.
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.43-50.
В работе представлены результаты экспериментальных исследований по изучению заживления кожных ран у мелких лабораторных животных (крыс) при комбинированных радиационных поражениях, подвергшихся воздействию низкоинтенсивного электромагнитного излучения КВЧ – диапазона с шумовым спектром, излучаемых аппаратом «АМФИТ – 0,2/10-01». Показано, что действие ЭМИ КВЧ низкой интенсивности при комбинированных радиационных поражениях позволяет оптимизировать процессы репаративной регенерации в ранах мягких тканей.
Вопрос об улучшении заживления послеоперационных ран, а по возможности его ускорение особое значение приобретает тогда, когда по тем или иным причинам имеет место угнетение репаративных процессов [5, 6, 14, 19].
Для военной медицины и медицины катастроф это обстоятельство имеет едва ли не первостепенное значение при лечении больных имеющих комбинированные радиационные поражения (КРП) [15, 11, 13, 9].
Хорошо известно, что именно у этой категории больных жизненно необходимо добиться заживления послеоперационных ран в скрытый период лучевой болезни [1, 8, 16]. К сожалению, этот период тем короче, чем тяжелее КРП и исчисляется буквально несколькими днями [4,18].
В отличие от изолированных травм, при КРП развиваются состояния, особенность которых заключается во взаимосвязи и взаимообусловленности общих и местных поражений лучевой и нелучевой природы. При поражениях легкой степени тяжести это выражено обычно не резко. Однако при комбинации средних и тяжелых степеней поражения эффект отягощения патологических процессов, вызываемых как ионизирующими излучениями, так и нелучевыми травмами, нарастает и существенно влияет на клиническое течение и исходы ранений [9, 19]. В таком случае, увеличивается количество летальных случаев, а у лиц, оставшихся в живых, наблюдается более тяжелое по степени поражение и более длительное его течение с тенденцией к генерализации патологических процессов. У таких пострадавших нарушаются темпы и характер посттравматической регенерации различных тканей, чаще развиваются шоковые состояния [10, 17].
При КРП чаще, чем при обычных ранах, переломах, ожогах, возникают генерализованные формы раневой инфекции, что объясняется угнетением всех защитных сил организма, вызванным не только лучевым, но и сочетанным воздействием облучения и травмы, а так же общей интоксикацией организма. Это обуславливает увеличение числа инфекционных осложнений в ранах и увеличению длительности репаративных процессов.
Общий ход лечения для всех боевых и не боевых КРП мало отличается от обычных правил и заключается кроме проведения консервативных мероприятий в применении оперативных вмешательств, если они показаны. Операции в данном случае являются составной частью общих лечебных мероприятий и реабилитации.
По данным Н. Н. Суворова и B. C. Шашковой [12], большинство системных радиопротекторов: анитиолового ряда (табельный – цистамин и др.), производных серотонина (мексамин и др.); способны предотвращать появление ионизированных молекул и уменьшать количество радикалов и их применение считается возможным в предвидении использования противником ядерного оружия. Однако нет никаких данных по стимулирующему влиянию системных радиопротекторов на репаративные процессы. Лекарственных препаратов, других средств и методов, используемых с целью стимулирования репаративных процессов при КРП, на табельном оснащении медицинской службы вооруженных сил и гражданского здравоохранения нет.
В последние годы заметно возрос интерес исследователей к использованию различных физических факторов, с целью оптимизации регенераторных процессов в ранах различной этиологии. Современное развитие науки обогатило хирургию появлением новых методов, основанных на использовании некоторых видов энергий, в частности электромагнитных полей. Использование этих методов в лечении ран и раневой инфекции позволило дополнить хирургическую обработку ран, а в некоторых случаях и заменить собой традиционный скальпель.
В литературе нами не встречены работы по изучению влияния волн миллиметрового диапазона на регенерацию ран в условиях пониженной способности тканей к заживлению, в частности при комбинированных радиационных поражениях. Данное обстоятельство побудило нас к экспериментальному изучению характера процессов репаративной регенерации, происходящих в послеоперационных ранах при КРП, под воздействием низкоинтенсивного широкополосного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона с шумовым спектром.
С целью изучения влияния на течение репаративных процессов в ранах при КРП низкоинтенсивного широкополосного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона с шумовым спектром, использовался аппарат КВЧ – терапии шумовым излучением «АМФИТ – 0,2/10-01», с интегральной мощностью излучения 1,2 мкВт.
Работа выполнена на 80 белых беспородных крысах-самцах массой 180 – 250 граммов. Для проведения исследований использовались животные одного помёта и приблизительно одинаковые по весу. В контрольные и опытные группы отбирались экземпляры из одной партии, внешне здоровые, без видимых дефектов на коже и признаков общей патологии. Выбраковывались крысы с подозрением на наличие спонтанной патологии, для выявления которой оценивались: внешний вид и общее состояние животных, блеск и гладкость шёрстки, наличие покусов, кожных заболеваний, выделений из глаз, носа, заднего прохода.
При выполнении исследований применялись следующие методики:
1. Нанесение стандартной кожной линейной раны подопытным животным.
2. Моделирование КРП.
3. Визуальный осмотр животного.
4. Ранотензиометрия.
5. Гистологическое исследование тканей области послеоперационного рубца.
6. Статистическая обработка полученных результатов.
Раны животным наносились в области спины лезвием «Нева» под общим ингаляционным эфирным наркозом [7, 2], с использованием устройств для фиксации и наркотизации мелких лабораторных животных в эксперименте. Разрез выполнялся вдоль оси тела длиной 5 см на глубину до фасции. Рана сразу ушивалась тремя узловыми капроновыми швами, наложенными на расстоянии не более 1см друг от друга, после чего, в течение первых 2-х часов после нанесения раны, части животных, выполнялось дистанционное гамма-облучение на аппарате «АГАТ» 60Со в дозе 5 Гр (мощность дозы 0,5 Гр/мин), чем вызывалось КРП 1-й степени тяжести [11, 14, 3].
Опытные и контрольные группы формировались в зависимости от того, проводилось ли воздействие волнами миллиметрового диапазона или нет.
Всего было проведено 80 экспериментальных исследований в 4-х сериях:
I. Контрольная группа – животные с нормальной способностью к регенерации + резаная рана в области спины – 20 шт.;
II. Контрольная группа – животные подвергнутые гамма–воздействию + резаная рана в области спины – 20 шт.;
III. Опытная группа – животные с нормальной способностью к регенерации + резаная рана в области спины + воздействие волн КВЧ – 20 шт.;
IV. Опытная группа – животные подвергнутые гамма – воздействию + резаная рана в области спины + воздействие волн КВЧ – 20 шт.
Воздействие миллиметровыми волнами проводилось ежедневно в течение 30 минут 1 раз в сутки на область раны в течение 7 дней.
На 7-е сутки после начала опыта у животных снимались швы и проводилась оценка заживления ран.
В процессе проведения эксперимента при визуальном осмотре животного определялось следующее: 1) поведение животного; 2) состояние шерсти и слизистых; 3) состояние послеоперационной раны (наличие воспалительных явлений, расхождение краёв раны и др.).
Ранотензиометрия проводилась по применяемой на кафедре госпитальной и военно-полевой хирургии ВМИ ФПС России методике.
С целью исследования у выведенного из опыта животного вырезался квадратный кожный лоскут размером 50´50 мм, в центре которого располагался рубец. Кожный лоскут фиксировался за параллельные края специальными зажимами, один из которых крепился неподвижно, другой (подвижный) был связан с головкой индикатора часового типа, закреплённого на специальном штативе. Края лоскута кожи фиксировались таким образом, чтобы расстояние от линии рубца не превышало 1 см. На подвижную часть прибора прикладывалось усилие, растягивающее кожный лоскут до момента разрыва рубца, а соответствующие данному моменту показания индикатора отражали механическую прочность сращения на этапе образования рубца. Разрывной нагрузкой считали вес, при котором в течение 3 секунд визуально регистрировалось начинающееся расхождение краёв раны в проходящем свете.
Расчёт прочности образовавшегося рубца производился по формуле:
.
Полученные результаты приводились в соответствии с международной системой единиц СИ:
После забора образцов тканей осуществлялась их фиксация в 7,5% растворе глютаральдегида на фосфатном буфере (рН 7,8). Окраска срезов производилась гематоксилин-эозином и по Ван-Гизону. Гистологические исследования выполнялись в патологоанатомическом отделении Дорожной клинической больницы ГЖД и консультировались д.м.н. Монаховым А. Г.
При визуальной оценке в сериях, где применялась КВЧ-терапия послеоперационных ран, осложнений гнойно-воспалительного характера не было. Наибольшее количество инфекционных осложнений со стороны раны наблюдалось у животных с комбинированным радиационным поражением (таб. 1).
Ранотензиометрия проводилась во всех сериях животных. Её результаты показали ухудшение репаративных процессов в ранах мягких тканей в тех группах, где КВЧ-терапия не проводилась, что характеризовалось снижением прочности послеоперационного рубца. Показатели тензиометрии в группе животных с комбинированным радиационным поражением, которым проводилось лечение миллиметровыми волнами, превышали результаты контрольной группы животных с нормальной способностью тканей к регенерации на 58,19%, а контрольной группы с КРП – на 208% (таб. 2).
Таблица 1
Результаты заживления кожных ран по числу воспалительных осложнений
|
№ серии |
Наименование серии |
Количество животных в серии |
Число животных с признаками воспаления в ране |
|
I |
Рана |
20 |
3 |
|
II |
Рана + гамма-облучение |
20 |
6 |
|
III |
Рана + КВЧ |
20 |
0 |
|
IV |
Рана + гамма-облучение + КВЧ |
20 |
0 |
По результатам гистологического исследования были получены данные показывающие, высокую эффективность КВЧ-терапии на репаративные процессы в линейных кожных ранах.
|
№ серии |
Наименование серии |
Сутки выведения из опыта |
Результат ранотензиометрии |
|
|
в граммах |
Н/см2 |
|||
|
I |
Рана |
7 |
873 ± 2,75 |
8,73 ± 0,27 |
|
II |
Рана + гамма-облучение |
7 |
448 ± 5,36 |
4,48 ± 0,53 |
|
III |
Рана + КВЧ |
7 |
1754 ± 19,67 |
17,54 ± 1,96 |
|
IV |
Рана + гамма-облучение + КВЧ |
7 |
1381 ± 13,72 |
13,81 ± 1,37 |
Различия достоверны (р < 0,05) по сравнению с контрольными группами.
При гистологическом исследовании послеоперационных рубцов животных подвергнутых КВЧ – терапии выявлено, что ускорение регенерации происходит за счёт интенсивного нарастания количества коллагеновых волокон, что приводит к разрастанию соединительной ткани и делает более прочным послеоперационный рубец (рис. 1, 2).
Рис. 1. Гистологическая картина кожного рубца на 7-е сутки у животного контрольной группы с типовой регенерацией тканей. Отмечены островки грануляционной ткани
по краям раневого дефекта. Окраска гематоксилин-эозином. Увеличение 1´100
Рис. 2. Гистологическая картина кожного рубца на 7-е сутки у животного опытной группы
с типовой регенерацией тканей. Замещение раневого дефекта пластом многослойного
плоского ороговевающего эпителия. Окраска гематоксилин-эозином. Увеличение 1´100
При сравнении морфологической картины послеоперационных рубцов животных с комбинированными радиационными поражениями опытной и контрольной групп получено следующее:
— линейная рана у животного после гамма – воздействия 5 Грей – щелевидной формы раневой канал, с некротическим детритом, отёк тканевых структур, края покрыты тонкой полоской фибрина, грануляций нет (рис. 3).
— линейная рана у животного после гамма – воздействия 5 Грей и КВЧ-терапии – отёка ткани нет, развитая волокнисто-клеточная грануляционная ткань, пролиферация гистиоцитов, эндотелиоцитов сосудов (рис. 4).
Рис. 3. Гистологическая картина кожного рубца на 7-е сутки у животного контрольной группы с комбинированным радиационным поражением. Щелевидный раневой канал,
в центре некротический детрит, отёк по краям. Окраска гематоксилин-эозином.
Увеличение 1´56
Рис. 4. Гистологическая картина кожного рубца на 7-е сутки у животного опытной группы с комбинированным радиационным поражением и воздействием миллиметровыми волнами. Развитие грануляционной ткани с большим количеством фибробластов. Выраженная пролиферация гистиоцитов, ретикулярных клеток, эндотелиоцитов сосудов. Окраска гематоксилин-эозином. Увеличение 1´56
Таким образом, полученные результаты позволяют заключить, что волны миллиметрового диапазона улучшают репаративные процессы в ранах мягких тканях не только при нормальной способности тканей к заживлению, но и при комбинированных радиационных поражениях, когда на организм животного действует кроме механического фактора, ещё и лучевая нагрузка, приводящая к угнетению репарации. Совершенно очевидно, что полученные в эксперименте на животных результаты дают основание предполагать, что в случаях, когда по каким-либо причинам регенераторные способности мягких тканей оказываются сниженными, применение КВЧ – терапии может оказать существенную помощь в комплексном лечении таких пациентов.
1. Анисимов В. Н., Воробьев А. В. О возможности стимуляции процессов регенерации в кожной послеоперационной ране в скрытом периоде острой лучевой болезни. // Материалы X научной конференции "Восстановительные и компесаторные процессы при лучевых поражениях". – С.-Петербург. 1992.
2. Билич Г. Л., Бузина А. З. Влияние некоторых стимуляторов репарации на заживление операционных ран у молодых животных. // Здравоохранение Казахстана. 1971. № 12. С. 141-143.
3. Ботяков А. Г. Течение механических повреждений у пострадавших в экстремальных и боевых ситуациях после психической травмы. Автореф. дисс. д. м. н. – Нижний Новгород, 2001. 45 с.
4. Брюсов П. Г., Нечаев Э. А. Военно-полевая хирургия. – Москва. 1996. 414 с.
5. Воробьёв А. В. Фотостимуляция репаративных процессов видимым световым излучением в хирургии. Дисс. докт. мед. наук. – Н. Новгород. 1998. 364 с.
6. Гречко В. Н. Влияние некогерентного монохроматизированного красного света на регенераторные процессы в ранах мягких тканей. Дисс. канд. мед. наук. Н.Новгород. 1993. 166 с.
7. Лазарев Н. В. Воспроизведение заболеваний у животных для экспериментально-терапевтических исследований. – М.: Медгиз. 1954. 391 с.
8. Нечаев Э. А. Радиационная авария: как защитить личный состав? // Врач. 1992. № 4. С. 50-52.
9. Попов О. В. Характеристика этиологического фактора при поражениях ядерным оружием. // Патологическая физиология. 1984. № 2. С. 7-12.
10. Сивинцев Ю. В. Насколько опасно облучение? – М.: Энергоатомиздат, 1991. 113 с.
11. Стрельцова В. Н. О некоторых вопросах эффектов действия радиации на животных // В кн.: «Отдалённые последствия и оценка риска воздействия радиации». – М.: 1978 С. 38-40.
12. Суворов Н. Н., Шашкова B. C. Химия и фармакология средств профилактики радиационных поражений. М.: Атомиздат. 1975. 224 с.
13. Фаршатов М. Н. Влияние радиопротекторов на эффективность лечения комбинированных радиационных поражений. // Воен.-мед.журн. 1985. № 12. С. 22-27.
14. Фатыхов Р. Р. Влияние бемитила на течение репаративных процессовв ранах мягких тканей при комбинированных радиационных поражениях. Дисс. к.м.н.. Нижний Новгород. 1999. 195 с.
15. Чернова Т. Г. Морфологическое исследование заживления экспериментальных ран под воздействием проникающего излучения в условиях высокогорья. Автореф. дис. канд. мед. наук. Алма-Ата. 1974. 30 с.
16. Messerschmidt О. Kombinierte Strahlenshader // Strahlenshtz Forsch. Und Prax. – 1980. BD.21. S.193-206.
17. Shore R. E. Occupational radiation studies: Status problems and prospects. // Health Phys. 1994. Vol. 44. № 8. P. 21-28.
18. Suleuaerfs Ch. La Therapeutique des lessions occasonnees par la bomb atomlque. – Brux. Med., 1952, vol. 32. № 11. P. 545-554; vol. 12. P. 762-772.
19. Xiangao Chu, Vougiang Van, Qingjia He. Экспериментальные исследования крайне тяжёлых радиационно-термических комбинированных поражений у собак (реферат) // Радиационная биология (Реф. журн.). 1989. № 2. 2.70.99.