Диссертация (1151313), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Ранее нами было показано, что низкий уровень интенсивности УЗ 0.05–0.1 Вт/см2 в течение времени экспозиции 1–3 мин, почти никак не влиял на дальнейший рости развитие бактериальной культуры A. fischeri. Воздействие 0.4 Вт/см2 оказало стимулирующеевлияние на биолюминесценцию и темп роста бактерий. При интенсивностях более 0.6 Вт/см2интенсивность биолюминесценции необратимо подавлялась, а количество жизнеспособныхклеток прогрессивно снижалось [139]. Также было исследовано влияние УЗ на пролиферативнуюактивностьперевиваемойкультурыклетокпочкителёнкаMDBK.Максимальныйстимулирующий эффект был идентифицирован при интенсивности 0.05 Вт/см2 и экспозиции 10 с[138]. Более высокая интенсивность облучения (0.1 Вт/см2, непрерывная волна) приводилак значительному торможению роста и полному разрушению клеток (более 0.2 Вт/см2).Морфология клеток значительно изменялась.
Разрушение плазмолеммы и разрыв ядерноймембраны были вызваны возникновением внутри клеток микропотоков, которые сопровождалиУЗ кавитацию в биологических средах [140]. По нашему мнению, изменения клеток крови могутбыть вызваны одними и теми же факторами: УЗ кавитацией, сонопорацией, микропотокамивблизи ЦПМ и её микроповреждениями, образованием активных форм кислорода в среде.Нашим следующим объектом были лейкоциты. Изучено влияние непрерывных УЗ волнна выход практически важных метаболитов: 3-минутное воздействие УЗ стимулироваловысвобождение интерферона [111].
Не было разрушения мембраны клеток после обработки УЗинтенсивностью в диапазоне от 0.01 до 0.05 Вт/см2, тогда как повышение интенсивности до0.1 Вт/см2 вело к снижению жизнеспособности лейкоцитов (на 10.6%). После обработкиинтенсивностью УЗ 0.2–1.0 Вт/см2 количество жизнеспособных клеток уменьшалось болеезначительно.ДальнейшееувеличениеинтенсивностиУЗвызывалорезкое снижениежизнеспособности лейкоцитов в суспензии из-за порога кавитации, который зависит отконцентрации клеток в объёме среды.
Было установлено, что количество агломератов,образованных в течение 5-минутного воздействия УЗ увеличивается с интенсивностью УЗ [230].Результаты действия модулированным УЗ при постоянной интенсивности 0.2 Вт/см2подтвердили: жизнеспособность клеток уменьшалась с увеличением экспозиции. Эксперименты204на образцах крови здоровых животных in vitro показали изменения состояния гранулоцитов(базофилы, эозинофилы, нейтрофилы) и агранулоцитов (лимфоциты, моноциты). Эффектзависел не только от параметров УЗ воздействия, но и от видовой принадлежности крови.Механизм биологической активности агентов физической природы вызван внешним полемвынужденных колебаний ионов вблизи поверхности ЦПМ, флуктуациями в каналах, а такжеспособностью ускоренных ионов проникать через поры мембраны и специализированныеионные каналы с помощью систем активного транспорта [296].§ 16.1.
Направленное действие непрерывного ультразвука на клетки кровипредставителей семейства кошачьихНиженарисунках 86а,бдляиллюстрациивышеописанныхэкспериментови физиологических эффектов приводятся фотографии мазков крови кошек с откликом на УЗвоздействие.Рисунок 86а. Интенсивность УЗ 0.4 Вт/см2, 15 с,вспенивание ЦП, начало разрушения ЦПМ и ядра. Видклетки не определитьПослеобработкипоследовательноменяласьткани86б. 0.2 Вт/см2, 40 с Лимфоцит, разрыв ядраинтенсивностьюпроницаемостьЦПМ,0.2–0.4 Вт/см2вспениваласьв течение15–30 с,цитоплазма,начиналиразрушаться ЦПМ и ядра клеток размера более 10 μ, имеющих гранулы или клеточныевключения (рисунок 86а). При увеличении времени воздействия до 35–50 с разрушались ядраядросодержащих клеток размера 5–17 μ и изменялся объём их цитоплазмы, а такжепроницаемость ЦПМ безъядерных клеток размером до 4 μ. На фотографии (рисунок 86б)показано типичное изменение лимфоцитов после ультразвукового облучения (для сравнения —рисунок 87).
При интенсивности 0.7 Вт/см2, экспозиции 15–20 с, наблюдали лизис ЦПМ и ядерядросодержащих, имеющих гранулы или клеточные включения, клеток размером более 10 μ. При205увеличении экспозиции до 35–45 с происходил лизис ЦПМ безъядерных клеток размером до 4 μ;а также изменялась структура ЦПМ ядросодержащих агранулоцитов, клеток без каких-либовключений в цитоплазме, размером 5–17 μ.Рисунок 87. Контроль. Клетки крови кошки.
Эритроциты, тромбоциты и лейкоциты в поле зрения: агранулоциты(4 лимфоцита) и гранулоциты (палочкоядерный нейтрофил и сегментоядерные нейтрофилы). Возможно, один излейкоцитов — базофил.§ 16.2. Влияние амплитудно-модулированного ультразвука нафизиологическое состояние клеток крови животных семейства кошачьихИнсонация в течение 10–15 с УЗ интенсивностью 0.05 Вт/см2 (таблица 44) частотамимодуляции 70–80 Гц и 150 Гц позволяли необратимо изменить проницаемость ЦПМбезъядерных клеток размером менее 4 μ, а также клеток размером более 10 μ, содержащихгранулы и клеточные включения (в том числе внутриклеточных паразитов). Воздействиечастотой модуляции 800 Гц при УЗ интенсивности 0.05–0.7 Вт/см2 и экспозиции 10–15 сдеформировало клетки ткани, вызывало клеточную агрегацию, изменяло размер клеток,нарушало проницаемость ЦПМ (по данным теста с трипановым синим), а увеличение временидо 30–45 с направленно лизировало ядра грануло– и агранулоцитов.Таким образом, определены диапазоны частот управления и интенсивность, действующиенаправленно на безъядерные клетки размером до 4 μ: 0.05 Вт/см2 вблизи частот 800 Гц, 70–80 Гци времени ультразвукового воздействия от 10 с до 15 с (таблица 45).206Таблица 44.
Примеры направленного УЗ воздействия на клетки ткани кошек (p < 0.05)Тип клетки,IУЗ, Вт/см2νмодуляции, Гцtвоздействия, сКлеточная структура-мишеньклетка-мишень40–6030–45Агрегация, изменение площади70–80ЦПМБезъядерные клетки размеромДеформация клетки;10–15до 4 мкм; Ядросодержащие150увеличение площади; лизисклетки размером более 10 мкм,0.05ЦПМ, гемолизимеющие гранулы илиДеформация, а затем взрывклеточные включения80010–45ядра, проницаемостьи целостность ЦПМДеформация и увеличение10–30площади клетки, деформацияБезъядерные клетки0.4–0.715–20ЦПМразмером 4–8 мкм800Булавовидные утолщения ЦПМЯдросодержащие клеткиразмером 5–17 мкмЯдросодержащие клеткиразмера более 10 мкм,имеющие гранулы иликлеточные включения0.0580030–4510–3015–2080 и 80030–450.056025–350.710–3015–200.4–0.7Ядра «вытекают» из всехклетокДеформация ЦПМДеформация и лизис ядер,ЦПМ и ЦПЛизис ЦПМ, агрегация«Вспенивание» ЦП и лизисядерТаблица 45.
Зависимость направления УЗ воздействия от размера клеток ткани семейства кошачьих (p < 0.05)РазмерIУЗ, Вт/см2νмод, Гцtвозд, сКлетка-мишень / Клеточная структураклетки, мкм40–6030–45и 70–80и 10–15Проницаемость и форма ЦПМ, площадь клетки0.8–40.0515010–1580010–45Деформация клетки, ЦПМ0.0515010–15ЦПМ, гемолиз5.9 (от 3.210–30Деформация клетки, ЦПМ, увеличение площади илидо 7.5)0.4–0.715–45вытягивание клеток800Гранулоциты, клетки, имеющие клеточные включения /70–8010–15ЦПМ0.0580030–45Ядра «вытекают» из всех клеток7–1710–3010–20Грануло– и агранулоциты: ЦПМ0.4–0.780 и 80030–45Деформация и лизис ядер и ЦПМГранулоциты, клетки, имеющие клеточные включения.0.0560 и 15010–35Агрегация.
Деформация ядра, лизис ЦПМ10–170.710–3015–45«Вспенивание» ЦП и лизис ядер. Взрыв ядер.Агрегацию клеток и другие структурно-функциональные изменения компонентовсистемы гомеостаза под действием непрерывного УЗ терапевтических интенсивностей 0.05–1.0 Вт/см2 (5 мин, 0.88 МГц) наблюдали и другие исследователи [41]. УЗ стимулировал первуюфазу агрегации тромбоцитов здорового человека, уменьшал жёсткость мембран эритроцитов,инициируя накопление продуктов перекисного окисления липидов в их ЦПМ.
Эффект нарасталпропорционально увеличению интенсивности УЗ. Был определён ведущий механизмвыявленных биоэффектов — модификация липопротеиновой матрицы ЦПМ эритроцитов207с последующимвысвобождениемсоединенийс тромбопластическойактивностью,происходящее на фоне увеличения диаметра эритроцитов, что, по мнению авторов концепции,приводило к коагуляции и разрушению клеток. Результаты наших экспериментов впервыепоказали другое цитоморфологическое направление: при действии модулированного УЗ того жедиапазона интенсивностей регистрировали образование цитоцепочек клеток красной крови безизменения их диаметра, «вытягивание» эритроцитов, формирование микрокомплексов(«гантели»), а также агрегацию между собой не только безъядерных клеток, но и клеток белойкрови друг с другом и с эритроцитами.Безъядерные клетки размером 4–8 μ и ядросодержащие размером 5–17 μ (p < 0.05).
Нафотографиях (рисунок 88) показаны изменения ЦПМ эритроцитов кошки, образованиебулавовидных утолщений, наложение эритроцитов крест-накрест и разные стадии измененияядер лейкоцитов. Облучение УЗ интенсивностью 0.7 Вт/см2 в течение 15–20 с частотнымдиапазоном модуляции 10–30 Гц направленно деформировало безъядерные клетки размера 4–8 μ, изменяло проницаемость ЦПМ ядросодержащих клеток размером 5–17 μ, вызывало«вспенивание» цитоплазмы и лизис ядер ядросодержащих клеток крупнее 10 μ, имеющихгранулы или клеточные включения (рисунок 88г).Рисунок 88а. Кровь кошки. Интенсивность 0.4 Вт/см2,частота модуляции 800 Гц, экспозиция 45 с.Эритроциты.
Формирование булавовидныхутолщений, наложение клеток крест-накрест(«гантели») и появление теней эритроцитов.88б. Кровь кошки. Интенсивность 0.05 Вт/см2, частотамодуляции 800 Гц, экспозиция 35 с. Деформация ядралимфоцита и разрыв ядра гранулоцита.20888в. Кровь кошки. Интенсивность 0.05 Вт/см2, частотамодуляции 800 Гц, экспозиция 45 с. Деформация ядрасегментоядерного нейтрофила.88г. Кровь кошки. Интенсивность 0.7 Вт/см2, частотамодуляции 20 Гц, экспозиция 20 с. Изменения ядра,вспенивание ЦП лейкоцита.
Так как структуранеоднородна, можно предположить, что этопалочкоядерный нейтрофил.Ранее другими исследователями [331] уже была отмечена бо́льшая чувствительность к УЗлимфоцитов человека, чем эритроцитов, что объясняли бо́льшим клеточным размеромагранулоцитов.(Условияэксперимента:1 МГц,1 мин,2.5 ± 106 кл/мл.)Направленноевоздействие в наших экспериментах вызывало вначале изменение формы эритроцитов, безвнешних признаков разрушения или цитолиза, затем регистрировали формирование цитоцепочеки групп вокруг клеток.
Возможно было появление теней клеток. В зависимости от экспозиции вовсех клетках ткани кошачьих происходили одинаковые эффекты: цитолиз, деструкцияи агрегация клеток, вспенивание цитоплазмы гранулоцитов, разрыв ЦПМ, деформация и взрывядер. Изменение мембран и ядер лейкоцитов в зависимости от вида и размера клеткирегистрировалось спустя 10–45 с от начала озвучивания активными частотами как клеток кровибольных, так и здоровых кошачьих. Активная частота модуляции, изменяющая ядра клеток,составляла 800 Гц. Другие исследователи [129] установили, что в первые два часа послеоблучения лимфобластных клеток (диапазон крайневысоких частот, длина волны 5.6 мм, 30 мин)происходит деполяризация их внешних, а возможно, и ядерных мембран, что повышаетпролиферативную активность.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
