Эрнандес Елена Изяславовна

Кандидат биологических наук, главный редактор ИД «Косметика и медицина»

Развитие аппаратной физиотерапии и косметологии привело к новому витку популярности механотерапии. В широком понимании это слово означает лечение или оздоровление организма через механическое воздействие на кожу — давление, постукивание, вибрацию, растирание или поглаживание. Подобные методы лечения, больше известные под общим названием «массаж», являются важной частью традиционного врачебного искусства всех народов мира.

В XX веке благодаря развитию медицинской техники массаж вышел на совершенно иную высоту:

• с помощью аппаратов стало возможным контролировать силу и время воздействия;
• появилась возможность одновременного воздействия несколькими факторами, причем не только механическими, но и физическими, прежде всего это свет и температура;
• появились высокоточные методы для биологических исследований, позволяющие изучить эффекты механического воздействия на клеточном уровне.

Результаты проведенных исследований привели к переосмыслению роли кожи в процессе массажа: кожа — вовсе не пассивный проводник сигнала к больному органу или ткани. Она сама активно на него реагирует и даже может структурно меняться.

Сегодня массажные процедуры — важная часть косметологического ухода, направленного на улучшение состояния кожи. Чтобы не ошибиться в выборе процедуры, нужно четко представлять себе всю последовательность событий, которые разворачиваются в коже — от реакции отдельных клеток на воздействие до видимого результата, в основе которого лежат структурные изменения кожной ткани.

Как кожа реагирует на механическое воздействие?

Для обозначения методов неинвазивной механотерапии используется общий термин «массаж», охватывающий разные виды воздействия на кожу — вибрацию, отрицательное или положительное давление, разминание складок, которые могут осуществляться точечно или в режиме перемещения, мануально, а также с помощью инструментов. Но все эти воздействия так или иначе деформируют кожу — объемная структура кожи искажается, причем не только межклеточное пространство, но и сами клетки.

Цитоскелет клеток и межклеточный матрикс как точка приложения механотерапии

Каждая живая клетка имеет внутренний каркас из белковых микротрубочек — цитоскелет (рис. 1) [1, 2]. Цитоскелет поддерживает форму клетки в состоянии покоя и необходим для движения. Искажение внешнего пространства приводит к деформации цитоскелета, что запускает в клетке самые разные биохимические процессы, которые позволяют ей адаптироваться к внешней среде.

Возьмем, к примеру, фибробласт. Это основная клетка дермального слоя кожи, она производит все необходимые структурные элементы дермального матрикса:

• гиалуроновую кислоту и полисахариды — удерживают воду и формируют водный гель (гидрогель), в который погружены клетки и каркасные коллагеново-эластиновые волокна (рис. 2) [3]; гидрогель отвечает за тургор и упругость кожи;
• коллаген и эластин — формируют трехмерный каркас, придающий коже прочность и эластичность.

Обновление пула гиалуроновой кислоты в дермальном слое происходит в течение нескольких дней. А вот коллаген и особенно эластин обновляются крайне редко. Считается, что время биологического полуобновления коллагена в коже — примерно 15 лет, а эластин, по некоторым данным, может сохраняться в коже чуть ли не всю жизнь. При этом и коллаген, и эластин могут химически модифицироваться — окисляться, присоединять группы сахаров (этот процесс называется гликацией). Гликированные белки более жесткие и менее эластичные (рис. 3) [4]. По мере их накопления кожа все хуже сопротивляется силе тяжести, перерастягивается и провисает — развивается гравитационный птоз.

Все эти внешние изменения для нас — эстетическая проблема, но с точки зрения фибробласта все хорошо, ведь волокна целы, так что нет нужды менять их на новые. Другое дело, когда в результате травмы волокна рвутся. Вот тогда включаются ферменты, которые начинают разрезать обрывки волокон на еще более мелкие кусочки. Некоторые из таких кусочков (их называют матрикинами) связываются со специальными рецепторами на фибробластах — и клетка понимает, что надо срочно синтезировать новые структурные волокна на смену разорванным. Именно так, через повреждение дермального матрикса, работают ремоделирующие методы косметологии.

Но оказалось, что фибробласт реагирует не только на матрикины, но и на длительную деформацию матрикса. Чтобы кожная ткань эффективнее сопротивлялась растяжению, фибробласты укрепляют ее путем синтеза новых каркасных коллагеново-эластиновых волокон. Таким образом они адаптируют кожу к дополнительной нагрузке.

PIEZO-каналы — ключевые рычаги механотерапии

Однако в восприятии механического сигнала клеткой может участвовать не только цитоскелет, но и внешняя оболочка клетки — клеточная мембрана. Основу клеточной мембраны составляет липидный бислой. Это тончайшая гибкая пленка: под действием внешней механической силы она прогибается, ее боковое натяжение меняется. Пусть это изменение не очень сильное, но его может быть достаточно, чтобы изменить форму белков, которые связаны с мембраной. Для подавляющего большинства мембранных белков это некритично и никак не скажется на работе. Но у некоторых клеток есть особые белки, которые высокочувствительны именно к деформации мембраны.

Эти белки, формирующие сквозные каналы для ионов, были открыты в 2010 г. американским ученым Арденом Патапутяном, который дал им название PIEZO — от греческого слова «пресс, сжатие». За открытие PIEZO-каналов в 2021 г. доктору Патапутяну была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

В норме PIEZO-каналы закрыты, потому их еще называют каналами с механическим открытием или каналами с растяжением. Если под действием внешней силы прилегающая к такому белку мембрана растягивается, то вслед за ней деформируется сам белок, и канал открывается [5]. Такие каналы обнаружены на всех механорецепторах — окончаниях чувствительных (афферентных) нервных волокон, которые реагируют на различные механические стимулы, такие как прикосновение, давление и растяжение (рис. 4) [6].

Алгоритм работы PIEZO-каналов можно представить следующим образом.

1. При механической деформации мембраны канал открывается, и через него внутрь клетки начинают поступать заряженные ионы — Ca²⁺, Na⁺.
2. С внутренней стороны мембраны, где в состоянии покоя сконцентрированы отрицательные ионы, появляется больше число положительных ионов, и «−» меняется на «+». В покое все наоборот — на внутренней стороне мембраны минус, на внешней — плюс. Таким образом, при открытии канала, пропускающего положительные ионы внутрь клетки, происходит кратковременная смена полюсов, то есть деполяризация мембраны [7].
3. Участок деполяризации служит своего рода эпицентром, от которого начинает распространяться волна деполяризации (или, как ее называют, нервный импульс) (рис. 5). Импульс идет строго в одном направлении: в случае чувствительного нейрона — от механорецептора по аксону. В какой-то момент волна возбуждения достигает соседней нервной клетки и передает эстафету ей.
4. Нервный импульс достигает головного мозга [5]. Здесь полученная информация обрабатывается, и принимается решение, как на нее реагировать.

Ответные реакции тоже запускают нервные клетки, но другие — двигательные (эфферентные). К ним поступает команда из центральной нервной системы, в ответ они выбрасывают различные вещества, которые являются сигналами для других клеток кожи — иммуноцитов, эндотелиоцитов, кератиноцитов, фибробластов, адипоцитов. Каждый тип клеток будет реагировать на свой сигнал в соответствии со своей природой.

Конечно, это очень общая и упрощенная схема того, как внешние механические силы могут вызвать изменение структуры кожи. Ключевое слово здесь — деформация.

• Деформация межклеточного матрикса ведет к деформации цитоскелета, и это запускает в клетке биохимические процессы. Наиболее яркий пример — это фибробласт. Он напрямую чувствует деформацию.
• Деформация клеточной мембраны открывает PIEZO-каналы в тактильных рецепторах, они возбуждаются и по чувствительным нервным волокнам передают сигнал в центральную нервную систему. А уже оттуда в обратную сторону команда спускается к клеткам кожи в виде химических сигнальных веществ, которое высвобождаются в окончаниях двигательных нервных волокон. Это — опосредованная чувствительность.

Но так или иначе, прямо или опосредованно все клетки кожи становятся участниками ответа на механическое воздействие и вносят свой вклад в ее структурную перестройку. А вот какой она будет, зависит от параметров механического воздействия, таких как сила, продолжительность, направление (перпендикулярно коже или вдоль поверхности).

Применение массажа в косметологии

В косметологии нашли применение практически все варианты массажа, но некоторые методы оказались наиболее пригодными для решения таких эстетических проблем, как снижение тонуса, дряблость кожи, локальные жировые отложения.

Отметим, что мануальный массаж для решения этих проблем слабоэффективен. А вот процедуры с применением современных аппаратов, которые воздействуют на кожу одновременно несколькими факторами и в контролируемых режимах, дают хороший клинический результат.

Что же это за факторы и как они влияют на кожу?

Вибрация

Прежде всего это вибрация с частотой от 20 до 200 колебаний в секунду с различной амплитудой (то есть силой) и направлением. Руками поддерживать нужный виброрежим в течение заданного времени нереально, а вот аппарат это сделать может.

Сильное встряхивание создает в межклеточном пространстве потоки тканевой жидкости. С одной стороны, это улучшает поступление к клеткам нужных им веществ. С другой — облегчает вывод продуктов обмена. Такая помощь особенно важна в случае нарушенной микроциркуляции и застойных явлений в коже. В частности, это наблюдается при целлюлите, когда увеличенные в объеме жировые дольки пережимают кровеносные сосуды и лимфатические протоки кожи.

Но вибротерапия работает не только как механический шейкер межклеточной жидкости. Вибрацию чувствуют живые клетки кожи, ведь она деформирует кожную ткань (рис. 6) [8]. В зоне вибрации происходит расширение сосудов и капилляров, увеличивается приток крови. А вместе с ней поступают питание и кислород для клеток. Лимфатические протоки также расширяются, и по ним начинают выводиться продукты обмена.

Такого плана воздействие на кожу особенно эффективно при целлюлите, когда в кожной ткани прогрессируют застойные явления, есть отечность из-за сдавливания жировыми дольками капилляров и лимфатических протоков кожи (рис. 7) [9].

Состояние других слоев кожи на фоне курса вибротерапии тоже улучшится. Но все же особенно яркие изменения в лучшую сторону будут именно в подкожно-жировой клетчатке, там, где расположены жировые дольки.

Растяжение путем компрессии и декомпрессии

Для решения проблем дермального матрикса в большей степени подойдут методы, которые растягивают кожу. Как мы уже писали выше, фибробласты, находящиеся в зоне растяжения длительное время — месяцы, реагируют на это воздействие выработкой коллагена, чтобы укрепить кожную ткань. Это их адаптационный ответ на внешнюю силу.

Растяжение кожи получается при воздействии на нее вакуума, когда посредством отрицательного давления образуется бугорок кожный ткани. Такой способ носит название вакуумной декомпрессии. Вектор давления (компрессии) направлен в противоположную сторону — кожа углубляется. Или же можно сформировать складку кожи путем сдавливания ее с боков.

И тот, и другой, и третий варианты деформации используются при массаже, но не с целью ремоделирования кожи. Причина понятна: такое воздействие, ни мануальное, ни аппаратное, не может длиться месяцами. А вот комбинация механических методов друг с другом помогает преодолеть это естественное препятствие.

Первые механотерапевтические аппараты, которые позволили добиться реальных результатов, появились в начале 1990-х гг. Они сочетали вакуумное и растягивающее воздействие. Другой вариант — сочетание вакуумной декомпрессии с вибрацией. Несмотря на значимые клинические эффекты, применение вакуумного воздействия в ряде случаев ограниченно. Особые противопоказания к применению вакуумного массажа:

• хрупкость сосудов;
• варикоз, нарушение кровообращения;
• склонность к образованию гематом;
• повышенная болевая чувствительность.

Этих ограничений лишен другой вариант комбинированной механотерапии, где вибрация сочетается не с вакуумной декомпрессией, а с компрессией, то есть давлением на кожу.

Beautylizer: новое поколение аппаратов механотерапии кожи

Красивое техническое решение мы видим в аппарате Beautylizer. Это российская разработка, но она уже известна и в других странах. Рабочая манипула Beautylizer представляет собой вытянутый цилиндр, внутри него находятся 72 силиконовые сферы. Они одинаковы по размеру и сгруппированы в 12 продольных рядах по 6 сфер в каждом. Сферы на соседних рядах расположены в шахматном порядке, что увеличивает область покрытия до 140 см². Это позволяет обработать все тело за час без ущерба для эффективности. Сферы одного ряда надеты на общую ось и свободно вращаются вокруг нее. Благодаря этому манипула легко скользит по коже.

Аппарат обеспечивает три типа воздействия на ткани.

1. Вибрация. Вибрация от цилиндра передается на каждую сферу, а она в свою очередь передает ее на кожу во время контакта.
2. Компрессия. Во-первых, давление оказывает сама манипула, которая довольно тяжелая (2350 г). Общий вес манипулы распределяется на точки контакта с кожей — то есть на те сферы, которые в данный момент с кожей соприкасаются. Именно под ними и возникает точечная компрессия. Во-вторых, давление можно усилить при необходимости, просто нажав на манипулу сверху. На цифровом табло аппарата отражается степень нагрузки, так что специалист может регулировать ее в зависимости от зоны и глубины проработки кожной ткани.
3. Красный свет (650–660 нм). Считается, что низкоинтенсивный красный свет нормализует работу иммуноцитов, что может иметь значение в случае реактивной кожи с повышенной чувствительностью, а также стимулирует синтез новых коллагеновых волокон.

Процедура виброкомпрессии в сочетании с фототерапией на аппарате Beautylizer получила название RSL-скульптурирование (Rotation — вращение, Spheres — сферы, Light — свет).

Показания для проведения процедуры RSL-скульптурирования

В каких случаях рекомендуется данная процедура? Выделяют несколько медицинских направлений.

Косметология и эстетическая медицина:

• избыточные жировые отложения 1–2-й стадии (рис. 8);
• гиноидная липодистрофия (целлюлит любой стадии) (рис. 9, 10);
• дряблость и сниженный тургор;
• отеки и застойные явления;
• подготовка к пластическим операциям и реабилитация после них.

Спортивная медицина:

• скопление молочной кислоты в мышцах («забитые» мышцы);
• мышечные спазмы;
• улучшение кровообращения в мышцах и подготовка к соревнованиям.

Оздоровительная медицина:

• общеукрепляющий массаж;
• симптом «усталые ноги».

Противопоказания для проведения процедуры RSL-скульптурирования

Как и у любой терапевтической процедуры, у RSL-скульптурирования есть и противопоказания:

• онкология с ремиссией до 5 лет;
• беременность;
• острые инфекционные, вирусные заболевания;
• хронические заболевания в стадии обострения;
• гипертермия;
• гемофилия;
• эпилепсия;
• печеночная, почечная, сердечная или дыхательная недостаточность в стадии декомпенсации;
• дерматологические патологии (обширной локализации).

По сути, это общие противопоказания к проведению массажа, никаких специфических ограничений у данной технологии нет.

Заключение

Механотерапия — отдельное направление в современной косметологии и эстетической медицине с большими перспективами и возможностями. Оно стало результатом развития компьютерных и инженерных технологий, с одной стороны, и медико-биологических наук — с другой. Одно из знаковых для механотерапии открытий связано с обнаружением PIEZO-каналов у механорецепторов. Это позволило понять, как кожа чувствует механическую силу.

Впоследствии оказалось, что PIEZO-каналы есть не только у тактильных рецепторов, но и других — невозбудимых — клеток. Например, у эпителиальных, в том числе у кератиноцитов. Предполагается, что с помощью PIEZO-каналов осуществляется контроль плотности эпителиальных клеток на базальной мембране.

PIEZO-подобные каналы обнаружены и у мезенхимальных стволовых клеток. Судя по всему, эти механочувствительные каналы влияют на судьбу стволовой клетки, то есть на то, по какому пути пойдет ее дифференцировка.

PIEZO-каналы также имеются и у адипоцитов. Они реагируют на изменение натяжения мембраны при накоплении или потере жира зрелыми клетками и, следовательно, участвуют в ремоделировании жировой ткани.

В общем, с открытием PIEZO-каналов на нас посыпалась совершенно новая информация, и ее еще предстоит осмыслить. Но уже ясно одно — механическое воздействие на кожу имеет далеко идущие последствия. И чтобы они были положительными, надо очень четко представлять, что, как и для чего мы делаем. В этой связи к процедурам механотерапии с помощью специальный аппаратуры стоит отнестись куда более серьезно — это не просто антицеллюлитный или ремоделирующий массаж, а существенная «встряска» для кожи и всего организма.

Чтобы избежать нежелательных эффектов и добиться нужного результата, крайне важно контролировать параметры: не экспериментируйте с режимами воздействия — «сильнее, дольше и чаще» не значит «лучше», придерживайтесь протоколов и рекомендаций по использованию ваших аппаратов — ответственный производитель всегда составляет их с учетом результатов исследований.

Литература

1. Pollard T.D., Goldman R.D. Overview of the cytosceleton from an evolutionary perspective. Cold Spring Harb Perspect Biol 2018; 10(7): a030288.
2. Pollard T.D. Actin and actin-binding proteins. Cold Spring Harb Perspect Biol 2016; 8: a018226.
3. Pfisterer K., Shaw L.E., Symmank D., Weninger W. The Extracellular Matrix in Skin Inflammation and Infection. Front Cell Dev Biol 2021; 9: 682414.
4. Mason B.N., Starchenko A., Williams R.M., et al. Tuning three-dimensional collagen matrix stiffness independently of collagen concentration modulates endothelial cell behavior. Acta Biomater 2013; 9(1): 4635–4644.
5. Parpaite T., Coste B. Piezo channels. Current Biology 2017; 27(7): R243–R258.
6. Abraira V.E., Ginty D.D. The sensory neurons of touch. Neuron 2013; 79(4): 618–639.
7. Ridone P., Vassalli M., Martinac B. Piezo1 mechanosensitive channels: what are they and why are they important. Biophys Rev 2019; 11(5): 795-805.
8. Kim D., Kwon S. Vibrational stress affects extracellular signal-regulated kinases activation and cytoskeleton structure in human keratinocytes. PLoS ONE 2020; 15(4): e0231174.
9. Pilch W., Czerwińska-Ledwig O., Chitryniewicz-Rostek J., et al. The Impact of Vibration Therapy Interventions on Skin Condition and Skin Temperature Changes in Young Women with Lipodystrophy: A Pilot Study. Evid Based Complement Alternat Med 2019; 2019: 8436325.

Статья опубликована в журнале «Косметика и медицина Special Edition 2022» №2/2022

На правах рекламы