Способ увеличения минеральной плотности костной ткани

Название	Способ увеличения минеральной плотности костной ткани
Разработчик (Авторы)	Никитин Олег Львович, Романчук Петр Иванович, Малышев Владимир Кирикович, Никитина Татьяна Рудольфовна, Котельников Геннадий Петрович, Булгакова Светлана Викторовна, Пятин Василий Федорович, Широлапов Игорь Викторович
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2481815
Дата регистрации	20.05.2013
Правообладатель	Государственное бюджетное учреждение здравоохранения "Самарский областной гериатрический центр"
Область применения (класс МПК)	A61H 1/00 (2006.01) A61K 31/593 (2006.01) A61K 31/66 (2006.01) A61K 33/06 (2006.01) A61P 19/10 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при лечении больных с прогрессирующим снижением минеральной плотности костной ткани.

В настоящее время проблема лечения больных со снижением минеральной плотности костной ткани решается в лечебном комбинированном воздействии на патогенез снижения минеральной плотности костной ткани и возникновения остеопоретических переломов, которые способствовали бы увеличению костной массы и одновременно восстанавливали функциональные показатели мышечной ткани.

Известны медикаментозные способы увеличения плотности костной ткани. Применяют бисфосфонат для приготовления медицинского средства, используемого при лечении остеопороза, по схемам приема лекарства, включающим тридцатидневный период лечения, который предусматривает назначение бисфосфоната и гормона околощитовидной железы (см. заявка РФ №94031209, приоритет 16.06.94). Однако антирезорбтивные препараты (в частности, бисфосфонаты) подавляют метаболизм костной ткани. Причем лекарственные средства являются эффективными при остеопорозе с высоким уровнем костного ремоделирования. Однако у женщин в поздней менопаузе уровень костного метаболизма снижен, и эффективность таких средств может быть ограничена.

Известен комбинированный способ воздействия на костную ткань, когда дополнительно к применению лекарственных средств воздействуют на крупные костные зоны (кости нижних конечностей, кости таза, позвоночный столб, кости плечевого пояса) высокочастотным электромагнитным полем, образованным синусоидальным сигналом с несущей частотой в диапазоне 100-300 кГц, амплитудно-модулированным низкочастотным сигналом с постоянно меняющейся частотой в диапазоне 10-1000 Гц при помощи индуктивного излучателя. При этом напряженность электрического поля у поверхности излучателя должна быть в пределах 2,0-3,0 В/м. Процедуру проводят два раза в день в течение 30 мин. Цикл составляет 10-15 процедур. Способ позволяет добиться увеличения продолжительности ремиссии заболевания, а также замедлить прогрессирование течения остеопатии (см. патент РФ №2371214, приоритет 14.07.2008). Однако данный способ используется только на начальной стадии заболевания.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, изложенный в диссертации «Функциональные особенности респираторных, остеогенных и иммунных реакций организма человека при равноускоренном тренинге». Самара 2009. Научный руководитель - Пятин В.Ф.

В работе применялась методика равноускоренного тренинга продолжительностью 24 недели, которая использовалась для процессов костного ремоделирования у женщин пожилого возраста. В качестве источника равноускоренной физической нагрузки применялся тренажер «Power Plate» (Голландия). Основным стимулирующим фактором является ускорение, создаваемое движением платформы тренажера в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Равноускоренный тренинг проводился при режиме работы тренажера: частота колебаний - 35 Гц, амплитуда смещения платформы - 4 мм, периодичность тренинга составляла 3 раза в неделю с интервалами отдыха 48 часов между каждыми последующими сессиями. Продолжительность одной тренировочной сессии составляла 30 минут, включая разминку и восстановление. Однако современные тренажеры, применяемые для увеличения минеральной плотности костной ткани с помощью способа равноускоренного тренинга, не позволяет достичь стабильной нормализации минеральной плотности костной ткани.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности лечения лиц пожилого возраста и женщин постменопаузального периода с прогрессирующим снижением минеральной плотности костной ткани, увеличении продолжительности действия полученного лечебного эффекта.

Указанный технический результат достигается тем, что при использовании способа равноускоренного тренинга (равноускоренной физической нагрузки) с использованием тренажера в режиме: частота колебания виброплатформы - 30-50 Гц, длительность одного упражнения 30-60 сек, амплитуда смещения платформы 2-4 мм, импульсное ускорение 2,28-5,09 G, вводятся лекарственные препараты: алендроновая кислота 70 мг 1 раз в неделю в сочетании с препаратами кальция (1000 мг/сут) и витамина Д (800 МЕ/сут) в течение 24 недель, а также функциональный продукт питания (ФПП) «Самарский здоровяк» №83 - 90 г/сут.

В качестве источника равноускоренной физической нагрузки в исследовании применялся тренажер Power Plate. При этом режим работы составлял: частота колебаний платформы - 30-40 Гц, амплитуда смещения платформы 2-4 мм, импульсное ускорение 2,28-5,09 G. Оптимальным режимом для увеличения минеральной плотности костной ткани (МПКТ) у женщин постменопаузального периода следующий.

Периодичность тренировок - 3 раза в неделю (итого: 72 сессии). Продолжительность одной сессии - 30 минут. Длительность одного упражнения 30-60 сек. Реабилитационный период - 24 недели (6 мес).

Программа одной сессии включает до 15 статических силовых упражнений на мышцы верхних и нижних (преимущественно) конечностей. Уровень и интенсивность равноускоренной нагрузки систематически увеличивается по принципу прогрессии: тренировочный режим нарастает на протяжении всего 24-недельного цикла путем увеличения числа серий одного упражнения и/или количества различных упражнении; интенсивность тренинга увеличивается путем укорочения времени отдыха (60-30 сек), увеличением частоты (30-40 Гц), времени выполнения одного упражнения (30-60 сек) и амплитуды максимального смещения платформы (2-4 мм). Тренинг проводился 3 раза в неделю с интервалами отдыха 48 часов между сессиями. Продолжительность одной тренировочной сессии составляла 30 минут, включая время на выполнение упражнений (30-45 с), период отдыха между упражнениями (60-30 с), а также разминку и восстановление.

Последовательно упражнения, выполняемые преимущественно на двух ногах, сменяются на выполнение упражнений на одной ноге.

При использовании технологии равноускоренного тренинга основным фактором воздействия на нейро-мышечную систему является ускорение. Активация проприоцептивного аппарата в условиях равноускоренного тренинга вызывает местные и системные ответы в организме человека. Показана высокая эффективность данного тренинга в спорте высоких достижений, в восстановительной медицине и геронтологической практике, включая реабилитацию двигательных расстройств при болезни Паркинсона, рассеянном склерозе и у людей с инсультом в анамнезе, лечение возрастной мышечной гипотрофии и восстановление пациентов после длительного пребывания на больничной койке. Увеличение минеральной плотности костной ткани под воздействием физической нагрузки свидетельствует о том, что мышечные сокращения и продольная механическая нагрузка на кость активируют процессы ремоделирования костной ткани у лиц пожилого возраста. Технология равноускоренного тренинга была применена для восстановления показателей минеральной плотности костной ткани у женщин в периоде постменопаузы. Было показано, что после 24-недельной программы тренинга у испытуемых минеральная плотность костной ткани бедренной кости увеличилась в среднем на 1,56%.

Материалом исследования сывороточной концентрации общего кальция и фосфора и маркеров костного ремоделирования (остеокальцин и β-CrossLaps) у женщин пожилого возраста служила венозная кровь. Протокол исследования включал три этапа: забор материала перед выполнением программы исследования, через 12 и 24 недели. Промежуток времени от тренировочной сессии до забора крови на исследование составлял 24 часа.

В группе женщин, принимавших в течение 24 недель препараты антирезорбтивной терапии, минеральная плотность бедренной кости возросла в среднем на 2,01%.

В группе женщин, принимавших в течение 24 недель ФПП «Самарский здоровяк» №83, препараты антирезорбтивной терапии, и проводился равноускоренный тренинг, минеральная плотность бедренной кости возросла в среднем на 4,33%.

Полученные результаты свидетельствуют о клинической эффективности комбинированного лечения (медикаментозного и немедикаментозного) увеличения минеральной плотности костной ткани.

Установлено, что остеогенный эффект равноускоренного тренинга у женщин пожилого возраста обусловлен стимуляцией процессов формирования костной ткани, что выражается в увеличении сывороточной концентрации маркера костеобразования остеокальцина, однако отсутствие препаратов антирезорбативной терапии и стимулирующего действия ФПП не позволяют сохранять этот эффект длительное время.

ФПП - это продукты специального назначения естественного происхождения, которые предназначены для систематического употребления и направлены на восполнение недостатка в организме энергетических, пластических или регуляторных пищевых субстанций. Оказывая регулирующее действие на функционирование всех органов и систем организма, на физические функции, биохимические реакции и психосоциальное поведение человека, подобные продукты поддерживают физическое и духовное здоровье и снижают риск возникновения заболеваний.

ФПП «Самарский здоровяк» №83 включает в себя следующие компоненты:

семена расторопши, семена тыквы, плоды шиповника, семена льна, зерна пшеницы, кедровые орешки, виноградные косточки, семена арбуза, зерна кукурузы, зерна граната, грецкий орех.

В питании здоровых людей, живущих в умеренном климате и не занятых физическим трудом, белки должны составлять 13%, жиры - 33%, а углеводы - 54% суточной энергоценности рациона, принятого за 100%.

Примерное соотношение углеводов в рационе: крахмал - 75-80%, легкоусвояемые углеводы - 15-20%, клетчатка и пектины - 5%. Соотношение основных витаминов из расчета на 1000 ккал (4,184 мДж) рациона: витамин С - 25 мг, B₁ - 0,6 мг, B₂ - 0,7 мг, В₆ - 0,7 мг, РР - 6,6 мг. Соотношение кальция, фосфора и магния, которое обеспечивает наилучшее усвоение организмом, составляет 1:1,5:0,5.

Основываясь на данных сведениях, была разработана концепция создания нового продукта, обеспечивающего достижение рационального (сбалансированного), макробиотического и функционального питания, при этом в рацион питания необходимо включить:

- 50-60% цельного зерна и зерновых продуктов,

- 5-10% семена льна, толокно овсяное,

- 5-10% бобовых продуктов,

- 5-10% фитопродуктов,

- 2-3% арбузных и тыквенных семян,

- 2-3% зерен граната, кедровые орешки, грецкий орех,

- 2-3% расторопши и др.

При таком питании протеин обеспечивает около 12% общего потребления калорий, жиры - 15%, сложные углеводы - 73%. Цельные продукты употребляются в пищу в максимально натуральном виде.

Каша включает в себя:

- Витамины: А, группы В, С, Е.

- Минералы: железо, магний, медь, селен, цинк.

- Комплекс: цельное (с сохранением оболочек) зерно пшеницы - источник углеводов, белков, жиров, витаминов группы В, Е, микроэлементов: железа, цинка, магния, меди, селена, пищевых волокон (клетчатки).

ФПП «Сибирский здоровяк» изготавливаются: из мытого, цельного зерна (пшеницы, овса, кукурузы), термообработанного с использованием технологии взрыва, и содержат натуральные не подвергнутые термической обработке растительные добавки: расторопши, семян льна, плодов шиповника, кедровых орешков, арбузных, тыквенных семян, виноградной косточки, зерен граната. Инновационность цикла приготовления готового лечебного продукта питания заключается в использовании современных нанотехнологий с применением импульсного теплового воздействия длительностью 9 сек. Импульс обеспечивает взрывное разрыхление и измельчение пектиновых связей в растительном сырье, тем самым улучшается биологическая доступность растительной клетки.

Способ производства зерен твердой пшеницы для ФПП (в виде каши быстрого приготовления) включает нагрев и взрыв предварительно отмытого от неорганических частиц (камней, песка, частиц руды и т.д.) зерна по всей его массе за счет избыточного давления внутри зерна и сброса давления в объеме. Взрыв зерна по всей его массе происходит в результате его сжатия до давления 31,2 кг/см², выдержке, при образовании избыточного давления пара внутри зерна, с последующими резким увеличением объема рабочей камеры. Далее производят формирование ломтика, дробление образовавшегося ломтика и добавление размельченных частиц растительного сырья в виде шротов.

Выбор величины давления при тепловой обработке порции зерна взрывом с прогревом в объеме рабочей камеры зависит от сорта, вида и технологических свойств зерна пшеницы, а также от размера зернового ломтика

Растительное сырье - плоды шиповника, ядра грецкого орех, расторопша, семена льна, плоды шиповника, кедровые орехи, арбузные, тыквенные семена, виноградная косточка, зерна граната используются в виде растолченных частиц (высушенных).

Практический результат изобретения состоит в следующем. В посуду емкостью 200 мл засыпать 3-5 столовых ложек каши, добавить сахар или мед по вкусу. Залить 150-170 мл горячего молока, тщательно перемешать и накрыть крышкой. Через минуту продукт готов к употреблению. Также можно приготовить на воде с добавлением соли, масла сливочного или растительного, грибного или кубика по вкусу. При использовании микроволновой печи залить холодным молоком или водой, тщательно размешать и нагреть до температуры 60°C. Продукт прекрасно разводится с любыми натуральными соками и кисломолочными продуктами в холодном виде.

Следствием применения ФПП «Самарский здоровяк» является: нормализация функций ЖКТ (желудочно-кишечный тракт), нормализация функций печени, укрепление суставов, антицеллюлитный эффект, нормализация обмена веществ, источник белка, протеинов и аминокислот, восстановление сил, замедление старения (антиоксидант), снижение риска инсульта, нормализация кровяного давления, снижение риска и предотвращение инфаркта, ишемии, кальценирования клапанов сердца. Продукт является источником углеводов, минералов и микроэлементов, витаминов.

Алендроновая кислота (алендронат натрия) - бисфосфонат; корректор метаболизма костной ткани; эффективный негормональный специфический ингибитор остеокластической костной резорбции. Стимулирует остеогенез, восстанавливает положительный баланс между резорбцией и восстановлением кости, прогрессивно увеличивает минеральную плотность костей позвоночника, таза и других костей скелета, способствует формированию костной ткани с нормальной гистологической структурой. Применяется для лечения остеопороза у женщин в постменопаузе (постклимактерический остеопороз) и остеопороза у мужчин (сенильный остеопороз) с целью предотвращения возникновения переломов, болезни Педжета (деформирующий остеит), злокачественной гиперкальциемии.

Витамин D регулирует усвоение минералов кальция и фосфора.

Заявленные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

В течение 2010-2011 года проведены клинические исследования в Клиниках Самарского государственного медицинского университета и Государственном учреждении здравоохранения Самарской области «Гериатрический научно-практический центр» по установлению содержания кальция и фосфора в сыворотке крови у групп женщин, при комбинированном лечебном воздействии равноускоренного тренинга, антирезорбтивной терапии и ФПП. Методика не изменялась по ходу 24-недельной программы исследования.

Отчет о способе увеличения минеральной плотности костной ткани от 01 сентября 2011 года свидетельствует об увеличении минеральной плотности костной ткани, благодаря остеогенному эффекту, обусловленному стимуляцией процессов формирования костной ткани, включающий физические упражнения, позволяющие позитивно воздействовать одновременно на поддержание минеральной плотности костной ткани, увеличение мышечной силы и улучшение координации движений у человека. Клиническое применении равноускоренного тренинга совместно с использованием лекарственных препаратов: алендроновая кислота 70 мг 1 раз в неделю в сочетании с препаратами кальция (1000 мг/сут) и витамина Д (800 МЕ/сут) в течение 24 недель, а также функционального продукта питания (ФПП) «Самарский здоровяк» №83 - 90 г/сут является эффективным методом в клинической геронтологической практике для комбинированного лечения и профилактики остеопороза.

Формула изобретения

1. Способ увеличения минеральной плотности костной ткани, предусматривающий воздействие на тело человека равноускоренной физической нагрузки, создаваемой движением виброплатформы тренажера в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, при увеличении интенсивности физической нагрузки и режима, прием алендроновой кислоты в объеме 70 мг 1 раз в неделю, препаратов кальция в объеме 1000 мг в сутки и витамина Д в объеме 800 МЕ в сутки, а также функционального продукта питания «Самарский здоровяк» №83 в объеме 90 г в сутки в течение 24 недель.

2. Способ по п.1, предусматривающий, что интенсивность равноускоренной физической нагрузки увеличивается путем увеличения числа серий одного упражнения и/или количества различных упражнений, а интенсивность тренировочного режима увеличивается путем укорочения времени отдыха от 60 до 30 с, увеличением частоты колебаний виброплатформы от 30 до 40 Гц, времени выполнения одного упражнения от 30 до 60 с и амплитуды максимального смещения виброплатформы от 2 до 4 мм, при импульсном ускорении виброплатфоромы 2,28-5,09 g.

3. Способ по п.2, предусматривающий, что тренировочный режим нарастает на протяжении 24-недельного цикла.

4. Способ по п.2, предусматривающий, что периодичность тренировок составляет 3 раза в неделю, продолжительность одной сессии - 30 мин, реабилитационный период - 24 недели.

Изобретение "Способ увеличения минеральной плотности костной ткани" (Никитин Олег Львович, Романчук Петр Иванович, Малышев Владимир Кирикович, Никитина Татьяна Рудольфовна, Котельников Геннадий Петрович, Булгакова Светлана Викторовна, Пятин Василий Федорович, Широлапов Игорь Викторович) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога