По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 615.83: 615.84 DOI:10.33920/med-14-2112-08

Анализ механизмов синергических эффектов при сочетанном применении физиотерапевтических факторов

Беньков А. А. руководитель научно-организационного отдела ООО «Мед ТеКо», г. Москва, Россия, E-mail: a.benkov@medteco.ru, ORCID: 0000-0003-4074-7208
Нагорнев С. Н. д-р мед. наук, профессор, ведущий научный сотрудник, ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» ФМБА России, г. Москва, Россия, E-mail: drnag@mail.ru, ORCID: 0000-0002-1190-1440
Фролков В. К. д-р биол. наук, профессор, старший научный сотрудник, ФГБУ «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» ФМБА России, г. Москва, Россия, E-mail: fvk49@mail.ru, ORCID: 0000-0002-1277-5183
Гусакова Е. В. д-р мед. наук, заведующая кафедрой восстановительной медицины и медицинской реабилитации с курсами педиатрии, сестринского дела, клинической психологии и педагогики, ФГБУ ДПО «ЦГМА», г. Москва, Россия, E-mail: gusakova07@mail.ru, ORCID:0000-0003-3254-0354
Нагорнева М. С. ФГАОУ ВО «Первый МГМУ имени И. М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет), г. Москва, Россия, E-mail: nagornevams@mail.ru, ORCID: 0000-0002-0940-7179

Выполненное исследование посвящено анализу внутренних механизмов реализации биологических эффектов сочетанного применения переменного низкочастотного электростатического поля и транскраниальной магнитотерапии бегущим магнитным полем у пациентов с метаболическим синдромом. Полученные результаты позволяют прийти к выводу о том, что курсовое симультанное воздействие указанных физиотерапевтических методов сопровождается развитием синергического эффекта, объективно оцененного по совокупности параметров, характеризующих состояние микроциркуляторно-тканевой системы, обменных процессов и перекисного метаболизма. Количественная оценка, проведенная с помощью коэффициента синергизма, позволила классифицировать тип взаимодействия физических факторов как потенцирование. Анализ внутренних механизмов супрааддитивного взаимодействия позволил установить, что наиболее точно этот феномен может быть объяснен с позиций эпигенетического регулирования, представляющего собой изменение экспрессии генов с сохранением последовательности ДНК и определяющего явление функциональной кумуляции при курсовом применении физиофакторов. Эпигенетическая модель реализации синергизма выступает молекулярной доказательной базой саногенетических эффектов, наблюдаемых у пациентов с МС при системотропном воздействии физиотерапевтических факторов.

Литература:

1. Улащик В.С. Сочетанная физиотерапия: общие сведения, взаимодействие физических факторов // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. — 2016. — №6. — С. 4–11.

2. Орехова Э.М., Кульчицкая Д.Б., Кончугова Т.В., Лукьянова Т.В. и др. Роль сочетанной физиотерапии в оздоровительных и профилактических программах // Физиотерапевт. — 2015. — №6. — С. 63–71.

3. Беньков А.А., Нагорнев С.Н., Фролков В.К., Гусакова Е.В., Нагорнева М.С. Эффекты однократного симультанного воздействия физиотерапевтических факторов на стресс-реализующие и стресс-лимитирующие системы организма // Физиотерапевт. — 2021. — №3. — С. 22–32. DOI: 10.33920/med-14-2106-03.

4. Нагорнев С.Н., Фролков В.К., Кулиш А.В., Пузырева Г.А., Самсонова О.С. Системный подход и алгоритмизация применения транскраниальных магнитных воздействий при проведении медицинской реабилитации больных с гемоциркуляторными и дисметаболическими нарушениями // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. — 2016. — №15 (4). — С. 651–657.

5. Куликов А.Г., Ярустовская О.В., Кузовлева Е.В, Зайцева Т.Н., Кульчицкая Д.Б., Кончугова Т.В. Применение низкочастотного электростатического поля в клинической практике: учебное пособие. — М.: ГБОУ ДПО РМАПО, 2015. — С. 44.

6. Колгаева Д.И., Жуманова Е.Н., Михайлова А.А. [и др.] Влияние пульсирующего низкочастотного переменного электрического и высокоинтенсивного сфокусированного электромагнитного полей на качество жизни пациенток со стрессовым недержанием мочи // Профилактическая медицина. — 2020. — Т. 23, №6-2. — С. 99–104. DOI: 10.17116/profmed20202306299.

7. Рекомендации по ведению больных с метаболическим синдромом: клинические рекомендации. — М., 2013. — С. 43.

8. Гаврилов В.Б., Гаврилова А.Р., Мажуль Л.М. Анализ методов определения продуктов ПОЛ в сыворотке по тесту с ТБК // Вопросы медицинской химии. — 1987. — №1. — С. 118–122.

9. Карпищенко А.И. Медицинские лабораторные технологии: справочник. — СПб.: Интермедика, 2002. — С. 600.

10. Костюк В.А., Потапович А.И., Ковалева Ж.И. Простой и чувствительный метод определения супероксиддисмутазы, основанный на реакции окисления кверцитина // Вопросы медицинской химии. — 1990. — №2. — С. 88–91.

11. Нагорнев С.Н., Сытник С.И., Бобровницкий И.П. и др. Фармакологическая коррекция процесса липопероксидации при гипоксии и возможность повышения высотной устойчивости человека с помощью препаратов метаболического типа действия // Вестник РАМН. — 1996. — №7. — С. 53–60.

12. Петин В.Г., Анохин Ю.Н. Синергизм одновременного действия гипертермии с физическими и химическими агентами // Медицинская физика. — 2014. — №3 (63). — С. 57–65.

13. Петин В.Г., Жураковская Г.П. Закономерности проявления максимального синергетического взаимодействия // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2014. — №54 (6). — С. 589–596.

14. Петин В.Г., Жураковская Г.П. Концептуальные основы синергического взаимодействия ионизирующего излучения и других факторов окружающей среды// Биосфера. — 2009. — №1 (1). — С. 58–64.

15. Петин В.Г., Жураковская Г.П. Принципы математического моделирования комбинированных воздействий в биологии и медицине (обзор литературы)// Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра). — 2015. — №24 (1). — С. 61–73.

16. De Mendoza A.M., Michlíková S., Berger J. et al. Mathematical model for the thermal enhancement of radiation response: thermodynamic approach // Sci Rep. 2021; 11 (1): 5503. DOI: 10.1038/s41598-021-84620-z.

17. Shuryak I., Brenner D.J. Quantitative modeling of multigenerational effects of chronic ionizing radiation using targeted and nontargeted effects// Sci Rep. 2021; 11 (1): 4776. DOI: 10.1038/s41598-021-84156-2.

18. Reynolds M.C., Lindell K.F., David T.J., Favero M.S., Bond W.W. Thermoradiation inactivation of naturally occurring bacterial spores in soil// Appl Microbiol. 1974; 28 (3): 406–10. DOI: 10.1128/am.28.3.406-410.1974.

19. Trujillo R., Dugan V.L. Rdiasensitivity and radiation-induced mutability: an empirical relationship // Radiat Environ Biophys. 1975; 12 (3): 253–256. DOI: 10.1007/BF01327352.

20. Kok H.P., Crezee J., Franken N.A., Stalpers L.J., Barendsen G.W., Bel A. Quantifying the combined effect of radiation therapy and hyperthermia in terms of equivalent dose distributions// Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2014; 88 (3): 739–45. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2013.11.212.

21. Franken N.A., Oei A.L., Kok H.P. et al. Cell survival and radiosensitisation: modulation of the linear and quadratic parameters of the LQ model (Review)// Int J Oncol. 2013; 42 (5): 1501–15. DOI: 10.3892/ijo.2013.1857.

22. Leenhouts H.P., Chadwick K.H. The molecular basis of stochastic and nonstochastic effects// Health Phys. 1989; 57 Suppl 1: 343–8. DOI: 10.1097/00004032-198907001-00048.

23. Leenhouts H.P., Chadwick K.H. Dose-effect relationships, epidemiological analysis and the derivation of low dose risk // J Radiol Prot. 2011; 31 (1): 95–105. DOI: 10.1088/0952-4746/31/1/006.

24. Dikomey E., Borgmann K., BrammerI., Kasten-Pisula U. Molecular mechanisms of individual radiosensitivity studied in normal diploid human fibroblasts// Toxicology. 2003; 193 (1-2): 125–35. DOI: 10.1016/s0300-483x(03)00293-2.

25. Жураковская Г.П. Общие закономерности и прогнозирование синергического взаимодействия факторов окружающей среды: Дисс. ... д-ра биол. наук. — Обнинск, 2001. — 312 с.

26. Рубинский А.В., Линькова Н.С., Чалисова Н.И. и др. Эпигенетическая регуляция адаптогенеза при патологии и старении // Успехи геронтологии. 2021. — №34 (1). — С. 10–17. DOI: 10.34922/AE.2021.34.1.001.

27. McGee S.L., Hargreaves M. Epigenetics and Exercise // Trends Endocrinol Metab. 2019; 30 (9): 636–645. DOI: 10.1016/j. тем.2019.06.002.

28. Панкова Н.Б. Механизмы срочной и долговременной адаптации // Патогенез. — 2020. — №3. — С. 77–86. DOI: 10.25557/2310-0435.2020.03.77-86.

1. Ulashchik V.S. Sochetannaia fizioterapiia: obshchie svedeniia, vzaimodeistvie fizicheskikh faktorov [Combined physiotherapy: general information, interaction of physical factors]// Voprosy kurortologii, fizioterapii i lechebnoi fizicheskoi kultury [Questions of balneology, physiotherapy and physical therapy]. 2016; 6: 4–11. (In Russ.)

2. Orekhova E.M., Kulchitskaia D.B., Konchugova T.V., Lukianova T.V. et al. Rol sochetannoi fizioterapii v ozdorovitelnykh i profilakticheskikh programmakh [The role of combined physiotherapy in health-improving and preventive programs]// Fizioterapevt [Physiotherapist]. 2015; 6: 63–71. (In Russ.)

3. Benkov A.A., Nagornev S.N., Frolkov V.K., Gusakova E.V., Nagorneva M.S. Effekty odnokratnogo simultannogo vozdeistviia fizioterapevticheskikh faktorov na stress-realizuiushchie i stress-limitiruiushchie sistemy organizma [Effects of a single simultaneous effect of physiotherapeutic factors on stress-realizing and stress-limiting systems of the body]// Fizioterapevt [Physiotherapist]. 2021; 3: 22–32. DOI 10.33920/med-14-2106-03. (In Russ.)

4. Nagornev S.N., Frolkov V.K., Kulish A.V., Puzyreva G.A., Samsonova O.S. Sistemnyi podkhod i algoritmizatsiia primeneniia transkranialnykh magnitnykh vozdeistvii pri provedenii meditsinskoi reabilitatsii bolnykh s gemotsirkuliatornymi i dismetabolicheskimi narusheniiami [A systematic approach and algorithmization of the use of transcranial magnetic influences during medical rehabilitation of patients with hemocirculatory and dysmetabolic disorders]// Sistemnyi analiz i upravlenie v biomeditsinskikh sistemakh [Systems analysis and management in biomedical systems]. 2016; 15 (4): 651–657. (In Russ.)

5. Kulikov A.G., Iarustovskaia O.V., Kuzovleva E.V, Zaitseva T.N., Kulchitskaia D.B., Konchugova T.V. Primenenie nizkochastotnogo elektrostaticheskogo polia v klinicheskoi praktike [The use of a low-frequency electrostatic field in clinical practice]: manual. M.: SBEI FPE RMAPO; 2015: 44. (In Russ.)

6. Kolgaeva D.I., Zhumanova E.N., Mikhailova A.A. [et al.] Vliianie pulsiruiushchego nizkochastotnogo peremennogo elektricheskogo i vysokointensivnogo sfokusirovannogo elektromagnitnogo polei na kachestvo zhizni patsientok so stressovym nederzhaniem mochi [The effect of pulsating low-frequency alternating electric and high-intensity focused electromagnetic fields on the quality of life of patients with stress urinary incontinence]// Profilakticheskaia meditsina [Preventive medicine]. 2020; 23, 6-2: 99–104. DOI 10.17116/ profmed20202306299. (In Russ.)

7. Rekomendatsii po vedeniiu bolnykh s metabolicheskim sindromom [Recommendations for the management of patients with metabolic syndrome]: Clinical guidelines. M., 2013: 43. (In Russ.)

8. Gavrilov V.B., Gavrilova A.R., Mazhul L.M. Analiz metodov opredeleniia produktov POL v syvorotke po testu s TBK [Analysis of methods for the determination of LPO products in serum using the TBA test]// Voprosy meditsinskoi khimii [Questions of medicinal chemistry]. 1987; 1: 118–122. (In Russ.)

9. Karpishchenko A.I. Meditsinskie laboratornye tekhnologii [Medical laboratory technology]. Directory. St. Petersburg: Intermedica, 2002: 600. (In Russ.)

10. Kostiuk V.A., Potapovich A.I., Kovaleva Zh.I. Prostoi i chuvstvitelnyi metod opredeleniia superoksiddismutazy, osnovannyi na reaktsii okisleniia kvertsitina [A simple and sensitive method for the determination of superoxide dismutase, based on the oxidation reaction of quercitin]// Voprosy meditsinskoi khimii [Questions of medicinal chemistry]. 1990; 2: 88–91. (In Russ.)

11. Nagornev S.N., Sytnik S.I., Bobrovnitskii I.P. et al. Farmakologicheskaia korrektsiia protsessa lipoperoksidatsii pri gipoksii i vozmozhnost povysheniia vysotnoi ustoichivosti cheloveka s pomoshchiu preparatov metabolicheskogo tipa deistviia [Pharmacological correction of lipid peroxidation during hypoxia and the possibility of increasing human altitude resistance using metabolic drugs]// Vestnik RAMN [Bulletin of the RAMS]. 1996; 7: 53–60. (In Russ.)

12. Petin V.G., Anokhin Iu.N. Sinergizm odnovremennogo deistviia gipertermii s fizicheskimi i khimicheskimi agentami [Synergism of the simultaneous action of hyperthermia with physical and chemical agents]// Meditsinskaia fizika [Medical physics]. 2014; 3 (63): 57–65. (In Russ.)

13. Petin V.G., Zhurakovskaia G.P. Zakonomernosti proiavleniia maksimalnogo sinergeticheskogo vzaimodeistviia [Patterns of manifestation of maximum synergistic interaction]// Radiatsionnaia biologiia. Radioekologiia [Radiation biology. Radioecology]. 2014; 54 (6): 589–596. (In Russ.)

14. Petin V.G., Zhurakovskaia G.P. Kontseptualnye osnovy sinergicheskogo vzaimodeistviia ioniziruiushchego izlucheniia i drugikh faktorov okruzhaiushchei sredy [Conceptual foundations of synergistic interaction between ionizing radiation and other environmental factors]// Biosfera [Biosphere]. 2009; 1 (1): 58–64. (In Russ.)

15. Petin V.G., Zhurakovskaia G.P. Printsipy matematicheskogo modelirovaniia kombinirovannykh vozdeistvii v biologii i meditsine (obzor literatury) [Principles of mathematical modeling of combined effects in biology and medicine (literature review)]// Radiatsiia i risk (Biulleten Natsionalnogo radiatsionno-epidemiologicheskogo registra) [Radiation and Risk (Bulletin of the National Radiation Epidemiological Register)]. 2015; 24 (1): 61–73. (In Russ.)

16. De Mendoza A.M., Michlíková S., Berger J. et al. Mathematical model for the thermal enhancement of radiation response: thermodynamic approach // Sci Rep. 2021; 11 (1): 5503. DOI: 10.1038/s41598-021-84620-z.

17. Shuryak I., Brenner D.J. Quantitative modeling of multigenerational effects of chronic ionizing radiation using targeted and nontargeted effects// Sci Rep. 2021; 11 (1): 4776. DOI: 10.1038/s41598-021-84156-2.

18. Reynolds M.C., Lindell K.F., David T.J., Favero M.S., Bond W.W. Thermoradiation inactivation of naturally occurring bacterial spores in soil// Appl Microbiol. 1974; 28 (3): 406–10. DOI: 10.1128/am.28.3.406-410.1974.

19. Trujillo R., Dugan V.L. Rdiasensitivity and radiation-induced mutability: an empirical relationship // Radiat Environ Biophys. 1975; 12 (3): 253–256. DOI: 10.1007/BF01327352.

20. Kok H.P., Crezee J., Franken N.A., Stalpers L.J., Barendsen G.W., Bel A. Quantifying the combined effect of radiation therapy and hyperthermia in terms of equivalent dose distributions// Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2014; 88 (3): 739–45. DOI: 10.1016 / j.ijrobp.2013.11.212.

21. Franken N.A., Oei A.L., Kok H.P. et al. Cell survival and radiosensitisation: modulation of the linear and quadratic parameters of the LQ model (Review)// Int J Oncol. 2013; 42 (5): 1501–15. DOI: 10.3892 / ijo.2013.1857.

22. Leenhouts H.P., Chadwick K.H. The molecular basis of stochastic and nonstochastic effects// Health Phys. 1989; 57 Suppl 1: 343–8. DOI: 10.1097/00004032-198907001-00048.

23. Leenhouts H.P., Chadwick K.H. Dose-effect relationships, epidemiological analysis and the derivation of low dose risk // J Radiol Prot. 2011; 31 (1): 95–105. DOI: 10.1088/0952-4746/31/1/006.

24. Dikomey E., Borgmann K., Brammer I., Kasten-Pisula U. Molecular mechanisms of individual radiosensitivity studied in normal diploid human fibroblasts// Toxicology. 2003; 193 (1-2): 125–35. DOI: 10.1016/s0300-483x (03) 00293.

25. Zhurakovskaia G.P. Obshchie zakonomernosti i prognozirovanie sinergicheskogo vzaimodeistviia faktorov okruzhaiushchei sredy [General patterns and forecasting of synergistic interaction of environmental factors]: thesis for the degree of PhD in Biology. — Obninsk, 2001. — 312 p. (In Russ.)

26. Rubinskii A.V., Linkova N.S., Chalisova N.I. et al. Epigeneticheskaia reguliatsiia adaptogeneza pri patologii i starenii [Epigenetic regulation of adaptogenesis in pathology and aging]// Uspekhi gerontologii [Advances in gerontology]. 2021; 34 (1): 10–17. DOI: 10.34922 / AE.2021.34.1.001. (In Russ.)

27. McGee S.L., Hargreaves M. Epigenetics and Exercise // Trends Endocrinol Metab. 2019; 30 (9): 636–645. DOI: 10.1016 / j. theme.2019.06.002.

28. Pankova N.B. Mekhanizmy srochnoi i dolgovremennoi adaptatsii [Mechanisms for urgent and long-term adaptation]// Patogenez [Pathogenesis]. 2020; 3: 77–86. DOI: 10.25557/2310-0435.2020.03.77-86. (In Russ.)

Устойчивым трендом развития физиотерапевтических технологий в настоящее время выступает комплексное применение природных и преформированных физических факторов. Комплексная физиотерапия может быть реализована в виде рационального комбинирования или сочетания двух и более методов лечебного воздействия [1]. При этом второй вариант (сочетанное воздействие) используется значительно реже, хотя обладает неоспоримыми преимуществами перед последовательным применением физиофакторов [1, 2]. В частности, авторами подчеркивается, что при симультанном (одновременном) использовании лечебных физических факторов синергизм (потенцирование) их терапевтических эффектов выражен сильнее, что сокращает протекание патологического процесса во времени на фоне меньшей интенсивности и продолжительности самих процедур. Немаловажным обстоятельством выступают крайне редкое развитие привыкания со стороны организма, а также возможность проявления новых физиологических и лечебных эффектов, обусловленных более тесным взаимным влиянием используемых факторов на физиолого-биохимические звенья механизма действия. Необходимо также добавить активное участие системы нейрогуморальной регуляции в реализации сочетанных воздействий, которая, являясь неспецифической ответной реакцией организма, запускает механизмы срочной адаптации, формирующие состояние повышенной резистентности [3].

В реализации сочетанного применения физических факторов принято выделять четыре типа взаимодействия, из которых три являются синергическими, а одно — антагонистическим [1]. Вариант аддитивного взаимодействия, сопровождающийся эффектом потенцирования, привлекает внимание большинства ученых, пытающихся проанализировать внутренние механизмы этого явления. Исследование механизмов потенцирования, наряду с теоретическим интересом, обладает определенной прикладной значимостью, проявляющейся, прежде всего, тем, что, основываясь на понимании внутренних механизмов синергичного взаимодействия, открывается возможность построения прогностической модели взаимодействия других физических факторов, наделенных потенциальной клинической эффективностью. Это существенно облегчит поиск и выбор таких сочетаний из большого числа возможных комбинаций. В то же время научное обоснование синергичного взаимодействия физиофакторов повышает надежность и доверие к технологиям их применения.

Для Цитирования:
Беньков А. А., Нагорнев С. Н., Фролков В. К., Гусакова Е. В., Нагорнева М. С., Анализ механизмов синергических эффектов при сочетанном применении физиотерапевтических факторов. Физиотерапевт. 2021;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: