Acta Balneologica 2/2011

MEDIPRESS publishing S P I S T R E Ś C I Acta Balneologica 2/2011 PRACE ORYGINALNE i KLINICZNE Paweł Zalewski, Jacek J. Klawe, Małgorzata Tafil-Klawe, Joanna Pawlak, Andrzej Lewandowski, Izabela Panowicz Wpływ krioterapii ogólnoustrojowej na układ sercowo-naczyniowy i procesy termoregulacji u osób zdrowych... str. 84 Artur Rydzyk, Zbigniew Damijan Wpływ treningu wibracyjnego na obrót kostny organizmu... str. 96 Joanna Głogowska-Szeląg, Beata Kos-Kudła, Bogdan Marek, Dariusz Kajdaniuk, Mariusz Nowak, Lucyna Siemińska Wybrane czynniki wzrostowe oraz ocena gęstości mineralnej kości (BMD) u kobiet chorych na reumatoidalne zapalenie stawów... str. 105 Joanna Ziółkowska, Piotr Kalmus, Irena Ponikowska Efekt leczniczy stosowania miejscowej peloidoterapii w formie okładów i plastrów borowinowych... str. 110 Anna Kuryliszyn-Moskal, Jacek Kita, Agnieszka Dakowicz Ocena skuteczności impulsowego pola magnetycznego niskiej częstotliwości w leczeniu zaburzeń mikrokrążenia u pacjentów z objawem Raynauda... str. 119 Wioleta Matuszewska, Hanna Tomczak Ocena wpływu kompleksowej fizjoterapii na poziom bólu w odcinku szyjnym kręgosłupa.... str. 124 Wojciech Haładyna, Elżbieta Marciniszyn, Włodzisław Kuliński Dyskopatie kręgosłupa aktualny problem diagnostyczny i terapeutyczny... str. 133 PRACE poglądowe Jerzy E. Kiwerski Analiza możliwości terapeutycznych zespołów bólowych krzyża... str. 138 bioklimatologia Magdalena Kuchcik O potrzebie prowadzenia badań lokalnego zróżnicowania warunków klimatycznych w uzdrowiskach....str. 144 VARIA Andrzej Kierzek, Jadwiga Kuciel-Lewandowska, Andrzej Pozowski, Małgorzata Paprocka-Borowicz Kazimierza Chońskiego (1814-1882) związek z Druskiennikami... str. 151 z Życia towarzystwa Jubileusz prof. Gerarda Straburzyńskiego... str. 155 02_NR_2_11.indd 82 2011-06-29 13:57:27

MEDIPRESS publishing C o n t e n s Acta Balneologica 2/2011 ORIGINAL AND CLINICAL ARTICLES Paweł Zalewski, Jacek J. Klawe, Małgorzata Tafil-Klawe, Joanna Pawlak, Andrzej Lewandowski, Izabela Panowicz Influence of whole-body cryotherapy on cardiovascular system and thermoregulation processes in healthy subjects... str. 84 Artur Rydzyk, Zbigniew Damijan The effects of vibration training on bone turnover of the organism... str. 96 Joanna Głogowska-Szeląg, Beata Kos-Kudła, Bogdan Marek, Dariusz Kajdaniuk, Mariusz Nowak, Lucyna Siemińska Chosen growth factors and assessment of bone mineral density (BMD) in women with rheumatoid arthritis... str. 105 Joanna Ziółkowska, Piotr Kalmus, Irena Ponikowska Medical effect of using local therapy with compress and peet plasters... str. 110 Anna Kuryliszyn-Moskal, Jacek Kita, Agnieszka Dakowicz Assessment of the effectiveness of low-frequency pulsed magnetic field in the treatment of microvascular abnormalities in patients with Raynaud s phenomenon... str. 119 Wioleta Matuszewska, Hanna Tomczak Evaluation of a comprehensive physiotherary treatment protocol for cervical spine pain... str. 124 Wojciech Haładyna, Elżbieta Marciniszyn, Włodzisław Kuliński Discopathies a current diagnostic and therapeutic problem... str. 133 REVIEW ARTICLES Jerzy E. Kiwerski Analysis of the therapeutic possibilities of the sacral pain syndrome... str. 138 BIOCLIMATOLOGY Magdalena Kuchcik About a need of the local climate measurements in the health resorts...str. 144 VARIA Andrzej Kierzek, Jadwiga Kuciel-Lewandowska, Andrzej Pozowski, Małgorzata Paprocka-Borowicz Kazimierz Choński s (1814-1882) conenexion with Druskieniki... str. 151 02_NR_2_11.indd 83 2011-06-29 13:57:27

PRACE ORYGINALNE i kliniczne Wpływ krioterapii ogólnoustrojowej na układ sercowo-naczyniowy i procesy termoregulacji u osób zdrowych Influence of whole-body cryotherapy on cardiovascular system and thermoregulation processes in healthy subjects Влияние общей криотерапии на сердечно-сосудистую систему и процессы терморегуляции у здоровых лиц Paweł Zalewski 1, Jacek J. Klawe 1, Małgorzata Tafil-Klawe 2, Joanna Pawlak 1, Andrzej Lewandowski 3, Izabela Panowicz 4 ¹ Z Katedry i Zakładu Higieny i Epidemiologii, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy UMK ² Z Katedry Fizjologii, Zakładu Fizjologii Człowieka, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy UMK ³ Z Katedry i Zakładu Podstaw Kultury Fizycznej, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy UMK 4 Z Kliniki Uzdrowiskowej Pod Tężniami im. Jana Pawła II w Ciechocinku Streszczenie Celem przeprowadzonych badań była ocena czynnościowa układu sercowo-naczyniowego i autonomicznego układu nerwowego oraz procesów termoregulacji po ekspozycji na bodziec kriogeniczny w trakcie zabiegu krioterapii ogólnoustrojowej u osób zdrowych w warunkach fizjologii. Badania przeprowadzono na grupie 25 zdrowych, młodych mężczyzn. Każda z badanych osób została poddana 3-minutowemu zabiegowi krioterapii ogólnoustrojowej w zakresie temperatur od -120 do -110 C. Rejestrację wszystkich badanych sygnałów biologicznych rozpoczęto przed zabiegiem i kontynuowano w czasie sześciu godzin od zabiegu krioterapii. W badaniach wykorzystano specjalistyczne urządzenia rejestrujące i analizujące wybrane sygnały biologiczne organizmu człowieka. Pomiary temperatury głębokiej ciała badanych osób zostały wykonane przy użyciu telemetrycznego systemu pomiarowego Vital Sense, ocena czynnościowa układu sercowo-naczyniowego oraz autonomicznego układu nerwowego została przeprowadzona przy użyciu systemu Task Force Monitor. Stwierdzono, że na poziomie istotności α=0,05 na skutek oddziaływania temperatur kriogenicznych przez 3 minuty, występują statystycznie istotne różnice w zakresie wartości pomiarów temperatury głębokiej ciała oraz parametrów czynnościowych układu sercowo-naczyniowego. Zabieg krioterapii ogólnoustrojowej powoduje istotne zaburzenia równowagi termicznej organizmu, indukując tym samym szereg reakcji termoregulacyjnych oraz wywiera modulujący wpływ na układ sercowo-naczyniowy i autonomiczny układ nerwowy, przede wszystkim jego część przywspółczulną. Słowa kluczowe: krioterapia ogólnoustrojowa, termoregulacja, hemodynamika, autonomiczny układ nerwowy, kardiografia impedancyjna 84 Acta Balneologica kwiecień-czerwiec 2011 02_NR_2_11.indd 84 2011-06-29 13:57:27

Paweł Zalewski i wsp. Summary The aim of the study was to perform an functional assessment of cardiovascular system and autonomic nervous system in healthy subjects exposed to cryogenic temperatures whole-body cryotherapy (WBC). Experimental group consisted on 25 healthy subjects only men. Each of them was exposed to a whole-body cryotherapy in a cryogenic chamber (3 min, ranges from -120 to -110 0 C). Considering the analysis of core body temperature changes, cardiovascular and autonomic nervous system activity response to WBC there were used specialist registering and analyzing systems, i.e. telemetric registration of core body temperature Vital Sense and non-invasive beat-to-beat analysis of autonomic nervous system and cardiovascular system activity Task Force Monitor. Assessments were performed before WBC exposure and continued up to six hours afterwards. Statistical analysis at the significance level α=0,05 demonstrated that a 3 min WBC exposure cause a significant disruption of body temperature balance which induces various thermoregulation reactions, and modulates autonomic nervous system balance, largely its parasympathetic component, and cardiovascular system activity. Key Words: whole-body cryotherpay, thermoregulation, hemodynamics, autonomic nervous system, impedance cardiography Pезюме Целью проведённого исследования была оценка функции сердечно-сосудистой системы, автономной нервной системы и процессов терморегуляции при экспозиции на криогенный стимул во время процедуры общей криотерапии у здоровых лиц в физиологических условиях. Исследование провели в группе 25 здоровых, молодых мужчин. Каждый из исследуемых был подвергнут 3 - минутной процедуре общей криотерапии при температуре от - 120 до - 110 C. Регистрацию всех исследуемых биологических сигналов начинали перед процедурой и продолжали в течении шести часов после процедуры общей криотерапии. В исследовании использовали специальные устройства, регистрирующие и анализирующие избранные биологические сигналы организма человека. Измерение глубокомышечной температуры исследуемых было выполнено при помощи телеметрической измерительной системы Vital Sense, оценка функции сердечно-сосудистой системы и автономной нервной системы была проведена при помощи системы Task Force мониторинга. Доведено, что на уровне достоверности α=0.05 в результате воздействия криогенной температуры в течении 3 минут, возникают статистически значимые различия при измерении глубокомышечной температуры тела и функциональных параметров сердечнососудистой системы. Процедура общей криотерапии вызывает существенное расстройство термического равновесия организма, индуцируя тем самым ряд терморегулирующих реакций и оказывает модулирующее влияние на сердечно-сосудистую систему и автономную нервную система, прежде всего её парасимпатичесую часть. Ключевые слова: общая криотерапия, терморегуляция, гемодинамика, автономная нервная система, импедансная кардиграфия Acta Balneol. Tom LIII Nr 2 (124), str. 84-95 Wstęp Stosowanie metod fizykalnych w leczeniu różnorodnych chorób ma swoją wielowiekową historię. Już w Starożytności lekarze wykorzystywali terapeutyczne właściwości światła słonecznego, wody, ciepła czy zimna. Hipokrates (ok. 470-360 p.n.e.) zalecał obniżanie temperatury tkanek w celu zmniejszenia obrzęku, krwawienia lub pourazowych dolegliwości bólowych. Termoterapia stanowi jedną z częściej wykorzystywanych i bardzo zróżnicowaną formę terapii fizykalnej, wykorzystującą bodźce termiczne o podwyższonej albo niskiej i bardzo niskiej temperaturze. Zgodnie z przyjętym podziałem do grupy zabiegów z zakresu krioterapii miejscowej zalicza się metody, które wykorzystują czynnik chłodzący o temperaturze w zakresie od -75 do -160 o C. Są to głównie pary dwutlenku węgla oraz azotu. Coraz powszechniej stosowaną metodą krioterapii stają się zabiegi krioterapii ogólnoustrojowej, czyli wykorzystanie bodźca kriogenicznego do stymulacji organizmu poprzez intensywne wychłodzenie praktycznie ca- Acta Balneologica kwiecień-czerwiec 2011 85 02_NR_2_11.indd 85 2011-06-29 13:57:27

Wpływ krioterapii ogólnoustrojowej na układ sercowo-naczyniowy łej powierzchni ciała. W tym celu wykorzystuje się pary skroplonych gazów, np. azotu lub powietrza atmosferycznego. Pomimo stosowanych w tej metodzie bodźców termicznych o bardzo niskiej temperaturze, tj. od -100 do nawet -185 o C, prawidłowo wykonany zabieg nie powoduje skutków ubocznych w postaci odmrożeń lub innych uszkodzeń powłok skórnych (1, 2, 3, 4). Autonomiczna regulacja czynności układu sercowo-naczyniowego Autonomiczny układ nerwowy (AUN) stanowi złożoną sieć neuronalną o podstawowym znaczeniu dla zachowania homeostazy oraz odruchowej regulacji czynności większości narządów. Funkcjonowanie układu sercowo-naczyniowego, pokarmowego, moczowo-płciowego, termoregulacja oraz kontrola aktywności dobowej podlegają ścisłej kontroli wielu struktur AUN. Jednym z warunków zachowania homeostazy organizmu jest sprawne funkcjonowanie AUN, którego cechuje zdolność do szybkiej, odruchowej reakcji na oddziaływujące bodźce zewnętrzne i wewnętrzne. Układ współczulny i przywspółczulny działanie tonicznie, antagonistyczne (przeciwwstawnie) w stosunku do siebie. Nerwy AUN zaopatrujące serce wpływają na cztery aspekty pracy mięśnia sercowego: modulują częstość pracy serca (efekt chonotropowy), prędkość przewodzenia w układzie bodźcowo-przewodzącym (efekt dromotropowy), siłę skurczu mięśnia sercowego (efekt inotropowy) oraz wywierają modulujący wpływ na czynność baroreceptorów tętniczych. Pobudzenie układu współczulnego powoduje wzmożone wydzielanie noradrenaliny, która wiążąc się z receptorami α i β tkanki bodźcowo-przewodzącej wywołuje zwiększony dokomórkowy napływ jonów wapniowych przez napięciozależne kanały błonowe, przede wszystkim typu L, co prowadzi do: dodatniego działania chronotopowego; dodatniego działania inotropowego; dodatniego działania dromotropowego (5, 6, 7). Wpływ układu przywspółczulnego na serce uwarunkowany jest uwalnianiem acetylocholiny z zakończeń zazwojowych włókien przywspółczulnych. W następstwie aktywacji receptorów muskarynowych M2 przez acetylocholinę, zwiększa się przepuszczalność błony komórkowej dla jonów potasu przez kanały potasowe acetylocholinozależne. Stymulujące działanie nerwów błędnych lub acetylocholiny na serce powoduje: ujemny efekt chronotropowy; ujemny efekt inotropowy; ujemny efekt dromotropowy (5, 6, 7). Biologiczne i kliniczne skutki oddziaływania temperatur kriogenicznych w świetle dotychczasowych badań Jak dotąd powstało wiele opracowań naukowych potwierdzających skuteczność krioterapii ogólnoustrojowej w leczeniu przewlekłych stanów zapalnych w obrębie narządu ruchu, a połączenie krioterapii ogólnoustrojowej z kinezyterapią zwiększa zakres ruchomości chorobowo zmienionych stawów. Wykazano również skuteczność krioterapii ogólnoustrojowej w leczeniu fibriomialgii, jak również nieswoistego procesu zapalnego w obrębie ścięgien i mięśni. Na podstawie analizy dostępnego piśmiennictwa można przyjąć, że krioterapia ogólnoustrojowej ma najszersze zastosowanie właśnie w leczeniu chorób narządu ruchu o etiologii przeciążeniowo-zwyrodnieniowej oraz autoimmunologicznej (8, 9). Innym aspektem terapeutycznego stosowania temperatur kriogenicznych jest wykorzystanie tej metody w leczeniu chorób układu nerwowego. Wykazano korzystny efekt krioterapii ogólnoustrojowej u dzieci z niedowładami spastycznymi w przebiegu porażenia mózgowego, gdzie obserwowano obniżenie napięcia mięśniowego, co korzystnie wpływało na skuteczność kinezyterapii. Podobne efekty zaobserwowano również u osób z rozpoznaniem stwardnienia rozsianego: bodziec kriogeniczny powodował krótkotrwałe obniżenie napięcia mięśniowego. Innym korzystnym efektem stosowania krioterapii było zmniejszenie nasilenia dolegliwości bólowych. Dostępne są również doniesienia o korzystnym wpływie krioterapii na stan psychiczny osób z rozpoznaniem lekkiej depresji, stanów lękowych oraz zaburzeń nastroju (10, 11, 12, 13). Kolejnym aspektem stosowania różnych form krioterapii, zwłaszcza krioterapii ogólnoustrojowej, jest wykorzystanie tych metod w odnowie biologicznej w sporcie. W celu wykazania stymulującego wpływu krioterapii ogólnoustrojowej na parametry hormonalne oraz poziom katecholamin przeprowadzono liczne badania, jednakże ich wyniki nie są jednoznaczne. Część autorów pisze o silnie modulującym wpływie krioterapii ogólnoustrojowej na parametry biochemiczne krwi oraz poziom wybranych hormonów u osób uprawiają- Tabela 1. Charakterystyka ogólna badanej grupy Cecha Charakterystyka badanej grupy (n=25) 100% mężczyźni średnia SD Wiek, lata 31,50 5,61 Wysokość ciała,[m] 1,79 0,05 Masa ciała, [kg] 83,70 10,10 Wskaźnik masy ciała, [kg/m 2 ] 25,90 2,82 Wskaźnik powierzchni ciała, [m 2 ] 2,00 0,12 sbp spoczynkowe, [mmhg] 121,28 8,27 dbp spoczynkowe, [mmhg] 76,84 6,54 86 Acta Balneologica kwiecień-czerwiec 2011 02_NR_2_11.indd 86 2011-06-29 13:57:27

Paweł Zalewski i wsp. cych sport, z kolei inni autorzy potwierdzają taki efekt, ale podkreślają jego krótkotrwałość (14, 15, 16, 17). W kilku pracach autorzy wskazują na brak istotnych zmian parametrów sercowo-naczyniowych po ekspozycji całego organizmu na temperatury kriogeniczne. Nie obserwowano zmian typowych dla odruchu Hinesa-Browna (17, 18). Natomiast w kilku innych pracach, autorzy stwierdzili zwiększenie obciążenia układu krążenia po zabiegu krioterapii ogólnoustrojowej, objawiającego się przyspieszeniem pracy serca oraz podwyższeniem ciśnienia krwi, co przemawia za zwiększeniem aktywności układu współczulnego i reakcjami typowi dla odruchu Hinesa-Browna (19, 20, 21, 22). Znamienny jest jednak fakt, że obserwowane obciążenie układu sercowo-naczyniowego było krótkotrwałe, nie przekraczało kilku minut od zakończenia zabiegu. Jeszcze inni autorzy wskazują, że oddziaływanie bodźca zimna powoduje zwiększenie aktywności układu przywspółczulnego poprzez stymulację baroreceptorów, obserwowano jednak przede wszystkim zmniejszenie częstości pracy serca oraz bez zmian ciśnienia tętniczego krwi. Opisywane reakcje były zbliżone do reakcji układu krążenia w odruchu na nurkowanie (23, 24). Cel badań, materiał i metody Aktywność autonomicznego układu nerwowego (AUN) stanowi zasadniczy mechanizm integrujący i koordynujący fizjologiczne reakcje organizmu zachodzące na skutek ekspozycji ciała na czynnik kriogeniczny. W oparciu o dotychczas przeprowadzone badania pilotażowe i rozważania na temat wpływu krioterapii ogólnoustrojowej na organizm człowieka, przeprowadzono badania, których celem była ocena zmian czynności serca i zmian aktywności autonomicznego układu nerwowego oraz procesów termoregulacji po ekspozycji na bodziec kriogeniczny w trakcie zabiegu krioterapii ogólnoustrojowej u osób zdrowych w warunkach fizjologii. Badania przeprowadzono na grupie 25 zdrowych, młodych mężczyzn, ochotników spełniających wszystkie kryteria podjętych badań. Charakterystyka podstawowych cech biologicznych osób biorących udział w badaniu została przedstawiona w tabeli 1. Kryteriami wykluczenia z udziału w eksperymencie badawczym były: choroba lub zaburzenia czynnościowe w obrębie układu sercowo-naczyniowego i autonomicznego układu nerwowego stwierdzone podczas badania podmiotowego i przedmiotowego przez lekarza specjalistę. Metodyka badania opierała się na poddaniu badanych osób jednokrotnemu zabiegowi krioterapii ogólnoustrojowej (ZKO) w kriokomorze działającej w systemie kaskadowym sprężarkowego układu chłodniczego, w skład której wchodziły dwa przedsionki (pierwszy ok. -10 o C, drugi ok. -60 o C) i komora właściwa. Badani przebywali w komorze właściwej kriokomory przez 3 minuty, temperatura wewnątrz wahała się w zakresie od -110 do -120 o C. Przed zabiegiem oraz do momentu zakończenia badania osoby badane przebywały w pomieszczeniu klimatyzowanym, o stałej temperaturze i wilgotności. W trakcie całego eksperymentu osoby badane nie wykonywały intensywnych ruchów. Pomiaru temperatury głębokiej ciała (CBT Core Body Temperature) badanych osób dokonywano przy użyciu telemetrycznego systemu pomiarowego Vital Sense. System Vital Sense pierwotnie powstał przy wsparciu grantów naukowo-badawczych armii Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej (USARIEM, Natick, MA), obecnie wykorzystywany jest w badaniach klinicznych m.in. w Pracowni Chronobiologii Chronomedycyny i Badań Snem Katedry Fizjologii Człowieka i Katedry i Zakładu Higieny i Epidemiologii Collegium Medicum w Bydgoszczy UMK (25, 26). System do zdalnego pomiaru temperatury głębokiej ciała składa się z dwóch zasadniczych komponentów. Pierwszy element stanowi mobilny monitor rejestrujący, przechowujący i eksportujący dane cyfrowe zmierzonych wartości temperatury, umieszczany na wysokości obręczy miedniczej lub wyrostka mieczykowatego mostka badanej osoby. Drugi element stanowi kapsułka telemetryczna, która w sposób zdalny rejestruje wartość temperatury wewnętrznnej, a następnie na drodze radiowej przesyła dany pomiar do monitora. Każda z badanych osób połykała kapsułkę, popijając niewielką ilością wody, w odpowiednim czasie przed zabiegiem krioterapii ogólnoustrojowej (fot. 1 i 2). Dla celów niniejszego badania uwzględniono pięć etapów pomiaru temperatury głębokiej ciała (01-05), zestawienie poszczególnych pomiarów wraz z odpowiadającymi im przedziałami czasu badania zawarto w tabeli 2. Ocena czynnościowa układu sercowo-naczyniowego została przeprowadzona przy użyciu systemu Task Force Monitor. Rejestracji sygnałów biologicznych za pomocą systemu pomiarowego dokonano czterokrotnie, w warunkach spełniających kryteria badania czynnościowego autonomicznego układu nerwowego (27, 28, 29). Po- Tabela 2. Zestawienie pomiarów temperatury głębokiej ciała z odpowiadającymi im przedziałami czasu Pomiar temperatury głębokiej ciała Przedział czasowy pomiaru T wew. 01 T wew. 02 T wew. 03 T wew. 04 T wew. 05 1-5 min przed ZKO 15-20 min po ZKO 55-60 min po ZKO 175-180 min po ZKO 355-360 min po ZKO Acta Balneologica kwiecień-czerwiec 2011 87 02_NR_2_11.indd 87 2011-06-29 13:57:28

Wpływ krioterapii ogólnoustrojowej na układ sercowo-naczyniowy Fot. 1. Widok ogólny monitora systemu pomiaru temperatury głębokiej ciała Vital Sense Fot. 2. Widok ogólny kapsułki telemetrycznej systemu pomiaru temperatury głębokiej ciała Vital Sense Tabela 3. Analizowane parametry czynnościowe układu sercowo-naczyniowego mierzone przy użyciu systemu Task Force Monitor Parametry czynnościowe układu sercowo-naczyniowego Parametr Nazewnictwo angielskie Nazewnictwo polskie Jednostka Sygnał źródłowy CZYNNOŚĆ ELEKTROMECHANICZNA / PRZEPŁYW OBJĘTOŚCIOWY RRI RR-Interval interwał RR [ms] EKG HR heart rate częstość akcji serca [1/min] EKG SV stroke volume objętość wyrzutowa serca [ml] IKG SI stroke index wskaźnik skurczowy serca [ml/m 2 ] IKG CO cardiac output pojemność minutowa serca [l/min] EKG, IKG CI cardiac index wskaźnik sercowy [l/(min*m 2 )] EKG, IKG CIŚNIENIE KRWI / OPÓR NACZYNIOWY sbp systolic blood pressure ciśnienie krwi skurczowe [mmhg] cont BP, oscbp dbp diastolic blood pressure ciśnienei krwi rozkurczowe [mmhg] cont BP, oscbp mbp mean blood pressure ciśnienie krwi średnie [mmhg] cont BP, oscbp TPR total peripheral resistance obwodowy opór naczyniowy [dyn*s/cm 5 ] EKG, IKG, BP TPRI total peripheral resistance index wskaźnik obwodu oporu naczyniowego [dyn*s*m 2 /cm 5 ] EKG, IKG, BP KURCZLIWOŚĆ I FUNKCJA KOMÓR SERCA IC index of contractility wskaźnik kurczliwości [1000/s] IKG HI Heather index wskaźnik Heathera [1/s 2 ] EKG, IKG LVET left ventricular ejection time czas wyrzutu lewej komory [ms] IKG LVWI left ventricular work index wskaźnik pracy lewej komory serca [mmhg*l/(min*m 2 )] EKG, IKG, BP 88 Acta Balneologica kwiecień-czerwiec 2011 02_NR_2_11.indd 88 2011-06-29 13:57:30

Paweł Zalewski i wsp. Tabela 4. Statystyki podstawowe zarejestrowanych zmian temperatury głębokiej ciała na kolejnych etapach badania Pomiar T wew. Średnia T wew. [ o C] Mediana T wew. min. [ o C] T wew. maks. [ o C] Q 1 O 3 SD p T wew. przed ZKO (01) 37,19 37,17 36,70 37,73 37,07 37,28 0,23 P<0,05 T wew. po ZKO (02) 37,10 37,09 36,45 37,78 36,89 37,32 0,31 P<0,05 T wew. 55-60 min (03) 36,71 36,72 35,77 37,47 36,51 36,99 0,40 P<0,05 T wew. 3 godz. po ZKO (04) 37,18 37,20 36,71 37,88 37,02 37,34 0,28 P<0,05 T wew. 6 godz. po ZKO (05) 37,36 37,29 37,05 38,22 37,25 37,45 0,25 P<0,05 mieszczenie do badań było wyciszone i przyciemnione, system klimatyzacji utrzymywał stałe warunki temperatury i wilgotności powietrza. Można zatem przyjąć, że poszczególne badania u każdej z badanych osób zostały przeprowadzone w standardowych warunkach, które nie wpływały na parametry czynnościowe układu krążenia oraz AUN. Wszystkie sygnały biologiczne rejestrowane i wyliczane przez system TFM zbierane są w sposób całkowicie nieinwazyjny, dlatego też procedury badawcze przeprowadzane przy użyciu tej aparatury są bezpieczne dla badanych osób. Na całość systemu pomiarowego TFM składają się następujące komponenty: urządzenie do ciągłego pomiaru ciśnienia krwi (contbp); 2-kanałowy elektrokardiograf (EKG); kardiograf impedancyjny (IKG); urządzenie do oscylometrycznego pomiaru ciśnienia (oscbp). Badanie pierwsze TFM (01) potraktowano jako badanie odniesienia dla kolejnych trzech badań TFM (02, 03, 04) i wykonano je w godzinach porannych nie później niż w dwie godziny od porannego posiłku oraz po jednogodzinnej aklimatyzacji badanych osób do miejsca prowadzenia badań. Badanie drugie TFM (02) rozpoczęto w przedziale czasu nie dłuższym niż 15 min od momentu zakończenia zabiegu ZKO. Badanie trzecie TFM (03) wykonano w czasie 3 godz. od zakończenia ZKO. Badanie czwarte TFM (04) wykonano w czasie 6 godz. od zakończenia ZKO. Równoczesne zestawienie sygnałów EKG, IKG, oscbp i contbp mierzonych przez system TFM, pozwala ocenić parametry czynnościowe układu sercowo-naczyniowego. Dla potrzeb niniejszej pracy wybrano parametry przedstawione w tabeli 3, a ze względu na fizjologiczną charakterystykę podzielono je na trzy grupy. Grupa pierwsza zawiera parametry opisujące elektromechaniczną czynność serca oraz parametry przepływowe układu sercowo-naczyniowego (spoczynkowa norma fizjologiczna): RRI (660-1000 ms); HR (58-86 1/min); SV (60-130 ml); SI (30-65 ml/m 2 ); CO (4,5-8,5 l/min); CI (2,5-4,7 l/min/m 2 ). W skład grupy drugiej wchodzą parametry opisujące ciśnienie krwi, obwodowy opór naczyniowy oraz podatność układu tętniczego: sbp (90-129 mmhg); dbp (50-85 mmhg); mbp (75-105 mmhg); TPR (750-1500 dyn*s/ cm 5 ); TPRI (1700-2600 dyn*s*m 2 /cm 5 ). Trzecia grupa obejmuje parametry opisujące kurczliwość mięś nia sercowego: IC (33-65 1000/s); ); HI (0,29-0,34 1/s 2 ); LVET (300-350 ms) LVWI (8-10 mmhg*l/(min*m 2 )). Wyniki Analiza zmian temperatury głębokiej ciała Analizę zmian temperatury głębokiej badanych osób przeprowadzono z wykorzystaniem testu Friedmana. Stwierdzono, że na poziomie istotności α=0,05 na skutek oddziaływania temperatur kriogenicznych przez 3 minuty, występują statystycznie istotne różnice między wynikami pomiarów średniej temperatury głębokiej ciała badanych osób (p<0.05) (tab. 4, ryc. 1). Średnia temperatura wewnętrzna zarejestrowana w przedziale czasowym 1-5 min przed ZKO wyniosła T wew.śr.01 = 37,19 ± 0,23 o C, najniższa wartość temperatury głębokiej na tym etapie wyniosła T wew.min.01 = 36,70 o C, z kolei temperatura maksymalna wyniosła T wew.max.01 = 37,73 o C. U prawie 50% badanych temperatura głęboka ciała T wew.01 na tym etapie nie przekraczała 37,07 o C, natomiast u 75% badanych nie przekraczała 37,28 o C (tab. 4, ryc. 1). Średnia temperatura wewnętrzna zarejestrowana w przedziale czasowym 15-20 min po zabiegu ZKO wyniosła Temperatura głęboka ciała [ o C] 37,6 37,4 37,2 37,0 36,8 36,6 36,4 przed ZKO po ZKO 55-60 min po ZKO 3 godz. po ZKO 6 godz. po ZKO Średnia Średnia±Błąd std Średnia±1,96*Błąd std Ryc. 1. Wykres pudełkowy zmian wartości temperatury głębokiej ciała zarejestrowanych na poszczególnych Ryc. 1. Wykres etapach pudełkowy badania; p<0,05 zmian wartości temperatury głębokiej ciała zarejestrowanych na poszczególnych etapach badania; p<0,05 Acta Balneologica kwiecień-czerwiec 2011 89 02_NR_2_11.indd 89 2011-06-29 13:57:30

Wpływ krioterapii ogólnoustrojowej na układ sercowo-naczyniowy Częstość akcji serca [1/min] 68 66 64 62 60 58 56 54 52 01 HR 02 HR 03 HR 04 HR Średnia Średnia±Błąd std Średnia±1,96*Błąd std T wew.śr.02 = 37,10 ± 0,31 o C, najniższa wartość temperatury głębokiej - T wew.min.02 = 36,45 o C, temperatura maksymalna - T wew.max.02 = 37,78 o C. U prawie 50% badanych średnia temperatura T wew.02 na tym etapie nie była wyższa niż 36,89 o C, natomiast u 75% badanych nie przekraczała 37,32 o C (tab. 4, ryc. 1). Średnia temperatura wewnętrzna zarejestrowana w przedziale czasowym 55-60 min po ZKO wyniosła T wew.śr.03 = 36,71 ± 0,40 o C, najniższa wartość temperatury głębokiej na tym etapie - T wew.min.03 = 35,77 o C, temperatura maksymalna - T wew.max.03 = 37,47 o C. U prawie 50% badanych średnia temperatura T wew.03 na tym etapie nie była wyższa niż 36,51 o C, natomiast u 75% badanych nie przekraczała 36,99 o C (tab. 4, ryc. 1). Ryc. 2. Wykres pudełkowy dla zmian średnich wartości częstości akcji serca (HR) zarejestrowanych przed Ryc. ZKO 2. (01), Wykres po ZKO pudełkowy (02), 3 godz. po dla ZKO zmian (03) i 6 średnich godz. po ZKO warto- (04); p<0,01 ści częstości akcji serca (HR) zarejestrowanych przed ZKO (01), po ZKO (02), 3 godz. po ZKO (03) i 6 godz. po ZKO (04); p<0,01 Objętość wyrzutowa serca [ml] 116 114 112 110 108 106 104 102 100 98 96 94 92 90 01 SV 02 SV 03 SV 04 SV Średnia Średnia±Błąd std Średnia±1,96*Błąd std Ryc. 3. Wykres pudełkowy dla zmian średnich wartości objętości wyrzutowej serca (SV) zarejestrowanych Ryc. 3. Wykres przed pudełkowy ZKO (01), po ZKO dla (02), zmian 3 godz. średnich po ZKO (03) warto- i 6 godz. po ZKO (04); p<0,05 ści objętości wyrzutowej serca (SV) zarejestrowanych przed ZKO (01), po ZKO (02), 3 godz. po ZKO (03) i 6 godz. po ZKO (04); p<0,05 Ciśnienie krwi skurczowe (sbp), rozkurczowe (dbp), średnie (mbp) [mmhg] 140 130 120 110 100 90 80 70 01 sbp 01 dbp 01 mbp 02 sbp 02 dbp 02 mbp 03 sbp 03 dbp 03 mbp 04 sbp 04 dbp 04 mbp Średnia Średnia±Błąd std Średnia±1,96*Błąd std Ryc. 4. Wykres pudełkowy dla zmian średnich wartości ciśnienia krwi skurczowego (sbp), rozkurczowego Ryc. 4. Wykres (dbp), średniego pudełkowy (mbp) dla zarejestrowanych zmian średnich przed wartości ZKO (01), po ZKO (02), 3 godz. po ZKO ciśnienia (03) i 6 godz. krwi po skurczowego ZKO (04); p>0,05(sbp), rozkurczowego (dbp), średniego (mbp) zarejestrowanych przed ZKO (01), po ZKO (02), 3 godz. po ZKO (03) i 6 godz. po ZKO (04); p>0,05 W kolejnym przedziale czasowym, tj. 175-180 min po ZKO, średnia temperatura wnętrza ciała wyniosła T wew.śr.04 = 37,18 ± 0,28 o C, najniższa zarejestrowana wartość temperatury głębokiej na tym etapie - T wew. min.04 = 36,71o C, temperatura maksymalna - T wew.max.04 = 37,88 o C. U prawie 50% badanych średnia temperatura T wew.04 na tym etapie nie była wyższa niż 37,02 o C, natomiast u 75% badanych nie przekraczała 37,34 o C (tab. 4, ryc. 1). W ostatnim analizowanym przedziale czasowym, tj. 355-360 min po ZKO, zmierzona średnia temperatura głęboka ciała wyniosła T wew.śr.05 = 37,36 ± 0,25 o C, najniższa zmierzona temperatura wnętrza ciała - T wew. min.05 = 37,05o C, a temperatura maksymalna - T wew.max.05 = 38,22 o C. U prawie 50% badanych średnia temperatura T wew.05 na tym etapie nie była wyższa niż 37,25 o C, natomiast u 75% badanych nie przekraczała 37,45 o C (tab. 4, ryc. 1). Analiza zmian parametrów czynnościowych układu sercowo-naczyniowego Analizę zmian parametrów hemodynamicznych badanych osób przeprowadzono z wykorzystaniem testu Friedmana. Stwierdzono, że na poziomie istotności α=0,05 występują istotne statystycznie różnice w zakresie niektórych parametrów hemodynamicznych. Przeprowadzona analiza post-hoc pozwoliła na określenie, czy zarejestrowane wartości parametrów hemodynamicznych różnią się od wartości sprzed ZKO oraz do jakiego etapu badania różnice te były obserwowane. Stwierdzono, że ZKO wpłynął na istotne statystycznie zmiany wartości interwału R-R (RRI), a tym samym częstości akcji serca (HR) u badanych osób (p<0.01) (tab. 5, ryc. 2). Na kolejnych etapach eksperymentu zarejestrowano następujące średnie wartości RRI i HR, przed ZKO (01) RRI 01 = 985,04 ± 157,05; HR 01 = 62,80 ± 9,75, po ZKO (02) nastąpiło istotne wydłużenie czasu trwania interwału R-R oraz zwolnienie częstości akcji serca, RRI 02 = 1063 ± 172,54; HR 02 = 58,34 ± 10,1 (p<0,01). Po 3 godz. od ZKO (03) nastąpiło wyrównanie pozio- 90 Acta Balneologica kwiecień-czerwiec 2011 02_NR_2_11.indd 90 2011-06-29 13:57:32

Paweł Zalewski i wsp. Tabela 5. Wartości średnie zmian parametrów czynnościowych układu sercowo-naczyniowego zarejestrowanych przed ZKO (01), po ZKO (02), 3 godz. po ZKO (03) i 6 godz. po ZKO (04); parametry: RRI, HR, SV, SI, CO, CI, sbp, dbp, mbp, TPR, TPRI, wraz z wartością p Zmienna Jednostka Przed ZKO (01) Po ZKO (02) 3 godz. po ZKO (03) 6 godz. po ZKO (04) RRI [ms] 985,04 1063,88 953,18 958,13 P<0,01 HR [1/min] 62,80 58,34 64,17 63,82 P<0,01 SV [ml] 100,20 106,10 101,05 101,59 P<0,05 SI [ml/m 2 ] 49,37 52,54 49,94 50,34 P<0,05 CO [l/min] 6,22 6,11 6,41 6,41 0,48 CI [l/(min*m 2 )] 3,07 3,02 3,17 3,18 0,49 sbp [mmhg] 121,28 122,30 125,20 125,12 0,06 dbp [mmhg] 76,84 79,52 78,28 78,57 0,25 mbp [mmhg] 90,77 91,47 92,77 93,27 2,52 TPR [dyn*s/cm 5 ] 1210,81 1225,31 1199,31 1192,02 0,43 TPRI [dyn*s*m 2 /cm 5 ] 2466,29 2481,81 2431,56 2413,26 0,29 p mu tych parametrów do wartości sprzed ZKO: RRI 03 = 953,18 ± 117,83; HR 03 = 64,17 ± 8,33, które utrzymywało się również po 6 godz. od ZKO (04) RRI 04 = 958,13 ± 119,33; HR 04 = 63,82 ± 7,75 (tab. 5, ryc. 2). Po ZKO zarejestrowano istotne statystycznie (p<0,05) zwiększenie wartości objętości wyrzutowej serca (SV) oraz wskaźnika skurczowego serca (SI), przed ZKO (01) średnia wartość tych parametrów wyniosła SV 01 = 100,2 ± 22,42, SI 01 = 49,37 ± 11,28; po ZKO (02) SV 02 = 106,1 ± 21,78, SI 02 = 52,54 ± 11,07. Po 3 godz.(03) i 6 godz. (04) po ZKO wartość tych parametrów ponownie uległa zmianie SV 03 = 101,05 ± 24,00, SI 03 = 49,94 ± 12,14 oraz SV 04 = 101,59 ± 21,3, SI 04 = 50,34 ± 10,84). Wartości SV 01 i SI 01 były istotnie statystycznie różne od wartości SV 02 i SI 02, podobnie wartości SV 03, SV 04 oraz SI 03 i SI 04 były również istotnie różne od SV 02 oraz SI 02 (p<0.05), ale nie wykazywały już istotnych statystycznie różnic względem SV 01 i SI 01 oraz nie różniły się istotnie między sobą (p>0.05) (tab. 5, ryc. 3). Pomimo istotnego zwiększenia SV nie zarejestrowano zmian pojemności minutowej serca (CO) oraz wskaźnika sercowego (CI). Spowodowane było to równie istotnym spadkiem częstości akcji serca HR. Zmiany wartości CO i CI po ZKO były niewielkie na wszystkich etapach badania (p>0,05). Zarejestrowano następujące średnie wartości tych parametrów: przed ZKO (01) CO 01 = 6,22 ± 1,46, CI 01 = 3,07 ± 0,72; po ZKO (02) CO 02 = 6,11 ± 1,38, CI 02 = 3,02 ± 0,68; 3 godz. po ZKO (03) CO 03 = 6,41 ± 1,47, CI 03 = 3,17 ± 0,74; 6 godz. po ZKO (04) CO 04 = 6,41 ± 1,27, CI 04 = 3,18 ± 0,63 (tab. 5). Zarejestrowane zmiany wartości ciśnienia krwi skurczowego (sbp), rozkurczowego (dbp) oraz średniego (mbp) były nieznaczne i nie wykazały istotnych statystycznie zmian wartości w obrębie każdego z rozpatrywanych etapów badania (p>0,05). Średnie wartości zarejestrowanych parametrów ciśnienia krwi kształtowały się następująco, przed ZKO (01): sbp 01 = 121,28 ± 8,27; dbp 01 = 76,84 ± 6,54; mbp 01 =90,77±7,12; po ZKO (02); sbp 02 = 122,3 ± 8,63; dbp 02 = 79,52 ± 8,32; mbp 02 = 91,47 ± 8,42;3 godz. po ZKO (03): sbp 03 = 125,20 ± 9,21; dbp 03 = 78,28 ± 7,4, mbp 03 = 92,77 ± 7,98, 6 godz. po ZKO (04): sbp 04 = 125,12 ± 8,36, dbp 04 = 78,57 ± 7,17, mbp 04 = 93,27 ± 7,32 (tab. 5, ryc. 4). Analiza otrzymanych wyników wykazała również, że ZKO podobnie jak w przypadku parametrów ciśnienia krwi, nie spowodował istotnych statystycznie zmian wartości parametrów całkowitego oporu obwodowego (TPR) oraz wskaźnika całkowitego oporu obwodowego (TPRI) (p>0,05). Średnia wartość TPR i TPRI przed ZKO (01) wynosiły TPR 01 = 1210,81 ± 1256,98, TPRI 01 = 2466,29 ± 563,07; po ZKO (02) TPR 02 = 1225,31 ± 253,5, TPRI 02 = 2481,81 ± 549,56; 3 godz. po ZKO (03) TPR 03 = 1199,31 ± 324,53, TPRI 03 = 2431,56 ± 666,66 oraz po 6 godz. od ZKO (04) TPR 04 = 1192,02 ± 271,29, TPRI 04 = 2413,26 ± 575,92 (tab. 5). Wykazano, że ZKO nie spowodował istotnych zmian w obrębie parametrów opisujących stan inotropii mięśnia sercowego (p>0,05), tj. wskaźnika kurczliwości (IC) oraz wskaźnika dodatniej inotropii serca wskaźnik Heathera (HI). Wartości tych parametrów kształtowały się następująco, przed ZKO (01): IC 01 = 55,03 ± 16,11, HI 01 = 0,30 ± 0,10; po ZKO (02): IC 02 = 57,90 ± 15,82, HI 02 = 0,31 ± 0,10. Po 3 godz. od ZKO (03) oraz 6 godz. od ZKO (04) kurczliwość mięśnia sercowego również nie wykazywała istotnych zmian względem badania sprzed (01) oraz po ZKO (02), IC 03 = 56,91 ± 17,95, HI 03 = 0,32 ± Acta Balneologica kwiecień-czerwiec 2011 91 02_NR_2_11.indd 91 2011-06-29 13:57:32

Wpływ krioterapii ogólnoustrojowej na układ sercowo-naczyniowy Tabela 6. Wartości średnie zmian parametrów kurczliwości i funkcji mięśnia sercowego zarejestrowanych przed ZKO (01), po ZKO (02), 3 godz. po ZKO (03) i 6 godz. po ZKO (04); parametry: IC, HI, LVET, LVWI, wraz z wartością p Zmienna Jednostka Przed ZKO (01) Po ZKO (02) 3 godz. po ZKO (03) 6 godz. po ZKO (04) p IC [1000/s] 55,03 57,90 56,91 57,74 0,26 HI [1/s 2 ] 0,30 0,31 0,32 0,33 0,10 LVET [ms] 311,09 322,06 305,61 304,55 P<0,01 LVWI [mmhg*l/(min*m 2 )] 3,81 3,74 3,92 3,98 0,24 Czas wyrzutu lewej komory serca [ms] 335 330 325 320 315 310 305 300 295 01 LVET 03 LVET 02 LVET 04 LVET Średnia Średnia±Błąd std Średnia±1,96*Błąd std Ryc. 6. Wykres pudełkowy dla zmian średnich wartości czasu wyrzutu lewej komory serca (LVET) zarejestrowanych Ryc. 6. Wykres przed pudełkowy ZKO (01), po dla ZKO zmian (02), 3 godz. średnich po ZKO wartości (03) i 6 godz. po ZKO (04); p<0,01 czasu wyrzutu lewej komory serca (LVET) zarejestrowanych przed ZKO (01), po ZKO (02), 3 godz. po ZKO (03) i 6 godz. po ZKO (04); p<0,01 0,11 oraz IC 04 = 57,90 ± 15,82, HI 04 = 0,31 ± 0,10 (tab. 6). Natomiast w przypadku parametrów: czas wyrzutu lewej komory (LVET) na poziomie istotności α=0,05 stwierdzono występowanie istotnych statystycznie różnic pomiędzy poszczególnymi pomiarami (p<0,01). W następstwie ZKO zaobserwowano istotny wzrost wartości LVET, co było spowodowane wzmożonym wypełnianiem komór serca, a co potwierdzają współwystępujące zmiany SV. Przed ZKO (01) wartości tych parametrów wyniosły LVET 01 = 311,09 ± 19,95, po ZKO (02) LVET 02 = 322,06 ± 19,95 były one istotnie statystycznie różne (p<0,01). Po 3 godz. od ZKO (03) czas wyrzutu krwi uległ skróceniu, LVET 03 = 305,61 ± 20,82, z kolei na dalszym etapie badania 6 godz. od ZKO (04) wartości LVET nie uległy istotnym zmianom LVET 04 = 304,55 ± 19,05, stąd, pomiary LVET 03, LVET 04 wykazywały statystycznie istotne różnice zarówno względem LVET 01 i LVET 02 (p<0,05), ale nie różniły się istotnie względem siebie (p>0,05). Na podstawie analizy zmian wskaźnika pracy lewej komory serca (LVWI) na przebiegu kolejnych etapów badania, można stwierdzić, że wyraźny wpływ ZKO na niektóre z wskaźników funkcji mięśnia sercowego nie przełożył się na zwiększone zapotrzebowanie kardiomiocytów na tlen. Zmiany zarejestrowanych wartości tego parametru były nieznaczne oraz statystycznie nieistotne (p>0,05). Przed ZKO (01) wartość tego parametru wyniosła LVWI 01 = 3,81 ± 1,05, po ZKO (02) LVWI 02 = 3,74 ± 1,04; po 3 godz. od ZKO (03) i 6 godz. od ZKO (04) parametr ten nie różnił się od wartości sprzed ZKO, LVWI 03 = 3,98 ± 0,80 LVWI 04 = 3,74 ± 1,04 (tab. 6). Dyskusja Analiza zebranych wyników badań wskazuje, że ogólnoustrojowa ekspozycja organizmu na czynnik kriogeniczny podczas zabiegu krioterapii ogólnoustrojowej (ZKO) wywiera modulujący wpływ na funkcję autonomicznego układu nerwowego (AUN), układu sercowo-naczyniowego oraz przebieg procesów termoregulacji organizmu u osób zdrowych. W dostępnym piśmiennictwie przeważa opinia, że T wew. nie ulega zmianie pod wpływem ZKO, istnieje tylko kilka doniesień, które wskazują, że ekspozycja organizmu na bodziec termiczny o tak niskiej temperaturze powoduje spadek T wew. (30, 31, 32, 33). Pogląd dotyczący niezmienności temperatury głębokiej ciała po ZKO może mieć swoje uzasadnienie w doborze nieodpowiednich metod pomiaru temperatury głębokiej i braku obiektywnych badań w tym zakresie. Do najczęściej przytaczanych metod pomiaru temperatury w cytowanym piśmiennictwie należy pomiar temperatury termometrem rtęciowym w jamie ustnej lub w dole pachowym bądź też temperatury błony bębenkowej przy użyciu promieniowania podczerwonego. Niestety, te metody obarczone są niedostateczną czułością, ponadto duża bezwładność pomiarów w wymienionych metodach ma również wpływ na błędne odczyty. Wykorzystanie telemetrycznej metody pomiaru T wew. oraz odpowiednia analiza statystyczna zebranych danych pozwalają na jednoznaczne stwierdzenie, że ZKO powoduje obniżenie T wew.. Obserwowany maksymalny spadek temperatury cechował się kilkudziesięciominutowym okresem latencji i swoją największą wartość osiągnął ok. 55-60 min od ZKO. Z punktu widzenia fizjologii mechanizm ten znany jest pod pojęciem afterdrop, obserwowany jest w przypadku odpowiednio szybkiego wychłodzenia organizmu, jakie ma miejsce np. w przypadku ZKO. Fizjologiczną kon- 92 Acta Balneologica kwiecień-czerwiec 2011 02_NR_2_11.indd 92 2011-06-29 13:57:32

Paweł Zalewski i wsp. sekwencję wychłodzenia organizmu stanowi stopniowy powrót temperatury powierzchni ciała do wartości sprzed ZKO równolegle do spadku T wew.. Niektórzy autorzy wskazują, że ograniczenie krążenia skórnego na skutek hipotermii trwa do momentu zakończenia procesu afterdrop (24, 34, 35, 36). Wartość spadku temperatury była istotna statystycznie oraz fizjologicznie akceptowalna z punktu widzenia procesu termoregulacji i nie stwarzała ryzyka wystąpienia stanu hipotermii organizmu. Bardzo interesujące było też obniżenie T wew. ciała, mimo że każda z badanych osób poddana została ZKO w trakcie wznoszącego trendu dobowej zmienności temperatury głębokiej ciała. Ekspozycja na czynnik kriogeniczny była przeprowadzona w godzinach przedpołudniowych, tj. pomiędzy godz. 09:30-11:30, a pomiar T wew. zakończono w godzinach popołudniowych, po co najmniej 6-ciogodzinnym pomiarze T wew.. Ponadto, analiza zmian T wew. nie wykazała wystąpienia popołudniowego spadku temperatury, charakterystycznego dla fizjologicznego okołodobowego cyklu zmian temperatury głębokiej ciała; w tej fazie cyklu obserwowano wciąż podwyższoną wartość T wew. w stosunku do poziomu sprzed ZKO. Cykliczne, dobowe zmiany temperatury wewnętrznej stanowią dobrze znany proces fizjologiczny, którego przebieg może być zaburzony, np. na skutek działania bodźców fizykalnych lub behawioralnych. Niemniej, proces termoregulacji jest jednym z podstawowych procesów fizjologicznych, podlegającym szczególnej kontroli układu nerwowego, co sprawia, że bodziec zaburzający cyrkadialny przebieg temperatury musi cechować się znaczną intensywnością (24, 34, 35, 36, 37). Analizując zebrane dane oraz wyniki dostępne w piśmiennictwie, można stwierdzić, że 3-minutowa ekspozycja zdrowej osoby na bodziec termiczny o temperaturze ok. -120 o C jest bardzo silnym bodźcem indukującym szereg procesów termoregulacyjnych, które mają wpływ na okołodobowy cykl zmian temperatury głębokiej ciała, ale niestwarzającym ryzyka zaburzenia stabilności równowagi termicznej organizmu. Zarejestrowane zmiany wielu parametrów hemodynamicznych potwierdzają doniesienia innych autorów, że wtórnym efektem oddziaływania bodźca termicznego o niskiej temperaturze jest zwiększony powrót żylny wychłodzonej krwi z obszaru mikrokrążenia skóry (21, 24, 34). Zwiększony powrót żylny spowodował istotny wzrost objętości wyrzutowej serca (SV) oraz wskaźnika skurczowego serca (SI). Poza zmianami wartości SV i SI obserwowano również istotne statystycznie zmniejszenie częstości akcji serca (HR) oraz współtowarzyszące wydłużenie interwału R-R (RRI). Jednoczesne zmiany SV oraz HR, tj. zwiększenie SV oraz zmniejszenie HR, skutkowały brakiem istotnych zmian iloczynu częstości akcji serca HR i objętości wyrzutowej serca SV, czyli pojemności minutowej serca (CO). W opinii innych autorów wzmożony powrót żylny skutkuje wzrostem CO, jednak w tym przypadku istotne zwolnienie akcji serca na skutek wychłodzenia spowodowało, że pojemność minutowa serca nie uległa zmianie (20, 21, 24, 31, 38, 39). Analogiczne, niewielkie zmiany obserwowano w przypadku parametru wskaźnika sercowego (CI). Analiza wyników oraz doniesienia innych autorów wskazują, że zarejestrowane istotne zmiany parametrów HR i RRI mogły być spowodowane bezpośrednim wpływem translokacji wychłodzonej krwi z łożyska skórnego i obniżenia przez nią temperatury węzła zatokowo-przedsionkowego (WZP). Spowodowało to zwolnienie pracy rozrusznika serca i zwolnienie przewodzenia impulsacji w strefie przedsionkowo-węzłowej, skutkiem czego było wydłużenie czasu przewodzenia przedsionkowo-komorowego (ujemny efekt dromotropowy) (5, 6, 24, 38, 39). Brak zmian w zakresie wskaźnika kurczliwości (IC) oraz wskaźnika Heathera (HI) potwierdza, że ZKO nie stanowi bodźca działającego dodatnio lub ujemnie inotropowo. Natomiast zwiększony poziom wypełniania komór serca na skutek wzmożonego powrotu żylnego bezpośrednio wpłynął na wydłużenie czasu wyrzutu lewej komory serca (LVET). Zmiany tego parametru wskazują, że wzrost obciążenia wstępnego mięśnia sercowego został spowodowany opisanym już wcześniej wzmożonym powrotem żylnym. Interesujący jest jednak fakt, że wzrost obciążenia wstępnego serca nie spowodował zmian siły kurczliwości mięśnia sercowego, co przejawiało się niewielkimi zmianami parametrów określających stan inotropii mięśnia sercowego tj. IC i HI. Nie zarejestrowano też istotnych zmian w zakresie wartości wskaźnika pracy lewej komory serca (LVWI). Niewielkie zmiany LVWI wskazują, że ZKO nie spowodował wzmożonego zapotrzebowania mięśnia sercowego na tlen, pomimo wzrostu obciążenia wstępnego mięśnia sercowego. Badania innych autorów, w których oznaczano stężenia troponiny I oraz wysoko reaktywnego białka hscrp potwierdzają, że ZKO nie wykazuje nawet minimalnie destrukcyjnego wpływu na funkcję kardiomiocytów. ZKO spowodował istotne wydłużenie czasu LVET, nie przełożyło się to jednak na pogorszenie funkcji skurczowej lewej komory serca, stąd zasadne jest twierdzenie, że ZKO nie wzmaga zarówno dodatniej ani ujemnej inotropii serca. Potwierdzają to również inni autorzy, którzy wskazują na brak istotnych zmian parametrów kurczliwości mięśnia sercowego po ZKO, ocenianej przy użyciu metod echokardiograficznych (20, 21, 23, 24, 32, 34, 40, 41, 42, 43). Dostępne są doniesienia naukowe o korzystnym wpływie krioterapii ogólnoustrojowej na stan emocjonalny wśród osób z zaburzeniami lękowymi i depresyjnymi (13). Dość dobrze udokumentowany jest również korzystny wpływ krioterapii w leczeniu stanów zapalnych w obrębie narządu ruchu o zróżnicowanej etiologii (3, 4, 5, 9). Natomiast, w przypadku osób z chorobami sercowo-naczyniowymi interpretacja wpływu ZKO nie jest tak jednoznaczna, zwłaszcza że ocena odruchowych reakcji kontrolujących czynność AUN i układu serco- Acta Balneologica kwiecień-czerwiec 2011 93 02_NR_2_11.indd 93 2011-06-29 13:57:33

Wpływ krioterapii ogólnoustrojowej na układ sercowo-naczyniowy wo-naczyniowego była zwykle przeprowadzona w przeciągu pewnego odstępu czasu od zakończenia zabiegu. Uwzględniając doniesienia innych autorów o wzmożonej aktywności układu współczulnego w trakcie lokalnego lub ogólnoustrojowego schładzania powierzchni ciała, nie można jednoznacznie potwierdzić, że opisane przez nich pobudzenie układu współczulnego nie ma faktycznie miejsca w pierwszych minutach ZKO. Przedstawione wyniki badań wskazują na wzrost aktywności przywspółczulnej AUN brak zmian parametrów ciśnienia oraz kurczliwości mięśnia sercowego, który może następować po uprzedniej, wzmożonej aktywności współczulnej. Należy więc zadać pytanie, czy tak gwałtowne zmiany aktywności AUN są korzystne i bezpieczne z klinicznego punktu widzenia? W dostępnym piśmiennictwie można znaleźć udokumentowane dane potwierdzające, że stymulacja obu komponentów autonomicznego układu nerwowego nie jest korzystna nawet dla osób bez jakichkolwiek dysfunkcji sercowo-naczyniowych, ponieważ intensywna stymulacja układu współczulnego wzmaga ryzyko wystąpienia arytmii przedsionkowych i komorowych, z kolei wzmożony supresyjny wpływ układu przywspółczulnego na układ bodźcowo-przewodzący serca może nasilić ujemny efekt chronotropowy poprzez zwiększenie heterogeniczności repolaryzacji kardiomiocytów, stwarzając tym samym ryzyko pojawienia się utrwalonej arytmii (24, 41, 42, 43, 44, 45). Wnioski Zabieg krioterapii ogólnoustrojowej powoduje obniżenie temperatury głębokiej ciała pomimo występowania naturalnego trendu wzrostowego z jednoczes ną, kilkugodzinną modulacją jej fizjologicznego okołodobowego przebiegu. Zmiany przepływu krwi po zabiegu krioterapii ogólnoustrojowej powodują krótkotrwały ujemny efekt chronotropowy czynności serca, bez zmian stanu inotropii mięśnia sercowego, sugerując zwiększenie obciążenia wstępnego bez zmian obciążenia następczego serca. PIŚMIENNICTWO: 1. Biały D. i wsp.: Komora kriogeniczna możliwości krioterapii w rehabilitacji. Balneol Pol 1998; 40(3-4):44-7. 2. Zagrobelny Z.: Lecznicze zastosowanie zimna. [W:] Zagrobelny Z, red. Krioterapia miejscowa i ogólnoustrojowa. Wrocław: Wydawnictwo Medyczne Urban&Partner; 2003: str. 5-14. 3. Sieroń A., Cieślar G.: Krioterapia leczenie zimnem. Bielsko-Biała: α-medica press; 2007. 4. Yamauchi T.: Whole-body cryotherapy is a method of extreme cold -175 o C treatment initially used for Rheumatoid Arthritis. Z Phys Med Baln Med Klin 1986; 15:311-3. 5. Guyton A., Hall J., red.: Textbook of Medical Physiology. Philadelphia: Elsevier Inc.; 2006. 6. Tafil-Klawe M., Klawe J., red.: Wykłady z fizjologii człowieka. Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL; 2009. 7. Low P.A., Benarroch E.E.: Clinical autonomic disorders. Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins; 1997. 8. Stanek A. i wsp.: Wpływ krioterapii ogólnoustrojowej na organizm pacjentów z zesztywniającym zapaleniem stawów kręgosłupa podsumowanie badań własnych. Acta Bio-Opt Inform Med 2006; 12(4):277-80. 9. Stanek A. i wsp.: Wpływ krioterapii ogólnoustrojowej na wskaźniki ruchomości kręgosłupa u pacjentów z zesztywniającym zapaleniem stawów kręgosłupa. Ortop Traumatol Rehab 2005; 7(5):549-54. 10. Gregorowicz H., Dalidowski R.: Cryotherapy in multiple sclerosis treatment. [W:] Podbielska H, Stręk W, Biały D, red. Whole-body cryotherapy. Wrocław: Kriotechnika Medyczna; Wydawnictwo Indygo; 2006: str. 70-2. (Acta Biomedical Engineering; vol 1). 11. Mraz M. I wsp.: Application of systemic cryotherapy in rehabilitation of children and youth suffering from infantile cerebral palsy.[w:] Podbielska H, Stręk W, Biały D, red. Whole-body cryotherapy. Wrocław: Kriotechnika Medyczna; Wydawnictwo Indygo; 2006: str. 77-82. (Acta Biomedical Engineering; vol 1). 12. Skrzek A., Mraz M., Gruszka E.: Cryotherapy in treatment and rehabilitation process of multiple sclerosis patients. [W:] Podbielska H, Stręk W, Biały D, red. Whole-body cryotherapy. Wrocław: Kriotechnika Medyczna; Wydawnictwo Indygo; 2006: str. 66-9. (Acta Biomedical Engineering; vol 1). 13. Rymaszewska J., Ramsey D., Chładzińska-Kiejna S.: Whole-body cryotherapy as adjunct treatment of depressive and anxiety disorders. Arch Immunol Ther Exp 2008; 56:63-8. 14. Korzonek-Szlacheta I. i wsp.: Wpływ krioterapii ogólnoustrojowej na stężenie wybranych hormonów u zawodników wyczynowo uprawiających piłkę nożną. Endokry Pol 2007; 58(1):27-32. 15. Biały D. i wsp.: Whole body cryotherapy examining the influence of the method on hormonal and enzymatic changes in peripheral blood in athletes. [W:] Podbielska H, Stręk W, Biały D, red. Whole-body cryotherapy. Wrocław: Kriotechnika Medyczna; Wydawnictwo Indygo; 2006: str. 83-6. (Acta Biomedical Engineering; vol 1). 16. Banfi G. et al.: Whole-body cryotherapy in athletes. Sports Med 2010; 40(6):509-17. 17. Jonderko G. i wsp.: Wpływ krioterapii miejscowej gazem chłodzącym i lodem na elektrokardiogram i ciśnienie tętnicze krwi u chorych na reumatoidalne zapalenia stawów. Ann Acad Med Siles 1991; 24:131-8. 94 Acta Balneologica kwiecień-czerwiec 2011 02_NR_2_11.indd 94 2011-06-29 13:57:33