УДК 616-072.8
Функциональное биоуправление в системе лечения и реабилитации работников с профессиональными заболеваниями
Виктория Павловна Телюпина, мл. науч. сотр. лаборатории психофизиологических и здоровьесберегающих технологий отдела гигиены ФБУН «ННИИ гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора, Нижний Новгород, Российская Федерация, е-mail: telyupina.v@mail.ru
Марина Михайловна Некрасова, канд. биол. наук, доцент, ст. науч. сотр. лаборатории психофизиологических и здоровьесберегающих технологий отдела гигиены ФБУН «ННИИ гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора, Нижний Новгород, Российская Федерация, е-mail: nmarya@yandex.ru
Ирина Викторовна Федотова, д-р мед. наук, доцент, зав. отделом гигиены ФБУН «ННИИ гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора, г. Нижний Новгород, Российская Федерация, е-mail: irinavfed@mail.ru
Аннотация. В статье приведены сведения об уникальных возможностях применения лечебно-реабилитационных методов на основе принципа функционального биоуправления (далее – ФБУ) с биологической обратной связью для коррекции нарушений функционального состояния работников при воздействии вредных факторов производственной среды и трудового процесса. Результаты исследований свидетельствуют о положительном эффекте применения терапии ФБУ для пациентов с профессиональными заболеваниями, а также перспективности включения метода биоуправления в курс их медицинской реабилитации.
Ключевые слова: биологическая обратная связь; функциональное состояние организма; БОС-терапия; вибрационная болезнь; профзаболевания; ХОБЛ
Functional biofeedback in the system of treatment and rehabilitation of workers with occupational diseases
V.P. Telyupina, junior researcher at the Laboratory of Psychophysiological and Health-saving Technologies of the Hygiene Department of FBSI «Nizhny Novgorod Research Institute for Hygiene and Occupational Pathology», Rospotrebnadzor, Nizhny Novgorod, Russian Federation
M.M. Nekrasova, candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Senior Researcher at the Laboratory of Psychophysiological and Health-saving Technologies of the Hygiene Department of FBSI «Nizhny Novgorod Research Institute for Hygiene and Occupational Pathology», Rospotrebnadzor, Nizhny Novgorod, Russian Federation
I.V. Fedotova, Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Head of the Hygiene Department FBSI «Nizhny Novgorod Research Institute for Hygiene and Occupational Pathology», Rospotrebnadzor, Nizhny Novgorod, Russian Federation
Annotation. The article provides information about the unique possibilities of using therapeutic and rehabilitation methods based on the principle of functional biofeedback (FB) to correct functional disorders in workers when exposed to harmful factors of the production environment and the labor process. The research results indicate a positive effect of the use of FB therapy in patients with occupational diseases, as well as the prospects of including the biofeedback method in the course of their medical rehabilitation.
Keywords: biofeedback; functional state of the body; biofeedback therapy; vibration disease; occupational diseases; COPD
Цель работы – анализ возможностей применения лечебно-реабилитационных методов на основе принципа функционального биоуправления с биологической обратной связью для коррекции функционального состояния работников с профессиональными заболеваниями.
Представители рабочих профессий ряда промышленных предприятий, занятые во вредных условиях труда, подвергаются хроническому воздействию профессиональных стресс-факторов, и высокий уровень этих факторов может способствовать развитию профзаболеваний (далее – ПЗ). Среди механизмов патогенеза ПЗ существенную роль играют нарушения нейрогуморальной регуляции, поиск современных методов коррекции которой является важной профилактической задачей.
В настоящее время для этого активно внедряются технологии функционального биоуправления (далее – ФБУ) на основе биологической обратной связи (далее – БОС). Данный метод нашел широкое применение в профилактике и лечении заболеваний, восстановительной медицине [24]. Применению методов БОС в этой сфере посвящены работы школ
Н.Н. Василевского и О.В. Богданова в Санкт-Петербурге, М.Б. Штарк в Новосибирске [5; 6; 20].
ФБУ успешно используется в клинической практике более 30 лет. Основой представления о ФБУ с БОС является обучение человека навыку саморегуляции физиологических параметров (пульс, биоритмы мозга, температура поверхности кожи, ритм дыхания и др.). При выполнении данной методики на теле человека располагают специальные датчики, регистрирующие физиологические сигналы организма. Пациент в режиме реального времени получает информацию о состоянии своего организма и обучается регулировать физиологические показатели в заданном направлении до достижения целевых значений, ориентируясь при этом на воспринимаемые графические и звуковые образы (рис. 1).
Рис. 1. Схема коррекции функций организма методомбиологической обратной связи
Например, в тренинге ФБУ на снижение частоты сердечных сокращений (далее – ЧСС) пациенту дается задание, используя визуальную и звуковую обратную связь, стремиться к выполнению инструкций, предъявляемых на экране перед каждым этапом тренинга. Для достижения произвольного понижения ЧСС важно снизить частоту дыхания и увеличить время фазы выдоха, вспомнить или представить моменты отдыха, расслабления. При этом необходимо почувствовать и запомнить связь между своими усилиями по изменению дыхания и психоэмоционального состояния и изменением ЧСС. Снижение ЧСС приведет к снижению кривой графика частоты пульса, смене изображения и повышению качества музыки (рис. 2). Опираясь на эту информацию, пациент в результате прохождения курса тренингов с ФБУ может научиться не только сознательно контролировать эти неощущаемые в обычных условиях физиологические параметры, но и выработать навык их произвольной регуляции для применения в повседневной жизни, к примеру в ситуациях эмоционального волнения.
Рис. 2. Один из вариантов зрительной обратной связи. Процедура ФБУ на снижение ЧСС
Терапия ФБУ показала положительные результаты в нормализации функционального состояния в стрессовых ситуациях в группе сотрудников полиции в условиях выполнения напряженной профессиональной деятельности [25]. В качестве контролируемого параметра использовалась ЧСС. Положительным результатом являлось повышение вариабельности сердечного ритма (далее – ВСР) – изменчивости длительности кардиоинтервалов, что служит показателем улучшения регуляции функции сердечно-сосудистой системы, восстановления функциональных резервов организма и, как следствие, нормализации самочувствия, формирования стрессоустойчивости.
Метод ФБУ с БОС имеет широкий спектр применения в повышении адаптационных возможностей организма, восстановлении нарушенных функций и коррекции психофизиологического состояния [9]. Тренинги ФБУ успешно используются для немедикаментозной реабилитации различных заболеваний центральной и вегетативной нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной системы, опорно-двигательного аппарата, коррекции психоэмоционального состояния и других нарушений [2; 8; 12].
Безусловным преимуществом является неинвазивность метода, практически полное отсутствие противопоказаний, побочных эффектов и болезненных ощущений. Кроме того, ФБУ с БОС успешно сочетается с фармацевтической терапией, физиотерапевтическими процедурами и другими методами лечения, усиливая их эффективность.
Комплекс процедур ФБУ может использоваться не только для реабилитации больных, но и для оценки и тренировки профессиональных навыков практически здоровых людей, например операторов, занимающихся напряженной деятельностью [13; 17]. БОС-тренинги можно применять для профессионального отбора по специальностям, требующим навыков стрессоустойчивости. В этом случае оцениваются показатели эффективности выполнения операторской деятельности, полученные на основе применения соответствующих БОС-образов, моделирующих эту деятельность [1].
В настоящее время специалистами активно проводятся исследования в области применения ФБУ у работников с профпатологией, обусловленной вибрацией, которая в структуре профессиональной заболеваемости занимает лидирующие позиции [10]. Известно, что производственная вибрация вызывает нарушение тонуса сосудов конечностей и развитие местных сосудистых расстройств с тенденцией к ангиоспазму, оказывает микротравмирующее влияние на ткани организма человека [16]. Результаты исследований свидетельствуют, что применение ФБУ в системе комплексной терапии больных вибрационной болезнью (далее – ВБ) значительно повышает эффективность лечения, что выражается в снижении степени выраженности болевого синдрома, улучшении общего функционального состояния [19].
Наиболее часто для пациентов с ВБ применяются БОС-процедуры на стабилоплатформе, температурные и миографические тренинги. Так, специалисты ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований» успешно запатентовали способ реабилитации пациентов с ВБ путем тренировки равновесия пациента на стабилометрической платформе [11]. Эффективность процедур ФБУ была подтверждена данными пробы на холодовую и болевую чувствительность, результатами электронейромиографии (далее – ЭНМГ) и опроса о качестве жизни (EQ-5D). Было достигнуто улучшение общего состояния пациентов, повышение вертикальной устойчивости, эмоционального статуса, сенсорных показателей и качества жизни.
В.С. Рукавишников с соавторами (2010) также успешно изучали возможности биоуправления при лечении больных с ВБ [7]. Ими было показано, что температурно-миографический курс процедур ФБУ эффективно воздействует на проявления ангиодистонического синдрома, восстанавливает нервно-мышечную проводимость на верхних и нижних конечностях. Приобретение навыка произвольного контроля над температурой кончиков пальцев ‒ действенный способ расширить сосуды конечностей, повысить периферическое сопротивление и тем самым предотвратить развитие спазма либо снизить его уровень. Положительный результат был подтвержден данными реовазографии и ЭНМГ.
БОС-процедуры по показателям электромиографии (далее – ЭМГ) успешно применяются как альтернативная терапия хронической боли в пояснице [23]. Известно о значительном снижении интенсивности боли, улучшении качества жизни и уменьшении зависимости от лекарств после применения данного метода. Показана эффективность тренингов ФБУ по электроэнцефалограмме (далее – ЭЭГ) при состояниях хронической боли – фибромиалгии и невропатической боли [22]. Согласно результатам исследований технология сочетанного ЭМГ и ЭЭГ биоуправления оказала положительное воздействие при лечении пациентов с повреждениями периферической нервной системы. Все они ранее свыше трех месяцев получали реабилитацию по основному заболеванию общепринятыми способами с неудовлетворительным эффектом. Благодаря применению биоуправления по ЭМГ с одновременным стимулированием альфа-ритма мозга удалось добиться качественно иных результатов в виде полного или частичного восстановления движений [18].
Положительные результаты были получены при использовании альфа-стимулирующего тренинга и температурно-электромиографического биоуправления с применением музыкотерапии. Улучшения были достигнуты и подтверждены положительными изменениями объективных и субъективных показателей, характеризующих состояние пациентов [4]. До и после применения ФБУ по общепринятым методикам тестировались патопсихологические, психологические и физиологические показатели. Клинический эффект оценивался по шкале от отсутствия эффекта до выраженного улучшения состояния пациентов.
Описываются положительные результаты восстановительного лечения больных, имеющих хроническую обструктивную болезнь легких и профессиональные бронхиты (далее – ПБ), с применением мультипараметрической БОС-терапии с ФБУ (далее – МП-БОС) [15]. Было установлено, что при использовании метода МП-БОС в восстановительном лечении у больных повышаются экономичность и эффективность работы кардиореспираторной системы, ее функциональные резервы, бронхиальная проходимость терминальных, средних и крупных бронхов. Метод оказывает оптимизирующее влияние на гемодинамическую нагрузку на сердце, паттерн дыхания, повышает коэффициент использования кислорода. В качестве регулируемого параметра такой терапии чаще всего используется ЧСС и ритм дыхания [3]. Согласно исследованиям метод ФБУ с обучением диафрагмально-релаксационному дыханию успешно применяют в реабилитации больных бронхиальной астмой [8; 14]. Тренинги с ФБУ, органично входящие в комплекс терапевтических мероприятий, позволяют удлинять межприступный период и снижать бронхообструкцию. Кроме того, такая БОС-терапия позволяет увеличивать прирост физической работоспособности и объём дыхания при физической нагрузке, при одновременном снижении частоты дыхания [21].
На базе ФБУН «ННИИ гигиены и профпатологии» Роспотребнадзора (далее – ФБУН «ННИИГП») проводятся исследования с применением инновационных методов ФБУ на основе БОС для оценки и коррекции неблагоприятных функциональных состояний организма пациентов с ВБ и ПБ. Для коррекции функционального состояния с помощью БОС-терапии используется аппаратно-программный комплекс «БОС-Реакор» (НПКФ «Медиком МТД», г. Таганрог). В рамках программы реабилитации проводится курс тренингов ФБУ по персонифицированным программам с учетом индивидуальных особенностей профессиональных больных.
Для разработки персонифицированной программы реабилитации в группу исследования были включены 14 пациентов (13 мужчин и 1 женщина), проходящих динамическое наблюдение и плановое лечение в стационаре клиники ФБУН «ННИИГП», в возрасте от 42 до 55 лет (48,5 ± 1,25 лет) и со средним стажем работы в профессии 25,5 ± 1,11 лет. Из них больные с проявлениями ВБ от воздействия локальной вибрации – 9 человек, больные с ПБ – 5 человек. Профессии обследуемых пациентов: слесари, обрубщики, резчики, литейщики. Им было проведено порядка 130 процедур ФБУ. В объем БОС-процедур были включены тренинги по показателям ЧСС, ЭМГ, ЭЭГ, температуры и дыхания.
Каждый сеанс с БОС состоял из нескольких основных этапов, а именно: адаптация, запись исходного фона, инструкция, задание первого уровня, отдых, инструкция, задание второго уровня, отдых, задание третьего уровня, итоговый фон. Средняя длительность процедуры ФБУ – 20 минут. В течение курса в исследуемой группе было проведено более 20 видов различных БОС-процедур из каталога библиотеки программно-методического обеспечения. Каждый пациент прошел курс биоуправления, состоящий из 8–10 процедур.
При составлении персонифицированного протокола курса ФБУ для каждого пациента определяли процедуры с положительным влиянием на состояние нейрогуморальной регуляции, которое оценивали по возрастанию общей мощности спектра ВСР при одновременном снижении индекса напряжения (далее – ИН) регуляторных систем. Согласно анализу этих значений до и после каждой отдельной БОС-процедуры положительная динамика наблюдалась чаще всего в случае проведения тренингов: «Диафрагмальное дыхание», «Альфа-тренинг по ЭЭГ», «Снижение частоты сердечных сокращений» и «Тренинг по температуре» (табл.). Результаты свидетельствуют, что персонифицированный подбор тренингов БОС-терапии, с учетом наиболее эффективных для конкретного пациента процедур, обеспечивает позитивную динамику показателей нейрогуморальной регуляции.
Таблица
Процедуры терапии ФБУ с положительным эффектом
|
Процедура ФБУ |
Положительный эффект, % случаев |
|
«Диафрагмальное дыхание» |
66,7 |
|
«Альфа-тренинг ЭЭГ» |
55,6 |
|
«Снижение ЧСС» |
55,6 |
|
«Тренинг по температуре» |
44,5 |
|
«Тренинг по электромиограмме» |
22,2 |
|
Прочие |
11,1 |
Эффективность БОС-процедур можно рассмотреть на примере курсовой динамики показателей функционального состояния (по стандартным параметрам ВСР) пациента на протяжении прохождения курса ФБУ с БОС (рис. 3).
Рис. 3. Курсовая динамика индекса напряжения регуляторных систем пациента (по Р.М. Баевскому) на протяжении курса ФБУ с БОС
Основное заболевание данного пациента: профессиональный хронический необструктивный бронхит. Пациент прошел курс ФБУ, состоящий из семи последовательных процедур. В динамике наблюдалось снижение индекса напряжения сердечно-сосудистой системы на шестой, седьмой процедуре по сравнению с исходным значением и предыдущими этапами, для которых характерны элементы обучения и обретения навыка: ИН в начале курса – 96 усл. ед.; ИН в конце курса – 44 усл. ед.
В ходе прохождения курса ФБУ наряду с положительной динамикой показателей нейрогуморальной регуляции сердечного ритма было отмечено улучшение эмоционального состояния пациента по результатам контрольного психодиагностического тестирования.
Заключение. Анализ результатов многочисленных исследований свидетельствует об успешном применении терапии ФБУ с БОС для коррекции функционального состояния работников с профзаболеваниями. Технология ФБУ включает широкий спектр процедур, направленных на коррекцию физиологических функций основных регуляторных систем организма. Это позволяет разрабатывать оптимальные программы для конкретного пациента с учетом динамики показателей функционального состояния и повышает эффективность терапевтических мероприятий. Опыт включения метода функционального биоуправления в курс медицинской реабилитации профессиональных больных свидетельствует о его перспективности и способствует оптимизации процесса выздоровления.
Список источников:
1. Астахова, А.И. Оценка эффективности проведения реабилитационных процедур БОС-тренинга / А. И. Астахова, А. А. Скоморохов, Д. А. Скоморохов // Известия ТРТУ. – 2004. – № 6 (41). – С. 32–35.
2. Баевский, Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем / Р.М. Баевский, Г.Г. Иванов, Л.В. Чирейкин // Вестник аритмологии. – 2001. – № 24. – C. 23–28.
3. Беликов, В. Варианты расширения адаптационных возможностей организма в санаторно-курортных условиях / В. Беликов // Вестник физиотерапии и курортологии. 2002. – № 2. – С. 102–103.
4. Биоуправление в реабилитации пациентов с профессиональными заболеваниями / М.П. Дьякович, Д.В. Русанова, М.В. Кулешова [и др.] // Медицина труда и промышленная экология. – 2017. – № 10. – С. 10–15.
5. Богданов, О.В. Эффективность различных форм сигналов обратной связи в ходе лечебных сеансов функционального биоуправления / О.В. Богданов // Физиология человека. – 1990. – Т. 16. – № 1. – С. 13–18.
6. Василевский, Н.Н. Метод альтернативного биоуправления с обратными связями и критерии эффективности тренинга / Н.Н. Василевский // Биоуправление-2: теория и практика. – Новосибирск, 1993. – С. 65–77.
7. Возможности биоуправления при лечении больных с вибрационной болезнью / В.С. Рукавишников, Н.Г. Судакова, Д.В. Русанова, Д.Ж. Нурбаева // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2010. – Т. 12. – № 1–7. – С. 1875–1879.
8. Заварзина, О.В. Метод биологической обратной связи в лечении бронхиальной астмы / О.В. Заварзина // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. – 2005. – № 20. – С. 78–82.
9. Назаренко, Н.Н. Биологическая обратная связь по электроэнцефалограмме – специфика применения метода и ограничения / Н.Н. Назаренко // Cognitio Rerum. – 2024. – № 3-S. – С. 53–58.
10. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2022 году: государственный доклад. – Москва: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2023. – 368 с.
11. Патент № 2740564 C1 Российская Федерация, МПК A61H 1/00. Способ реабилитации пациентов с вибрационной болезнью: № 2020116651: заявл. 12.05.2020: опубл. 15.01.2021 / Л. С. Васильева, Н. В. Сливницына, Д. В. Русанова, О. Л. Лахман; заявитель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований».
12. Практикум по психологии состояний: учеб. пособие / под ред. проф. А.О. Прохорова. – СПб: Речь, 2004. – 480 с.
13. Можейко, Е. Ю. Обзор исследований использования БОС-терапии при реабилитации и восстановительном лечении пациентов неврологического профиля / Е.Ю. Можейко, О.В. Петряева // Доктор.Ру. – 2021. – Т. 20. – № 9. – С. 43–47.
14. Савченко, В.В. Особенности организации семантической биологической обратной связи по функциональному состоянию операторов // Доклады БГУИР. – 2005. – № 2 (10).
15. Святогор, И.А. Метод биоуправления потенциалами головного мозга и его клиническое применение // Биологическая обратная связь. – 2000. – № 1. – С. 5–7.
16. Соловьева, Е.В. Эффективность методов биологической обратной связи в оптимизации вегетативной регуляции у больных хроническим обструктивным бронхитом на санаторном этапе / Е.В. Соловьева // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. – 2003. – № 3. – С. 42.
17. Суворов, В.Г. Оптимизация системы медицинской реабилитации больных вибрационной болезнью / В.Г. Суворов, А.Е. Шелехова // Медицина труда и промышленная экология. – 2014. – № 3. – С. 12–15.
18. Федотчев, А.И. Об эффективности процедур биоуправления с обратной связью от ЭЭГ пациента при коррекции функциональных нарушений, вызванных стрессом / А.И. Федотчев // Физиология человека. – 2010. – Т. 36. – № 1. – С. 100–105.
19. Циркин, Г.М. Электроэнцефалографическое, электромиографическое биоуправление при реабилитации больных с повреждениями периферических нервов / Г.М. Циркин // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Биология, клиническая медицина. – 2007. – Т. 5. – № 2. – С. 64–66.
20. Черниговская, Н.В. Клиническое значение адаптативного биоуправления / Н.В. Черниговская, С.А. Мовсисянц, А.Н. Тимофеева. – Л.: Медицина. – 1982. – 127 с.
21. Штарк, М.Б. Биоуправление в клинической практике. Биоуправление в медицине и спорте: материалы I Всерос. конф. / М.Б. Штарк, А.Б. Скок. – Омск, 1999. – С. 6–19.
22. Casciari R.J., Fairshter R.D., Harrison A., Morrison J.T., Blackburn C., Wilson A.F. «Effects of breathing retraining in patients with chronic obstructive pulmonary disease», Chest, 1981 Apr; 79(4):393–8. doi: 10.1378/chest.79.4.393.
23. Diotaiuti P., Corrado S., Tosti B., Spica G., Di Libero T., D'Oliveira A., Zanon A., Rodio A., Andrade A., Mancone S. «Evaluating the effectiveness of neurofeedback in chronic pain management: a narrative review», Front Psychol, 2024 May 6;15:1369487. doi: 10.3389/fpsyg.2024.1369487.
24. Lazaridou A., Paschali M., Vilsmark E.S., Sadora J., Burton D., Bashara A., Edwards R.R. «Biofeedback EMG alternative therapy for chronic low back pain (the BEAT-pain study)», Digit Health, 2023 Feb 7;9:20552076231154386. doi: 10.1177/20552076231154386.
25. Tosti B., Corrado S., Mancone S., Di Libero T., Rodio A., Andrade A., Diotaiuti P. «Integrated use of biofeedback and neurofeedback techniques in treating pathological conditions and improving performance: a narrative review», Front Neurosci, 2024 Mar 19;18:1358481. doi: 10.3389/fnins.2024.1358481.
26. Weltman G., Lamon J., Freedy E., Chartrand D. «Police department personnel stress resilience training: an institutional case study», Glob. Adv. Health Med., 2014, № 3 (2), Р. 72–79.