Dostęp Otwarty

Historia medycyny

Zimno, które leczy

Mgr Barbara Wasiewicz

Krioterapia długo miała grono entuzjastów, ale więcej było wątpiących. Dzisiaj wreszcie jest uznaną metodą terapii

Small avicenna portrait on s opt

Ryc. 1. Avicenna, który stosował okłady w postaci wody z lodem.

Small dominique jean larrey opt

Ryc. 2. Dominique-Jean Larrey, który uczynił znośniejszymi amputacje na polu walki.

Wzmacnianie i odzyskiwanie sił witalnych poprzez stymulację zimnem jest zabiegiem znanym w wielu rejonach świata. Oprócz właściwości leczniczych ma on często charakter kulturowy, a także obrzędowy i religijny. Historia odkrycia leczniczych właściwości zimna sięga czasów starożytnych. Pierwsze wzmianki dotyczące miejscowego działania przeciwbólowego i przeciwzapalnego niskich temperatur pochodzą z Egiptu z 2500 roku p.n.e. Później Hipokrates zalecał intensywne schładzanie w leczeniu krwawień, obrzęków i bolesnych urazów, a wiele wskazuje na to, że Avicenna (ryc. 1) wykorzystywał do miejscowego znoszenia bólu wodę z lodem. Już w czasach nowożytnych, podczas kampanii rosyjskiej w roku 1812, chirurg napoleoński baron Dominique-Jean Larrey (ryc. 2) zaobserwował, iż kończyny rannych żołnierzy mogły być amputowane niemal bezboleśnie po uprzednim obłożeniu ich na pewien czas lodem i śniegiem. Powiązał również działanie niskiej temperatury z jej wpływem na ośrodkowy i autonomiczny układ nerwowy.

Mieszanka wody morskiej i pokruszonego lodu

Za pioniera w wykorzystaniu zimna w leczeniu bólu uznaje się jednak Jamesa Arnotta z Aberdeen. W 1847 roku poprzez zmieszanie wody morskiej z pokruszonym lodem uzyskał ciecz o temperaturze -24°C. Tak przygotowany roztwór postanowił zastosować w leczeniu „neuralgicznego reumatyzmu”, bólów głowy, jak również do wywołania celowej nekrozy komórek nowotworowych! Zaprojektował także urządzenie do schładzania składające się z wodoszczelnej poduszki-kompresu podłączonej do dwóch rurek, które wspólnie zamykały obieg zimnej substancji. W 1851 roku za swój wynalazek otrzymał nagrodę na Wielkiej Londyńskiej Wystawie Nauki. Leczenie za pomocą niskich temperatur zyskiwało coraz więcej zwolenników, chociaż nie brakowało także głosów krytycznych. Niewątpliwie trudno było przy ówczesnym stanie wiedzy przewidzieć wszystkie możliwe skutki, w tym także niepożądane, stosowania takich praktyk.

I chociaż takie wydarzenie jak prezentacja dr. Johna Richardsona w 1865 roku udanego zabiegu miejscowego znieczulenia przy zastosowaniu techniki odparowania eteru (uzyskano wówczas temperaturę -21°C) stanowiło znaczący przypadek, było w istocie jedynie kolejnym przyczynkiem do zdobywania niezbędnego doświadczenia z praktycznym zastosowaniem niskich temperatur w medycynie.

Polski sukces skraplania gazów

Small karol olszewski opt

Ryc. 3. Karol Olszewski – jeden z twórców metody skraplania gazów.

Przełomowym momentem, stanowiącym właściwy początek nowoczesnej krioterapii (greckie kryos – zimno oraz therapeia – leczenie, przywracanie zdrowia), było opanowanie techniki skraplania gazów. W 1877 roku nakładem Francuskiej Akademii Nauk ukazały się dwie publikacje dotyczące eksperymentalnego skroplenia tlenu i podtlenku azotu w warunkach krańcowo wysokich ciśnień. Ich autorami byli francuski fizyk Louis-Paul Cailletet oraz inżynier Raoul Pictet. Naukowcy niemal równocześnie, lecz niezależnie od siebie, uzyskali na zaledwie kilka sekund temperaturę około -183°C, stosując parowanie tlenu w postaci przelotnej mgły. Rezultat ich badań, jakkolwiek robiący wrażenie i bez wątpienia ustalający wiedzę o zjawiskach fizyki niskich temperatur, otwierał dopiero drogę do ich poznania. Nie ulega bowiem wątpliwości, że faktycznymi twórcami metody skraplania tzw. gazów trwałych w stanie statycznym byli polscy badacze: Karol Olszewski (1846-1915) (ryc. 3) i Zygmunt Wróblewski (1845-1888). W kwietniu 1883 roku dokonali oni skroplenia tlenu w temperaturze -183°C oraz azotu w temperaturze -196°C, a także dwutlenku węgla w temperaturze -152°C. W rok później jako pierwszy na świecie Karol Olszewski skroplił wodór.

Small james dewar opt

Ryc. 4. James Dewar, który skraplanie rozwinął na skalę przemysłową.

Na początku lat 90. XIX wieku szkocki chemik i fizyk James Dewar (ryc. 4) opracował pierwszą technologię skraplania tlenu na skalę przemysłową. Kilka lat później opracował własną metodę skraplania wodoru. Jemu też zawdzięczamy konstrukcję posrebrzanego od wewnątrz próżniowego naczynia noszącego obecnie imię jego twórcy. Naczynie Dewara do dziś wykorzystywane jest do transportu cieczy kriogenicznych. Otwierało to nowe możliwości dla szeregu dziedzin ludzkiej aktywności, w tym także zastosowania w medycynie.

Precyzja terapii

Pierwotnie krioterapia znajdowała dla siebie pole w tych działaniach lekarskich, które wiązały się z miejscowym oddziaływaniem niską temperaturą na wybrany fragment tkanki. Szczególnie na polu dermatologii, w leczeniu m.in. tocznia rumieniowatego, znamion barwnikowych, czyraków i nowotworów złośliwych skóry, uzyskiwano pozytywne rezultaty. Sposoby aplikacji czynnika chłodzącego stopniowo podlegały zmianom; począwszy od najprymitywniejszych, w postaci oziębianych metalowych prętów i tamponów nasączanych cieczą chłodzącą, do bardziej zaawansowanych technicznie krioaplikacji penetrujących.

Jak już wspomniałam, niskie temperatury były stosowane w niektórych zabiegach chirurgicznych. Jednak szybki rozwój kriochirurgii nastąpił dopiero w latach 60. XX wieku, kiedy upowszechniło się zastosowanie krioaparatu azotowego. W krótkim czasie wiele zachodnich firm podjęło produkcję krioterów wyposażanych w elektroniczny układ pomiaru temperatury i czasu zabiegowego, świetlne i dźwiękowe systemy zabezpieczające oraz programatory wielokrotnego zamrażania. Dzięki temu zyskano większą precyzję w prowadzonej terapii.

Równocześnie coraz częściej zastanawiano się nad zastosowaniem niskich temperatur w prowadzeniu leczenia ogólnoustrojowego. Zakładano, że krótkotrwała ekspozycja organizmu na powierzchniowe działanie temperatur poniżej -100°C może działać stymulująco na przebieg różnych mechanizmów fizjologicznych lub hamująco na rozwój procesów patologicznych. Było to holistyczne spojrzenie na problemy zdrowia i choroby, w którym dalekim echem brzmiały koncepcje bliskie medycynie hipokratejskiej. W latach 70. XX wieku teoretyczne dotąd rozważania zaczęły przybierać konkretne kształty. Bez wątpienia za moment przełomowy można przyjąć 1978 rok, kiedy japoński prof. Toshiro Yamauchi i jego zespół pracujący w Reiken Rheumatism Village Institute w Oita ukończył prace nad pierwszą na świecie komorą kriogeniczną przystosowaną dla potrzeb pacjentów. Trzy lata później na Europejskim Kongresie Reumatologicznym prof. Yamauchi poświęcił swoje wystąpienie korzyściom wynikającym z zastosowania krioterapii ogólnoustrojowej (WBC – whole body cryotherapy). Już w 1982 roku druga na świecie, a pierwsza w Europie komora powstała w Niemczech. Był to wynik pracy zespołu prof. Reinharda Frieckego – kierownika Kliniki Reumatologii w Senehorst. I to właśnie w Senehorst opracowano pierwsze zasady, które szybko zostały przekute w standardy postępowania krioterapeutycznego. Można zatem powiedzieć, że na przełomie lat 70. i 80. XX wieku narodziła się nowoczesna, znana nam dzisiaj krioterapia medyczna. W kolejnych latach aparatura stosowana do zabiegów ulegała znacznym udoskonaleniom. Wprowadzono do użytku m.in. trójkaskadowy system chłodniczy oraz konstrukcje umożliwiające równoczesne przebywanie w komorze kilku pacjentów. W celu zapewnienia bezpieczeństwa terapii, w urządzeniach wprowadzano rozwiązania zabezpieczające i monitorujące.

Uznany standard postępowania

Miejscem narodzin polskiej krioterapii jest Katedra Rehabilitacji Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu kierowana w latach 80. XX wieku przez prof. Zdzisława Zagrobelnego. W ścisłej współpracy z Instytutem Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN już w 1983 roku zainstalowano na terenie Katedry Rehabilitacji pierwsze w Polsce urządzenie przeznaczone do leczenia miejscowego obrażeń termicznych nadmuchem ciekłego azotu. Autorem konstrukcji był mgr inż. Zdzisław Raczkowski. Z inicjatywy prof. Zagrobelnego przy udziale INTiBS PAN w 1989 roku powstała druga w Europie, a trzecia na świecie, komora kriogeniczna przeznaczona do terapii ogólnoustrojowej. Rok później została zainstalowana na Oddziale Reumatologicznym WSS Chorób Narządu Ruchu w Kamiennej Górze. Pod przewodnictwem prof. Zagrobelnego przeprowadzono w tym czasie liczne prace dotyczące m.in. mechanizmów wiotczenia mięśni poddawanych schładzaniu oraz odpowiedzi hormonalnej i metabolicznej ustroju na niską temperaturę. Pomimo pozytywnych wyników, jakie ze sobą niosła krioterapia, wielu zachowywało wobec tej metody daleko posunięty sceptycyzm. Stopniowo jednak, krok po kroku, dzięki determinacji prof. Zagrobelnego i jego zespołu, grupa zwolenników zaczęła się poszerzać. W 1985 roku powstało Polskie Stowarzyszenie Kriomedyczne, przekształcone w późniejszym czasie w Polskie Towarzystwo Kriomedyczne. 12 marca 2001 roku zabiegi krioterapii ogólnoustrojowej zostały wpisane na listę zabiegów fizykoterapeutycznych refundowanych przez NFZ. Tym samym krioterapia stała się standardem postępowania w wielu specjalnościach medycznych, takich jak reumatologia, traumatologia, neurologia, medycyna sportowa, dermatologia i psychiatria.