Co je to fyzioterapie a jak na člověka působí?

Fyzioterapie je obor, který se zabývá principy působení vnějších fyzikálních faktorů na lidské tělo k terapeutickým, preventivním a rehabilitačním účelům.

Využití fyzioterapie u starších lidí

Při řešení problému léčby různých onemocnění u starších a senilních osob vznikají určité obtíže. Proto lékař potřebuje znalosti v oblasti gerontologie a geriatrie. Gerontologie je věda o stárnutí organismu a geriatrie je obor klinické medicíny, který studuje nemoci starších (muži od 60 let, ženy od 55 let) a senilních (75 let a starších) osob a vyvíjí metody diagnostiky onemocnění, jejich prevence a léčby. Geriatrie je součástí gerontologie.

Stárnutí organismu je biochemický, biofyzikální a fyzikálně-chemický proces. Je charakterizován procesy, jako je heterochronicita, heterotopicita, heterokineticita a heterokatefticita.

Heterochronie je rozdíl v době nástupu stárnutí jednotlivých buněk, tkání, orgánů a systémů.

Heterotopie je nestejná závažnost věkem podmíněných změn v různých strukturách téhož orgánu.

Heterokinetika je vývoj věkem podmíněných změn ve strukturách a systémech těla různou rychlostí.

Heterokatefičnost je mnohosměrnost změn souvisejících s věkem spojených s potlačením některých a aktivací jiných životních procesů ve stárnoucím organismu.

Většina výzkumníků se shoduje na tom, že proces stárnutí začíná na molekulární úrovni a že změny v genetickém aparátu mají primární význam v molekulárních mechanismech stárnutí. Předpokládá se, že primární mechanismy stárnutí jsou spojeny s posuny v implementaci genetické informace. Stárnutí a stáří jsou různé pojmy; vztahují se k sobě jako příčina a následek. A během života organismu se hromadí velké množství příčin. Posuny v implementaci genetické informace pod vlivem endogenních a exogenních kauzálních faktorů vedou k nerovnoměrným změnám v syntéze různých proteinů, ke snížení potenciálních možností biosyntetického aparátu a ke vzniku proteinů, které dříve pravděpodobně nebyly syntetizovány. Dochází k narušení struktury a funkce buněk. Zvláštní význam mají v tomto případě posuny ve stavu buněčných membrán, na kterých probíhají nejdůležitější a extrémně aktivní biochemické a fyzikálně-chemické procesy.

Geriatrie jako obor klinické medicíny se vyznačuje několika důležitými rysy, z nichž hlavní jsou následující:

• mnohost patologických procesů u starších a senilních pacientů, což vyžaduje podrobnou studii těla pacienta, dobrou znalost nejen věkových charakteristik průběhu určitých onemocnění, ale také symptomů velmi široké škály různých patologií.
• potřeba zohlednit zvláštnosti vývoje a průběhu onemocnění u starších a starých lidí, způsobené novými vlastnostmi stárnoucího organismu.
• Ve stáří a stařeckém věku probíhají procesy zotavení po nemocech pomaleji, méně dokonale, což způsobuje prodloužené rehabilitační období a často méně účinnou léčbu. A konečně, zvláštnosti psychologie stárnoucího člověka zanechávají zvláštní otisk na interakci mezi lékařem a pacientem, na výsledcích léčby.

Hlavní rysy využití fyzioterapeutických intervencí v geriatrii:

• nutnost využití nízkého a ultranízkého výstupního výkonu vnějšího fyzikálního faktoru působícího na tělo, tj. nízká intenzita nárazu;
• potřeba zkrátit dobu expozice terapeutickému fyzikálnímu faktoru;
• potřeba použít méně fyzioterapeutických polí na proceduru a méně procedur na léčebnou kúru.

Při kombinaci fyzioterapie s léky u starších a senilních jedinců je třeba vzít v úvahu, že účinek léků v této skupině může být:

• toxické projevy v důsledku kumulativního účinku;
• nežádoucí biologické účinky léků na tělo;
• nežádoucí interakce v těle mezi určitými léky;
• přetrvávající přecitlivělost na lék, v mnoha případech způsobená užíváním tohoto léku v předchozích letech.

V tomto ohledu je nutné pamatovat na možnost zvýšení negativního vlivu užívání vhodných léků na organismus na pozadí fyzioterapie u starších věkových skupin. Znalost základních ustanovení gerontologie a geriatrie s přihlédnutím k novým konceptům fyzioterapie pomůže vyhnout se neodůvodněné komplexní léčbě starších a senilních pacientů s různými patologií.

Principy fyzioterapie

V současné době jsou ověřeny následující principy fyzioterapie:

• jednota etiologického, patogenetického a symptomatického směru vlivu terapeutických fyzikálních faktorů;
• individuální přístup;
• dopad fyzikálních faktorů na průběh;
• optimalita;
• dynamická fyzioterapie a komplexní působení terapeutických fyzikálních faktorů.

První princip je realizován díky schopnostem samotného fyzikálního faktoru provádět nebo generovat odpovídající procesy v tkáních a orgánech, jakož i výběrem potřebného faktoru vlivu k dosažení cílů prevence, léčby nebo rehabilitace. V tomto případě je důležité vzít v úvahu odpovídající lokalizaci působení tohoto faktoru na tělo pacienta (topografie a plocha polí vlivu); počet polí na proceduru; PPM působícího faktoru na pole a celkovou dávku účinku tohoto faktoru na proceduru, jakož i určitou délku trvání fyzioterapeutické kúry.

Princip individualizace fyzioterapie je spojen s dodržováním indikací a kontraindikací pro působení určitých vnějších fyzikálních faktorů s přihlédnutím k individuálním charakteristikám organismu a s potřebou dosáhnout vhodných klinických účinků fyzioterapie u soutěživého pacienta.

Princip kúry fyzikálních faktorů pro účely prevence, léčby a rehabilitace je založen na chronobiologickém přístupu ke všem procesům v lidském těle. V případě lokálního akutního zánětlivého procesu tak může být kúra denních fyzioterapeutických procedur 5-7 dní (to je průměrná doba trvání akutního patologického procesu, odpovídající cirkoseptánnímu rytmu fungování tělesných systémů). V případě chronické patologie dosahuje délka fyzioterapeutické kúry 10-15 dní (to je průměrná doba trvání reakcí akutní fáze během exacerbace chronického patologického procesu, odpovídající cirkodiseptánnímu rytmu). Tento princip odpovídá ustanovením o synchronizaci účinku pravidelného opakování a periodicity fyzioterapeutických procedur.

Princip optimální fyzioterapie je založen na zohlednění povahy a fáze patologického procesu v těle pacienta. Je však nutné mít na paměti především optimalitu a dostatečnost dávky expozice a synchronizaci rytmu působení faktoru s normálními rytmy fungování systémů těla.

Princip dynamiky fyzioterapeutických účinků je dán potřebou korekce parametrů působícího faktoru během léčby na základě neustálého sledování změn v těle pacienta.

Vliv fyzioterapie na tělo

Komplexní působení vnějších fyzikálních faktorů pro terapeutické, preventivní a rehabilitační účely se provádí dvěma způsoby - kombinací a kombinací. Kombinace je současné působení dvou nebo více fyzikálních faktorů na stejnou oblast těla pacienta. Kombinace je postupné (v různých časech) působení fyzikálních faktorů, které lze použít ve stejný den s následujícími možnostmi:

• sekvenční, téměř kombinovaný (jeden efekt následuje po druhém bez přerušení);
• s časovými intervaly.

Kombinace zahrnuje vystavení relevantním faktorům v různé dny (střídavou metodou) během jedné fyzioterapeutické kúry, jakož i střídavé kúry fyzioterapeutických procedur. Základem přístupu ke komplexnímu využití vystavení vnějším fyzikálním faktorům je znalost směru vlivu relevantních faktorů na organismus, jakož i výsledku ve formě synergismu nebo antagonismu působení určitých fyzikálních faktorů na organismus a výsledných biologických reakcí a klinických účinků. Například kombinované vystavení EMR a střídavému elektrickému proudu nebo střídavým elektrickým a magnetickým polím, která snižují hloubku průniku EMR do tkání změnou optické osy dipólů biosubstrátů, je nevhodné. Tepelné procedury zvyšují koeficient odrazu EMR tkáněmi. Proto by vystavení těla EMR mělo být provedeno před tepelnými procedurami. Při ochlazování tkání je pozorován opačný účinek. Je nutné si uvědomit, že po jednorázovém vystavení vnějšímu fyzikálnímu faktoru změny v tkáních a orgánech způsobené tímto vystavením mizí po 2–4 hodinách.

Bylo definováno devět principů fyzioterapie, z nichž hlavní plně odpovídají výše uvedeným principům, zatímco jiné vyžadují diskusi. Platnost principu nervismu by tedy měla být posouzena z hlediska teoretických a experimentálních zdůvodnění uvedených ve 3. kapitole této publikace. Princip adekvátnosti expozice je v podstatě nedílnou součástí principů individualizace a optimality fyzioterapie. Princip malých dávek plně odpovídá konceptu dostatečnosti dávky expozice, zdůvodněnému v 4. části této příručky. Princip variabilní expozice prakticky odpovídá principu dynamiky léčby fyzikálními faktory. Pozornost si zaslouží princip kontinuity, který odráží potřebu zohlednit povahu, účinnost a trvání předchozí léčby fyzikálními faktory s přihlédnutím k možným kombinacím všech léčebných, preventivních a rehabilitačních opatření, jakož i přání pacienta.

Fyzioterapie se téměř vždy provádí na pozadí užívání vhodných léků (chemických faktorů) pacienty. Interakce vnějších chemických faktorů s celým mnohobuněčným organismem probíhá prostřednictvím tvorby chemických vazeb exogenních látek s vhodnými biologickými substráty, které iniciují následné různé reakce a účinky.

Farmakokinetika léčiva v živém organismu je změna koncentrace farmakologické látky v různých prostředích organismu v průběhu času, stejně jako mechanismy a procesy, které tyto změny určují. Farmakodynamika je soubor změn, ke kterým dochází v organismu pod vlivem léčiva. Během primární interakce chemického faktoru (léčiva) s organismem nejčastěji dochází k následujícím reakcím.

Při vysoké chemické afinitě mezi farmakologickou látkou a přirozenými metabolickými produkty daného biologického objektu dochází k chemickým reakcím substituční povahy, které způsobují odpovídající fyziologické nebo patofyziologické účinky.

Při vzdálené chemické afinitě léčiva s metabolickými produkty dochází k chemickým reakcím konkurenční povahy. V tomto případě léčivo obsazuje místo aplikace metabolitu, ale nemůže plnit svou funkci a blokuje určitou biochemickou reakci.

Za přítomnosti určitých fyzikálních a chemických vlastností reagují léky s molekulami proteinů, což způsobuje dočasné narušení funkce odpovídající proteinové struktury, buňky jako celku, což může vést k buněčné smrti.

Některé léky přímo či nepřímo mění základní elektrolytické složení buněk, tj. prostředí, ve kterém enzymy, proteiny a další prvky buňky vykonávají své funkce.

Distribuce léčiv v těle závisí na třech hlavních faktorech. Prvním je prostorový faktor. Určuje cesty vstupu a distribuci chemických faktorů, což souvisí s prokrvením orgánů a tkání, protože množství exogenní chemické látky vstupující do orgánu závisí na objemovém průtoku krve orgánem, vztaženém k jednotce hmotnosti tkáně. Druhým je časový faktor, který je charakterizován rychlostí vstupu léčiva do těla a jeho vylučováním. Třetím je koncentrační faktor, který je určen koncentrací léčiva v biologickém prostředí, zejména v krvi. Studium koncentrace odpovídající látky v čase nám umožňuje určit dobu resorpce, dosažení její maximální koncentrace v krvi, a také dobu eliminace, vylučování této látky z těla. Rychlost eliminace závisí na chemických vazbách, které léčivo uzavírá s biologickými substráty. Kovalentní vazby jsou velmi silné a obtížně se reverzibilní; iontové, vodíkové a van der Waalsovy vazby jsou labilnější.

Proto před vstupem do chemické reakce s biologickými substráty musí léčivý přípravek, v závislosti na cestě vstupu a dalších přímých a nepřímých příčinách, projít určitými fázemi, jejichž doba může být mnohonásobně delší než rychlost samotné chemické reakce. Navíc je nutné přidat určitou dobu interakce samotného léčivého přípravku a jeho produktů rozpadu s určitými biologickými substráty až do úplného ukončení účinku v těle.

Je třeba poznamenat, že účinek mnoha léků postrádá striktní selektivitu. Jejich zásah do životních procesů není založen na specifických biochemických reakcích s určitými buněčnými receptory, ale na interakci s celou buňkou jako celkem, způsobené přítomností těchto látek v biologickém substrátu i v malých koncentracích.

Hlavními rysy vlivu současného působení vnějších fyzikálních a chemických faktorů na struktury a systémy, především na buněčné úrovni, jsou následující zavedené faktory. Fyzikální faktory mají globální a univerzální působení ve formě změny elektrického stavu buňky, skupiny buněk v oblasti působení. Chemické faktory, včetně léčiv, mají zamýšlený účinek na určité struktury, ale navíc se účastní řady nespecifických biochemických reakcí, které je často obtížné nebo nemožné předvídat.

Fyzikální faktory se vyznačují kolosální rychlostí interakce faktoru s biologickými substráty a možností okamžitého ukončení účinku tohoto faktoru na biologický objekt. Chemický faktor se vyznačuje přítomností dočasného, často dlouhého intervalu od okamžiku zavedení látky do těla do začátku určitých reakcí. Zároveň nelze přesně určit, natož předpovědět, fakt dokončení interakce dané chemické látky a jejích metabolitů s biologickými substráty.

Pokud na tělo působí současně vnější fyzikální faktory a léky, je třeba mít na paměti, že farmakokinetika a farmakodynamika mnoha léků prochází významnými změnami. Na základě těchto změn může být účinek fyzikálního faktoru nebo léku zesílen nebo zeslaben. Na pozadí vhodné fyzioterapie je možné zmírnit nebo zesílit nežádoucí vedlejší účinky užívání léků. Synergismus chemických a fyzikálních faktorů se může vyvinout ve dvou formách: sumace a potenciace účinků. Antagonismus kombinovaného působení těchto faktorů na tělo se projevuje oslabením výsledného účinku nebo absencí očekávaného účinku.

Zobecněné klinické a experimentální údaje naznačují, že při současném působení určitých fyzikálních faktorů a vhodné farmakoterapie na tělo se objevují následující účinky.

Galvanizace snižuje vedlejší účinky léků, jako jsou antibiotika, imunosupresiva, některé psychotropní léky, nenarkotická analgetika, a účinek užívání nitrátů je touto metodou fyzioterapie zesílen.

Účinek terapie elektrospánkem se zvyšuje na pozadí užívání trankvilizérů, sedativ, psychotropních léků a zároveň se během terapie elektrospánkem zvyšuje účinek nitrátů.

Při transkraniální elektroanalgezii dochází k jasnému zvýšení účinku analgetik a nitrátů a použití sedativ a trankvilizérů zvyšuje účinek této metody fyzioterapie.

Při diadynamické terapii a amplipulzní terapii bylo zaznamenáno snížení vedlejších účinků z užívání antibiotik, imunosupresiv, psychotropních léků a analgetik.

Ultrazvuková terapie snižuje nežádoucí vedlejší účinky, které se vyskytují při užívání antibiotik, imunosupresiv, psychotropních léků a analgetik, ale zároveň ultrazvuková terapie zvyšuje účinek antikoagulancií. Je třeba si uvědomit, že roztok kofeinu, který byl předtím vystaven ultrazvuku, při intravenózním podání do těla způsobuje zástavu srdce.

Magnetoterapie zvyšuje účinek imunosupresiv, analgetik a antikoagulancií, ale na pozadí magnetoterapie je účinek salicylátů oslaben. Zvláštní pozornost je třeba věnovat zjištěnému antagonistickému účinku při současném podávání steroidních hormonů a magnetoterapie.

Účinek ultrafialového záření se zvyšuje užíváním sulfonamidů, látek s obsahem bismutu a arsenu, adaptogenů a salicylátů. Vliv tohoto fyzikálního faktoru na organismus zesiluje účinek steroidních hormonů a imunosupresiv a podávání inzulinu, thiosíranu sodného a přípravků vápníku do organismu účinek ultrafialového záření oslabuje.

Bylo prokázáno, že laserová terapie zvyšuje účinek antibiotik, sulfonamidů a nitrátů a zvyšuje toxicitu nitrofuranových léků. Podle AN Razumova, TA Knyazevové a VA Badtievové (2001) vystavení nízkoenergetickému laserovému záření eliminuje toleranci na nitráty. Účinnost této metody fyzioterapie může být při užívání vagotonických látek snížena téměř na nulu.

Při užívání vitamínů byl zaznamenán nárůst terapeutického účinku elektrospánkové terapie, induktotermie, UHF, SHF a ultrazvukové terapie.

Hyperbarická oxygenoterapie (kyslíková baroterapie) mění účinek adrenalinu, nonachlazinu a eufylinu, což způsobuje beta-adrenolytický účinek. Narkotika a analgetika vykazují synergismus ve vztahu k účinku stlačeného kyslíku. Na pozadí kyslíkové baroterapie se výrazně zvyšuje hlavní účinek serotoninu a GABA na organismus. Zavedení pituitrinu, glukokortikoidů, tyroxinu a inzulínu do organismu během hyperbarické oxygenace zvyšuje nepříznivý účinek kyslíku za zvýšeného tlaku.

Bohužel, na úrovni moderních znalostí v oblasti fyzioterapie a farmakoterapie je teoreticky obtížné předvídat vzájemný vliv fyzikálních faktorů a léčiv na organismus při jejich současném užívání. Experimentální cesta studia tohoto procesu je také velmi trnitá. To je dáno tím, že informace o metabolismu chemických sloučenin v živém organismu jsou velmi relativní a dráhy metabolismu léčiv jsou studovány převážně na zvířatech. Složitá povaha druhových rozdílů v metabolismu extrémně ztěžuje interpretaci experimentálních výsledků a možnost jejich využití k posouzení metabolismu u lidí je omezená. Proto musí mít rodinný lékař neustále na paměti, že předepsání fyzioterapie pacientovi na pozadí vhodné farmakoterapie je velmi zodpovědné rozhodnutí. Musí být učiněno se znalostí všech možných důsledků s povinnou konzultací s fyzioterapeutem.

Fyzioterapie a dětství

V každodenní praxi rodinného lékaře se člověk často setkává s členy rodiny oddělení různého dětského věku. V pediatrii jsou fyzioterapeutické metody také nedílnou součástí prevence nemocí, léčby dětí s různými patologií a rehabilitace pacientů a osob se zdravotním postižením. Reakce na fyzioterapii je určena následujícími charakteristikami dětského organismu.

Kožní onemocnění u dětí:

• relativní povrch kůže u dětí je větší než u dospělých;
• u novorozenců a kojenců je stratum corneum epidermis tenká a zárodečná vrstva je vyvinutější;
• dětská kůže obsahuje hodně vody;
• Potní žlázy nejsou plně vyvinuté.

Zvýšená citlivost centrálního nervového systému na vlivy.

Šíření podráždění z nárazu na sousední segmenty míchy nastává rychleji a širší.

Vysoké napětí a labilita metabolických procesů.

Možnost zvrácených reakcí na vliv fyzikálních faktorů během puberty.

Charakteristiky fyzioterapie pro pediatrické pacienty jsou následující:

• u novorozenců a kojenců je nutné používat ultranízký výstupní výkon vnějšího fyzikálního faktoru působícího na tělo; s věkem dítěte postupné zvyšování intenzity působícího faktoru a dosažení této intenzity, podobné jako u dospělých, do 18 let věku;
• U novorozenců a kojenců se na proceduru používá nejmenší počet polí působení terapeutického fyzikálního faktoru s postupným zvyšováním jejich počtu s věkem dítěte.
• Možnost využití různých fyzioterapeutických metod v pediatrii je předurčena odpovídajícím věkem dítěte.

VS Ulashchik (1994) vypracoval a zdůvodnil doporučení pro možné použití té či oné metody fyzioterapie v pediatrii v závislosti na věku dítěte a dlouholeté klinické zkušenosti potvrdily životaschopnost těchto doporučení. V současné době jsou obecně přijímána následující věková kritéria pro předepisování fyzioterapeutických postupů v pediatrii:

• metody založené na použití stejnosměrného proudu: celková a lokální galvanizace a léčivá elektroforéza se používají od 1 měsíce věku;
• metody založené na použití pulzních proudů: elektrospánková terapie a transkraniální elektroanalgezie se používají od 2-3 měsíců; diadynamická terapie - od 6.-10. dne po narození; krátkopulzní elektroanalgezie - od 1-3 měsíců; elektrická stimulace - od 1 měsíce;
• metody založené na použití nízkonapěťového střídavého proudu: fluktuační a amplipulzní terapie se používají od 6. do 10. dne po narození; interferenční terapie - od 10. do 14. dne po narození;
• metody založené na použití střídavého proudu vysokého napětí: darsonvalizace a lokální ultratonoterapie se používají od 1-2 měsíců;
• metody založené na využití vlivu elektrického pole: obecná franklinizace se používá od 1-2 měsíců; lokální franklinizace a UHF terapie - od 2-3 měsíců;
• metody založené na využití vlivu magnetického pole: magnetoterapie - účinek konstantních, pulzních a střídavých nízkofrekvenčních magnetických polí se používá od 5 měsíců; induktotermie - účinek střídavého vysokofrekvenčního magnetického pole - od 1-3 měsíců;
• metody založené na použití elektromagnetického záření v rozsahu rádiových vln: UHF a SHF terapie se používají od 2-3 měsíců;
• metody založené na využití elektromagnetického záření optického spektra: světelná terapie infračerveným, viditelným a ultrafialovým zářením, včetně nízkoenergetického laserového záření těchto spekter, se používá od 2-3 měsíců;
• metody založené na použití mechanických faktorů: masáže a ultrazvuková terapie se používají od 1 měsíce; vibrační terapie - od 2-3 měsíců;
• metody založené na využití uměle změněného ovzduší: aeroionoterapie a aerosolová terapie se používají od 1 měsíce; spelioterapie - od 6 měsíců;
• metody založené na použití tepelných faktorů: parafín, ozokeritová terapie a kryoterapie se používají od 1-2 měsíců;
• metody založené na použití vodních procedur: hydroterapie se používá od 1 měsíce;
• metody založené na použití léčebného bahna: lokální peloidoterapie se používá od 2-3 měsíců, celková peloidoterapie - od 5-6 měsíců.

Implementace principů individualizace a optimality fyzioterapie založené na biologické zpětné vazbě je velmi lákavá a slibná. Pro pochopení složitosti řešení tohoto problému je nutné znát a pamatovat si následující základní principy.

Řízení je funkce, která se vyvinula v procesu evoluce a je základem procesů samoregulace a seberozvoje živé přírody, celé biosféry. Řízení je založeno na přenosu různých typů informačních signálů v rámci systému. Kanály přenosu signálů tvoří v systému přímá a zpětnovazební spojení. Předpokládá se, že k přímé komunikaci dochází, když jsou signály přenášeny v „přímém“ směru prvků kanálového řetězce od začátku řetězce do jeho konce. V biologických systémech lze takové jednoduché řetězce rozlišit, ale pouze podmíněně. Zpětná vazba hraje hlavní roli v procesech řízení. Zpětná vazba se obecně chápe jako jakýkoli přenos signálů v „zpětném“ směru, od výstupu systému k jeho vstupu. Zpětná vazba je spojení mezi nárazem na objekt nebo bioobjekt a jeho reakcí na něj. Reakce celého systému může vnější náraz zesílit a to se nazývá pozitivní zpětná vazba. Pokud tato reakce vnější náraz zmenší, pak dochází k negativní zpětné vazbě.

Homeostatická zpětná vazba v živém mnohobuněčném organismu má za cíl eliminovat vliv vnějšího působení. Ve vědách studujících procesy v živých systémech existuje tendence reprezentovat všechny řídicí mechanismy jako zpětnovazební smyčky pokrývající celý bioobjekt.

V podstatě jsou zařízení pro fyzioterapeutické účinky externím řídicím systémem biologického objektu. Pro efektivní provoz řídicích systémů je nezbytné neustálé sledování parametrů řízených souřadnic - propojení technických externích řídicích systémů s biologickými systémy těla. Biotechnický systém (BTS) je systém, který zahrnuje biologické a technické subsystémy, sjednocené jednotnými řídicími algoritmy za účelem co nejlepšího výkonu specifické deterministické funkce v neznámém, pravděpodobnostním prostředí. Povinnou součástí technického subsystému je elektronický počítač (EP). Jednotné řídicí algoritmy BTS lze chápat jako jednotnou znalostní banku pro člověka a počítač, zahrnující databanku, banku metod, banku modelů a banku řešených úkolů.

Pro externí řídicí systém (zařízení pro fyzioterapeutický vliv, zařízení pro dynamickou registraci odpovídajících parametrů biosystémů a počítač), fungující na principu zpětné vazby s bioobjektem podle jednotných algoritmů, je však možnost plné automatizace všech procesů vyloučena z následujících důvodů. Prvním důvodem je, že živý biosystém, zejména tak složitý, jako je lidský organismus, je samoorganizující se. Mezi znaky samoorganizace patří pohyb, a to vždy složitý, nelineární; otevřenost biosystému: procesy výměny energie, hmoty a informací s prostředím jsou nezávislé; kooperativita procesů probíhajících v biosystému; nelineární termodynamická situace v systému. Druhým důvodem je nesoulad mezi individuálním optimem funkčních parametrů biosystému a průměrnými statistickými údaji o těchto parametrech. To výrazně komplikuje posouzení počátečního stavu organismu pacienta, výběr potřebných charakteristik působícího informačního faktoru, jakož i kontrolu výsledků a korekci parametrů vlivu. Třetí důvod: jakákoli databanka (metody, modely, řešené úlohy), na jejímž základě je algoritmus řízení BTS sestaven, je tvořena za povinné účasti metod matematického modelování. Matematický model je systém matematických vztahů - vzorců, funkcí, rovnic, soustav rovnic, popisujících určité aspekty studovaného objektu, jevu, procesu. Optimální je identita matematického modelu s originálem ve formě rovnic a stavem mezi proměnnými v rovnici. Taková identita je však možná pouze u technických objektů. Použitý matematický aparát (souřadnicový systém, vektorová analýza, Maxwellovy a Schrödingerovy rovnice atd.) je v současné době nedostatečný pro procesy probíhající ve fungujícím biosystému během jeho interakce s vnějšími fyzikálními faktory.

Navzdory určitým nedokonalostem jsou biotechnické systémy v lékařské praxi široce používány. Pro biologickou zpětnou vazbu při vystavení vnějšímu fyzikálnímu faktoru mohou být adekvátní změny parametrů indikátorů fyzikálních faktorů generovaných lidským tělem.

Když se mezi různými oblastmi lidské kůže vytvoří uzavřený elektrický obvod, zaznamená se elektrický proud. V takovém obvodu se například mezi palmárními plochami rukou určuje stejnosměrný elektrický proud o síle 20 μA až 9 mA a napětí 0,03–0,6 V, přičemž hodnoty závisí na věku vyšetřovaných pacientů. Při vytvoření uzavřeného obvodu jsou lidské tkáně a orgány schopny generovat střídavý elektrický proud s různými frekvencemi, což indikuje elektrickou aktivitu těchto tkání a orgánů. Frekvenční rozsah elektroencefalogramu je 0,15–300 Hz a napětí 1–3000 μV; elektrokardiogramu – 0,15–300 Hz a napětí 0,3–3 mV; elektrogastrogramu – 0,05–0,2 Hz při napětí 0,2 mV; elektromyogramu – 1–400 Hz při napětí proudu od jednotek μV do desítek mV.

Metoda elektropunkční diagnostiky je založena na měření vodivosti kůže v biologicky aktivních bodech odpovídajících akupunkturním bodům orientální reflexologie. Bylo zjištěno, že elektrický potenciál v těchto bodech dosahuje 350 mV, proud polarizace tkáně se pohybuje od 10 do 100 μA. Různé hardwarové komplexy nám umožňují s určitou mírou spolehlivosti posoudit přiměřenost vlivu různých vnějších faktorů na tělo.

Experimentální data ukazují, že lidské tkáně generují dlouhodobé elektrostatické pole o intenzitě až 2 V/m ve vzdálenosti 10 cm od svého povrchu. Toto pole je generováno elektrochemickými reakcemi probíhajícími v živém organismu, kvazielektretovou polarizací tkání, přítomností vnitřního elektrotonického pole, triboelektrickými náboji a oscilacemi náboje vyvolanými působením atmosférického elektrického pole. Dynamika tohoto pole je charakterizována pomalými aperiodickými oscilacemi, když jsou subjekty v klidu, a prudkými změnami hodnoty a někdy i znaménka potenciálu při změně jejich funkčního stavu. Generování tohoto pole je spojeno s metabolismem tkání, nikoli s krevním oběhem, protože u mrtvoly je zaznamenáváno po dobu 20 hodin po smrti. Elektrické pole se měří ve stínicí komoře. Jako senzor pole se používá kovový disk připojený k vysokoodporovému vstupu zesilovače. Měří se potenciál elektrického pole v blízkosti lidského těla vzhledem ke stěnám komory. Senzor dokáže měřit intenzitu oblasti pokryté tímto senzorem.

Z povrchu lidského těla je zaznamenáváno konstantní a proměnné magnetické pole, jehož indukční hodnota je 10⁻⁻¹ 10¹² T a frekvence je od zlomků hertzů do 400 Hz. Magnetická pole jsou měřena indukčními senzory, kvantovými magnetometry a supravodivými kvantovými interferometry. Vzhledem k extrémně malým hodnotám měřených veličin se diagnostika provádí ve stíněné místnosti s využitím diferenciálních měřicích obvodů, které oslabují vliv vnějšího rušení.

Lidské tělo může do vnějšího prostředí generovat elektromagnetické záření v rádiovém frekvenčním rozsahu s vlnovou délkou 30 cm až 1,5 mm (frekvence 109-1010 Hz) a infračervenou část optického spektra s vlnovou délkou 0,8-50 μm (frekvence 1012-1010 Hz). Záznam tohoto fyzikálního faktoru se provádí pomocí složitých technických zařízení, která selektivně vnímají pouze určité spektrum elektromagnetického záření. Ještě větší obtíže představuje přesné stanovení energetických parametrů tohoto záření.

Za pozornost stojí metoda vizualizace plynovým výbojem (metoda SD a V.Kh. Kirliana). Je založena na následujících efektech. Lidský epidermální prostor má schopnost generovat elektromagnetické záření optického spektra, pokud je oblast kůže umístěna do elektrického pole o frekvenci 200 kHz a napětí 106 V/cm nebo vyšším. Registrace dynamiky obrazu plynového výboje lidských prstů na rukou a nohou umožňuje:

• posoudit obecnou úroveň a povahu fyziologické aktivity;
• provést klasifikaci podle typu záře;
• vyhodnotit energii jednotlivých tělesných systémů v souladu s rozložením charakteristik záře napříč energetickými kanály;
• sledovat dopad různých vlivů na tělo.

Registrace mechanických vibrací orgánů a systémů je možná jak z povrchu těla, tak i z odpovídajících orgánů. Pulzní akustické vlny zaznamenávané z kůže mají trvání 0,01 až 5 × 10⁻⁴ s a dosahují intenzity 90 decibelů. Stejné metody se používají k registraci ultrazvukových vibrací s frekvencí 1 – 10 MHz. Fonografické metody umožňují určit zvuky srdeční činnosti. Echografie (ultrazvuková diagnostická metoda) poskytuje představu o struktuře a funkčním stavu parenchymatózních orgánů.

Změny teploty (tepelného faktoru) kůže, stejně jako teplota hlubších tkání a orgánů, se zjišťují metodami termovize a termomapování s využitím vhodného zařízení, které vnímá a zaznamenává záření těla elektromagnetickými vlnami v infračerveném spektru.

Z uvedených metod zaznamenávání fyzikálních faktorů generovaných tělem nejsou všechny vhodné pro realizaci zpětné vazby za účelem monitorování a optimalizace fyzioterapeutických účinků. Zaprvé, objemné vybavení, složitost diagnostických metod a nedostatek možnosti vytvořit uzavřený okruh biotechnického systému neumožňují použití mnoha metod zaznamenávání elektrických a magnetických polí, elektromagnetického záření, mechanických a tepelných faktorů. Zadruhé, parametry fyzikálních faktorů generovaných živým organismem a které jsou objektivními ukazateli jeho endogenní informační výměny, jsou striktně individuální a extrémně variabilní. Zatřetí, samotné externí technické zařízení pro zaznamenávání těchto parametrů ovlivňuje jejich dynamiku, a to ovlivňuje spolehlivost hodnocení fyzioterapeutického účinku. Stanovení zákonitostí odpovídající dynamiky je otázkou budoucnosti a řešení těchto problémů přispěje k optimalizaci prostředků a metod biologické zpětné vazby ve fyzioterapeutických účincích.

Metodika fyzioterapie závisí na účelu, pro který se provádí - pro prevenci nemocí, pro léčbu specifické patologie nebo jako součást komplexu rehabilitačních opatření.

Preventivní opatření využívající vliv vnějších fyzikálních faktorů jsou zaměřena na aktivaci oslabené aktivity určitých funkčních systémů.

Při léčbě odpovídajícího onemocnění nebo patologického stavu je nutné přerušit vznikající patologický řídící okruh určitých procesů v biosystému, vymazat „engram“ patologie a vnutit biosystému jeho inherentní rytmus fungování v normě.

Během rehabilitace je nezbytný komplexní přístup: potlačení aktivity stále existujícího patologického regulačního okruhu a aktivace normálně, ale ne plně fungujících systémů zodpovědných za kompenzaci, restituci a regeneraci poškozených biologických struktur.