2. Механизмы физиологического и лечебного действия физических факторов

В настоящее время физические методы лечения занимают значительное место в терапии глазных заболеваний у детей.

Широкое применение в офтальмопедиатрии находят электролечение, магнитные поля, ультразвук, лазерное излучение.

Действие на организм различных лечебных физических факторов имеет сходный характер. Цепь событий, происходящих в организме после примене­ния любого физического фактора условно можно разделить на три основных стадии: физическую, физико-химическую и биологическую.

Во время физической стадии энергия действующего физического фак­тора передается биологической системе, тканям, клеткам и окружающей сре­де. Влияние на организм оказывает только поглощенная часть энергии. При этом каждому физическому фактору присущи свой уровень и механизм по­глощения энергии, которые служат основой формирования уже на физиче­ской стадии специфических особенностей действия отдельных физиотера­певтических факторов.

Физико-химическая стадия — это своеобразный триггерный механизм преобразования энергии физического фактора в биологически значимую реакцию организма. Первичными эффектами физико-химических реакций являют­ся: теплообразование, изменения рН, концентрации и соотношения ионов в клетках и тканях, генерация свободных радикалов, изменения пространствен­ной структуры белков, выделения биологически активных веществ (простагландинов, цитокинов, медиаторов, оксида азота и т.д.).

Биологическая стадия — это совокупность непосредственно и рефлекторно возникающих изменений в органах и тканях в ответ на поглощение физиче­ской энергии биологическими системами в организме. Выделяют местную, рефлекторно-сегментарную и общую (генерализованную) реакцию организма с их многочисленными компонентами (рис. 1).

Местные изменения под воздействием физического фактора приводят к созданию нового уровня трофики тканей, активизации локальных защитных реакций и служат источником нервной и гуморальной афферентации — основы формирования реакций организма системного характера, в реализации которой неизменно участвуют центральная нервная система (ЦНС) и прежде всего веге­тативная нервная система (ВНС). Реакция организма на любое воздействие физических факторов может формироваться по-разному в зависимости от исход­ного функционального состояния организма как целостной функциональной системы. При уравновешенном ее состоянии реакция на раздражение будет проходить в пределах физиологических отклонений. В состоянии возбуждения или угнетения ответная реакция будет повышенной или пониженной вплоть до полного ее отсутствия. Исходное функциональное состояние организма будет изменяться в процессе курсового применения физических факторов. Необхо­димо продолжить назначение процедур или менять их в зависимости от функ­ционального состояния организма.

Первая реакция на действие физического фактора может коренным обра­зом отличаться от последующих реакций. Эти явления сходны с теми, которые в физиологии принято называть срочной и долговременной адаптацией.

Курсовое действие процедур ведет к долговременной адаптации, сопро­вождающейся структурно-функциональными изменениями в самой ЦНС. Заме­тим, что основная роль ЦНС заключается не просто в проведении возбуждения от рецептора к эффектору, а в интеграции пришедшего возбуждения с про­шлым врожденным и приобретенным опытом (памятью) организма.

Стало совершенно очевидным, что в основе долгосрочных изменений ор­ганизма под действием физических факторов лежат синтез и функция специфи­ческих белков, которые определенно направляют метаболизм организма, рост и инволюцию органов и тканей. В механизме действия физических факторов на­до видеть не просто стимуляцию тех или иных процессов в организме, а прежде всего новую координацию метаболизма и взаимоотношений клеток, органов и тканей. Анализируя этапы формирования целостной реакции организма, необ­ходимо отметить, что первый этап, составляющий характеристику первичной реакции организма на воздействие физического фактора, всегда специфичен и определяется сродством природы физического фактора с воспринимающим субстратом организма. Отсюда в ЦНС поступает специфическая афферентация, которая ведет к внутренней перестройке метаболизма нервных клеток и форми­рованию соответствующих функциональных связей. Формирующая функцио­нальная система через секрецию специфических биологически активных ве­ществ (главным образом в гипоталамусе) и вегетативную иннервацию направ­ляет деятельность эндокринных желез, а также общее и регионарное кровооб­ращение, регулирует микроциркуляцию, метаболические и иммунные сдвиги в организме.

Участие ВНС в рефлекторном ответе, прежде всего, реализуется перифе­рическими вегетативными образованиями, имеющими сегментарное строение. Из всех вегетативных сегментов наиболее важное значение принадлежит шей­ному сегменту, поскольку он иннервирует такие важные участки тела, как го­лова, лицо, шея, сердце и легкие, в том числе и орган зрения.

Исходя из изложенных выше представлений, механизм действия физиче­ских факторов может быть проанализирован по следующим этапам:

1) природа первичных реакций организма, возникших при взаимодейст­вии энергии физического фактора и биологического субстрата;

2) участие центральной нервной системы в интеграции целостной ответ­ной реакции организма;

3) характер ответной реакции организма;

4) направленность метаболических, структурных и функциональных из­менений, формирующих оптимальную ответную реакцию организма.

Первичная реакция организма, возникающая от поглощенной энергии физического фактора, не обязательно начинается непосредственно с окончаний афферентных нервных волокон. В зависимости от свойств физического фактора первичная реакция может начаться с любой молекулы или групп молекул, обладающих специфической восприимчивостью к энергии действующего физиче­ского фактора. Это могут быть молекулы свободной или агрегированной воды, ионы или другие химические вещества, которые, в свою очередь, могут изме­нить активность белковых молекул клетки и повлиять на функцию рецепторов нервных окончаний. Рефлекторная реакция может замкнуться на различных уровнях нервной системы - от периферических ее звеньев до высших вегета­тивных центров, включая гипоталамус и кору больших полушарий мозга. По­следняя, как высший центр регуляции, получает непрерывно и постоянно ин­формацию от всех нижележащих нервных образований и в зависимости от ка­чества ее либо остается на позиции слежения, либо активно вмешивается в рефлекторный ответ на основе как безусловного, так и условного рефлексов.