Е. С. Малышев, В. К. Писаревский, О. Г. Баева
Вестник Нижегородского университета им. Лобачевского. Серия Биология. Выпуск 1(6). Электромагнитные поля и излучения в биологии и медицине. Н.Новгород: Изд-во ННГУ, 2003. С.104-111.
В статье изложены результаты исследований по влиянию низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокочастотного диапазона (ЭМИ КВЧ) с шумовым спектром на возбудителей гнойно-септических заболеваний (золотистый стафилококк) в лабораторных условиях in vitro и в клинике in vivo. Изучена роль КВЧ-терапии в комплексном лечении гнойно-септических заболеваний у детей. Показано, что применение ЭМИ КВЧ с шумовым спектром, может быть использовано в качестве компонента комплексной терапии гнойно-септических заболеваний у детей в условиях стационара.
Профилактика и лечение гнойной инфекции являются одной из важнейших проблем в хирургии. Как показывает клиническая практика, лечение гнойных заболеваний и осложнений во многих случаях до настоящего времени остается трудным и сложным. Причиной тому являются изменение свойств и характера возбудителей гнойной инфекции, которые обнаруживают устойчивость ко многим применяемым антибактериальным средствам, недостаточная иммунологическая реактивность, возросшее количество сложных и длительных операций и т.д. В этих условиях многие общепринятые и признанные методы лечения часто оказываются малоэффективными, и возникает настоятельная необходимость в их усовершенствовании, разработке новых методов и средств с использованием новейших научно-технических достижений. В настоящее время в связи с ухудшением экологической ситуации, усилении влияния на организм человека факторов неприродного происхождения, становится актуальной проблема разработки таких методов лечения, которые при достаточной эффективности обладали бы минимальным количеством побочных эффектов. Условия жизни в мегаполисе, отрыв от естественной природной среды, неправильное питание и, зачастую, неправильный режим труда и отдыха заставляет думать об ограничении применения медикаментозных средств, являющихся ксенобиотиками, замещая их альтернативными методами воздействия. Одним из них является, так называемый, «информационный» метод воздействия, реализующийся путем применения низкоинтенсивного электромагнитного излучения (ЭМИ) крайне высокой частоты (КВЧ).
Впервые идея возможности влияния электромагнитных излучений миллиметрового диапазона на биологические структуры была высказана отечественными учеными Н. Д. Девятковым и М. Б. Голантом в 1964-1965 гг. (после разработки генераторов указанных излучений [1]). По их мнению, воздействие на организм когерентных КВЧ-излучений на частотах, зависящих от характера нарушений, способно восстанавливать нормальное функционирование клеток, органов и систем [2, 3]. Частоты ЭМИ, для которых были обнаружены эффекты резонансного отклика оказались соответствующими лечебному эффекту для целостного живого организма и получили название терапевтических частот. Часть из них, а именно, соответствующие длинам волн 4,9; 5,6; 7,1 мм широко используются в большинстве аппаратов КВЧ-терапии, например в таких хорошо известных приборах, как «Явь», «Малыш», «Баюр» и т.д. Основным недостатком методов основанных на применении моногармонического ЭМИ, даже с подбором резонансных частот, является отсутствие критериев, позволяющих оперативно определять оптимальные для лечения конкретного больного значения терапевтической частоты из установленной совокупности известных. Поэтому более перспективным для повышения эффективности, является применение широкополосного ЭМИ КВЧ с шумовым спектром. Основными условиями, предъявляемыми к такому ЭМИ, для обеспечения терапевтического эффекта являются — достаточно высокая однородность спектральной плотности мощности шума в широком диапазоне частот и соответствие величины спектральной плотности мощности шума не ниже некоторой пороговой величины, которая составляет примерно 2.10–18 Вт/Гц см2 [4]. Установлено, что применение широкополосного ЭМИ с шумовым спектром обеспечивает терапевтическую эффективность близкую к достигнутой с применением моногармонических приборов с подбором частоты, а в ряде случаев заметно превосходит.
Организм человека способен селективно воспринять частоту ЭМИ из шумового спектра, реагируя практически мгновенно изменением энцефалограммы, электрокардиограммы и других показателей. Это часто обозначается как «ОТКЛИК» [5, 6].
В настоящее время среди известных в медицине средств и методов неспецифической активационной терапии особое место принадлежит КВЧ-терапии. Согласно данным литературы лечебное действие КВЧ-терапии связано с управлением восстановительными процессами и мобилизацией собственных резервных возможностей организма. Такое понимание механизма лечебного действия миллиметрового излучения делает целесообразным его применение в комплексном лечении больных с гнойной раневой инфекцией, однако число публикаций в данной области незначительно и они в основном связаны с использованием ЭМИ КВЧ на фиксированных частотах [7-9]. Наиболее интересные результаты представлены в работе [7] где КВЧ-терапию применяли в лечении взрослых больных с длительно незаживающими гнойными ранами мягких тканей, включая трофические язвы и пролежни, обширными гнойными ранами, закрытие которых возможно лишь с помощью кожной пластики, хроническим остеомиелитом различной этиологии. Использовались серийные аппараты «Явь-1» на фиксированной средней длине волны 5,6 мм или 7,1 мм с применением частотной модуляции с шириной полосы модуляции 0,03 мм (± 100 мГц). Плотность падающего потока мощности облучения составляет не менее 10 мВт/см2. Показано что применение КВЧ-терапии способствует уменьшению микробной обсемененности ран в 10 и более раз по сравнению с контрольной группой. Изучена динамика изменения спектра микроорганизмов под воздействием КВЧ-терапии. Основные возбудители раневых процессов у обследованных больных выявлялись, как правило, в составе микробных ассоциаций, которые были представлены золотистым и эпидермальным стафилококками, синегнойной палочкой, группой энтеробактерий и др. В значительно меньшем числе определялась анаэробная флора: пептококки, пептострептококки и др. У больных, получавших КВЧ-терапию, до начала лечения микробная флора была представлена 31 штаммом аэробов, относящихся к 5 видам, и 6 штаммами анаэробов трех видов. В середине курса лечения определялось четкое снижение обсемененности ран аэробами. В то же время увеличилась частота выделения анаэробов, одновременно расширился их видовой состав. В конце курса лечения определялось снижение количественного содержания микробов в ране, а также и видового состава как аэробов, так и анаэробов по отношению к исходным данным. Все это способствовало более благоприятному клиническому течению раневого процесса. Сделан вывод, что антимикробное действие КВЧ-терапии реализуется не за счет прямого влияния на патогенную микрофлору, а опосредованным путем — за счет усиления общей реактивности организма и улучшения жизнеспособности тканей в области раны.
Аналогичные клинические результаты были получены в работах [10-12] где впервые рассмотрены вопросы лечения длительно незаживающих ран и гнойных заболеваний пальцев кисти с использованием низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ с шумовым спектром генерируемого аппаратом КВЧ-терапии «АМФИТ-0,2/10-01».
В связи с вышеизложенным нами была поставлена задача, исследовать воздействие низкоинтенсивного электромагнитного излучения (ЭМИ) крайне высокой частоты (КВЧ) с шумовым спектром излучения в диапазоне 53-78 ГГц генерируемого аппаратом «Амфит 0,2/10-01» [13] при гнойно-септических заболеваниях у детей.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования по влиянию ЭМИ КВЧ с шумовым спектром в комплексном лечении гнойно-септических заболеваний у детей были выполнены на базе ГУ «НОДКБ».
Было изучено влияние ЭМИ КВЧ на возбудителей гнойно-септических заболеваний (золотистый стафилококк) в лабораторных условиях in vitro и воздействие ЭМИ КВЧ на возбудителей гнойно-септических заболеваний в клинике in vivo, исследована роль КВЧ-терапии в комплексном лечении гнойно-септических заболеваний у детей.
При выполнении работы использовались следующие методы:
- воздействие ЭМИ КВЧ с шумовым спектром на культуры золотистого стафилококка с пересевом их на кровяной агар и оценкой роста.
- воздействие в физиотерапевтическом режиме, на гнойные очаги при гнойно-септических заболеваниях у детей с последующим клинико-лабораторным контролем.
- воздействие в акупунктурном режиме на биоактивные точки у детей с гнойно-септическими заболеваниями с последующей оценкой клинических и лабораторных данных.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Воздействие низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ с шумовым спектром на культуры золотистого стафилококка с пересевом их на кровяной агар и оценкой роста.
Опыты проведены с культурами золотистого стафилококка. Материалом для бактериологического посева являлось гнойное отделяемое из ран больных с такими заболеваниями как острый гематогенный остеомиелит, омфалит, острый гнойный лимфаденит, а также кал.
Выделенные культуры стафилококков подвергались воздействию низкоинтенсивного электромагнитного излучения крайне высокой частоты с шумовым спектром излучения в диапазоне 53-78 ГГц от аппарата «АМФИТ-0,2/10-01» с расстояния 2,5 мм от среза рупорной насадки, экспозиция 30 мин.
Для опыта использовались культуры стафилококка в разведениях 10–1 – 10–10. В качестве среды разведения использовался физиологический раствор. После облучения культуры золотистого стафилококка пересевались на питательную среду (кровяной агар), инкубировались при температуре 38°С в течение 24 часов.
Для контроля использовались культуры стафилококка в тех же разведениях. Они пересевались на питательную среду в тех же условиях инкубации без предварительного облучения аппаратом «Амфит». При этом, во всех разведениях культур отмечался рост золотистого стафилококка на кровяном агаре.
Было выполнено облучение 15 серий культур стафилококка в разведении 10–1 – 10–10. В разведениях 10–1 – 10–3, при посеве облученных культур стафилококков отмечался рост во всех 15 сериях культур. В разведении 10–4 отмечено отсутствие роста золотистого стафилококка в 2-х сериях (NN: 2076, 2061), в остальных сериях отмечен рост на питательной среде. В разведении 10–5, кроме отсутствия роста в вышеперечисленных сериях отмечено угнетение роста еще в 4-х сериях (NN: 1924, 2922, 2899, 2892). В разведении 10–6 отсутствие роста выявлено в 8-ми сериях (NN: 2786, 2877 кроме указанных выше), отмечен слабый рост в сериях NN: 266, 2418, 2802, 2832. В разведении 10–7 – отсутствие роста в 11-ти сериях культур стафилококка (NN: 2418, 2802, 2832 среди прочих). В разведении 10–8 рост отсутствовал в 12-ти сериях (N: 266), отмечен слабый рост в культурах NN: 2120, 2836. В разведениях 10–9 – 10–10 рост микроорганизмов при пересеве на кровяной агар после облучения ЭМИ КВЧ отсутствовал во всех сериях культур золотистого стафилококка (рис. 1).
Таким образом, отмечено влияние ЭМИ КВЧ на жизнедеятельность золотистого стафилококка. При достаточной степени разведения культуры микроорганизма (10–9 – 10–10) выявлено полное подавление его роста во всех исследуемых сериях культур. В то же время в контрольной серии культур в тех же разведениях, не подвергавшихся облучению ЭМИ КВЧ, отмечался рост микроорганизмов. Выявлена зависимость степени подавления роста стафилококка от его концентрации в облучаемом материале. При низких степенях разведений (10–1 – 10–3) угнетающего воздействия КВЧ-излучения не было выявлено.
Действие ЭМИ КВЧ, генерируемого аппаратом «Амфит 0,2/10-01» в физиотерапевтическом режиме на гнойные очаги и в акупунктурном режиме на биоактивные точки у детей с гнойно-септическими заболеваниями с последующим клинико-лабораторным контролем.
Исследование проводилось на базе отделения гнойной хирургии ГУ «НОДКБ». Пролечено 10 детей в возрасте от 8 месяцев до 17 лет с различными гнойно-септическими заболеваниями: острым гематогенным остеомиелитом (2), острым гнойным лимфаденитом (2), аденофлегмоной, острым парапроктитом, острым панарицием, рецидивирующим фурункулезом в стадии обострения, нагноившейся гематомой, множественными рвано-укушенными ранами лица и левой верхней конечности.
Этим детям, наряду с принятым в клинике лечением (своевременное вскрытие, дренирование гнойных очагов с последующим местным лечением антисептиками, антибактериальными препаратами, проведением системной антибактериальной терапии, назначением десенсибилизирующих препаратов и (при показаниях) физиотерапии) был проведен курс КВЧ-терапии.
Воздействие на гнойную рану осуществлялось в физиотерапевтическом режиме на расстоянии 2 мм от ее поверхности с экспозицией облучения 30 минут раз в сутки, всего 10 сеансов. Непосредственно перед проведением сеанса производился забор материала из гнойной раны на бактериологическое исследование. После проведения сеанса КВЧ-терапии выполнялся контрольный посев на флору, затем производилась перевязка с промыванием раны растворами антисептиков, антибиотиков. Контроль эффекта воздействия ЭМИ КВЧ на гнойную рану проводился путем оценки самочувствия больного, его объективного статуса, количества отделяемого гноя из раны, а также анализа данных бактериологических исследований.
Воздействие на биоактивные точки осуществлялось в акупунктурном режиме на две парные (4 II, 40 VII) и одну непарную точку (22 XIV) с экспозицией на каждую точку 5 минут (суммарное время 25 минут) раз в сутки, всего 10 сеансов. Контроль эффекта воздействия ЭМИ КВЧ проводился путем оценки самочувствия больного, его объективного статуса, состояния раны, а также анализа данных лабораторных исследований (общеклинические и биохимические анализы крови, кровь на клеточный и гуморальный иммунитет – до и после проведения курса ЭМИ КВЧ).
При анализе бактериологических данных выявлено угнетение роста инфекционного агента у 5-ти больных, изначальный посев отделяемого гнойной раны не дал роста микрофлоры у 2-х больных, сомнительные результаты получены у 3-х больных (рис. 2).
При оценке общеклинических и биохимических анализов крови выявлено снижение лейкоцитоза до нормы у 6 детей, нормализация СОЭ у 2-х детей, снижение уровня гаптоглобина у 6 детей, С-реактивного белка у 4 детей. В остальных биохимических показателях крови (церулоплазмин, фибриноген, мочевина, трансаминазы, билирубин, электролиты плазмы крови, белки по фракциям) отчетливых изменений не было.
При оценке анализов крови на гуморальный иммунитет было выявлено повышение уровня IgG у 8 детей, IgA у 5 детей, IgM у 6 детей. У остальных детей уровни IgG, IgA, IgM снижались или оставались без динамики (рис.3).
При анализе показателей клеточного иммунитета выявлена тенденция к повышению уровня CD – 3 (общие Т-клетки), CD – 4 (T-хелперы), HLA – DR (активированные Т-клетки) лимфоцитов, а так же к снижению иммунорегуляторного индекса, что свидетельствует об активации Т-клеточного звена иммунитета.
Резюмируя вышеизложенное, необходимо отметить следующие эффекты воздействия ЭМИ КВЧ с шумовым спектром генерируемого аппаратом «АМФИТ-0,2/10-01» на гнойную рану и по биоактивным точкам:
- анальгетический;
- противовоспалительный;
- бактериостатический;
- иммуномодулирующий.
ВЫВОДЫ
Выявлено угнетающее воздействие ЭМИ КВЧ в лабораторных условиях in vitro на золотистый стафилококк.
Определен бактериостатический эффект при воздействии ЭМИ КВЧ на гнойный очаг в физиотерапевтическом режиме в клинике in vivo.
Изучено влияние ЭМИ КВЧ на иммунитет: по клиниколабораторным данным можно
предположить активацию как клеточного, так и гуморального звена иммунной системы.
Таким образом, применение ЭМИ КВЧ с шумовым спектром может быть показано в качестве компонента комплексной терапии гнойно-септических заболеваний у детей в условиях стационара.
ЛИТЕРАТУРА
1. Голант М. Б., Виленская Р. Л., Зюлина Е. А. Серия широкополосных генераторов малой мощности миллиметрового и субмиллиметрового диапазона. ПТЭ. 1965. № 4. С. 136-139.
2. Девятков Н.Д., Бецкий О. В., Голант М. Б. Биологические эффекты электромагнитных полей, вопросы их использования и нормирования. – Пущино: Биологический центр АН СССР. 1976. С. 75-94.
3. Девятков Н. Д. Влияние электромагнитного излучения миллиметрового диапазона длин волн на биологические объекты //Успехи физических наук. 1973. Т.10. Вып. 3. С. 453-454.
4. Балчугов В. А., Полякова А. Г., Анисимов С. И. и др. КВЧ-терапия низкоинтенсивным шумовым излучением. Н. Новгород. Изд-во ННГУ. 2002. 192 с.
5. Смолянская А. З., Гельвич Э. А., Голант М. Б., Махов А. М. Резонансные явления при действии электромагнитных волн миллиметрового диапазона на биологические объекты // Успехи современной биологии. 1979. Т. 87. № 3. С. 381-392.
6. Голант М. Б. Резонансное действие когерентных электромагнитных излучений миллиметрового диапазона волн на живые организмы // Биофизика. 1989. XXXV. № 6. С. 1004-1014.
7. Каменев Ю. Ф., А.Г.Саркисян А. Г., Уразгильдеев З. И. и др. Лечение осложненных гнойной инфекцией повреждений конечностей с использованием миллиметровых волн Сб. докладов международного симпозиума «Миллиметровые волны нетепловой интенсивности в медицине». М.: ИРЭ АН СССР. 1991. С. 21-25.
8. Струсов В. В., Уткин Д. В., Дремучев В. А. Хирургические аспекты применения КВЧ-терапии // Миллиметровые волны в биологии и медицине. 1995. № 6. октябрь. С. 48-49.
9. Матросов Н. И. Влияние миллиметровых волн на иммунологическую реактивность организма и заживление гнойных ран / Сб. докладов 12-го Российского симпозиума с международным участием «Миллиметровые волны в медицине и биологии». М.: ИРЭ РАН. 2000. С. 9-12.
10. Потехин В. А., Потехина Н. Н., Балчугов B. А. КВЧ-терапия в лечении и профилактике гнойно-септических осложнений при операции кесарева сечения // Миллиметровые волны в биологии и медицине. 2002. №1(25). С. 54-56.
11. Логинов В.И., Потеенко А.В., Кондратов Ю.М. Эффективность применения КВЧ-терапии у больных с длительно незаживающими ранами // Тезисы докладов научно-практической конференции «Актуальные проблемы современной клинической медицины». МВО. Подольск. 2001. С.131.
12. Логинов В. И., Балчугов В. А. Электромагнитное излучение низкой интенсивности в лечении послеоперационных ран // Актуальные вопросы клинической медицины и сохранения здоровья пограничников // Сборник научно-практических работ. – Чита: Поиск. 2002. С. 281-283.
13. Корнаухов А. В., Анисимов С. И., Алябина Н. А. и др. Аппарат КВЧ-терапии с шумовым излучением «АМФИТ-0,2/10-01» и некоторые аспекты его применения в медицине // Миллиметровые волны в биологии и медицине. 1999. №2(14). С. 49-52.