Способ восстановления работоспособности

 

Применение: изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапевтическим способам воздействия электромагнитным полем и может найти применение для восстановления работоспособности людей, перегруженных физически и психологически, при комплексном лечении заболеваний центральной и периферической нервной системы. Сущность заключается в способе восстановления работоспособности путем воздействия изнутри организма электрическим сигналом импульсной формы от подвижного источника на нервные окончания, находящиеся в желудочно-кишечном тракте, ткани и среды организма, в котором воздействие электрическим сигналом осуществляют амплитудой не более 50 мА и частота от 4 Гц до 40 МГц, дважды с интервалом 15 дней.

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапевтическим способам воздействия электромагнитным полем и может найти применение для восстанавливаемости работоспособности людей, перегруженных физически и психологически, при комплексном лечении заболеваний центральной и периферической нервной системы и др.

Известно устройство для ИНЧ-терапии электромагнитным полем. Устройство содержит генератор импульсов, счетчик дешифратор, формирователь временных интервалов, мультиплексор, формирователь импульсов с подключенными к его выходам конденсаторными пластинами, индивидуальным облучателем, групповым облучателем и индикатором. Устройство для ИНЧ-терапии, индивидуальный облучатель которого устанавливается на расстоянии 20-30 см от лица пациента, позволяет осуществить комплексное лечение заболеваний центральной и периферической нервной системы, гипертонической болезни 1 стадии, восстанавливать работоспособность людей, перегруженных физически и психологически, лечить вегетативно-сосудистую дистонию по гипертоническому типу, снимать болевые синдромы травматической и обменной этиологии (патент РФ N 2008034С1, 1994). Известен способ повышения работоспособности оператора, основанный на том, что на мышцы бедер и спины воздействуют электрическими импульсами, модулированными по амплитуде и частоте (плавное нарастание и плавный спад с периодом 4±0,08 с, пределы изменения частоты при частотной модуляции от 20±10 до 10000±10 Гц, импульсы длительностью 1 тс имеют форму, близкую к треугольной, на эквивалентной нагрузке R=2 кОм и σ=0,25 мкФ (патент РФ N 2006234, 1991).

Известен способ восстановления работоспособности, заключающийся в воздействии на область лба прямоугольным импульсным электрическим током на уровне порога чувствительности в течение 15-30 мин силой 0,5-2,0 мА, f 1000-1200 Гц, длительностью импульса 0,15-0,2 мс в режиме переменной скважности с экспоненциальным спадом заднего фронта (патент РФ N 2006235, 1991, аналог).

Описанные способы и устройства низкочастотной терапии осуществляют лечебное действие импульсно-модулированных токов в результате непосредственного воздействия тока на чувствительные и вегетативные нервные волокна, а также вследствие рефлекторного усиления кровоснабжения мышечных волокон, возбуждаемых током.

Однако указанные способы восстановления работоспособности обладают недостатком, связанным с зависимостью эффективности лечебного воздействия от значений тока в цепи пациента. Некоторые больные даже при незначительной силе тока ощущают болезненные вибрации, поэтому ток в цепи пациента приходится снижать. Для других больных процедура сопровождается вегетативными реакциями (головокружение, тошнота, потемнение в глазах и т.д.). Эти вегетативные нарушения могут появляться в силу резкого снижения системного артериального давления под воздействием электрического тока, что снижает эффект терапии, увеличивая сроки лечения.

Техническим результатом, на который направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности лечения и обеспечение возможности его использования для восстановления работоспособности организма, устранения постстрессового состояния, снятия депрессивного состояния, усталости и апатии.

Комплексный эффект воздействия на организм достигается за счет посылок в центральную нервную систему через нервные окончания, доступные сквозь электропроводные слизистые оболочки, электросигналов, имитирующих физиологические сигналы здорового организма, только в усиленном варианте (большей амплитуды), и низкочастотного электромагнитного поля для задания исцеляющего направления эволюции больному органу и восстановления правильных корреляционных сигналов взаимодействия органов и систем.

Предлагается в качестве средства восстановления работоспособности автономный электростимулятор желудочно-кишечного тракта и слизистых оболочек (АЭС ЖКТ и СО). Воздействие осуществляли электрическим сигналом амплитудой не более 50 мА и частотами от 4 Гц до 40 Мг дважды с интервалом 15 дней.

Для изучения влияния АЭС ЖКТ и СО на работоспособность организма были проведены исследования в обосновании возможности использования АЭС для коррекции функциональных нарушений и поддержания работоспособности операторов авиационного профиля.

Основные задачи исследования заключались в изучении эффективности применения АЭС для профилактики и коррекции функциональных (донозологических) нарушений со стороны органов ЖКТ у практически здоровых лиц (первая серия испытаний) и оценке возможности использования АЭС для поддержания оптимального уровня работоспособности в условиях моделирования стрессогенных факторов летного труда (вторая серия испытаний).

В исследованиях приняли участие 9 человек мужского пола (возраст от 28 до 40 лет, масса тела 82±5 кг, длина тела 180±4 см, жировой компонент тела 11±1% ), не имеющих диагнозов и допущенных врачебно-летной комиссией к проведению испытаний с участием человека.

Испытуемые принимали АЭС дважды с интервалом в 15 дней. До и после воздействия АЭС проводилось комплексное обследование, предусматривающее оценку субъективного состояния и нервно-психической сферы, тестирование с помощью мышечной нагрузки на ножном велоэргометре, УЗИ внутренних органов, использование иммунологических тестов и гематологических показателей, оценку качества операторской деятельности на тренажере при действии профессиональной нагрузки в условиях гипертемии.

Изучение субъективного статуса и психоэмоциональной сферы проводили с помощью методики "САН", тестов Люшера и Спилбергера, а также путем психометрической оценки качества ночного сна. Оценку психофизиологического состояния осуществляли автоматизированными компьютерными методиками сложной сенсомоторной реакции (СМР) с выбором и реакции на движущийся объект (РДО), а психомоторные функции определяли с помощью методики сложение чисел с переключением внимания в заданном временном интервале.

Для определения физической работоспособности использовался компьютеризированный велоэргометр "Ergo line 900" (Германия), позволяющий непрерывно увеличивать нагрузку (с 50 до 25 Вт/мин) до достижения критериальных значений по показателям сердечно-сосудистой системы и ЭКГ.

Функции внешнего дыхания и газоэнергообмена изучали на спироэргометрической системе "2900" фирмы "Sensor Mirlies" (США). Спирометрические показатели определяли с помощью массглуометра. Парциальное давление кислорода и углекислого газа в выдыхаемом воздухе регистрировали за каждый дыхательный цикл циркониевым и инфракрасным датчиками. Артериальное давление измеряли по методу Короткова ежеминутно с помощью автоматического устройства. Ударный объем крови определяли по методу Кубичека с помощью реоанализатора РА-5-01 (Украина). Состав тела изучали калиниерометрически.

В качестве иммунологических тестов применяли методики, основанные на изучении рецепторного аппарата основных клеточных популяций Т-лимфоцитов (Т-активных, Т-общих клеток, Т-лимфоцитов, обогащенных хелперными функциями), ответственных за клеточный иммунитет (тесты розеткообразования по К.А.Лебедеву и И.Д.Понякиной, 1990). Гематологические показатели определяли на приборе "Microliff" (Франция). Все иммунологические и гематологические исследования выполнены в микроколичествах периферической крови.

Исследование желчного пузыря осуществляли методом ультразвуковой эхографии, характер изменения его моторноэвакуаторной функции оценивали по общепринятой клинической методике. В качестве специфической нагрузочной пробы применяли сахарно-молочную смесь (200 мл молока и 52 г сахара). Схема обследования включала фоновое ультразвуковое исследование желчного пузыря, причем сахарно-молочного коктейля, заключительное четырехкратное исследование желчного пузыря через 15, 30, 60 и 90 мин после приема нагрузочной пробы. Критериями оценки моторноэвакуаторной функции желчного пузыря служили степень выраженности изменения его объема в ответ на пробы и время наступления максимального опорожнения желчного пузыря.

Качество профессиональной операторской деятельности изучали при моделировании элементов летной работы на тренажере в процессе выполнения четырехчасовых "полетов" в комфортных условиях и на фоне тепловой нагрузки (1 ч при температуре 44^oС). Физиологическую "стоимость" деятельности оценивали по показателям методик "САН", ситуативной тревожности и частоты пульса. Качество "пилотирования" определяли с помощью ошибок за 1 мин и коэффициента эффективности деятельности.

В первой серии исследований установлено, что после воздействия изнутри организма на нервные окончания, находящиеся в ЖКТ, и ткани электрическим сигналом импульсной формы с параметрами тока амплитудой не более 50 мА и частотой от 4 Гц до 40 мГц отмечается улучшение субъективной оценки функционального состояния и качества ночного сна (30% случаев), некоторое улучшение психоэмоционального статуса (17% случаев) и существенная активизация психомоторных реакций (67% случаев). Невродинамические функции практически не изменились по сравнению с показателями первоначального (фонового) обследования.

Исследование метаболического профиля испытуемых в покое свидетельствуют о преимущественном использовании жиров в обмене веществ. По данным фонового обследования, динамическая мышечная нагрузка на велоэргометре (в среднем 220 Вт) вызывала значительные сдвиги исследуемых показателей. Так, динамика показателей газоэнергообмена характеризовалась пятикратным увеличением потребления кислорода (до 27 мл/кг/мин на максимальном уровне нагрузки). Анаэробный порог определялся примерно в середине диапазона (при 16,5 мл/кг/мин). Энергетическая стоимость работы составляла в среднем 10,1 мл/мин/Вт, что соответствовало КПД около 28% Продукция углекислого газа при нагрузке увеличивалась еще более существенно, в результате чего увеличивался дыхательный коэффициент. Доля анаэробной энергопродукции составляла 25% Увеличение альвеолярной вентиляции и легочного кровотока приводило к уменьшению вентиляционно-перфузионной неравномерности, что проявлялось в снижении вентиляционных коэффициентов для кислорода и углекислого газа до минимальных значений. Реакция системы кровообращения на нагрузку выражалась в увеличении ЧСС, соответствующего использованию 4/5 "пульсового" резерва организма. Динамика кислородного пульса была максимальной при относительно небольших величинах нагрузки, когда отмечался максимальный прирост ударного объема сердца и артериально-венозной разницы по кислороду. В дальнейшем этот показатель приближался к асимптотическому уровню.

После приема АЭС характер динамики изучаемых показателей существенно не изменился. Однако была выявлена тенденция к снижению потребления кислорода в покое. Исследования метаболического профиля в покое показало преимущественное использование углеводов в обмене веществ. Незначительно возросли пульсовая стоимость работы и степень исчерпания "пульсового" резерва. Вместе с тем выявленная тенденция к увеличению КПД мышечной работы отчетливо свидетельствует о повышении эффективности тканевого дыхания после приема АЭС.

Установлено, что использование АЭС показало благоприятное влияние на динамику ряда иммунологических и гематологических показателей, что в целом свидетельствует о физиологической оптимизации организма. В частности это проявлялось в выраженной тенденции к увеличению в крови испытателей общего количества лейкоцитов (100% случаев), абсолютного количества лимфоцитов (67% случаев) и моноцитов (50% случаев). Отмечалось также нормализующее действие АЭС на тромбицитарный (50% случаев) и эритроцитарный (33% случаев) ростки кроветворения. Обращает на себя внимание и значительное уменьшение (в 1,5 раза) числа анормальных сдвигов в крови практически здоровых испытателей.

Результаты иммунологических тестов свидетельствуют о положительном влиянии АЭС на активацию элементов клеточного иммунитета, проявляющуюся в превалировании в крови фракции наиболее функционально активных лимфоцитов (Т-активных). Так у 67% испытателей соотношение Т-общих лимфоцитов к Т-активным клеткам составляло величину меньше единицы, что отражало эффект мобилизации рецепторных структур клеточной мембраны Т-лимфоцитов и могло свидетельствовать в определенном иммунопотенцирующем эффекте АЭС.

Полученные результаты позволяют говорить о возможности усиления иммунного потенциала крови после приема АЭС с профилактической целью. По-видимому очищение организма от шлаков приводит на определенном этапе к повышению в крови уровня отдельных метаболитов и измененных клеточных маркеров, что можно рассматривать в качестве пускового механизма развития выявленных изменений в крови испытателей. Различия в степени антигенной нагрузки на организм до и после приема АЭС являются определяющими моментами в характеристике многоплановых физиологически обоснованных влияний эндогенной электростимуляции на показатели иммуно- и гемограммы испытателей.

Полученные результаты ультразвукового исследования желчного пузыря свидетельствуют о благоприятном влиянии АЭС на его моторно-эвакуаторную функцию. Это проявлялось в усилении степени выраженности сократительной способности желчного пузыря на 7-10% подтверждающимся уменьшением объема желчного пузыря на высоте сахарно-молочной нагрузки. Отмечено также полное восстановление исходного объема желчного пузыря к контрольному времени пробы, что может свидетельствовать об активизации желчевыделительной функции более мелких (внутрипеченочных) желчных протоков под влиянием АЭС.

Таким образом, характер выявленных изменений со стороны желчного пузыря при проведении сахарно-молочной пробы свидетельствует об умеренно выраженном усилении моторно-эвакуаторной функции после воздействия АЭС, что в целом подтверждает основные показания к его применению. Более выраженный эффект отмечается при гиперкинетическом типе реакции желчного пузыря на нагрузочную пробу, что говорит о предпочтительном использовании АЭС у лиц с различными видами дискинезии желчевыводящих путей, а также у больных хроническими холицеститами.

Во второй серии исследований оценивали возможность воздействия электрических сигналов импульсной формы с теми же параметрами для поддержания оптимального функционального состояния и работоспособности оператора при моделировании четырехчасового "полета" в комфортных условиях и при воздействии тепловой пробы (1 ч при 55^oС). В результате установлено, что в комфортных условиях после приема АЭС оценка самочувствия, активности и настроения существенно не изменились, а физиологическая "стоимость" и ситуативная тревожность работы несколько снизились. Наиболее существенными факторами явились существенное улучшение качества операторской деятельности (в 1,5 раза) и повышение коэффициента ее эффективности (на 6-10%) под влиянием АЭС с учетом фактора тренированности при повторном обследовании на тренажере. В условиях тепловой нагрузки субъективная оценка состояния в процессе деятельности после приема АЭС не снизалась, физиологическая стоимость работы увеличилась, а качество операторской деятельности несколько улучшилось (на 8%), что в целом свидетельствует о возможности использования АЭС для поддержания операторской работоспособности в экстремальных условиях деятельности.

Результаты испытаний АЭС ЖКТ и СО свидетельствуют о благоприятном, оптимизирующем влиянии эндогенной электростимуляции желудочно-кишечного тракта на функциональное состояние и операторскую работоспособность практически здоровых лиц. Применение АЭС с профилактической целью способствует улучшению субъективного состояния и качества ночного сна, нормализации психоэмоционального статуса и активации психомоторных реакций, а также некоторому повышению эффективности тканевого дыхания, физиологической оптимизации иммунологических и гематологических показателей, моторно-эвакуационной функции желчного пузыря. Отмеченные изменения со стороны функционального состояния способствуют поддержанию операторской работоспособности при моделировании полета на тренажере.

Предлагаемый способ восстановления работоспособности может найти применение также для восстановления работоспособности людей, перегруженных физически и психологически, например, космонавтов, летчиков, испытателей, парашютистов, для коррекции психофизических способностей военнослужащих, спасателей, работающих в чрезвычайных ситуациях.

Формула изобретения

Способ восстановления работоспособности путем воздействия электрическим сигналом на чувствительные нервные волокна, отличающийся тем, что источник электрического сигнала импульсной формы вводят в организм перорально, а затем воздействуют на чувствительные нервные волокна, находящиеся в области пищеварительного тракта, электрическим сигналом импульсной формы с амплитудой тока не более 50 мА и с частотой 4 Гц 40 МГц, при этом воздействие осуществляют от момента введения источника электрического сигнала в пищеварительный тракт до момента его удаления из организма естественным путем, причем источник электрического сигнала импульсной формы вводят в организм дважды с интервалом в 15 дней.