Автореферат - Клиническая гемостазиология
advertisement
На правах рукописи ИВАНОВ АЛЕКСЕЙ НИКОЛАЕВИЧ ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ТЕРАГЕРЦОВОГО ДИАПАЗОНА НА ЧАСТОТАХ МОЛЕКУЛЯРНОГО СПЕКТРА ИЗЛУЧЕНИЯ И ПОГЛОЩЕНИЯ ОКСИДА АЗОТА НА СТРЕССОРНЫЕ НАРУШЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ТРОМБОЦИТОВ 03.00.13 – физиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Саратов – 2007 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию». Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Киричук Вячеслав Федорович. Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Пучиньян Даниил Миронович; доктор биологических наук, профессор Анищенко Татьяна Григорьевна. Ведущая организация – ГОУ ВПО «Российский государственный медицинский университет Росздрава». Защита состоится “__”_________________ 2007 г. в _________ часов на заседании диссертационного совета Д 208.094.03 при ГОУ ВПО “Саратовский ГМУ Росздрава” по адресу: 410012, Саратов, Б.Казачья, 112. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО “Саратовский ГМУ Росздрава” Автореферат разослан “__”______________2007 г. Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук, доцент Бабиченко Н.Е. 2 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Актуальность работы В последнее время проблема стресса, адаптации и профилактики стрессорных повреждений выдвинулась в число наиболее актуальных проблем современной биологии и медицины [Steptol A., 1993]. Интерес к этой проблеме вызван резкими изменениями условий жизни человека, обусловленными интенсификацией производственных процессов, урбанизацией, а также ростом так называемых ”болезней адаптации” [Аршавский И.А., 1976; Меерсон Ф.З., 1981; Ziegler A., 1994]. Особое значение среди болезней адаптации имеют заболевания сердечно-сосудистой системы [Меерсон Ф.З., 1993]. Заболевания сердечно-сосудистой системы лидируют среди причин инвалидности и смертности в России. Ведущую роль в патогенезе заболеваний сердечно-сосудистой системы играет нарушение микроциркуляции [Чернух А.М., 1984; Stokes K.Y., Granger D.N., 2004]. В функционировании внутрисосудистого компонента микроциркуляции большое значение имеет сосудисто-тромбоцитарное звено гемостаза. Для коррекции нарушений системы гемостаза используют широкий спектр препаратов. Кроме того, в ряде случаев требуется назначение длительной антиагрегантной терапии с целью первичной и вторичной профилактики тромбозов. Однако фармакотерапия всегда сопровождается возникновением различной степени выраженности побочных эффектов. В связи с этим в настоящее время ведутся поиски новых немедикаментозных методов коррекции указанных нарушений. Одним их таких методов является низкоинтенсивное излучение миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов частот [Киричук В.Ф. и др., 1999; Головачева Т.В. и др., 2000] . Терагерцовый диапазон частот интересен, прежде всего, тем, что именно в нем находятся молекулярные спектры излучения и поглощения (МСИП) различных клеточных метаболитов (NO, CO, активные формы кислорода и др.) [Башаринов А.Е. и др., 1968; Мериакри В.В., 2002; Бецкий О.В., Креницкий А.П., Майбородин А.В., Тупикин В.Д., 2003; L.S. Rothman, A. Barbe, D. Chris Benner et. al., 2003]. Изучение биологических эффектов ТГЧ-излучения представляет значительный интерес как для теоретической, так и для практической медицины. Наибольший интерес вызывает электромагнитное излучение на частотах МСИП оксида азота, который является универсальным регулятором физиологических и метаболических процессов в отдельной клетке и в организме в целом, функционируя как сигнальная молекула практически во всех органах и тканях человека и животных [Снайдер С.Х., Бредт Д.С., 1992; Марков Х.М., 1996; Moncada S., Palmer R.U., Higgs E.A., 1995]. Учитывая значение оксида азота в регуляции микроциркуляции, изучение влияния излучения на частотах его молекулярного спектра с целью поиска возможности немедикаментозной коррекции микроциркуляторных 3 нарушений представляет несомненный научный и практический интерес. Еще более перспективным представляется исследование возможности предотвращения развития микроциркуляторных нарушений при помощи данного вида излучения. Цель исследования Изучить влияние облучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на стрессорные нарушения внутрисосудистого компонента микроциркуляции: функциональную активность тромбоцитов белых крыс, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, и разработать оптимальные режимы воздействия терагерцовыми волнами на указанных частотах, при которых наблюдается наибольший положительный эффект на нарушенные показатели агрегационной активности кровяных пластинок. Задачи исследования 1. Установить характер нарушения функциональной активности тромбоцитов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса. 2. Изучить влияние электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на функциональную активность тромбоцитов интактных крыс-самцов. 3. Изучить влияние электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на функциональную активность тромбоцитов белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса. 4. Выявить зависимость эффекта непрерывного ТГЧ-облучения на стрессорные нарушения функциональной активности тромбоцитов у крыссамцов от времени экспозиции электромагнитных волн на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц. 5. Провести сравнительный анализ влияния непрерывного и дробного режимов ТГЧ-облучения на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на нарушения функциональной активности тромбоцитов у крыссамцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса. 6. Изучить возможность предотвращения стрессорных нарушений функциональной активности тромбоцитов с помощью электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц. Сопоставить эффективность предшествующего стрессу и последующего ТГЧ-облучения на стрессорные нарушения функциональной активности тромбоцитов у белых крыс-самцов. 4 Научная новизна Впервые изучено влияние электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на функциональную активность тромбоцитов в условиях in vivo. Установлено, что электромагнитное излучение терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц не оказывает влияния на функциональную активность тромбоцитов у интактных белых крыс-самцов. Выявлена зависимость эффективности влияния электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на нарушенную функциональную активность тромбоцитов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, от времени экспозиции и режима облучения. Так, при непрерывном облучении животных, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, наибольшей эффективностью обладает 30-минутная экспозиция. Дробное ТГЧ-облучение животных, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, более эффективно восстанавливает основные показатели агрегации тромбоцитов: 5- и 15-минутные экспозиции более эффективны по сравнению с непрерывным облучением соответствующей продолжительности. Впервые изучено превентивное воздействие электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на стрессорные нарушения фунциональной активности тромбоцитов у крыс-самцов. Установлено что, предшествующее иммобилизации ТГЧ-облучение способно предотвращать развитие стрессорных нарушений функциональной активности тромбоцитов. Обнаружено, что 5- и 15-минутные режимы ТГЧоблучения до иммобилизации обладают более выраженным эффектом на стрессорные нарушения агрегации тромбоцитов по сравнению с такими же временными режимами облучения на фоне развившегося острого стресса. Эффективность 30-минутных режимов одинакова при применении обоих способов облучения – и в том и в другом случае происходит полное восстановление показателей агрегационной способности кровяных пластинок. Работа выполнена в соответствии с тематикой и планом научной деятельности ГОУ ВПО «Саратовский ГМУ Росздрава». Номер государственной регистрации – 02.0304.2330329. Практическая значимость Установлено отсутствие изменений функциональной активности тромбоцитов у интактных крыс-самцов под влиянием электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра 5 оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц. Данный факт подтверждает безопасность ТГЧ-воздействия указанной частоты на здоровых животных. Получены новые данные о характере воздействия электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на функциональную активность тромбоцитов в условиях in vivo. Показана зависимость эффекта волн терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на стрессорные нарушения функциональной активности тромбоцитов у белых крыс-самцов от режима облучения и времени экспозиции. Доказана возможность предотвращения при помощи электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц нарушений функциональной активности тромбоцитов у животных, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса. Полученные данные являются экспериментальным обоснованием возможности применения электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц в клинической практике для нормализации нарушенной функциональной активности 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. Основные положения, выносимые на защиту 1. При однократной иммобилизации в течение 3 часов у крыс-самцов происходит развитие острого иммобилизационного стресса, что сопровождается возникновением нарушений внутрисосудистого компонента микроциркуляции, в частности, повышением функциональной активности тромбоцитов. 2. Электромагнитное излучение терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц не оказывает влияния на функциональную активность тромбоцитов интактных крыс-самцов. 3. Электромагнитное излучение терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц способно восстанавливать нарушения функциональной активности тромбоцитов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса. 4. Эффективность воздействия непрерывного электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на нарушенную функциональную активность тромбоцитов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого 6 иммобилизационного стресса, зависит от времени облучения животных. 5и 15-минутные экспозиции электромагнитных волн терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц вызывают частичное восстановление нарушенных функций тромбоцитов, а 30минутная экспозиция – полное. 5. Сравнительный анализ влияния электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на нарушенную функциональную активность тромбоцитов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, показал, что дробные режимы ТГЧ-облучения общей продолжительностью 5 и 15 минут более эффективно восстанавливают основные показатели агрегации тромбоцитов, чем непрерывное ТГЧоблучение соответствующей временной экспозиции. Однако дробное ТГЧоблучение общей продолжительностью 5 и 15 минут вызывает непропорциональное снижение повышенных показателей агрегации тромбоцитов. 6. Предшествующее стрессу ТГЧ-облучение на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц способно предотвращать развитие характерных для острой стресс-реакции нарушений функциональной активности тромбоцитов у белых крыс-самцов. 5- и 15-минутные режимы непрерывного ТГЧ-облучения до иммобилизации обладают более выраженным эффектом на стрессорные нарушения агрегации тромбоцитов по сравнению с такими же временными режимами облучения на фоне развившегося острого стресса. Эффективность 30-минутных режимов одинакова при применении обоих способов облучения – и в том, и в другом случае происходит полное восстановление показателей агрегационной способности тромбоцитов. Внедрение Полученные результаты используются в процессе преподавания на кафедре нормальной физиологии ГОУ ВПО «Саратовский ГМУ Росздрава». Апробация диссертации Основные положения работы доложены на 64-й научно-практической конференции студентов и молодых специалистов СГМУ «Молодые ученые – здравоохранению региона» (Саратов,2003); на 13-м Российском симпозиуме с международным участием «Миллиметровые волны в биологии и медицине» (Москва, 2003); на 2-й международной конференции «Патофизиология и современная медицина» (Москва, 2004); на 65–й научнопрактической конференции студентов и молодых специалистов СГМУ «Молодые учёные-здравоохранению региона» (Саратов,2004); на 2-й научнопрактической конференции студентов, молодых учёных и специалистов СГМУ: «Медицина. Экология 2004» (Саратов, 2004); на 2-й Всероссийской 7 научной конференции «Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии» (Москва, 2005); на конференции «Современные аспекты диагностики, лечения и профилактики в кардиологии» (Саратов, 2005); на Всероссийской конференции «Гемореология в микро- и макроциркуляции» (Ярославль, 2005); на 67-й научно-практической конференции «Молодые ученые – здравоохранению региона» (Саратов, 2006); на 14-м Российском симпозиуме с международным участием «Миллиметровые волны в биологии и медицине» (Москва, 2007). По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 3 в реферируемых журналах. 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 121 отечественный и 113 зарубежных источников. Текст диссертации изложен на 145 страницах, содержит 41 таблицу и 17 рисунков. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Объекты исследования Исследованы образцы обогащенной тромбоцитами плазмы 210 белых крыс-самцов массой 180-220 г. В качестве модели, имитирующей нарушение внутрисосудистого компонента микроциркуляции, нами использовался иммобилизационный стресс: жёсткая фиксация крыс в положении на спине в течение 3 часов [Антонов А.М.и др., 1967]. Эксперименты на животных проводили в соответствии с требованиями Женевской конвенции «International Guiding Principles for Biomedical Research Involving Animals» (Geneva, 1990). Исследование проведено на следующих группах животных: 1-я группа – группа контроля (интактные крысы-самцы). 2-я группа – крысы самцы, находящиеся в состоянии острого иммобилизационного стресса. 3-я группа – животные, подвергнутые сопутствующим облучению манипуляциям. 4-я группа –животные, в состоянии острого иммобилизационного стресса, подвергнутые сопутствующим облучению манипуляциям. 5-я группа интактные животные, подвергнутые облучению терагерцовыми волнами на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц в течение 15 минут. 6 – 8-я группы - опытные, в которых животные, находящиеся в состоянии острого иммобилизационного стресса, подвергались непрерывному облучению электромагнитными волнами терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц в течение 5, 15 и 30 минут соответственно. 9 – 11-я группы – опытные, в которых крысы8 самцы подвергались предшествующему острому иммобилизационному стрессу непрерывному облучению электромагнитными волнами терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц в течение 5, 15 и 30 минут. 12 – 14-е группы – опытные, в которых крысы-самцы подвергались дробному облучению терагерцовыми волнами на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150, 664 ГГц на фоне острого иммобилизационного стресса. Облучение животных проводилось малогабаритным медицинским аппаратом «КВЧ-NO», разработанным в Медикотехнической ассоциации КВЧ (г. Москва) совместно с ФГУП «НПП-Исток» (г. Фрязино) и ОАО ЦНИИИА (г. Саратов). Облучалась поверхность кожи площадью 3 см2 над областью мечевидного отростка грудины. Облучатель располагался на расстоянии 1,5 см над поверхностью тела животного. Мощность излучения генератора составляла 0,7 мВт, а плотность мощности, падающей на участок кожи размером 3 см2, составляла 0,2 мВт/см2. Доза облучения определялась плотностью мощности, падающей на кожу, и заданным временем облучения. Забор крови осуществляли пункцией правых отделов сердца. В качестве стабилизатора крови использовался раствор гепарина (фирма «Рихтер», Венгрия) в дозе 40 ЕД/мл. Методы исследования Агрегацию тромбоцитов исследовали в обогащенной тромбоцитами плазме по методу З.А. Габбасова и др. [1989] двухканальным лазерным анализатором агрегации тромбоцитов 230 LA «BIOLA» (Россия) при помощи компьютера и специализированной MS Windows-совместимой программы «Aggr» (НПФ «Биола»). Индуктором агрегации тромбоцитов служил раствор АДФ в конечной концентрации 2.5 мкМ (фирма «Реанал», Россия). Статистическую обработку полученных данных осуществляли при помощи программ Statistica 6.0. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Влияние непрерывного электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на функциональную активность тромбоцитов у белых крыссамцов в условиях стресса В результате проведенных исследований обнаружено значительное увеличение функциональной активности тромбоцитов у крыс-самцов, находящихся в состоянии стресса, что выражается в статистически достоверном увеличении максимального размера образующихся тромбоцитарных агрегатов, максимальной скорости образования наибольших 9 тромбоцитарных агрегатов, максимальной степени и скорости агрегации, времени достижения максимальной скорости агрегации, у белых крыссамцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса. При этом не обнаружено достоверного изменения таких показателей, как время достижения: максимального размера образующихся тромбоцитарных агрегатов, максимальной скорости образования наибольших тромбоцитарных агрегатов и максимальной степени агрегации. Это свидетельствует о пропорциональном увеличении максимального размера и максимальной скорости образования наибольших тромбоцитарных агрегатов, а также степени и скорости агрегации соответственно. Поскольку манипуляции, сопутствующие облучению, могли стать дополнительным стрессорным воздействием, проводился специальный контроль по изучению влияния данных процедур на функциональную активность тромбоцитов у животных группы контроля и животных, подвергнутых однократной 3-часовой иммобилизации. Установлено, что воздействие, связанное с проведением облучения, общей продолжительностью 30 мин, не оказывает существенного влияния на функциональную активность тромбоцитов у животных контрольной группы и группы сравнения. Воздействие терагерцовых волн на частотах МСИП NO 150,176 – 150,664 ГГц не вызывает изменения функциональной активности тромбоцитов у интактных белых крыс-самцов, о чем свидетельствует отсутствие статистически достоверных отличий в показателях агрегатограмм животных группы контроля и облученных животных, что согласуется с данными других авторов об отсутствии влияния на организм здорового человека и животных волн миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов частот [Родштат И.В., 1991; Бецкий О.В., Девятков Н.Д., 1996; Киричук и др., 2001; Помошникова О.И., 2006]. Установлено, что воздействие ТГЧ-излучения на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота в течение 5 минут на животных, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, вызывает частичное восстановление функциональной активности тромбоцитов (рис. 1), что проявляется в уменьшении максимального размера образующихся тромбоцитарных агрегатов на 22%, максимальной скорости образования наибольших тромбоцитарных агрегатов на 29% по сравнению с группой животных, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса. В то же время не выявлено статистически достоверных различий в максимальной степени агрегации и максимальной скорости агрегации у животных, подвергнутых ТГЧ-облучению в течение 5 минут на фоне острого иммобилизационного стресса, по сравнению с группой контроля. Воздействие ТГЧ-облучения на частотах МСИП оксида азота в течение 15 минут на животных в состоянии острого иммобилизационного стресса,так же как и 5-минутная экспозиция электромагнитных волн, вызывает частичное восстановление агрегационной активности тромбоцитов (рис. 2). 10 Рис.1. Агрегатограммы животных группы контроля, в состоянии острого иммобилизационного стресса и подвергнутых непрерывному ТГЧоблучению в течение 5 минут на фоне острого иммобилизационного стресса Примечания: 1- контроль; 2- острый иммобилизационный стресс; 3 – острый иммобилизационный стресс совместно с непрерывным ТГЧ-облучением в течение 5 минут. А - изменения кривой средневзвешенного радиуса; Б - изменения кривой светопропускания. Рис. 2. Агрегатограммы животных группы контроля, в состоянии острого иммобилизационного стресса и подвергнутых непрерывному ТГЧоблучению в течение 15 минут на фоне иммобилизационного стресса Примечания: 1- контроль; 2- острый иммобилизационный стресс; 3 – острый иммобилизационный стресс совместно с непрерывным ТГЧ-облучением в течение 15 минут. А - изменения кривой средневзвешенного радиуса; Б - изменения кривой светопропускания. 11 При этом отмечалась нормализация максимального размера образующихся тромбоцитарных агрегатов на 46%, максимальной скорости образования наибольших тромбоцитарных агрегатов на 52% по сравнению с группой животных, находящихся в состоянии иммобилизационного стресса. Показатели агрегатограмм по кривой светопропускания – максимальная скорость и степень агрегации тромбоцитов статистически достоверно не отличались от показателей группы контроля. При 30-минутном облучении животных, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, ТГЧ-волнами на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц наблюдается полное восстановление функций тромбоцитов (рис. 3). Все показатели агрегации тромбоцитов полностью нормализовались и статистически достоверно не отличались от данных группы контроля. Рис. 3. Агрегатограммы животных группы контроля, в состоянии острого иммобилизационного стресса и подвергнутых непрерывному ТГЧоблучению в течение 30 минут на фоне стресса Примечания: 1- контроль; 2- острый иммобилизационный стресс 3 – острый иммобилизационный стресс совместно с непрерывным ТГЧ-облучением в течение 30 минут А - изменения кривой средневзвешенного радиуса; Б - изменения кривой светопропускания Полученные данные свидетельствуют о том, что у белых крыс-самцов в результате острой стрессорной реакции, развивающейся при иммобилизации, 12 происходит нарушение внутрисосудистого компонента микроциркуляции, что выражается в нарушении функциональной активности тромбоцитов. При непрерывном ТГЧ-облучении крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, наиболее эффективной является 30минутная экспозиция терагерцовых волн. При непрерывном 30-минутном ТГЧ-облучении крыс-самцов в состоянии острого стресса происходит полное восстановление нарушенных функций тромбоцитов. Непрерывное ТГЧоблучение в течение 5 и 15 минут крыс-самцов в состоянии острого иммобилизационного стресса приводит к частичному восстановлению нарушенной агрегации тромбоцитов. Таким образом, величина биологического эффекта волн терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150-176, 150,664 ГГц на стрессорные нарушения функциональной активности тромбоцитов зависит от времени экспозиции, однако следует отметить, что зависимость эта носит нелинейный характер, что характерно для волн миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов частот [Бецкий О.В., Лебедева Н.Н., 2001]. 2. Влияние предварительного непрерывного ТГЧ-облучения на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на стрессорные нарушения функциональной активности тромбоцитов у белых крыссамцов Установлено, что предшествующее стрессу ТГЧ-облучение животных в течение 5 минут на частотах МСИП оксида азота приводит к менее выраженному нарушению функциональной активности тромбоцитов, чем у животных, находящихся в состоянии иммобилизационного стресса без предварительного ТГЧ-облучения (рис. 4). Это выражается в статистически достоверном различии, по сравнению с группой животных в состоянии иммобилизационного стресса, таких показателей агрегатограмм, как максимальный размер образующихся тромбоцитарных агрегатов, максимальная скорость образования наибольших тромбоцитарных агрегатов, максимальная скорость и степень агрегации. При этом не выявлено статистически значимых отличий в максимальной скорости и степени агрегации у животных, подвергнутых предварительному ТГЧ-облучению, по сравнению с группой контроля. Предшествующее стрессу воздействие ТГЧ-волн на белых крыс на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота в течение 15 минут полностью предотвращает развитие нарушений функциональной активности тромбоцитов при иммобилизационном стрессе (рис. 5), так как все показатели агрегации тромбоцитов у животных данной группы статистически достоверно не отличаются от показателей группы контроля. 13 Рис. 4. Агрегатограммы животных группы контроля, в состоянии иммобилизационного стресса и подвергнутых предшествующему стрессу непрерывному ТГЧ-облучению в течение 5 минут Примечания: 1- контроль; 2- острый иммобилизационный стресс; 3 –предшествующее острому стрессу непрерывное ТГЧ-облучение в течение 5 минут. А - изменения кривой средневзвешенного радиуса; Б - изменения кривой светопропускания. Рис.5. Агрегатограммы животных группы контроля, в состоянии иммобилизационного стресса и подвергнутых предшествующему стрессу непрерывному ТГЧ-облучению в течение 15 минут Примечания: 1- контроль; 2- острый иммобилизационный стресс; 3 –предшествующее острому стрессу непрерывное ТГЧ-облучение в течение 15 минут. А- изменения кривой средневзвешенного радиуса; Б - изменения кривой светопропускания. 14 Предварительное ТГЧ-облучение животных на частотах МСИП оксида азота в течение 30 минут также полностью предотвращает развитие гиперагрегации тромбоцитов при иммобилизационном стрессе (рис. 6). Рис. 6. Агрегатограммы животных групп: контроля, острого иммобилизационного стресса и подвергнутых предшествующему стрессу непрерывному ТГЧ-облучению в течение 30 минут Примечания: 1- контроль; 2- острый иммобилизационный стресс; 3 – предшествующее стрессу непрерывное ТГЧ-облучение в течение 30 минут. А - изменения кривой средневзвешенного радиуса; Б - изменения кривой светопропускания. При сравнении показателей агрегатограмм животных, подвергнутых в течение 5 минут предшествующему стрессу ТГЧ-облучению, и животных, у которых ТГЧ-облучение на частотах МСИП оксида азота проводилось после иммобилизации, отмечается более выраженная нормализация функциональной активности тромбоцитов у животных первой группы. Следовательно, при данной временной экспозиции электромагнитных волн на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота, более эффективным является предварительное ТГЧ-облучение. Воздействие 15-минутного ТГЧ-облучения на частотах МСИП оксида азота на фоне развившегося иммобилизационного стресса приводит к частичному восстановлению нарушенной функциональной активности тромбоцитов, а предварительное ТГЧ-облучение той же временной экспозиции полностью предотвращает развитие нарушений агрегационной функции тромбоцитов. Следовательно, предварительное ТГЧ-облучение в течение 15 минут обладает более выраженным антистрессорным эффектом по сравнению с таким же временным облучением на фоне развившегося иммобилизационного стресса. Воздействие 30-минутной экспозиции электромагнитных волн ТГЧдиапазона на животных с развившимся иммобилизационным стрессом приводит к полной нормализации показателей функциональной активности 15 тромбоцитов, а предшествующее стрессу – полностью предотвращает развитие микроциркуляторных нарушений в системе гемостаза. Эффективность влияния обоих режимов ТГЧ-облучения на частотах МСИП оксида азота на процесс агрегации тромбоцитов экспериментальных животных одинакова, так как отсутствует разница между показателями агрегатограмм у животных при применении обоих способов облучения. Полученные данные свидетельствуют о том, что ТГЧ-облучение крыссамцов перед иммобилизацией способно предотвращать развитие характерных для острой стресс-реакции нарушений активности тромбоцитов. При сравнении показателей агрегатограмм животных, подвергнутых действию электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176-150,664 ГГц до начала действия стрессора, и животных, не подвергавшихся ТГЧ-облучению, обнаружено предотвращающее воздействие ТГЧ-облучения на стрессорные нарушения функциональной активности тромбоцитов. Эффективность предотвращающего стрессорные нарушения агрегации тромбоцитов действия ТГЧ-волн зависит от времени предварительного облучения животных. Наибольшей эффективностью обладают 15- и 30-минутные режимы облучения. При сравнении показателей агрегации тромбоцитов крыс-самцов, подвергнутых ТГЧ-облучению до начала действия стрессора, и животных, у которых ТГЧ-воздействие проводилось на фоне развившегося острого иммобилизационного стресса, обнаружено, что одинаковая временная экспозиция ТГЧ-волн на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц оказывает различной степени выраженности нормализующее влияние в зависимости от применения до начала действия стресса или на фоне развившегося стресса. Так, 5- и 15-минутная экспозиция ТГЧ-волн до начала действия стрессора обладает большим нормализующим влиянием на стрессорные нарушения функциональной активности тромбоцитов по сравнению с такими же временными режимами ТГЧ-облучения, проведенного на фоне развившегося острого иммобилизационного стресса. Предшествующее и последующее воздействия на животных, находящихся в состоянии иммобилизационного стресса, ТГЧ-волнами на частотах МСИП оксида азота в течение 30 минут полностью нормализуют показатели функциональной активности тромбоцитов. 3. Влияние дробного режима ТГЧ-облучения на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на функциональную активность тромбоцитов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса Установлено, что дробное ТГЧ-облучение животных общей продолжительностью 5 минут на частотах МСИП оксида азота приводит к частичной нормализации нарушенных функций тромбоцитов (рис. 7). Это выражается в статистически достоверном различии, по сравнению с группой 16 животных в состоянии иммобилизационного стресса, таких показателей агрегатограмм, как максимальный размер образующихся тромбоцитарных агрегатов (снижение показателя на 39,9%), максимальная скорость образования наибольших тромбоцитарных агрегатов (снижение показателя на 43,1%). При этом не выявлено статистически значимых отличий в максимальной скорости и степени агрегации кровяных пластинок у животных, подвергнутых дробному ТГЧ-облучению на фоне стресса по сравнению с группой контроля. Однако статистически достоверное уменьшение времени достижения максимальной степени агрегации тромбоцитов указывает на то, что степень агрегации снижается не пропорционально скорости агрегации, то есть снижение степени агрегации несколько опережает уменьшение скорости агрегации, и кривая светопропускания изменяет свой вид (рис. 7). Рис. 7. Агрегатограммы животных групп: контроля, острого иммобилизационного стресса и подвергнутых дробному ТГЧ-облучению общей продолжительностью 5 минут на фоне стресса Примечания: 1- контроль; 2- острый иммобилизационный стресс; 3 – предшествующее стрессу дробное ТГЧ-облучение общей продолжительностью 5 минут. А - изменения кривой средневзвешенного радиуса; Б - изменения кривой светопропускания. У животных, подвергнутых дробному ТГЧ-облучению общей продолжительностью 15 минут на фоне острого стресса, происходит полное восстановление основных показателей агрегации тромбоцитов (рис. 8). Как и у крыс-самцов, подвергнутых дробному облучению общей продолжительностью 5 минут на фоне острого стресса, так и у животных данной группы, кинетика процесса агрегации тромбоцитов восстановлена 17 неполностью, и время достижения максимальной степени агрегации статистически достоверно ниже показателей группы контроля. Это, вероятно, объясняется непропорциональным снижением степени и скорости агрегации кровяных пластинок. Рис. 8. Агрегатограммы животных групп: контроля, острого иммобилизационного стресса и подвергнутых дробному ТГЧ-облучению общей продолжительностью 15 минут на фоне стресса Примечания: 1- контроль; 2- острый иммобилизационный стресс; 3 –предшествующее стрессу дробное ТГЧ-облучение общей продолжительностью 15 минут. А - изменения кривой средневзвешенного радиуса; Б - изменения кривой светопропускания. Дробное ТГЧ-облучение общей продолжительностью 30 минут животных, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, приводит к полному восстановлению агрегации тромбоцитов (рис. 9). При сравнении показателей агрегатограмм животных, подвергнутых дробному облучению общей продолжительностью 5 минут на фоне стресса, и животных, у которых ТГЧ-облучение на частотах МСИП оксида азота проводилось в 5-минутном непрерывном режиме, отмечается более выраженная нормализация функциональной активности тромбоцитов у животных первой группы. Следовательно, при 5-минутной временной экспозиции более эффективным является дробный режим ТГЧ-облучения. Воздействие непрерывного 15-минутного ТГЧ-облучения на частотах МСИП оксида азота на фоне развившегося иммобилизационного стресса приводит к частичному восстановлению нарушенной функциональной активности тромбоцитов, а дробное ТГЧ-облучение полностью восстанавливает нарушения агрегационной функции тромбоцитов. 18 Следовательно, дробное ТГЧ-облучение общей продолжительностью 15 минут обладает более выраженным антистрессорным эффектом по сравнению с таким же временным облучением в непрерывном режиме. Рис. 9. Агрегатограммы животных групп: контроля, острого иммобилизационного стресса и подвергнутых дробному ТГЧ-облучению общей продолжительностью 30 минут на фоне стресса Примечания: 1- контроль; 2- острый иммобилизационный стресс; 3 –предшествующее стрессу дробное ТГЧ-облучение общей продолжительностью 30 минут. А - изменения кривой средневзвешенного радиуса; Б - изменения кривой светопропускания. При сравнении показателей агрегатограмм животных, подвергнутых дробному облучению общей продолжительностью 5 минут на фоне стресса, и животных, у которых ТГЧ-облучение на частотах МСИП оксида азота проводилось в 5-минутном непрерывном режиме, отмечается более выраженная нормализация функциональной активности тромбоцитов у животных первой группы. Следовательно, при 5-минутной временной экспозиции более эффективным является дробный режим ТГЧ-облучения. Воздействие непрерывного 15 минутного ТГЧ-облучения на частотах МСИП оксида азота на фоне развившегося иммобилизационного стресса приводит к частичному восстановлению нарушенной функциональной активности тромбоцитов, а дробное ТГЧ-облучение полностью восстанавливает нарушения агрегационной функции тромбоцитов. Следовательно, дробное ТГЧ-облучение общей продолжительностью 15 минут обладает более выраженным антистрессорным эффектом по сравнению с таким же временным облучением в непрерывном режиме. Воздействие 30-минутной экспозиции электромагнитных волн в дробном и непрерывном режимах на животных, находящихся в состоянии острого 19 иммобилизационного стресса, приводит к полной нормализации показателей функциональной активности тромбоцитов. Эффективность влияния обоих режимов ТГЧ-облучения на частотах МСИП оксида азота на процесс агрегации тромбоцитов экспериментальных животных одинакова, так как отсутствует разница между показателями агрегатограмм у животных при применении обоих способов облучения. Таким образом, при дробном режиме облучения крыс-самцов на фоне иммобилизационного стресса наиболее эффективным является облучение общей продолжительностью 15 и 30 минут. Эффективность дробного ТГЧоблучения общей продолжительностью 5 и 15 минут на постстресорные нарушения агрегации тромбоцитов выше, чем непрерывное облучение соответствующей продолжительности, то есть эффективность ТГЧвоздействия зависит от выбора режима облучения. Выводы 1. Развитие острого иммобилизационного стресса у крыс-самцов сопровождается возникновением нарушений внутрисосудистого компонента микроциркуляции, обусловленных повышением функциональной активности тромбоцитов. 2. Электромагнитное излучение терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц не оказывает влияния на функциональную активность тромбоцитов интактных крыс-самцов. 3. Электромагнитное излучение терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц способно восстанавливать нарушения функциональной активности тромбоцитов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса. 4. Эффективность воздействия непрерывного электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на нарушенную функциональную активность тромбоцитов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, зависит от времени облучения животных. 5- и 15-минутные экспозиции электромагнитных волн терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц вызывают частичное восстановление нарушенных функций тромбоцитов, а 30-минутная экспозиция – полное. 5. Сравнительный анализ влияния электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на нарушенную функциональную активность тромбоцитов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, показал, что дробные режимы ТГЧ-облучения общей продолжительностью 5 и 15 минут более эффективно восстанавливают основные показатели агрегации тромбоцитов, чем непрерывное ТГЧоблучение соответствующей временной экспозиции. Однако дробное ТГЧоблучение общей продолжительностью 5 и 15 минут вызывает 20 непропорциональное снижение повышенных показателей агрегатограмм, тромбоцитов. 6. Предшествующее стрессу ТГЧ-облучение на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц способно предотвращать развитие характерных для острой стресс-реакции нарушений функциональной активности тромбоцитов у белых крыс-самцов. 5- и 15-минутные режимы ТГЧоблучения до иммобилизации обладают более выраженным эффектом на стрессорные нарушения агрегации тромбоцитов по сравнению с такими же временными режимами облучения на фоне развившегося острого стресса. Эффективность 30-минутных режимов одинакова при применении обоих способов облучения – и в том, и в другом случае происходит полное восстановление показателей агрегационной способности тромбоцитов. Практические рекомендации Обнаруженное нормализующее влияние электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах МСИП оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на нарушенную функциональную активность тромбоцитов у белых крыс-самцов, находящихся в состоянии острого иммобилизационного стресса, может быть экстраполировано в клинической практике на больных с нарушениями функциональной активности тромбоцитов, в том числе пациентов с различным заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Иванов, А.Н. Влияние КВЧ-облучения на функции тромбоцитов белых крыс/ А.Н. Иванов, О.Н. Антипова, О.И. Помошникова// Молодые ученые – здравоохранению региона: Материалы 64-й научно-практической конференции студентов и молодых специалистов СГМУ. – Саратов, 2003. С.82-83. 2. Восстановление функций тромбоцитов белых крыс, находящихся в состоянии стресса, под влиянием КВЧ-облучения на частоте оксида азота / В.Ф. Киричук, А.Н. Иванов, О.Н. Антипова и др. // Миллиметровые волны в медицине и биологии: Сб. докл. 13-го Рос. симпозиума с междунар. участием. – М.,2003. – С. 91-94. 3. Иванов, А.Н. Коррекция нарушений микроциркуляторного звена гемостаза у белых крыс, находящихся в состоянии стресса, КВЧоблучением на частоте оксида азота / В.Ф. Киричук, А.Н. Иванов, О.Н. Антипова // Патофизиология и современная медицина: Материалы 2-й международной конференции. – М., 2004. – С.467-468. 4. Иванов, А.Н. ЭМИ КВЧ на частоте МСИП оксида азота как фактор нормализации нарушенных функций тромбоцитов у белых крыс, находящихся в состоянии иммобилизационного стресса/ А.Н. Иванов, О.Н. Антипова // Молодые ученые – здравоохранению региона: Материалы 65-й 21 научно-практической конференции студентов и молодых специалистов СГМУ. – Саратов, 2004. – С. 95. 5. Влияние электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра оксида азота на тромбоциты белых крыс при иммобилизационном стрессе / В.Ф. Киричук, А.Н. Иванов, О.Н. Антипова и др. // Биомед. технологии и радиоэлектроника.-2004.-№11. – С. 4 – 11. 6. Антистрессорное действие ЭМИ терагерцового диапазона частот молекулярного спектра оксида азота / В.Ф. Киричук, О.Н. Антипова, А.Н. Иванов и др. // Биомед. технологии и радиоэлектроника. – 2004. - №11. – С. 12 – 20. 7. Иванов, А.Н. Электромагнитное излучение на частотах оксида азота как естественный фактор восстановления нарушенных функций тромбоцитов и реологических свойств крови / А.Н. Иванов, О.Н. Антипова // Медицина. Экология 2004: Материалы 2-й научно-практической конф. студентов, молодых учёных и специалистов СГМУ. – Саратов, 2004. – С. 15 – 16. 8. ТГЧ-излучение на частоте оксида азота как метод коррекции и предотвращения расстройств микроциркуляторного звена системы гемостаза у белых крыс в состоянии стресса / В.Ф. Киричук, А.Н. Иванов, О.Н. Антипова и др. // Клиническая гемостазиология и гемореология в сердечно-сосудистой хирургии: Материалы 2-й Всерос. научной конф. с междунар. участием. – М., 2005. - С.132-133. 9. Влияние КВЧ-NO-облучения на функции тромбоцитов и эритроцитов белых крыс, находящихся в состоянии стресса / В.Ф. Киричук, А.Н. Иванов, О.Н. Антипова и др. // Цитология. – 2005. – Т.47. - №1. – С. 64 – 70. 10.Terahertz Waves Eliminate the Disturbances of Microcirculation System / V.F.Kirichuk, O.N.Antipova, A.N.Ivanov et al. // The Joint 30 th International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 13th International Conference Terahertz Electronics: Paper ID – Williamsburg, Virginia, USA, 2005. – P. 5-10. 11.Экспериментальное обоснование возможности применения ТГЧизлучения на частотах оксида азота при терапии микроциркуляторных нарушений/ В.Ф. Киричук, А.Н. Иванов, О.Н. Антипова и др. // Современные аспекты диагностики лечения и профилактики в кардиологии: Сб. науч. трудов. – Саратов, 2005. – С.50-53. 12.Влияние ТГЧ-излучения на внутрисосудистый компонент микроциркуляции у белых крыс, находящихся в состоянии иммобилизационного стресса / В.Ф. Киричук, А.Н. Иванов, О.Н. Антипова и др. // Гемореология в микро-и макроциркуляции: Материалы международной конференции. – Ярославль, 2005. – С.230. 13.Влияние ЭМИ ТГЧ на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота на микро- и макроциркуляторные нарушения, возникающие при стрессе/ А.Н. Иванов, О.Н. Антипова, О.И. Помошникова и др. // Молодые ученые – здравоохранению региона: Материалы 67-й 22 научно-практической конференции студентов и молодых специалистов СГМУ. – Саратов, 2006. - С. 120. 14.Иванов, А.Н. Реакция тромбоцитов на электромагнитное излучение частотой молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота / А.Н. Иванов // Тромбоз, гемостаз и реология. – 2006. - № 3. – С. 51 – 57. 15.Иванов, А.Н. Влияние электромагнитного излучения терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения оксида азота 150,176 – 150,664 ГГц на тромбоциты белых крыс при иммобилизационном стрессе / В.Ф. Киричук, А.Н. Иванов, О.Н. Антипова и др. // Микроциркуляция и электромагнитное излучение ТГЧ-диапазона/ Под ред. В.Ф.Киричука. – Саратов: Изд-во СарГМУ, 2006. – Гл. 4.8. – С. 203 – 213. 16.Дробное ТГЧ-воздействие на частотах оксида азота в коррекции микроциркуляторных нарушений при иммобилизационном стрессе/ В.Ф. Киричук, А.Н. Иванов, О.Н. Антипова и др. // Миллиметровые волны в биологии и медицине. – 2006. - №1(41). – С. 22 – 31. 17.Электромагнитное излучение терагерцового диапазона на частотах оксида азота в коррекции и профилактике стрессорных нарушений функциональной активности тромбоцитов / В.Ф. Киричук, А.Н. Иванов, О.Н. Антипова и др. // Миллиметровые волны в медицине и биологии: Тез. докл. 14-го Рос. симпозиума с междунар. участием. – М., 2007. – С. 171-174. Список принятых сокращений ГЦ – гуанилатциклаза КВЧ – крайне высокие частоты МСИП –молекулярный спектр излучения и поглощения ТГЧ – терагерцовые частоты ЭМИ – электромагнитное излучение NO – оксид азота Работа выполнена при поддержке ОАО «Центральный научноисследовательский институт измерительной аппаратуры». Автор выражает глубокую благодарность генеральному директору ОАО «ЦНИИИА» канд. физ – мат. наук А.П. Креницкому; начальнику научно-исследовательского отдела спектрально-молекулярных измерении ОАО «ЦНИИА» канд. техн. наук А.В. Майбородину; главному научному сотруднику – заместителю генерального директора ОАО «ЦНИИА» лауреату Гос. премии РФ, заслуженному машиностроителю РФ, профессору Саратовского государственного университета, канд. физ. – мат. наук В.Д. Тупикину. Подписано в печать 04.07.07 Объем – 1 печ.л. Тираж 100. Заказ № Отпечатано в типографии: 23
