Кандидаты медицинских наук Владимир КАРЕВ, Оксана КАРЕВА, научные сотрудники Центральной клинической больницы РАН, кандидат медицинских наук Александр МЕЛЕРЗАНОВ, декан факультета медицинской и биологической физики Московского физико-технического института

Человеческий организм - сложнейшая автономная система, не поддающаяся математическому моделированию. Ее можно представить в виде пирамиды, на вершине которой находится структура, отвечающая за общее управление - нейроэндокринно-иммунный комплекс. Ниже располагаются системы органов, далее они сами, еще ниже - клетки, их составляющие, а в самом основании - молекулы и атомы.

Современной биомедицине еще далеко до полного понимания, как взаимодействуют все эти элементы, в том числе и самые мельчайшие, созданной природой головоломной конструкции. Пока ее изучение движется по пути анализа. Но чем больше накапливается знаний, тем дальше от синтеза. Обобщить и сопоставить огромный информационный массив, чтобы увидеть единое целое, не позволяют средства современной математики. Поэтому поиск методов лечения заболеваний носит пока преимущественно симптоматический характер, т.е. касается исправления отдельных нарушений.

В то же время у каждого из нас есть мощный механизм защиты от повреждений и ремонта в случае их возникновения - адаптационная система. Именно от адекватности ее функционирования зависят качество и продолжительность жизни. Управляет этим процессом нейроэндокринно-иммунный комплекс. От каких же факторов зависит его устойчивая работа и можно ли их корректировать?

Обобщенная динамика биохимических маркеров стресса и адаптации у больных с острой патологией: 1 - диеновые коньюгаты (один из видов свободных радикалов), 2 - кортизол, 3 - соматотропный гормон, 4 - инсулин, 5 - состояние иммунной системы (обобщение по параметрам 1 - 2 уровня), 6 - β-эндорфин.

Выяснено: нейроэндокринно-иммунный комплекс очень чутко реагирует на стрессорные раздражители и при регулярном недозированном их повторении начинает давать сбои. Но хронический стресс в условиях современной урбанизации стал обычным явлением, поэтому неудивительно, что в результате снижения адаптационного потенциала организм переходит из состояния здоровья в устойчивое патологическое состояние (до 75% населения развитых стран имеют одно или несколько хронических заболеваний).

Более 25 лет авторы данной статьи разрабатывают новое направление - нормализацию функций нейроэндокринных центров головного мозга с целью повышения активности адаптационной системы для лечения заболеваний, подготовки спортсменов, продления жизни. Мезодиэнцефальная модуляция - метод транскраниальной (через покровы черепа) электротерапии, избирательно активирующий работу нейроэндокринных центров, расположенных в среднем мозге (мезенцефалон)* и промежуточном мозге (диэнцефалон)**, улучшающий качество реакции организма на перегрузки и повреждения.

Недавно появилось такое понятие, как адаптационная медицина, в рамках которой изучаются методы комплексного воздействия на адаптационную систему. Определенные трудности создает отсутствие адекватных методов оценки последней, что во многом тормозит развитие перспективного направления.

Что такое адаптация? Adaptatio в переводе с латинского - приспособление. С точки зрения эволюции это необходимый механизм развития жизни во всем ее многообразии. С позиций медицины - комплекс процессов, позволяющий организму приспособиться к состоянию повреждения. А в спорте она подразумевает формирование изменений, позволяющих переносить регулярные физические перегрузки.

На первый взгляд кажется, что в перечисленных случаях речь идет о разных процессах, но это не так. Соответствующий ответ универсален и дается на всех уровнях (от систем органов до молекул).

Впервые понятие "общий адаптационный синдром", т.е. совокупность общих защитных реакций, возникающих в организме животных и человека при действии значительных по силе и продолжительности внешних и внутренних раздражителей, было введено ученым из Канады Гансом Селье в 1960 г. В 1980-х годах существенное развитие учение об адаптации получило в работах отечественного патофизиолога доктора медицинских наук Феликса Меерсона (Институт общей патологии и патофизиологии АМН СССР). Согласно теории пусковым фактором приспособительных изменений в организме служит стресс (от англ. stress - напряжение, давление, нажим). Вне зависимости от его природы запускается реакция

* Средний мозг - часть ствола головного мозга с подкорковыми центрами зрения и слуха, расположен под полушариями большого мозга (прим. ред.).

** Промежуточный мозг расположен над средним мозгом, интегрирует сенсорные, двигательные и вегетативные реакции, необходимые для целостной работы организма (прим. ред.).

Обобщенная динамика биохимических маркеров стресса и адаптации у больных с острой патологией на фоне МДМ.

срочной адаптации, имеющей преимущественно функциональный, преходящий характер. В то же время повреждающие компоненты стресса могут оказать отрицательное воздействие на работу органов и систем. При повторении действия таких раздражителей формируется долговременная адаптация, имеющая под собой серьезную морфологическую основу.

В настоящее время установлено, что качество жизни, т.е. способность сопротивляться повреждающим факторам, а также нормальная работоспособность и психический статус обусловлены уровнем функционирования адаптационной системы. А состояние организма человека в экстремальной ситуации (психоэмоциональные и физические перегрузки, токсические и экологические воздействия, острые заболевания или обострения хронических процессов) зависит от качества "приспособительного" ответа. И при наличии резервов в указанной системе, нормальном функционировании ее звеньев отмечается высокая готовность к реагированию, что позволяет переносить интенсивные нагрузки. Наоборот, в случае недостаточной ее активности (крайняя степень проявления - дезадаптационный синдром) способность справляться даже с относительно небольшими нагрузками неадекватно снижена.

Качество формирования срочной и долговременной адаптации в первую очередь определяется активностью функционирования нейроэндокринных систем, расположенных в срединных структурах головного мозга. Одна из основных - опиоидная, вырабатывающая нейрогормоны (в том числе опиоидные пептиды). Главное ее назначение - защита от стрессорных повреждений, обезболивание и координация работы систем органов и тканей на уровне организма в целом. Вторая система, определяющая качество адаптационного ответа, - гипоталамо-гипофизарная (она объединяет структуры гипоталамуса* и гипофиза**). Ее основная функция - перестройка деятельности эндокринных желез и всех видов тканевого обмена к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды.

Обе эти системы тесно связаны в функциональном отношении. С ними, в свою очередь, взаимодействует иммунная система, действующая в общей клеточной и гуморальной структуре организма.

Таким образом, основным регулятором адаптационного ответа служит нейроэндокринно-иммунный комплекс, центры управления которым расположены в мезодиэнцефальной области, включающей средний и промежуточный мозг. Как выяснилось, на деятельность этих отделов можно влиять, нормализуя тем самым работу адаптационной системы. Одним из способов воздействия и, пожалуй, самым эффективным в настоящее время является мезодиэнцефальная модуляция (МДМ) - разновидность транскраниальной электротерапии.

У истоков этого подхода стоял французский физиолог Стефан Ледюк - в 1902 г. он впервые исследовал эффекты электронаркоза. В дальнейшем поиск параметров электрических сигналов для достижения мак-

* Гипоталамус - отдел промежуточного мозга, в котором расположены центры вегетативной нервной системы, регулирует обмен веществ, деятельность сердечно-сосудистой, пищеварительной, выделительной систем и желез внутренней секреции (прим. ред.).

** Гипофиз - эндокринная железа, расположенная у основания головного мозга. Тесно связана с гипоталамусом, оказывает преимущественное влияние на рост, развитие, обменные процессы, регулирует деятельность других желез внутренней секреции (прим. ред.).

симального обезболивания и седативного (успокаивающего) эффекта вели в США и странах Европы, в том числе и в России. В Санкт-Петербурге существует научная школа транскраниальной электростимуляции, возглавляемая нейрофизиологом, доктором медицинских наук Валерием Лебедевым (Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН). В результате сотрудничества этого научного учреждения и НИИ скорой помощи им. Н. В. Склифосовского (Москва) в середине 1980-х годов был предложен новый способ лечения многих заболеваний, названный мезо-диэнцефальной модуляцией.

По современным представлениям, действие МДМ основано на изменении активности центров опиоидной и гипоталамо-гипофизарной систем, что приводит к каскаду процессов, в конечном итоге приводящему к улучшению функций нейроэндокринно-иммунного комплекса.

Уже в первые часы повреждающего воздействия на организм (острое заболевание или обострение хронического, физические и психические перегрузки и т.п.) быстро повышается концентрация в периферической крови маркеров стресс-реакции (свободные радикалы, кортизол*), а также опиоидной системы.

В дальнейшем (2 - 3-и сутки) на фоне роста концентрации кортизола, а также продуктов, свидетельствующих об активации свободнорадикального окисления, ведущего к массовому повреждению клеточных мембран, отмечается резкое падение концентрации β-эндорфина**, что отражает истощение эндогенной антистрессорной и обезболивающей системы. В то же время наблюдается угнетение функций иммунной системы. При этом восстановление деятельности опиоидной и иммунной систем происходит довольно медленно, приближаясь к норме только на 10-е сутки.

Одновременно отмечается увеличение концентрации соматотропного гормона (его называют также гормоном роста) и инсулина, являющихся мощными стимуляторами синтеза белка. Это происходит в основном в первые трое суток после повреждающей ситуации и является индикатором формирования срочной адаптации (она предполагает немедленный ответ организма на действие внешнего фактора). От того, насколько качественно пройдет этот этап, зависят процессы долговременной адаптации и в итоге состояние организма в ближайший и отдаленный период заболевания или физической, а также психо-эмоциональной перегрузки. В частности, при минимальных концентрациях соматотропного гормона и инсулина в первые трое суток или полном отсутствии их повышения наблюдается состояние, называемое "дезадаптационный синдром". В этом случае переносимость организмом нагрузок значительно снижается, наблюдается неадекватность ответных реакций, а при острой патологии, как правило, регистрируется летальный исход.

На фоне МДМ-терапии, проводимой пациентом ежедневно в течение 10 - 15 дней с первых часов после начала заболевания, отмечается значительное изменение динамики параметров стресс-реакции и адаптационной системы. После первой процедуры уменьшается концентрация в крови свободных радикалов (антиоксидантный эффект) и кортизола, что свидетельствует об антистрессорном действии терапии. Одновременно наблюдается активация процессов срочной адаптации, что отражает увеличение концентрации анаболических гормонов (соматотропного и инсулина). Кроме того, быстрее восстанавливается нормальный уровень функционирования опиоидной и иммунной систем, причем различия базового уровня параметров (до проведения очередной процедуры МДМ) между основной и контрольной группами пациентов статистически достоверны уже на 3-й сутки после начала терапии. Такая динамика показателей свидетельствует о том, что действие МДМ заключается не просто в стимуляции выброса нейрогормонов, но и в усилении их синтеза (переводе функционирования нейроэндокринных систем на более высокий уровень).

* Кортизол - жизненно важный стероидный гормон, воздействующий на обмен веществ, секретируется корой надпочечников. Участвует в регуляции многих биохимических процессов и играет ключевую роль в защитных реакциях организма на стресс и голод (прим. ред.).

** β-эндорфин - нейрогормон, образующийся в клетках центральной нервной системы, участвует в регуляции многих физиологических функций (прим. ред.).

Изменения состояния адаптационной системы во время курса МДМ-терапии сопровождаются перестройкой деятельности всего организма на разных уровнях. В частности, реально улучшается качество взаимодействия и синхронности работы систем органов (нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной, пищеварительной и др.), а также функционирование отдельных органов, в первую очередь имеющих отклонения от нормы или пораженных патологическим процессом. Кроме того, меняется целый ряд биохимических процессов на клеточном уровне. Например, в условиях общей и местной гипоксии происходит перестройка энергетического обмена, позволяющая обеспечить адекватную выработку соответствующих субстратов в условиях недостатка кислорода (антигипоксантный эффект).

Итак, речь идет о влиянии МДМ-терапии на общебиологические механизмы, так как ответ адаптационной системы, в основном, неспецифичен и не зависит от этиологии патологического процесса. Коррекция ответа на уровне центров управления приводит к активации комплекса защитных реакций и изменению состояния организма в целом. Клинически это выражается в улучшении течения острых заболеваний и реальной профилактике обострений при хронических патологических процессах.

Подчеркнем: данный подход к лечению отличается от повсеместно принятых медицинских стандартов. По сути, на вход (нейроэндокринные центры головного мозга) подается корректирующий сигнал, в результате чего на выходе улучшается состояние организма в целом, без ущерба для него. Нормализация функций интересующей нас системы - основа адаптационной медицины.

Приспособительные возможности человеческого организма еще далеко не изучены. Известно, что после специальных тренировок человек может выживать в условиях, смертельных для неподготовленных людей. В медицине описаны случаи спонтанного выздоровления при неизлечимых заболеваниях (рак с метастазами, СПИД и др.). Ежедневно в организме происходит до 5000 вредоносных мутаций, и адаптационная система успешно с ними справляется.

Возвращаясь к нашим разработкам, отметим: в 1990 г. были выпущены первые серийные приборы для мезо-диэнцефальной модуляции МДМ-1, рассчитанные на проведение процедуры одновременно 10 пациентами. С 1992 г. производится прибор МДМ-101, предназначенный для терапии одновременно четырех больных. Еще один аппарат - МД М-3 - предназначен для научных медицинских исследований. На основе полученных с его помощью данных в 2000 г. специалисты Московского радиотехнического института РАН предложили аппарат "Электростимулятор головного мозга транскраниальный "Медаптон МДМК-4". В нем применены цифровые технологии, управляется он микропроцессором, а питается от аккумулятора. Реализованные в этом приборе технические решения позволяют обеспечить максимальную чистоту электрического сигнала на электродах. При этом применяется постоянный и импульсный ток в соотношении 0,5 - 1:1 по амплитуде, частота последнего 70 - 90 Гц изменяется циклически за 1 мин, 6 форм импульсов соответствуют 6 программам, длительность импульсов - 4 мс.

Аппарат МДМК-5 предназначен для медицинских исследований. А МДМК-6 рассчитан на одновременное проведение процедуры 2 - 6 пациентами, программируется от компьютера. В аппарате последнего поколения МДМК-7 используется обратная связь в реальном масштабе времени.

Как проводят процедуры МДМ? Сразу отметим: они не требуют специальных помещений. Пациенты

располагаются, сидя в мягких креслах. На голову надевается резиновая лента для фиксации электродов - они помещаются друг напротив друга: анод на лоб, катод на затылок под затылочным бугром. Между электродом и кожей укладываются прокладки, хорошо смоченные теплой водопроводной водой.

После включения аппарата вручную или автоматически (при наличии обратной связи) выбирается программа, соответствующая определенному дню курсового лечения. Кнопка "пуск" запускает процедуру. Сила тока выводится индивидуально до момента появления каких-либо ощущений на лбу или на затылке (покалывание, жжение и т.д.). Как правило, на 5 - 10-й минуте процедуры ощущения исчезают. Добавлять ток во время процедуры не требуется. После окончания сеанса (таймер отсчитывает время в обратном порядке) аппарат автоматически плавно уменьшает ток до 0 и подает звуковой сигнал.

Стандартная длительность процедуры - 30 мин. Проводить ее желательно в вечернее время, с 19.00 до 21.00, ближе к собственной активации нейроэндокринных центров. Процедура в большинстве случаев проводится 1 раз в сутки. Стандартный курс - 10 дней. Повторные курсы с целью профилактики обострений хронических заболеваний назначаются через 1 - 3 месяца после предыдущего в зависимости от результатов лечения.

МДМ-терапия широко применяется в практике работы медицинских учреждений России с 1988 г. Так, количество произведенных аппаратов только модификации МДМ-101 превысило 3000.

Назовем области эффективного применения МДМ. Это кардиология, пульмонология, гастроэнтерология, эндокринология, ревматология, хирургия, гинекология, урология, травматология, неврология, психиатрия, дерматология. Используют ее и для лечения заболеваний иммунной системы, в стоматологии, а также в таких областях, как медицина катастроф, скорая помощь, педиатрия, спортивная медицина.

За более чем 20-летний период практического применения МДМ подтверждена ее высокая клиническая результативность, что отражено в нормативных документах Министерства здравоохранения России. Подготовлен ряд методических рекомендаций. Приоритет разработки МДМ подтвержден 3 патентами и авторским свидетельством. Материалы опубликованы в монографии и 30 статьях. По данной теме защищено 5 кандидатских диссертаций. О методе МДМ и его возможностях доложено на российских и международных конференциях. Разработка удостоена медалей и дипломов российских и международных выставок. Таким образом, осуществлено широкомасштабное внедрение метода "мезодиэнцефальная модуляция" в клинических учреждениях Российской Федерации. Экономический эффект от применения разработанных технологий составляет более 100 млн. руб. в год.

В настоящее время клинические исследования по развитию МДМ продолжаются на базе Центральной клинической больницы РАН в содружестве с рядом головных научно-исследовательских медицинских учреждений нашей страны. Технические разработки в первую очередь разворачиваются в Московском физико-техническом институте, продолжаются в Московском радиотехническом институте РАН. На очереди - создание лечебно-диагностических комплексов с обратной связью в реальном масштабе времени для нормализации функций адаптационной системы человека.

За разработку теоретических основ, внедрение в клиническую практику и развитие технического обеспечения метода "Мезодиэнцефальная модуляция" авторский коллектив (руководитель Владимир Карев) удостоен премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники за 2012 г.