РЕГУЛЯТОРНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ВИБРОАКУСТИКИ

Материалы VII Всеросс. конф. «Фундамент. исследования в техн. университетах». - СПб., Изд-во СПбГПУ, 2003, С.274-275.

Волчек О.Д., Санкт-Петербург, РГПУ им. А. И. Герцена

Периодические движения, циклические процессы занимают главенствующее положение в природе. Звуковые, тепловые, световые, электромагнитные явления представляют собой различные виды колебаний. Периодические колебательные движения, вызывающие у человека своеобразное ощущение сотрясения, принято называть вибрациями. Понятие «вибрация» является синонимом понятия «механическое колебание» [А. Я. Креймер, 1988].

Механические колебания участвовали в создании биологических структур при истоках зарождения жизни. Они являются постоянно действующим фактором на нашей планете и наблюдаются во всех сферах. Их интенсивность меняется в широком диапазоне от едва уловимых человеческим ухом до интенсивностей, способных разрушить крепости. Действие механических колебаний, включая и звуковые раздражения, при определенных условиях необходимо живому организму. Ритмические колебания внешней среды формировали биологические структуры и стимулировали метаболические процессы. Эта первородная чувствительность к механическим колебаниям сохранилась на протяжении всей эволюции и является важной составляющей всего ансамбля биологических процессов. [С. Н. Романов, 1991]. В биологических структурах на различных уровнях их организации присутствуют колебания (биомеханические, биоэлектрические), частотный спектр которых соответствует диапазону частот электромагнитных колебаний в атмосферном волноводном эндовибраторе. Этим и объясняется повышенная чувствительность живых организмов к внешним периодическим сигналам с частотой 6-8, 10 и 16 Гц. [В. Ф. Машанский, И. М. Рабинович, 1990].

Непрерывная вибрация в течение часа убивает бактерии, вирусы и фаги, простейших, когда их размеры сопоставимы с длиной волны. Эффект разрушения под влиянием звуковых вибраций с частотами от 0,2 до 20 кГц зависит от частоты, характерной для каждого вида из этих объектов и максимален в области резонансных частот, присущих данному виду. Недаром в далекие времена в местностях, где возникали эпидемии, дни напролёт раздавался колокольный звон [С. Н. Романов, 1991].

Максимальная чувствительность к вибрации у человека находится в диапазоне частот от 106 до 320 Гц. У плохослышащих и людей без слуха вибрационная чувствительность заменяет слух. Установлена отчетливая зависимость вибрационной чувствительности от состояния основных нервных процессов в коре полушарий головного мозга. Отсюда значительные колебания в чувствительности не только у различных лиц от одной и той же частоты, но и у одного и того же испытуемого от исследователя к исследователю; в зависимости от времени суток, при утомлении, температурных колебаниях и т. д. [А. Я. Креймер, 1988].

Лечебное действие вибрации использовали давно в явном и неявном виде: езда на телеге, верхом на лошади, акустическое (музыкальное) воздействие, ритмические танцы. Массаж – тоже одна из форм вибрации. Он, благодаря ускорению кровотока в мышцах, приводит к быстрому удалению из организма продуктов распада. Массаж ускоряет рассасывание отёков, влияет на состав крови, повышает число тромбоцитов, эритроцитов, гемоглобин [В. Л. Федоров, 1971]. В настоящее время вибрация используется в виде точечных массажей, разного рода вибраторах и массажерах. Описано успешное применение механических колебаний в акушерстве и гинекологии. Показано, что вибрационный массаж может нормализовать корково-подкорковые отношения, улучшить функциональное состояние эндокринной системы, повышать лабильность нервных центров. Он ускоряет процессы регенерации и репарации, в том числе и нервных волокон, способствует ускорению восстановления трудоспособности больных, содействует нормализации адаптационно-трофической функции организма. Низкочастотная вибротерапия позволяет уменьшить применение лекарственных средств. Вибрация может менять и реакцию на радиацию. Эффект вибрационной терапии подтверждается и стойкостью, длительностью сохранения достигнутых результатов в отдаленные сроки, что особенно заметно при сочетании вибрации с другими лечебными факторами [ А. Я. Креймер, 1988, 1990].

Эффект вибрации зависит от интенсивности и продолжительности её воздействия. Существенно и то, что воздействие вибрации происходит рефлекторно и на отдаленные от места раздражения органы и системы. Умеренные воздействия вибрации выполняют роль стимуляторов защиты, выработанных самим организмом в процессе эволюции [А. Я. Креймер, 1988]. Но вибротерапия может таить опасность, и в силу этого иметь множественные ограничения к своему применению. Опасными могут быть и мощные или громкие звуки определенных частот. Они пронизывают все ткани организма, вызывая в них структурные и функциональные нарушения. В частности, звуки 90-100 дБ при частотах 1000-3000 Гц вызывают в изолированных клетках значительные повреждения, максимальные при 2500 Гц. Биологическое действие переменных давлений типа звука и вибрации в миллионы раз более эффектно, чем давления статического. Наиболее выраженные изменения в органах наблюдаются при действии низких частот – 5-30 Гц, но при больших ускорениях. Поэтому так вредны работы, выполняемые с пневматическими вибрационными инструментами. Сочетание шума и постоянной вредной вибрации усугубляет патологические последствия от их воздействия, ускоряет процесс старения организма, что наиболее выражено при частоте в 100 Гц [С. Н. Романов, 1991].

В то же время, при кратковременном строго дозированном вибрационном воздействии возникает реакция «напряжения» в системе гипофиз – надпочечники, щитовидная и вилочковая железы. После десяти процедур происходит активизация функции аскорбиновой кислоты в коре надпочечников и активизация функции надпочечниковых желез. Если приспособительная реакция развивается нормально, то организм, преодолевая повреждения, как бы самоусовершенствуется и становится более устойчивым не только по отношению к действовавшему на него раздражителю, но и к другим факторам. При этом создаются оптимальные условия для протекания процессов репарации поврежденных органов и тканей. Если же ответная реакция превышает необходимую силу, то вместо мобилизации защитных сил организма наступает их истощение [А. Я. Креймер, 1988].

В основе действия вибрации лежит биологический резонанс. Поэтому механические вибрации вызывают реакцию соответствующих рецепторов раздражением, которое по интенсивности едва превышает энергию теплового движения молекул. Диапазон резонансных частот для клеток и тканей теплокровных варьирует в зависимости от состояния их структуры и находится в пределах от 25 до 200 Гц. В медицине в основном применяются вибрации в области 33,3-35,2 Гц и 100-109 Гц, то есть в области биологического резонанса для периферических нервов, и 100-109 Гц - в области биомеханического резонанса виброрецепторов и биологически активных точек [С. Н. Романов, 1983; А. Я. Креймер, 1988; В. Ф. Машанский, И. М. Рабинович, 1990]. Для звуковых колебаний явление резонанса было обнаружено и при частотах 2500-3600 Гц для клеток разных органов человека. Характер и выраженность рефлекторных реакций при действии механических вибраций на организм зависят от их локализации, интенсивности, продолжительности, частоты вибрации и исходного состояния организма. Таким образом, звук и вибрация являются одновременно и биологически вредными, и биологически необходимыми [А. Я. Креймер, 1989; С. Н. Романов, 1983, 1991].

В последние годы в медицине всё большее признание получает новое направление – виброакустическое. В виброакустике используются микровибрации, то есть вибрации звуковой частоты с амплитудой менее 0.05 мм, - в 50-100 раз меньше, чем при вибротерапии. Если у вибромассажеров частота вибрации не меняется или меняется в очень небольших пределах, то лечебный эффект виброакустического воздействия с помощью “Витафона” обеспечивается именно благодаря непрерывному изменению частоты в широком звуковом диапазоне от 20 до 20 000 Гц [В. А. Федоров, 2000]. Виброакустическое воздействие содействует увеличению местного кровоснабжения, улучшению функции озвучиваемого органа, улучшению качества крови. Всё это происходит благодаря способности виброакустического влияния увеличивать сквозной кровоток и лимфоток. В основе чего лежат два физических эффекта. Первый – снижение сосудистого сопротивления движению крови при воздействии микровибрации определенной звуковой частоты, причем для каждого диаметра сосуда существует своя оптимальная частота. Второй физический эффект – эффект «гидродинамического насоса» в венах. Он возникает благодаря наличию клапанов, которые при воздействии микровибрации обеспечивают не хаотическое, а направленное движение крови.

В области виброакустического воздействия увеличивается интенсивность протекающих в ней процессов. Например, фонирование области почек улучшает их функцию, функцию надпочечников и, соответственно, качество крови, помогает регенеративным процессам. Микровибрации меняющейся частоты нормализуют местный кровоток, восстанавливают кровоснабжение нервных волокон, их проводимость, что обязательно для выздоровления. Звуковые микровибрации усиливают имунные реакции в зоне фонирования. За счет улучшения капиллярного кровотока и лимфотока интенсифицируется выход иммуноцитов в зону воспаления, активизируется активность лимфоцитов. Индуцируется выход стволовых родоначальных клеток костного мозга в циркуляцию крови. Виброакустическое воздействие помогает нормализации кровотока в локальных частях тела, заживлению ран, снятию воспалений, уменьшению отечности, рубцов и т. д., снижению количества лекарств и повышению их эффективности. Использование фонирования в проекционных зонах почек помогает в лечении многих заболеваний за счет локального увеличения почечного кровотока и стимуляции функции надпочечников. Подобное применение виброакустики обладает огромным общеукрепляющим потенциалом в организме и связано с другими системами – гипофиз, имунная система, что ещё недостаточно изучено. Виброакустическое воздействие успешно при разнообразных патологиях, перечень заболеваний постоянно расширяется. В отличие от вибротерапии, противопоказаний данному методу лечения почти нет [Виброакустика, 2000].

С 90-х годов XXI века отмечается обращение к музыке как средству лечения в разных странах. Некоторые европейские врачи с успехом применяют лечение с помощью пропевания гласных, произнесения «волшебных слогов», что практиковалось издавна в Индии и Китае [Э. И. Гоникман, 1999 ]. Выявлены удивительные эффекты от произнесения звукорезонансных рядов – особых стихов, мантр, молитв [И. А. Воронов, 1998, 2000; В.Б. Слезин и др. 1999]. Обнаружено формирующее влияние имени собственного на личность человека, его психофизиологические особенности [О. Д. Волчек, 1998-2001]. Всё это в совокупности с описанным выше, свидетельствует об огромных резервах регуляторной функции речи и музыки, их возможностей обеспечить оптимальную адаптацию человеческого организма к циклическим изменениям природной среды.