Содержание
Електрика в медицині
Реферат
на тему
«Застосування електрики в медицині»
Виконала: учениця гімназії № 5 Єршова Віолета
Вчитель: Ползікова Єлізавета Павлівна
М. Новомосковськ
2022 рік
План
- Електричні розряди в медицині
- Еміль Дюбуа-Реймон
- Світова література та електричні скати
- Короткі історії (електричні скати)
- Література
- Електричні розряди
Набагато раніше, ніж в техніці, електрику стали використовувати в медицині. Від чого тільки не лікували медики новомодними електричними розрядами: від застуди і ревматизму, від очних хвороб і від кашлю, від головних болей і божевілля, від паралічу, безсоння і мозолів. Електрику в медицині використовували для усунення зубного болю. Необхідно було підводити в порожнину рота електричний струм, який замикали на хворому зубі.
Не дивно, що у створенні ізольованого дроту, пріоритет належить теж медицині.
Сьогодні електрика в медицині займає важливе місце в лікуванні пацієнтів. Найбільш поширеними процедурами лікування струмом є:
—гальванізація, процес впливу на людину постійним електричним струмом такої сили (до 50 мА) і низької напруги (30-80 В) в лікувально-профілактичних цілях; одна із процедур електротерапії із застосуванням постійного струму. Показом до її застосування є між іншими: болі та перерозтягнення м’язів, запалення пов’язане із нервовою системою, невралгії, стани після травм, порушення периферійного кровообігу, артрит.
— електросон-терапія, лікувальний вплив імпульсного струму низької частоти і малої сили на пацієнта. При цьому пацієнт знаходиться в стані, близького до сну; Електросонтерапія має прямий вплив на ЦНС (центральну нервову систему), викликаючи її гальмування, яке призводить до засинання. За своїми «параметрами», електросон досить сильно схожий на звичайний сон. А найголовніші переваги цієї методики — антигіпоксична і антистатична дія. Також, ця процедура не викликає вагусних впливів, не має побічних ефектів, і не сприяє інтоксикації організму.
—ультратонтерапія, метод електролікування, в основі якого лежить використання змінного струму надтональної (надзвукової) частоти.
При ультратонтерапії виникає розширення кровоносних і лімфатичних судин, покращуються процеси обміну і трофіки тканин, спостерігається знеболююча дія, зникає свербіння внаслідок пригнічення чутливих нервових закінчень шкіри. Посилюється циркуляція в артеріальному, капілярному і венозному руслі, покращується периферичний кровообіг шкіри, зменшуються застійні явища.
- Еміль Дюбуа-Рейман
Еміль Дюбуа-Реймон Навчався в Боннському університеті. Вчений встановив наявність мембранного потенціалу спокою у нервах і м’язах, виявив відхилення від цього потенціалу спокою — потенціал дії.
Еміль Дюбуа-Реймонд розробив низку нових приладів, що дозволили розвинутися електрофізіологічним дослідженням. Він створив електроди, що не поляризувалися, для з’єднання вимірювальних апаратів і живої тканини. Вони складалися з цинку, сульфату цинку та ваяльної глини. Також він винайшов генератор змінного струму (магнео-електрометр) та потенціометр (реокорд), які подавали градуальний струм на препарат. Крім того, він сконструював достатньо чутливий гальванометр. За допомогою цих інструментів у 1843 році Дюбуа-Реймонд виміряв струми дії у м’язі жаби. Додавши вимірювальний міст 1847 року, він зміг виміряти ці струми й у людини.
- Світова література та електричні скати
В оповіданні Артура Конан-Дойла «Фіаско в Лос Амігос» через засуджену до страти людину пропустили електричний струм під напругою 12 тис. вольт. Згідно з фантазією автора, це зробтило героя не вразливим і практично безсмертним. На жаль, завдання не вирішується так просто. Але з’ясувати, за яких умов електрика лікує, а за яких – вбиває, цілком реально. Дослід показав, яке значення має конкретна конфігурація електричного поля, створюваного всередині організму зовнішнім джерелом. За словами вчених, саме від напрямку поля і його напруженості залежить швидкість відновлення тканин. Це пояснює і маніпуляції Скрібонія Ларга зі скатами, котрий прикладав електричних риб до хворих місць, а напруга створювана ними знаходилася в межах 20-30 вольт. Як раз те, що лікар прописав. Отже, під дією струму відбувається місцеве подразнення нервових закінчень, знімається біль. Під дією електричного полю іони лікарських розчинів попадають у людський організм (іонофорез). Ліки при такому методі введення не руйнуються та довше затримуються в тканинах організму.
- Короткі історії
Лікування ударами струму поширилося у першій половині 20 століття. Його досі іноді використовують при психічних розладах. Однак намагалися лікувати електрикою ще в стародавні часи — розповідаємо про роль електричних скатів в античній медицині.
Давні греки ще не розуміли, що в удару ската та блискавки більше спільного, ніж здається на перший погляд. Але в працях античних авторів зустрічаються згадки про здатність ската викликати оніміння у всіх, хто його торкається. Арістотель (384–322 роки до н. е.) в «Історії тварин» писав, що скати оглушують істот, на яких полюють. Його послідовник і «батько ботаніки» Теофраст (371–287 роки до н. е.) вже щось знав про електропровідність: він зазначав, що коли проштрикнути ската залізним тризубом, удар пройде через нього. В «Корпусі Гіппократа» — збірці медичних текстів, написаних Гіппократом та учнями, — електричних скатів називали «нарке» (в перекладі — оніміння). Смажених скатів радили їсти при астмі та для зняття набряків.
У римлян електричні скати також асоціювались із заціпенінням — латиною їх називали torpedo. Використовувати удари скатів у медичних цілях першим запропонував римський лікар Скрибоній Ларг (1–50 роки н. е.) — радив стояти на живих скатах для полегшення головного болю та лікування подагри. Очевидно, він почерпнув цю ідею із випадку з придворним чиновником Антеросом: той чудесним чином зцілився від подагри, випадково наступивши на чорного ската й отримавши електричний розряд. У своїй медичній збірці Compositiones medicamentorium Скрибоній пише:
«Для будь-якого виду подагри, коли починається біль, потрібно помістити живого чорного ската під ноги. Хворий має стояти на вологому березі, що омивається морем, і повинен так стояти, доки не оніміє вся стопа та нога до коліна. Це знімає біль чи запобігає його виникненню. Так зцілився Антерос».
Точно невідомо, скількох пацієнтів піддали таким процедурам, але праця Скрибонія була надзвичайно популярною в Римській імперії, а потім у середньовічній Європі. Знімати біль живими скатами радили й інші медики того часу. Втім, частіше вони все-таки використовували мертвих скатів — їх рекомендували їсти при низці захворювань, а з печінки та інших органів готували різноманітні ліки та мазі. Мертвими та живими скатами у Стародавньому Римі лікували цілу низку хвороб — від епілепсії до випадіння прямої кишки.
В середньовічній Європі силу скатів вважали магією, тому їхнє використання не віталось. Але рецепти лікування скатами перекочували від античних авторів до праць ісламських вчених. Наприклад, Авіценна в написаному близько 1025 року «Каноні лікарської науки» радив лікувати розрядами головні болі та меланхолію. У європейців інтерес до скатів знову прокинувся в епоху Відродження, і з часом їхнє вивчення допомогло у відкритті електричного струму.
- Література:
- https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D1%96%D0%B7%D0%B0%D1%86%D1%96%D1%8F_(%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BF%D1%96%D1%8F)
- http://vorzel.ssu.gov.ua/elektroson.html
- https://studfile.net/preview/1784988/page:7/
- https://uk.wikipedia. org/wiki/%D0%95%D0%BC%D1%96%D0%BB%D1%8C_%D0%94%D1%8E%D0%B1%D1%83%D0%B0-%D0%A0%D0%B5%D0%B9%D0%BC%D0%BE%D0%BD
- https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%BC%D1%96%D0%BB%D1%8C_%D0%94%D1%8E%D0%B1%D1%83%D0%B0-%D0%A0%D0%B5%D0%B9%D0%BC%D0%BE%D0%BD
Електротерапія / Оздоровчий комплекс «Трембіта»
Електротерапія – це один з методів фізіотерапії, заснований на контрольованому впливі на організм електричного струму, магнітних і електромагнітних полів. На сьогоднішній день відомо, що людське тіло є об’ємним провідником заряджених іонів, що мігрують у присутності електромагнітного поля. Позитивно заряджені частинки рухаються до негативного полюса, негативно заряджені – до позитивного, забезпечуючи нормальне функціонування всіх систем організму. Одним з перших методів електротерапії, який застосовуватися в практичній медицині є франклінізація – метод поєднаного впливу на організм постійного електричного поля, що супроводжується «тихим» розрядом. Розроблений американським ученим Б. Франкліном метод фізіотерапії, за спостереженнями, викликав в організмі людини тільки позитивні зміни: покращувався кровообіг, знижував артеріальний тиск, надавав знеболювальну дію. Франклінізація стала «першим кроком» практичної медицини назустріч лікуванню електрикою.
Низькочастотна електротерапія
Під низькочастотної електротерапією розуміється метод гальванізації – впливу на організм постійного електричного струму невисокої напруги і сили. Чутливість до гальванічного струму в різних областях тіла різна, тому максимальний струм використовується при обробці кінцівок (20-30 мА), при гальванізації обличчя і слизових оболонок величина струму зазвичай не перевищує 5мА. Залежно від часу дії низькочастотної електротерапії на тіло і її дозування гальванізація викликає поліпшення периферичного кровообігу, сприяє відновленню пошкоджених нервів і тканин. Методика електротерапії показана при захворюваннях і травмах периферичної нервової системи, розладах спинного та мозкового кровообігу, неврастенії, вегетативної дистонії, хронічних запальних процесах, хворобах органів травлення, гіпотонії, стенокардії атеросклерозі судин в початковій стадії. У косметології низькочастотна електротерапія застосовується з метою безболісного виведення з клітин тканин токсинів, усунення неглибоких і розгладження вікових зморшок. Гальванізація позитивно впливає на суху шкіру обличчя, роблячи її гладкою і пружною, усуваючи пігментні плями і вугрі. Іонофорез – один з методів гальванізації та електротерапії, заснований на поєднанні впливу на організм людини струму низьких частот і вводиться разом з ним лікарського засобу, що забезпечує його більш високу терапевтичну ефективність і пролонгацію дії. Лікарські речовини (вітаміни, гіалуронова кислота) накопичуються в дермі і епідермісі, поступово проникаючи в кровоносні і лімфатичні судини. Процедура електротерапії спільно з лікарськими засобами забезпечує швидкий і стійкий омолоджуючий ефект. Низькочастотна електротерапія прекрасно сумісна з іншими популярними косметологічними процедурами: апаратної косметологією, лазерним омолодженням, хімічними пілінгами та ін.
Високочастотна електротерапія
Високочастотна електротерапія – це метод впливу на організм людини, який полягає у застосуванні змінного струму високої, ультрависокої і надвисокої частот, названий на честь французького фізика і фізіолога Арсена Д’Арсонваля. Розрізняють місцеву і загальну дарсонвалізацію.
- Курс загальної електротерапії складається з 20-30 процедур і застосовується при таких захворюваннях:
- гіпертонічна хвороба
- мігрень
- варикозне розширення вен
- геморой
- підвищена стомлюваність
- обмороження та незагойні виразки
Застосування місцевої високочастотної електротерапії широко поширене в косметології. Під час впливу електрода на шкірні покриви обличчя і шиї відбувається одномоментний спазм судин, при якому кров і лімфа починають інтенсивно циркулювати по організму, усуваючи застійні явища, нормалізує тургор і тонус шкіри.
- У косметичних цілях дарсонвалізацію застосовують:
- Після лікувальної та гігієнічної чистки обличчя
- Безпосередньо перед накладанням маски або живильного крему
- З метою усунення ознак сухої, в’ялої, в’янучої шкіри
- При жирній шкірі обличчя
- У поєднанні з масажем голови
Високочастотна електротерапія – це ефективний і нетравматичний метод впливу, що викликає у пацієнта позитивні емоції і забезпечує стійкий і видимий результат.
Імпульсна електротерапія
Імпульсна електротерапія (або діадинамотерапія ) – метод впливу на організм людини постійними струмами імпульсами частотою 50 і 100 Гц з безперервним чергуванням коротких і довгих періодів. Під час процедури пацієнт відчуває поколювання, легке печіння, вібрацію. Діадинамотерапія сприяє поліпшенню кровообігу, розсмоктуванню набряків, збільшуючи вміст кисню в клітинах організму, і застосовується при вираженому больовому синдромі, травматичних пошкодженнях, захворюваннях опорно -рухового апарату і суглобів, епілепсії, мігрені і деяких інших хворобах. У практиці фізіотерапії імпульсна електротерапія часто використовується в поєднанні з грязелікуванням, лікувальним електрофорезом . Під впливом стресів людина далеко не завжди здатна зняти м’язову напругу і повноцінно відпочити. Діадинамотерапія – один з ефективних методів розслаблення, що дозволяє нормалізувати тонус спазмованих судин, викликати скорочення скелетних і гладких м’язів. У косметології діадинамотерапія застосовується рідко, так як високі частоти методики здатні викликати тетанус – інтенсивне скорочення м’язових волокон, що викликає хворобливі відчуття.
Протипоказання до електротерапії
Незважаючи на численні позитивні ефекти, вдаватися до електролікування необхідно з обережністю, враховуючи всі наявні протипоказання до електротерапії.
- Епілепсія
- Новоутворення будь-якої локалізації та етіології
- Гарячкові стани
- Гнійничкові інфекції
- Недостатність кровообігу III ступеня
- Гіпертонічна хвороба III стадії
- Гострі кровотечі
- Тромбоз вен
- Стани наркотичного, алкогольного або психічного збудження
- Вагітність
- Активний туберкульоз
- Розсіяний склероз
- Сечокам’яна і жовчнокам’яна хвороби
- Хвороба Паркінсона
- Індивідуальна непереносимість
В будь-якому випадку перед застосуванням даного методу лікування, необхідно проконсультуватися у лікаря.
Модифицированное электрическим полем точное наложение волокон медицинского клея электропрядения на печень для быстрого гемостаза
1. Лян С., Джаяраман С. Запуск новой программы лапароскопической хирургии печени: начальный опыт и повышение эффективности[J] Can J Surg . 2015;58(3):172. doi: 10.1503/cjs.012514. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
2. Eeson G, Karanicolas PJ. Гемостаз и хирургия печени. [J] Surg Clin North Am. 2016;96(2):219–228. doi: 10.1016/j.suc.2015.12.001. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
3. Sondeen JL, Pusateri AE, Coppes VG, Gaddy CE, Holcomb JB. Сравнение 10 различных кровоостанавливающих повязок при повреждении аорты. J Травма неотложной помощи Surg. 2003;54(2):280–285. doi: 10.1097/01.TA.0000037431.19185.B4. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
4. Shahidi N, Enns R. Гемостатические спреи для контроля активного неварикозного кровотечения из верхних отделов желудочно-кишечного тракта [J] Tech Gastrointest Endosc. 2016;18(4):198–202. doi: 10.1016/j.tgie.2016.12.008. [CrossRef] [Google Scholar]
5. Badhwar S (2017) Фибриновый герметик человека: эффективный гемостаз в отоларингологических операциях [J]. Indian J Otolaryngol Head Neck Surg: 1–4
6. Ван П.Ф., Чиу А.В., Линь Ю.М., Линь С.И., Ши Х.Дж. Влияние фибринового герметика с сеткой из дексона на восстановление почек в модели частичной нефрэктомии у крыс. Int J Surg. 2014;12(4):304–309. doi: 10.1016/j.ijsu.2014.01.024. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
7. Obermair H, Janda M, Obermair A. Реальные хирургические результаты применения желатиново-кровоостанавливающей матрицы у женщин, нуждающихся в гистерэктомии: сопоставленное исследование случай-контроль [J] Acta Акушер-гинекология. 2016;95(9):1008. doi: 10.1111/aogs.12924. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
8. Zeng Z, Mo X, He C, Morsi Y, Elhamshary H, Elnewehy M. Тканевый клей, формирующий in situ, на основе полиэтиленгликоль-диметакрилата и тиолированного хитозана посредством реакции Майкла. J Mater Chem B. 2016;4(33):5585–5592. doi: 10.1039/C6TB01475E. [CrossRef] [Google Scholar]
9. Mathes T, Walgenbach M, Siegel R. Наложение швов в сравнении с пластикой сеткой при первичных и послеоперационных вентральных грыжах: систематический обзор и метаанализ[J] World J Surg. 2016;40(4):826–835. doi: 10.1007/s00268-015-3311-2. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
10. Barret E, Guillonneau B, Cathelineau X, Validire P, Vallancien G. Лапароскопическая парциальная нефрэктомия у свиньи: сравнение трех методов гемостаза. Дж. Эндоурол. 2001;15(3):307. doi: 10.1089/089277901750161890. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
11. Esposito F, Angileri FF, Kruse P, Cavallo LM, Solari D, Esposito V, et al. Фибриновые герметики при герметизации твердой мозговой оболочки: систематический обзор литературы. ПЛОС Один. 2016;11(4):e0151533. doi: 10.1371/journal.pone.0151533. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
12. Jiang K, Long YZ, Chen ZJ, Liu SL, Huang YY, Jiang X, et al. Направленный потоком воздуха электропрядение in situ медицинского клея цианоакрилата для быстрого гемостаза при резекции печени. Наномасштаб. 2014;6(14):7792–7798. doi: 10.1039/c4nr01412j. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
13. Gill IS, Ramani AP, Spaliviero M, Xu M, Finelli A, Kaouk JH, et al. Улучшение гемостаза во время лапароскопической резекции почки с использованием тромбинового герметика на желатиновой матрице. Урология. 2005;65(3):463–466. doi: 10.1016/j.urology.2004.10.030. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
14. Сархан В.А., Аззази ХМЭ, Эльщербины ИМ. Медово-хитозановые нановолоконные перевязочные материалы для ран, обогащенные Allium sativum и Cleome droserifolia: повышенная противомикробная и ранозаживляющая активность[J] ACS Appl Mater Interfaces. 2016;8(10):6379–6390. doi: 10.1021/acsami.6b00739. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
15. Shi X0, Fang Q, Ding M, Wu J, Ye F, Lv Z (2016). Микросферы карбоксиметилхитозана, альгината натрия и коллагена для нового кровоостанавливающего исследования in vitro. Приложение J Biomater 30(7):1092–1102 [PubMed]
16. Deitzel JM, Kleinmeyer JD, Hirvonen JK, Tan NCB. Контролируемое осаждение электропряденых поли(этиленоксидных) волокон. Полимер. 2001;42(19):8163–8170. doi: 10.1016/S0032-3861(01)00336-6. [CrossRef] [Google Scholar]
17. Hsieh CT, Lou CW, Pan YJ, Huang CL, Lin JH, Lin ZI и другие. Изготовление нановолокон из поливинилового спирта методом электропрядения с проволочным электродом. Волокна Полим. 2016;17(8):1217–1226. doi: 10.1007/s12221-016-6370-6. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
18. Yang Y, Jia Z, Li Q, Hou L, Liu J, Wang L, et al. Многоигольчатая электропрядильная фильера с равносторонним шестигранным распределением с защитным кольцом. IEEE Транс Диэлектр Электр Инсул. 2010;17(5):1592–1601. doi: 10.1109/TDEI.2010.5595562. [CrossRef] [Google Scholar]
19. Santos JP, Fernández MJ, Fontecha JL, Matatagui D, Sayago I, Horrillo MC, et al. Нанокристаллические нановолокна оксида олова, осажденные новым методом сфокусированного электропрядения. Применение к обнаружению предшественников tatp. Датчики. 2014;14(12):24231–24243. дои: 10.3390/s141224231. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
20. Ренекер Д.Х., Ярин А.Л., Хао Ф., Кумбхонгсе С. Неустойчивость при изгибе электрически заряженных жидких струй полимера, решения в электроформовании. J Appl Phys. 2000;87(9):4531–4547. doi: 10.1063/1.373532. [CrossRef] [Google Scholar]
21. Lee JS, Choi KH, Han DG, Kim SS, Du HC, Kim HY и др. Роль молекулярной массы атактического поливинилового спирта (ПВС) в структуре и свойствах наноткани ПВС, полученной методом электроформования. J Appl Polym Sci. 2010;93 (4): 1638–1646. doi: 10.1002/app.20602. [CrossRef] [Google Scholar]
22. Hwang W, Pang C, Chae H. Изготовление ориентированных нановолокон с помощью электропрядения, управляемого электрическим полем: метод изолирующих блоков [J] Нанотехнология. 2016;27(43):435301. doi: 10.1088/0957-4484/27/43/435301. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
23. Brochu ABW, Chyan WJ, Reichert WM. Микрокапсулирование 2-октилцианоакрилатного тканевого клея для самовосстановления акрилового костного цемента[J] J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2012; 100(7):1764–1772. doi: 10.1002/jbm.b.32743. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
24. Гемма П., Сандра С., Марта Р., Барбара П.К., Андре К., Мар Ф.Г. (2016)Цитотоксичность тканевых клеев на основе цианакрилата и краткосрочная доклиническая биосовместимость в естественных условиях при пластике грыжи живота. Плос Один 11(6):e0157920. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
25. Lv FY, Dong RH, Li ZJ, Qin CC, Xu Y, He XX. Точное электроформование in situ волокон медицинского клея для бесшовного ремонта твердой мозговой оболочки с высокой герметизирующей способностью и гибкостью. Int J Наномедицина. 2016;11:4213–4220. doi: 10.2147/IJN.S113560. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
26. Kim GH, Han H, Park JH, Kim WD. Применимый процесс электропрядения для изготовления механически улучшенного мата из нановолокна. полим. инж. 2007; 47: 707–712. doi: 10.1002/pen.20744. [CrossRef] [Google Scholar]
27. Buttafoco L, Kolkman NG, Engbers-Buijtenhuijs P, Poot AA, Dijkstra PJ, Vermes I, Feijen J. Электропрядение коллагена и эластина для применения в тканевой инженерии. Биоматериалы. 2006; 27:724. doi: 10.1016/j.biomaterials.2005.06.024. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
28. Ло Г.Х., Лай К.Х., Ченг Дж.С., Чен М.Х., Чанг Х.Т. Проспективное рандомизированное исследование инъекций бутилцианоакрилата по сравнению с лигированием при лечении кровотечения из варикозно расширенных вен желудка. Гепатология. 2001;33(5):1060–1064. doi: 10.1053/jhep.2001.24116. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
29. Рана С.С., Сингхал М., Шарма А., Шарма В., Ядав М.К., Гупта Р., Бхасин Д.К. Успешный гемостаз артериального кровотечения при хронической псевдокисте прямым эндоскопическим введением N-бутил-2-цианоакрилата в псевдоаневризму. Гастроинтест Эндоск. 2015;81(4):1046–1047. doi: 10.1016/j.gie.2014. 090,057. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
30. Bhat YM, Weilert FF, Fredrick RT, Kane SD, Shah JN, Hamerski CM, et al. Лечение варикозно расширенных вен желудка под контролем Eus с помощью комбинированного введения спиралей и цианоакрилатного клея: большой опыт США за 6 лет (с видео) Gastrointest Endosc. 2016;83(6):1164–1172. doi: 10.1016/j.gie.2015.09.040. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Лечение рака электрическими полями
3 августа 2007 г.
Medgadget Editors Нейрохирургия, онкология
Продолжает накапливаться доказательство того, что электрические поля мешают делению раковых клеток. Американский институт физики объясняет:
Электрические поля низкой интенсивности могут нарушать деление раковых клеток и замедлять рост опухолей головного мозга, предполагают лабораторные эксперименты и небольшое испытание на людях, вселяя надежду на то, что электрические поля станут новым оружием для сдерживания прогрессирования рака. Об исследовании, проведенном международной группой под руководством Йорама Палти из Израильского Техниона Технологического Института в Хайфе, рассказывается в августовском номере от 9 сентября.0072 Physics Today , флагманский журнал Американского института физики.
В исследованиях исследовательская группа использует переменные электрические поля, которые раскачивают электрически заряженные частицы в клетках вперед и назад сотни тысяч раз в секунду. Электрические поля имеют интенсивность всего один или два вольта на сантиметр. Когда-то считалось, что такие переменные электрические поля низкой интенсивности не делают ничего существенного, кроме тепловых ячеек. Однако в течение нескольких лет экспериментов исследователи показали, что поля нарушают клеточное деление в опухолевых клетках, помещенных в стеклянную чашку (in vitro).
После интенсивного изучения этого эффекта in vitro и на лабораторных животных исследователи начали небольшое клиническое испытание на людях, чтобы проверить его способность бороться с раком. Метод был применен к десяти пациентам с рецидивирующей мультиформной глиобластомой (GBM), формой рака головного мозга с очень низкой выживаемостью. Всем больным ранее лечили опухоли другими методами, но во всех случаях рак начал рецидивировать. Установив пациентам электроды, которые воздействовали электрическими полями частотой 200 кГц на кожу головы с регулярными интервалами в течение 18 часов в день, исследователи заметили, что опухоли головного мозга прогрессировали до поздних стадий намного медленнее, чем обычно (в среднем 26 недель). а иногда даже регрессировал. Пациенты также жили значительно дольше, со средним временем выживания 62 недели. Хотя контрольной группы не существовало, результаты выгодно отличались от исторических данных для рецидивирующей глиобластомы, при которой время прогрессирования опухоли составляет приблизительно 10 недель, а типичное время выживания составляет 30 недель. Кроме того, 3 из 10 пациентов были живы через два года после начала электродной терапии. Эти результаты были объявлены в недавнем выпуске The Proceedings of the National Academy of Sciences (Kirson et al. , PNAS 104, 10152-10157, 12 июня 2007 г.).
Статья Physics Today объясняет эти результаты с точки зрения физических механизмов, которые позволяют электрическим полям воздействовать на делящиеся раковые клетки. In vitro было замечено, что электрические поля оказывают два действия на опухолевые клетки.
Во-первых, они замедлили деление клеток. Клетки, на деление которых обычно уходило меньше часа, все еще не делились полностью после трех часов воздействия электрического поля частотой 200 кГц. Другая группа, состоящая из Луки Кукулло, Дамира Джанигро и их коллег из Кливлендской клиники, замедлила деление клеток, применяя электрические поля с гораздо более низкой частотой, всего 50 Гц. Кроме того, этот протокол продемонстрировал способность снижать внутреннюю лекарственную устойчивость клеток.
Что вызывает замедление клеточного деления». В случае 200 кГц электрические поля препятствуют формированию и функционированию ключевой клеточной структуры, известной как митотическое веретено. Веретено состоит из клеточных компонентов, известных как микротрубочки. Микротрубочки, в свою очередь, содержат компоненты, обладающие высоким электрическим дипольным моментом, в которых имеется большое разделение противоположных электрических зарядов. Следовательно, части митотического веретена сильно подвержены влиянию и, по-видимому, разрушаются электрическим полем.
Второй эффект полей частотой 200 кГц заключается в том, что они иногда разрушали дочерние клетки непосредственно перед тем, как они отделились от своих партнеров. Делящиеся клетки иногда разрушаются, потому что между двумя дочерними клетками возникает область сильного электрического поля. Это приводит к большому наклону или градиенту электрического поля от каждой дочерней клетки к этой области. Этот градиент может отрывать органеллы (клеточные структуры) и макромолекулы (такие как белки) от каркаса клеток.
Для справки: в марте этого года мы сообщали об экспериментальном устройстве под названием NovoTTF-100A, предназначенном для лечения мультиформной глиобластомы, и именно об этом упомянутом выше выпуске APS.