле вимірюється в екрануючій камері. Як датчик поля використовується металевий диск, підключений до високоомного входу підсилювача. Вимірюється потенціал електричного поля поблизу тіла людини відносно стінок камери. Датчик може вимірювати напруженість площі, що охоплюється цим датчиком.

З поверхні тіла людини реєструється постійне та змінне магнітне поле, значення індукції якого становить 10⁻⁻¹ 10¹² Тл, а частота – від часток герца до 400 Гц. Магнітні поля вимірюються датчиками індукційного типу, квантовими магнітометрами та надпровідними квантовими інтерферометрами. Через надзвичайно малі значення вимірюваних величин діагностику проводять в екранованому приміщенні, використовуючи диференціальні вимірювальні схеми, що послаблюють вплив зовнішніх перешкод.

Організм людини може генерувати в зовнішнє середовище електромагнітне випромінювання в радіочастотному діапазоні з довжиною хвилі від 30 см до 1,5 мм (частота 109-1010 Гц) та інфрачервону частину оптичного спектру з довжиною хвилі 0,8-50 мкм (частота 1012-1010 Гц). Реєстрація цього фізичного фактора здійснюється за допомогою складних технічних пристроїв, які вибірково сприймають лише певний спектр електромагнітного випромінювання. Ще більші труднощі представляє точне визначення енергетичних параметрів цього випромінювання.

Заслуговує на увагу метод газорозрядної візуалізації (метод С.Д. та В.Х. Кірліана). Він базується на таких ефектах. Епідермальний простір людини має здатність генерувати електромагнітне випромінювання оптичного спектру, коли ділянку шкіри поміщають в електричне поле з частотою 200 кГц та напругою 106 В/см або більше. Реєстрація динаміки газорозрядного зображення пальців рук і ніг людини дозволяє:

• судити про загальний рівень та характер фізіологічної активності;
• провести класифікацію за типом світіння;
• оцінити енергетику окремих систем організму відповідно до розподілу характеристик світіння по енергетичних каналах;
• стежити за впливом різних факторів на організм.

Реєстрація механічних коливань органів і систем можлива як з поверхні тіла, так і з відповідних органів. Імпульсні акустичні хвилі, що реєструються зі шкіри, мають тривалість від 0,01 до 5·10-4 с і досягають інтенсивності 90 децибел. Ці ж методи використовуються для реєстрації ультразвукових коливань частотою 1 - 10 МГц. Методи фонографії дозволяють визначити звуки серцевої діяльності. Ехографія (ультразвукові методи діагностики) дає уявлення про структуру та функціональний стан паренхіматозних органів.

Зміни температури (термічного фактора) шкіри, а також температури глибших тканин та органів визначаються методами тепловізійного та теплового картування з використанням відповідного обладнання, яке сприймає та реєструє випромінювання організмом електромагнітних хвиль в інфрачервоному спектрі.

З перелічених методів реєстрації фізичних факторів, що генеруються організмом, не всі підходять для реалізації зворотного зв'язку з метою моніторингу та оптимізації фізіотерапевтичного впливу. По-перше, громіздке обладнання, складність діагностичних методів, відсутність можливості створити замкнене коло біотехнічної системи не дозволяють використовувати багато методів реєстрації електричних та магнітних полів, електромагнітного випромінювання, механічних та теплових факторів. По-друге, параметри фізичних факторів, що генеруються живим організмом та є об'єктивними показниками його ендогенного інформаційного обміну, суворо індивідуальні та надзвичайно мінливі. По-третє, зовнішній технічний пристрій для реєстрації цих параметрів сам впливає на їх динаміку, а це впливає на достовірність оцінки фізіотерапевтичного ефекту. Визначення закономірностей відповідної динаміки – це справа майбутнього, і вирішення цих проблем сприятиме оптимізації засобів та методів біологічного зворотного зв'язку у фізіотерапевтичному впливі.

Методика фізіотерапії залежить від мети, з якою вона проводиться – для профілактики захворювань, для лікування певної патології або в рамках комплексу реабілітаційних заходів.

Профілактичні заходи з використанням впливу зовнішніх фізичних факторів спрямовані на активізацію ослабленої діяльності певних функціональних систем.

Під час лікування відповідного захворювання або патологічного стану необхідно розірвати формується патологічний контур управління певними процесами в біосистемі, стерти «енграму» патології та нав'язати біосистемі властивий їй ритм функціонування в нормі.

Під час реабілітації необхідний комплексний підхід: пригнічення активності ще існуючого патологічного ланцюга контролю та активація нормально, але не повноцінно функціонуючих систем, відповідальних за компенсацію, реституцію та регенерацію пошкоджених біологічних структур.