Криогенная физиотерапия воздействует на систему терморегуляции человека через наружный слой кожного покрова. Это воздействие основано на существенном снижении температуры поверхности кожи в ходе процедуры. Считается, что в идеальном случае поверхность кожи должна быть охлаждена до уровня не выше 0?C.
Практика криотерапии в России уже на этапе клинических испытаний криоте–рапевтических комплексов "Крион" показала, что существует чётко выраженная количественная связь между лечебным эффектом, продолжительностью процеду–ры и температурой газа в процедурной кабине. Например, пациенты ревматоидной группы отмечали зависимость продолжительности криотерапевтического обезболивания от количества одежды на пациенте во время процедуры. Опираясь на свои субъективные ощущения, больные стремились удалить максимальное количество одежды, а в ряде случаев отказывались от защитных носок, стремясь сильнее охладить больные суставы. За пациентами и оценка эффективности процедур в разных условиях.
Наблюдения послужили основанием для разработки теплофизической теории криотерапии, которая установила количественную связь между эффектом криоте–рапевтической процедуры, например, продолжительностью обезболивания, и площадью контакта криогенного газа и кожного покрова. Положительный эффект процедуры прямо пропорционален площади контакта кожи и газа. Любая одежда уменьшает эту площадь и снижает результаты процедуры.
Косвенным подтверждением того, что кроме температуры газа и экспозиции воздействия важнейшее значение имеет площадь контакта с охлаждающей средой, является то, что локальная криотерапия широкого распространения в лечебной практике так и не получила. Описания новых приборов этой группы постоянно появляются в научно–технической и патентной литературе, но через некоторое время эти "новые" приборы исчезают без следа. Основным объяснени–ем этой повторяющейся ситуации является то, что локальные криотерапевтиче–ские аппараты не оправдывают надежд, возлагаемых на них медицинским персо–налом и пациентом. Надежды эти базируются на ошибочном представлении о прямом действии криотерапии, по которому "морозить" надо больное место. На самом деле сигналы от рецепторов поступают в мозг, и лишь там вырабатывается нужная реакция. Холодовое воздействие, оказанное на ограниченную поверх–ность, например, на коленный или локтевой сустав, который по площади в 15–20 раз меньше общей площади поверхности тела, вызывает слабое раздражение в мозге и слабый лечебный эффект, который не позволяет решать серьёзных лечебных задач. Всё это врачи и пациенты быстро узнают на практике и убирают локальный прибор "на дальнюю полку".
Сегодня на рынке предлагается всего 2 вида локальных криотерапевтических приборов, в то время как на пороге 1990–х г. было известно не менее 7 приборов различных фирм. Патентами того же периода литературе было защищено не менее 12 инженерных решений.
Общая криотерапия превращается в локальную, когда на пациенте находится большое количество одежды. Оставляя открытым большую часть тела, нельзя рассчитывать на существенный эффект.
С учётом того, что какая–то одежда на пациенте есть всегда, термин общая криотерапия остаётся достаточно натянутым – ни при каких условиях не удаётся обеспечить воздействие криогенной средой на всю поверхность тела пациента. Кроме эстетических соображений полный контакт кожи и газа не возможен по следующим причинам:
Во–первых, на теле человека находится много участков, которые анатомически защищены волосяным покровом и, следовательно, на них не может развиться криотерапевтический эффект.
Во–вторых, при проведении процедур необходимо использовать специальные защитные приспособления (бахилы, перчатки, повязка на органы дыхания).
В–третьих, конструкция некоторых кабин не обеспечивает полного погруже–ния пациента в криогенную среду.
Общая криотерапия является некоторым идеалом, к которому следует стремиться, но который, очевидно, недостижим.
Рис.1 Распределение поверхности кожи по высоте тела (мужчина).
Рис.2 Распределение поверхности кожи по высоте тела (женщина).
Чтобы проиллюстрировать, как распределяется поверхность кожи по высоте тела, а также то, как одежда меняет действительную поверхность контакта кожи и газа, были выполнены замеры по определению площади поверхности кожи у женщин и мужчин (см. рис. 1, 2). Значительная часть кожного покрова (см. рис. 1, 2) приходится на тело и таз, которые в сумме составляют 30,6 % от общей другие части тела приходится: на долю головы (8,3 %), шеи (2,1 %), рук (22,0 %) и ног (40,5 %).
Эти данные особенно интересны в контексте многочисленных рекламных публикаций о преимуществах групповых криосаун. Реклама этой медицинской техники строится на базе рассуждений о невероятной полезности полного контак–та с криогенной средой. Провайдеры групповых установок настаивают на том, что только полное погружение человека в криогенную среду приводит к дости–жению достаточно высокого лечебного эффекта.
Измерив поверхность отдельных частей человеческого тела, можно оценить долю кожного покрова, которая не получает достаточного криотерапевтического воздействия в криосаунах различных конструкций.
Минимальную поверхность контакта обеспечивают системы локализованного криотерапевтического воздействия, проще говоря, криобассейны, в которых пациент (см. рис. 3) находится в криогенной среде по плечи. С криогенной средой не соприкасается голова и шея, площадь которых составляет около 10,4 % площади тела.
Рис.3 В криобассейне пациент находится в криогенной среде по плечи.
Индивидуальные криотерапевтические кабины увеличивают площадь контакта с криогенной средой. Единственным представителем этого класса криосаун является установка фирмы "Мед–Крионика", в которой пациент дышит атмосферным воздухом, выставляя лицо сквозь отверстие в стене (см. рис. 4). Поверхность лица, т. е. 50% площади головы, не подвергается криогенному воздействию. Затылочная часть головы у большинства пациентов укрыта волосяным покровом и также не испытывает криотерапевтического воздействия. В отличие от процедур в криобассейне, в криогенный газ погружается ещё 2,1 % площади воздействия.
Переход от криобассейнов к индивидуальным криотерапевтическим кабинам увеличивает теоретическую площадь контакта криогенной среды и кожного покрова всего на 2,1 %. К. П.Д. криобассейнов 92%.
В групповых криотерапевтических кабинах, благодаря тому, что их внутрен–нее пространство заполнено воздухом с нормальным содержанием кислорода, пациент может целиком находиться в криогенной среде. При этом для того, чтобы не переохладить верхние дыхательные пути на лицо пациента (см. рис. 5) накладывается повязка (регенератор). Поверхность тела, подвергающаяся криоте–рапевтическому воздействию, по сравнению с индивидуальными криотерапевти–ческими кабинами увеличивается только на часть лица, находящейся выше теплоизолирующей маски (глаза, лоб, т. д.). В общем случае доля этого участка тела невелика и составляет не более 1,6 %. К. П.Д. групповой кабины 93, 5%.
Рис. 5 В групповой кабине на лицо пациента накладывается повязка, что–бы не переохладить верхние дыхательные пути.
На основании выполненного анализа можно составить диаграмму максималь–но возможной площади контакта кожи и криогенного газа в каждом из описанных устройств (см. рис. 6). На диаграмме видно, что переход от криобассейнов к групповым системам увеличивает максимально возможную площадь контакта всего на 3,6 %, в то время как цена групповой установки в 20 раз выше цены криобассейна. Утверждения о большой площади контакта в групповых кабинах являются надуманными. Теоретическое увеличение площади контакта на 3,5 % не может привести к увеличению физиотерапевтического эффекта, способному оправдать колоссальное увеличение стоимости оборудования.
Рис. 6 Диаграмма максимально возможной площади контакта кожи и криогенного газа.
На практике во всех видах криотерапевтических систем площадь контакта гораздо меньше. Значительная часть тела пациента отделена от криогенного газа посредством защитных или "декоративных" элементов.
Для того чтобы оценить процентную долю площади кожного покрова, которую закрывает такого рода приспособления, были проведены подсчёты, результаты которых сведены в таблицу (см. табл. 1).
Таблица 1
В результате (см. рис. 5, 7), на пациентах, в частности, на пациентках, оказы–вается такое количество одежды, что процедуры, отпускаемые в групповой камере, по площади контакта приближаются к локальному воздействию и сопровождаются соответствующим лечебным эффектом. Интересно, что одежда на пациентах не является их прихотью. Напротив, специализированные медицинские центры разработали для своих пациентов костюмы и предлагают их своим посетителям.
Возникает вопрос: неужели профессиональные физиотерапевты не догадыва–ются, что эта специализированная одежда обкрадывает их пациентов, снижает возможный лечебный эффект? Вряд ли. Скорее всего, дело совершенно в другом. Следует помнить о том, что криотерапия только в идеальном случае не сопровождается переохлаждением пациента. При правильно выбранных параметрах газовой среды во время процедуры преобладает охлаждение поверхностных слоёв тела, и холод не проникает в его глубину. Известно, что за время криотерапевтического воздействия (продолжительность 3 мин.) пациент теряет примерно 150 ккал. Эти теплопотери могут быть восстановлены примерно за 1 час после процедуры.
Однако практика криотерапии, в частности, практика проведения процедур в групповых криотерапевтических комплексах, знает случаи, когда экспозиция контакта с газовой средой гораздо больше. Связано это с тем, что в групповых кабинах человек не сразу попадает в контакт с газом, имеющим минимальную температуру. Движение через промежуточные тамбур ы (шлюзы), резкий подъём температуры в кабине за счёт проникновения атмосферного воздуха, приводит к тому, что атмосфера вокруг пациента охлаждается постепенно и длительное время имеет значение выше –90?C. Эта особенность оказывает совершенно неожиданный эффект, который получил название "простудного фактора".
Рис. 7 Распределение поверхности кожи по высоте тела (жещина) – с участками, покрытыми одеждой.
Суть этого процесса заключается в том, что при относительно высоких значе–ниях температуры тело пациента активно противостоит отводу теплоты с поверх–ности и при прочих равных условиях теряет гораздо больше теплоты, чем при более низких температурах. Как показывают наблюдения, процедура, проведённая при средней температуре в интервале –60?C до –90?C сопровождается выраженными гипотермическими последствиями (дрожью, длительным ощуще–нием озноба и т. д.).
В групповых кабинах созданы все условия для развития процесса по гипотермическому сценарию, поэтому увеличение площади поверхности, укрытой одеждой, является косвенным способом сокращения этих негативных последствий. Пациентов защищают от переохлаждения (любому человеку понятно, что выйти на мороз в трусах и футболке безопаснее, чем без этой одежды). Стремясь избежать негативных последствий переохлаждения, медицинский персонал, отпускающий процедуры в групповых кабинах, обкрадывает своих клиентов на величину криотерапевтического воздействия и занимается, мягко говоря, шарлатанством.
Хотелось бы убедить многочисленных потенциальных пациентов криосаун в том, что во всех случаях, особенно при исправно работающей криотерапевтиче–ской технике, надо стремиться к минимальному количеству одежды на теле. Пациентам целесообразно отказаться и от декоративных элементов (от трусов и лифчиков). Пациенты совсем без одежды, но с укрытыми руками и ногами легко переносят криотерапевтические процедуры.
В то же время в некоторых случаях одежда может играть не негативную, а позитивную роль. При любой конструкции криотерапевтической кабины особенности обмена теплом газовой среды с вертикальным телом и физиологическое строение тела приводят к неравномерному понижению температуры на поверхности тела. Газовые потоки движутся вдоль тела снизу вверх, поэтому даже в изотермической кабине охлаждение нижних конечностей будет идти гораздо быстрее, чем средней части туловища. Физиология человека устроена таким образом, что реакцией на внешнее охлаждение является перераспределение кровотоков в пользу центральной части тела (туловища, см. рис. 8).
Рис. 8 Реакцией на внешнее охлаждение является перераспределение кровотоков в пользу центральной части тела (туловища).
На рис. 8 изображено состояние распределения температуры на поверхности тела человека в условиях переохлаждения. Видно, что конечности имеют температуру значительно ниже, чем покровные слои на туловище. Сочетание физиологических механизмов защиты центральной части тела от переохлаждения с особенностями газодинамики приводит к тому, что голень и колени пациента охлаждаются значительно быстрее, а ряде случаев процедуру приходится прекращать из–за негативных ощущений, испытываемых пациентом в этой части тела. Если вспомнить, что площадь тела, приходящаяся на голень и коленную чашечку мала по сравнению с площадью туловища, разумно будет защитить голень высокими носками или гольфами. В этом случае время пребывания пациента будет определяться термическим состоянием верхней части тела. Это позволит удлинить продолжительность процедуры до 180с и в полной мере использовать поверхность кожного покрова для оказания на него высокоэффективного криотерапевтического воздействия.
Эксперименты с пациентами, у которых голень защищена посредством гольф или гетр, показали, что процедура переносится пациентом гораздо легче, а эффективность лечебного действия возрастает примерно в 2 раза.
В завершение обзора связи лечебного эффекта и одежды хотелось бы сделать одну ремарку, которая, в принципе, не относится к проблеме одежды, но является предметом споров. Это вопрос о целесообразности погружения лица в криоген–ную среду (ныряние в криобассейн). Надо отметить, что хотя вреда при таком нырянии пациент себе нанести не может, само по себе это поведение абсолютно не имеет никакого теплофизического смысла: время пребывания лица пациента в криогенной среде в таком случае не превышает на то, что за такой малый промежуток времени на коже будет достигнуто сколько–нибудь значительное понижение температуры несерьёзно, поэтому не следует рассчитывать на получение дополнительного косметического эффекта, который всё равно будет получен вне зависимости от ныряния пациента в криогенную среду.
В тоже время при нырянии возникает опасность вдохнуть некоторое количест–во азотных паров, что не может принести существенного вреда пациенту, но и полезным считаться не может.
Подводя итог вышесказанному, следует сказать, что рациональный выбор одежды является важным моментом в организации криотерапевтических процедур.
