Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние ультрафиолетового излучения и красного света на реологические свойства крови
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Влияние ультрафиолетового излучения и красного света на реологические свойства крови"
МОСКОВСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В. И. ЛЕНИПА
Специализированны» Совет К 053.01.01 } • у1На правах рукописи
ФИНЬКО Ирина Александровпа
ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И КРАСНОГО СВЕТА НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРОВИ
Специальность 03.00.13 — физиология человека и животных
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степенп кандидата биологических наук
Москва 1994
Работа выполнена в Московском педагогическом государственном университете им. В. И. Ленина.
Научные руководители:
доктор биологических наук, профессор АЛЕКСАНДРОВА Н. П.,
доктор медицинских наук КАРАНДАШОВ В. И.
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор БОБКОВ Г. А.,
кандидат медицинских наук ПАРФЕНОВ А. С.
Ведущая организация — институт общей патологии и патологической физиологии РАМН.
Защита диссертации состоится г.
в пасов на заседании Специализированного совета
К 053.01.01 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук в Московском педагогическом университете им. В. И. Ленина по адресу: г. Москва, ул. Кибальчича, д. 6, к. 4, ауд. 205.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МПГУ им. В. И. Ленина: 119435, Москва, Г—435, ул. Малая Пироговская, д. 1.
Автореферат разослан « лМ^Ать г.
Ученый секретарь Специализированного совета, доктор биологических наук, профессор А. П. ОЖИГОВА
Актуальность теш. Многолетнее изучение проблемы действия ультрафиолетовых лучей (УМ) и красного света на маяроорга-низмы показало всю ее сложность и неоднозначность. С одной стороны, УМ можно рассматривать как стрессорный вредный, повреждающий агент. Это излучение канцерогенно, фототоксично, вызыва« ет фотоаллергии и кератоконыоктивиты, преждевременное старение кожи (ХпоНЕ. 1928; Шел.п.¿у / 1956; Янушкене Т.С., 1986 и др.). С другой стороны, УМ повышают тонус симпатико-адренало-вой системы, ускоряют энзимную деятельность митохондрий и микро-сом, повышают неспецифический иммунитет, увеличивают гормональную секрецию и улучшают физическую работоспособность <&апп а*. 1983; Самойлова К.А. с соав., 1986; Фирулина И.И., 1987 и др.).
В последние годы преимущественно отечественными специалистами было установлено стимулирующее действие красного света на митохондриальное дыхание, синтез белка, ренаративные процессы, фагоцитарную активность лейкоцитов (Гамалея Н.Ф. с соав., 1963; Кару Т., 1986; ~Яжкан Л 1988; -Уисо Л/. 1989 и др.). Неизвестно является ли действие красного света стрессорным для организма.
Анализ отечественной и зарубежной литературы свидетельствует о том, что несмотря на многочисленные исследования по различным аспектам действия УМ и красного света на организм проблема реологии в них практически не рассматривается.
Следует отметить, что такой важный вопрос, как изменение реологических свойств-крови при действии на нее УМ и красного света, в процессе адаптации к этим воздействиям, не нашел должного отражения в литературе. Отсутствуют данные о комплексных исследованиях гемореояогических сдвигов б зависимости от длины волн излучения и облей дозы облучения. Однако изучение этих процессов необходимо для объективного анализа приспособительных реакций в условиях экстремального состояния организма и сохранения его целостности.
Как известно, кровообращение зависит от трех основных факторов: насосной функции сердца, состояния сосудистого русла и текучести крови, определяемой ее реологическими свойствами. Доказано, что нарушение реологических свойств крови лежит в основе расстройств микроциркуляции, недостаточности магистрального кровотока, патологического тромбообразования, гипертензии.(К£о~ и'1974; 1979; Александрова Н.П. с соав.,
1988). Незду тем, ряд вопросов, относящихся к изучению измене-
ний гемореологических параметров, возникающих в экстремальных условиях, в частности при воздействии электромагнитных излучений, изучены недостаточно и противоречиво (Лысов H.A., 1990; Скобелкин O.K. с соав., 1989 и др.).
В последние годы достаточно широко применяются УФЛ и красный свет гелий-неонового лазера лри лечении сосудистых заболевав ний - инфаркта миокарда, стенокардии, облитерирующего атеросклероза артерий конечностей (Карандашев В.И. с соав., 1988; Петухов Е.Б., 1985; Корочкин И.М., с соав., 1988 и др.). Клицинисты» объясняя хорошие результаты лечения УМ и красным светом ссылаются на возможное улучшение реологических характеристик крови. Поэтому, изучение изменений гемореологии в различных экстремаль» ных услйвиях способствуют выявлению общебиологических закономерностей функционирования организма.
Целью настоящей работы явилось исследование влияния ультрафиолетового излучения и красного света на реологические свойства крови.
В соответствии с поставленной целью решались следующие конкретные задачи:
- изучить in viit-c влияние различных доз УФ излучения на реологические свойства крови;
- изучить in tnito влияние различных доз красного света на реологические свойства крови;
- в эксперименте на животных изучить влияние УФ облучения полного объема циркулирующей крови на ее реологические свойства;
- в эксперименте на животных изучить влияние облучения красным светом полного объема циркулирующей крови на ее реологические свойства;
- изучить влияние экстракорпорального облучения малых объемов крови УФЛ и красным светом на реологические свойства крови у больных с хронической артериальной недостаточностью конечностей.
Научная новизна исследования. Впервые изучен комплекс гемореологических параметров при облучении-крови ультрафиолетовыми лучами и красным светом в различных дозах. Получены новые данные о положительных и отрицательных эффектах УМ и красного света на реологию крови в зависимости от дозы облучения и количества облученной крови. Установлены предельно допустимые дозы излучения в УФ области, не приводящие к нарушению реологических свойств крови. Установлено корригирующее действие экстракорпо-
рального облучения У2> и красным светом малых объемов циркулирующей крови и чрескожного облучения красным светом на реологию крови у больных с сосудистыми заболеваниями.
В облебиологическом плане продемонстрирован один из путей воздействия электромагнитного излучения на живые организмы -через изменение биофизических свойств крови.
Теоретическая и практическая значимость. "Результаты проведенных исследований выявили особенности влияния на реологические свойства крови УФ излучения и красного'света в зависимости от дозы облучения, что должно учитываться при использовании данных видов излучения в клинической практике.
»¡оказана возможность использования чрескожного облучения красным светом для коррекции вязкостных нарушений крови.
Установленное фактические данные представляют не только■ теоретический, ио и практический интерес для соответствующих' разделов- в экологической физиологии, биологии и медицине. Изучение гемо-реологических сдвигов при воздействиях электромагнитных излучений способствует раскрытию механизмов адаптации организма на уровне системы крови и кровообращения. Материалы диссертации могут быть использованы длл преподавания соответствующих разделов биологии и физиологии, а также для более углубленного исследования на молекулярном уровне.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждались на научной конференции Московского государственного педагогического университета им.В.И.Ленина (1993 г.), и науч.-практ. конф. Российской Академии естественных наук (1992 г.), на науч.-лракт.конф. "Эфферентные методы в медицине" (Ижевск, 1992 г.), на межд.конф. "Новые достижения лазерной медицины" (Ыосква-Санкт-йетербург, 1993 г.).
Но теме диссертации опубликовано 5 научных статей.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. |1од влиянием электромагнитного излучения в УФ и красной области спектра реологические свойства крови иг lн^ьo изменяются. Характер этих изменений зависит от длины волн излучения
и его дозы.
2. Облучение полного объема циркулирующей крови собак УФД
и красным светом не оказывает токсического действия на организм, вызывает фазные изменения гемореологических свойств.
3. .применение экстракорпорального облучения крови УФЛ и красным светом вызывает в организме человека кратковременный
положительный гемореологический эффект, заключающийся в улучшении текучести крови за счет уменьшения вязкости крови и повышения вязко-эластических свойств эритроцитов.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 128 страницах машинописного текста и включает: введение, обзор литературы, характеристику материалов и методов' исследования, три главы, с изложением результатов исследования, заключения, выводов. Работа содержит 36 рисунков, 17 таблиц и список литературы, состоящей из 112 литературных источников.
Статистическая обработка полученного цифрового материала проводилась с использованием коэффициента Стьюдента.
Материал и методы исследования. Схематический план исследований представлен на следующем рисунке:
I УФЛи красный свет |__
I. Эксперименты^иг 2. Эксперименты ¿У? ЫгЮ
\ на животных с облучением ГОД крода вязкость крови агрегация эритроцитов деформируемость эритроцитов
перекисное окисление липидов фотогемолиэ микроскопия крови
3. Клинические исследования вязкость крови гематокрит
коэффициент жесткости эритроцитов
I. Проведено 640 опытов ¿л ^хо по изучению влияния различных доз У£Л и красного света на реологию крови. Источником УФЛ служила ртутная лампа низкого давления ДРБ-8 мощностью 8 Вт. Источником красного света служил гелий-неоновый лазер или набор светодиодов, испускающих монохроматический красный сает длиной волны 660 нм., мощностью 8 мВт. Облучение свежезаготовленной донорской крови, стабилизированной гепарином £25 ед/мл), проводили в кварцевых кюветах при непрерывном перемешивании, в течение I, 10, 100, 1000 сек. при одинаковых стандартных условиях. Доза облучения составила при облучении УМ - 25 Дж, 2,5х10^Дж,
вязкость крови агрегация эритроцитов электрический потенциал эритроцитов
деформируемость эритроцитов
перекисное окисление липидов фотогемолиз микроскопия крови
2,5хЮ3 Дж, 2,5xI04 Дж, а при красном свете - 8 мДж, ВхК^иДж, 8хК&.Дж, 8хюЗчДж. Контрольная группа опытов в каждой серии исследования состояла из 40 опытов, с облучением - по 10.
2. Эксперименты In -vitro проведены на 13 беспризорных собаках при УФ облучении полного объема циркулирующей крови (ШЦК), на 10 - при облучении крксным светом, контрольную группу (без облучения) составили 10 собак. Под анестезией (тиопенталовый наркоз).у собаки канюлировали бедренную артерию с одной стороны
и бедренную вену с другой стороны. Канюли соединялись стерильным шлангом системы для переливания крови Î1K-75. Для облучения УФД использовали стандартный аппарат "Изольда" и кварцевую плоскую кювету. Источником У£Л служила ртутная лампа ДРБ-Q с максимумом длины волны излучения 254 нм. Мощность ламлы 25 Вт. Экспозиционная доза облучения составляла около 30 ООО Дж.
Для облучения красным светом применяли специально разработанный аппарат (автор Ю.В.11опов), в котором свет гелий-неонового лазера (ГНЛ) был расфокусирован по длине шланга с протекающей кровью на протяжении 10 см, мощность излучения I мВт. Экспозиционная доза облучения составила около 3,6 Дж. Для исследований кровь забирали в количестве 5 мл на следующих этапах: I) до облучения, 2) сразу после облучения, 3) на 5-7 сутки, 4) через два месяца.
3. Проведено реологическое обследование 98 больных с нарушением артериального кровообращения нижних конечностей, которых лечили методами облучения крови УФЛ и красным свстом.' Из них ин-фузии аутокрови, облученной УМ - 67 человек, облученной ГНЛ или светодиодами экстракорпорально - 19, чрескожное облучение крови - 12 человек. Облучение проводили с помощью аппарата "Изольда" (УФО), "Изольда-ЭЛОК" (красный свет ГНЛ) по стандартной методике. Курс состоял из 4-3 процедур, кровь на исследование забирали до и сразу после процедуры, повторение процедур осуществлялось через двое суток.
Для изучения полученного материала использовали следующие реологические методы: вискозиметрия на ротационном вискозиметре " Roio ~ Visko'ioo" фирмы Н&о.кг (Германия) при скоростях сдвига от 0,6 до 150 сек."*, агрегация эритроцитов, по методике Н. 11.Александровой (1969 г.); электрический потенциал на цито-фырометре " Opt on " (Германия); деформируемость эритроцитов методом фильтруемости no Utic/ (IS76) , с использованием специального устройства фирмы "Спрториус" (1 сривния) ; определяли
коэффициент жесткости эритроцитов по отношению вязкости крови при высоких скоростях сдвига к гематокриту, выраженному в процентах; измерение гематокрита производилось на центрифуге фирмы "KIT п (США). Фотогемолиз эритроцитов-оценивали по концентрации свободного гемоглобина плазмы крови, который определяли ге-моглобинцианидным методом. Спектрофотометрические исследования проводили на двухканальном спектрофотометре МРС-50 Л фирмы ШИ-МДДЗУ (Япония). Активность перекисного окисления липидов в плазме крови оценивали по реакции с тиобарбитуровой кислотой в модификации Д.И.Андреева (1983). Проводили микроскопическое исследование мазков крови и их фотографирование.
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССВДОВАНИЙ И ИХ ОБСУВДШИЕ
Изменение реологических свойств после ее облучения УМ in nixo. Установлено, что облучение крови УМ в течение I секунды вызывает снижение вязкости крови при всех скоростях сдвига. В области самой низкой определяемой скорости сдвига 0;6сек~"'' это снижение составило в среднем 26%, при самой высокой скорости - 150 сек~* - 14%. Увеличение дозы облучения в 10 раз (10 сек.), вызывало столь же значительное снижение вязкости крови при всех скоростях сдвига. Оно было несколько менее выраженным, однако, эта разница не была статистически достоверной. Облучение крови в течение 100 секувд (доза 2,5x10^ Дж), вызывало, не дальнейшее снижение вязкости крови, а, напротив, увеличение ее до уровня, достоверно неотличающемуся от контроля. Облучение крови в тече-ч ние 1000 секувд (доза 2,5x10^ Дж) сопровождалось появлением значительного фотогемолиза, порядка 100-300 иг% свободного гемоглобина. Вязкость крови на всех скоростях сдвига при этом становилась выше, чем в необлученной крови.
УФ-облучение вызывает сильное подавление агрегации эритроцитов и повышение электрического потенциала ОД) при использовании доз 25 и
2.5XI02 Дж. При большой дозе УФ облучения Эй падает, по-видимоцу, вследствие деструкции мембран.и отщепления . гяикокаликса. На это указывает, в частности^ развитие фотогемолиза. (На отщепление гликопротеинов с поверхности мембран УФ облученных эритроцитов указывали работы К.А.Самойловой (1985).
Облучение крови УФ лучами в дозе 25 Дк., увеличивало объем профильтровавшейся суспензии эритроцитов и их количество в сред-'нем на 635Е. Доза - 2,5x10^ Дж в той же мере, что и предыдущая повышало фильтруемость эритроцитов. Доза 2,5x10^ Дж возвращала
фильтруемость эритроцитов к уровню необлученной крови, а облучение УМ в дозе 2,5хЮ4 Дж приводила к значительному падению фильтруемости, в среднем на 60$.
Результаты исследования агрегационной активности эритроцитов и их фильтрационной способности, характеризующей деформируемость, в известной мере объясняют те изменения вязкости крови, которые возникают порле ее облучения УФД. Однако, при этом возникает закономерный вопрос - каков же механизм изменения эластических свойств эритроцитов и их способности ^образованию агрегатов?
В определенной степени ответ дает изменение электрического потенциала, который увеличивается в диапазоне доз 25 - 2,5x10^ • Дж, и следовательно возрастают силы отталкивания между клетками. Кроме того, в литературе имеются данные о роли свободно-радикального окисления (CF0) и перекисного окисления липидов (ЛОЛ) в• изменении деформируемости эритроцитов. (Каменецкая Т.М. и др. I97I; Деленицин A.B. и др. 1971; Рощупкин Д.И. и др. 1986). Мы исследовали этот вопрос и попытались найти параллели между динамикой реологических сдвигов и концентрацией в крови малонового диальдегида (МДА) - стойкого, конечного продукта ПОЛ. Для более точной оценки интенсивности процессов ilOJI в облученной крови мы исследовали в реакции с тиобарбитуровой кислотой концентрацию МДА сразу после облучения и через 24 часа. За время инкубации происходило нарастание концентрации ЫДА за счет ферментативного и неферментативного ПОЛ, активность которого зависела также от мощности антиоксидантной системы. Таким образом, суточный прирост концентрации МДА являлся интегральным показателем, • характеризующим систему: СРО - 1ЮЛ - антиоксиданты.
Результат действия УФ облучения крови показал,,что в интервале доз 25 - 2,5x10^ Дж концентрация МДА прогрессивно нарастает, но при последующем увеличении дозы начинает снижаться. То же самое наблюдается и при 24-х часовой инкубации крови. Разница -МДА24 - МДАд возрастала с увеличением дозы облучения и свидетельствовала об истощении или угнетении антиоксидантной активности.
Таким образом, согласно полученным результатам, УФ облучение крови оказывает преимущественно прооксидантное действие, причем динамика процессов ШЛ не совпадает с динамикой вязкости■ крови или деформируемости эритроцитов. Негативное действие большой дозы УФ облучения (2,5x10^ Дж) частично можно объяснить ини-
циацией СРО. Здесь важна не абсолютная концентрация ЫДА в крови, то есть не переокисление липидов, а окисление гемоглобина, его переход в мет- форму.
Изменение реологических свойств крови после ее облучения красным светом 1п Оолучение крови красным светом
привело к совершенно другим результатам. Доза .8 млДж (облучение в течение I секувды) вызывала увеличение вязкости крови на низкой скорости сдвига в среднем на 32% и на высокой - на 11%. При увеличении дозы облучения в 10, 100 и 1000 раз наблюдался парадоксальный эффект: вязкость крови не возрастала, а постепенно снижалась, не достигая, однако, показателей необлученной крови. Красный свет во всех применяемых ■■ дозах повышает аг-регацийнную активность и снижает ЭЛ эритроцитов. Также снижаются показатели фильтрационной способности эритроцитов. Низкие дозы снижали фильтруемость в среднем на 25%, большие дозы - в среднем на 37%.
Красный свет в дозе 8 млДж незначительно снижал концентрацию МДА, в дозе 8x10* млДж, увеличивал на 22%, а в дозе 8х1Сг млДж - на 27%. При увеличении дозы еще в 10 раз, концентрация МДА возрастала всего на 7%. После суточной инкубации прирост МДА был более значительным, чем при УФ облучении, наблюдался при всех дозах облучения, достигая максимума при дозе 8x10^ млДж., затем несколько снижался.
Таким образом, облучение крови красным светом оказывает прооксидантное действие и негативное действие его на реологию можно частично объяснить активацией ПОЛ. Изменения активности СРО и ШЛ при облучении крови красным светом происходит в силу того, что эндогенные порфирины, присутствующие в крови даже в минимальных количествах, являются фотосенсибилизаторами и активно поглощают кванты энергии красного света, продуцируя активные формы кислорода.
Влияние условий эксперимента на реологические свойства крови собак. Контрольная группа животных состояла из 8 собак, которым проводили такую же операцию как в эксперименте, но без включения источников УШ и красного света.
Достоверных изменений вязкости крови и гематокрита не произошло, так же не изменились показатели агрегационной активности эритроцитов и их деформируемости. Таким образом, условия эксперимента (наркоз, обездвиживание, шунтирование и т.д.) вызывают лишь тенденцию к изменению реологических свойств крови
в ответ на данные воздействия. ,
Изменение реологических свойств крови у экспериментальных животных после ее полного облучения УМ. Впервые подобный экс-ь перимент был выполнен Е.Кноттом в ОНА в 1928 г. По сообщению автора все собаки с экспериментальным сепсисом после тотального облучения крови УФЛ погибли, так как доза УФЛ, по его мнению, оказалась токсичной. В наших опытах не было установлено токсического действия УФЛ после облучения полного объема циркулирующей крови. •
■Сразу после окончания облучения вязкость крови статистически снизилась: при низкой скорости сдвига на 40%, при'высокой на 16$. Эффект наблюдался во всех экспериментах без исключения.- . Обращало на себя внимание небольшое снижение гематокрита, которым,- однако, нельзя было объяснить столь значительное снижение вязкости крови. Очевидно, в области низких скоростей сдвига падение вязкости было обусловлено подавлением агрегации эритроцитов. Действительно, при исследовании агрегационной активности, эритроцитов установлено ее снижение в 2,6 раза по сравнению с , исходным значением. Снижение вязкости крови при высоких скоростях сдвига было- обусловлено улучшением вязко-эластических свойств эритроцитов, на что указывает усиление фильтруемости эритроцитов. Об этом же свидетельствовало и изменение гематокрита. Для того, чтобы решить, имеем ли мы дело с истинным изменением гематокрита или изменением, обусловленным "упаковкой" жестких или эластичных эритроцитов, мы провели тщательный контроль за концентрацией гемоглобина до и после облучения. Он показал, что она не изменилась, следовательно после УФО вязко-эластические свойства эритроцитов улучшились. Представляет интерес то, что некоторые другие авторы, наблюдавшие снижение гематокрита после переливания УФ0 крови объясняли этот феномен экстра-вазацией эритроцитов во внесосудистое пространство вследствие предполагаемого повышения проницаемости сосудистой стенки.
Исследование, проведенное на. 5-7-сутки после облучения, показало тенденцию возвращения реологических показателей к исходным- значениям. Однако, разница все еще оставалась статистически Достоверной. • • '
■ К 15 суткам наблюдения реологические свойства крови претерпевали значительные изменения, прежде всего,'произошло резкое повышение вязкости крови при всех скоростях сдвига. В среднем это повышение находилось в диапазоне 27-31$. За счет каких же
факторов произошло изменение вязкости крови? , Это произошло за счет увеличения гематокрита, причем исследование концентрации гемоглобина крови показало его увеличение в среднем на 9$. Таким образом, к 15 суткам увеличилось число циркулирующих эритроцитов, то есть возникла полицитемия. Следовательно, одна из причин увеличения вязкости крови - ее сгущение. Однако, эта причина оказалась не единственной. Было установлено также ухудшение фидьтруемости эритроцитов, что указывало на частичную потерю эластических свойств. Именно в этот период в крови экспериментальных животных концентрация малинового дмальдегида достигла максимальных значений, ло-видимому, одной из причин нарушения деформируемости эритроцитов на 15 сутки после облучения связано с активацией процессов свободно-радикального окисления. Исследование аг регационной активности эритроцитов на этом этапе не показало их достоверного отличия от исходных значений. Следовательно, увеличение вязкости крови на низких скоростях сдвига было обусловлено преимущественно сгущением крови.
, Наконец на последнем этапе исследования - в отдаленном периоде все реологические показатели достоверно не отличались от исходных.
Таким образом, как показали наши исследования, при У<Ю 1КЩ у собак получены результаты, соответствующие опытам при использовании доз 25x10^ Да. Однако, в отличие от опытов ¿п при резком снижении агрегационной активности сразу
после облучения они приобретает шиповатую форму, которая сохраняется- на протяжении 4-х этапов наблюдения.
Тот факт, что облучение крови УФЯ сопровождается развитием комплекса гемореологических изменений, свидетельствует о том, что данное излучение запускает в организме механизмы, способные вызвать дестабилизацию структуры крови (ее реологических свойств). Более того, выявленные гемореологические изменения, как указано вше, носят разнонаправленный характер на разных этапах эксперимента.
Установленное нами улучшение гемореологических параметров сразу после УФ облучения крови, по-видимому, можно расценивать как первую стадию в процессе развития общего адаптационного синдрома (стадия тревоги). Тогда, наблюдаемая на 7 сутки тен-дещ^я к нормализации реологических показателей крови характеризует следующую стадию общего адаптационного синдрома (стадия резистентности), механизм которой для данных изменений можно
только предполагать. К 15-м суткам наблюдалось ухудшение гемо-реологии по сравнению с исходом. Это закономерно отражает снижение компенсаторных механизмов организма на 4 этапе эксперимента. Полученные нами результаты соответствуют данным литературы о том, что подобные изменения сопровождаются выраженными сдвигами в системе {¿аэродинамики {Фо-с-талс/у ¿/,2973, Александрова Н.Л. с соав., 1988) и подтверядшот гипЬтезу о возможности развития стадии истощения в процессе общего адаптационного синдрома. Однако, как показали отдаленные результаты исследования реологических параметров крови эта стадия не реализовалась в полном объеме, и все животные благополучно выжили спустя два. месяца-после облучения (все реологические параметры были в пределах-физиолог гической нормы).
■Все вышесказанное позволяет сделать вывод о том, что УФО ЮЦК сопровождается развитием общего адаптационного синдрома, не приводит к возникновению патологических процессов и гибели организма.
Изменение реологических свойств крови у экспериментальных животных после ее полного облучения красным сватом. Такие экс-' ' . перименты были проведены впервые. Сразу после облучения, как показала формальная статистическая обработка результатов, достоверных сдвигов вязкости крови не произошло. Однако,, на самом' деле, изменения вязкости крови наступали и были достаточно выраженными. В четырех экспериментах зафиксировано повышение вязкости крови, причем в одном случае при неизменном гематокриТе, а в трех других на фоне значительного увеличения гематокрита: 53,0-60,5%; 45,5-55,0$; 47,0-54,0$. Деформируемость эритроцитов в этих случаях не была нарушена, но концентрация гемоглобина соответственно увеличена, что указывало на развитие гемоконцентт рации. В шести экспериментах вязкость крови сразу после бблуче-' ния снижалась: при низкой скорости сдвига на 8$, при высокой -на 456. При этом отмечалось незначительное уменьшение гематокри-тй. Агрегационная активность эритроцитов достоверно не была изменена, так же как и деформируемость эритроцитов.
На•следующем этапе исследования (5-7 сутки после облучения) отмечались статистически достоверное повышение вязкости-крови на всех скоростях сдвига. В той же группе животных, в которой вязкость крови повышалась сразу после облучения, она сохранялась практически на том же уровне. А в той группе, в которой она первоначально незначительно снижалась, она к 5-7-ы суткам
также повышалась. Агрегационная активность эритроцитов увеличилась более,, чем на '30%. 1к>чти втрое снижалась деформируемость еритроцитов.
К 1Ь-м суткам обследования все установленные на предыдущем этапе гемор'еологические сдвиги показали тенденцию к нормализации, хотя и были еде достоверно отличны от исходных значений.
Наконец, в отдаленном периоде гемореологическии показатели становились совершенно нормальными.
В отличие от облучения УФЛ при облучении красным светом ГШ1 на 2-м этапе исследования отмечалось снижение концентрации ЫДА в плазме крови, а максимум значений возникал не на 4-м этапе, а на 3-м. Обращает на себя внимание очень низкий уровень МДА в отдаленный период, что подтверждает известные представления об антиоксидантном эффекте инфузий крови, облученной УМ и красным светом. В целом же, на предццудих этапах, прооксидантное действие УМ оказалось выше, чем красного света.
Таким образом, в экспериментах с применением облучения крови красным светом 1НЛ результаты реологических изменений были отличные от УФО. прежде всего, сразу после облучения результат оказался разнонаправленным: в одних опытах вязкость крови увеличилась, в других - уменьшилась. Эффект гипер- и гипов. иско-зиметрических изменений происходил на фоне соответствующих отклонений гемато'критного числа от исхода. Возможно, такая различная реакция у животных была обусловлена какими-то особенностями в содержании у них фоторецепторов к красному свету. К 5-ы суткам вязкость крови повышалась, агрегация эритроцитов усиливалась, а через две недели эти изменения уменьшаются и в отдаленный период наблюдения все реологические параметры были в пределах нормы.
Тот факт, что у 40% собак сразу после облучения реологические показатели ухудшились, свидетельствует об исходно сниженных адаптационных возможностях организма животных и о вероятности развития у них дистрессиндрома в лоследуц-аем. Именно вто обстоятельство не позволило выявить статистически достоверных отличий гемореологических изменений сразу после облучения. Ухудше~ ние реологических параметров крови на 7-е сутки по сравнению с исходом и последующая нормализация их в отдаленный период позволяет утверждать, что облучение ШЦК красным светом ГНЛ не вызывает в организме необратимых реакций, приводящих к истощению животных.
Изменение реологических свойств крови у больннх после экстракорпорального облучения ее ультрафиолетовыми лучами и красным светом.
Результаты нашего обследования показали, что реинфузии небольших количеств аутокрови, облученной УЗД; вызывают быстрое снижение вязкости крови и улучшение вязко-эластических свойств эритроцитов. Вязкость при высоких скоростях сдвига, при крторых она определялась большинством авторов, снижалась в среднем на 1356, а диапазон колебаний составил 2-27%. Не наблюдалось ни одного, случая повышения вязкости крови непосредственно после процедуры. Об улучшении вязко-эластических свойств эритроцитов свидетельствовали снижение коэффициента жесткости эритроцитов и гематокрита. При этом концентрация гемоглобина крови не изменилась. и явлений фотогемолиза не отмечалось. • К началу второй процедуры вязкость не только восстановилась", но и, в ряде случаев, стала выше исходной.
Сразу после окончания второй процедуры вязкость крови снова снижалась приблизительно в том же объеме, что и после первой процедуры. Затем к началу третьего сеанса облучения, вязкость ■ крови опять восстанавливалась. Та же закономерность 'наблюдалась и При проведении последнего четвертого облучения крови.
Таким образом, несмотря на то, что в ряде случаев (1Г пациентов) вязкость, крови после окончания курса лечения снизилась, в целом, статистически достоверного улучшения этого показателя не наблюдалось.
Процедура облучения красным светом ГНЛ была идентична Ж). Использование красного света для снижения вязкости крови ранее не была описана. Тем не менее, многие авторы, описывая разнообразные положительные эффекты применения ГШ в медицине-ких целях, обосновывают их в том числе и улучшением кровообращения и реологических свойств крови.
Результаты нашего обследования показали, что в целом изменения вязкости после рёинфузии такие же, как после УФ облучения, но к началу следующей процедуры- вязкость крови не достигает первоначального уровня. Таким образом, положительные сдвиги вызываемые инфузиями ГНЛ облученной крови более стабильны. Возможно, стабильность объясняется отсутствием активации гемолоэза.
Йцб в одной группе больных проводилось облучение крови методом локального чрескожного облучения сосудистого лучка в локтевой ямке. На этот метод возлагались большие надежды, посколь-
ку он прост, безопасен и доступен для использования даже в домашних условиях, ' Хотя сразу после процедуры вязкость крови и снижалась, это снижение не было стабильным. Здесь мы можем констатировать, что трех процедур чрескокного облучения сосудист того пучка красным светом недостаточно для уменьшения гипервязкости крови. Возможно, для достижения желаемого эффекта необходимо использовать другие подходы - более длительное облучение или, напротив, сверхкороткое (импульс), другую длину волны, другую мощность источника облучения, более частые или редкие процедуры, более длительный курс облучения.
положительный эффект облучения крови данными электромагнитными излучениями свидетельствует о том, что это воздействие, так же как и в случае с облучением больших объемов крови у собак вызывает ответную реакцию организма в виде улучшения текучести крови и соответственно усиления скорости кровообращения (Александ-ррва H.a. с соав., ISBd)- В то же время, кратковременность данного воздействия у больных, по-видимому, связана с состоянием дезадаптации у них по причине истощения резервных возможностей организма на фоне основного заболевания.
В этих условиях нормализация реологических свойств крови затруднена, так как, гемореологические расстройства сами по себе в .организму уже выступают как факторы патогенеза. Поэтому мы наблюдали у бальных кратковременное улучшение показателей реологии крови за счет неизвестных механизмов. Болез того, при длительном применении УФО отмечается усиление эритропозза, которое, с одной стороны, можно было бы рассматривать как одно из проявлений общего адаптационного сицдрома, а с другой стороны, как фактор, усугубляющий гемэреологические расстройства. Отсюда следует, что воздействие УФЛ на патологическую кровь имеет как положительные, так и отрицательные моменты.
ВЫВОДЫ
I. В экспериментах in tdixо установлено, что характер изменения реологических свойств крови после ее облучения ультрафиолетовыми лучами и красным светом зависит от дозы облучения. При облучении крови УФЛ в малых и средних дозах ее вязкость снижается, теряет-л способность эритроцитов образовывать агрегаты, а их вязко-эластические свойства улучшаются. Высокие дозы ультрафиолетового излучения увеличивают вязкость крови и ухудшают вязко-эластические свойства еритроцитов.
2. При облучении in иНю крови красным светом ее вязкость и агрегационная активность эритроцитов увеличивается, а их вязко-эластические свойства ухудшаются. Низкие дозы красного света оказывают более выраженное действие на реологические свойства крови, чем высокие.
3. При облучении ультрафиолетовыми лучами полного объема циркулирующей крови у экспериментальных животных вязкость крови ■ и агрегация эритроцитов снижаются, а деформируемость увеличивается, однако, к 15 суткам вязкость крови становится выше исходной, а деформируемость эритроцитов падает. В отдаленный период гемореологические показатели нормализуются. .'..'•'
4. фи облучении красным светом полного объема циркулируют щей крови у экспериментальных животных сразу после процедуры • реологические изменения носят разнонаправленный характер, к 5 суткам вязкость крови повышается, агрегация эритроцитов усили- • ' вается, но в последующие сроки наблюдения эти изменения уменьшаются и исчезают.
5. После применения экстракорпорального облучения небольших объемов крови УОЛ и красным светом у больных происходит улучше* ' ние гемореологические свойств сразу после процедуры. Данный оф- • фект носит кратковременный характер, закономерно повторяющийся после каждого последующего воздействия. После многократного облучения крови красным светом гемореологические показатели у больных нормализуются, что не наблюдается при воздействии УФЛ.
С. Комплекс гемореологических изменений, развивающихся вследствие облучения крови человека и животных УФЛ и красным светом, есть проявление общесистемной реакции организма в ответ на эти электромагнитные излучения.
ВНЩКИИН в ПРАКТИКУ : ;
Результаты лабораторных исследований показали возможпсть использования экстракорпорального ультрафиолетового облучения крови и акстракорпоральногд лазерного, облучения, а также чрес-кожного облучения красным светом для коррекции вязкостных нару-пений крови. На основе экспериментальных исследований в услови-îx in. riivo ôb'л предложен способ чрескожного облучения крови, сконструирован новый прибор - светодиодная матрица, с максимумом длины излучения 660 нм (заявка J» 5/06 Кл, МКИ - 4 A6I).
СПИСОК i-АБОТ, ОПУБЛИКОВАНИЙ uO ТЕЛЕ Л1СС0?А1Щ
1.К проблеме токсического действш при передозировке ультрафиолетового облучения кровв - В cb.: Э^ерентнке методы в медицин( З'езисы докладов науч.-практ.конЯ.Илевск, 1992. - С. 43-44. Карандашов В.П., Петухов Е.Б., Корнеев A.A., Финько И.А., Садсвникова И.И.
.2. Изучение эффективности шутри сосуда сто!: лазерной терапии инфракрасным лазером у большое оолит ери рую^им атеросклерозом нижних конечностей. - В cö. науч.-практ, Современное состояние проблемы применения лазерное медпцпнскоп техники в клинической практике. Москва, 1922. Часть 2, С.227-2С2. Струтшсккй A.B., Гапоненко Ю.П., Баранов А.П., Садоьнккова И.Я., Петухов Ь.Б., Финько И.А.
3.ькстракорпоральное облучение полного объдаа циркулируицек 'крош излучением ГНл. Межд.конс.: "Новье достижения лазерной медицины". М—Cilö, 1923. - С. 304. ПалеевН.Р., Карандашов Б.И., Сли-нченко 0.Ii., Александрова H.H., Финько К.А.
4. изменение функциональной акта ню ста тромбоцитов при облучении. крош низко-енергеткческнм гелий-неоновш лазером, мевд.
.конф. "Hotte достижения лазерной медицины". М-Фо., 1993. - C.ÜSl ■ Карандашов Б.К., Петухов'Е.Б., . .. - Финько И.А..
Б. Ультрафиолетовое облучение всей циркулирующей крош. В журнале "Вестник АМН", 1993. - * 9. - С.38-41. Карандашов В.И., Петухов Е.Б., Корнеев A.A., Финько H.A.
- Финько, Ирина Александровна
- кандидата биологических наук
- Москва, 1994
- ВАК 03.00.13
- Влияние ультрафиолетового облучения на физиологическое состояние и продуктивные качества кур - несушек родительского стада при использовании двухъярусных батарей
- Световая модуляция функционального состояния сердечно-сосудистой системы крыс при её альтерации
- Влияние низкоинтенсивных электромагнитных излучений на функциональную активность биологических объектов разного уровня организации
- Исследование повреждающего действия ультрафиолетового излучения на макрофаги и модификации их фоточувствительности
- Эффекты воздействия низкоинтенсивного красного света на восстановление функциональной активности постишемического миокарда