Ce este fizioterapia și cum afectează ea o persoană?

Fizioterapia este studiul principiilor utilizării factorilor fizici externi asupra corpului uman în scopuri terapeutice, preventive și de recuperare.

Utilizarea fizioterapiei la vârstnici

În rezolvarea problemei tratării diferitelor boli la persoanele în vârstă și senile, apar anumite dificultăți. De aceea, un medic are nevoie de cunoștințe în domeniul gerontologiei și geriatriei. Gerontologia este știința organismelor îmbătrânite, iar geriatria este un domeniu al medicinei clinice care studiază bolile persoanelor în vârstă (bărbați de la 60 de ani, femei de la 55 de ani) și senile (75 de ani și peste), dezvoltând metode de diagnosticare, prevenire și tratare a bolilor. Geriatria este o secțiune a gerontologiei.

Îmbătrânirea organismului este un proces biochimic, biofizic și fizico-chimic. Se caracterizează prin procese precum heterocronicitatea, heterotopicitatea, heterocineticitatea și heterocatefticitatea.

Heterocronia este diferența dintre momentul debutului îmbătrânirii celulelor, țesuturilor, organelor și sistemelor individuale.

Heterotopia este severitatea inegală a modificărilor legate de vârstă în diferite structuri ale aceluiași organ.

Heterokinetica este dezvoltarea modificărilor legate de vârstă în structurile și sistemele corpului, în ritmuri diferite.

Heterocatephtennost este multidirecționalitatea schimbărilor legate de vârstă, asociate cu suprimarea unora și activarea altor procese vitale în organismul îmbătrânit.

Majoritatea cercetătorilor sunt de acord că procesul de îmbătrânire începe la nivel molecular și că modificările aparatului genetic sunt de importanță primordială în mecanismele moleculare ale îmbătrânirii. Se presupune că mecanismele primare ale îmbătrânirii sunt asociate cu schimbări în implementarea informațiilor genetice. Îmbătrânirea și bătrânețea sunt concepte diferite; ele se raportează una la cealaltă ca o cauză și un efect. Și un număr mare de cauze se acumulează în timpul vieții unui organism. Schimbările în implementarea informațiilor genetice sub influența factorilor cauzali endogeni și exogeni duc la modificări inegale în sinteza diferitelor proteine, la o reducere a capacităților potențiale ale aparatului biosintetic și la apariția unor proteine care posibil nu au fost sintetizate anterior. Structura și funcția celulelor sunt perturbate. De o importanță deosebită în acest caz sunt modificările stării membranelor celulare, pe care au loc cele mai importante și extrem de active procese biochimice și fizico-chimice.

Ca domeniu al medicinei clinice, geriatria se caracterizează prin câteva caracteristici importante, principalele fiind următoarele:

• multitudinea proceselor patologice la pacienții vârstnici și senili, ceea ce necesită un studiu detaliat al organismului pacientului, o bună cunoaștere nu numai a caracteristicilor legate de vârstă ale evoluției anumitor boli, ci și a simptomelor unei game foarte largi de patologii.
• necesitatea de a lua în considerare particularitățile dezvoltării și evoluției bolilor la vârstnici și bătrâni, cauzate de noile calități ale organismului îmbătrânit.
• La bătrânețe și la senilitate, procesele de recuperare după boli se desfășoară lent, mai puțin perfect, iar acest lucru determină o perioadă de reabilitare prelungită și un tratament adesea mai puțin eficient. În cele din urmă, particularitățile psihologiei unei persoane în vârstă lasă o amprentă specială asupra interacțiunii dintre medic și pacient, asupra rezultatelor tratamentului.

Principalele caracteristici ale utilizării intervențiilor fizioterapeutice în geriatrie:

• necesitatea de a utiliza o putere de ieșire mică și ultra-mică a factorului fizic extern care acționează asupra corpului, adică o intensitate redusă a impactului;
• necesitatea reducerii timpului de expunere la factorul fizic terapeutic;
• necesitatea de a utiliza mai puține câmpuri de tratament fizioterapeutic per procedură și mai puține proceduri per cură de tratament.

Atunci când se combină fizioterapia cu medicația la persoanele în vârstă și senile, trebuie luat în considerare faptul că efectul medicației la acest grup poate fi:

• manifestări toxice datorate efectului cumulativ;
• efecte biologice nedorite ale medicamentelor asupra organismului;
• interacțiuni nedorite în organism între anumite medicamente;
• hipersensibilitate persistentă la medicament, cauzată în multe cazuri de administrarea acestui medicament în anii precedenți.

În acest sens, este necesar să se țină cont de posibilitatea creșterii efectului negativ asupra organismului al administrării medicamentelor adecvate pe fondul fizioterapiei la grupele de vârstă mai înaintată. Cunoașterea prevederilor de bază ale gerontologiei și geriatriei, ținând cont de noile concepte de fizioterapie, va ajuta la evitarea tratamentului complex nejustificat al pacienților vârstnici și senili cu diverse patologii.

Principiile fizioterapiei

Următoarele principii ale fizioterapiei sunt în prezent validate:

• unitatea direcției etiologice, patogenetice și simptomatice a influenței factorilor fizici terapeutici;
• abordare individuală;
• impactul factorilor fizici asupra cursului;
• optimalitate;
• impactul dinamic fizioterapeutic și complex al factorilor fizici terapeutici.

Primul principiu este implementat datorită capacităților factorului fizic în sine de a desfășura sau genera procesele corespunzătoare în țesuturi și organe, precum și prin selectarea factorului de influență necesar pentru atingerea obiectivelor de prevenție, tratament sau reabilitare. În acest caz, este important să se țină cont de localizarea corespunzătoare a acțiunii acestui factor asupra corpului pacientului (topografia și aria câmpurilor de influență); numărul de câmpuri per procedură; PPM-ul factorului activ per câmp și doza totală a efectului acestui factor per procedură, precum și o anumită durată a cursului de fizioterapie.

Principiul individualizării fizioterapiei este asociat cu respectarea indicațiilor și contraindicațiilor privind impactul anumitor factori fizici externi, ținând cont de caracteristicile individuale ale organismului, cu necesitatea de a obține efecte clinice adecvate din fizioterapie la un pacient competitiv.

Principiul unui curs de factori fizici în scopul prevenirii, tratamentului și reabilitării se bazează pe abordarea cronobiologică a tuturor proceselor din corpul uman. Astfel, în cazul unui proces inflamator acut local, cursul procedurilor fizioterapeutice zilnice poate fi de 5-7 zile (aceasta este durata medie a procesului patologic acut, corespunzătoare ritmului circoseptan de funcționare a sistemelor organismului). În cazul patologiei cronice, durata cursului de fizioterapie ajunge la 10-15 zile (aceasta este durata medie a reacțiilor de fază acută în timpul unei exacerbări a unui proces patologic cronic, corespunzătoare ritmului circoseptan). Acest principiu corespunde prevederilor de sincronizare a efectului repetării regulate și periodicității procedurilor fizioterapeutice.

Principiul fizioterapiei optime se bazează pe luarea în considerare a naturii și fazei procesului patologic din organismul pacientului. Dar este necesar să ne amintim în primul rând despre optimalitatea și suficiența dozei de expunere și sincronizarea ritmului acțiunii factorului cu ritmurile normale de funcționare a sistemelor organismului.

Principiul dinamismului efectelor fizioterapeutice este determinat de necesitatea corectării parametrilor factorului activ în timpul tratamentului, pe baza monitorizării constante a modificărilor din organismul pacientului.

Impactul fizioterapiei asupra organismului

Impactul complex al factorilor fizici externi în scopuri terapeutice, preventive și de reabilitare se realizează în două forme - combinare și combinare. Combinarea este impactul simultan a doi sau mai mulți factori fizici asupra aceleiași zone a corpului pacientului. Combinarea este un impact secvențial (în timpi diferiți) al factorilor fizici care poate fi utilizat în aceeași zi cu următoarele opțiuni:

• secvențial, aproape combinat (un efect urmează după altul fără întrerupere);
• cu intervale de timp.

Combinarea include expunerea la factorii relevanți în zile diferite (folosind metoda alternanței) în timpul unui curs de fizioterapie, precum și cursuri alternante de proceduri fizioterapeutice. Baza abordării utilizării complexe a expunerii la factori fizici externi este cunoașterea direcției influenței factorilor relevanți asupra organismului, precum și rezultatul sub formă de sinergism sau antagonism al acțiunii anumitor factori fizici asupra organismului și reacțiile biologice și efectele clinice rezultate. De exemplu, expunerea combinată la EMR și curent electric alternativ sau câmpuri electrice și magnetice alternative, care reduc adâncimea de penetrare a EMR în țesuturi prin schimbarea axei optice a dipolilor biosubstraturilor, este inadecvată. Procedurile termice cresc coeficientul de reflexie al EMR de către țesuturi. Prin urmare, expunerea la EMR asupra organismului trebuie efectuată înainte de procedurile de tratament termic. La răcirea țesuturilor, se observă efectul opus. Este necesar să ne amintim că după o singură expunere la un factor fizic extern, modificările țesuturilor și organelor cauzate de această expunere dispar după 2-4 ore.

Au fost definite nouă principii ale fizioterapiei, dintre care principalele corespund pe deplin principiilor enumerate mai sus, în timp ce altele necesită discuții. Astfel, validitatea principiului nervismului trebuie evaluată din punctul de vedere al justificărilor teoretice și experimentale prezentate în Capitolul 3 al acestei publicații. Principiul adecvării expunerii este, în esență, o parte integrantă a principiilor individualizării și optimalității fizioterapiei. Principiul dozelor mici corespunde pe deplin conceptului de suficiență a dozei de expunere, fundamentat în Secțiunea 4 a acestui manual. Principiul variației expunerilor corespunde practic principiului dinamismului tratamentului cu factori fizici. Principiul continuității merită atenție, ceea ce reflectă necesitatea de a lua în considerare natura, eficacitatea și durata tratamentului anterior cu factori fizici, ținând cont de posibilele combinații ale tuturor măsurilor de tratament, preventive și de reabilitare, precum și de dorințele pacientului.

Fizioterapia se desfășoară aproape întotdeauna pe fondul pacienților care iau medicamente adecvate (factori chimici). Interacțiunea factorilor chimici externi cu un organism multicelular întreg are loc prin formarea de legături chimice ale substanțelor exogene cu substraturi biologice adecvate, care inițiază diverse reacții și efecte ulterioare.

Farmacocinetica unui medicament într-un organism viu este o modificare a concentrației unei substanțe farmacologice în diverse medii ale organismului în timp, precum și mecanismele și procesele care determină aceste modificări. Farmacodinamica este un set de modificări care apar în organism sub influența unui medicament. În timpul interacțiunii primare a unui factor chimic (medicament) cu organismul, cel mai adesea apar următoarele reacții.

Cu o afinitate chimică ridicată între o substanță farmacologică și produșii metabolici naturali ai unui anumit obiect biologic, apar reacții chimice de substituție, provocând efecte fiziologice sau fiziopatologice corespunzătoare.

Cu o afinitate chimică îndepărtată a unui produs farmaceutic cu produșii metabolici, apar reacții chimice de natură concurentă. În acest caz, medicamentul ocupă punctul de aplicare al metabolitului, dar nu își poate îndeplini funcția și blochează o anumită reacție biochimică.

În prezența anumitor proprietăți fizice și chimice, medicamentele reacționează cu moleculele de proteine, provocând o perturbare temporară a funcției structurii proteice corespunzătoare, a celulei în ansamblu, ceea ce poate duce la moartea celulară.

Unele medicamente modifică direct sau indirect compoziția electrolitică de bază a celulelor, adică mediul în care enzimele, proteinele și alte elemente ale celulei își îndeplinesc funcțiile.

Distribuția medicamentelor în organism depinde de trei factori principali. Primul este factorul spațial. Acesta determină căile de intrare și distribuția factorilor chimici, care este asociat cu alimentarea cu sânge a organelor și țesuturilor, deoarece cantitatea unei substanțe chimice exogene care intră într-un organ depinde de fluxul sanguin volumetric al organului, raportat la o unitate de masă tisulară. Al doilea este factorul timp, care se caracterizează prin rata de intrare a medicamentului în organism și excreția acestuia. Al treilea este factorul de concentrație, care este determinat de concentrația medicamentului în mediile biologice, în special în sânge. Un studiu al concentrației substanței corespunzătoare în timp ne permite să determinăm perioada de resorbție, atingerea concentrației sale maxime în sânge, precum și perioada de eliminare, excreția acestei substanțe din organism. Ratele de eliminare depind de legăturile chimice pe care medicamentul le formează cu substraturile biologice. Legăturile covalente sunt foarte puternice și dificil de inversat; legăturile ionice, de hidrogen și van der Waals sunt mai labile.

Prin urmare, înainte de a intra într-o reacție chimică cu substraturi biologice, un medicament, în funcție de calea de pătrundere și de alte cauze directe și indirecte, trebuie să treacă prin anumite etape, a căror durată poate fi de multe ori mai mare decât viteza reacției chimice în sine. În plus, este necesar să se adauge o anumită perioadă de timp de interacțiune a medicamentului în sine și a produșilor săi de descompunere cu anumite substraturi biologice până la încetarea completă a acțiunii în organism.

Trebuie menționat că acțiunea multor medicamente nu are o selectivitate strictă. Intervenția lor în procesele vitale nu se bazează pe reacții biochimice specifice cu anumiți receptori celulari, ci pe interacțiunea cu întreaga celulă în ansamblu, cauzată de prezența acestor substanțe în substratul biologic chiar și în concentrații mici.

Principalele caracteristici ale influenței acțiunii simultane a factorilor fizici și chimici externi asupra structurilor și sistemelor, în principal la nivel celular, sunt următorii factori stabiliți. Factorii fizici au acțiune globală și universală sub forma unei modificări a stării electrice a unei celule, a unui grup de celule din zona de acțiune. Factorii chimici, inclusiv medicamentele, au un efect intenționat asupra anumitor structuri, dar, în plus, participă la o serie de reacții biochimice nespecifice, care sunt adesea dificil sau imposibil de prezis.

Factorii fizici se caracterizează prin viteza colosală de interacțiune a factorului cu substraturile biologice și posibilitatea încetării imediate a efectului acestui factor asupra obiectului biologic. Un factor chimic se caracterizează prin prezența unui interval temporar, adesea lung, din momentul introducerii substanței în organism până la începerea anumitor reacții. În același timp, faptul finalizării interacțiunii unei anumite substanțe chimice și a metaboliților acesteia cu substraturile biologice nu poate fi determinat cu exactitate, cu atât mai puțin prezis.

Atunci când factorii fizici externi și medicamentele acționează simultan asupra organismului, trebuie reținut faptul că farmacocinetica și farmacodinamica multor medicamente suferă modificări semnificative. Pe baza acestor modificări, efectul fie al unui factor fizic, fie al unui medicament poate fi amplificat sau slăbit. Este posibil să se reducă sau să se amplifice efectele secundare nedorite ale administrării medicamentelor pe fondul unei fizioterapii adecvate. Sinergismul factorilor chimici și fizici se poate dezvolta sub două forme: însumarea și potențarea efectelor. Antagonismul acțiunii combinate a acestor factori asupra organismului se manifestă prin slăbirea efectului rezultat sau prin absența efectului scontat.

Datele clinice și experimentale generalizate indică faptul că, odată cu impactul simultan asupra organismului al anumitor factori fizici și al terapiei medicamentoase adecvate, apar următoarele efecte.

Galvanizarea reduce efectele secundare ale medicamentelor precum antibioticele, imunosupresoarele, unele medicamente psihotrope, analgezicele non-narcotice, iar efectul administrării de nitrați este sporit prin această metodă de fizioterapie.

Efectul terapiei cu electrosleep crește pe fondul administrării de tranchilizante, sedative, medicamente psihotrope, în același timp, efectul nitraților crește în timpul terapiei cu electrosleep.

În cazul electroanalgeziei transcraniene, există o creștere evidentă a efectului analgezicelor și nitraților, iar utilizarea sedativelor și tranchilizantelor sporește efectul acestei metode de fizioterapie.

Cu terapia diadinamică și terapia amplipulse, s-a înregistrat o reducere a efectelor secundare cauzate de administrarea de antibiotice, imunosupresoare, medicamente psihotrope și analgezice.

Terapia cu ultrasunete reduce efectele secundare nedorite care apar la administrarea de antibiotice, imunosupresoare, medicamente psihotrope și analgezice, dar, în același timp, terapia cu ultrasunete sporește efectul anticoagulantelor. Trebuie reținut faptul că o soluție de cafeină expusă anterior la ultrasunete, atunci când este administrată intravenos în organism, provoacă stop cardiac.

Magnetoterapia sporește efectul imunosupresoarelor, analgezicelor și anticoagulantelor, dar pe fondul magnetoterapiei, efectul salicilaților este slăbit. O atenție deosebită trebuie acordată efectului antagonist detectat odată cu administrarea simultană a hormonilor steroizi și a magnetoterapiei.

Efectul radiațiilor ultraviolete este sporit prin administrarea de sulfonamide, agenți de bismut și arsenic, adaptogeni și salicilați. Efectul acestui factor fizic asupra organismului sporește efectul hormonilor steroizi și imunosupresoarelor, iar introducerea în organism a insulinei, tiosulfatului de sodiu și preparatelor de calciu slăbește efectul radiațiilor ultraviolete.

Terapia cu laser a demonstrat că sporește efectul antibioticelor, sulfonamidelor și nitraților și crește toxicitatea medicamentelor pe bază de nitrofurani. Conform lui AN Razumov, TA Knyazeva și VA Badtieva (2001), expunerea la radiații laser de energie redusă elimină toleranța la nitrați. Eficacitatea acestei metode de fizioterapie poate fi redusă aproape la zero atunci când se administrează agenți vagotonici.

În timpul administrării de vitamine, s-a observat o creștere a efectului terapeutic al terapiei cu electrosleep, inductotermiei, UHF, SHF și terapiei cu ultrasunete.

Terapia cu oxigen hiperbaric (baroterapia cu oxigen) modifică acțiunea adrenalinei, nonaclazinei și eufilinei, provocând un efect beta-adrenolitic. Medicamentele narcotice și analgezice prezintă sinergism în raport cu acțiunea oxigenului comprimat. Pe fondul baroterapiei cu oxigen, efectul principal al serotoninei și GABA asupra organismului este semnificativ amplificat. Introducerea în organism a pituitrinei, glucocorticoizilor, tiroxinei și insulinei în timpul oxigenării hiperbarice crește efectul advers al oxigenului sub presiune crescută.

Din păcate, la nivelul cunoștințelor moderne în domeniul fizioterapiei și farmacoterapiei, este teoretic dificil să se prevadă influența reciprocă a factorilor fizici și a medicamentelor asupra organismului atunci când sunt utilizate simultan. Calea experimentală de studiere a acestui proces este, de asemenea, foarte dificilă. Acest lucru se datorează faptului că informațiile despre metabolismul compușilor chimici într-un organism viu sunt foarte relative, iar căile de metabolism ale medicamentelor sunt studiate în principal pe animale. Natura complexă a diferențelor dintre specii în metabolism face extrem de dificilă interpretarea rezultatelor experimentale, iar posibilitatea utilizării acestora pentru evaluarea metabolismului la om este limitată. Prin urmare, medicul de familie trebuie să-și amintească în mod constant că prescrierea fizioterapiei unui pacient pe fondul unei terapii medicamentoase adecvate este o decizie foarte responsabilă. Aceasta trebuie luată având în vedere toate consecințele posibile, cu o consultație obligatorie cu un fizioterapeut.

Fizioterapia și copilăria

În practica zilnică a unui medic de familie, se întâmplă adesea ca membrii familiei din secție să aibă de-a face cu diferite vârste ale copilăriei. În pediatrie, metodele de fizioterapie sunt, de asemenea, o parte integrantă a prevenirii bolilor, a tratamentului copiilor cu diverse patologii și a reabilitării pacienților și persoanelor cu dizabilități. Răspunsul la fizioterapie este determinat de următoarele caracteristici ale organismului copilului.

Afecțiuni ale pielii la copii:

• suprafața relativă a pielii la copii este mai mare decât la adulți;
• la nou-născuți și sugari, stratul cornos al epidermei este subțire, iar stratul germinativ este mai dezvoltat;
• pielea bebelușului conține multă apă;
• glandele sudoripare nu sunt complet dezvoltate.

Sensibilitate crescută a sistemului nervos central la influențe.

Răspândirea iritației din cauza impactului asupra segmentelor adiacente ale măduvei spinării are loc mai rapid și mai amplu.

Tensiune ridicată și labilitate a proceselor metabolice.

Posibilitatea unor reacții pervertite la influența factorilor fizici în timpul pubertății.

Caracteristicile fizioterapiei la pacienții pediatrici sunt următoarele:

• la nou-născuți și sugari, este necesară utilizarea unei puteri de ieșire ultra-scăzute a factorului fizic extern care acționează asupra organismului; odată cu vârsta copilului, o creștere treptată a intensității factorului de acțiune și atingerea acestei intensități, similară cu cea a adulților, până la vârsta de 18 ani;
• Pentru nou-născuți și sugari, se utilizează cel mai mic număr de câmpuri de acțiune ale factorului fizic terapeutic per procedură, cu o creștere treptată a acestora pe măsură ce copilul îmbătrânește.
• Posibilitatea utilizării diferitelor metode de fizioterapie în pediatrie este predeterminată de vârsta corespunzătoare a copilului.

V. S. Ulashchik (1994) a elaborat și fundamentat recomandări pentru posibila utilizare a uneia sau altei metode de fizioterapie în pediatrie, în funcție de vârsta copilului, iar mulți ani de experiență clinică au confirmat viabilitatea acestor recomandări. În prezent, următoarele criterii de vârstă pentru numirea procedurilor fizioterapeutice în pediatrie sunt în general acceptate:

• metode bazate pe utilizarea curentului continuu: galvanizarea generală și locală și electroforeza medicamentoasă se utilizează de la vârsta de 1 lună;
• metode bazate pe utilizarea curenților pulsați: terapia cu electrosomn și electroanalgezia transcraniană se utilizează de la 2-3 luni; terapia diadinamică - de la a 6-a până la a 10-a zi după naștere; electroanalgezia cu puls scurt - de la 1-3 luni; stimularea electrică - de la 1 lună;
• metode bazate pe utilizarea curentului alternativ de joasă tensiune: terapia cu fluctuații și amplipulse se utilizează de la a 6-a până la a 10-a zi după naștere; terapia interferențială - de la a 10-a până la a 14-a zi după naștere;
• metode bazate pe utilizarea curentului alternativ de înaltă tensiune: darsonvalizarea și ultratonoterapia locală se utilizează de la 1-2 luni;
• metode bazate pe utilizarea influenței unui câmp electric: franklinizarea generală se utilizează de la 1-2 luni; franklinizarea locală și terapia UHF - de la 2-3 luni;
• metode bazate pe utilizarea influenței unui câmp magnetic: magnetoterapie - efectul câmpurilor magnetice constante, pulsate și alternative de joasă frecvență se utilizează de la 5 luni; inductotermie - efectul unui câmp magnetic alternativ de înaltă frecvență - de la 1-3 luni;
• metode bazate pe utilizarea radiațiilor electromagnetice în domeniul undelor radio: terapia UHF și SHF se utilizează de la 2-3 luni;
• metode bazate pe utilizarea radiațiilor electromagnetice din spectrul optic: terapia cu lumină cu radiații infraroșii, vizibile și ultraviolete, inclusiv radiații laser de energie redusă din aceste spectre, se utilizează de la 2-3 luni;
• metode bazate pe utilizarea factorilor mecanici: masajul și terapia cu ultrasunete se utilizează de la 1 lună; terapia cu vibrații - de la 2-3 luni;
• metode bazate pe utilizarea mediului aerian modificat artificial: aeroionoterapia și terapia cu aerosoli se utilizează de la 1 lună; spelioterapia - de la 6 luni;
• metodele bazate pe utilizarea factorilor termici: parafina, terapia cu ozokerită și crioterapia sunt utilizate de la 1-2 luni;
• metode bazate pe utilizarea procedurilor cu apă: hidroterapia se utilizează de la 1 lună;
• metode bazate pe utilizarea nămolului terapeutic: peloidoterapia locală se utilizează de la 2-3 luni, peloidoterapia generală - de la 5-6 luni.

Implementarea principiilor individualizării și optimalității fizioterapiei bazate pe feedback biologic este foarte tentantă și promițătoare. Pentru a înțelege complexitatea rezolvării acestei probleme, este necesar să cunoaștem și să reținem următoarele principii fundamentale.

Controlul este o funcție care s-a dezvoltat în procesul evoluției și stă la baza proceselor de autoreglare și autodezvoltare a naturii vii, a întregii biosfere. Controlul se bazează pe transmiterea diferitelor tipuri de semnale informaționale în cadrul sistemului. Canalele de transmitere a semnalelor formează conexiuni directe și de feedback în sistem. Se crede că comunicarea directă are loc atunci când semnalele sunt transmise în direcția „directă” a elementelor lanțului de canale de la începutul lanțului până la sfârșitul acestuia. În sistemele biologice, astfel de lanțuri simple pot fi distinse, dar numai condiționat. Feedback-ul joacă rolul principal în procesele de control. Feedback-ul, în general, este înțeles ca orice transmitere de semnale în direcția „inversă”, de la ieșirea sistemului la intrarea sa. Feedback-ul este o conexiune între un impact asupra unui obiect sau bio-obiect și reacția lor la acesta. Reacția întregului sistem poate amplifica impactul extern, iar aceasta se numește feedback pozitiv. Dacă această reacție reduce impactul extern, atunci are loc feedback negativ.

Feedback-ul homeostatic într-un organism multicelular viu are ca scop eliminarea influenței acțiunii externe. În științele care studiază procesele din sistemele vii, există o tendință de a reprezenta toate mecanismele de control ca bucle de feedback care acoperă întregul bio-obiect.

În esență, dispozitivele pentru efecte fizioterapeutice sunt un sistem de control extern pentru un obiect biologic. Pentru funcționarea eficientă a sistemelor de control, este necesară monitorizarea constantă a parametrilor coordonatelor controlate - cuplarea sistemelor tehnice de control extern cu sistemele biologice ale organismului. Sistemul biotehnic (STB) este un sistem care include subsisteme biologice și tehnice, unite prin algoritmi de control unificați în scopul optimizării unei funcții deterministe specifice într-un mediu probabilistic necunoscut. O componentă obligatorie a subsistemului tehnic este un computer electronic (EC). Algoritmii de control unificați ai STB pot fi înțeleși ca o singură bancă de cunoștințe pentru o persoană și un computer, incluzând o bancă de date, o bancă de metode, o bancă de modele și o bancă de sarcini de rezolvat.

Totuși, pentru un sistem de control extern (un dispozitiv pentru influență fizioterapeutică, un dispozitiv pentru înregistrarea dinamică a parametrilor corespunzători ai biosistemelor și un computer), care funcționează pe principiul feedback-ului cu un bioobiect conform unor algoritmi uniformi, posibilitatea automatizării complete a tuturor proceselor este exclusă din următoarele motive. Primul motiv este că un biosistem viu, în special unul atât de complex precum organismul uman, se auto-organizează. Semnele auto-organizării includ mișcarea, și întotdeauna complexă, neliniară; deschiderea biosistemului: procesele de schimb de energie, materie și informații cu mediul sunt independente; cooperativitatea proceselor care au loc în biosistem; situația termodinamică neliniară în sistem. Al doilea motiv se datorează discrepanței dintre optimul individual al parametrilor de funcționare ai biosistemului și datele statistice medii ale acestor parametri. Acest lucru complică semnificativ evaluarea stării inițiale a organismului pacientului, alegerea caracteristicilor necesare ale factorului informațional activ, precum și controlul rezultatelor și corectarea parametrilor de influență. Al treilea motiv: orice bază de date (metode, modele, sarcini de rezolvat), pe baza căreia se construiește algoritmul de control BTS, se formează cu participarea obligatorie a metodelor de modelare matematică. Un model matematic este un sistem de relații matematice - formule, funcții, ecuații, sisteme de ecuații, care descriu anumite aspecte ale obiectului, fenomenului, procesului studiat. Optimal este identitatea modelului matematic cu originalul sub formă de ecuații și starea dintre variabilele din ecuație. Cu toate acestea, o astfel de identitate este posibilă doar pentru obiecte tehnice. Aparatul matematic implicat (sistem de coordonate, analiză vectorială, ecuații Maxwell și Schrödinger etc.) este în prezent inadecvat proceselor care au loc într-un biosistem funcțional în timpul interacțiunii sale cu factorii fizici externi.

În ciuda anumitor imperfecțiuni, sistemele biotehnice sunt utilizate pe scară largă în practica medicală. Pentru feedback-ul biologic atunci când sunt expuse la un factor fizic extern, modificările parametrilor indicatorilor factorilor fizici generați de corpul uman pot fi adecvate.

Când se creează un circuit electric închis între diferite zone ale pielii umane, se înregistrează un curent electric. Într-un astfel de circuit, de exemplu, între suprafețele palmare ale mâinilor, se determină un curent electric continuu de la 20 μA la 9 mA și o tensiune de 0,03-0,6 V, valorile depinzând de vârsta pacienților examinați. Când se creează un circuit închis, țesuturile și organele umane sunt capabile să genereze curent electric alternativ cu frecvențe diferite, ceea ce indică activitatea electrică a acestor țesuturi și organe. Intervalul de frecvență al unei electroencefalograme este de 0,15-300 Hz, iar tensiunea de 1-3000 μV; electrocardiogramă - 0,15-300 Hz și tensiunea de 0,3-3 mV; electrogastrogramă - 0,05-0,2 Hz la o tensiune de 0,2 mV; electromiogramă - 1-400 Hz la o tensiune de curent de la unități de μV la zeci de mV.

Metoda de diagnosticare prin electropunctură se bazează pe măsurarea conductivității pielii în puncte biologic active corespunzătoare punctelor de acupunctură din reflexologia orientală. S-a stabilit că potențialul electric în aceste puncte atinge 350 mV, curentul de polarizare a țesuturilor variind de la 10 la 100 μA. Diverse complexe hardware ne permit să evaluăm cu un anumit grad de fiabilitate caracterul adecvat al impactului diferiților factori externi asupra organismului.

Datele experimentale indică faptul că țesuturile umane generează un câmp electrostatic de lungă durată cu o intensitate de până la 2 V/m la o distanță de 10 cm de suprafața lor. Acest câmp este generat de reacțiile electrochimice care au loc într-un organism viu, prin polarizarea cvasi-electretică a țesuturilor, prin prezența unui câmp electrotonic intern, a sarcinilor triboelectrice și a oscilațiilor de sarcină induse de acțiunea câmpului electric atmosferic. Dinamica acestui câmp este caracterizată prin oscilații aperiodice lente atunci când subiecții sunt în repaus și prin schimbări bruște ale valorii și uneori ale semnului potențialului atunci când starea lor funcțională se schimbă. Generarea acestui câmp este asociată cu metabolismul țesuturilor, nu cu circulația sângelui, deoarece într-un cadavru este înregistrat timp de 20 de ore după moarte. Câmpul electric este măsurat într-o cameră de ecranare. Un disc metalic conectat la intrarea de înaltă rezistență a amplificatorului este utilizat ca senzor de câmp. Se măsoară potențialul câmpului electric în apropierea corpului uman față de pereții camerei. Senzorul poate măsura intensitatea zonei acoperite de acest senzor.

De la suprafața corpului uman este înregistrat un câmp magnetic constant și variabil, a cărui valoare a inducției este de 10⁻⁹-10¹² T, iar frecvența este de la fracțiuni de hertz până la 400 Hz. Câmpurile magnetice sunt măsurate prin senzori de tip inducție, magnetometre cuantice și interferometre cuantice supraconductoare. Datorită valorilor extrem de mici ale mărimilor măsurate, diagnosticarea se efectuează într-o încăpere ecranată, utilizând circuite de măsurare diferențială care slăbesc efectul interferențelor externe.

Corpul uman poate genera în mediul extern radiații electromagnetice în domeniul de radiofrecvență cu o lungime de undă de la 30 cm la 1,5 mm (frecvența 109-1010 Hz) și partea infraroșie a spectrului optic cu o lungime de undă de la 0,8-50 μm (frecvența 1012-1010 Hz). Înregistrarea acestui factor fizic se realizează cu ajutorul unor dispozitive tehnice complexe care percep selectiv doar un anumit spectru de radiații electromagnetice. Dificultăți și mai mari sunt prezentate de determinarea precisă a parametrilor energetici ai acestei radiații.

Metoda de vizualizare prin descărcare în gaz (metoda SD și V.Kh. Kirlian) merită atenție. Se bazează pe următoarele efecte. Spațiul epidermal uman are capacitatea de a genera radiații electromagnetice din spectrul optic atunci când zona pielii este plasată într-un câmp electric cu o frecvență de 200 kHz și o tensiune de 106 V/cm sau mai mult. Înregistrarea dinamicii imaginii prin descărcare în gaz a degetelor de la mâini și de la picioare ale omului permite:

• pentru a evalua nivelul general și natura activității fiziologice;
• efectuați clasificarea în funcție de tipul de strălucire;
• evaluarea energiei sistemelor individuale ale corpului în conformitate cu distribuția caracteristicilor strălucirii pe canalele energetice;
• monitorizarea impactului diferitelor influențe asupra organismului.

Înregistrarea vibrațiilor mecanice ale organelor și sistemelor este posibilă atât de la suprafața corpului, cât și de la organele corespunzătoare. Undele acustice pulsate înregistrate de pe piele au o durată de 0,01 până la 5 x 10-4 s și ating o intensitate de 90 de decibeli. Aceleași metode sunt utilizate pentru înregistrarea vibrațiilor ultrasonice cu o frecvență de 1 - 10 MHz. Metodele fonografice permit determinarea sunetelor activității cardiace. Ecografia (metode de diagnostic cu ultrasunete) oferă o idee despre structura și starea funcțională a organelor parenchimatoase.

Modificările temperaturii (factorului termic) a pielii, precum și temperatura țesuturilor și organelor mai profunde, sunt determinate prin metode de imagistică termică și cartografiere termică, utilizând echipamente adecvate care percep și înregistrează radiația corpului sub formă de unde electromagnetice în spectrul infraroșu.

Dintre metodele enumerate de înregistrare a factorilor fizici generați de organism, nu toate sunt potrivite pentru implementarea feedback-ului în scopul monitorizării și optimizării efectelor fizioterapeutice. În primul rând, echipamentele voluminoase, complexitatea metodelor de diagnostic și lipsa capacității de a crea un circuit închis al sistemului biotehnic nu permit utilizarea multor metode de înregistrare a câmpurilor electrice și magnetice, a radiațiilor electromagnetice, a factorilor mecanici și termici. În al doilea rând, parametrii factorilor fizici generați de un organism viu și care sunt indicatori obiectivi ai schimbului său endogen de informații sunt strict individuali și extrem de variabili. În al treilea rând, dispozitivul tehnic extern de înregistrare a acestor parametri le afectează în sine dinamica, iar acest lucru afectează fiabilitatea evaluării efectului fizioterapeutic. Determinarea tiparelor dinamicii corespunzătoare este o chestiune de viitor, iar rezolvarea acestor probleme va contribui la optimizarea mijloacelor și metodelor de feedback biologic în efectele fizioterapeutice.

Metodologia fizioterapiei depinde de scopul pentru care este efectuată - pentru prevenirea bolilor, pentru tratamentul unei patologii specifice sau ca parte a unui complex de măsuri de reabilitare.

Măsurile preventive care utilizează influența factorilor fizici externi vizează activarea activității slăbite a anumitor sisteme funcționale.

În tratarea unei boli sau a unei afecțiuni patologice corespunzătoare, este necesar să se întrerupă circuitul de control patologic emergent al anumitor procese din biosistem, să se ștergă „engrama” patologiei și să se impună biosistemului ritmul său inerent de funcționare în normă.

În timpul reabilitării, este necesară o abordare cuprinzătoare: suprimarea activității circuitului de control patologic încă existent și activarea sistemelor funcționale normale, dar nu complet, responsabile de compensarea, restituirea și regenerarea structurilor biologice deteriorate.