Введение к работе
Актуальность проблемы. Известно, что математическое описание работы биосистем существенно детализирует и углубляет представления о механизмах их функционирования в конкретных условиях эксперимента (Антомонов Ю.Г., 1977). Тем не менее, сведения о применении морфолого-математических подходов для описания и прогнозирования преобразований капиллярного звена микроциркуляции при воздействии низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) в литературе практически отсутствуют. Данное обстоятельство обусловливают необходимость исследований по разработке и приложению нетрадиционных для морфологии, в частности, математических подходов для анализа и прогнозирования результатов действия НИЛИ на биоткани.
Практически вне исследовательских интересов оказались вопросы о закономерностях и взаимосвязях количественных преобразований энзиматических систем микрососудов в период после воздействия на организм НИЛИ и при повторном облучении. В связи с этим, оказались недостаточно изученными вопросы о структурно-количественной взаимосвязи морфофункциональных процессов в организме во время и после воздействия НИЛИ, а отсутствие в настоящее время объективных методов и количественных алгоритмов для целевого планирования и прогнозирования эффектов НИЛИ в биотканях обусловливает во многом чисто эмпирический характер, используемый в клинической практике лазеротерапии (Байбеков И.М., с соавт., 1991; Козлов В.И., с соавт., 1989).
Объектом для морфолого-математического анализа результатов действия НИЛИ на биоткани мы выбрали микрососуды матки - полифункционального органа репродуктивной системы млекопитающих, обладающего хорошо развитым, пластичным микроциркуляторным руслом (МЦР), чутко реагирующим на эндогенные и экзогенные воздействия (Измалкова Г.Г., с соавт., 1994; Недобыльская Ю.П., с соавт. 1993; НемковЮ.П.. 1991; ЧертокА.Г.. 1987).
Цель работы. С использованием морфофункциональных и математических подходов выявить основные закономерности реакции капиллярного русла матки крыс на лазерное облучение.
В работе решались следующие задачи:
-
Изучить количественные морфофункциональные характеристики капиллярного русла эндометрия у интактных крыс и при облучении животных гелий-неоновым-лазером с различной продолжительностью.
-
Исследовать особенности реакции капиллярного русла матки
- 2 - г
при накожном и непосредственном воздействии на орган излучением гелий-неонового лазера.
-
Изучить количественные преобразования морфофункциональных показателей капиллярного русла матки в восстановительном периоде после лазерного облучения различной продолжительности.
-
Систематизировав опытные данные, построить и исследовать структурный портрет поведения изучаемой биосистемы в эксперименте.
-
Построить и исследовать математическую модель кинетики изменения АТФазной активности в гемокапиллярах при лазерном облучении и количественно описать взаимосвязь морфофункциональных показателей в изучаемых процессах.
Научная новизна. В работе представлены новые данные о морфофункциональных процессах в капиллярном русле матки крыс во время повторного лазерного воздействия и в восстановительных периодах, после однократного и двукратного облучений.
Проведен системный анализ морфофункциональных процессов в ка^ пиллярном русле в эксперименте, базирующийся на методах структурного и математического моделирования, в результате которого представлен адекватный механизм преобразования фермента при воздействии НИЛИ. Впервые лазероиндуцированные экспозиционные и восстановительные морфофункциональные процессы в капиллярах матки представлены во взаимосвязи, как непрерывный полифазный процесс. Построена математическая модель кинетики АТФазной активности капилляров матки при воздействии ШЛИ.
Теоретическое и практическое значение. Полученные материалы дополняют и детализируют имеющиеся данные о структуре морфофункциональных изменений микрососудов матки при воздействии неспецифических экзогенных факторов.
Результаты, полученные в работе, могут предсталять интерес при изучении механизмов биологического действия электромагнитных из-" лучений оптического диапазона, а также для теоретического обоснования показаний и режимов воздействия лазерным светом на органы репродуктивной системы млекопитающих и человека.
Представленные в исследовании материалы могут быть использованы в преподавании морфологических дисциплин, биохимии, медицинской и биологической физики.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Изменения морфометрических показателей капилляров матки при
накожном и непосредственном воздействии на орган излучением гелий-неонового лазера носят полифазный характер.
-
В экспозиционном и восстановительном процессах характер поведения энзима в стенке капилляров матки адекватно отражается моделью двухступенчатого преобразования фермента.
-
Построенная математическая модель кинетики АТФазной активности в стенке капилляров адекватно отражает процессы преобразования энзима в экспозиционном и восстановительных периодах.
Апробация материалов диссертации. Материалы диссертации доложены и обсуждены на заседаниях Приморского отделения ВНОАГЭ (Владивосток. 1995, 1996, 1997), IV научной конференции молодых ученых Владивостокского государственного медицинского института (Владивосток, 1988), Международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Н.В. Поповой-Латкиной "Структурные преобразования органов и тканей на этапах онтогенеза в норме и при воздействии антропогенных факторов. Проблемы экологии в медицине" (Астрахань, 1996), научной конференции, посвященной 90-летию со дня рождения профессора И.С. Кудрина "Структурно-функциональная организация органов и тканей в норме, патологии и эксперименте" (Тверь, 1996).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы и 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, раздела внедрения результатов в практику, списка литературы и приложения. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста и содержит 10 таблиц, 20 рисунков, включающих 17 микрофотографий и 16 графиков. Указатель литературы представлен работами 146 отечественных и 103 иностранных авторов. Диссертация изложена на русском языке.