Применение магнитного поля в медицине: Магнитное поле в медицине — применение, показания и противопоказания

Магнитные поля и современная медицина

История лечения человека и животных с помощью магнитных полей. Попытка обосновать возможные пути лечебного применения магнитных полей, ограниченного несколькими сотнями Гаусс, обобщение имеющиеся по этому вопросу сведения.  Результаты проведенных исследований.

Савостьяник С.А., Спас В.В., Якубцевич Р.Э., Протасевич П.П., Плетнев С.В.

Гродненская областная клиническая больница Гродненский государственный медицинский университет ОДО «Магномед»

Savost’yanik S.A., Spas V.V., Yakubtsevich R.E., Protasevich P.P., Pletnev S.V.

Magnetic fields and modern medicine

В настоящее время в медицинской практике все более широкое применение находят методы немедикаментозного лечения, в том числе магнитотерапии. Разностороннее действие последней, ее широкое применение при многих заболеваниях, доступность и сравнительная дешевизна метода обусловили интерес к лечебным и профилактическим эффектам магнитных полей.

История лечения человека и животных с помощью магнитных полей (МП) насчитывает столетия, однако серьезные исследования механизмов их терапевтического действия проведены лишь в течение нескольких последних десятилетий. Среди ученых и практикующих врачей нет однозначного мнения о действенности или бесполезности магнитотерапии. Множество научных и лечебных лабораторий и институтов США, Японии, Германии, Швеции занимаются проблемами магнитной терапии, но многие вопросы механизма лечебного действия магнитных полей остаются неразрешенными. Это обуславливает актуальность научного обоснования показаний и противопоказаний к применению магнитных полей в лечебных целях.

Существует широкий круг медицин-ских приборов и устройств, методов диагностики и лечения, способов борьбы с различными медицинскими проблемами, в которых магнитные явления и свойства магнитных материалов не только с успехом используются, но их применение является научно оправданным. Другие идеи по использованию магнитов в медицине только начинают воплощаться в жизнь, но их перспективность уже очевидна.

В настоящее время не возникает сомнений в диагностической значимости нерентгенологического метода исследования внутренних органов и тканей человека – магнитно-резонансной томографии, где не используются рентгеновские лучи, что делает данный метод безопасным для большинства людей. При проведении данной процедуры обследуемая часть тела пациента помещается в однородное импульсное МП большой интенсивности.

Магниты в последнее время все чаще используются для более точного и менее инвазивного введения в организм больного различных инструментов и лекарств в ходе лечебных и диагностических процедур [31, 32]. Управление движением в этом случае осуществляется с помощью МП, например при проведении эндоваскулярных манипуляций.

Влиянию МП на тело человека и животных посвящено множество статей, однако в большинстве из них описаны эффекты, оказываемые полями радиои микроволновой частоты или, в последние годы, промышленной частоты (50–60 Гц). Кроме того, исследования биоэффектов МП чаще проводились на примере изучения больших постоянных МП, обычно составляющих несколько Тесла (несколько десятков тысяч Гаусс). Тем не менее, основные механизмы воздействия магнитных полей на биологические организмы, позволяющие развивать магнитную терапию, известны: 1) усиление кровотока и улучшение кислородтранспортной функции крови (оба эти явления лежат в основе способности организма к самовосстановлению) [28, 35, 37]; 2) изменение скорости миграции ионов кальция, в результате чего, с одной стороны, кальций быстрее поступает в поврежденную костную ткань (например, при переломах), и она быстрее восстанавливается, а с другой стороны, кальций быстрее вымывается из больного пораженного артритом сустава [5, 17]; 3) изменение кислотно-щелочного баланса (pH) различных жидкостей в теле человека и животных (дисбаланс часто является следствием патологического процесса) [28, 37]; 4) изменение выработки (чаще повышение) гормонов эндокринными железами [17]; 5) изменение ферментной активности и скоростей различных биохимических процессов [38, 41, 42, 49, 51]; 6) улучшение макрои микрореологии крови за счет изменения (как правило, снижения) ее вязкости [12, 28, 29, 36].

 В настоящей работе предпринята попытка обосновать возможные пути лечебного применения магнитных полей, ограниченного несколькими сотнями Гаусс, и обобщить имеющиеся по этому вопросу сведения.

Человеческое тело с магнитной точки зрения представляет собой инертный материал, благодаря его основной составляющей – воде. В целом вода диамагнитна, т.е. слабо отталкивается магнитными полями. Под действием МП электроны молекул воды могут слегка корректировать свое движение, создавая при этом МП противоположного направления, примерно в тысячу раз меньше приложенного. При удалении магнитных полей электроны возвращаются на свои первоначальные орбиты, и молекулы воды снова становятся немагнитными. Однако, по мнению некоторых ученых, при воздействии магнитных полей могут происходить изменения клатратных структур воды, состоящих из метастабильных плоских пятиили шестиугольников из молекул воды [3, 9]. Образование и распад таких метастабильных комплексов сопровождается изменениями проницаемости мембран. Так, установлено влияние переменного магнитного поля с индукцией 0,045 мТл на структуру липопротеидных комплексов мембран эритроцитов, что приводит к снижению их осмотической резистентности [17].

Под воздействием магнитных полей химическая структура воды не меняется, изменяется лишь структура и сила сцепления ряда химических соединений. Известно, что при магнитной обработке воды молекулы CaCO теряют способность выпадать в осадок в виде плотного осадка и кристаллизуются в виде мелкодисперсной взвеси. При контакте воды, подвергшейся магнитной обработке, с уже выделившимися солями происходит их частичное растворение, а также разрушение до мелкого легкоудаляемого состояния.

Согласно теории некоторых биофизиков, свободные ионы кальция рассматриваются как своеобразные «магниторецепторы». Последние могут участвовать в порождении общего «магнитного чувства» организма через механизм трансформации внешней магнитной энергии в нервные импульсы [5]. Возможно, это происходит по механизму образования аквакомплексов Ca2+, при котором мгновенно снижается концентрация биоактивных ионов кальция во внеклеточной жидкости, уменьшается величина потенциала покоя (деполяризация) пресинаптических нейронов, повышается проницаемость мембран для входа Na+ и для выхода К+, появляются импульсы у «молчавших» нейронов. Аналогичный механизм предполагается и при образовании крупномолекулярных аквакомплексов Ca2+  и соответствующем уменьшении содержания биоактивных ионов кальция в пресинаптических окончаниях нейронов.

Свидетельства магнитной навигации у птиц и рыб, подверженных сезонным миграциям, укрепили теорию влияния геомагнитного поля Земли на жизнедея-тельность, в последующем такая закономерность была отмечена у организмов, стоящих на более низких ступенях эволюционной лестницы (моллюсков, червей, растений и т.д.). Эксперименты о жизни в МП позволило утверждать, что электромагнитные поля (ЭМП) являются необходимой составляющей жизни, хотя большинство компонентов человеческого тела являются слабо диамагнитными. Обнаружено, что многие организмы содержат в небольших количествах сильно магнитные материалы, обычно магнетиты (Fe3O4). Интересно, что некоторые бактерии содержат такое количество магнитных частиц, что они вызывают ориентацию бактерии по линиям магнитных полей Земли. Кристаллы магнетитов присутствуют также в теле голубей, пчел, многих млекопитающих, даже в мозге человека. Если частицы магнетита расположены в определенном месте, они могут локально усиливать эффекты слабых МП, например, изменять поток ионов через мембраны клеток или тип электрического пропускания нервных клеток.

 Наиболее  вероятные физико-химические  эффекты  МП  на  биологический  объект:  ориентационная  перестройка обладающих собственным магнитным моментом химически свободных молекул – радикалов, жидкокристаллических макромолекулярных структур, металлопротеидов (гемоглобин, каталаза, витамины) и молекул воды в виде клатратных структур.

Энергия низкочастотных МП на несколько порядков меньше тепловой, соответственно, законы механики и основные принципы термодинамики в этой области не выступают в качестве основных. Парадоксально, что такие ЭМП способны менять скорость биохимических реакций, где возможными механизмами могут выступать резонансные процессы, свой-ственные неравновесной термодинамике. С появлением нового учения относительно квазичастиц многие ранние постулаты о биологической роли термодинамики равновесия были подвергнуты пересмотру. Было предложено множество гипотез и теорий трансформации внешних электромагнитных сигналов в отклик биологических систем, однако на сегодняшний день единой теории нет [3, 5, 9,17].

Электрически активной частью клетки, преобразующей химическую энергию в электрическую, является клеточная мембрана, которая представляется в виде эквивалентных распределенных электрических цепей, в которых коллективные возбуждения вызывают электрохимические эффекты за счет перераспределения зарядов по цепи. Наблюдается целый каскад последовательных реакций во внутримембранных доменах жидкокристаличиских липидов и упорядоченных мембранных белках [46]. На внешней поверхности мембраны клеток (плазмолеммы) имеется надмембранный функциональный слой – гликокаликс, толщина которого составляет около 3–4 нм, он встречается практически у всех животных клеток. Гликокаликс представляет собой ассоциированный с плазмолеммой гликопротеиновый комплекс, формирующий своеобразные электрохимические «антенны» [1]. Они представляют собой анатомический субстрат для первичного обнаружения слабых электрохимических колебаний в околоклеточной жидкости, включая потенциалы ЭМП, возникающие в деятельности смежных клеток, а также выступают как первичные компоненты ткани при воздействии естественных низкочастотных электромагнитных полей. Рецепторная функция плазмолеммы связана с локализацией на ней специальных структур – рецепторов, в роли которых выступают гликопротеиды и гликолипиды биологических мембран. Именно с функцией рецепторов связаны важные биологические функции клеток: осуществление транспортной функции, клеточной коммуникации, развитие иммунных реакций, распознавание гормонов, медиаторов, антигенов и т.д. Низкочастотные магнитные поля воздействуют как непосредственно на специфические рецепторы, так и на магниточувствительные фазовые переходы в процессе связывания активного центра рецептора с лигандом [20].

Внутриклеточные ферменты, посредники метаболических процессов и функции роста, использовались рядом исследователей как молекулярные маркеры трансдукции ЭМП. Исследования продемонстрировали чувствительность к внешним ЭМП в каждой из связанных с мембраной группе ферментов, включающих аденилатциклазу [51, 52], гуанилатциклазу [38, 39], протеинкиназы [41, 55], и орнитин декарбоксилазу [40, 42, 49].

В цитоплазме, в частности, активированные ионнозависимые протеинкиназы осуществляют важнейшие биологические внутриклеточные процессы, такие как экспрессия генов, активация ферментов, синтез белка, рост, дифференциация и пролиферация клетки, хемотаксис.

 В цитоплазме в качестве возможных внутриклеточных «мишеней» резонансного влияния низкочастотного МП рассматриваются следующие биохимические процессы: перенос фосфатной группы (РО43-), включая фосфорилирование и дефосфорилирование белков, синтез и гидролиз макроэргов. В качестве возможного биоэлектромагнетика внутри клетки высказывалась мысль о сущест-вовании своеобразного синхрофазотрона митохондрий, обеспечивающего пространство клетки протонами и макроэргическими соединениями. Митохондрии и дыхательные цепи содержат в себе полный набор ферментов, участвующих в окислении, а также АТФ и железосодержащие белки-цитохромы. Каждая молекула цитохрома содержит 4 связанных между собой атома железа, каждый из этих атомов способен мгновенно и обратимо менять свою валентность в присутствии внешнего ЭМП, при этом легко отдавать или захватывать электрон. Наряду с ферментативным окислением, в котором принимают участие входящие в состав дыхательных цепей ферменты, прежде всего дегидрогеназы, в митохондрии вместе с тем происходит и неферментативное свободнорадикальное окисление, участие в котором принимает и Fe, входящее в состав цитохромов. Участие Fe в окислении заключается в катализации этого процесса, то есть в переводе свободнорадикального окисления из простого цепного в цепное разветвленное, что в геометрической прогрессии увеличивает количество продуктов этого вида окисления, в том числе ионов водорода и электронов. Соединенные между собой 4 атома Fe в молекуле цитохрома с постоянно переходящими между ними электронами представляют собой сверхминиатюрную электромагнитную систему, которая подвержена влиянию внешних ЭМП.

На ядро клетки и генетический аппарат прямое действие электромагнитных полей не является удивительным. Большинство биохимических и физиологических реакций в микрои макромире планеты происходят в своеобразном строго заданном электромагнитном окружении составляющих его элементов, изменяющихся во времени по заранее написанной программе, характерной только для данного объекта [54]. Принимая во внимание тот факт, что способ регулирования динамического состояния внутриклеточных процессов нашим генетическим аппаратом, а также способностью осуществлять саморегуляцию в зависимости от изменения внешних условий толкает на размышление о существовании механизмов эволюционной адаптации. Действительно, низкочастотные пульсации ЭМП в пространственном слое Земля имеют схожие ритмы с альфаритмами головного мозга человека, что отражает неразрывную связь внешних и внутренних ритмов. Данная зависимость в частности была продемонстрирована в эксперименте, когда воздействие низкочастотного МП вызывало быструю преходящую внутриклеточную экспрессию белков теплового шока, которые определяют широкий диапазон клеточных ответов на повреждение [47, 48]. Высказываются гипотезы о влиянии геомагнитного поля Земли на ход эволюционных процессов и разнообразие жизнедеятельности на нашей планете.

Многие не делают должного различия между формой магнитной терапии, основанной на действии умеренных статических полей от постоянных магнитов, и более распространенной формой магнитной терапии, основанной на импульсных полях электромагнитов. Импульсные магнитных полей существенно отличаются от постоянных, поскольку, в соответствии с уравнениями Максвелла, изменяющееся во времени МП индуцирует электрическое поле. Электрические поля оказывают выраженное воздействие на биологические процессы, в частности на нервные и мускульные клетки, о чем мы знаем еще со времен Гальвани и его опытов с ножками лягушек. Много лет назад FDA (Управление по контролю за продуктами и лекарствами США) одобрило использование импульсных магнитных полей в «стимуляторах роста костей» для лечения плохо срастающихся переломов и «магнитной стимуляции» – воздействия импульсных полей на мозг и другие компоненты нервной системы. В настоящее время подобные работы ведутся весьма интенсивно. В частности, показано, что при лечении депрессии, навязчиво-компульсивном и биполярном расстройствах, шизофрении, эпилепсии, болезни Паркинсона многообещающим средством является транскраниальная (внутричерепная) магнитная стимуляция (TMS), при которой пациент получает сотни импульсов мощного переменного МП величиной  до  1 Тл  и  более  длительностью  в  миллисекунду  каждый.  Однако  подобные  формы  магнитноимпульсной терапии основаны на биологических эффектах от индуцируемых электрических полей и в корне отличаются от терапии с применением статических полей постоянных магнитов. TMS используется в больницах Соединенных Штатов, Европы и Австралии в качестве обычной лечебной процедуры.

 Вся жизнь на нашей планете находится под влиянием электромагнитных полей, и всѐ, что находится на Земле, в том числе люди, животные и растения, подвергается воздействию невидимых силовых линий этого поля. Геомагнитные возмущения в результате изменений на поверхности Солнца, устойчивое увеличение использования электроэнергии в быту и индустрии, постоянное присутствие стресс-факторов в жизни человека вызывают ответную реакцию со стороны вегетативной нервной системы, ответственной за поддержание гомеостаза. Сбалансированная работа вегетативной нервной и эндокринной систем обеспечивает независимость организма от постоянно меняющихся условий внешней среды. Резкое изменение гомеостаза в ответ на стрессорный фактор наиболее опасно для лиц со сниженной адаптацией к последнему, т.е. для лиц пожилого возраста, пациентов с хрониче-скими заболеваниями внутренних органов и т.п. Коррекция МП человека, отдельных органов и систем открывает возможность активизации физиологических процессов, повышения адаптационных реакций, способствуя таким образом продлению жизни человека. Уже сегодня можно сказать с полной уверенностью, что эффективной контрмерой в борьбе с патологическими процессами является поддержка физиологических процессов организма посредством ЭМП, схожих по своим параметрам с естественными полями.

Более чем 13-летний опыт использования с лечебной и профилактической целью аппаратов серии СПОК (ОДО «Магномед», Беларусь-Германия), более 20 запатентованных современных технологий применения импульсных низкочастотных МП, неоднократные высокие оценки международных конгрессов, симпозиумов доказали универсальность, эффективность и надежность использования импульсной низкочастотной магнитотерапии в практической деятельности.

Импульс этой серии аппаратов напоминает по строению кривые распространения нервных импульсов в организме человека. Данный тип сигнала обеспечивает адекватный ответ биообъектов, реакция на ритмические воздействия генетически детерминирована в ходе эволюционного развития. В аппаратах серии СПОК («ГемоСПОК»,  «УниСПОК»,  «ОртоСПОК»)  используются  современные  высококачественные  материалы, индуцируемое МП, имеющее параметры, максимально адаптированные к внутренним магнитным полям. Плотность индуцируемого тока составляет 10 мкА/см2, а напряженность электрического поля составляет 1 мВ/см, что по своей сути является нетермическим воздействием с низкой вероятностью возникновения нежелательных реакций. Отличительной особенностью СПОК-аппаратов является большое разнообразие индукторов. Параметры МП и конструкция индукторов предусматривают возможность адресного, локального воздействия на органы. В арсенале СПОК имеются как полостные индукторы для экстракорпорального воздействия, так и индукторы для внешнего воздействия. Это позволяет применять низкочастотную магнитотерапию в различных областях терапии, хирургии и интенсивной терапии. При этом в интенсивной терапии наиболее частой методикой магнитотерапии является экстракорпоральная магнитная обработка крови.

По чувствительности к МП на первом месте стоит нервная ткань, далее – эндокринные железы, органы чувств, кровь, сердечно-сосудистая, мышечная, выделительная, дыхательная и костная системы. Доказано, что МП могут оказывать как непосредственное влияние на структуры головного мозга, так и рефлекторно воздействовать через периферическую нервную систему.

 Являясь в некоторой степени электромагнитной системой, кровь чутко реагирует на воздействие ЭМП. Доказано, что наиболее чувствительными элементами являются мембраны эритроцитов, состоящие из фосфолипидов. Высвобождение из мембран эритроцитов фосфолипидных соединений под воздействием неупорядоченных МП во время геомагнитных бурь и в других неблагоприятных ситуациях приводит к известному факту повышения риска развития тромботических осложнений. В то же время эффективной контрмерой для предупреждения и восстановления нарушенных механизмов гемостаза может стать упорядоченное, регулируемое, системное электромагнитное воздействие на организм [26]. Получены результаты воздействия МП на мембраны, что препятствует сладжированию эритроцитов. Несомненно, что антиагрегантный эффект магнитотерапии связан с этим феноменом [17]. Поскольку упорядоченное, регулируемое воздействие переменного МП малой интенсивности на организм приводит к выраженному антитромботическому действию, данный эффект должен более широко использоваться для профилактики развития тромботических осложнений у пациентов группы риска.

Так, метод гемомагнитотерапии включается в комплексную противотромботическую профилактику у беременных с факторами риска тромбоза. При этом импульсное МП у беременных средних сроков (средний срок гестации 28,9 ± 0,64 недель) оказывало ингибирующее длительное воздействие на тромбоцитарную функцию, способствовало коагуляционной и тромботической активности, улучшало гемодинамику сосудов нижних конечностей и фетоплацентарного комплекса. Важно, что применение гемомагнитотерапии у беременных не только не оказывало отрицательного воздействия на состояние их детей при рождении, но даже приводило к его улучшению при использовании метода накануне родоразрешения [10]. У беременных с риском тромбоза и не получавших гемомагнитотерапию достоверно чаще имели место преждевременные роды, высокая частота внутриматочной гипоксии плода, чем обусловлено рождение у них детей с достоверно более низкими массо-ростовыми показателями.

Актуальной задачей в кардиологии является разработка методов лечения, основанных на возможности системного влияния на характер патологического процесса. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, ишемическое поражение сердца и мозга представляет собой дегенеративно-воспалительный процесс в результате  длительной альтерации      эндотелия        и                      активации      в                      ответ            на  повреждение    сосудистотромбоцитарного звена системы гемостаза. Окклюзионно-тромботические осложнения (инфаркт миокарда, ишемический инсульт) занимают лидирующее место среди причин инвалидности и смертности. При ишемической болезни мозга отличные результаты получены у пациентов с острыми формами болезни (транзиторные ишемические атаки и преходящие нарушения мозгового кровообращения). При использовании метода гемомагнитотерапии анализ результатов лечения больных с ишемическими поражениями сердца и мозга доказал изменение параметров гемостазиограммы в сторону снижения уровня гиперкоагуляционного состояния, а также усиление фибринолитического потенциала крови, снижение адгезивных свойств тромбоцитов и внутрисосудистого пристеночного тромбообразования [12, 44]. Кроме того, МП могут потенцировать действие фибринолизина, гепарина и некоторых других препаратов, показанных при тромбозах [30]. Помимо традиционной медикаментозной и диетотерапии методику гемомагнитотерапии целесообразно включать в лечение для достижения и закрепления оптимального терапевтического эффекта.

Улучшение микроциркуляции, стимуляция капиллярного и регионарного кровообращения после воздействия импульсного МП на кровь обусловлены снижением гемостатического потенциала, улучшением макрои микрореологии крови за счет снижения вязкости плазмы, угнетения сладжирования эритроцитов и повышения их деформируемости [16, 30, 36, 44]. Низкочастотное импульсное МП имеет форму импульса, подобную спектру электрической активности нервной ткани, чем обусловлен аналгезирующий эффект. Доказано, что магнитотерапия улучшает проницаемость клеточных мембран и в связи с этим обладает противовоспалительным, противоотечным и рассасывающим действием, положительно влияет на ремодуляцию костной ткани. Эти эффекты применимы для профилактики и лечения осложнений сахарного диабета, ревматоидного артрита, усиления репарации тканей в хирургической практике.

 Сложный патогенез артериальной гипертензии требует комплексного подхода к ее лечению. Использование многокомпонентной лекарственной терапии ставит перед клиницистами ряд новых вопросов, связанных с побочными реакциями и непереносимостью лекарств, развитием рефрактерности и т.д. В данной ситуации в лечение целесообразно включать магнитотерапию благодаря ее гипотензивному, седативному и другим положительным эффектам. Доказано позитивное влияние низкочастотных МП при лечении больных с артериальной гипертензией [7, 8, 15]. Гипотензивное влияние низкочастотных электромагнитных полей отчасти объясняется ваготоническим эффектом, стимуляцией процессов торможения, что лежит в основе улучшения сна и снижения эмоционального напряжения. Наиболее выраженная реакция со стороны ЦНС наблюдается в гипоталамусе, где отмечаются синхронизация работы секреторных клеток, усиление синтеза и выведение нейросекрета из его ядер. Под влиянием МП с индукцией малой интенсивности, специальной формы и частоты, соответствующей спектру электрической активности нервной ткани в диапазоне альфа-ритма электроэнцефалограммы человека, снижается тонус церебральных сосудов, улучшается кровоснабжение мозга, происходит активация азотистого и углеводно-фосфорного обменов, что повышает устойчивость мозга к гипоксии [17, 33].

Гемомагнитотерапия является одним из методов лечения, основанных на возможности системного влияния на характер патологического процесса. В эксперименте доказано стимулирующее влияние гемомагнитотерапии на массу семенников животных, содержание нуклеиновых кислот, активность сукцинатдегидрогеназной реакции в тестикулярной ткани, отмечено улучшение показателей андроген-рецепторных систем семенников и печени. Проблемы хронического простатита, импотенции, калькулезного пиелонефрита, атонии мочевого пузыря относятся к числу актуальных в урологической практике. Магнитотерапия в гинекологии применяется не только для лечения воспалительных процессов, она также эффективна при бесплодии, нарушениях функции яичников, осложнениях в послеоперационном периоде. Действие низкочастотного импульсного МП на кровь приводит к улучшению микроциркуляции, повышению проницаемости мембран в зоне патологии, увеличивает скорость протекания биохимических процессов, регенерацию поврежденных тканей [23, 24].

Влияние импульсного низкочастотного ЭМП на тканевом уровне четко прослеживается на примере кроветворной ткани. Эритропоэтиноподобный эффект магнитной обработки крови изучается и применяется у анемичных больных с хронической почечной недостаточностью [14, 25], а также в спортивной медицине в качестве подготовки спортсменов к ответственным соревнованиям. Доказан иммуномодулирующий эффект гемомагнитотерапии:  увеличение  количества  общих  Т-лимфоцитов,  Т-активных  лимфоцитов,  снижение  Влимфоцитов до нормы при сохранении функциональной активности Т-лимфоцитов [4, 28].

В экспериментальных исследованиях показано, что после воздействия МП на живые организмы в условиях гипоксии существенно повышается их выживаемость [6, 27, 45].

Гемомагнитотерапия достаточно широко используется в клинике в условиях отделений интенсивной терапии при лечении критических состояний. Так, магнитную обработку крови применяют в комплексном лечении больных сепсисом, осложненным синдромом острого легочного повреждения. Лечебный эффект магнитотерапии связан с нормализующим влиянием переменного МП на состояние эритроцитарных мембран и сосудистую стенку, что приводит к улучшению кислородтранспортной функции крови и, как следствие, большей устойчивости организма к гипоксии.

 В нейрореаниматологии экстракорпоральную аутогемомагнитотерапию комбинируют с традиционным комплексом лечения больных с тяжелыми черепно-мозговыми травмами. Подобная комбинация выявила достоверный положительный эффект: снижение выраженности общемозговой, очаговой и стволовой симптоматики [43]. В подавляющем большинстве наблюдений у таких пациентов на 3–5 суток раньше отстраивались нарушения функции черепных нервов, исчезали менингеальные симптомы и головная боль, значительно быстрее проходила ретроградная амнезия, не наблюдались генерализованные судороги, динамично отстраивалась очаговая неврологическая симптоматика. Результат лечения был обеспечен улучшением кислородтранспортной функции крови и формирующих ее компонентов, противовоспалительным и иммуномодулирующим действием магнитного воздействия на кровь [35].

Ранее доказан факт усиления детоксикационного потенциала основных методов экстракорпоральной детоксикации при их сочетании с гемомагнитотерапией при экзогенных отравлениях [11, 13]. Это широко используется при проведении методик гемосорбции, плазмафереза, гемодиафильтрации, программного гемодиализа, с целью ускорения элиминации из организма экзои эндотоксинов при лечении больных в условиях отделений интенсивной или эфферентной терапии. Параллельное проведение данных методов экстракорпоральной детоксикации и магнитной обработки крови влечет повышение их эффективности в условиях воздействия на кровь переменного МП за счет улучшения гемореологии, что обеспечивает усиленный приток ядов из тканей в кровь, облегчает их выведение с мочой. Повышение текучести крови увеличивает площадь контакта форменных элементов и фиксированных на их поверхности токсичных веществ с поверхностью сорбента или полупроницаемой мембраны. Гемомагнитотерапия позволяет достичь меньшей травматизации форменных элементов крови в процессе ее перфузии по экстракорпоральному контуру, угнетает адгезивную и агрегационную функцию тромбоцитов и снижает активность свертывающей системы крови; улучшает деформируемость эритроцитов? нормализуя реологию крови; повышает резистентность эритроцитов к повреждающим воздействиям.

Разработанные технологии воздействия на организм импульсных низкочастотных МП обладают высокой степенью безопасности в использовании. Следует отметить, что воздействие МП отличается хорошей переносимостью  и  не  сопровождается  неприятными  субъективными  ощущениями.  Фактически  конструкция СПОК-индукторов предусматривает возможность воздействия на каждый отдельный орган человека с высоким терапевтическим эффектом и низкой вероятностью развития побочных эффектов. Метод имеет следующие противопоказания: геморрагические гемостазиопатии? кровотечения любой этиологии и высокий риск геморрагического синдрома? хроническая недостаточность кровообращения IIб–III степени? злокачественные новообразования и онкогематологические заболевания? активный туберкулез.

Каковы же перспективы применения МП в современной терапии и медицине будущего?

Целевая лекарственная терапия в последнее время получает все большее распространение благодаря магнитным курьерам – магнитным частицам, прикрепленным к биомолекулам, частицам лекарства или диагностического агента. Магнитные курьеры обеспечивают два уникальных преимущества для биологических систем. Используемые в качестве меток других молекул, они могут быть опознаны с помощью высокочувствительной магниторезистивной системы-сенсора. С другой стороны, молекулами, прикрепленными к магнитным курьерам, легко можно манипулировать с помощью внешнего МП. Это касается как процесса доведения, например, лекарства, до определенного органа человека, так и удержания его в этом органе.

 В последнее время ученые-медики стали все чаще обращаться к использованию магнитных частиц для выполнения различных манипуляций. Так, магнитными частицами можно управлять с помощью внешнего МП, при этом не требуется проникновение в больной орган. Показательным примером применения нанотехнологий и свойств МП являются достижения современной онкологии [53]. Например, ученые США и Европы приступили к клиническим испытаниям нового метода противораковой терапии, использующего тепло и частички железа для разрушения раковых клеток, – так называемой «магнитно-жидкостной гипертермии». Он предназначен, прежде всего, для терапии злокачественных новообразований головного мозга: в опухолевую ткань под наркозом вводится жидкость, содержащая микроскопические частицы железа, которые поглощаются раковыми клетками. Затем опухоль подвергается воздействию внешнего МП, в результате чего наночастицы железа нагреваются до температуры 45 °С, что разрушает опухолевую ткань и одновременно усиливает эффективность последующей лучевой терапии. Наночастицы железа поступают в опухоль с помощью сверхчувствительной электронной навигационной системы, что позволяет проводить лечение опухолей, глубоко залегающих в тканях мозга. Многофункциональные наночастицы под воздействием МП могут проникать в раковые клетки, проделывая дыры в их мембранах.

Известно, что одной из основных проблем онкологии является создание эффективных маркеров, способных распознать раковые клетки среди здоровых, с тем чтобы впоследствии разрушать их, не причиняя вреда остальным. В настоящее время именно в этом качестве предлагается использовать сложные магнитные наночастицы, которые теперь могут рассматриваться как один из наноразмерных приборов для биомедицины. Разрушительная для раковых клеток работа выполняется под действием МП. Ядро наночастиц состоит из оксидов железа. Исследователями было обнаружено, что под влиянием МП частицы, находящиеся внутри раковых клеток, способны разрывать мембраны клеток, вызывая тем самым гибельные для них повреждения.

Американские исследователи утверждают, что в ближайшем будущем можно будет предотвратить слепоту у людей с поврежденной сетчаткой, используя так называемую магнитную жидкость. Обычно для возвращения поврежденной сетчатки на место используется силиконовая жидкость, но американские ученые обнаружили, что лучшим образом может решить эту проблему намагниченная жидкость (чаще используют магнетит – материал на основе железа). Действительно, такой метод значительно более точен, поскольку он позволяет жидкости двигаться под действием внешнего магнита и достигать таких участков глаза, которые трудно достижимы другими способами.

На современном этапе развития медицины и дальнейшего изучения явления магнетизма исследования не ограничиваются использованием наночастиц – магнитных курьеров и магнитных навигаторов. Многие работы и усилия ученых посвящены изучению влияния МП терапевтического спектра действия на живые организмы, что с успехом применяется в клинической практике для ускорения достижения целевых и закрепления уже достигнутых результатов традиционного лечения.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Афанасьева Ю.И., Юрина Н.А. Гистология. – M., 1989. – C. 43–44.

2. Багель Е.Г. Основные аспекты механизма действия физических факторов при использовании их в спортивной медицине // Материалы Междунар. сателлитного симпозиума «Физиче-ские факторы в повышении работоспособности, лечении и реабилитации легкоатлетов». – Минск, 2001. – С. 9–13.

 3. Березин М.В., Ляпин Р.Р., Салецкий Ф.М. Влияние слабых переменных магнитных полей на рассеяние света водными структурами. – М., 1988. – 41 с.

4. Болотова Н.В., Гринкевич А.В., Грищенко Т.П. и др. // Вестн. оториноларингол. – 2007. – № 2. – С. 22–27.

5. Григорян Г.Е. Магниторецепция и механизмы действия магнитных полей на биосистемы. – Ереван, 1999. –79 с.

6. Жерновой А.И., Скорик В.И., Чирухин С.А. и др. // Бюл. эксперим. биол. и мед. – 1998. – № 6. – С. 634–636.

7. Золотухина Е.И. // Здравоохранение. – 2004. – № 4. – С. 28–30.

8. Золотухина Е.И., Улащик В.С. // Здравоохранение. – 2003. – № 3. – С. 17–22.

9. Кисловский Л.Д. // Проблемы космической биологии. – 1988. – Вып. 55. – С. 121–128.

10. Комар С.Н., Гусина А.А., Сидоренко В.Н. // Мед. журнал. – 2007. – № 3. – С. 58–62.

11. Костюченко А.Л. Эфферентная терапия. – СПб., 2000. – С. 11–140.

12. Кручинский Н.Г., Остапенко В.А., Тепляков А.И. и др. // Эфферентная терапия. – 2005. – Т. 11, № 3. – С. 28–32.

13. Лужников Е.А., Гольдфарб Ю.С. Физиогемотерапия острых отравлений. – М., 2002. – 200 с.

14. Максименко А.В., Якубцевич Р.Э., Спас В.В. и др. // Эфферентная терапия. – 2009. – Т. 14, № 1–2. – С. 31–34.

15. Михайлов В.П., Кузьмичев А.А., Петушенко К.В. и др. Диагностика и лечение политравм: материалы Всерос. конф., 8–10 сент. 1999 г.  – Ленинск-Кузнецкий, 1999. – С. 295–296.

16. Мухарская Ю.А., Митьковская Н.П. // Рецепт. – 2001. – Приложение: Тез. Докладов X съезда терапевтов Беларуси. – С. 91.

17. Остапенко В.А., Плетнев С.В. // Эфферентная терапия. – 2004. – Т. 10, № 4. – С. 21–24.

18. Остапенко В.А.? Улащик В.С., Кручинский Н.Г. Экстракорпоральная аутогемомагнитотерапия: Метод. рекомендации для врачей. – Минск? 2001. – С. 12–18.

19. Плетнев А.С. Низкочастотная магнитотерапия. – Минск, 2007. – 106 с.

20. Плетнев А.С Применение импульсного низкочастотного магнитного поля для восстановления работоспособности спортсменов высокой квалификации: Дис. …канд. мед. наук: 14.00.51. – М., 2009. – 159 с.

21. Плетнев С.В. Магнитное поле: Свойства и применение. – СПб., 2004. – С. 522–613.

22. Плетнев С.В., Радецкий А.И., Барсуков А.А., Потапов А.И. Воздействие магнитного поля на воду // Межвуз. сб. СЗТУ. – Вып. 16. – СПб., 2009.

23. Плетнев С.В., Введенский В.Л., Мохорт В.А. // Здравоохранение. – 1998. – № 6. – С. 69–71.

24. Решетов П.П., Ульянова Е.В., Решетова Н.В. // Вопр. курортологии и физиотер. – 2001. – № 3. – С. 41.

25. Савостьяник С.А., Якубцевич Р.Э., Спас В.В. и др. // Нефрология. – 2009. – Т. 13, № 2. – С. 55–59.

26. Системы комплексной электромагнитотерапии / Под ред. А.М. Беркутова. – М., 2000. – 376 с.

27. Скорик В.И., Жерновой А.И., Шаршина Л.М. и др. // Бюл. эксперим. биол. и мед. – 1993. – Т. 116, № 1. – С. 17–20.

28. Спас В.В., Якубцевич Р.Э. Респираторный ди-стресс-синдром взрослых. – Минск, 2007. – С. 187–228.

29. Теплякова Д.В., Тепляков А.И., Кручинский Н.Г. и др. // Эфферентная терапия. – 2000. – Т. 6, № 1. – С. 32–35.

30. Улащик В.С. // Здравоохранение. – 2001. – № 5. – С. 35–39.

31. Улащик В.С. // Здравоохранение. – 2009. – № 2. – С. 4–10.

32. Улащик В.С. // Здравоохранение. – 2009. – № 6. – С. 29–34.

33. Хабарова О.В. // Биомед. технологии и радиоэлектроника. – 2002. – № 5. – С. 56–66.

34. Чичкан Д.Н., Улащик В.С., Плетнев С.В. // Вопр. курортологии, физиотерапии и лечебной физиче-ской культуры.  – 1999. – № 5. – С. 46–49.

35. Чураков А.В. Лечение тяжелой черепно-мозговой травмы с использованием комбинированной экстракорпоральной аутогемомагнитотерапии: автореф. дис. …канд. мед. наук: 14.00.37, 14.00.28. – Минск, 2009. –23 с.

36. Шишко Е.И., Шолохова И.И., Мохорт Т.В. // Материалы 4-й Белорус. науч.-практ. конф. «Проблемы разработки и внедрения в клиническую практику методов эфферентной терапии». – Минск, 2003. – С. 101–103.

Магнитное поле в медицине

С магнитными полями в своей повседневной жизни мы встречаемся постоянно. Представители разных наук учитывают магнитные поля в своих исследованиях. Долгое время считалось, что на биологические объекты магнитные поля не оказывают влияния. Однако собранные к настоящему времени факты заставили ученых пересмотреть этот вывод.

Магнитные свойства тканей организма

Ткани в организме человека, в основном, имеют свойства диамагнетиков, так же как и вода.

Диамагнетиками называют вещества, магнитная проницаемость которых меньше единицы ($\mu$

$\vec I=\kappa \vec H$,

где $\vec H$ — напряженность внешнего магнитного поля. Частицы диамагнетика в вакууме в неоднородном магнитном поле выталкиваются из поля.

Диамагнетики намагничиваются слабо.

В теле человека имеются и парамагнитные вещества, молекулы и ионы.

Готовые работы на аналогичную тему

У парамагнитных веществ магнитная проницаемость больше единицы, следовательно, магнитная восприимчивость положительна.

Если тело находится в среде, которая сама может намагничиваться, то силы, действующие на него, зависят не только от намагничивания тела, но и от намагничивания окружающего вещества. Так, если парамагнетик поместить в парамагнитное вещество, магнитная восприимчивость которого больше, чем у тела, тогда тело ведет себя как диамагнетик.

Физические основы магнитобиологии

Замечание 1

Магнитобиология – синтетическая область знания, в которую входят знания разных наук от физики до медицины. Ядро науки находится в области биофизики.

Биотоки, которые возникают в организме, служат источниками слабых магнитных полей. Иногда магнитную индукцию таких полей можно измерить. На основе регистрации зависимости индукции магнитного поля сердца, от времени создан диагностический метод, названный магнитокардиографией.

Магнитная индукция пропорциональна силе тока, сила тока по закону Ома пропорциональна напряжению (биопотенциал), получается, что магнитокардиограмма является аналогичной электрокардиограмме. Но магнитокардиография — это бесконтактный метод, так как магнитное поле может быть зарегистрировано на расстоянии от источника поля, которым является биологический объект. Развитие методов магнитокардиографии связано с техническими возможностями измерения слабых магнитных полей.

Замечание 2

Магнитное поле может воздействовать на биологические организмы, находящиеся в нем. Данное воздействие рассматривает раздел биофизики, который называют магнитобиологией.

В магнитном поле:

1. Возможны морфологические изменения у животных и растений.
2. Изменяются функции нервных клеток.
3. Могут изменяться характеристики крови.
4. Изменяется плотность и скорость заживления костей.
5. Нарушается баланс важных гормонов.
6. Изменяются способности иммунной системы противостоять болезням.
7. Изменяются темпы роста и чувствительности раковых клеток к химическим препаратам.
8. Изменяется ритм сердца.

Первичными во всех трансформациях являются физические и физико – химические процессы. Этими процессами могут быть:

• ориентация молекул;
• изменение концентрации молекул и ионов в неоднородных магнитных полях;
• воздействие силы Лоренца на ионы;
• эффект Холла и др.

Вопрос о природе воздействия магнитного поля на биологические организмы в настоящее время изучается.

Имеется как потенциальная польза от магнитных полей, так и возможны вредные последствия для здоровья. Понимание механизмов биологического действия магнитных полей может увеличить выгоду от пользы и уменьшить опасность.

Специальных биологических магниторецепторов, кроме частиц биомагнетита в некоторых бактериях, в природе нет. Поэтому важно понять, каков путь трансформации сигнала магнитного поля в отклик биологической системы. Магнитное поле низкой частоты почти безо всяких проблем проникает в живую ткань.

Магнитное поле оказывает действие на все частицы ткани, но не все из их вовлекаются в процесс передачи информации о магнитном поле на биологический уровень.

Первичные процессы взаимодействия магнитного поля и частиц материи – это чисто физические процессы.

Заряженные частицы живых организмов, участвующих в биофизических и биохимических процессах, магнитные моменты атомов и молекул служат посредниками в передаче сигналов магнитного поля на следующий биохимический уровень.

Тонкая регуляция активности белков, которая реализуется биофизическими механизмами при участии магниточувствительных интермедиатов, ведет к смещению процессов метаболизма. С этого уровня можно видеть результаты действия магнитного поля по изменению концентраций продуктов метаболизма.

Магнитотерапия — это… Что такое Магнитотерапия?

Магнитотерапи́я (англ. magnet therapy, magnetic therapy, magnotherapy) — группа методов альтернативной медицины, подразумевающих применение статического магнитного поля. От этих методов следует отличать лечение электромагнитными полями, применяющееся в современной доказательной медицине, например, транскраниальную магнитную стимуляцию.

Согласия относительно того, считать ли магнитотерапию лечебным методом, в мировом медицинском сообществе нет. Эти методы одними странами (в частности, СССР^[1] и Россией^[2]) признаются медицинскими, физиотерапевтическими, а другими (в частности, США^[3]) нет. Всемирная организация здравоохранения считает, что имеющейся на сегодняшний день информации о возможных долгосрочных или отсроченных последствиях воздействия на здоровье людей статических магнитных полей недостаточно для окончательных выводов, и работает в направлении изучения и оценки рисков для здоровья человека, которые представляют эти поля^[4].

Практикующие магнитотерапию заявляют, что воздействие статического магнитного поля оказывает положительный эффект на здоровье человека, однако в западных странах, с их развитой системой клинических исследований, распространено мнение о невозможности заявляемых положительных эффектов, об отсутствии их достоверного подтверждения. Зачастую магнитотерапия характеризуется как псевдонаука^[5][6][7].

Виды применяемых магнитных полей

Применяемые в медицинских целях магнитные поля могут быть переменными (высоко- или низкочастотными) или постоянными. При этом как постоянные, так и переменные магнитные поля можно использовать как в непрерывном, так и в импульсном (прерывистом) режимах; в зависимости от метода, импульсы могут иметь различную частоту, длительность и форму^[8]. Быстрые колебания магнитного поля используются в современной медицинской диагностике (например в МРТ) и признаны эффективными в ортопедии^[9], однако современные обзоры клинических исследований приходят к выводу, что в настоящий момент не существует достаточных свидетельств в пользу эффективности применения переменных магнитных полей в ортопедии^[10][11] и в некоторых других областях медицины.

Метод альтернативной медицины под широко распространённым названием «магнитотерапия» подразумевает использование статического магнитного поля (обычно в виде постоянных магнитов, рекомендуемых к ношению на теле человека), которое практически не взаимодействует с человеческим организмом^[12].

Предполагаемый механизм действия

Достоверность этого раздела статьи поставлена под сомнение. Необходимо проверить точность фактов, изложенных в этом разделе. На странице обcуждения могут быть пояснения.

При воздействии на ткани человека статического магнитного поля в них могут возникать электрические токи. Под их воздействием изменяются физико-химические свойства водных систем организма, ориентация крупных ионизированных биологических молекул (в частности, белков, в том числе ферментов) и свободных радикалов. Это влечет за собой преобразование скорости биохимических и биофизических процессов. Возможная переориентация жидких кристаллов, формирующих оболочку клетки и внутриклеточные мембраны, изменяет проницаемость этих мембран^[8]. Однако общего мнения о природе воздействия и его интенсивности сейчас нет. Клинические исследования, использующие двойной слепой метод, осложнены тем, что любой применяемый в исследованиях ферромагнитный образец может подсказать (путём притягивания металлических предметов), применяется ли магнитное воздействие или только плацебо.

Магнит как лечебный метод

По мнению сторонников магнитотерапии, влияние статических магнитных полей на организм человека осуществляется через нервные, иммунные и обменные процессы в тканях^[13].

Спорный статус магнитотерапии как лечебного метода

В России магнитотерапевтические методы признаны медицинскими^[1] и используются в как в государственных больницах^[14], так и в частных клиниках^[15] в физиотерапевтических кабинетах. Существует ряд академических медицинских публикаций, заявляющих о клинически доказанной эффективности магнитотерапевтического воздействия^[16][17].

В США нормативы Управления по надзору за пищевыми продуктами и лекарственными препаратами (FDA) запрещают продажу и рекламу любых магнитотерапевтических продуктов как медицинских устройств, поскольку утверждения о лечебном эффекте таких устройств в США считаются необоснованными^[3].

В 2002 году в отчёте Национального научного фонда США магнитотерапия названа «полностью ненаучной»^[18]. Американские медицинские специалисты называют магнитотерапию псевдонаучным методом, объяснения механизмов её действия — «фантастическими», и утверждают об отсутствии клинических доказательств её эффективности^[5][6][7]. В то же время ежегодные мировые обороты индустрии магнитотерапии превышают миллиард долларов^[19][12], только в США — $ 300 млн.

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Министерство здравоохранения СССР. Приказ от 21 декабря 1984 г. N 1440 Об утверждении условных единиц на выполнение физиотерапевтических процедур, норм времени по массажу, положений о физиотерапевтических подразделениях и их персонале
2. ↑ Правительство Москвы. Комитет здравоохранения. Приказ от 12 октября 2001 г. N 454 «О метрологическом обслуживании физиотерапевтической аппаратуры»
3. ↑ ^{1 2} Magnets. CDRH Consumer Information. Food and Drug Administration (1 марта 2000).(недоступная ссылка — история) Проверено 27 ноября 2008.
4. ↑ Электромагнитные поля и общественное здравоохранение. // Всемирная организация здравоохранения, Информационный бюллетень N°299. Март 2006.. Архивировано из первоисточника 15 марта 2012. Проверено 30 сентября 2011.
5. ↑ ^{1 2} Park Robert L. Voodoo Science: The Road from Foolishness to Fraud. — New York, New York: Oxford University Press, 2000. — P. 58–63. — ISBN 0-19-513515-6
6. ↑ ^{1 2} Wanjek Christopher Bad Medicine: misconceptions and misuses revealed from distance healing to vitamin O. — Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, 2003. — P. 1–253. — ISBN 0-471-43499-X
7. ↑ ^{1 2} National Science Foundation, Division of Resources Statistics Science and Engineering Indicators, 2006. — Arlington, VA. — P. Chapter 7.
8. ↑ ^{1 2} Магнитотерапия // Малая медицинская энциклопедия
9. ↑ Singh S., Ernst E. Are we being hoodwinked by alternative medicine? Two leading scientists examine the evidence. // Daily Mail Online, 28.04.2008. Архивировано из первоисточника 15 марта 2012. Проверено 30 сентября 2011.
10. ↑ Mollon B., da Silva V., Busse J.W., Einhorn T.A., Bhandari M. Electrical stimulation for long-bone fracture-healing: a meta-analysis of randomized controlled trials // The Journal of bone and joint surgery. American volume. 2008 Nov;90(11):2322-30. PMID:18978400
11. ↑ Griffin X.L., Costa M.L., Parsons N., Smith N. Electromagnetic field stimulation for treating delayed union or non-union of long bone fractures in adults // Cochrane Database Syst Rev. 2011 Apr 13;(4):CD008471. PMID:21491410
12. ↑ ^{1 2} Flamm B. L.. Magnet Therapy: a billion-dollar boondoggle  (англ.), Skeptical Inquirer, Committee for Skeptical Inquiry (July 2006). Проверено 1 марта 2011.
13. ↑ Оржешковский В. В., Оржешковский Вас. В. Бишофитотерапия // Вестник физиотерапии и курортологии, 2005. № 3, С.62-71.
14. ↑ Нижегородская детская клиническая больница — физиотерапевтическое отделение
15. ↑ Клиника «Частный доктор»
16. ↑ Клиническая медицина — Применение общей магнитотерапии при хирургическом лечении рака желудка
17. ↑ Общесистемная магнитотерапия — Теория и практика
18. ↑ National Science Board Science and Engineering Indicators — 2002. — Arlington, Virginia: National Science Foundation, 2002. — P. ch. 7. — ISBN 978-016066579-0
    «Among all who had heard of [magnet therapy], 14 percent said it was very scientific and another 54 percent said it was sort of scientific. Only 25 percent of those surveyed answered correctly, that is, that it is not at all scientific».
19. ↑ Magnet therapies ‘have no effect’, BBC (6 января 2006). Проверено 18 августа 2009.