KRIOTECHNIKA (KRIOTERAPIA) W ZASTOSOWANIU W ODNOWIE BIOLOGICZNEJ I SPORCIE

Transkrypt

1 KRIOTECHNIKA (KRIOTERAPIA) W ZASTOSOWANIU W ODNOWIE BIOLOGICZNEJ I SPORCIE Katarzyna Leszczyńska Maria Nejczewa Inżynieria Mechaniczno-Medyczna II stopień, sem. 1.

2 1. CELE KRIOTERAPII Zastosowanie krioterapii tzn. zimnych bodźców w celu leczenia ran, kontuzji czy chorób, jest szeroko rozpowszechnione w dzisiejszej medycynie sportowej. Jest to sprawdzona metoda leczenia ostrych urazów tkanek miękkich, pomimo iż istnieje rozbieżność między naukową bazą dla krioterapii i badaniami klinicznymi. Stosowanie krioterapii miejscowej czy ogólnoustrojowej (w kriokomorze) ma działanie przeciwbólowe, przeciwobrzękowe, przeciwzapalne oraz reguluje napięcie mięśni. Zimno przyczynia się również do wcześniejszego powrotu do zdrowia, jako część programu rehabilitacji, zarówno po ostrych urazach, jak i w leczeniu chronicznych schorzeń. Krioterapia przyczynia się również do efektywnego zmniejszania się bólu w okresach po operacjach lub zabiegach chirurgicznych rekonstrukcji stawów. Głębokie i powierzchowne zmiany temperatury zależą od metody aplikacji, temperatury wyjściowej i czasu aplikacji. Jak dotąd powstało wiele opracowań naukowych wskazujących na skuteczność tej formy terapii w leczeniu przewlekłych stanów zapalnych w obrębie narządu ruchu, a połączenie krioterapii ogólnoustrojowej z kinezyterapią zwiększa zakres ruchomości chorobowo zmienionych stawów [1, 2]. Wskazania do stosowania krioterapii ogólnoustrojowej w sporcie wyczynowym: mięśnie: uszkodzenia trakcyjne (naciągnięcie, pęknięcie włókien, bolesne napięcie lub skurcze); powiezie: zespół przedziału powięziowego; ścięgna: skręcenia, tendinozy, tendinopatie, jałowe zapalenia ścięgien i przyczepów (mięśnia podkolanowego, ścięgna Achillesa, łokieć tenisisty, łokieć golfowy); stawy: uszkodzenie torebki stawowej, uszkodzenia chrząstki stawowej; przeciążenia: np. zespół rzepkowo-udowy (kolano biegacza), zespół mięśni tylnej grupy uda, zespół mięśni lędźwiowych (plecy ciężarowca); przewlekłe obrażenia sportowe: np. zapalenie ostrogi kości piętowej, metatarsja Mortona, zmęczeniowe złamania kości śródstopia; wspomaganie odnowy biologicznej (działania stymulujące); wspomaganie treningu wytrzymałościowego i siłowego; przyspieszenie regeneracji powysiłkowej (regulacja stresu oksydacyjnego); profilaktyka przeciążeń [3, 8];

3 2. JAK TO DZIAŁA? Krioterapia wywołuje szereg leczniczo ważnych efektów klinicznych, hormonalnych i biochemicznych. Głównym skutkiem działania skrajnie niskich temperatur jest gwałtowny spadek temperatury skóry i tkanek podskórnych. Obniża się także, ale znacznie wolniej, temperatura mięśni. Powierzchnia skóry stanowi podstawowy narząd termorecepcji, biorący czynny udział w procesach termoregulacyjnych organizmu. Na skutek oddziaływania bodźca kriogenicznego inicjowane zostają obwodowe mechanizmy termoregulacyjne, które mają na celu zachowanie równowagi termicznej ustroju. Jedną z głównych reakcji stanowi gwałtowny skurcz (wazokonstrykcja) naczyń skórnych. Mechanizm ten zapobiega nadmiernemu napływowi wychłodzonej krwi do głębszych warstw ciała i jednocześnie ogranicza proces oddawania ciepła. W wyniku translokacji wychłodzonej krwi z obszaru naczyń włosowatych powłok skórnych do wnętrza ciała, obserwowany jest spadek temperatury głębokiej ciała. Fizjologicznym mechanizmem obronnym w początkowym okresie kriostymulacji jest uruchomienie reakcji termoregulacyjnych za pośrednictwem termoreceptorów, termoeksteroreceptorów kontrolujących temperaturę, położonych na obrzeżach ciała i odbierających bodźce cieplne ze środowiska oraz termoenteroreceptorów kontrolujących temperaturę ciała. Najważniejszymi zadaniami receptorów zewnętrznych jest przekazywanie drogami dośrodkowymi impulsów nerwowych do podwzgórza - części mózgowia będącego ośrodkiem kierującym wszystkimi wegetatywnymi i większością hormonalnych funkcji ustroju ludzkiego. Zmniejszenie bólu związanego np. z mikrourazami powstałymi podczas treningu, związane jest ze zmniejszeniem szybkości przewodnictwa we włóknach nerwowych, hamowaniem nocyceptorów (czyli recetorów bólowych skóry), zablokowaniem włókien C (czyli neuronów odpowiedzialnych za przewodzenie wrażeń bólowych) oraz zmniejszeniem uwalniania mediatorów bólu [1, 2]. Rysunek 1. Przykładowy termogram - fotografia tłowia wykonana przed zabiegiem w kriokomorze [10]. Rysunek 2. Przykładowy termogram - fotografia tłowia wykonana po zabiegu w kriokomorze [10].

4 3. EFEKTY KRIOTERAPII Efekt krioterapii ogólnej na perfuzję skóry, tkanek podskórnych i mięśni jest niezwykle wyraźny i masywny. Odruchowa perfuzja schłodzonych miejsc to jeden z najważniejszych efektów kriostymulacji. Sprawne mikrokrążenie, pobudzane na okres 2-3 godzin po każdym zabiegu krioterapii, zapewnia optymalne ciśnienie śródtkankowe i drenaż chłonny przestrzeni międzykomórkowej, co decyduje o ustąpieniu obrzęków i szybkim gojeniu się urazów i zapaleń, a także usuwaniu kwaśnych metabolitów z mięśni. Kriostmulacja wpływa też pozytywnie na kolagen, który jest składnikiem ścięgien, więzadeł i mięśni, powodując zwiększenie ich elastyczności i odporności na rozciąganie. Ponadto kriostymulacja tkanek zmniejsza wydajność procesów oddychania na poziomie komórki, uwalnia enzymy z uszkodzonych komórek, hamuje rozpad wysokoenergetycznych związków (ATP, CP, glikogen). Hamuje też uwolnienie bradykinin, prostaglandyn i histaminy. Wszystkie te czynniki wpływają na zmniejszenie przepuszczalności śródbłonka naczyń, ograniczają skłonność do obrzęków lub krwawień, poprzez skurcz naczyń krwionośnych. Po gwałtownym wychłodzeniu powłok skórnych, a następnie translokacji wychłodzonej krwi do części centralnej ustroju, zmianie ulega częstość akcji serca. Zwiększony powrót żylny spowodował istotny wzrost objętości wyrzutowej serca oraz wskaźnika skurczowego serca. Można więc stwierdzić, że napływ wychłodzonej krwi pod wpływem krioterapii ogólnoustrojowej powoduje zwiększony wyrzut krwi z komór serca, a jednocześnie obniżona temperatura napływającej do serca krwi powoduje zwolnienie częstości akcji serca. Mechanizm ten ma swoje fizjologiczne uzasadnienie, ponieważ obniżenie temperatury okolic skupisk komórek bodźcotwórczych serca (węzła zatokowo-przedsionkowego) skutkuje zmniejszoną częstotliwością ich wyładowań co ma bezpośredni wpływ na częstość akcji serca [4]. Bezpośrednie efekty krioterapii (tuż po zabiegu): skurcz naczyń wskutek zamknięcia zwieraczy przedwłośniczkowych i uczynnienie przetok tętniczo-żylnych; uśmierzenie bólu bezpośrednie blokowanie receptorów czuciowych i ich połączeń z proprioceptorami, zwolnienie przewodnictwa we włóknach czuciowych; zwiększone wydzielanie beta-endorfin; zmniejszenie napięcia mięśni, ograniczenie dopływu bodźców dordzeniowych, obniżenie przewodnictwa w neuronach ruchowych, zmniejszony napływ bodźców nocyceptywnych do rdzenia kręgowego co powoduje obniżenie stymulacji motoneuronów rdzenia, a tym samym prowadzi do obniżenia napięcia mięśniowego;

5 obniżenie aktywności procesów zapalnych, inaktywacja mediatorów zapalenia, zmniejszenie aktywności enzymów proteolitycznych; skurcz naczyń, uszczelnienie śródbłonków, zmniejszenie wysięku i migracji elementów komórkowych w ognisku zapalnym. Krioterapia ogólnoustrojowa - skutki dla organizmu: poprawa ogólnego samopoczucia; zwiększenie odporności organizmu; odnowa biologiczna; zwiększenie tolerancji wysiłku fizycznego; poprawienie kolorytu skóry; zwiększenie siły mięśni i zmniejszenie spastyczności mięśni (gdy występuje); zwiększenie zakresu ruchomości stawów; spowolnienie procesów starzenia; wzmocnienie struktury naczyń krwionośnych; wzrost poziomu korzystnych hormonów we krwi; działanie antydepresyjne; zmniejszenie obrzęków; zmniejszenie bólu i co za tym idzie możliwość ograniczenia przyjmowania leków przeciwbólowych i przeciwzapalnych Wykres 1.Procentowy udział obrzęków powstałych w wyniku stłuczeń [8].

6 4. CO SIĘ STOSUJE? 4.1. KRIOTERAPIA MIEJSCOWA Lód syntetyczny jednorazowy w postaci woreczków, w których po zgnieceniu woda miesza się z odpowiednim środkiem, co powoduje uzyskanie niskiej temperatury. Tak przygotowaną torebkę przykładamy w miejscu, które ma być znieczulone lub gdzie chcemy zmniejszyć występowanie obrzęków, wylewów, krwiaków itp. w aerozolu, czyli mieszanina gazów, która skierowana na miejsce kontuzjowane lub znieczulane obniża szybko jego temperaturę, dzięki czemu zmniejsza ryzyko powstawania krwiaków, obrzęków i wylewów. Jest wygodny w użyciu ponieważ posiada postać aerozolu w blaszanych pojemnikach, w związku z tym nie tłucze się i nie paruje. Nie jest określany termin ważności, co oznacza że środek ten może być wykorzystywany przez bardzo długi okres. Różnego rodzaju okłady, masaż lodem czy częściowa kąpiel w wodzie z lodem np. woreczki z lodem, zamrożonym żelem silikonowym bądź roztworem soli. Nadmuch parami azotu i/lub powietrzem Temperatura: ciekłego azotu: -160 do -196 st.c; mieszaniny gazów: -100 do -178 st.c; powietrza: -30 do -34 st.c [5]; 4.2. KRIOTERAPIA OGÓLNOUSTROJOWA Często po zakończeniu terapii metodami krioterapii miejscowej istnieje potrzeba dalszego leczenia lub wspomagania sportowców niskimi temperaturami. W takim przypadku stosowane są kriokomora i kriosauna, które ze względu na swoje rozmiary i czynnik chłodzący w nich stosowany są urządzeniami stacjonarnymi wykorzystywanymi głownie w dużych placówkach [1].

7 Kriokomora przeznaczona jest dla kilku osób które cały czas muszą się w niej poruszać. Składa się z dwóch części : przedsionka o temperaturze 50 C oraz części właściwej o temperaturze od 100 C do 160 C. Po wyjściu z komory przechodzi się do pomieszczenia o temperaturze pokojowej oraz wykonuje się serię intensywnych ćwiczeń ruchowych [6]. Kriosauna to jednoosobowa kabina kriogeniczna na ciekły azot służąca do przeprowadzania zabiegów krioterapii. Seans w takiej kabinie polega na krótkotrwałym przebywaniu w bardzo niskiej temperaturze, wynoszącej około -160 C. Zalecany czas zabiegu to 90 s. Pacjent oddycha powietrzem atmosferycznym znajdującym się w pomieszczeniu ogólnym. Zabiegi w kriosaunie (zaleca się przeprowadzanie zabiegów) powinny poprzedzać ćwiczenia fizyczne. Połączenie tych dwóch elementów daje znakomite rezultaty. Przeznaczona jest głównie dla szpitali, uzdrowisk, przychodni, centrum rehabilitacji i odnowy biologicznej, fitness i spa, a także dla odbiorców indywidualnych [6]. Kriokomora W latach 90. w Pracowni Krioterapii AWF we Wrocławiu liczne grupy sportowców poddawane były zabiegom krioterapii ogólnoustrojowej. Zaobserwowano, że oprócz dobrych efektów leczniczych w urazach sportowych poprawie uległ także ich stan ogólny, gotowość do wysiłku fizycznego. Bardzo dobrze znosili intensyfikację treningów oraz osiągali lepsze wyniki. Badania laboratoryjne i biochemiczne potwierdziły wzrost poziomu hormonów wpływających na gotowość do wysiłku (np. testosteronu). Wykazano również wzrost redukcję ciśnienia śródtkankowego po intensywnym wysiłku, zakończonym wizytą w kriokomorze. Seria zabiegów w kriokomorze wpływa również na poprawę krążeniową i metaboliczną tolerancję wysiłku, opóźnia narastanie zmęczenia, w trakcie wykonywania pracy mięśniowej, a także obniża reakcje stresowe na progresywny wysiłek fizyczny. Subiektywne odczucie wysiłków wskazuje na lepszą tolerancję, szybszą regenerację po treningu oraz wyższą motywację do podejmowania kolejnych intensywnych obciążeń treningowych po zabiegach krioterapii. Efekty te zainspirowały naukowców do kolejnych badań nad wpływem skrajnie niskich temperatur na wydolność fizyczną i biologiczną sportowców i przyczyniły się do popularyzacji krioterapii w kręgach sportowych. Kriosauna Źródłem zimna w kabinie kriosauny jest ciekły azot dostarczany z zbiornika kriogenicznego. Kriosauna wyposażona jest w ruchomą podłogę dopasowującą każdorazowo jej położenie do wzrostu pacjenta, tak by osoba była zanurzona do ramion, z głową ponad warstwa zimnego gazu, umożliwiająca oddychanie powietrzem z pomieszczenia ogólnego.

8 Temperatura podczas zabiegu jest regulowana przez obsługującego z zakresu od -100 do -160 C, czas zabiegu jest również regulowany maksymalnie do 3 minut. Obsługujący może indywidualnie dla każdego pacjenta wybrać czas i temperaturę zabiegu. Przy projektowaniu urządzenia najważniejszym było zapewnienie maksimum bezpieczeństwa, owalny i niejednorodny kształt wewnątrz kabiny zapewnia równomierny rozkład temperatury w całej jej objętości. 5. SŁAWNI SPORTOWCY Krioterapia jest coraz popularniejsza w świecie sportu i to nie tylko w naszym kraju. Z powodzeniem stosują ją również znani i niezwykle popularni na świecie kierowcy Formuły 1, brytyjscy piłkarze i rugbiści. Przkładem może być australijski kierowca Mark Webber, który po wypadku rowerowym, gdzie doszło m.in. do złamania nogi, chcąc szybko wrócić do wyścigów poddał się leczeniu w komorze kriogenicznej. Zabiegi trwały trzy tygodnie i znacznie skróciły okres leczenia i rehabilitacji (poprawiając krążenie krwi, pomogły szybko zrosnąć się uszkodzonym tkanką), poza tym wzmocniły system immunologiczny oraz poprawiły ogólne samopoczucie kierowcy. W tej chwili w samej tylko Wielkiej Brytanii coraz więcej sportowców wykorzystuje krioterapię, aby przyspieszyć regenerację oraz polepszyć swoje sportowe wyniki, np. klub piłkarski Bolton Wanderers FC posiada nawet swoją własną kriokomorę. Jeżeli chodzi o rugby, to praktycznie wszystkie brytyjskie kluby sportowe korzystają z krioterapii a wiele z nich organizuje zgrupowania w Spale, gdzie często rugbiści odwiedzają kriokomorę nawet dwa razy dziennie. Biorąc pod uwagę fakt, iż krioterapię miejscową stosuje się w sporcie już od wielu lat (spreje, okłady i zimne kąpiele) to nie jest to już żadną niespodzianką. Poza tym terapia zimnem świetnie działa na psychikę. Dr Kettenhuber (austriacki lekarz leczący wielu sławnych sportowców) uważa, że może ona również świetnie leczyć stany depresyjne, bezsenność oraz zwalczać stres [7].

9 6. PODSUMOWANIE Krioterapia jest najważniejszą metodą stosowaną bezpośrednio po urazie sportowym. Należy pamiętać o aplikacji zimna najszybciej jak to jest możliwe po urazie. Każda apteczka musi być wyposażona w spray oziębiający np. ICE MIX czy też lód w woreczkach lub COLD PACK. Należy też pamiętać aby nie odmrozić powierzchni schładzanej oraz nie stosować sprayu na błony śluzowe i otwarte rany. Krioterapia jest cenioną metodą w medycynie sportowej i bardzo przydatną w procesie odnowy biologicznej. Wyniki dotychczasowych badań potwierdzają, że jest ona bezpieczna i stosunkowo tania. Przeciwdziała powstawaniu negatywnych skutków przeciążeń treningowych, wspomaga leczenie urazów sportowych i przygotowuje organizm do większych obciążeń. Dzieje się tak zarówno na drodze reakcji miejscowych, jak i ogólnoustrojowych. Sprzyja to osiąganiu lepszych wyników sportowych, umożliwiając realizację pełnych cyklów treningowych. Obserwuje się duże zainteresowanie badaniami naukowymi analizującymi znaczenie krioterapii w odnowie biologicznej. Istnieje jeszcze wiele nierozstrzygniętych problemów oraz sprzecznych wniosków, które powinny być wyjaśnione. Konieczne jest wykonanie badań na większej liczbie osób oraz ustalenie optymalnej metodologii zabiegów, co pozwoli na sformułowanie wniosków praktycznych [9].

10 7. BIOBLIOGRAFIA [1] Swenson C, Sward L, Karlsson J. Department of Orthopaedics, Ostra University Hospital, Goteborg, Sweden ; dostępne na: [2] [3] [4] Krzysztof Zimmer Krioterapia ogólna w medycynie sportowej "Sport Wyczynowy 2003, nr 5-6/ [5] Zagrobelny Z., Krioterapia miejscowa i ogólna., Wydawnictwo Medyczne Urban&Partner, Wrocław,2003 [6] [7] [8] [9] Anna Jonak, Anna Skrzek, Krioterapia w odnowie biologicznej sportowców przeglad badań; Acta Bio-Optica et Informatica Medica 4/2009, vol. 15; [10]