УДК 615.814:615.849.19.004.14

К ВОПРОСУ О МЕХАНИЗМАХ ДЕЙСТВИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНОЙ ЛАЗЕРОПУНКТУРЫ И МЕТОДИЧЕСКИХ ПОДХОДАХ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ

Ю. Б. АБРАМОВ* , А. Ю. КОЗЛОВ*, Г. В. ТОРГОВАНОВА*, О. В. ФЕДОСЕЕВА*

1. Введение

Несмотря на широкое распространение в медицинской практике традиционных методов акупунктуры и ее разновидностей (электропунктура, лазеропунктура), существует скептическое отношение к целесообразности их применения. Это обусловлено рядом причин. Прежде всего отсутствует достаточно ясное для современной науки понимание механизмов, позволяющих объяснить, каким образом слабые и локальные воздействия на наружные покровы вызывают значительные изменения в организме человека и животных или оказывают терапевтическое действие, иногда не уступающее известным фармакологическим средствам. Кроме того, во многих исследованиях показано отсутствие ранее описанных положительных результатов при лечении некоторых заболеваний или отмечены разнонаправленные эффекты при использовании одинаковых методик. В этой связи примечательно сообщение Senior [1], который, рассмотрев около 10 миллионов случаев обращения по поводу применения акупунктуры в США, пришел к заключению, что многие ученые относят ее к одному из видов плацебо.

Таблица 1

Пороги ощущения (в мА) электростимуляции пальца руки
в контрольной и экспериментальной группах (I и II)

ГРУППЫ
контроль (n = 8)
экспериментальные
время измерения (минуты)
I (n = 15)
II (n = 12)
1
3
15
30
фон
лазер
фон
лазер
0,7-1,0
0,8-1,0
0,7-1,1
0,7-1,2
0,3-1,2
0,6-1,4
0,8-1,5
0,4-1,4

Облучение биологически активных точек лазерным светом низкой интенсивности (низкоинтенсивная лазеропунктура) отличается от известных ранее методов акупунктуры некоторыми преимуществами, к которым относится неинвазивность и безопасность, отсутствие механического контакта с кожей и каких-либо ощущений в зоне воздействия. Вместе с тем, именно эти преимущества вносят дополнительные трудности в понимание механизмов и методических подходов при определении эффективности лазеропунктуры.

Наше исследование было направлено на объективное выявление одного из возможных эффектов лазеропунктуры, оценку механизмов действия и разработку методических подходов ее применения.

2. Материал и методы

Исследование проводили с участием 49 добровольцев (19 женщин и 30 мужчин) в основном в возрасте от 19 до 21 года. Облучение красным цветом пальца руки или биологически активной точки Хэ-Гу осуществляли низкоинтенсивным гелиево-неоновым лазером LГном¦ (длина волны 0,63 мкм, интенсивность 3 мкВт) в течение 60 секунд. Сенсометрию проводили с помощью прибора собственной конструкции, обеспечивающего электростимуляцию одиночным импульсом длительностью 3 мс и измерение амплитудного значения тока в диапазоне от 0 до 10 мА [2]. Для оценки вегетативного статуса испытуемых применяли фотоплетизмографию с компьютерным анализом кардиоинтервалов по программе LИСКИМ¦, разработанной Институтом медико-биологических проблем МЗ РФ и Рязанским государственным медицинским университетом имени акад. И.П.Павлова МЗ РФ (ТОО LРАМЕНА¦). Программа обеспечивала определение ряда статистических показателей из общего массива в 120 сердечных циклов (среднее квадратическое отклонение, мода, амплитуда моды, вариационный размах, коэффициент вариации, коэффициент ассиметрии, эксцесс), а также ряд интегральных характеристик (индексы Кердо, вегетативного равновесия, напряжения регуляторных систем, показатели вегетативного ритма и адекватности процессов регуляции). Использование автокорреляционной функции и спектрального анализа позволяло оценить волновую структуру и выявить степень участия центрального, вегетативного и дыхательного компонентов в регуляции сердечного ритма. Показатель активности регуляторных систем (ПАРС), рассчитанный по Р.М.Баевскому [3] и выраженный в баллах, отражал общий уровень функционального напряжения.

Для статистической обработки полученных данных использовали непараметрические методы [4].

3. Результаты

При изучении механизмов низкоинтенсивной лазеропунктуры прежде всего необходимо убедиться в наличии самого эффекта от такого воздействия на кожную поверхность испытуемых. Для решения этой задачи проведена сенсометрия у 30 добровольцев. Определяли порог ощущения (ПО) и аверсивный порог (ПА) до и после воздействия лазерного света на точку в зоне электростимуляции кожи одного из пальцев руки.

Установлено, что лазерное облучение оказывает индивидуальное воздействие на испытуемых. В 15 случаях ПО повышались в пределах от 7 до 260%, в 12 случаях - понижались от 10 до 230% и у 3 испытуемых - не изменялись. ПО восстанавливались к исходному фону на 15-30 минуте после облучения. Аверсивные пороги в большинстве случаев увеличивались, но одновременно с ПО - только у 4 испытуемых. В связи с этим для предварительного анализа были приняты во внимание изменения порогов ощущения и испытуемые были разделены на группы: I - с повышением ПО и II - с понижением ПО после лазерного воздействия. В контрольную группу вошли 8 испытуемых, у которых неоднократно измеряли ПО и ПА в течение 30-60 мин. без лазерного воздействия. Высокая стабильность индивидуальных порогов в контрольной группе указывает на присутствие эффекта низкоинтенсивного лазерного облучения (табл. 1). Необходимо отметить, что в первой группе значения ПО оказались достоверно меньшими (р<0,01) по сравнению со второй группой.

Известно, что чувствительность кожных рецепторов во многом зависит от факторов, влияющих на местное кровоснабжение. Дополнительным подтверждением послужили наши наблюдения с определением ПО электрической стимуляции пальца руки у 10 испытуемых до и на фоне наложения обтурационной пневматической манжеты на плечо (давление - 220 мм  рт. ст., экспозиция - 60 секунд). Установлено, что кратковременная ишемия ведет к достоверному (р<0,01) повышению тактильных порогов в среднем на 20% по сравнению с исходными фоновыми значениями.

Можно думать, что индивидуальные особенности изменения порогов при действии лазерного света связаны с разнонаправленными реакциями кожных сосудов. Последнее, в свою очередь, зависит от особенностей вегетативного статуса испытуемых. В связи с этим, во второй серии по данным кардиоинтервалометрии у 21 испытуемого дополнительно исследовали особенности вегетативного статуса параллельно с сенсометрией.

Математический анализ кардиоинтервалов показал, что у испытуемых I группы (11 добровольцев) наблюдается тенденция к тахикардии, чаще встречаются случаи преобладания симпатической регуляции на фоне устойчивой регуляции и нормальной активности подкорковых нервных центров. Во II группе (10 испытуемых) преобладала нормокардия, не было активации симпатической регуляции, чаще встречались варианты дизрегуляции или переходного процесса с ослаблением активности подкорковых нервных центров (рис. 1). Кроме того, при анализе спектральной функции динамического ряда кардиоинтервалов первая группа, по сравнению со второй, отличается достоверно большим (р<0,01) участием дыхательного компонента в регуляции сердечного ритма (рис. 2).

Показатели
Число наблюдений
нормокардия

тахикардия

5

6

6

4

вегетативное равновесие

преобладание СНС

преобладание ПСНС

5

6

2

0

4

4

устойчивая регуляция

дисрегуляция

переходный процесс

7

2

1

3

3

5

нормальная активность п.н.ц.

ослабленная активность п.н.ц.

10

7

1

3

- I группа, (n = 11); - II группа, (n = 10)

Рис. 1. Вегетативный статус испытуемых по показателям

кардиоинтервалометрии. СНС - симпатическая нервная

система, ПСНС - парасимпатическая нервная система,

п.н.ц. - подкорковые нервные центры

* - P < 0.01

Рис. 2. Спектральная характеристика волновой структуры сердечного ритма в условных единицах мощности (S) (I и II группы). Ц, В и Д - центральный, вегетативный и дыхательный компоненты

Можно думать, что у людей с преобладанием нормальных показателей регуляции сердечно-сосудистой системы лазерное воздействие вызывает сосудосуживающее действие, что сопровождается снижением микроциркуляции и увеличением порогов ощущения. Во II группе лазерное воздействие, вероятно, оказывает сосудорасширяющее действие с улучшением микроциркуляции и повышением кожной чувствительности.

Возникает вопрос, ограничивается ли точечное воздействие лазера только местным эффектом или способно вызывать какие-либо системные реакции в организме человека?

Для решения поставленной задачи облучали биологически активную точку Хэ-Гу. Для оценки возможных системных изменений проводили математический анализ кардиоритма до и через 5-10 минут после лазеропунктуры.

Установлено, что лазеропунктура способна изменять уровень напряжения регуляторных систем сердечной деятельности (показатель активности регуляторных систем - ПАРС). Из 19 испытуемых напряжение регуляторных систем после лазеропунктуры возрастало у 8 (1 группа), снижалось у 5 (2 группа) и не изменялось у 6 (3 группа). Изменения ПАРС в 1 и 2 группах чаще всего было обусловлено показателем активности подкорковых нервных центров. Оказалось, что движение ПАРС зависит от характера кардиоинтервальной гистограммы в фоне. 1-ая группа отличается наличием коротких интервалов в фоне, 2-ая - длинных, 3-я - большей компактностью интервалов относительно моды. Вместе с тем, лазеропунктура в 1-ой и 2-ой группах приводила к сужению распределения кардиоинтервалов, тогда как 3-ю группу отличало расширение интервальной гистограммы (рис. 3). Можно также заметить, что во 2-й и 3-й группах, где лазеропунктура снижала уровень напряжения регуляторных систем или не оказывала заметного влияния на показатель ПАРС, характер интервальной гистограммы после воздействия приближался к нормальному распределению.

Рис. 3. Кардиоинтервальные гистограммы 3-х групп испытуемых (цифры 1, 2, 3 в квадратах) в фоне (А) и после лазеропунктуры (Б). Цифры по оси абсцисс соответствуют номерам кардио-

интервальных диапазонов: 1 - 300-340 мс; 5 - 500-540 мс;

10 - 750-790 мс; 15 - 1000-1040 мс; 20 - 1250-1290 мс

Анализ спектральной функции кардиоинтервалов в фоне показал, что 1 группу характеризует относительно равномерное участие центрального и вегетативного компонентов в регуляции сердечного ритма с преобладанием дыхательного. Во 2 группе выражено наличие вегетативного и, особенно, дыхательного компонентов. 3 группа занимала промежуточное положение. Лазеропунктура во всех группах приводила к усилению центрального и дыхательного звеньев регуляции кардиоритма и снижению вегетативного компонента во 2-й и 3-й группах (рис. 4).

Рис. 4. Спектральная характеристика волновой структуры сердечного ритма в условных единицах мощности (S) у 3-х групп испытуемых в фоне и после лазеропунктуры (отмечено стрелкой). Ц, В и Д - центральный, вегетативный и дыхательный компоненты

Следовательно, лазеропунктура оказывает значимые, но разнонаправленные влияния на сердечную деятельность разных испытуемых. У большинства людей ее положительное действие проявляется снижением ПАРС, движением гистограммы в сторону нормального распределения, снижением доли участия вегетативного компонента в волновой структуре сердечного ритма. У части испытуемых лазеропунктура вызывала противоположные сдвиги или не оказывала эффекта. Направленность изменений существенно зависит от индивидуальных особенностей вегетативного статуса. Можно считать, что в основу целенаправленного и эффективного применения лазеропунктуры должно входить определение индивидуальных фоновых характеристик. По нашим данным, относительно низкие ПО в фоне являются прогностическим признаком местного сосудосуживающего эффекта лазерного облучения. Эту группу испытуемых характеризует доминирование симпатического компонента в регуляции сердечной деятельности и показателей устойчивости регуляции и нормальной активности подкорковых нервных центров. Прогностическими признаками неблагоприятного воздействия лазеропунктуры на показатели сердечной деятельности является доминирование коротких интервалов в фоне. Наличие длинных интервалов предполагает снижение напряжения регуляторных систем после воздействия лазерного света на точку Хэ-Гу. Исходное нормальное распределение означает, что по показателю ПАРС лазеропунктура, вероятно, не окажет заметного влияния.

Таким образом, основным методическим подходом для направленного использования лазеропунктуры является определение индивидуального статуса испытуемых. Выбор и ценность фоновых показателей в качестве прогностических признаков зависит от целей использования лазеропунктуры и остается предметом дальнейших исследований.

Можно заключить, что в любом случае лазеропунктура способна вызывать системные изменения различных показателей сердечного ритма. Одним из вероятных механизмов действия лазерного света в красном диапазоне являются местные изменения микроциркуляции кожи и подлежащих тканей. Направленность этих изменений также зависит от вегетативного статуса испытуемых. Вероятной первичной мишенью для лазерного света могут быть некоторые нейропептиды, обнаруженные в коже человека и участвующие в регуляции сосудистого тонуса [5]. Вероятная последовательность дальнейших событий обусловлена местными изменениями рН и рО2 в результате микроциркуляционных сдвигов. Так, Пархоменко И.М. и др. [6] обнаружили изменение рН в изолированных клетках при низкоинтенсивном лазерном облучении светом в красном диапазоне, что может оказывать влияние на взаимосвязанные процессы функционирования кальциевых каналов и цАМФ. При снижении рО2 могут возникать обратные светоиндуцируемые перестройки молекулярных структур (эффект Фредерикса) в результате лазерного воздействия [7]. Кроме того, Музыченко П.Ф. и Чекмарева Е.А. [8] предположили выделение биологически активных веществ в точках воздействия красного лазерного света, которые гуморальным путем оказывают влияние на весь организм.Таким образом, облучение точки Хэ-Гу лазерным светом приводит к системным изменениям различных показателей регуляции сердечного ритма во всех группах. Следовательно, возникающие местные сдвиги способны создавать значимый афферентный сигнал, инициирующий процессы регуляции некоторых констант, связанных с микроциркуляцией и деятельностью сердца.

4. Выводы

1. Низкоинтенсивное лазерное облучение светом в красном диапазоне изменяет кожную чувствительность в зоне воздействия и вызывает системные изменения в регуляции сердечного ритма при воздействии на биологически активную точку Хэ-Гу.

2. Направленность изменений кожной чувствительности и сердечного ритма определяется индивидуальными особенностями вегетативного статуса испытуемых, некоторые показатели которого составляют методическую основу для целенаправленного применения лазеропунктуры с предсказуемым результатом.

3. Изменения микроциркуляции крови в зоне облучения являются одной из вероятных составляющих механизма действия лазерного света.

Литература

1. Senior K. Acupuncture: can it take the pain away? // Mol. Med. Today.- 1996.- Vol.2, ¦4.- P.150-153.

2. Абрамов Ю.Б., Шебанов Н.И., Шатов В.И. Аналгезиметр / Рационализаторское предложение ¦191 от 30.01.78. IММИ им. И.М. Сеченова.

3. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе.- М.: Наука, 1984.- 222 с.

4. Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях.- М.: Медицина, 1975.- 295 с.

5. Jansen G., Landeberg T., Kjartansson J., Samuelson U.E. Acupuncture and sensory neuropeptides increase cutaneous blood flow in rats // Neuroscience Lett.- 1989.- Vol.97.- P. 305-309.

6. Пархоменко И.М., Кару Т.И., Туровецкий В.Б., Рубин А.В., Кудрашов Ю.Б. Сравнительный анализ механизмов биологического действия малых доз ионизирующей радиации и низкоинтенсивного лазерного излучения // Тез. докл. междунар. конф.: Лазеры и медицина.- Часть 2.- Ташкент, 1989.- С.22.

7. Мостовникова Т.Р., Мостовников В.А., Плавский В.Ю., Третьяков С.А. О роли молекулярного кислорода в механизме фотофизических процессов, определяющих терапевтическую и биологическую активность лазерного излучения // Тез. докл. междунар. конф.: Новое в лазерной медицине и хирургии.- Часть 2.- М., 1990.- С.61-62. 8. Музыченко П.Ф., Чекмарева Е.А. Лазеротерапия в лечении полинейропатий // Тез. докл. междунар. конф.: Новое в лазерной медицине и хирургии.- Часть 2.- М., 1990.- С.226-227.

ON MECHANISMS OF LOW INTENSITY LASEROPUNCTURE AND METHODS FOR ITS APPLICATION

YU.B.ABRAMOV, A.YU.KOZLOV, G.V.TORGOVANOVA, O.V.FEDOSEEVA

Summary

The goal of the recearches was to discover possible effects of laseropuncture, to estimate mechanisms of its influence, and to work out methods for its application. Tests on volunteers showed that low intensity laser irradiation changes cutaneous sensitivity. Use of laseropuncture may also result in changing the level of tension of cardial regulatory systems. Trends of changes of cutaneous sensitivity and heart regulatory systems' tension level depend on individual peculiarities of vegetative status.The possible mechanisms of laseropuncture and methods for its application are discussed.

Абрамов Юрий Борисович, 1944 года рождения, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН. В 1967 г. окончил I Московский Ордена Ленина и Трудового Красного Знамени медицинский институт им. И.М.Сеченова. После окончания аспирантуры в Институте нормальной и патологической физиологии АМН СССР защитил кандидатскую дисссертацию и в 1984 году - диссертацию на степень доктора медицинских наук. Является автором более 100 научных работ и 2-х изобретений. Научные интересы лежат в области изучения механизмов боли и общей анестезии. Работал ассистентом кафедры нормальной физиологии, старшим и ведущим научным сотрудником лаборатории анестезиологии I ММИ им. И.М.Сеченова.

Козлов Алексей Юрьевич, 1959 года рождения, кандидат биологических наук. Окончил биологический факультет МГУ в 1985 году по кафедре физиологии человека и животных. С 1987 года работает в НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН. В 1995 году защитил диссертацию на степень кандидата биологических наук по теме LРоль энкефалиназы в механизмах морфинной и акупунктурной резистентности¦. Автор 20 печатных работ. Научные интересы лежат в области изучения механизмов боли и эндогенных антиноцицептивных систем.

Торгованова Галина Владимировна - научный сотрудник НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН. В 1971г. окончила биологический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова по кафедре физиологии высшей нервной деятельности и по 1977 г. работала в должности младшего научного сотрудника той же кафедры. С 1977 г. по настоящее время является сотрудником лаборатории (позже группы) физиологии боли НИИНФ им. П.К.Анохина, занимаясь широким кругом вопросов физиологической регуляции ноцицепции у животных и человека. Является автором 22 печатных работ. Основные научные интересы: нейрофизиология анализаторов, физиология и фармакология боли и обезболивания.

Федосеева Ольга Викторовна - кандидат биологических наук. В 1983 году окончила биологический факультет МГУ. В НИИ нормальной физиологии им. П.К.Анохина работает с 1985 года, кандидатскую диссертацию по теме LИсследование роли ангиотензина II в физиологических механизмах регуляции дентальной болевой чувствительности и акупунктурной аналгезии¦ защитила в 1991 году. Является автором 22 печатных работ. Основные научные интересы: рефлексотерапия и психофизиологические механизмы боли и стресса.