Диссертация (1151313), страница 39
Текст из файла (страница 39)
К основным из них, чисто биофизическим188механизмам,влияющимнаизменениефункциональногосостоянияклетокприихвзаимодействии с УЗ, мы вслед за рядом авторов относим кавитационный, тепловойи механический [9, 301]. В нашем случае при терапевтических интенсивностях и сопоставимомвремени экспозиции наблюдали уменьшение жизнеспособности, лизис и гибель клеток крови.1. Отработана схема УЗ обработки клеток крови в фиксированном и термостатируемомобъёме.
2. УЗ интенсивности 0.01–0.05 Вт/см2 является безопасным для клеток крови: не влияетна жизнеспособность. 3. Интенсивность 0.1–1.0 Вт/см2 приводит к уменьшению числажизнеспособных клеток. 4. Первыми в лейкограмме уменьшается число наиболее крупныхгранулоцитов.Анализ возрастной зависимости жизнеспособности лейкоцитов мелкихдомашних животных в ультразвуковом полеНа диаграмме, показанной на рисунке 71, приведены сводные данные определенияпроцента лизированных и жизнеспособных клеток крови у здоровых МДЖ разного возраста.
Ненаблюдали разрушения клеток после обработки УЗ интенсивностью 0.01–0.05 Вт/см2 привремени воздействия до 15 с. Минимальный процент разрушенных от общего числа клетокрегистрировали после озвучивания интенсивностью 0.05 Вт/см2 в течение 15–30 с. Повышениеинтенсивности до 0.1 Вт/см2 уменьшало жизнеспособность всех лейкоцитов в среднем на 12.5%.После обработки УЗ интенсивностью 0.2–0.4 Вт/см2 число жизнеспособных клеток уменьшилосьещё более существенно.
УЗ более высоких интенсивностей (до 1.0 Вт/см2) вызывал резкоеснижение жизнеспособности лейкоцитов уже после 25-секундной экспозиции. При этом 37%у молодых и менее 10% клеток у старых животных не гибнет, а сохраняет жизнеспособность.Длительная обработка образцов крови (более 2 мин) приводила к экспоненциальномууменьшению числа жизнеспособных клеток в зависимости от применённой интенсивности (такназываемый «доза — эффект»).
Интенсивность 1.0 Вт/см2 полностью «уничтожала» все видылейкоцитов, начиная с 2-минутной экспозиции.% жизнеспособных клеток189908070Контроль60500,05 Вт/см^240300,2 Вт/см^220100,4 Вт/см^2015с30с45с60сВремя действия УЗРисунок 71. Зависимость жизнеспособности лейкоцитов смеси крови здоровых МДЖ разного возраста отинтенсивности УЗ.На графике на рисунке 72 показана динамика уменьшения жизнеспособности лейкоцитовМДЖ в зависимости от времени инсонации для трёх разных интенсивностей: 0.05 Вт/см2;0.2 Вт/см2 и 0.4 Вт/см2.
Более крутой наклон кривой потери жизнеспособности примаксимальной из приведённых интенсивностей показывает, что для непрерывного УЗвыбранного диапазона интенсивностей сохраняется закономерность «доза — эффект». Скоростьразрушения клеток в УЗ поле росла с увеличением энергетического воздействия.% жизнеспособных клеток10090807060504030201000102030405060Время экспозиции, с% клеток при 0,2% клеток при 0,4% клеток при 0,05Рисунок 72.
Графики скорости уменьшения жизнеспособности лейкоцитов под действием роста интенсивности УЗ§ 15.3. Анализ изменения состояния грануло– и агранулоцитов in vitro поддействием непрерывного и модулированного ультразвука низкихинтенсивностейПри любом виде воспаления изменяется качественный и количественный составформенных элементов крови: число гранулоцитов возрастает, а агранулоцитов может190уменьшаться. Агранулоцитарное звено системы крови обеспечивает иммунную реакцию, имеетособое значение для реактивности организма. Для прогнозирования течения процессазаболеванияиспользуетсякритерийпротивовоспалительнойактивности —показательагрануло–/гранулоцитарного индекса, вычисляемый через отношение суммы агранулоцитовк сумме гранулоцитов в крови [44, 167]. В связи с увеличением в УЗ поле количестваагранулоцитов было вычислено соотношение грануло– к агранулоцитам, чтобы показатьколичественное изменение процентного состава лейкоцитов в поле непрерывного и амплитудномодулированного УЗ, что не является критерием противовоспалительной активности, ноостаётся оценочным критерием степени УЗ воздействия.Изменение соотношения грануло– /агранулоциты в крови кошек поддействием непрерывного ультразвукаНа рисунках 73 и 74 отражены особенности изменения содержания разных видовлейкоцитов после обработки крови УЗ минимальной терапевтической интенсивности0.05 Вт/см2.С увеличениемвозраста(p < 0.05)животныхизмененияв лейкограммахстановились всё более значительными (рисунок 73 а).
Начиная с 30 с экспозиции, процентноесодержаниегранулоцитовуменьшалось.Зависимостьизмененийносилапрактическиэкспоненциальный характер (рисунок 74 а). 90-секундное инсонация разрушало большееколичество лейкоцитов старых животных, оставляя в мазке только разрушенные клетки.Динамика изменения процентного содержания агранулоцитов (рисунок 74 б) после действия УЗ0.05 Вт/см2 носила более сложный характер. До 60 с озвучивания клетки животных из разныхвозрастных групп реагировали примерно одинаково, а затем происходил лизис лимфоцитови моноцитов из экспериментальных групп №3 и №4, рост относительного количестваагранулоцитов в первых двух группах с возможной последующей гибелью клеток (2 группаживотных). Агранулоциты молодых животных сохраняли жизнеспособность и после 120 собработки.191а)б)80100608060404020200030601 группа902 группа1203 группаКонтроль304 группа601 группа902 группа1203 группаКонтроль4 группаРисунок 73.
Изменение процентного соотношения гранулоцитов (а) и агранулоцитов (б) в крови кошек послевоздействия УЗ интенсивностью 0.05 Вт/см2.а)б)801006080604040202000030609012003060901 группа2 группа1 группа2 группа3 группа4 группа3 группа4 группа120Рисунок 74. Динамика изменения содержания гранулоцитов (а) и агранулоцитов (б) в крови кошек после действияУЗ интенсивностью 0.05 Вт/см2.При более высокой интенсивности УЗ 0.2 Вт/см2 (рисунок 75) регистрировализначительное уменьшение числа лейкоцитов во всех образцах. Лейкоциты кошачьих и собачьихобоего пола из четвёртой возрастной группы разрушались значительно быстрее.
В поле зрениямазков появлялось большое количество клеточных агрегатов, клеток с разрушенной ЦПМ,а также лейкоцитов, не пригодных к идентификации. Дальнейшее увеличение экспозицииприводило к агрегации всех видов лейкоцитов, появлению клеточных фрагментов и участков изоформленных белковых масс. УЗ обработка клеток интенсивностью 0.4 Вт/см2 (рисунок 76)вызывала деструктивные изменения всех видов лейкоцитов и экспоненциальное снижение ихжизнеспособности. Скорость разрушения во многом зависела от возраста животных.192а)б)Количество клеток, %1001002 группа.Гранулоциты,%80802 группа.Агранулоциты,%6060403 группа.Гранулоциты,%20204003 группа.Агранулоциты,%003060030602 группа. Гранулоциты,%2 группа.
Агранулоциты,%3 группа. Гранулоциты,%3 группа. Агранулоциты,%90Время инсонации, с90Рисунок 75. Процентное соотношение гранулоцитов и агранулоцитов (а) и динамика процесса его изменения (б)после действия на кровь кошек УЗ интенсивности 0.2 Вт/см2.а)б)8080707060104 группа.гранулоциты104 группа.агранулоциты02001 группа. гранулоциты1 группа. агранулоциты4 группа. гранулоциты4 группа. агранулоциты12020304090301 группа.агранулоциты60405030501 группа.гранулоцитыКонтроль60Рисунок 76. Процентное соотношение гранулоцитов и агранулоцитов (а) и динамика процесса его изменения (б)после действия на кровь кошек УЗ интенсивности 0.4 Вт/см2.Направление действия ультразвука низких интенсивностей на грануло–и агранулоциты собакКак и у кошек, существенные и воспроизводимые нарушения лейкограмм под действиемУЗ интенсивности 0.05 Вт/см2 у старых собак регистрировали после 30-секундной обработкикрови, причём необратимость процесса подтверждал тест с трипановым синим (p < 0.05).
90секундная инсонация образцов крови из 2 возрастной группы (старше 14 лет) приводила к лизисугранулоцитов, начиная с наиболее крупных, и дегенеративным изменениям в агранулоцитах(рисунки 78а и б). Постепенное и последовательное увеличение интенсивности и времени УЗвыявило зависимость от «дозы» регистрируемых изменений. Начиная от интенсивности0.2 Вт/см2 и времени 15 с (группа 2), в клетках происходили дегенеративные изменения ЦПМ,193ядер и лизис цитоплазмы (рисунок 78в). Изменение ядерного строения гранулоцитов на фонеобщего сдвига в лейкограммах происходило значительно быстрее.
УЗ интенсивностью0.4 Вт/см2, вызывая клеточную деструкцию, резко уменьшал процент гранулоцитов и изменялсоотношение грануло-/агранулоцитов в пользу последних (рисунок 79). Увеличение временногофактора на фоне фиксированного значения интенсивности ISATA показало, что первыми в УЗ полеразрушаются гранулоциты, независимо от возраста животных, а клетки старых животныхв целом имеют меньшую УЗ резистентность (рисунки 77–79). Рост цитоцидного эффектарегистрировали с увеличением энергетического воздействия.а)б)1 группа2 группа3 группа4 группа801001 группа2 группа3 группа4 группа806040602040020015306090120015Время воздействия, с30Время воздействия, сРисунок 77.
Динамика изменения количества гранулоцитов (а) и агранулоцитов (б) в крови собак разныхвозрастных групп после воздействия непрерывным УЗ интенсивностью 0.05 Вт/см2.После 30–60 с инсонации доля гранулоцитов у 1 группы животных существенно неменялась, резко падая при 120-секундном воздействии. У старых животных распределениегрануло– и агранулоцитов происходило также в пределах 50 ± 10%, однако двухминутнаяинсонация приводила к полной деструкции всех лейкоцитов.Рисунок 78а.
Контроль. Мазоккрови собаки, 2 группа.Палочкоядерный (верх)и сегментоядерный нейтрофилы78б. Кровь собаки 2 группыживотных после 90 с обработки УЗинтенсивностью 0.05 Вт/см2. Плохотипируемые нейтрофилы.78в. УЗ интенсивностью 0.2 Вт/см2,время обработки 1 мин. Лизислейкоцитов.194Количество клеток, %10080Гранулоциты 1гр,%8579Агранулоциты 1гр,%7061536039Гранулоциты 2гр,%47Агранулоциты 2гр,%30401520210000, К-ль30Время инсонации, с60Рисунок 79.