. Изменения показателей системной гемодинамики в магистральных сосудах у животных в эксперименте и возможность их коррекции при помощи электромагнитного терагерцевого облучения на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода
Изменения показателей системной гемодинамики в магистральных сосудах у животных в эксперименте и возможность их коррекции при помощи электромагнитного терагерцевого облучения на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода

Изменения показателей системной гемодинамики в магистральных сосудах у животных в эксперименте и возможность их коррекции при помощи электромагнитного терагерцевого облучения на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода

Изучено влияние непрерывного режима облучения электромагнитными волнами терагерцевого диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода 129,0 ± 0,75 ГГц на линейную скорость кровотока в магистральных артериях белых крыс при остром иммобилизационном стрессе. Показано, что ТГЧ-воздействие на указанных частотах способно восстанавливать измененные в ходе острого иммобилизационного стресса показатели гемодинамики в магистральных сосудах у экспериментальных животных.

Ключевые слова

Введение

В условиях современной жизни в связи с увеличением технических средств на производстве и растущей урбанизацией на организм человека оказывают влияние новые факторы окружающей среды (шум, пыль, вибрация, излучение компьютерной техники и т.д.), которые, с точки зрения адаптационной теории Г. Селье, можно назвать стрессорами. Они способствуют возникновению адаптации человека к новым условиям среды. Однако чрезвычайные по силе и продолжительности стрессоры приводят к срыву адаптации, и действие таких адаптогенных гормонов и метаболитов как глюкокортикоиды и катехоламины становится отрицательным. Особое значение при этом имеет поражение сердечно – сосудистой системы, так как именно данная патология лидирует среди показателей инвалидности и смертности в России и мире [7]. В патогенезе заболеваний сердечно –сосудистой системы важную роль играет нарушение системной гемодинамики, приводящее к изменению адекватной перфузии органов и тканей кислородом. Недостаток кислорода в органах и тканях ведет к нарушению окислительных процессов, изменяя нормальное функционирование и жизнедеятельность всего организма в целом, обусловливая гипоксию и ишемию. Известно множество медикаментозных способов коррекции указанных нарушений, однако эти методы имеют ряд противопоказаний и нежелательных побочных эффектов. В связи с этим в настоящее время ведутся поиски немедикаментозных неинвазивных способов коррекции нарушений гемодинамики. Наиболее интересным является изучение электромагнитного излучения на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения (МСИП) атмосферного кислорода 129 ± 0,75 ГГц, поскольку имеются данные о положительном эффекте энергетического воздействия указанных частот на реологические свойства крови и функциональную активность тромбоцитов [1,5].

Отсутствие данных о физиологических эффектах облучения электромагнитными волнами терагерцевого диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода 129,0 ± 0,75 ГГц на нарушенную линейную скорость кровотока белых крыс на фоне иммобилизационного стресса явилось основанием для изучения влияния различных режимов ТГЧ-воздействия на указанных частотах.

В связи с этим целью настоящего исследования явилось изучение влияния непрерывного режима ТГЧ – облучения на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода 129,0 ± 0,75 ГГц на показатели гемодинамики у белых крыс в состоянии острого иммобилизационного стресса.

Материал и методы

Для решения поставленной цели проводили исследование на 75 самцах белых нелинейных крыс массой 180-220 г. В качестве модели нарушений показателей гемодинамики нами использовался острый иммобилизационный стресс.

Облучение животных электромагнитными волнами терагерцевого диапазона на частотах МСИП атмосферного кислорода 129,0 ± 0,75 ГГц проводилось аппаратом для КВЧ терапии «Орбита» [2]. Облучалась поверхность кожи площадью 3 см 2 над областью мечевидного отростка грудины. Облучатель располагался на расстоянии 1,5 см над поверхностью тела животного. Однократное облучение животных на фоне острого иммобилизационного стресса проводилось в течение 5, 15 и 30 минут.

Исследование кровотока в брюшной аорте и бедренной артерии осуществляли с помощью ультразвукового портативного микропроцессорного допплерографа ММ-Д-Ф («Minimax», Россия) [4]. Использовали ультразвуковой допплеровский преобразователь с рабочей частотой ультразвукового зондирования 10 МГц. Регистрировались следующие показатели гемодинамики: средняя линейная скорость кровотока (Vam), средняя линейная систолическая скорость кровотока (Vas), средняя линейная диастолическая скорость кровотока (Vad) и градиент давления (PG).

Исследуемые животные составили 5 групп по 15 особей в каждой: 1 – контрольная (интактные животные), 2 – сравнительная, включала животных в состоянии острого иммобилизационного стресса, 3, 4, 5 – опытные, содержала животных, подвергшихся 5, 15, 30 минутному ТГЧ-облучению на фоне острого иммобилизационного стресса.

Полученные результаты обработаны с использованием программы Statistica for Windows (версия 6.0) с помощью общепринятых параметрических и непараметрических методов статистического анализа. Большинство полученных данных не соответствовало закону нормального распределения, поэтому для сравнения значений использовали U – критерий Манна-Уитни, на основании которого рассчитывались Z – критерий Фишера и показатель достоверности p.

Результаты

Показано, что в состоянии острого иммобилизационного стресса происходит изменение показателей гемодинамики, что сопровождается статистически достоверным, по сравнению с группой контроля, увеличением средней линейной, средней линейной систолической, средней линейной диастолической скоростей кровотока и градиента давления (табл. 1, 2). Так, в брюшной аорте линейная скорость кровотока увеличивается на 26%, систолическая – на 15%, диастолическая – на 77%, градиент давления – на 34%. В бедренной артерии происходит возрастание линейной скорости кровотока на 50%, систолической – на 23%, диастолической – на 25%, градиент давления увеличивается на 67%.

При ТГЧ-облучении на частотах МСИП атмосферного кислорода 129,0 ± 0,75 ГГц в течение 5 минут крыс-самцов на фоне острого иммобилизационного стресса в брюшной аорте и бедренной артерии происходит нормализация всех исследуемых показателей гемодинамики. Дальнейшее увеличение времени воздействия электромагнитными волнами ТГЧ-диапазона на частотах атмосферного кислорода до 15 и 30 минут не вызывают роста биологического эффекта ТГЧ – облучения на показатели гемодинамики (табл. 1, 2).

Следовательно, воздействие непрерывного режима ТГЧ-облучения на частотах МСИП атмосферного кислорода 129,0 ± 0,75 ГГц в течение 5,15 и 30 минут восстанавливает нарушенные в ходе острого иммобилизационного стресса показатели системной гемодинамики в магистральных артериях у экспериментальных животных.

Обсуждение

Иммобилизация животных приводит к развитию общего адаптационного синдрома или стресса, в основе которого лежит активация стресс-реализующих систем, главным образом кортикотропин-рилизинг фактора, адренокортикотропного гормона, глюкокортикоидов и катехоламинов.

Катехоламины и глюкокортикостероиды являются мощными вазоконстрикторами, и вследствие их избыточного поступления в кровь происходит сужение сосудов, увеличивается общее периферическое сопротивление, что, несомненно, приводит к нарушению гемодинамики и адекватного кровоснабжения органов и тканей.

Посредниками действия ЭМИ ТГЧ – диапазонана частотах атмосферного кислорода, в клетках и биологических жидкостях являются активные формы кислорода (АФК) [8]. Они образуются ферментативно за счет изменения гидратации белковых молекул и повышения до определенного уровня активности НАДФ . Н оксидазы, циклооксигеназы, ксантиноксидазы, при этом их концентрация поддерживается на стационарном уровне. АФК, в свою очередь, с участием Са 2+ стимулируют растворимую гуанилатциклазу, накопление цГМФ в клетках эндотелия сосудов и повышение активности NO-синтазы, что увеличивает продукцию NO. Это может быть одним из механизмов осуществления как антистрессорного, так и вазодилатирующего эффектов ТГЧ – волн на частоте МСИП атмосферного кислорода 129,0 ± 0,75 ГГц. Синтезированный оксид азота способен связываться в комплексы и образовывать своеобразное депо в эндотелии сосудов, из которого при необходимости возможно освобождение NO [9].

Оксид азота является естественным регулятором тонуса сосудов, оказывающий вазодилатирующий эффект [13]. Активация NO – эргической системы также ограничивает чрезмерный выброс гипоталамо – гипофизарных стрессорных гормонов (адренокортикотропина, релизинг – фактора кортикотропина и др.), блокирует выделение катехоламинов надпочечниками [11] и нервными окончаниями [6,11]. Оксид азота также потенциирует стресс – лимитирующее действие ГАМК – эргической и опиоид – эргической систем [12] за счет снижения концентрации в крови стресс – реализующих гормонов, в том числе адреналина и кортикотропина, происходит восстановление агрегационной способности тромбоцитов, нарушенной при остром иммобилизационном стрессе.

Кроме того, NO-синтаза также может влиять на образование АФК в клетках эндотелия путем активации НАДФ . Н-оксидазы, что приводит к релаксации сосудов. АФК, в частности перекись водорода, вызывают эндотелийзависимую вазодилатацию сосудов, которая опосредуется простагландинами Е2 и I2 [14].

В работе А.А. Цымбала и В.Ф. Киричука [10] установлено, что электромагнитное излучение терагерцового диапазона на частотах молекулярного спектра атмосферного кислорода 129,0 ГГц способно восстанавливать пониженную концентрации нитритов в плазме крови в условиях стресса, что косвенно свидетельствует о нормализации продукции оксида азота и дает возможность нормализовать функцию эндотелия.

Кроме того, возможно, под влиянием ЭМИ ТГЧ на частоте атмосферного кислорода 129,0 ГГц происходит стимуляция ферментов антиоксидантной защиты и связанное с этим его антистрессорное действие, что сопровождается восстановлением гемодинамики в магистральных сосудах [3].

Заключение

Результаты настоящего исследования свидетельствуют о том, что на экспериментальной модели нарушений гемодинамики при остром иммобилизационном стрессе непрерывный режим ТГЧ-облучения на частотах МСИП атмосферного кислорода 129,0 ± 0,75 ГГц в течение 5, 15 и 30 минут способен восстанавливать стрессорные изменения показателей гемодинамики в магистральных сосудах. Это делает возможным использование электромагнитного излучения терагерцевого диапазона на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода 129,0 ± 0,75 ГГц для коррекции гемодинамических нарушений, возникающих при ряде патологических состояний.

Литература

  1. Антипова О.Н. Эффективность влияния терагерцовых волн на частоте атмосферного кислорода на нарушенные реологические свойства крови у белых крыс-самок / О.Н. Антипова, В.Ф. Киричук, Е.В. Андронов и др. // Материалы VII международной конференции «Гемореология и микроциркуляция». - Ярославль, 2009. - С.3.
  2. Аппарат для лечения электромагнитными волнами крайне высоких частот / Бецкий О.В., Креницкий А.П., Майбородин А.В., Тупикин В.Д. – Патент «Роспатента» на полезную модель № 50835 от 27 января 2006
  3. Бецкий О.В. Механизмы воздействия низкоинтенсивных миллиметровых волн на организм человека /О.В. Бецкий, В.В. Кислов, Н.Н. Лебедева // Материалы 14 Российского симпозиума с международным участием «Миллиметровые волны в медицине и биологии». – М., 2007. – С.207-210.
  4. Домашенко Р.А. Оценка влияния клексана на состояние микроциркуляции у пациентов с помощью прибора « Минимакс-Допплер-К» / Р.А. Домашенко, Ю.С. Андожская, Г.Л. Плоткин и др. // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2002. - № 4. - С. 76-78.
  5. Киричук В.Ф. Влияние ЭМИ ТГЧ на частоте молекулярного спектра излучения и поглощения кислорода на функциональную активность тромбоцитов белых крыс в состоянии иммобилизационного стресса / В.Ф. Киричук, С.В. Сухова, О.Н. Антипова // Биомедицинская радиоэлектроника. – 2008. – №12. – С. 41-48.
  6. Манухина Е.Б. Стресс-лимитирующая система оксида азота / Е.Б. Манухина, И.Ю. Малышев // Росс. физиол. журнал им. И.М. Сеченова. – 2000. – Т.86. - №. 10. – С. 1283 – 1292.
  7. Оганов Р.Г. Демографическая ситуация и сердечно-сосудистые заболевания в России: пути решения проблем / Р.Г, Оганов, Г.Я. Масленникова // Кардиология. – 2007. – Т.6, №8. – С.7-14
  8. Поцелуева М.М. Образование реактивных форм кислорода в водных растворах под действием электромагнитного излучения КВЧ-диапазона / М.М. Поцелуева, А.В. Пустовидко, Ю.В. Евтодиенко // Доклады академии наук.- 1998.- № 3.- С. 415-418.
  9. Пшенникова М.Г. Депонирование оксида азота у крыс различных генетических линий и его роль в антистрессорном эффекте адаптации к гипоксии / Пшенникова М.Г., Смирин Б.В., Бондаренко О.Н. // Росс. физиол. журнал им. И.М. Сеченова. - 2000. – Т. 86 №2. – С. 174 – 181.
  10. Цымбал А.А. Влияние терагерцового излучения на частоте атмосферного кислорода 129,0 ГГц на концентрацию нитритов в крови при различных видах экспериментального стресса на фоне введения неселективного ингибитора конститутивных изоформ NO-синтаз / А.А. Цымбал, В.Ф. Киричук // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины.- 2011.- № 10.-С.416-419
  11. Addicks K. Nitric oxide modulates sympathetic neurotransmission at the prejunctional level / K. Addicks, W. Bloch, M. Feelisch // Microsc. Res. Technique. – 1994. - №29. – P. 161 – 168.
  12. Armstead W.M. Nitric oxide contributes to opioid release from glia during hypoxia / W.M. Armstead //Brain Res. – 1998. – V.813. – P. 398 – 401.
  13. Ignarro L.J. Nitric oxide as a signating molecule in the vascular system: an overview / L.J. Ignarro, G.Cirino, A Casino // J. Cardiovasc. Pharmacol. – 1999. – 34. – p. 879-886.
  14. Naesh O. Platelet activation in mental stress / O. Naesh, C. Haedersdal, J. Hindberg // Clin. Phisiol. – 1993. – V.13. – P. 299 – 307.

Таблицы

Таблица 1. Показатели гемодинамики в брюшной аорте при экспериментальной стресс-реакции и различных временных режимах непрерывного ТГЧ-облучения на частотах молекулярного спектра излучения и поглощения атмосферного кислорода 129,0 ± 0,75 ГГц.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎