Криотерапия: лечение холодом и его применение в медицине.

Введение

Локальное или общее использование низких температур в медицинской терапии

Криотерапия, иногда называемая холодовой терапией, представляет собой локальное или общее применение низких температур в медицинских целях. Криотерапия может применяться для лечения различных поражений тканей. Наиболее часто термин используется для обозначения хирургического лечения, известного как криохирургия или криоабляция. Криохирургия – это применение экстремально низких температур для разрушения аномальных или больных тканей, и чаще всего она используется для лечения кожных заболеваний. Криотерапия применяется для облегчения мышечной боли, растяжений и отеков после повреждения мягких тканей или хирургического вмешательства. При повреждении опорно-двигательного аппарата организм посылает сигналы воспалительным клеткам – макрофагам, которые высвобождают IGF-1. IGF-1 – это гормон, подобный инсулину, который запускает процесс удаления поврежденных тканей. В некоторых случаях воспалительная реакция может усиливаться, вызывая усиление отечности и эдемы, что может фактически замедлить процесс восстановления. На протяжении десятилетий криотерапия широко используется для ускорения восстановления спортсменов после физических нагрузок. Криотерапия снижает температуру поверхностных тканей, чтобы минимизировать гипоксическую гибель клеток, накопление отеков и мышечные спазмы. Минимизация любого или всех этих факторов в конечном итоге облегчает дискомфорт и воспаление. Она может включать в себя различные методы лечения, от прикладывания ледяных компрессов или погружения в ледяные ванны (обычно известные как холодовая терапия) до использования криокамер.

Камера криотерапии

Существует два типа криокамер, различающихся по механизму действия и способу применения. Частичная криотерапия тела использует жидкий азот для понижения температуры. Камера представляет собой индивидуальную трубчатую конструкцию, охватывающую тело человека, но с открытым верхом, чтобы голова оставалась при комнатной температуре. В отличие от этого, температура в криокамере для всего тела снижается посредством электричества, и пользователь полностью помещается внутрь, включая голову. Криотерапия – это специфический вид низкотемпературного лечения, применяемый для уменьшения воспаления и сопутствующей боли. Криотерапия была разработана в 1970-х годах японским ревматологом Тосимой Ямагути и внедрена в Европу, США и Австралию в 1980-х и 1990-х годах.

Механизм действия

Когда тело подвергается экстремальному охлаждению, кровеносные сосуды сужаются, что уменьшает приток крови к участкам воспаления. После выхода из криогенной камеры сосуды расширяются, и в крови отмечается повышенное содержание противовоспалительных белков (IL 10). Обычно процедура включает в себя воздействие на организм морозной, сухой температуры (около −40 °C) в течение 2–4 минут в одной из таких камер. Находясь в криокамере, кровоток в поврежденной области уменьшается. Это снижает мышечные спазмы и болезненные ощущения. Это важно для активации кровообращения, чтобы ускорить заживление и регенерацию мышечных волокон.

Криохирургия

Криохирургия – это применение экстремального холода для разрушения аномальных или пораженных тканей. Воздействие ультрахолодной жидкости вызывает повреждение тканей в результате образования внутриклеточного льда. Степень повреждения зависит от достигнутой минимальной температуры и скорости охлаждения. Криохирургия применяется для лечения ряда заболеваний и состояний, особенно кожных, таких как бородавки, родинки, кожные теги и солнечные кератозы. Обычно для замораживания тканей на клеточном уровне используется жидкий азот. Процедура часто используется, поскольку она относительно проста и быстра, может проводиться в кабинете врача и считается малоинвазивной. При подозрении на злокачественное новообразование предпочтительнее может быть иссечение, а не криохирургия. Противопоказаниями к применению криохирургии являются, в частности, ее использование при новообразованиях, состояния, усугубляющиеся под воздействием холода (например, синдром Рейно, крапивница), а также нарушение кровообращения или отсутствие чувствительности в области воздействия. Существуют также меры предосторожности при проведении криохирургии, включая наличие у пациента коллагено-сосудистых заболеваний, темную кожу (из-за высокого риска гипопигментации) и нарушение чувствительности в области лечения.

Ледяная терапия

Ледяная терапия – это лечение холодом поврежденной области тела. Хотя эта терапия широко используется и считается, что она облегчает симптомы, результаты исследований ее эффективности и возможности возникновения нежелательных последствий противоречивы. Ледяной пакет прикладывается к поврежденной области и предназначен для поглощения тепла при закрытой травматической или отечной травме посредством теплопроводности. Физиологические эффекты холодового воздействия включают немедленное сосудосужение с последующим рефлекторным расширением сосудов, снижение местного метаболизма и активности ферментов, а также уменьшение потребности в кислороде. Холод снижает активность волокон мышечного веретена и замедляет скорость проведения нервного импульса; поэтому его часто применяют для уменьшения спастичности и мышечного напряжения. Обычно используется для облегчения боли при незначительных травмах, а также для уменьшения болезненности мышц. Применение ледяных пакетов наиболее быстро снижает кровоток в начале периода охлаждения, что происходит в результате сосудосужения и первоначальной рефлекторной симпатической активности. Хотя криотерапия способствует восстановлению мышц, некоторые исследования показали, что степень охлаждения мышц у человека недостаточно велика, чтобы оказать существенное влияние на восстановление. Недостаточная степень охлаждения, согласно предыдущим исследованиям, сравнивающим модели человека и животных, обусловлена большим размером конечностей, большим количеством подкожно-жировой клетчатки и большим диаметром мышц у людей. Лед обычно не используют перед реабилитацией или тренировкой из-за его известных негативных последствий для работоспособности, таких как снижение миотатического рефлекса и силы, а также ухудшение равновесия сразу после 20-минутной лечебной терапии. Однако, если ледяной пакет применяется менее 10 минут, работоспособность может не снижаться. Если ледяной пакет снять в это время, спортсмены могут вернуться к тренировкам или соревнованиям без ухудшения результатов. Также было показано, что лед может замедлять и нарушать синтез и восстановление мышечного белка у спортсменов-любителей. Это особенно верно для погружения в холодную воду, но эквивалентных контролируемых исследований для ледяных пакетов не проводилось. В любом случае, исследования показали, что лед ингибирует усвоение пищевого белка после тренировки мышц. Несмотря на множество положительных эффектов криотерапии в краткосрочном восстановлении спортсменов, в последние годы ведутся споры о том, действительно ли криотерапия полезна или может оказывать противоположный эффект. Хотя воспаление после травмы или повреждающей нагрузки может быть вредным для вторичных тканей, оно полезно для структурного и функционального восстановления поврежденных тканей. Поэтому некоторые исследователи теперь рекомендуют не использовать лед, чтобы не задерживать естественный процесс заживления. Первоначальный метод RICE (покой, лед, компрессия, возвышенное положение) был отменен, поскольку воспалительная реакция необходима для процесса заживления, и эта практика может его замедлить, а не ускорить. Исследования на животных также показывают, что нарушение воспалительной фазы заживления может привести к нарушению восстановления тканей и избыточному синтезу коллагена. Существует исследование, которое приходит к выводу, что криотерапия оказывает положительное влияние на краткосрочное восстановление спортсменов. Криотерапия помогает справиться с болезненностью мышц и способствует восстановлению в течение первых 24 часов после спортивной активности. Спортсмены, использующие криотерапию в течение первых 24 часов для облегчения боли, восстанавливаются быстрее, чем спортсмены, не использующие криотерапию после спортивной активности. Криотерапия проводится с использованием льда, холодной воды или гелевых пакетов, иногда в специализированных устройствах, окружающих кожу и область хирургического вмешательства (но сохраняя стерильность операционного поля). Помимо этих результатов, в исследовании сравнивались финансовые последствия непрерывной и традиционной криотерапии. Было обнаружено, что непрерывная криотерапия может потребовать дополнительных расходов, не покрываемых страховкой. В отличие от этого, стоимость традиционной криотерапии практически незначительна. Обычные баллончики с тетрафторэтаном, диметиловым эфиром или аналогичными веществами используются для обезболивания кожи перед или вместо местной анестезии, а также перед другими инъекциями, небольшими разрезами, швами и т.д. Другие продукты, содержащие хлорэтан, используются для облегчения спортивных травм, аналогично ледяной терапии. Холодный аэрозольный спрей также можно использовать для снятия триггерных точек и улучшения диапазона движений. После нанесения холодного спрея можно растянуть мышцу, что приведет к улучшению подвижности и уменьшению боли. Однако этот эффект кратковременный, так как облегчение боли и улучшение диапазона движений могут исчезнуть в течение минуты.

Ice pack therapy is a treatment of cold temperatures to an injured area of the body. Though the therapy is extensively used, and it is agreed that it alleviates symptoms, testing has produced conflicting results about its efficacy and possibility of producing undesirable results. An ice pack is placed over an injured area and is intended to absorb heat of a closed traumatic or Edematous injury by using conduction to transfer thermal energy. The physiologic effects of cold application include immediate vasoconstriction with reflexive vasodilation, decreased local metabolism and enzymatic activity, and decreased oxygen demand. Cold decreases muscle spindle fiber activity and slows nerve conduction velocity; therefore, it is often used to decrease spasticity and muscle guarding. It is commonly used to alleviate the pain of minor injuries, as well as decrease muscle soreness. The use of ice packs in treatment decreases the blood flow most rapidly at the beginning of the cooling period, this occurs as a result of vasoconstriction, the initial reflex sympathetic activity. Although the use of cryotherapy has been shown to aid in muscle recovery, some studies have highlighted that the degree of muscle cooling in humans is not significant enough to produce a considerable effect on muscle recovery. Based on previous research comparing human and animal models, the insufficient degree of cooling is due to larger limb size, more adipose tissue, and a higher muscle diameter in humans. Ice is not commonly used prior to rehabilitation or performance because of its known adverse effects to performance such as decreased myotatic reflex and force production, as well as a decrease in balance immediately following ice pack therapy for 20 minutes. However, if ice pack therapy is applied for less than 10 minutes, performance can occur without detrimental effects. If the ice pack is removed at this time, athletes are sent back to training or competition directly with no decrease in performance. Ice has also been shown to possibly slow and impair muscle protein synthesis and repair in recreational athletes. This is especially true for cold water immersion, but equivalent controlled studies have not been done to see if the same effects hold true for ice packs. Regardless, ice has been shown in studies to inhibit the uptake of dietary protein post muscle conditioning exercise. Although there are many positive effects of cryotherapy in athletes' short term recovery, in recent years, there has been much controversy regarding whether cryotherapy is actually beneficial or may be causing the opposite effect. While inflammation that occurs post injury or from a damaging exercise may be detrimental to secondary tissue, it is beneficial for the structural and functional repair of the damaged tissue. Therefore, some researchers are now recommending that ice not be used so as not to delay the natural healing process following an injury. The original RICE (rest, ice, compression, elevation) method was rescinded because the inflammatory response is necessary for the healing process, and this practice may delay healing instead of facilitating it. Animal studies also show that a disrupted inflammatory stage of healing may lead to impaired tissue repair and redundant collagen synthesis. There is a study that concludes that cryotherapy has a positive impact on the short term recovery of athletes. Cryotherapy helped manage muscle soreness and facilitate recovery within the first 24 hours following a sport related activity. Athletes who use cryotherapy within the first 24 hours to alleviate pain recovered at a faster rate than athletes who did not use cryotherapy after their sport related activity. Cryotherapy is applied using ice, cold water, or gel packs, sometimes in specialized devices that surround the skin and surgical site (but keeps the surgical site clean). In addition to such findings, the study compared the financial implications of both continuous cryotherapy and traditional cryotherapy. They found that continuous cryotherapy may be subject to additional costs not covered by insurance. In contrast, the cost of traditional cryotherapy is nearly negligible. Ordinary spray cans containing tetrafluoroethane, dimethyl ether, or similar substances, are used to numb the skin prior to or possibly in place of local anesthetic injections, and prior to other needles, small incisions, sutures, and so on. Other products containing chloroethane are used to ease sports injuries, similar to ice pack therapy. Cold aerosol spray could also be used to relieve trigger points and improve range of motion. After applying the cold spray, one can stretch the muscle and will then have improved mobility and a decrease in pain immediately. However, this is only a short term effect as the pain relief and improved range of motion can wear off within a minute.

Криотерапия всего тела

Все больше исследований посвящено влиянию криотерапии всего тела на физические упражнения, красоту и здоровье. Исследования часто бывают непоследовательными из-за использования различных типов криокамер и разной продолжительности процедур. Однако становится все более очевидным, что криотерапия всего тела оказывает положительное влияние на мышечную болезненность и сокращает время восстановления после физических нагрузок. Некоторые более ранние работы демонстрируют противоречивые результаты. Криотерапия также все чаще применяется как немедикаментозное средство при ревматоидном артрите, стрессе, тревоге, хронической боли, рассеянном склерозе и фибромиалгии. Процедура криотерапии заключается в воздействии на организм чрезвычайно холодным сухим воздухом (ниже -100 °C) в течение двух-четырех минут. Однако трех- или четырехминутное воздействие криотерапии всего тела отличается от одно- или двухминутного. Более эффективно воздействие в течение более короткого времени для повышения терапевтического эффекта. Более длительное воздействие негативно сказывается на тепловом ощущении, оксигенации тканей и объеме крови. Важным фактором в процессе восстановления также является количество сеансов. Одной процедуры недостаточно для достижения заметного эффекта. Требуется минимум двадцать сеансов, а для оптимального результата рекомендуется тридцать. Для достижения субнолевых температур, необходимых для криотерапии всего тела, обычно используются два метода: жидкий азот и охлажденный воздух. Во время процедур пациенты носят минимальное количество одежды, как правило, шорты (для мужчин) и шорты с топом (для женщин). Для снижения риска обморожения обычно используются перчатки, шерстяная повязка на уши, маска для носа и рта, а также сухая обувь и носки. Первая камера криотерапии всего тела была создана в Японии в конце 1970-х годов, представлена в Европе в 1980-х годах и используется в США и Австралии в последнее десятилетие. При использовании жидкого азота для создания низких температур существует риск асфиксии инертным газом, а также обморожения.

An increasing amount of research is done on the effects of whole body cryotherapy on exercise, beauty, and health. Research is often inconsistent because of the usage of the different types of cryo chambers, and different treatment periods. However, it becomes increasingly clear that whole body cryotherapy has a positive effect on muscle soreness and decreases the recovery time after exercise. Some older papers show inconsistencies in the effects. Cryotherapy is also increasingly used as a non drug treatment against rheumatoid arthritis, stress, anxiety, or chronic pain, multiple sclerosis and fibromyalgia. Cryotherapy treatment involves exposing individuals to extremely cold dry air (below −100 °C) for two to four minutes. Yet, three to four minute exposure to whole body cryotherapy is different from a one to two minute exposure. It is more beneficial to expose for a shorter amount of time to increase therapeutic benefits. Longer durations have negative effects on thermal sensation, tissue oxygenation, and blood volume. Also, the amount of sessions is an important part of the healing process. Just one session will not exhibit significant effects. A minimum of twenty sessions is required. Thirty sessions is recommended for optimal effects though. To achieve the subzero temperatures required for whole body cryotherapy, two methods are typically used: liquid nitrogen and refrigerated cold air. During these exposures, individuals wear minimal clothing, which usually consists of shorts for males, and shorts and a crop top for females. Gloves, a woollen headband covering the ears, and a nose and mouth mask, in addition to dry shoes and socks, are commonly worn to reduce the risk of cold related injury. The first whole body cryotherapy chamber was built in Japan in the late 1970s, introduced to Europe in the 1980s, and has been used in the US and Australia in the past decade. If the cold temperatures are produced by evaporating liquid nitrogen, there is the risk of inert gas asphyxiation as well as frostbite.

Частичное тело

Существуют также устройства для криотерапии отдельных частей тела. Если холодные температуры достигаются за счет испарения жидкого азота, существует риск асфиксии инертным газом, а также обморожения.