Биомеханическая стимуляция: изучение и научно-исследовательские работы

Биорегуляция на клеточном уровне как основа физиотерапии. История изучения внеклеточного матрикса

Развитие лечения при помощи биомеханической стимуляции основано на непрерывных клинических, научных, академических исследованиях функций экстрацеллюлярного матрикса и его взаимосвязи с физиологическими ритмическими мышечными вибрациями в организме человека.

Биомеханическая стимуляция — это неинвазивный механотерапевтический метод лечения    , улучшающий подвижность/движения в суставах,   восстановление скелетных мышц и регенерацию поврежденных мышц опорно-двигательного аппарата(ОДА). Он воздействует на области вокруг клеток, улучшает проникновение питательных веществ в клетку и выведение из нее продуктов жизнедеятельности. Задача БМС – восстановить здоровую и работоспособную мышечную ткань, фасции и сухожилия при их повреждении. Лечение методом БМС особенно эффективно при заболеваниях    опорно-двигательного аппарата. В сочетании с мануальным лимфодренажем, остеопатией, хиропрактикой, Atlas терапией, ударно-волновой терапией и другими традиционными методами лечения, БМС дает незамедлительный результат в купировании боли и улучшении функции опорно-двигательного аппарата. БМС воздействует на внеклеточный матрикс между капиллярами и непосредственно клетками. В частности, меняется динамика метаболизма в ВКМ. БМС стоит особняком от многих физиотерапевтических методов лечения и отличается от большинства традиционных процедур с применением вибрации, в которых воздействие, как правило, направлено вертикально на мышечную ткань и используется диапазон частоты, намного выше верхнего предела биологической частоты 30 Гц. В методе БМС мышечный ритм имитируется извне посредством стимуляции вдоль продольных мышечных волокон. Механическая стимуляция повторяет характер биологической мышечной вибрации. При этом необходимо соблюдать диапазон биологических частот от 8 до 30 Гц и амплитуду от 0,1 до 5 мм. Специалист по БМС работает с такими параметрами, как ритм, микроциркуляция и метаболизм, которые являются основными физиологическими составляющими регенерации.

В сочетании с мануальным лимфодренажем, остеопатией, хиропрактикой, atlas терапией, ударно-волновой терапией и другими традиционными методами лечения БМС дает быстрый эффект, улучшая состояние опорно-двигетельного аппарата и уменьшая интенсивность боли.

Что такое биомеханическая стимуляция?

Задача/цель БМС - восстановление здоровой и функциональной мышечной ткани, фасций и сухожилий при их повреждении

В методе БМС мышечный ритм может имитироваться извне посредством стимуляции вдоль продольных мышечных волокон. Как известно для энергетически открытых систем (Пригожин, 1987 г.), естественная частота вибрирующей системы (мышц) подстраивается под частоту вибрации внешнего раздражителя или перенимает го ритм. Мышечный ритм можно имитировать и стимулировать извне, применяя вибрацию с требуемыми характеристиками. Такая механическая стимуляция должна соответствовать схеме биологической мышечной вибрации. При этом необходимо соблюдать диапазон биологических частот от 8 до 30 Гц и амплитуду от 0,1 до 5 мм. Вибрация применяется вдоль продольных мышечных волокон. Физиотерапевт работает с такими параметрами БМС, как ритм, микроциркуляция и метаболизм, которые являются основными физиологическими составляющими регенерации. БМС стоит особняком от многих физиотерапевтических методов лечения, основанных на простом принципе «стимул — реакция». В то же время БМС отличается от большинства традиционных процедур с применением вибрации, в которых воздействие, как правило, направлено вертикально на мышечную ткань и использует частоты в диапазоне выше предела биологической частоты 30 Гц.

Направление естественных вибраций в теле человека

Источник: Dr. Dickreither ZRT therapy

1.1 Различия между биомеханической стимуляцией и разными типами вибрации, аппаратами для стимуляции мышц, традиционной электромиостимуляцией и ударно-волновой терапией.

Еще в XIX веке врачи стали повсеместно использовать различные виды вибрации и аппараты для мышечной стимуляции. В последнее время физиотерапевты и авторы программ реабилитации начинают придавать все большее значение биологическим аспектам физиологических процессов, происходящих в организме. Различные уровни энергии, электрического заряда, давления и сил трения позволяют регулировать избирательную абсорбцию, гиперболизацию, модуляцию/управление, преобразование и передачу волновых сигналов. Давление и силы трения коррелируют с определенными ритмами частотных схем. Биомеханическая стимуляция оперирует понятиями, которые выходят за рамки традиционного понимания микровибраций, производимых скелетными мышцами и передаваемых окружающим тканям.

Отличие БМС и наилучшие последствия применения

БМС – биомеханическая стимуляция

УВТ – ударно-волновая терапия

УЗ - ультразвук

Источник: Extrazell

1.2 Биомеханическая стимуляция: научные факты и история. Даже в состоянии полного покоя попеременное сокращение соразмерных мышечных волокон составляет 2–3 % микровибраций мышц. Постоянные ритмичные попеременные сокращения присутствуют в каждой мышце.

Например, когда человек мерзнет, поднимает тяжесть или ощущает холод в преддверии озноба, микровибрация в его мышцах изменяется: повышается ее частота и амплитуда, и возникает тремор, или дрожание, — признак активации системы микроциркуляции. Стимуляция микроциркуляции во внеклеточном матриксе осуществляется механическим способом и путем внешней стимуляции между венозными и лимфатическими капиллярами. Из-за сокращений вдоль мышечных волокон после сжатия капилляров наступает их упругое расширение. Давление и эффект всасывания активируют микроциркуляцию. Это, в свою очередь, улучшает выведение продуктов метаболизма, токсинов и продуктов клеточного распада. Подобная микроциркуляция, вызванная мышцами, также передает внеклеточному матриксу неизменный и проникающий ритм, тем самым обеспечивая питание всех клеток ткани. В настоящее время матричная терапия с использованием биомеханической стимуляции является широко распространенным методом в физиотерапии и спортивной медицине.

Физиологичное сокращение мышц



частота

амплитуда

В состоянии покоя

8 – 12 Гц

0,1 – 0,5 мм

При физической активности

до 30 Гц

1 – 5 мм


1.3 История биомеханической стимуляции в спорте. В 1960 году профессор Бирман из Университета спортивных наук Лейпцига (Германия) провел исследования и опубликовал первый журнал по биомеханической стимуляции применительно к телу человека.

Профессор Бирман разработал первый прибор БМС и стал применять его у спортсменов — гимнастов, борцов и тяжелоатлетов — в Восточной Германии (в эпоху ГДР). Приборы БМС повышали спортивные показатели спортсменов, улучшали регенерацию и пластичность

Позднее профессор Назаров из СССР усовершенствовал прибор БМС и ввел эту концепцию в спортивную медицину. БМС оставалась прерогативой специалистов в области спорта, которые использовали приборы БМС для повышения   показателей спортсменов, улучшения регенерации и пластичности В 1990 году профессор Назаров представил прибор БМС немецкому научному сообществу.

Позже немецкий ученый, специалист в области спортивной науки Зигфрид Хофман познакомился с идеей БМС на одном спортивном мероприятии и создал первый подобный прибор в Западной Германии. Он также разработал особую осциллирующую головку (резонатор) в форме архимедовой спирали.

Сегодня у метода БМС много разных названий: биомеханическая стимуляция, биомеханическая стимуляция мышц, стимуляция Назарова, нервно-мышечная стимуляция, матричная ритмовая терапия и многие другие.

Множество врачей проводили дополнительные клинические исследования и добивались немалого успеха в практическом применении биомеханической стимуляции:

– д-р Томаш Клыш;

– д-р Рэндол;

– д-р Уолтер Грайн;

– д-р Бернхард Дикрайтер;

– проф. Римплер;

– д-р Кор.

Но кроме них следует также отметить ученых, занимавшихся фундаментальными исследованиями, таких как Пишингер и Хартмут Хайне, которые заложили основы БМС своими работами по регуляции клеточной среды, а также важности и функции ВКМ.

Физиологические аспекты и связь биомеханической стимуляции с анатомией внеклеточного матрикса.

Механическая стимуляция воздействует на микрообласть вокруг клетки, способствуя при этом улучшению здоровья, благополучия и трудоспособности на макроуровне. Цель матричной БМС-терапии — улучшение здоровья человеческого тела в долгосрочной перспективе вместо маскирования проблемы или достижения кратковременного улучшения. Этот инновационный метод физиотерапии направлен на оптимизацию метаболических путей на клеточном уровне и должен способствовать быстрому улучшению состояния опорно-двигательной системы. Биомеханическая стимуляция (БМС), в частности, меняет динамику метаболизма во внеклеточном матриксе. В сфере реабилитации лечение методом БМС особенно эффективно при повреждении опорно-двигательного аппарата. БМС подчеркивает активное начало естественной вибрации мышц.

Регенерация за счет мышечных сокращений

Источник: Dr. Dickreither ZRT therapy

1.4 Различные исследования биомеханической стимуляции

1.      Исследование биомеханической стимуляции в компании Extrazell

2.      ЛЕЧЕНИЕ БИОМЕХАНИЧЕСКОЙ СТИМУЛЯЦИЕЙ

Новый метод физиотерапии для лечения системной склеродермии

1.      Клыш*, Г. Расснер, Г. Гукенбергер, М. Юнгер

Отделение дерматологии

Больница при Тюбингенском университете

Liebermeisterstr.25

D-72076 Tübingen, Germany (Германия)

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ

У пациентов с системной склеродермией (СС) применялись различные виды физиотерапии для повышения подвижности суставов, особенно суставов пальцев рук и нижней челюсти, а также для снятия отечности кожи. Поскольку качество жизни пациентов во многом зависит от подвижности пальцев рук и челюсти, подобные методы лечения считаются основными в лечении СС. В сочетании с мануальным лимфодренажем новый метод биомеханической стимуляции доказал свою эффективность в повышении подвижности суставов и снятии отека у пациентов с СС. С помощью приборов разного размера продольные вибрации передавались телу человека: верхним конечностям, лицу, нижней челюсти, слизистой оболочке полости рта, нижним конечосям и туловищу. У шести пациентов было выявлено значительное (p < 0,05) улучшение состояния кожи, силы хвата и объема движений суставов (10–30 %).   побочных эффектов не отмечено. согласно полученным данным, сформулированы выводы - благодаря биомеханической стимуляции состояние кожи, слизистой оболочки, суставов, а также качество жизни пациента улучшились в клинически значимой степени.

1.      Биомеханическая стимуляция как метод физиотерапии при венозной недостаточности, развившейся в результате перенесенных травм

http://stemmerlibrary.com/en/references/biomechanical-stimulation-therapy-physical-treatment-arthrogenic-venous-insufficiency

2.      Влияние биомеханической стимуляции на состояние скелета у подростков и молодых женщин с нервной анорексией

Бостонская детская больница

https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01100567

3.      Немедленный эффект локальной вибрации с биомеханической стимуляцией мышц на гибкость в нижней части спины и скованность

Кентский университет, факультет подготовки спортсменов

https://www.healio.com/orthopedics/journals/atshc/2014-1-6-1/%7Bfa66a246-022d-4943-bf84-a935736a3cae%7D/acute-effects-of-local-vibration-with-biomechanical-muscle-stimulation-on-low-back-flexibility-and-perceived-stiffness

4.      Sklerodermie systemische

http://www.enzyklopaedie-dermatologie.de/artikel?id=14032

5.      Механическая стимуляция способствует восстановлению мышц: группы ученых из Института Висса и Гарвардского колледжа инженерии и прикладных наук (SEAS) нашли новый способ лечения в регенеративной медицине

http://news.harvard.edu/gazette/story/2016/01/mechanical-stimulation-shown-to-repair-muscle/

История и развитие терапии внеклеточного матрикса и других видов матриксной терапии

Компания Extrazell - приверженцы сбалансированного подхода к спортивной медицине, в котором учитываются все составляющие. В этой области недостаточно просто инвестировать в какое-то одно направление. Чтобы добиться успеха на поприще спортивной медицины, необходим целостный и сбалансированный подход. В настоящее время вопросы, связанные с внеклеточным матриксом, матриксной терапией и другими подобными методами, активно изучаются. Врачи накапливают все больше опыта в этой области, проводятся клинические исследования; кроме того, не последнюю роль играет медицинское образование и администрирование. Это заметно не только в научных кругах, но и на практике: в лечении, физических упражнениях и физической активности, в поддержании здоровья организма в целом. Однако исследователям и врачам предстоит еще многое изучить и понять о структурных изменениях мышечной ткани, фасций,, матриксе, биохимии внеклеточного матрикса и динамических процессах передачи сигналов и обмена информацией с нашим телом. Так как многочисленные команды/компании продолжают искать различные инновационные пути развития с целью повышения своей конкурентоспособности, наука о спортивной медицине выходит на новый уровень развития. В прошлом теоретики и практики во многом полагались на качественный анализ, пытаясь найти ответы на вопросы о внеклеточном матриксе.

Гистология и физиология матрикса

По данным IAH 2007 / отчет на 55 страницах

Краткое содержание

Грубая структура живого матрикса — это внеклеточный матрикс (ВКМ). С точки зрения гистологии, это факт. ВКМ имеет огромное значение в биологической медицине. В нем не только происходит большинство взаимодействий между системами регуляции; наличие или хранение гомотоксинов на этом этапе может вызвать самые разные патологические процессы даже внутри клетки. По этой причине прежде всего необходимы небольшие гистологичекие и физиологические исследования   ВКМ, с целью понимания важности и глубины влияния живого матрикса на организм- здоровье и заболевания.

Дополнительная информация

О биомеханической стимуляции

Journal of Rheumatic Diseases and Treatment           

Berg et al. J Rheum Dis Treat 2016, ISSN: 2469-5726


Acute Effects of Local Vibration With Biomechanical Muscle Stimulation on Low-Back Flexibility and Perceived Stiffness

January/February 2014 – Volume 6 · Issue 1: 37-45

Lee Anne Siegmund, PhD; Jacob E. Barkley, PhD; Danielle Knapp, MA; Kimberly S. Peer, EdD, ATC, FNATA


BIOMECHANICAL STIMULATION THERAPY A Novel Physiotherapy Method for Systemic Sclerosis

T. Klyscz,* G. Rassner, G. Guckenberger, and M. JUnger

Department of Dermatology University Hospital ofTiibingen Liebermeisterstr.25 D-72076 Tiibingen, Germany


Behandlung von „unspezifischen“ Schmerzen und Bewegungsstörungen     Naturheilkundliches, biologisches Konzept Praxis Magazin 10 /2013



Об экстрацеллюярном матриксе

Matrix Histology and Physiology                                     IAH AC Matrix Histology and Physiology


Matrix-Therapie – Theorie und Methodik                      O. Otto, B. Dickreiter und J. Schuhmacher


The history of matrix metalloproteinases: milestones, myths, and misperceptions

Rugmani Padmanabhan Iyer, Nicolle L. Patterson, Gregg B. Fields and Merry L. Lindsey

Am J Physiol Heart Circ Physiol 303:H919-H930, 2012. First published 17 August 2012;

doi: 10.1152/ajpheart.00577.2012


Matrix and Matrix Regulation                                           Significance of the extracellular matrix (ground substance) By Prof. Hartmut Heine

Интернет-ресурсы

ZRT website

Akademie website

Тематические ресурсы

(тематические ресурсы: http://www.fitnesstribune.com/arc/ift102_6.htm

http://www.nazarov-stimulation.de/)


(тематические ресурсы: http://www.fitnesstribune.com/arc/ift104_B.htm)


(тематические ресурсы:  Klyscz T, Ritter-Schempp C, Junger M, Rassner G. Biomechanische Stimulationstherapie (BMS) zur physikalischen Behandlung des arthrogenen Stauungssyndroms. Hautarzt 48: 318-322 (1997)  Klyscz T, Junger M, Meyer H, Rassner G. Improvement of acral circulation in a patient with systemic sclerosis with stellate blocks. VASA 27: 39-42 (1998).)


(тематические ресурсы: Jünger M (1998) Physical therapy of venous diseases. Vasa 27: 73-79

Klyscz T (1997) Biomechanical stimulation therapy as physical treatment of arthrogenic venous Insufficiency. Hautarzt 48: 318-322

Klyscz T (1999) Biomechanical stimulation therapy. A novel physiotherapy method for systemic sclerosis. Adv Exp Med Biol 455: 309-316

Nazarov V et al. (1987) Development of athlete’s strength abilities by means of biomechanical stimulation method. Theory Pract Phys culture (Moskau) 12: 37-39

Pedersen J et al. (2003) Pain and biomechanical responses to distention of the duodenum in patients with systemic sclerosis. Gastroenterology 124: 1230-123)


(тематические ресурсы: https://www.zellmatrix-akademie.de/matrix-therapie-zrt/matrix-therapie-zrt-grundlagen-der-zellbiolog...)