Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 12
1.1. Проблема биологического действия сверхслабых воздействий 12
1.2. Механизмы биологических эффектов сверхслабых воздействий, наблюдающихся в экспериментальных условиях 17
1.2.1. Краткое описание механизмов магнитобиологических эффектов 19
1.3. Применение низкоинтенсивного лазерного излучения в терапии сахарного диабета 29
1.4. Теоретические и экспериментальные предпосылки наличия биологических эффектов при использовании низкоинтренсивного электромагнитного излучения, преобразованного биоструктурами 33
Глава II. Материалы и методы исследования 37
2.1. Схема эксперимента 37
2.2. Модель экспериментального сахарного диабета у крыс 38
2.3. Физические свойства низкоинтенсивного электромагнитного излучения, преобразованного биоструктурами 38
2.4. Способ воздействия на крыс низкоинтенсивным электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами 42
2.5. Методы исследования 44
2.5.1. Функциональные методы исследования 44
2.5.2. Исследование биохимических показателей сыворотки крови 44
2.5.3. Морфологические исследования 45
2.6. Методы статистической обработки результатов исследования 46
Глава III. Эффект от корригирующего воздействия низкоинтенсивным электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами 48
3.1. Течение острой инсулиновои недостаточности у крыс при корригирующем воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами 50
3.2. Биохимические показатели сыворотки крови у крыс с острой инсулиновои недостаточностью при корригирующем воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами 53
3.3. Морфофункциональные изменения в поджелудочной железе крыс с острой инсулиновои недостаточностью при корригирующем воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами 58
3.4. Отдаленные структурные перестройки в печени крыс с острой инсулиновои недостаточностью при корригирующем воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами 62
Глава IV. Эффект от превентивного воздействия низкоинтенсивным электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами 68
4.1. Течение острой инсулиновои недостаточности у крыс при превентивном воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами 70
4.2. Биохимические показатели сыворотки крови у крыс с острой инсулиновои недостаточностью при превентивном воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами 74
4.3. Морфофункциональные изменения в поджелудочной железе крыс с острой инсулиновои недостаточностью при превентивном воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами 81
4.4. Отдаленные структурные перестройки в печени крыс с острой инсулиновои недостаточностью при превентивном воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами . 86
Глава V. Обсуждение результатов исследования 91
Заключение 101
Выводы 114
Практические рекомендации 115
Список литературы 116
Приложение 140
- Проблема биологического действия сверхслабых воздействий
- Теоретические и экспериментальные предпосылки наличия биологических эффектов при использовании низкоинтренсивного электромагнитного излучения, преобразованного биоструктурами
- Морфофункциональные изменения в поджелудочной железе крыс с острой инсулиновои недостаточностью при корригирующем воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами
- Отдаленные структурные перестройки в печени крыс с острой инсулиновои недостаточностью при превентивном воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами
Введение к работе
Актуальность исследования. За последние годы значительно возросло внимание к проблеме биологического действия электромагнитных полей и излучений, сравнимых по интенсивности с естественным электромагнитным фоном. Этот интерес связан в первую очередь с тем, что малое по величине воздействие вызывает биологические эффекты, сопоставимые, или даже более значительные, чем эффекты, наблюдаемые при действии существенно более высоких доз [А.В. Корнаухов, 2003; В.Н.Бинги, 2005; Д.А.Черенков,2006]. Проблема изучения механизмов сверхслабых воздействий на биологические системы тесно перекликается с проблемой передачи биологической информации, её записью и хранением в клетках, а так же в межклеточном пространстве и между организмами [Е.Б. Бурлакова, 1990; P. Pomeranz, 1998]. Несмотря на многолетние исследования, механизмы сверхслабых воздействий на биологические системы остаются плохо изученными [В.Н.Бинги, 2005]. В то же время, на основании многочисленных экспериментальных данных, некоторые авторы [Е.Л. Мальцева, Е.П. Пальмина, 1998] склонны считать, что именно электромагнитные взаимодействия внутри и вне биосистемы оказывают важную регулирующую роль в управлении физиологическими функциями наряду с нейрогормональными, гуморальными и биофизическими факторами.
Большое число работ посвящено использованию низкоинтенсивных электромагнитных излучений в терапии заболеваний, резистентных к фармакологическим средствам и невосприимчивых к большинству известных методов лечения [И.А. Мыскина, 2004; Е.В. Суркова, 2005; С.А. Догадин, 2007]. Одним из таких заболеваний, которое трудно поддается терапии, является сахарный диабет. Постоянно увеличивающаяся распространенность и заболеваемость сахарным диабетом позволила экспертам ВОЗ признать наличие эпидемии сахарного диабета неинфекционного характера [М.И. Балаболкин, Е.М. Клебанова, 2007]. Сложный патогенез сахарного диабета, большое число тяжелых осложнений, трудности лечения делают проблему терапии сахарного диабета ещё более актуальной. В настоящее время
основными элементами лечения сахарного диабета остается диета инсулинотерапия и применение пероральных противодиабетическі препаратов. Физические методы воздействия применяются главным образо для профилактики и лечения осложнений, связанных с сахарным диабето [А.Ю. Кехоева, К.В. Агаджанова, И.О.Елизарова, 2010]. На сегодняшний ден встречаются единичные указания на то, что низкоинтенсивное лазерно излучение могло бы быть использовано как основной патогенетическ обусловленный метод лечения сахарного диабета [О.А. Лукина, 2009].
В экспериментальной медицине модель аллоксанового сахарного диабет получила широкое распространение, так как аллоксан избирательно повреждав Р-клетки панкреатических островков, а применение токсических доз аллоксан быстро вызывает у крыс развитие острой инсулиновой недостаточности сопряженной с токсическим повреждением клеток жизненно важных органо [Р. Досон, Д.Эллиот,1991]. Данная экспериментальная модель очень удобна дл изучения патогенетических механизмов, связанных с нарушением углеводно] обмена, и позволяет быстро оценить различные способы коррекции [Н.Н. Карнищенко, 2004].
Цель исследования. Изучить патофизиологические механизмы действі низкоинтенсивного электромагнитного излучения, преобразованного биоструктурами, в условиях экспериментальной модели острой инсулиновой недостаточности у крыс.
Задачи исследования.
-
Разработать способ воздействия низкоинтенсивным электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами (пЭМИ), на крыс с острой инсулиновой недостаточностью, вызванной введением токсических доз аллоксана.
-
Изучить влияние корригирующего воздействия низкоинтенсивным электромагнитным излучением, преобразованного биоструктурами, на течение острой инсулиновой недостаточности у крыс, вызванной введением токсических доз аллоксана.
-
Исследовать влияние корригирующего воздействия низкоинтенсивным электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами, на биохимические показатели сыворотки крови, морфо-функциональное состояние поджелудочной железы и печени у крыс с острой инсулиновои недостаточностью.
-
Изучить влияние превентивного воздействия низкоинтенсивным электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами, на течение острой инсулиновои недостаточности у крыс, вызванной введением токсических доз аллоксана.
-
Исследовать влияние превентивного воздействия низкоинтенсивным электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами, на биохимические показатели сыворотки крови, морфо-функциональное состояние поджелудочной железы и печени у крыс с острой инсулиновои недостаточностью.
Научная новизна. В результате проведенных исследований впервые разработан способ воздействия низкоинтенсивным электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами, на крыс с острой инсулиновои недостаточностью.
Впервые установлено, что предложенный способ способствует снижению летальности и нормализации уровня глюкозы в крови у крыс с экспериментальным сахарным диабетом при корригирующем воздействии и повышению устойчивости животных к повреждающему агенту при превентивном применении.
Впервые показано, что корригирующее воздействие данным видом излучения способствует активации регенерационных процессов в ткани поджелудочной железы наряду с имеющимися деструктивными процессами, а превентивное воздействие оказывает цитопротекторное действие и способствует развитию гипертрофических и гиперпластических процессов в ткани поджелудочной железы.
Впервые выявлено снижение активности панкреатической амилазы печеночных ферментов у крыс с экспериментальным сахарным диабетом результате воздействия на них низкоинтенсивным электромагнитны излучением, преобразованным биоструктурами.
Впервые изучены патогенетические механизмы компенсаторно приспособительного и протекторного действия низкоинтенсивног электромагнитного излучения, преобразованного биоструктурами, на модел острой инсулиновой недостаточности у крыс.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Полученные экспериментальные данные расширяют современны представления о биологической роли низкоинтенсивных электромагнитнь полей, преобразованных биоструктурами, и их значения в регуляци жизнедеятельности организма.
Совокупность полученных данных и теоретических положений позволяе оценить влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения преобразованного биоструктурами, на течение экспериментального сахарног диабета и патофизиологически обосновать механизмы действия данного вид излучения на биологические объекты.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Корригирующее воздействие низкоинтенсивным электромагнитны излучением, преобразованное биоструктурами, способствует активации компенсаторно-приспособительных механизмов, направленных на сохранение жизнедеятельности организма, и активации регенерационных процессов в поврежденном органе у крыс с острой инсулиновой недостаточностью.
-
Превентивное воздействие низкоинтенсивным электромагнитным излучением, преобразованное биоструктурами, оказывает цитопротекторный эффект, обеспечивая устойчивость животных к действию повреждающего агента.
Внедрение результатов исследования.
Результаты исследования внедрены в научно-исследовательскую работу ЦНИЛ НИИ ПФМ ГБОУ ВПО НижГМА Минздравсоцразвития России для дальнейшего изучения патофизиологических механизмов сверхслабых воздействий на биологические системы и механизмов, связанных с нарушением углеводного обмена.
Апробация диссертации. Материалы диссертации доложены на школе молодых исследователей «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» (Москва, 2010), итоговой научной конференции «Татьянин день» (Москва, 2010), 4-ой международной научной конференции молодых ученых медиков (Курск, 2010), 2-ой международной конференции «Фундаментальные и прикладные аспекты медицинской приматологии» (Сочи, 2011), конференции «Психотроника» (Кентукки, США, 2010).
Диссертация апробирована на межкафедральном заседании кафедр нормальной анатомии, патологической физиологии, нормальной физиологии и ЦНИЛ НИИ ПФМ ГБОУ ВПО НижГМА Минздравсоцразвития России 20 января 2012 (протокол №5) (Н. Новгород, 2012).
Личный вклад автора заключался в том, что участвовал в постановке и проведении патофизиологических экспериментов, статистически обрабатывал полученные данные, а также участвовал в написании научных статей.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, из них 5 - в журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, трех глав собственных наблюдений, обсуждения полученных результатов, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 5 таблицами и 27 рисунками. Библиографический указатель включает 230 источников литературы, из них 107 отечественных и 123 зарубежных авторов.
Проблема биологического действия сверхслабых воздействий
За последние годы значительно возросло внимание к проблеме биологического действия электромагнитных полей и излучений, сравнимых по интенсивности с естественным электромагнитным фоном земли [1,9, 20, 21]. Этот интерес в первую очередь связан с тем, что малое по величине воздействие вызывает биологические эффекты, сопоставимые или даже более значительные, чем эффекты, наблюдаемые при действии более высоких доз [19, 34, 102]. Проблема изучения сверхслабых воздействий на биологические системы тесно перекликается с проблемой передачи биологической информации, её записью и хранением в клетках, а так же в межклеточном пространстве и между организмами [8, 23, 45, 58].
Управление известными обменно-трофическими процессами, происходящими как внутри клетки, так и в целом организме человека и животных, пока нельзя объяснить только нейрогормональными и гуморальными (биохимическими), а также биофизическими факторами (изменением различных потенциалов, градиентов и т.д.). По этой причине необходим поиск иных, более эффективных каналов связи, которые используются в биологических системах для решения сложных механизмов регуляции биологических процессов. По мнению некоторых авторов, немаловажная роль в регуляции биосистемой принадлежит внешним физическим полям и собственному полю биоорганизма [72, 45]. Основоположником этого направления следует считать А.Г. Гурвича. В начале прошлого столетия А.Г. Гурвич показал возможность передачи информации из одной клетки биообъекта в другую с помощью фотонов электромагнитного поля (ЭМП) и впервые высказал гипотезу о существовании в живых системах полей, осуществляющих как связь с внешним миром, так и формирование электрического сигнала передачи информации по назначению. Следует сразу же отметить, что еще в ранних работах отечественных ученых [34, 49, 95, 96, 97] весьма обосновано ставился вопрос о термодинамической характеристике процессов жизни и о необходимости изучения информационных процессов, присущих жизненным явлениям. Факт существования сверхслабого электромагнитного излучения в настоящее время общепризнан и экспериментально обнаружен [105]. Дальнейшие исследования показали, что для растений и животных присуще спонтанное свечение, являясь универсальным свойством живых клеток. Большой вклад в изучении сверхслабых излучений в межклеточных взаимодействиях и биоинформационной функции естественных электромагнитных полей принадлежит В.П. Казначееву. Полученные им результаты и наблюдения дают основание высказать предположение, что чисто химический механизм межклеточных связей может быть не первичным, а есть следствие более сложных полевых процессов, которые по существу и представляют собой истинный механизм передачи информации структуры внутри клетки. В таком случае функционирующая клетка является источником и носителем сложного электромагнитного ПОЛЯ, структура которого, сама порождаемая биохимическими процессами, постоянно направляет и управляет всей метаболической деятельностью клетки [58, 59]. В таком понимании, с одной стороны, клетка - это сложный биохимический комплекс, с другой - электромагнитное поле, т.е. клетка-это поле, порожденное обменом веществ, и обмен, порожденный полем [58, 59]. Однако, до настоящего времени дискуссионным остается положение о сигнальной функции этого излучения.
Несмотря на большое число наблюдений и значительные экспериментальные данные, первое серьезное экспериментальное подтверждение эффект ССВ получил относительно недавно. В 1988 г. в ведущем международном журнале "Nature" была опубликована статья большой группы биологов из разных стран под руководством известного французского иммунолога Ж. Бенвенисте [167], в которой принцип гомеопатии был воспроизведен на относительно простой биологической модели. При добавлении к базофилам специфически взаимодействующих с ними антител наблюдалась бурная реакция клеток. При уменьшении концентрации антител в растворе эффективность их действия, естественно, снижалась. Однако последующие разведения растворов антител, не оказывающих на клетки никакого действия, приводили к возобновлению реакции. При новых разведениях зависимость эффекта от дозы становится совершенно необычной: при некоторых разведениях эффект был, при других он исчезал. Такое закономерное изменение биологической активности "растворов" антитела наблюдалось вплоть до разведения 10" , при котором вероятность обнаружить в воде хотя бы одну молекулу белка бесконечно мала.
История изучения эффекта ССВ в России начинается в 1983 г., когда в ИБХФ при изучении влияния антиоксидантов в диапазоне концентраций от 10" до 10" М на электрическую активность изолированного нейрона виноградной улитки был получен неожиданный результат: активность нейрона достигала максимума не только при высоких концентрациях антиоксиданта, но и при сверхнизких - порядка 10"15 М [18, 19].
Позже похожие результаты сотрудники ИБХФ им. Н.М. Эмануэля наблюдали в макромолекулах, клетках, органах, тканях, организмах и даже популяциях при воздействии на них противоопухолевых, антиметастатических, радиопротекторных и нейротропных препаратов, ингибиторов и стимуляторов роста, гормонов, адаптогенов, иммуномодуляторов, детоксикантов, антиоксидантов, а также различных физических факторов и в частности, ионизирующего излучения [8].
Во всех перечисленных случаях при широком спектре ССВ на биологические системы получали кривые "доза-эффект", носившие ярко выраженный бимодальный (или даже полимодальный) характер. Было установлено, что зависимость "биологический эффект - доза" для биологических систем при сверхслабых воздействиях на них существенно нелинейна. При этом масштаб изменения различных показателей биосистем при ССВ на них сопоставим, а иногда и превосходил масштаб изменения этих же показателей при сильных воздействиях в сублетальных и летальных дозах [1]. Вследствие этого биологические эффекты, возникающие при слабых воздействиях, нельзя предсказать простой экстраполяцией данных, полученных в области больших доз. Кроме того, при неизменных условиях эксперимента ответ сложной биологической системы на слабые воздействия может изменяться не только по величине, но и по знаку.
В России исследованием эффекта ССВ занимается научная группа сотрудников института биохимической физики (ИБХФ) им. Н.М. Эмануэля РАН под руководством профессора Е.Б. Бурлаковой. Помимо группы Бурлаковой, над изучением эффекта ССВ у нас в стране активно работают профессор биологического факультета МГУ академик РАМН И.П. Ашмарин, профессор Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова И.А. Ямсков, профессор Государственного научно-исследовательского института органической химии и технологии В.К. Курочкин, профессор НИИ фармакологии РАМН Т.А.Воронина. Авторитет этих исследователей не вызывает сомнения в достоверности полученных данных.
В настоящее время воздействие сверхслабых физико-химических факторов на биосистемы изучает магнитобиология.
Магнитобиология, сосредоточенная на исследовании биологических реакций и механизмов действия преимущественно слабых (менее 1 мТл) магнитных полей, и биомагнетизм, изучающий магнитные поля (МП) самих биологических систем, вместе решают одну наиболее актуальную проблему современной биологии: восприятие; передача; обработка информации в биосистеме, т.е. изучают механизмы межклеточных взаимодействий в аспекте биофизики. Физические проблемы действия слабых электромагнитных полей на биологические системы и их влияние на обменно-трофические процессы в биосистеме как нельзя актуальны в современной науке. В последние годы интерес к этой проблеме интенсивно возрастает [14, 26, 44, 85, 90]. Это связано также с тем, что электромагнитобиология решает часть общей проблемы биологической эффективности слабых и сверхслабых физико-химических факторов.
Теоретические и экспериментальные предпосылки наличия биологических эффектов при использовании низкоинтренсивного электромагнитного излучения, преобразованного биоструктурами
Канал передачи/приема генетической волновой информации
Несмотря на многочисленные примеры и экспериментальные данные, на сегодняшний день вопрос передачи биологической информации, её запись и хранение в клетках и межклеточном пространстве посредством внешнего электромагнитного излучения и собственного поля биосистемы остается дискутабельным.
Общеизвестно, что функциональное и морфологическое разнообразие клеток сложной биологической системы обусловлено тем, что в разных клетках включены (активны) и выключены (репрессированы) разные гены. Однако, несмотря на последние открытия в области генетики, включая открытие гомеобоксов ДНК, по-прежнему не понятно, каким образом в хромосомах кодируется пространственно - временная структура высших биосистем. Эта ситуация ярко высвечивает то, о чем в свое время предупреждал А.Г. Гурвич, а в последствии развил и экспериментально доказал В.П. Казначеев, считая, что нагрузка на гены слишком высока, и поэтому необходимо ввести понятие биологического поля, "...свойства которого... формально заимствованы... из физических представлений".
Таким образом, возникла идея, что геном любой биологической системы имеет не только вещественную, но и полевую природу. По мнению П.П. Гаряева волновые процессы в ДНК укладываются в хорошо формализованные понятия солитоники, в частности, в свойства возврата Ферми-Паста-Улама (ФПУ). Основываясь на физико-математических моделях явления возврата ФПУ, П.П. Гаряеву удалось создать модель волновых процессов в ДНК с помощью радиоэлектронного устройства - т.н. генератора ФПУ [А.А. Березин и др.]. Данное устройство было использовано для передачи генетической информации от эмбрионов Xenopus laevls к культуре ткани эктодермы ранней гаструлы того же вида биосистемы. Тем самым продемонстрирована дистантная (от 20 см до 2 м) трансляция морфогенетического сигнала в форме солитонного поля, запуск им цитодифференцировок, гисто- и морфогенезов биоткани в режиме, аналогичном нахождению ее в составе полноценной яйцеклетки.
П.П. Гаряеву и его сотрудникам принадлежит первенство в открытии эффекта фантомной памяти ДНК (фпДНК, фДНК). Эффект заключается в том, что после удаления образца ДНК из кюветного отделения спектрометра "Malvern", лазерный луч продолжает рассеиваться на "пустом" месте кюветного отделения примерно так, как это имело бы место, если бы продолжалось зондирование прежнего образца ДНК, но с существенно меньшим сигналом и специфической формой автокорреляционной функции в виде трапеций с модулированными верхними уровнями. Эффект фДНК после однократного часового экспонирования препаратом ДНК продолжается около месяца или более и затем постепенно исчезает или уходит за пределы разрешающей способности аппаратуры, но может быть снова воспроизведен.
Аналогичные явления наблюдали и другие исследователи ("MED-effect" - Mimicing Effect of Dust, т.е Эффект, Имитирующий Пыль). MED-effect обнаружен методом корреляционной лазерной спектроскопии на препаратах ДНК, точнее, на рестриктных фрагментах ДНК строго определенной длины.
С другой стороны, в соответствии с гипотезой частотного резонанса и резонанса в радио- и оптическом диапазонах физиологической функцией клеточных плазматических мембран является усиление и фильтрация (в соответствии с квантовой характеристикой домена, зависящей от вида белка и липида в липопротеидном комплексе) волновой информации, идущей к гену из цитоплазмы или из внешней среды. Это осуществляется путем изменения оптических характеристик биологических макромолекул и клеточных структур (нуклеиновые кислоты, гены, мембраны и ДНК- и РНК мембранные комплексы), представляющих собой жидкие кристаллы [33]. Как известно, жидкие кристаллы чутко реагируют путем изменения фазового состояния на разнообразные внешние воздействия - свет, звук, механическое давление, изменение температуры, постоянное магнитное поле, электромагнитное поле, а также на химические изменения во внешней среде. Именно свойства жидких кристаллов позволяют живой клетке осуществлять перестройку спектра частот пакета волновой информации, идущей к гену, а также резонансных частот самого гена, принимающего волновую информацию. При этом изменение фазового состояния хотя бы одного из звеньев передачи и приема информации может задержать, изменить направление передачи или "дать зеленую улицу" волновой информации, идущей к гену, и тем самым повлиять на направление и темп как клеточной дифференцировки, так и адаптации организма к факторам окружающей среды.
В литературе также отмечается, что в проявлении жидкокристаллических свойств живой материи огромную роль играет псевдокристаллическая структура воды. В здоровом организме (клетке, ткани, органе) существует совершенно определенная, сформировавшаяся в процессе эволюции, динамическая иерархия водных структур и их строго упорядоченное распределение в внутриклеточных компартментах. Эта упорядоченность проявляется в наличии четко очерченных водных резонансных пиков, выявляемых методом резонансно-трансмиссионной КВЧ/СВЧ-радиоспектроскопии [35, 43]. Авторы предполагают, что в условиях нормального функционирования биосистемы деятельность ее гомеостатических механизмов направлена на поддержание и сохранение пространственно-временной организации водного матрикса.
При воздействии различных возмущающих факторов (альтерирующих агентов), приводящих к изменению биоструктур, нарушению клеточного метаболизма (химического состава клетки) и развитию патологического процесса в ткани (воспаление, ишемия, дистрофия, опухоль и т.п.), изменя ется и структура водного матрикса, что проявляется в изменении характера резонансного отклика биосреды. При незначительных структурных аномалиях возникают локальные изменения (напряжения) в структуре водного матрикса, которые могут быть ликвидированы в силу воздействия внутренних энтропийно-энергетических резервов. Водный матрикс выступает в этом случае в качестве одного из важнейших ауторегуляторных гомеостатических (саногенетических) факторов, как один из базовых механизмов системы клеточно-тканевой адаптации и репаративной регенерации.
Таким образом, на основании всех выше перечисленных механизмов ССВ на биологические объекты, описанных в главе 1, становиться очевидным предположение о высокой биологической активности низкоинтенсивного электромагнитного излучения, преобразованного биоструктурами, которое играет важную регулирующую роль в управлении физиологическими функциями и может являться патогенетически обусловленном методом лечения при различных патологических состояниях.
Морфофункциональные изменения в поджелудочной железе крыс с острой инсулиновои недостаточностью при корригирующем воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами
В ходе патоморфологического исследования ткани поджелудочной железы в остром периоде и спустя 1,5 месяца с момента введения алл океана у экспериментальных животных выявили ряд особенностей.
Морфологическая картина эндокринной части поджелудочной железы у интактных крыс (рис.9а) представлена островками, лежащими между панкреатическими ацинусами. Они обычно имеют округлую или овальную форму. Островки состоят из эндокринных клеток, между которыми находятся кровеносные капилляры фенестрированного типа. В-клетки, продуцирующие инсулин, составляют основную массу клеток островков. Большая часть из них лежит в центре островков. Цитоплазма (З-клеток характеризуется слабой базофилией, окрашивается гомогенно. Ядра светлые, расположены в центре клеток, либо несколько смещены к периферии, имеют округлую форму, часто определяется ядрышко.
Введение субтоксических доз аллоксана в 1-ой контрольной и 1-ой плацебо группах приводило к развитию острой инсулиновой недостаточности, осложненной токсическим повреждением ряда жизненно важных органов, что сопровождалось высокой летальностью животных (30% и 10%) уже на 3-4-е с момента введения аллоксана (п.3.1)
Морфологические изменения в ткани поджелудочной железы у крыс в 1 -ой контрольной и 1-ой плацебо группах были похожи и имели ряд специфических особенностей. В отличие от интактных крыс (рис.96) при гистологическом исследовании поджелудочной железы у животных этих группах выявлены выраженные дегенеративные изменения островков Лангерганса (рис.96). Число и размер островков уменьшены, форма их неправильная. Количество Р-клеток в островках резко снижено, в большинстве из них отмечалась вакуолизация цитоплазмы, уменьшение размеров ядер, конденсация хроматина, в некоторых клетках - кариопикноз. Выявлено наличие лимфоцитарного инфильтрата вокруг и внутри части островков.
Воздействие пЭМИ значительно повлияло на течение экспериментального сахарного диабета у животных в 1-ой опытной группе, по сравнению с 1-ой контрольной и 1-ой плацебо группой. Это было представлено динамикой уровня глюкозы в крови, высокой выживаемостью животных в опытной группе по сравнению с 1-ой контрольной и 1-ой плацебо группой (п. 3.1).
Гистологическая картина препаратов поджелудочной железы во 1-ой опытной группе на 8-е сутки с момента введения алл океана характеризовалась признаками функционального напряжения работы клеток островков Лангерганса (рис. 10а). Наблюдались в основном мелкие и средние островки. Доля инсулярного аппарата была уменьшена, определялась вакуолизация (3-клеток, уменьшение их количества. Деструктивные изменения были выражены в различной степени. Особенностью гистологической картины в препаратах этой группы являлось сохранность ядер клеток островковой зоны железы. Этого не наблюдалось в препаратах поджелудочной железы контрольной и плацебо групп (рис. 10а).
Спустя 1,5 месяца с момента введения аллоксана гистологическая картина поджелудочной железы во 1-ой опытной группе характеризовалась наличием большого количества мелких островков правильной формы, нормальной гистологической структуры вблизи кровеносных синусов и протоков. Наряду с этим наблюдались дегенеративные изменения в разной степени выраженности, участки воспалительных инфильтратов в строме железы и склероз (рис.106). Подобные структурные изменения в ткани поджелудочной железы говорят не только о перенесенном цитотоксическом воздействии аллоксана на клетки островковой зоны, приводящие к дегенеративным изменениям, но и об активации регенерационных процессов.
Отдаленные структурные перестройки в печени крыс с острой инсулиновои недостаточностью при превентивном воздействии на них электромагнитным излучением, преобразованным биоструктурами
В главе 3 было описано положительное влияние корригирующего воздействия пЭМИ тканями поджелудочной железы и селезенки новорожденного крысенка на течение экспериментального сахарного диабета, отмечены биохимические изменения в сыворотки крови опытных животных по сравнению с контрольными и плацебо группами, морфологические изменения в ткани поджелудочной железы, свойственные регенерационным процессам. Так же было установлено, что отдаленная морфологическая картина печени у животных 1-ой опытной группы, на которых было оказано корригирующие воздействие пЭМИ, ввиду длительной инсулиновой недостаточности характеризовалась выраженными изменениями паренхиматозной структуры печени. В свою очередь, превентивное воздействие пЭМИ способствовало развитию устойчивости животных к аллоксану, оказывало цитопротекторный эффект на клетки поджелудочной железы в остром периоде, а в отдаленном периоде способствовало развитию гипертрофических и гиперпластических процессов в поджелудочной железе, которые носили компенсаторный характер. В связи с этим, особой интерес представляет изучение отдаленных адаптационных структурных перестроек печени у животных, устойчивых к действию аллоксана вследствие превентивного воздействия пЭМИ.
Гистологическая картина препаратов печени у животных 2-ой опытной группы значительно отличалась от контрольных, плацебо групп и 1-ой опытной группы и имела ряд особенностей.
Морфологическая картина печени интактных животных представлена и описана в п.3.4 (рис.23а). Для крыс 2-ой контрольной и 2-ой плацебо групп, так же как и для крыс 1-ой контрольной и 1-ой плацебо групп, морфологические изменения в ткани печени были похожи и имели ряд общих специфических особенностей. В отличие от интактных крыс (рис.236) в препаратах печени крыс в этих группах обнаружено сохранение балочного строения клеток, однако границы гепатоцитов выражены слабо. Ядра средние или крупные с ядрышком. Общее количество клеток не претерпевало значительных изменений по сравнению с интактными, однако обнаруживались дегенерирующие гепатоциты, в связи с чем количество нормальных гепатоцитов было меньше. У дегенерирующих гепатоцитов встречались гиперхромные ядра неправильной формы (кариопикноз), у некоторых клеток ядро отсутствовало. У большинства клеток цитоплазма рыхлая с небольшими вакуолями (рис.236).
Для животных 2-ой опытной группы (рис.23в), на которых оказывали превентивное воздействие пЭМИ, и у которых отмечалась устойчивость к действию аллоксана, в гистологической картине печени обнаруживалась организованная балочная структура паренхимы на большей части площади препарата. Около крупных сосудов умеренное скопление темно-окрашенных клеток лимфоидного типа. Синусоиды умеренно расширены. Цитоплазма большинства гепатоцитов умеренно оксифильная, зернистая с небольшими вакуолями. По сравнению с 1-ой опытной группой отмечено появление нормальных гепатоцитов. Ядро у большей части клеток четкое, хорошо структурированное, хорошо окрашенное с четко различимыми ядрышками. Двуядерные клетки встречались редко.
Аналогично, как в 1-ой контрольной и 1-ой плацебо группах, острая инсулиновая недостаточность во 2-ой контрольной и 2-ой плацебо группах приводила к смерти животных на 3-4-е сутки после введения аллоксана, основной причиной которой являлись гипергликемическая кома, гиперосмолярность, кетоацидоз и собственное токсическое действие аллоксана. При этом значимых изменений в структуре печени обнаружено не было, а отмечались изменения в клетках, характерные для токсического действия (кетоацидоз, собственное токсическое действие аллоксна), которое было представлено дегенерирующими гепатоцитами. Это говорит о том, что у животных контрольной группы не успевали развиться компенсаторно-приспособительные механизмы, направленные на сохранение жизнедеятельности организма, и животные погибали в течение первых 3-4-х дней.
В результате превентивного воздействия электромагнитным излучением, преобразованным тканями поджелудочной железы и селезенки новорожденного крысёнка, острая инсулиновая недостаточность после введения аллоксана у крыс не развивалась, что не приводило и к значительным изменениям структуры печени. В результате превентивного воздействия пЭМИ у животных включались компенсаторно приспособительные механизмы, направленные на сохранение функции поврежденного органа (поджелудочной железы). Об успешной реализации компенсаторно-приспособительных механизмов, реализованных в результате воздействия данного вида излучения и направленных на сохранение углеводного гомеостаза, говорит 100% выживаемость животных и нормальные показатели уровня глюкозы в крови в этой группе.
Таким образом, можно заключить, что был получен положительный эффект от воздействия электромагнитным излучением, модулированным тканями поджелудочной железы и селезенки новорожденного крысенка (РО-4), на течение экспериментального сахарного диабета у крыс. Различия в биохимических показателях сыворотки крови, динамике уровня глюкозы в крови и выживаемость животных в опытных группах указывают на взаимосвязь между сроком воздействия пЭМИ и исходным состоянием животных (биосистемы).
При корригирующем воздействии, которое осуществляли на фоне острой инсулиновой недостаточности у крыс 1-ой опытной группы, компенсаторно-приспособительные механизмы были направлены в первую очередь на сохранение жизни животным. После завершения острого периода у выживших животных включались в полную силу компенсаторно-приспособительные механизмы, которые приводили к восстановлению функции поврежденного органа. Это подтверждается выживаемостью животных в этой группе, снижением уровня глюкозы в крови животных после воздействия и патоморфологическими изменениями в поджелудочной и печени крыс этой группе.
В свою очередь при превентивном воздействии, которое осуществляли до моделирования экспериментального диабета на интактных крысах 2-ой опытной группы, компенсаторно-приспособительные механизмы были направлены только на сохранение функции поврежденного органа. Это подтверждается 100% выживаемостью животных, отсутствием развития острой инсулиновой недостаточности после введения субтоксической дозы аллоксана и развитием гипертрофических и гиперпластических процессов в поджелудочной железе при неизмененной структуре печени.
