Крылов В.Н., Анисимов С.И., Капустина Н.Б., Корнаухов А.В.
Нижегородский госуниверситет им. Н. И. Лобачевского, Россия, 603950, Н.Новгород, пр. Гагарина, 23 anisimov@physunnrunnet. ru
Труды второй международной конференции "Неионизирующие электромагнитные излучения в биологии и медицине (БИО-ЭМИ-2002)". Калуга, 2002. С. 98-103.
Одной из важнейших проблем современной патофизиологии и медицины является терапия комбинированных радиационных поражений (КРП). Сложность лечебных мероприятий в этих случаях заключается в том, что при комбинированных поражениях появляются признаки синдрома взаимного отягощения, вносящие качественные изменения в развитии патологического процесса [1] и необходимо применение таких методов или средств, которые приводят к общим восстановительным процессам в организме. Перспективно использование ЭМИ КВЧ, применяемого для терапии и профилактики многих патологических процессов. Ранее нами было показано, что КВЧ-терапия облученных животных приводит к усилению нарушенного гемопоэза [2] и коррекции гемостаза при КРП [3].
При анализе эффективности лечебных мероприятий при КРП весьма показательно определена в кrрови пораженного организма уровня веществ среднемолекулярной массы (ВСММ), определяющих развитие целого ряда патологических расстройств в остром периоде КРП [4]. В последние годы получены новые данные о патогенных свойствах группы среднемолекулярных (СМ) пептидов, с накоплением которых в крови связывают развитие аутоинтоксикации при целом ряде заболеваний [I]. Авторами показано, что ионизирующее излучение характеризуется накоплением в крови разнообразной группы СМ пептидов, содержание которых прямо зависит от тяжести лучевой болезни.
В связи с изложенным, в работе было изучено действие низкоинтенсивного широкополосного ЭМИ КВЧ-диапазона со спектральной плотностью мощности шума (СПМШ), достаточно однородно распределенной по частоте (типа «белый» шум), на содержание веществ средней молекулярной массы и общего белка в крови крыс с комбинированным радиационным поражением. В экспериментах использовали беспородных белых крыс - самцов, массой 180-200 гр. КРП осуществляли путем сочетания резаной линейной кожной раны (длиной 5 см на глубину до фасции) и гамма-облучением.
Гамма-облучение проводилось на установке «АГАТ-С» в дозе 5 Гр, что соответствует тяжелой форме лучевой болезни (ОЛБШ) [5]. Животные были поделены на следующие группы (по 10 крыс в группе): 1 - Интакт-ные; 2- Кожная линейная рана; 3- Кожная линейная рана + КВЧ-воздействие; 4- Гамма-облучение 5 Гр; 5- Гамма-облучение 5 Гр + КВЧ-воздействие; 6- Кожная линейная рана + Гамма-облучение 5 Гр; 7- Кожная линейная рана + Гамма-облучение 5 Гр + КВЧ-воздействие.
Животным 6 и 7 опытных групп раны наносились за 1 -2 часа до воздействия гамма-лучами.
Воздействие ЭМИ КВЧ-диапазона с шумовым спектром 53-78 ГГц, с мощностью излучения 1,0 - 1,2 мкВт, СПМШ ~ 2.10-17 Вт/см2 Гц, генерируемым аппаратом «АМФИТ -0,2/10-01», проводилось на тазовую область в течение 7 дней, ежедневно по 30 минут, начиная с первого дня эксперимента. На 7-е сутки эксперимента у животных брали кровь из подъязычной вены для определения содержания ВСММ и общего белка рефрактометрическим методом. Содержание общего белка определяли на рефрактометре РПЛ-3.
Как видно из таблицы, содержание в плазме крови крыс ВСММ зависело от вида наносимой альтерации организма - оно практически не изменялось при нанесении резаной раны и резко возрастало при радиационном поражении, с потенцированием эффекта в случае КРП. Содержание общего белка при этом изменялось разнонаправлено - повышалось при раневом воздействии и снижалось - при облучении или КРП. Полученные результаты вполне соответствуют литературным данным и отражают патогенез моделируемой альтерации. В случае умеренной по интенсивности резаной раны токсинемии организма, отражаемой в повышении уровня ВСММ, не возникает. Вместе с тем, происходящий воспалительный и регенерационный процессы, естественно, приводят к повышению уровня общего белка, в частности, за счет иммуноглобулинов [5]. При радиационном поражении, в результате активации протеолитических ферментов и прямого разрушения белковых молекул, их содержание падает с соответственным нарастанием уровня ВСММ, основу которых составляют элементы деградации белков с их токсиногенными свойствами. При КРП выявленные закономерности изменения уровня исследуемых веществ сохраняются с некоторой потенциацией, в результате взаимного отягощения патологических процессов. В пользу сказанного свидетельствуют и проведенные расчеты соотношения Е280/Е254, что позволяло судить о том, какие из компонентов общей фракции ВСММ в крови - пептидные или непептидные - испытывают большие изменения. Как известно, при длине волны 280 нм находится максимум поглощения ароматических аминокислот, входящих, главным образом, в состав пептидов. После осаждения в испытуемой пробе белков величина E280 зависит от содержания в ней среднемолекулярных пептидов, в то время как величина Е254 не зависит от содержания в образце пептидов [5]. В наших опытах указанное соотношение Е280/Е254 было увеличено во всех опытных сериях.
Низкоинтенсивное воздействие ЭМИ КВЧ-диапазона с шумовым спектром в течение 7 дней на область тазовых костей крыс при нанесении резаной раны не приводило к видимым эффектам изменения содержания в плазме крови исследуемых веществ по сравнению с группами контроля (таблица).
В отличие от этого, при другой альтерации - радиационном облучении - применение КВЧ-воздействия приводило к эффектам, которые можно трактовать как терапевтические. Так, из таблицы видно, что в крови достоверно снижалось количество ВСММ и повышалось содержание общего белка по сравнению с контролем. Таким образом, выявлялась тенденция к восстановлению исследуемых показателей к их уровню у интактных животных. В еще большей степени, выявленные корригирующие изменения были зарегистрированы при воспроизведении КРП.
Полученные результаты позволяют сделать несколько выводов. Во-первых, установлено, что в условиях воспроизведения КРП или изолированного лучевого поражения у крыс применение низкоинтенсивного ЭМИ КВЧ диапазона с шумовым спектром, приводит к коррекции как уровня ВСММ, так и общего белка в плазме крови крыс при ежедневном получасовом воздействии на тазовую область в течение 7 суток после гамма-облучения, свидетельствуя о снижении аутоинтоксикации организма животных и интенсификации репарационных процессов. Таким образом, установлено, что такое излучение оказывает терапевтический эффект. Как следует из приведенных результатов и ранее полученных нами данных, этот эффект проявляется как в виде стимуляции гемопоэза [2] и нормализации гемостаза [З], так и в уменьшении токсинемии плазмы в виде снижения уровня ВСММ и повышения уровня общего белка.
Во-вторых, реакция организма животных при гамма облучении и КРП на последующее КВЧ-воздействие с использованием аппарата «АМФИТ-0,2/10-01» существенным образом отличается от имевшей место с применением моногармонического КВЧ-воздействия [7,8]. А именно; моногармоническое КВЧ-воздействие характеризуется радиопротекторным эффектом [8] и негативно влияет на состояние животных в случае его применения после гамма-облучения.
Мы считаем, что лечебный эффект с применением аппарата «АМФИТ» обусловлен одновременным присутствием в генерируемом КВЧ-сигнале 3-х факторов. А именно; в 104 раз более низкой интегральной плотности мощности ЭМИ; шумовым спектром генерируемого сигнала с широкой частотной полосой, одновременно охватывающей несколько терапевтически значимых частот; достаточно равномерным распределением СПМШ в рабочей полосе частот, позволяющим минимизировать воздействие спектральных составляющих, негативно влияющих на состояние организма.
В-третьих, выявленная коррекция в полной мере проявляется при тяжелой альтерации в виде КРП или изолированного радиационного поражения и не возникает при относительно слабой изолированной альтерации в виде кожной резаной раны. Такой кажущийся парадокс, когда ЭМИ КВЧ-диапазона производит эффект при тяжелой альтерации и не влияет на динамику восстановления при относительно слабой, вполне объясним с позиции основных положений КВЧ-терапии. Одна из выявленных авторами закономерностей взаимодействия КВЧ-излучения с живыми системами заключается в том, что эффект в большей степени проявляется при альтерациях функций и практически не возникает при воздействии на нормальные функции здорового организма. Отсюда можно предположить, что резаная кожная рана не приводит к серьезным сдвигам гомеостаза на уровне пептидных и белковых компонентов плазмы крови, и заживление раны обеспечивает "нормальный" воспалительный процесс. Наоборот, при радиационном поражении или КРП, в организме резко нарушаются и угнетаются многие функции, особенно в тканях с интенсивно делящимися клетками. Поэтому, согласно описанным нами ранее [6] физиологическим закономерностям о том, что структурно-функциональные единицы организма будут максимально реагировать на внешний стимул при минимальном исходном уровне функции, эффект описанной в опытах КВЧ-терапии крыс оказался наиболее выражен именно при радиационном поражении или его сочетании с другой альтерацией.
Литература
1. Патогенез и лечение комбинированных радиационно-термических поражении /В.П. Балуда и др.; Под ред. А.Ф. Цыба, А.И. Бритуна. -М.,1989. 128с.
2. Овощникова Л.В. и др. Влияние КВЧ-излучения на систему крови и перекисное окисление липидов при экспериментальной лучевой болезни //Веста. Нижегородского гос. университета. Сер. Биол. Вып. 2(4). Миллиметровые волны в биологии и медицине. Н. Новгород, 2001. С. 31-36.
3.Капустина Н.Б. и др. Влияние КВЧ-излучения на систему гемостаза крыс при комбинированном радиационно-травматическом поражении // Там же. С. 37-41.
4.Владыко А.С. и др. Диагностическое значение уровня молекул средний массы в крови при оценки тяжести эндотоксикации // Вестник хирургии, 1986. Т. 136. №8. с. 126-129.
5. Эйдус Л.Х. Физико-химические основы радиобиологических процессов и защита от излучений. М.: Атомиздат, 1979.
6 Крылов В.Н., Максимов Г.А. Физиологические аспекты КВЧ-терапии // Вестн. Нижегородского гос. университета. Сер. Биол. Вып. 2 (4). Миллиметровые волны в биологии и медицине. Н. Новгород, 2001. С. 8-15.
7. Севастьянова Л.А., и др. Комбинированное воздействие рентгеновского и сверхвысокочастотного излучения на костный мозг // Научн. докл. высш. шк. Сер. биофиз. Биол. науки, 1969. № 6. С. 46.
8. Рыжкова Л.В., Сазонов А.Ю., Гальченко С.В. Экспериментальная оценка возможности применения электромагнитного излучения КВЧ-диапазона при "г-поражении.//Сб. трудов 1-го Украинского симпозиума «Физика и техника мм и субмм радиоволн». - Харьков. 1991. ч. 2. С. 141-142.