Введение к работе
Актуальность проблемы
Актуальной проблемой 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 соавт., 2006]. Развитие и тяжесть течения заболеваний сердечно-сосудистой системы в значительной степени определяют нарушения микрогемодинамики, в том числе периферической перфузии тканей кровью [Оганов Р.Г., 2002].
Для коррекции нарушений микрогемодинамики используют широкий спектр препаратов, обладающих свойством вазодилататоров [Машковский М.Д., Южаков С.Д., 2005]. Однако медикаментозные методы коррекции микроциркуляции у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы нередко оказываются недостаточно эффективными и имеют широкий спектр противопоказаний и побочных эффектов [Киричук В.Ф., Ребров А.П., Россошанская С.И., 2005; Воскобой И.В., Семенов А.В., Киричук В.Ф., 2002]. В связи с этим в настоящее время ведутся поиски новых немедикаментозных методов коррекции указанных нарушений. На сегодняшний день к таковым можно отнести электромагнитное облучение крайне высокочастотного и терагерцового диапазонов частот [Лебедева А.Ю., 1998; Бецкий О.В., Лебедева Н.Н., 2002]. 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 А.В. и соавт., 2003; Паршина С.С., Киричук В.Ф., Головачева Т.В. и соавт., 2004; Бецкий О.В., Киричук В.Ф., Креницкий А.П. и соавт. 2005].
В доступной литературе имеются данные о влиянии электромагнитных волн терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц на внутрисосудистый компонент микроциркуляции: функциональную активность тромбоцитов, реологию крови, гемокоагуляцию и отсутствуют данные о физиологических эффектах терагерцового излучения указанных диапазонов частот на перфузию тканей и состояние эндотелия.
Все вышеперечисленное послужило основанием для изучения возможностей коррекции и предотвращения нарушений перфузии тканей и состояния эндотелия сосудов с помощью терагерцовых волн на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц.
Цель работы
Изучить влияние облучения электромагнитными волнами терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на экспериментально вызванные изменения перфузии микроциркуляторного русла кожи и состояние эндотелия микрососудов у белых крыс, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса.
Задачи исследования
-
Установить изменения перфузии микроциркуляторного русла и активности эндотелия у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса.
-
Изучить влияние электромагнитного облучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на перфузию микроциркуляторного русла кожи и состояние эндотелия микрососудов у интактных крыс-самцов.
-
Исследовать влияние электромагнитного облучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на перфузию микроциркуляторного русла кожи и состояние эндотелия микрососудов крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса.
-
Показать возможность предотвращения стрессорных изменений перфузии микроциркуляторного русла кожи и состояния эндотелия микрососудов с помощью электромагнитного облучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц. Сопоставить эффективность предшествующего стрессу и последующего ТГЧ-облучения на стрессорные изменения перфузии микроциркуляторного русла и функционального состояния эндотелия у белых крыс-самцов.
-
Выявить особенности изменений перфузии микроциркуляторного русла кожи и состояния эндотелия микрососудов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса на фоне блокатора NO-синтазы L-NAME.
-
Изучить влияние электромагнитного облучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на перфузию микроциркуляторного русла кожи и состояние эндотелия микрососудов белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, на фоне блокатора NO-синтазы L-NAME.
Основные положения, выносимые на защиту
-
При однократной иммобилизации в течение 3-х часов у крыс-самцов происходит развитие острого иммобилизационного стресса, что сопровождается снижением перфузии микроциркуляторного русла кожи и вазодилатирующей активности эндотелия.
-
Электромагнитное излучение терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц не вызывает изменения перфузии микроциркуляторного русла у интактных крыс-самцов. Однако под влиянием терагерцовых волн у крыс-самцов возрастает индуцированный выброс оксида азота эндотелием, что свидетельствует об увеличении функциональных резервов сосудистого компонента микроциркуляции.
-
Электромагнитное облучение терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц способно восстанавливать сдвиги в перфузии микроциркуляторного русла кожи и функциональной активности эндотелия микрососудов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса.
-
Предшествующее иммобилизации облучение электромагнитными волнами терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц препятствует развитию характерной для острой стрессорной реакции изменений перфузии микроциркуляторного русла и состояния эндотелия у крыс-самцов. ТГЧ-облучение до иммобилизации обладает одинаковой эффективностью с таким же временным режимом облучения на фоне развившегося острого стресса. И в том, и в другом случае происходит полное восстановление измененных показателей перфузии микроциркуляторного русла кожи и состояния эндотелия сосудов у крыс-самцов.
-
Ингибитор NO-синтазы L-NAME вызывает усиление нарушений перфузии микроциркуляторного русла кожи и вазодилатирующей активности эндотелия у крыс-самцов при остром иммобилизационном стрессе.
-
Механизм действия терагерцовых волн на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на изменения перфузии микроциркуляторного русла в коже и функционального состояния эндотелия реализуется при участии NO-синтазы эндотелия. Введение ингибитора NO-синтазы L-NAME полностью блокирует реализацию положительного влияния терагерцовых волн на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на изменения кровотока в микроциркуляторном русле кожи крыс-самцов при остром иммобилизационном стрессе.
Научная новизна исследования
Впервые изучено влияние электромагнитного облучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на перфузию микроциркуляторного русла и состояние эндотелия сосудов. Показано, что под влиянием облучения электромагнитными волнами терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц у крыс-самцов в состоянии острого иммобилизационного стресса происходит восстановление измененной перфузии микроциркуляторного русла, что проявляется повышением среднего показателя перфузии, активацией механизмов регуляции микрокровотока, нормализацией сниженной базальной и индуцированной вазодилатирующей активности эндотелия микрососудов, уменьшением периферического сопротивления и повышением притока артериальной крови в микроциркуляторное русло. Впервые установлено, что облучение интактных крыс-самцов терагерцовыми волнами на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц в течение 30 минут не вызывает изменения перфузии и модуляции микрокровотока. Однако под влиянием терагерцовых волн у крыс-самцов возрастает индуцированный выброс оксида азота эндотелием, что свидетельствует об увеличении функциональных резервов сосудистого компонента микроциркуляции. Впервые изучено превентивное воздействие электромагнитного облучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на стрессорные изменения периферической перфузии тканей и состояние эндотелия у крыс-самцов. Установлено, что предшествующее иммобилизации ТГЧ-облучение способно предотвращать развитие стрессорных изменений периферической перфузии тканей и вазодилатирующей активности эндотелия у крыс-самцов. Впервые показано, что механизм корригирующего влияния терагерцовых волн на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц реализуется при обязательном участии эндотелиальной NO-синтазы.
Практическая значимость
Выявленное отсутствие изменений перфузии микроциркуляторного русла кожи и состояние эндотелия у интактных крыс-самцов под влиянием электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц подтверждает безопасность волн указанной частоты.
Получены новые данные о характере воздействия электромагнитного облучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на перфузию тканей и состояние эндотелия, которые расширяют представления о возможностях коррекции микроциркуляторных изменений.
Полученные данные являются экспериментальным обоснованием возможности клинической апробации электромагнитного облучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц в качестве метода нормализации микроциркуляторных изменений.
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 МЗиСР РФ; 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)», а также в соответствии с договором о научно-техническом сотрудничестве с исследовательским центром по биофотонике Института биомедицинской инженерии и технологий здравоохранения и Шеньчженского института передовых технологий Китайской академии наук и ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава от 02.03.2010.
Апробация работы и внедрение в практику ее результатов
Основные положения работы доложены на: II Всероссийской научно- практической конференции с международным участием «Вопросы патогенеза типовых патологических процессов» (Новосибирск 2010); 71 межрегиональной научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием, посвященной 65-летию со дня Победы в Великой отечественной войне «Молодые ученые — здравоохранению» (Саратов 2010); 2-й Всероссийской научно-практической конференции «Физиология адаптации» (Волгоград 2010); XIII Всероссийской медико-биологической научной конференции молодых исследователей «Фундаментальная наука и клиническая медицина» (Санкт-Петербург 2010); XXI Съезде физиологического общества имени И.П. Павлова (Калуга 2010).
По материалам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 6 в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ.
Полученные результаты используются в процессе преподавания на кафедре нормальной физиологии ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздравсоцразвития России, кафедре физиологии человека и животных ГОУ ВПО Саратовский государственный университет Минобрнауки РФ.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 158 отечественных и 44 зарубежных источника. Текст диссертации изложен на 173 страницах, содержит 28 таблиц и 26 рисунков.
