Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Влияние электромагнитных волн на нарушенный
внутрисосудистый компонент микроциркуляции (обзор
литературы) 15
Влияние электромагнитных волн КВЧ и ТГЧ диапазонов молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота на нарушенную функциональную активность тромбоцитов 15
Характер изменения в нарушенных агрегационных свойствах тромбоцитов у больных стабильной стенокардией под влиянием ЭМИ ТГЧ на частотах 240 и 400 ГГц МСИП NO 23
Изменения процессов свертывания крови при остром стрессе под влиянием ЭМИ ТГЧ на частотах оксида азота 150,176 - 150,664 ГТц_25
Характер сдвигов в нарушенных реологических свойствах крови* у белых крыс под влиянием ЭМИ КВЧ- и ТГЧ- диапазонов 28
Глава II. Материалы и методы исследования 32
Объекты исследования 32
Методы исследования 34
Выделение тромбоцитов 34
Исследование агрегации тромбоцитов 34
2.3. Методы статистической обработки материала 37
Глава III. Характер изменения нарушенных агрегационных
свойств тромбоцитов в острый постстрессорный период под
влиянием электромагнитного излучения терагерцового
диапазона на частоте молекулярного спектра излучения и
поглощения кислорода 129,0 ГГц 38
3.1. Изменение функциональной активности тромбоцитов у белых крыс
самцов при остром иммобилизационном стрессе __38
3.2; Изменение функциональной активности тромбоцитов у белых крыс
самцов под влиянием непрерывного терагерцового облучения на частоте
129,0 ГГц на фоне острого иммобилизационного стресса 40
Изменение функциональной активности тромбоцитов у белых крыс самок в фазе диэструс астрального цикла при остром иммобилизационном стрессе 52
Изменение функциональной активности тромбоцитов у белых крыс самок в фазе диэструс астрального цикла под влиянием непрерывного терагерцового облучения на частоте молекулярного спектра излучения и поглощения кислорода 129,0 ГГц на фоне острого иммобилизационного стресса 54
Резюме 66
Глава IV. Половые различия агрегационной активности
тромбоцитов белых крыс в состоянии острого иммобилизационного
стресса и при облучении терагерцовыми волнами на частоте 129,0
ГГц 68
4.1. Половые различия агрегационной активности тромбоцитов у
интактных белых крыс и их реакции на действие острого стрессора 68
4.2. Половые различия в агрегационной активности тромбоцитов белых
крыс, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, на
терагерцовое облучение частотой 129,0 ГГц 72
Резюме 79
Глава V. Влияние дробного режима терагерцового
облучения на частоте молекулярного спектра излучения и
поглощения кислорода 129,0 ГГц на нарушенные
агрегационные свойства тромбоцитов у самцов в остром
постстрессорном периоде 81
Резюме
Глава VI. Сравнительная характеристика влияния дробного и непрерывного режимов облучения на частоте 129,0 ГГц на нарушенные агрегационные свойства тромбоцитов самцов белых крыс на фоне
острого иммобилизационного стресса 94
Резюме 102
Глава VII. Изменения агрегационных свойств тромбоцитов у самцов в острый постстрессорныи период под влиянием превентивного ЭМИ ТГЧ на частоте молекулярного спектра излучения и поглощения
кислорода 129,0 ГГц 104
Резюме 116
Заключение 118
Выводы 132
Практические рекомендации 133
Литература 134
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
КВЧ - крайне высокие частоты
МСИП - молекулярный спектр излучения и поглощения
ТГЧ - терагерцовые частоты
ЭМИ - электромагнитное излучение
NO - оксид азота
Введение к работе
Одной из актуальных проблем современного здравоохранения по-прежнему остается профилактика и лечение сердечно-сосудистых заболеваний, в частности нестабильной стенокардии и инфаркта миокарда, в связи с высокой их распространенностью в структуре общей заболеваемости, инвалидности и смертности трудоспособного населения [Миняев В.А., Вишняков Н.И., 2002; Белоусов Ю.Б., Белоусов Д.Ю., Григорьев В.Ю. и др., 2006].
В настоящее время доказана роль стресса как главного этиологического фактора ишемической болезни сердца, атеросклероза, гипертонической болезни и многих других заболеваний [Миняев В.А., Вишняков Н.И., 2002; Берсудский CO., 2002]. Устранение данного этиологического фактора сердечно - сосудистой патологии практически невозможно из-за роста интенсивности производственных процессов, что закономерно влечет за собой развитие «болезней адаптации» [Аршавский И.А., 1976; Меерсон Ф.З., 1993; Берсудский CO., 2002]. При этом наблюдается ряд неблагоприятных изменений, которые охватывают все звенья микроциркуляции, в том числе и функциональную активность тромбоцитов [Петрова Т.Р., Павлищук С.А., 1974; Моисеев СИ., Лапотников В.А., Карцев А.Н., 1986; Киричук В.Ф., Шварц Ю.Г., 1999; Киричук В.Ф., Воскобой И.В., 2000; Bolton F.G., 1985; Gorsky J., Kurek P., Birkholz A. et al., 1997; Kirichuk V., Voskoboy I., 2000]. Нарушение агрегационной функции тромбоцитов приводит к ряду патологических состояний: тромбозу, атеросклерозу, коагулопатиям [Баргакан З.С, 1980; Мазуров А.В., Васильев С.А., 1994а. 19946; Киричук В.Ф., Шварц Ю.Г., 1999; Nomura S. et al., 1995].
Решение данной проблемы остается в большинстве случаев на уровне достижения длительных ремиссий, улучшения качества жизни и прогноза путем использования методов и средств современной фармакотерапии. Однако далеко не всегда удается достигнуть оптимального результата; развиваются нежелательные побочные реакции, имеется ряд противопоказаний, ограничивающих применение лекарственных средств [Иванов С.Г., 1993; Киричук В.Ф. и др., 1999; Головачева Т.В. и др., 2000]. Поэтому возникает необходимость в поиске новых перспективных методов лечения и профилактики не только кардиоваскулярных, но и огромного спектра других болезней. На сегодняшний день к таковым можно отнести электромагнитное излучение крайне высокочастотного и терагерцового диапазонов частот [Лебедева А.Ю., 1998; Киричук В.Ф., Головачева Т.В., Чиж А.Г., 1999; Бецкий О.В., Лебедева Н.Н., 2002].
В процессе жизнедеятельности клетки обмениваются между собой информацией с помощью электромагнитных волн миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов частот, благодаря чему осуществляется регуляция межклеточных взаимодействий [Пресман А.С., 1968; Девятков Н.Д., Голант М.Б., Бецкий О.В., 1991; Киричук В.Ф. и др., 2001, 2002; Veyret В., Bouthet С, Deschaux P. et al., 1991]. При патологии «информационное взаимодействие» между клетками нарушается, изменяется диапазон вырабатываемых ими электромагнитных колебаний, поэтому применение ЭМИ миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов извне способно корригировать собственные колебания клеток, «навязывать» им «правильную» частоту [Киричук В.Ф. и др., 2001, 2002].
В связи с этим достаточно изученным на сегодняшний день является влияние ЭМИ КВЧ - диапазона на основные механизмы развития патологических процессов, лежащих в основе целого ряда заболеваний [Бецкий О.В., Лебедева Н.Н., 2002; Родштат И.В., 2008]. Эффективность ЭМИ КВЧ доказана и применяется в комплексном лечении патологии сердечно - сосудистой системы [Лебедева А.Ю:5 1998; Киричук В.Ф., Головачева Т.В., Чиж А.Г., 1999; Паршина С.С., 2006]. КВЧ - терапия имеет ряд достоинств перед фармакологическими средствами: неинвазивность, практическое отсутствие побочных реакций и противопоказаний к применению, доступность и хорошая сочетаемость с другими методами лечения [Бецкий О.В., Девятков Н.Д., Лебедева Н.Н., 2000]. Кроме того, в последние годы появилось новое направление - ТГЧ - терапия, эффективность которой доказана при лечении ряда заболеваний, в том числе и сердечно — сосудистой системы [Бецкий О.В., Креницкий А.П., Майбородин О.В., Тупикин В.Д., „ 2003; Паршина С.С., Киричук В.Ф., Головачева Т.В. и др., 2004; Бецкий О.В., Киричук В.Ф., Креницкий А.П., Лебедева Н.Н. и др., 2005;Паршина С.С., 2006; Паршина С.С, Киричук В.Ф., Головачева Т.В. и др., 2006]. Результат воздействия ЭМИ КВЧ и ТГЧ — диапазонов может быть связан со способностью ограничивать развитие стресс - реакции на влияние разнообразных раздражителей, повышая неспецифическую резистентность организма [Чуян Е.Н., Темурьянц Н.А., Туманянц Е.Н. и др., 2002; Чуян Е.Н., Темурьянц Н.А., 2005; Киричук В.Ф., Антипова О.Ы., Тупикин В.Д. и др., 2006], нивелируя тем самым действие этиологического фактора. Исследуя феномен паракоагуляции у больных с инсультным ДВС - синдромом на курсовое лечение миллиметровыми волнами низкой интенсивности, при КВЧ — терапии происходит нормализация этого объективного показателя [Родштат И.В., 2008]. Биохимическая рецепция миллиметровых волн низкой интенсивности сопровождается выбросом в тканевую жидкость и микроцциркуляторное русло физиологически активных веществ (эндогенных лекарств), сенсорная рецепция на
уровне целого организма сопровождается оптимизацией активности головного мозга за счет достижения адекватного соотношения между микроциркуляцией и метаболизмом в мозговой ткани [Родштат И.В., 2008]. За лечебными эффектами сочетанной КВЧ -терапии прежде всего стоит обратное развитие диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови, являющегося неспецифическим патофизиологическим процессом [Родштат И.В., 2008].
В связи с тем, что в терагерцовом диапазоне электромагнитных волн находятся спектры излучения и поглощения важнейших клеточных метаболитов (N0; СЬ; ССЬ; ОН" и др.) [Башаринов А.Е., Тучков Л.Г., Поляков В.М., Аланов Ы.И., 1967; Креницкий А.П., Майбородин А.В., Бецкий О.В. и др., 2003; Бецкий О.В., Киричук В.Ф., Креницкий А.П., Лебедева Н.Н. и др., 2005; Киричук В.Ф., Антипова О.Н., Тупикин В.Д. и др., 2006; Бецкий О.В., Креницкий А.П., Майбородин А.В. и др., 2007], представляет интерес изучение эффектов и механизмов действия ТГЧ - волн на частотах молекулярных спектров излучения и поглощения (МСИП) тех или иных клеточных метаболитов на нарушенные функции микроциркуляторного звена системы гемостаза и состояние сердечно — сосудистой системы [Бецкий О.В., Креницкий А.П., Майбородин О.В., Тупикин В.Д., 2003; Киричук В.Ф., Иванов А.Ы., Антипова О.Н. и др., 2004; Киричук В.Ф., Антипова О.Н., Иванов А.Н и др., 2004; Киричук В.Ф., Помошникова О.И., Антипова О.Н. и др., 2004; Киричук В.Ф., Цымбал А.А., Антипова О.Н. и др., 2004; Паршина С.С, Киричук В.Ф., Головачева Т.В. и др., 2004; Бецкий О.В., Киричук В.Ф., Креницкий А.П., Лебедева Н.Н. и др. 2005; Паршина С.С., 2006; Паршина С.С., Киричук В.Ф., Головачева Т.В. и др., 2006]. Кроме того, существует мнение, что реакционная.', способность молекул, возбужденных терагерцовым квантом, на порядок выше, чем при возбуждении КВЧ - квантом [Бецкий О.В., Креницкий А.П., Майбородин А.В., Тупикин В.Д., 2003].
В литературе широко представлены работы по изучению влияния ЭМИ ТГЧ на частотах МСИП оксида азота 150,176 - 150,662 ГГц на нарушенные функции форменных элементов крови: тромбоцитов и эритроцитов [Киричук В.Ф., Иванов А.Н., Антипова О.Н. и др., 2004; Киричук В.Ф., Антипова О.Н., Иванов А.Н и др., 2004; Киричук В.Ф., Помошникова О.И., Антипова О.Н. и др., 2004; Киричук В.Ф., Цымбал А.А., Антипова О.Н. и др., 2004]. Описано также довольно перспективное использование терагерцовых волн частотой 129,0 ГГц, соответствующей второму максимуму спектра излучения и поглощения молекулярного кислорода [Киричук В.Ф., Малинова Л.И., Креницкий А.П. и др., 2003]. Поскольку недостаток кислорода в органах и тканях ведет к нарушению окислительных процессов, изменяя нормальное функционирование и жизнедеятельность
всего организма в целом, обусловливая гипоксию и ишемию, важным является изучение ЭМИ на частоте МСИП молекулярного кислорода. Так, показано влияние ЭМИ частотой 129,0 ГГц на реологические свойства крови и структурно - функциональные особенности эритроцитов больных стабильной стенокардией в условиях in vitro [Киричук В.Ф., Малинова Л.И., Креницкий А.П. и др., 2003]. Отмечен факт увеличения содержания оксигемоглобина в крови человека на 3-5% в процессе дыхания атмосферным воздухом, облучаемым электромагнитными волнами частотой 129,0 ГГц [Майбородин А.В., Креницкий А.П., Тупикин В.Д. и др., 2001].
Все вышеизложенное, а также отсутствие данных о физиологических эффектах облучения электромагнитными волнами терагерцового диапазона на частоте МСИП кислорода 129,0 ГГц на нарушенную функциональную активность тромбоцитов белых крыс на фоне иммобилизационного стресса, явилось основанием для изучения влияния различных режимов ТГЧ-воздействия на указанной частоте.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Изучить влияние электромагнитных волн терагерцового диапазона на частоте молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода 129,0 ГГц на агрегационную активность тромбоцитов белых крыс в состоянии острого иммобилизационного стресса, провести сравнительный анализ половых особенностей в реакциях на терагерцовое облучение, выявить оптимальные режимы воздействия электромагнитными волнами на частоте 129,0 ГГц, при которых наблюдается наибольший положительный эффект в восстановлении нарушенной функциональной способности тромбоцитов.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Выявить особенности нарушений агрегационной активности кровяных
пластинок у самцов и самок белых крыс в фазе диэструс эстрального цикла в состоянии
острого иммобилизационного стресса.
2. Установить характер изменений в нарушенной агрегационной активности
тромбоцитов у крыс-самцов в состоянии острого иммобилизационного стресса под
влиянием непрерывного и дробного режимов электромагнитного облучения на частоте
молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода 129,0 ГГц.
3. Изучить зависимость эффекта от времени экспозиции непрерывного и дробного
ТГЧ- облучения на частоте 129,0 ГГц на постстрессорные нарушения функциональной
активности тромбоцитов у крыс-самцов в состоянии острого иммобилизациониого стресса.
Провести сравнительный анализ влияния непрерывного и дробного режимов ТГЧ- облучения на частоте МСИП атмосферного кислорода 129,0 ГГц на нарушения функциональной активности тромбоцитов у крыс-самцов в состоянии острого иммобилизациионного стресса.
Изучить влияние на нарушенную агрегационную способность тромбоцитов разных временных режимов непрерывного терагерцового облучения на частоте 129,0 ГГц крыс-самок в фазе диэструс эстрального цикла, находящихся в состоянии острого иммобилизациониого стресса.
Провести сравнительный анализ половых различий в реакциях тромбоцитов белых крыс при остром иммобилизационном стрессе на непрерывное терагерцовое облучение на частоте МСИП атмосферного кислорода 129,0 ГГц.
Изучить эффективность превентивного режима облучения терагерцовыми волнами на частоте 129,0 ГГц на постстресорные нарушения в функциональной активности тромбоцитов у белых крыс-самцов.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
Впервые изучено влияние электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частоте МСИП атмосферного кислорода 129,0 ГГц на функциональную активность тромбоцитов в условиях in vivo на модели острого иммобилизациониого стресса.
Выявлено, что электромагнитные волны терагерцового диапазона на частоте молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода 129,0 ГГц восстанавливают нарушенную агрегационную активность тромбоцитов белых крыс обоего пола, подвергнутых острому иммобилизационному стрессу. Причем степень нормализации нарушенных агрегационных свойств тромбоцитов зависит от пола животного, времени экспозиции и режима облучения. Так, при непрерывном терагерцовом облучении на частоте 129,0 ГГц самцов в состоянии острого иммобилизациониого стресса наиболее оптимальным является 5 - минутное воздействие, в то время как у самок в фазе диэструс эстрального цикла на фоне острого иммобилизациониого стресса наиболее оптимальным является непрерывное облучение в течение 5 и 15 минут. Дробное ТГЧ — облучение самцов в состоянии острого иммобилизациониого стресса на частоте 129,0 ГГц менее эффективно, чем непрерывный режим облучения и восстанавливает нарушения в процессе агрегации кровяных пластинок только при воздействии общей продолжительностью 15 минут.
Впервые изучен характер превентивного воздействия электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частоте МСИП атмосферного кислорода 129,0 ГГц на нарушения в агрегационной способности тромбоцитов, вызванных острым иммобилизационным стрессом, у крыс самцов. Установлено, что предшествующее острому стрессу терагерцовое облучение на частоте 129,0 ГГц способно предотвращать развитие нарушений агрегации тромбоцитов у самцов белых крыс. Обнаружено, что при предшествующем стрессу непрерывном режиме облучения в течение 15 минут происходит предотвращение нарушений агрегации тромбоцитов. На фоне острого иммобилизационного стресса наиболее эффективным в восстановлении нарушенной функциональной способности тромбоцитов является дробный режим облучения общей продолжительностью 15 минут, непрерывный режим - в течение 5 минут у самцов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
Получены новые данные о характере воздействия электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частоте МСИП атмосферного кислорода на функциональную активность тромбоцитов > в условиях in vivo на модели острого иммобилизационного -стресса. Показана зависимость эффекта волн терагерцового диапазона на частоте 129,0 ГГц от времени экспозиции, режима облучения и пола животного на нарушения агрегационной активности тромбоцитов.
Доказана возможность предотвращения нарушений агрегационной функции тромбоцитов у животных в состоянии острого иммобилизационного стресса с помощью превентивного режима облучения терагерцовыми электромагнитными волнами на частоте " 129,0 ГГц.
Результаты проведенных исследований являются экспериментальным обоснованием возможности применения электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частоте молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода 129,0 ГГц в клинической практике с целью коррекции нарушений агрегационной функции тромбоцитов.
Работа является фрагментом отраслевой научно — исследовательской программы № 9 «Этиопатогенез, диагностика и лечение заболеваний крови» на тему: «Исследование влияния на сложные биологические системы электромагнитных колебаний на частотах молекулярных спектров излучения и поглощения веществ, участвующих в метаболических процессах» согласно договору № 005/037/002 от 25 сентября 2001 г. с МЗ РФ и программы РАМН «Научные медицинские исследования Поволжского региона» на 2008-2010 гг. «Изучение особенностей поведенческих
реакций, характера изменений кровотока в магистральных сосудах, реологии крови, микроциркуляторного и коагуляционного механизмов гемостаза у биообъектов, находящихся в состоянии острого и хронического иммобилизационного стресса под влиянием радиоимпульсного излучения высокой мощности и различных частот (135-250) ГГц (ТГЧ)».
ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
При однократной иммобилизации в течение трех часов у самцов и самок в фазе диэструс эстрального цикла развивается острый иммобилизационный стресс, выражением которого является увеличение агрегационной активности тромбоцитов.
Непрерывный и дробный режимы электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частоте МСИП атмосферного кислорода 129,0 ГГц способствуют восстановлению нарушенной функциональной активности тромбоцитов у крыс-самцов в состоянии острого иммобилизационного стресса в зависимости от режима облучения.
Степень восстановления нарушенной агрегационной активности тромбоцитов у крыс-самцов в состоянии острого иммобилизационного стресса под влиянием непрерывного терагерцового облучения на частоте 129,0 ГГц зависит от времени экспозиции. При облучении терагерцовыми волнами на частоте 129,0 ГГц в течение 5 минут происходит полное восстановление повышенной функциональной активности тромбоцитов. Облучение в течение 15 и 30 минут не приводит к восстановлению функциональной активности тромбоцитов, а, напротив, вызывает угнетение процесса их агрегации.
Степень восстановления нарушенной агрегационной активности тромбоцитов у крыс-самцов в состоянии острого иммобилизационного стресса под влиянием дробного режима терагерцового облучения на частоте 129,0 ГГц зависит от времени экспозиции. При облучении терагерцовыми волнами на частоте 129,0 ГГц в течение 5 минут происходит частичное восстановление, а при облучении в течение 15 минут — полное восстановление нарушенной функциональной активности тромбоцитов; 30-минутный режим облучения приводит к дальнейшему нарушению функциональной активности кровяных пластинок, сопровождающемуся-угнетением процесса их агрегации.
При сравнительном анализе влияния непрерывного и дробного режимов ТГЧ -облучения на частоте МСИП атмосферного кислорода 129,0 ГГц на нарушенную функциональную активность тромбоцитов- у крыс-самцов в состоянии острого иммобилизационного стресса выявлено, что непрерывный режим эффективнее дробного.
Непрерывное электромагнитное излучение терагерцового диапазона на частоте 129,0 ГГц способствует восстановлению нарушенной функциональной активности тромбоцитов у крыс-самок в фазе диэструс астрального цикла, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса в зависимости от режима облучения.
В реакциях на острый иммобилизационный стресс и непрерывное терагерцовое облучение на частоте МСИП атмосферного кислорода 129,0 ГГц имеются половые различия. Самцы белых крыс более чувствительны, чем самки в фазе диэструс эстрального цикла, к острому иммобилизационному стрессу и терагерцовому облучению на частоте 129,0 ГГц, что проявляется в степени выраженности способности тромбоцитов к агрегации.
8. Предшествующее острому иммобилизационному стрессу терагерцовое
облучение на частоте 129,0 ГГц способно предотвращать развитие характерных для
острого стресса нарушений агрегационной функции тромбоцитов у белых крыс-самцов.
ВНЕДРЕНИЕ
Полученные данные используются в учебном процессе на кафедре нормальной физиологии ГОУ ВПО «Саратовский ГМУ Росздрава».
АПРОБАЦИЯ ДИССЕРТАЦИИ
Основные положения работы доложены и обсуждены на 67 - ой научно — практической конференции студентов и молодых специалистов Саратовского государственного медицинского университета «Молодые ученые - здравоохранению региона» (Саратов, 2006); на межрегиональной научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежь и наука: итоги и перспективы» (Саратов, 2006); на 65-ой юбилейной открытой научно - практической конференции молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины» (Волгоград, 2007); на ХШ-ой межгородской научной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии - 2007» (Санкт - Петербург, 2007); на межрегиональной научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежь и наука: итоги и перспективы» (Саратов, 2007); на VI международной конференции «Гемореология и микроциркуляция» (Ярославль, 2007).
Всего по теме диссертации опубликовано 10 работ, 1 из которых в журнале, рекомендованном ВАК Минобразования и науки РФ.
