Kriotechnika w odnowie biologicznej i sporcie.

KRIOTECHNIKA (KRIOTERAPIA)
W ZASTOSOWANIU
W ODNOWIE BIOLOGICZNEJ I SPORCIE
Katarzyna Leszczyńska
Maria Nejczewa
Inżynieria Mechaniczno-Medyczna
II stopień, sem. 1.
1.
CELE KRIOTERAPII
Zastosowanie krioterapii tzn. zimnych bodźców w celu leczenia ran, kontuzji czy chorób, jest
szeroko rozpowszechnione w dzisiejszej medycynie sportowej. Jest to sprawdzona metoda leczenia
ostrych urazów tkanek miękkich, pomimo iż istnieje rozbieżność między naukową bazą dla
krioterapii i badaniami klinicznymi. Stosowanie krioterapii miejscowej czy ogólnoustrojowej
(w kriokomorze) ma działanie przeciwbólowe, przeciwobrzękowe, przeciwzapalne oraz reguluje
napięcie mięśni.
Zimno przyczynia się również do wcześniejszego powrotu do zdrowia, jako część programu
rehabilitacji, zarówno po ostrych urazach, jak i w leczeniu chronicznych schorzeń. Krioterapia
przyczynia się również do efektywnego zmniejszania się bólu w okresach po operacjach lub
zabiegach chirurgicznych rekonstrukcji stawów. Głębokie i powierzchowne zmiany temperatury
zależą od metody aplikacji, temperatury wyjściowej i czasu aplikacji.
Jak dotąd powstało wiele opracowań naukowych wskazujących na skuteczność tej formy
terapii w leczeniu przewlekłych stanów zapalnych w obrębie narządu ruchu, a połączenie
krioterapii ogólnoustrojowej z kinezyterapią zwiększa zakres ruchomości chorobowo zmienionych
stawów [1, 2].
Wskazania do stosowania krioterapii ogólnoustrojowej w sporcie wyczynowym:
• mięśnie: uszkodzenia trakcyjne (naciągnięcie, pęknięcie włókien, bolesne napięcie lub
skurcze);
• powiezie: zespół przedziału powięziowego;
• ścięgna: skręcenia, tendinozy, tendinopatie, jałowe zapalenia ścięgien i przyczepów
(mięśnia podkolanowego, ścięgna Achillesa, łokieć tenisisty, łokieć golfowy);
• stawy: uszkodzenie torebki stawowej, uszkodzenia chrząstki stawowej;
• przeciążenia: np. zespół rzepkowo-udowy (kolano biegacza), zespół mięśni tylnej grupy
uda, zespół mięśni lędźwiowych (plecy ciężarowca);
• przewlekłe obrażenia sportowe: np. zapalenie ostrogi kości piętowej, metatarsja Mortona,
zmęczeniowe złamania kości śródstopia;
• wspomaganie odnowy biologicznej (działania stymulujące);
• wspomaganie treningu wytrzymałościowego i siłowego;
• przyspieszenie regeneracji powysiłkowej (regulacja stresu oksydacyjnego);
• profilaktyka przeciążeń [3, 8];
2.
JAK TO DZIAŁA?
Krioterapia wywołuje szereg leczniczo ważnych efektów klinicznych, hormonalnych
i biochemicznych. Głównym skutkiem działania skrajnie niskich temperatur jest gwałtowny spadek
temperatury skóry i tkanek podskórnych. Obniża się także, ale znacznie wolniej, temperatura
mięśni.
Powierzchnia skóry stanowi podstawowy narząd termorecepcji, biorący czynny udział
w procesach termoregulacyjnych organizmu. Na skutek oddziaływania bodźca kriogenicznego
inicjowane zostają obwodowe mechanizmy termoregulacyjne, które mają na celu zachowanie
równowagi termicznej ustroju. Jedną z głównych reakcji stanowi gwałtowny skurcz
(wazokonstrykcja) naczyń skórnych. Mechanizm ten zapobiega nadmiernemu napływowi
wychłodzonej krwi do głębszych warstw ciała i jednocześnie ogranicza proces oddawania ciepła.
W wyniku translokacji wychłodzonej krwi z obszaru naczyń włosowatych powłok skórnych
do wnętrza ciała, obserwowany jest spadek temperatury głębokiej ciała.
Fizjologicznym mechanizmem obronnym w początkowym okresie kriostymulacji jest
uruchomienie
reakcji
termoeksteroreceptorów
termoregulacyjnych
kontrolujących
za
temperaturę,
pośrednictwem
położonych
na
termoreceptorów,
obrzeżach
ciała
i odbierających bodźce cieplne ze środowiska oraz termoenteroreceptorów kontrolujących
temperaturę ciała.
Najważniejszymi
zadaniami receptorów zewnętrznych jest przekazywanie drogami
dośrodkowymi impulsów nerwowych do podwzgórza - części mózgowia będącego ośrodkiem
kierującym wszystkimi wegetatywnymi i większością hormonalnych funkcji ustroju ludzkiego.
Zmniejszenie bólu związanego np. z mikrourazami powstałymi podczas treningu, związane
jest ze zmniejszeniem szybkości przewodnictwa we włóknach nerwowych, hamowaniem
nocyceptorów (czyli recetorów bólowych skóry), zablokowaniem włókien C (czyli neuronów
odpowiedzialnych za przewodzenie wrażeń bólowych) oraz zmniejszeniem uwalniania mediatorów
bólu [1, 2].
Rysunek 1. Przykładowy termogram fotografia tłowia wykonana przed
zabiegiem w kriokomorze [10].
Rysunek 2. Przykładowy termogram fotografia tłowia wykonana po zabiegu w
kriokomorze [10].
3.
EFEKTY KRIOTERAPII
Efekt krioterapii ogólnej na perfuzję skóry, tkanek podskórnych i mięśni jest niezwykle
wyraźny i masywny. Odruchowa perfuzja schłodzonych miejsc to jeden z najważniejszych efektów
kriostymulacji. Sprawne mikrokrążenie, pobudzane na okres 2-3 godzin po każdym zabiegu
krioterapii,
zapewnia
optymalne
ciśnienie
śródtkankowe
i
drenaż
chłonny przestrzeni
międzykomórkowej, co decyduje o ustąpieniu obrzęków i szybkim gojeniu się urazów i zapaleń,
a także usuwaniu kwaśnych metabolitów z mięśni.
Kriostmulacja wpływa też pozytywnie na kolagen, który jest składnikiem ścięgien, więzadeł
i mięśni, powodując zwiększenie ich elastyczności i odporności na rozciąganie.
Ponadto kriostymulacja tkanek zmniejsza wydajność procesów oddychania na poziomie
komórki, uwalnia enzymy z uszkodzonych komórek, hamuje rozpad wysokoenergetycznych
związków (ATP, CP, glikogen). Hamuje też uwolnienie bradykinin, prostaglandyn i histaminy.
Wszystkie te czynniki wpływają na zmniejszenie przepuszczalności śródbłonka naczyń, ograniczają
skłonność do obrzęków lub krwawień, poprzez skurcz naczyń krwionośnych.
Po gwałtownym wychłodzeniu powłok skórnych, a następnie translokacji wychłodzonej krwi
do części centralnej ustroju, zmianie ulega częstość akcji serca. Zwiększony powrót żylny
spowodował istotny wzrost objętości wyrzutowej serca oraz wskaźnika skurczowego serca. Można
więc stwierdzić, że napływ wychłodzonej krwi pod wpływem krioterapii ogólnoustrojowej
powoduje zwiększony wyrzut krwi z komór serca, a jednocześnie obniżona temperatura
napływającej do serca krwi powoduje zwolnienie częstości akcji serca. Mechanizm ten ma swoje
fizjologiczne
uzasadnienie,
ponieważ
obniżenie
temperatury
okolic
skupisk
komórek
bodźcotwórczych serca (węzła zatokowo-przedsionkowego) skutkuje zmniejszoną częstotliwością
ich wyładowań co ma bezpośredni wpływ na częstość akcji serca [4].
Bezpośrednie efekty krioterapii (tuż po zabiegu):
– skurcz naczyń wskutek zamknięcia zwieraczy przedwłośniczkowych i uczynnienie przetok
tętniczo-żylnych;
– uśmierzenie bólu – bezpośrednie blokowanie receptorów czuciowych i ich połączeń
z proprioceptorami, zwolnienie przewodnictwa we włóknach czuciowych;
– zwiększone wydzielanie beta-endorfin;
– zmniejszenie napięcia mięśni, ograniczenie dopływu bodźców dordzeniowych, obniżenie
przewodnictwa w neuronach ruchowych, zmniejszony napływ bodźców
nocyceptywnych do rdzenia kręgowego co powoduje obniżenie stymulacji
motoneuronów rdzenia, a tym samym prowadzi do obniżenia napięcia mięśniowego;
– obniżenie aktywności procesów zapalnych, inaktywacja mediatorów zapalenia,
zmniejszenie aktywności enzymów proteolitycznych;
– skurcz naczyń, uszczelnienie śródbłonków, zmniejszenie wysięku i migracji elementów
komórkowych w ognisku zapalnym.
Krioterapia ogólnoustrojowa - skutki dla organizmu:
– poprawa ogólnego samopoczucia;
– zwiększenie odporności organizmu;
– odnowa biologiczna;
– zwiększenie tolerancji wysiłku fizycznego;
– poprawienie kolorytu skóry;
– zwiększenie siły mięśni i zmniejszenie spastyczności mięśni (gdy występuje);
– zwiększenie zakresu ruchomości stawów;
– spowolnienie procesów starzenia;
– wzmocnienie struktury naczyń krwionośnych;
– wzrost poziomu korzystnych hormonów we krwi;
– działanie antydepresyjne;
– zmniejszenie obrzęków;
– zmniejszenie bólu i co za tym idzie możliwość ograniczenia przyjmowania leków
przeciwbólowych i przeciwzapalnych
Wykres 1.Procentowy udział obrzęków powstałych w
wyniku stłuczeń [8].
4.
CO SIĘ STOSUJE?
4.1.
KRIOTERAPIA MIEJSCOWA
• Lód syntetyczny
– jednorazowy w postaci woreczków, w których po zgnieceniu woda miesza się
z odpowiednim środkiem, co powoduje uzyskanie niskiej temperatury. Tak
przygotowaną torebkę przykładamy w miejscu, które ma być znieczulone lub gdzie
chcemy zmniejszyć występowanie obrzęków, wylewów, krwiaków itp.
– w aerozolu, czyli mieszanina gazów, która skierowana na miejsce kontuzjowane
lub znieczulane obniża szybko jego temperaturę, dzięki czemu zmniejsza ryzyko
powstawania krwiaków, obrzęków i wylewów. Jest wygodny w użyciu ponieważ
posiada postać aerozolu w blaszanych pojemnikach, w związku z tym nie tłucze się
i nie paruje. Nie jest określany termin ważności, co oznacza że środek ten może być
wykorzystywany przez bardzo długi okres.
• Różnego rodzaju okłady, masaż lodem czy częściowa kąpiel w wodzie
z lodem
np. woreczki z lodem, zamrożonym żelem silikonowym bądź roztworem soli.
• Nadmuch parami azotu i/lub powietrzem
Temperatura:
ciekłego azotu: -160 do -196 st.C;
mieszaniny gazów: -100 do -178 st.C;
powietrza: -30 do -34 st.C [5];
4.2. KRIOTERAPIA OGÓLNOUSTROJOWA
Często po zakończeniu terapii metodami krioterapii miejscowej istnieje potrzeba dalszego
leczenia lub wspomagania sportowców niskimi temperaturami. W takim przypadku stosowane są
kriokomora i kriosauna, które ze względu na swoje rozmiary i czynnik chłodzący w nich stosowany
są urządzeniami stacjonarnymi wykorzystywanymi głownie w dużych placówkach [1].
Kriokomora – przeznaczona jest dla kilku osób które cały czas muszą się w niej poruszać.
Składa się z dwóch części : przedsionka o temperaturze –50° C oraz części właściwej
o temperaturze od –100° C do –160° C. Po wyjściu z komory przechodzi się do pomieszczenia
o temperaturze pokojowej oraz wykonuje się serię intensywnych ćwiczeń ruchowych [6].
Kriosauna – to jednoosobowa kabina kriogeniczna na ciekły azot służąca do
przeprowadzania zabiegów krioterapii. Seans w takiej kabinie polega na krótkotrwałym
przebywaniu w bardzo niskiej temperaturze, wynoszącej około -160°C. Zalecany czas zabiegu to
90 s. Pacjent oddycha powietrzem atmosferycznym znajdującym się w pomieszczeniu ogólnym.
Zabiegi w kriosaunie (zaleca się przeprowadzanie 10-14 zabiegów) powinny poprzedzać ćwiczenia
fizyczne. Połączenie tych dwóch elementów daje znakomite rezultaty. Przeznaczona jest głównie
dla szpitali, uzdrowisk, przychodni, centrum rehabilitacji i odnowy biologicznej, fitness i spa,
a także dla odbiorców indywidualnych [6].
•
Kriokomora
W latach 90. w Pracowni Krioterapii AWF we Wrocławiu liczne grupy sportowców
poddawane były zabiegom krioterapii ogólnoustrojowej. Zaobserwowano, że oprócz dobrych
efektów leczniczych w urazach sportowych poprawie uległ także ich stan ogólny, gotowość do
wysiłku fizycznego. Bardzo dobrze znosili intensyfikację treningów oraz osiągali lepsze wyniki.
Badania laboratoryjne i biochemiczne potwierdziły wzrost poziomu hormonów wpływających na
gotowość do wysiłku (np. testosteronu). Wykazano również wzrost redukcję ciśnienia
śródtkankowego po intensywnym wysiłku, zakończonym wizytą w kriokomorze. Seria zabiegów
w kriokomorze wpływa również na poprawę krążeniową i metaboliczną tolerancję wysiłku, opóźnia
narastanie zmęczenia, w trakcie wykonywania pracy mięśniowej, a także obniża reakcje stresowe
na progresywny wysiłek fizyczny. Subiektywne odczucie wysiłków wskazuje na lepszą tolerancję,
szybszą regenerację po treningu oraz wyższą motywację do podejmowania kolejnych intensywnych
obciążeń treningowych po zabiegach krioterapii. Efekty te zainspirowały naukowców do kolejnych
badań nad wpływem skrajnie niskich temperatur na wydolność fizyczną i biologiczną sportowców
i przyczyniły się do popularyzacji krioterapii w kręgach sportowych.
• Kriosauna
Źródłem zimna w kabinie kriosauny jest ciekły azot dostarczany z zbiornika kriogenicznego.
Kriosauna wyposażona jest w ruchomą podłogę dopasowującą każdorazowo jej położenie do
wzrostu pacjenta, tak by osoba była zanurzona do ramion, z głową ponad warstwa zimnego gazu,
umożliwiająca oddychanie powietrzem z pomieszczenia ogólnego.
Temperatura podczas zabiegu jest regulowana przez obsługującego z zakresu od -100 do
-160°C, czas zabiegu jest również regulowany maksymalnie do 3 minut. Obsługujący może
indywidualnie dla każdego pacjenta wybrać czas i temperaturę zabiegu. Przy projektowaniu
urządzenia najważniejszym było zapewnienie maksimum bezpieczeństwa, owalny i niejednorodny
kształt wewnątrz kabiny zapewnia równomierny rozkład temperatury w całej jej objętości.
5.
SŁAWNI SPORTOWCY
Krioterapia jest coraz popularniejsza w świecie sportu i to nie tylko w naszym kraju.
Z powodzeniem stosują ją również znani i niezwykle popularni na świecie kierowcy Formuły 1,
brytyjscy piłkarze i rugbiści.
Przkładem może być australijski kierowca Mark Webber, który po wypadku rowerowym,
gdzie doszło m.in. do złamania nogi, chcąc szybko wrócić do wyścigów – poddał się leczeniu
w komorze kriogenicznej. Zabiegi trwały trzy tygodnie i znacznie skróciły okres leczenia
i rehabilitacji (poprawiając krążenie krwi, pomogły szybko zrosnąć się uszkodzonym tkanką), poza
tym wzmocniły system immunologiczny oraz poprawiły ogólne samopoczucie kierowcy.
W tej chwili w samej tylko Wielkiej Brytanii coraz więcej sportowców wykorzystuje
krioterapię, aby przyspieszyć regenerację oraz polepszyć swoje sportowe wyniki, np. klub piłkarski
Bolton Wanderers FC posiada nawet swoją własną kriokomorę. Jeżeli chodzi o rugby, to
praktycznie wszystkie brytyjskie kluby sportowe korzystają z krioterapii – a wiele z nich organizuje
zgrupowania w Spale, gdzie często rugbiści odwiedzają kriokomorę nawet dwa razy dziennie.
Biorąc pod uwagę fakt, iż krioterapię miejscową stosuje się w sporcie już od wielu lat
(spreje, okłady i zimne kąpiele) – to nie jest to już żadną niespodzianką. Poza tym terapia zimnem
świetnie działa na psychikę. Dr Kettenhuber (austriacki lekarz leczący wielu sławnych sportowców)
uważa, że może ona również świetnie leczyć stany depresyjne, bezsenność oraz zwalczać stres [7].
6.
PODSUMOWANIE
Krioterapia jest najważniejszą metodą stosowaną bezpośrednio po urazie sportowym. Należy
pamiętać o aplikacji zimna najszybciej jak to jest możliwe po urazie. Każda apteczka musi być
wyposażona w spray oziębiający np. ICE MIX czy też lód w woreczkach lub COLD PACK. Należy
też pamiętać aby nie odmrozić powierzchni schładzanej oraz nie stosować sprayu na błony śluzowe
i otwarte rany.
Krioterapia jest cenioną metodą w medycynie sportowej i bardzo przydatną w procesie
odnowy biologicznej. Wyniki dotychczasowych badań potwierdzają, że jest ona bezpieczna
i stosunkowo tania . Przeciwdziała powstawaniu negatywnych skutków przeciążeń treningowych,
wspomaga leczenie urazów sportowych i przygotowuje organizm do większych obciążeń. Dzieje
się tak zarówno na drodze reakcji miejscowych, jak i ogólnoustrojowych. Sprzyja to osiąganiu
lepszych wyników sportowych, umożliwiając realizację pełnych cyklów treningowych. Obserwuje
się duże zainteresowanie badaniami naukowymi analizującymi znaczenie krioterapii w odnowie
biologicznej. Istnieje jeszcze wiele nierozstrzygniętych problemów oraz sprzecznych wniosków,
które powinny być wyjaśnione. Konieczne jest wykonanie badań na większej liczbie osób oraz
ustalenie optymalnej metodologii zabiegów, co pozwoli na sformułowanie wniosków praktycznych
[9].
7.
BIOBLIOGRAFIA
[1] Swenson C, Sward L, Karlsson J. Department of Orthopaedics, Ostra University Hospital,
Goteborg, Sweden ; dostępne na: http://krioterapia.net/de/krioterapia-w-sporcie/6
[2]http://marcin-lewandowski.pl/publikacje/70-najmodniejsza-metoda-regeneracji-organizmukrioterapia.html
[3] http://cetniewo.cos.pl/kriokomora.html
[4] Krzysztof Zimmer Krioterapia ogólna w medycynie sportowej "Sport Wyczynowy 2003,
nr 5-6/461-462
[5] Zagrobelny Z., Krioterapia miejscowa i ogólna., Wydawnictwo Medyczne
Urban&Partner, Wrocław,2003
[6] http://www.instytut22.pwr.wroc.pl/uploads/File/Kriogenika%20w%20medycynie.pdf
[7] http://morsowanie.info/krioterapia/339-krioterapia-i-sportowcy
[8] http://www.kriokomora.com/pl/terapia/krioterapia-w-sporcie.html
[9] Anna Jonak, Anna Skrzek, Krioterapia w odnowie biologicznej sportowców–przeglad
badań; Acta Bio-Optica et Informatica Medica 4/2009, vol. 15; 320-321
[10] http://www.morsowanie.info/krioterapia/257-krioterapia-efekty-biologiczne-izastosowanie