В. Н. Крылов, А. В. Зевеке, Н. Б. Капустина
Нижегородский госуниверситет
Вестник Нижегородского университета им. Лобачевского. Серия Биология. Выпуск 1(6). Электромагнитные поля и излучения в биологии и медицине. Н.Новгород: Изд-во ННГУ, 2003. С.77-79.
В экспериментах на крысах изучена афферентная импульсная активность спинного бокового кожного нерва от рецепторов кожи крыс при воздействии на нее низкоинтенсивного КВЧ-облучения. Установлено, что в данных условиях эксперимента 5-30-минутное КВЧ-воздействие не изменяет фоновую афферентную активность и ее кросскоррелограмму в Аb – волокнах и, при тактильном раздражении, – в Аb – и Аd – волокнах.
Установленное нами ранее [1-3] влияние низкоинтенсивного КВЧ-воздействия на ряд гомеостатических показателей (вегетативный статус, кроветворение, гладкую мускулатуру и др.) при облучении поверхности кожи крыс позволяет предположить включение в системные реакции организма рецепторов кожи, которые одними из первых образований в организме попадают под это излучение. В пользу данного предположения свидетельствуют опыты [4], в которых установлено, что при действии КВЧ-воздействия на кустиковидные рецепторы мочевого пузыря лягушки суммарная импульсная активность пузырного нерва возрастала в 1,5 раза по сравнению с исходным фоном. Однако на теплокровных животных подобные опыты не проводились. В связи с изложенным, целью работы было выявить влияние низкоинтенсивного (1-10 мкВт) КВЧ-воздействия на афферентную импульсную активность рецепторов кожи крыс при ее облучении.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В работе использовали аппарат КВЧ-терапии с шумовым излучением
типа «Амфит-0,2/10-01» (ТУ 9444-005-02070387-96), разработанный в НИФТИ ННГУ,
разрешенный к применению МЗ РФ и выпускаемый серийно ООО «ФизТех»
(г. Н. Новгород). Штатное значение мощности шума аппарата составляет 1
мкВт, что соответствует спектральной плотности мощности шума (СПМШ) — 4
× 10–17 Вт/Гц (30-55 ДБ).
Неоднородность СПМШ в диапазоне частот 53,57—78,33 ГГц (длины волн от 5,6 до
3,8 мм) не превышает ± 3 дБ. Использовали две сменные насадки: цилиндрическую и
рупорную, позволяющие изменять площадь облучаемой поверхности при контактном
способе от 0,14 до 1,8 см2.
Афферентную импульсную активность от совокупности рецепторов кожи
исследовали в острых экспериментах на беспородных крысах обоего пола массой
180-200 г под уретановым наркозом (16% раствор внутрибрюшинно) при комнатной
температуре 24°С [5]. Животные
фиксировались на столике. Рецепторным полем служил участок кожи, иннервируемый
ramus cutaneus dorsi lateralis (спинной боковой кожный нерв) с правой и левой
стороны тела животного. Волосы на спине и в области тазобедренных суставов
тщательно состригали. Правый и левый кожные нервы препарировали до входа их в
дерму, послойно рассекая соединительнотканные фасции. Затем нервы помещали на
электроды и покрывали вазелином для предотвращения высыхания. Сигналы с
препарированного нерва отводили двумя биполярными платиновыми электродами и
через 2 канала усилителя типа УБФ4-03 подавали на 12-битовый 16-ти канальный АЦП
компьютера IBM PC 486DX2 и параллельно, для визуального контроля, на двухлучевой
осциллограф С1-18. Для регистрации нейрограмм, содержащих одновременно сигналы
А- и С- волокон выбирали режим с полосой пропускания частот усилителя 20-1500 Гц
и частотой квантования 40 кГц. Границы рецепторных полей определяли по
возникновению афферентной активности при легком поглаживании кожи мягкой
кисточкой. Анализ суммарной афферентной активности проводили интегративным
методом кросскорреляционных функций по Casby J. U. et.al. [6]. Данный анализ
нейрограмм позволяет определить скорости проведения импульсов в нервных
волокнах, тип активных нервных волокон в нерве, оценить относительную величину
активности рецепторов, иннервированных различными типами волокон. В соответствии
с задачами эксперимента афферентную активность совокупности рецепторов кожи
исследовали до облучения ЭМИ КВЧ-диапазона (фоновая активность), во время
тактильного раздражения рецепторного поля нерва до облучения, в процессе
облучения рецепторного поля каждые 5 минут, начиная от 5 минут и заканчивая 30
минутами, во время тактильного раздражения рецепторного поля нерва после 30
минут облучения – с целью подтверждения жизнеспособности рецепторов. Нейрограммы
на этапах эксперимента регистрировали по 10 с через каждые
5 минут с правого и левого нервов. Во время всех опытов у животных
контролировали отсутствие болевой реакции. При регистрации импульсной активности
целого нерва в реальном времени, кросскорреляционного анализа и визуализации
этапов обработки использовали оригинальный программный комплекс, разработанный
на языке С++ в среде операционной системы DOS [7].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При исследовании методом кросскорреляционных функций фоновой активности рецепторов, иннервируемых спинным боковым кожным нервом, нами была зарегистрирована фоновая активность только Аb- волокон, тогда как активность Аd- и С- волокон отсутствовала. Это соответствует данным, полученным другими исследователями [7]. Фоновая активность Аb- волокон объяснима высокой механочувствительностью рецепторов кожи [8]. При нанесении тактильного раздражения (поглаживании рецепторного поля мягкой кисточкой) нами была зарегистрирована активность рецепторов, иннервированных Аb- и Аd- волокнами. Это также соответствует данным исследователей [5] о том, что смещение волос и растяжение кожи при поглаживании кисточкой вызывает активность в Аd- волокнах.
В экспериментах с воздействием ЭМИ КВЧ на кожу крыс было установлено, что фоновая импульсная активность изучаемых волокон не изменялась ни в одном опыте. Не было выявлено изменений активности также и на тестирование тактильным раздражением. При записи нейрограмм с последующим проведением их кросскорреляционного анализа при КВЧ-облучении рецепторного поля кожи крыс в течение 5, 10, 15, 20, 25 и 30 минут, ответ рецепторов, иннервируемых Аd- и С- волокнами в данных условиях не был зафиксирован. Об этом свидетельствовало отсутствие каких-либо изменений в кросскорреляционной картине до и после воздействия низкоинтенсивного КВЧ-воздействия на рецептивное поле кожи.
На основании полученных результатов следует заключить, что низкоинтенсивное ЭМИ КВЧ-диапазона с шумовым спектром и временем экспозиции от 5 до 30 минут в изученных условиях не оказывает влияния на чувствительность механорецепторов кожи крысы. Таким образом, при анализе результатов не было подтверждено участие механорецепторов кожи в трансформации и трансляции энергии ЭМИ КВЧ к интегрирующим системам организма (ЦНС, сердечно-сосудистая и др.) ответственным за модуляцию гомеостаза при КВЧ-воздействии. Возможно, такой результат связан с условиями проведенных экспериментов. Кроме того, необходимо учитывать, что эффекты КВЧ-излучения на организм чаще всего проявляются в условиях альтерации организма и отсутствуют в условиях состояния «покоя» [9]. Это было подтверждено и нашими данными при действии использованного в данной работе аппарата КВЧ-излучения в условиях альтерации изолированных органов или радиационного поражения животных [10,11].
ЛИТЕРАТУРА
1. Капустина Н. Б., Ошевенский Л. В., Крылов В. Н. Изменение ритмокардиограммы крыс при низкоинтенсивном КВЧ-воздействии // Вестн. Нижегородского гос. ун-та. Сер. Биол. Вып. 2(4). 2001. С. 53-55.
2. Корягин А.С., Ястребова А. А., Крылов В. Н., Корнаухов А. В. Влияние миллиметровых волн на устойчивость мембран эритроцитов, перекисное окисление липидов и активность ферментов сыворотки крови // Миллиметровые волны в биол. и мед. 2000. № 2(18). С. 8-10.
3. Крылов В. Н., Дерюгина А. В., Капустина Н. Б., Максимов Г. А. Влияние КВЧ-воздействия на электрфоретическую подвижность эритроцитов // Миллиметровые волны в биол. и мед. 2000. № 2(18). С. 5-7.
4. Сазонов А. Ю. Влияние КВЧ-излучения на периферические нервные структуры и сублетальные состояния лабораторных животных. Автореф. канд. дис. С-Пб. 1998.
5. Зевеке А. В. К механизму возбуждения рецепторов кожи при температурном раздражении // Физиологический журн. СССР. 1976. Т. 62. № 1. С. 91-96.
6. Casby J. U., Siminoff R., Housenknecht T. R. An analogue crosscorrelator to study naturally induced activity in intact nerve trunks // J. Neurophysiol. 1962. V. 26. P. 432-448.
7. Малышева Г. И., Зевеке А. В., Баринова О. В. Исследование активности рецепторов с безмиелиновыми волокнами при нагревании волосистой кожи кошки // Росс. физиол.журн. им. И. М. Сеченова. 1999. Т. 85. № 2. С. 275-282.
8. Баринова О. В., Зевеке А. В., Малышева Г. И. Фоновая активность рецепторов с миелиновыми волокнами волосистой кожи кошки // Сенсорные системы. 2000. № 3. С. 185-192.
9. Девятков Н. Д., Голант М. Б., Бецкий О. В. Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности. М. 1991. 169 с.
10. Крылов В. Н., Ошевенский Л. В. Влияние КВЧ-воздействия на изолированную гладкомышечную ткань кишечника крыс // Миллиметровые волны в биол. и мед. 2000. № 2(18). С. 11-15.
11. Крылов В. Н., Анисимов С. И., Капустина Н. Б., Корнаухов А. В. Влияние КВЧ-излучения на содержание веществ средней молекулярной массы и общего белка в плазме крови крыс при комбинированном радиационном поражении // Миллиметровые волны в биол. и мед. 2002. № 4(28). С. 55-59.