Старокожко Л.Е. Возможности использования диоксида углерода в восстановительной и спортивной медицине

Скачать статью в формате PDF

Дата публикации 01.06.2018 г. 

УДК 616-008

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА В ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ И СПОРТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ

Л.Е. Старокожко

ФГБОУ ВО СтГМУ, Ставрополь

Ключевые слова: диоксид углерода, сухие углекислые ванны, иммунитет, иммуномодуляция, восстановительная медицина, спортивная медицина.

Аннотация. Целью работы явился поиск и анализ возможностей использования диоксида углерода в целях улучшения функционального состояния организма человека. С этой целью было проведено экспериментальное исследование на крысах линии Вистар с моделью радиационного иммунодефицита. Установлено иммуномодулирующее действие углекислых интрагастральных коктейлей преимущественно на гуморальное звено иммунитета. Результаты подтверждены в клинических условиях. Приводятся данные о применении сухих углекислых ванн фирмы «РЕАБОКС» (СУВ) у лиц с повышенными физическими нагрузками. Выдвигается гипотеза о возможном положительном влиянии применения методик восстановления с использованием диоксид углерода в спорте высших достижений.

OPPORTUNITIES FOR USING CARBON DIOXIDE IN RESTORATIVE AND SPORTS MEDICINE

L.E. Starokozhko

Key words: carbon dioxide, dry carbon dioxide baths, immunity, immunomodulation, restorative medicine, sports medicine.

Annotation. The aim of the work was to search for and analyze the possibilities of using carbon dioxide in order to improve the functional state of the human body. For this purpose, an experimental study was carried out on Wistar rats with a model of radiation immunodeficiency. Immunomodulating effect of carbon intragastric cocktails was established mainly on the humoral link of immunity. The results are confirmed in clinical conditions. The data on application of dry carbonic baths of firm "REABOX" (SUV) are given in persons with increased physical loads. A hypothesis is advanced about the possible positive effect of the application of recovery techniques using carbon dioxide in the sport of higher achievements.

Введение. Интенсивные физические нагрузки и постоянное ужесточение антидопинговых правил вызывает необходимость поиска новых эффективных немедикаментозных средств и технологий медико-биологического сопровождения спорта высших достижений.

Целью работы явился поиск и анализ возможностей использования диоксида углерода в целях улучшения функционального состояния организма человека.

Методы и организация исследования. Нами была предложена технология получения интрагастральных углекислых коктейлей, определены оптимальные  параметры ее применения, оценено влияние углерода диоксида в эксперименте на крысах линии Вистар с моделями радиационного иммунодефицита, а также в клинических условиях. В проводимом нами экспериментальном исследовании использовали в качестве дисперсионной среды – кислород и углекислый газ в объёмной пропорции 1:10. Пенный коктейль вводили животным интрагастрально в количестве 5 мг/кг массы тела ежедневно в течение 10 дней с последующим определением иммунологических показателей. Эксперимент проводили на 36 крысах-самцах линии Вистар массой тела 180-220 г. Животные были разделены на 6 групп по 6 особей в группе. В ходе эксперимента осуществляли 3-и прижизненных забора крови - на 5-ый, 14-ый и 28-ой дни, после чего животных иммунизировали 5% взвесью эритроцитов барана и через 5-ть дней забивали. Исследовали следующие показатели: количество лейкоцитов, лейкоцитарная формула капиллярной крови, показатели фагоцитоза кишечной палочки сегментоядерными нейтрофилами: фагоцитарная активность (ФА), фагоцитарный индекс (ФИ), показатель завершенности фагоцитоза (ПЗФ); активность лизоцима в сыворотке крови, концентрация циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК). После иммунизации определяли содержание общих розеткообразующих (Е-РОКобщ.) и антителобразующих клеток в селезенке (АОК).

Результаты исследования и их обсуждение. Из литературных данных известно негативное влияние активных форм кислорода (АФК), которые наряду с инициированием ряда патологических состояний особенно неблагоприятно отражается на деятельности иммунной системы. Это особенно важно, так как установлено, что в соревновательный период у спортсменов, когда к физическим присоединяются и психоэмоциональные перегрузки, наряду с изменениями кардиореспираторной, эндокринной систем и обменных процессов, возникают нарушения иммунного статуса, в частности отмечается снижение количества В-лимфоцитов и развивается «иммунологическое окно» - резкое снижение концентрации иммуногло-булинов всех основных классов [13].

Данные изменения ухудшают защитные возможности организма к стрессовым нагрузкам, в связи с этим учащаются простудные заболевания, затруднены акклиматизационные и адаптационные возможности организма, что ставит под сомнение участие спортсмена в значимых соревнованиях и, тем более, достижение высоких спортивных результатов. Поэтому, не случайно, наше внимание привлек углерода диоксид благодаря открытому известным отечественным ученым А.Х. Коганом, неизвестное ранее свойство углекислого газа ингибировать генерацию активных форм кислорода [4]. Учитывая, что основным действующим фактором в заявляемых технологиях является углекислый газ, для полноты представления о целесообразности его использования в виде сухих углекислых ванн и углекислых интрагастральных коктейлях, на наш взгляд целесообразно обратить внимание, в первую очередь, на его физико-химические и биологические свойства. Так, известно, что углерода диоксид (аcidum cаrbonicum аnhydricum; саrbonei dioxydum): СО2 - бесцветный газ, без запаха, в 1,5 раза тяжелее воздуха.  Углекислый газ в процессе обмена веществ постоянно образуется в тканях организма и играет важную роль в регуляции дыхания и кровообращения, оказывая прямое и рефлекторное (через каротидные синусы) влияние на дыхательный центр, являясь его специфическим возбудителем. Вдыхание небольших концентраций угле-кислоты (3-7%) вызывает учащение и углубление дыхательных движений, и увеличение легочной вентиляции с  одновременным возбуждением сосудодвигательного центра. Известно, что до появления кислорода в атмосфере живые организмы существовали за счет продукции энергии анаэробным способом - брожением, которое сопровождалось образованием углекислого газа. Для роста клеток в культуре in vitro также очень важно присутствие СО2. Почти все органы быстрорастущего плода снабжаются смешанной (артериальной и венозной) кровью богатой углерода диоксидом. В физиологии установлено, что за счет ингибирования кислорода и его производных, обладающих вазобронхоконстрикторным действием формируются сосудорасширяющий и бронходилатирующий эффекты углерода диоксида. Это в определенной степени объясняет его биологическое действие, с успехом использующееся в лечении бронхиальной астмы и других патологических состояний, в основе развития которых лежат АФК [10].  Справедливости ради следует отметить, что уже в 18-19 веках в Германии, Чехословакии, Румынии, Польше, Италии, России (Кисловодск) проводили так называемые мофетные ванны с использованием выходящих из под земли поствулканических газов, в которых доминировал углекислый газ. Будучи тяжелее воздуха, он оказывал, в первую очередь, действие на нижнюю часть туловища и конечности, что позволило применять указанные процедуры при заболеваниях нижних конечностей, половой сферы мужчин и женщин, а позже сердечно-сосудистой системы. Однако они не приобрели популярности из-за трудностей дозировки и неполной безопасности для здоровья (выраженные гипотонические реакции, обморочные состояния). Поэтому не случайно была предпринята попытка разработать различные способы доставки углерода диоксида [8, 14].

Следует отметить, что у животных, принимавших углекислый коктейль, к 28-му дню исследования определялась тенденция к компенсации уровня лейкоцитов, увеличивалась фагоцитарная активность (%) у облученных особей по сравнению с радиационным контролем и даже достигала на 14-ый день эксперимента уровня данного показателя в интактном контроле: 28,8±5,1; 48,0±4,4; 48,8±8,8 (Р<0,001) [12].

Рецепция Т-лимфоцитов, по данным теста Е-РОКобщ. при использовании углекислого коктейля, существенно не снижалась, тогда как уровень АОК в селезенке при применении коктейлей, особенно углекислого - снижался на 33% (Р<0,05). Проведенный корреляционно-регрессионный анализ показал, что обнаружена взаимосвязь между показателями ФА и АОК (r = - 0, 61; Р<0,01). Анализ полученных данных свидетельствовал о благоприятном влиянии новой лекарственной формы на некоторые гематологические показатели, активацию фагоцитарного звена иммунитета и антителооб-разование в селезенке. Кроме этого было установлено в клинических условиях восстановление концентрации иммуноглобулинов основных классов IgG, IgM, IgA, интенсивность спонтанного ПОЛ и накопление МДА [9, 11]. Оценка роли углекислого газа не оставило без внимания ученых Пятигорского НИИ курортологии [1, 2, 3], которые на основании многолетних исследований  углекислых минеральных вод установили выраженное протекторное действие в отношении развивающихся расстройств фосфолипидного пула мозга, модуляцию интенсивности образования вазоактивных PG и нормализацию процессов центральной адренергической нейротрансмиссии; улучшение основных показателей деятельности сердечно-сосудистой системы на 30-50%, повышение устойчивости организма к условиям гипоксии, утилизацию кислорода тканями, повышение дыхательного коэффициента и  совершенствование терморегуляционных процессов. Однако в последнее время появились тревожные сообщения о существенном снижении концентрации углерода диоксида в Кисловодских нарзанах до 0,71-0,87 г/ дм3 при том, что для наружного применения она должна достигать уровня 1,2-1,4 г/дм3, что предполагает проведение донасыщения и не может не отразиться негативно на результатах применения  углекислых ванн [5, 6].  В то же время следует отметить, что уже   в 60 годы появляется установка фирмы ЕТР (ФРГ), а в настоящее время выпускается отечественная установка «РЕАБОКС» (регистрационное удостоверение МЗ РФ № 29/06091099/2102-01 от 21.08.2001), которая обеспечивает высокий уровень доставки углерода диоксида органам и тканям человеческого организма. При этом заслуживает особого внимания исследование, посвященное изучению влияния СУВ на организм спортсмена, результаты которого защищены патентом на изобретение РФ [7].

Заключение. Таким образом, становится очевидным неоценимая роль использования диоксида углерода независимо от способа доставки для реабилитации больных социально значимой патологией, повышения физических возможностей для осуществления специфических профессиональных обязанностей и достижения высоких спортивных результатов.   Наряду с этим, проведенный всесторонний тщательный анализ  свидетельствует о возможностях использования «сухих» углекислых ванн  «РЕАБОКС»  и интрагастральных коктейлей с углерода диоксидом,  при-меняемых как самостоятельно в виде монотерапевтического воздействия, так и комплексно, в восстановительной и спортивной медицине.

Список литературы

1.Амиянц В.Ю. Реакции вегетативной нервной системы на воздействие углекислых ванн у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы / В.Ю. Амиянц, З.Н. Биджиева, Ф. Х. Шидакова, А.З. Джерештиев, О.Г. Самойлова //Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. – 2009. - т. 86. -№5. – С. 3 – 5.

2. Амиянц В.Ю. Физические тренировки в реабилитации больных с постинфарктным кардиосклерозом с учетом функционального состояния левых отделов сердца // В.Ю. Амиянц, М.О. Оджаров // Российский кардиологический журнал. - 2009.- №5.- С. 35–41. 
3. Великанов И.И. Информативная, интегративная, афферентная терапия физическими факторами и курортология /И.И. Великанов // Курортная медицина. - 2014. - №3. – С.88-97.
4. Коган А.Х. Свойство углекислого газа ингибировать генерацию супероксидного анион-радикала клетками и его биомедицинское значение /Коган А.Х., Грачев С.В., Елисеева, С. Болевич // Вопросы медицинской химии. - 1996. - T. 42. - С.193.
5. Олефиренко В.Т. Клинико-физиологические предпосылки использования сухих углекислых ванн в бальнеотерапии /В.Т. Олефиренко, В.П. Жиров // Вопросы курортологии, физиотерапии и ЛФК. -1983. - С. 68-72.
6. Потапов Е.Г. Современное состояние природных лечебных ресурсов особо охраняемого эколого-курортного региона Российской Федерации — Кавказских Минеральных Вод / Е.Г. Потапов, С.Р. Данилов, С.И. Ляшенко // Курортная медицина. - 2015. - №1. - С.15-17.
7. Разумов А.Н. Способ восстановления физической работоспособности у лиц, профессиональная деятельность которых связана с физическими и психоэмоциональными нагрузками: патент на изобретение /А.Н. Разумов, А.Ю. Белоусов, Г.Р. Гигинейшвили, 1999. - №2181278.
8. Сорокина Е.И. Сухие углекислые ванны в лечении и профилактике /Е.И.Сорокина. - М., 2004. -110 с.

9.Старокожко, Л.Е. Иммуностимулятор: патент на изобретение /Л.Е. Старокожко, Ю.М. Гринзайд, З.М. Старокожко, 1999. - № 2124894. - 12 с.

10. Старокожко Л.Е. Направленная модуляция фармакологических свойствпрепаратов корня солодки газовой составляющей пенного интрагастрального коктейля - парадигма дифференцированного подхода квосстановительному лечению больных распространенной патологией: монография /Л.Е. Старокожко. - Ставрополь, 2003. - 174 с.
11. Старокожко Л.Е. Свойство газовых составляющих газово-пенных сред оказывать на организм человека и животных иммуномодулирующее действие: свидетельство на открытие /Л.Е. Старокожко, Н.М. Самутин, А.А. Корсиков, В.Н. Селезнев, 2005. - № 279.
12. Старокожко Л.Е. Препараты из корня солодки и технологии их применения

 для медицинской реабилитации больных распространенными  заболеваниями:

монография /Л.Е. Старокожко, 2015. – 327 с.

13. Суздальницкий Р.С. Закономерность изменения иммунологической адаптации человека при стимуляционных воздействиях, повышающих физическую работоспособность: диплом на научное открытие /Р.С. Суздальницкий, В.А. Левандо, Б.Б. Першин, С.Н. Кузьмин, В.Я. Медведев, 1982. - №137.
14. Шахматова, И.И. Тренировка дыхания и сухие углекислые ванны в реабилитации пульмонологических больных на санаторном этапе / И.И. Шахматова // Клинический вестник, 1995. - №1. - С.40-41.

References

1. Amiyants V. Yu. Reactions of the autonomic nervous system to the effect of carbon dioxide baths in patients with diseases of the cardiovascular system / V. Yu. Amiyants, Z.N. Bidzhieva, F. Kh. Shidakova, A.Z. Dzhereshtiev, O. G. Samoilova // Questions of balneology, physiotherapy and physiotherapy. - 2009. - t. 86.-№5. - P. 3 - 5.
2. Amiyants V.Yu. Physical training in the rehabilitation of patients with postinfarction cardiosclerosis, taking into account the functional state of the left heart, // V.Yu. Amiyants, M.O. Ogorodov // Russian Cardiological Journal. - 2009.- № 5.- P. 35-41.
3. Velikanov I.I. Informative, integrative, afferent therapy with physical factors and balneology / I.I. Velikanov // Spa medicine. - 2014. - №3. -C88-97.
4. Kogan A. Kh. The property of carbon dioxide to inhibit the generation of superoxide anion-radical by cells and its biomedical shroznachenie / A.Kh. Kogan, S.V. Grachev, Eliseeva, S. Bolevich // Questions of Medical Chemistry. - 1996. - Vol. 42. - P.193.
5. Olefirenko V.T. Clinical and physiological prerequisites for the use of dry carbonic baths in balneotherapy / V.T. Olefirenko, V.P. Zhirov / / Questions of balneology, physiotherapy and exercise therapy. -1983. - P. 68-72.
6. Potapov E.G. The current state of the natural curative resources of the specially protected ecological and resort region of the Russian Federation - the Caucasian Mineral Waters / E.G. Potapov, S.R. Danilov, S.I. Lyashenko // Spa medicine. - 2015. - №1. - P.15-17.
7. Razumov A.N. Method of restoration of physical working capacity in persons whose professional activity is related to physical and psychoemotional loads: patent for invention / А.N. Razumov, A.Yu. Belousov, G.R. Gigineishvili, 1999. - №2181278.
8. Sorokina E.I. Dry carbonic baths in the treatment and prevention / E.I. Sorokina. - M., 2004. -110 p.
9. Starokozhko L.E. Immunostimulant: patent for invention / L.E. Starokozhko, Yu.M. Greenside, Z.M. Starokozhko, 1999. - No. 2124894. - 12 p.
10. Starokozhko L.E. Directional modulation of pharmacological properties of licorice root preparations of the gas constituent of a foam intragastric cocktail - the paradigm of a differentiated approach to restorative treatment of patients with common pathology: monograph. Starokozhko. - Stavropol, 2003. - 174 p.
11. Starokozhko L.E. The property of gas constituents of gas-foam media to exert an immunomodulatory effect on the human and animal organisms: a certificate for the discovery of L.E. Starokozhko, N.M. Samutin, A.A. Korsikov, V.N. Seleznev, 2005. - No. 279.
12. Starokozhko L.E. Drugs from licorice root and technology of their application for medical rehabilitation of patients with common diseases: monograph / L.E. Starokozhko, 2015. - 327 p.
13. Suzdalnitsky RS The pattern of changes in the immunological adaptation of a person with stimulatory effects that enhance physical performance: a diploma for scientific discovery. Suzdalnitsky, V.A. Levando, B.B. Pershin, S.N. Kuzmin, V.Ya. Medvedev, 1982. - № 137.
14. Shakhmatova I.I. Training of breathing and dry carbonic baths in the rehabilitation of pulmonary patients at the sanatorium stage / I. Shakhmatova // Clinical Herald, 1995. - №1. - P. 40-41.

Сведения об авторах. Леонид Евгеньевич Старокожко - заведующий кафедрой курортологии и физиотерапии, доктор медицинских наук, профессор, ФГБОУ ВО СтГМУ, Ставрополь, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..