Диссертация (1151313), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Клеток этого вида в крови очень мало, у собак — нет вообще, поэтому«статистику» проводить сложно (p > 0.05), но после такого облучения зернистость базофиловстановилась ярче, крупнее и контрастнее. Другая экспозиция — 0.05 Вт/см2, 80 Гц, 15–20 с —направленно действовала на моноциты и тромбоциты (p < 0.05), изменяя сначала проницаемостьмембраны, затем деформируя ядра и саму клетку.Диапазоны частот и интенсивностей, действующих на лимфоциты (p < 0.05): 0.05 Вт/см2,вблизи частот 150 Гц, время от 15 с и 800 Гц, 30 с (кошка), а лошади 0.4 Вт/см2 вблизи частот 70–80 Гц, время от 20 с, а также 0.7–1.0 Вт/см2, модуляция 10 Гц.Частоты и интенсивности, действующие на нейтрофилы (p < 0.05): 0.05 Вт/см2 вблизи80 Гц (кошка); 0.4 Вт/см2, 30 Гц (кошка, собака); 0.4 Вт/см2 100 Гц (лошадь).Диапазоны частот и интенсивностей УЗ, изменяющих ядра лейкоцитов.
Общиедиапазоны: кошка и лошадь — 0.05 Вт/см2 вблизи частоты 800 Гц; собака и лошадь — 0.4 Вт/см2вблизи частот 10–30 Гц, 50–60 Гц и 100 Гц. Индивидуально: 0.4 Вт/см2 вблизи частоты 800 Гц(кошка), 0.2 Вт/см2, модуляция 10 Гц (собака) и 0.7 Вт/см2, 50 Гц (лошадь).235Диапазоны частот и интенсивностей УЗ, изменяющих ЦПМ: 0.05 Вт/см2 вблизи частот80 Гц (кошка), 300 Гц (собака) и 800 Гц (лошадь). А также 0.2 Вт/см2, 10 Гц у собак; 0.4 Вт/см2,частотный диапазон 10–30 Гц и 70–80; 100 Гц и 0.7 Вт/см2, 50 Гц — у лошади.Для биологических жидкостей при частоте УЗ 1 МГц толщина пограничного стояу поверхности препятствий, помещённых в УЗ поле, составляет примерно 4 × 10–6 м (4 мкм), чтозначительно меньше длины волны (λ = 1.5 мм). Размеры клеток крови разных видов животныхизменяются в пределах: тромбоциты 2.5–4 мкм; нейтрофилы и базофилы 7.0–15.0 мкм;эозинофилы от 8.2 до 19.8 мкм у лошади (гранулы до 3 мкм); лимфоциты от 4.5 до 6.5 мкм(малые), средние от 6.5 до 10 мкм и большие от 10.0 до 18.0 мкм; моноциты — от 10.0 до20.0 мкм.
Эритроциты верховых лошадей достаточно крупные — 5.8 мкм, — но меньше, чему собаки (7 мкм) или кошки (5.9 мкм). Из-за указанной вариабельности при общем направлениидействия УЗ на клетки одного и того же животного режимы, действующие на конкретную клетку,отличаются. Градиент скорости может в биологической среде при интенсивности 1 Вт/см2и частоте 1 МГц достигать 104–105 с–1, что приводит к разрыву клеточных мембран, нарушениямвнутриклеточной структуры, деградации молекул ДНК, РНК [9].
При взаимодействии УЗ волныс органеллами клеток, имеющими отличную от среды плотность, могут возникать микротечения.По мнению профессора В. Б. Акопяна, многие биоэффекты обусловлены именно УЗмикропотоками. Кроме того, могут отмечаться изменения соотношения ионов внутри и внеклетки в результате возникновения потенциала Дебая, а также акустические потоки в образцахкровив докавитационномрежиме0.05 Вт/см2способны«смывать»макромолекулыс поверхности ЦПМ. Весьма вероятно, что именно эти эффекты и приводят к «избирательной»агрегации эритроцитов и лейкоцитов, образованию строгих геометрических фигур, «цветков»и «сот», а впоследствии — и к лизису ЦПМ и цитоплазмы.
Возможность внешних измененийядер клеток, видимых в световой микроскоп, отмечал и Д. Миллер [328]. Единственный видповреждений, замеченный им в эксперименте — это щелевидные вакуоли на ядерныхмембранах. Было сделано предположение, что внутри клеток могут образовыватьсякавитационныепузырьки,и чтомембраныядермитохондрийи гранулярнойэндоплазматической сети могут играть роль кавитационных зародышей.Ранее было показано, что эффект непрерывного УЗ на развитие зародышей лягушкизависит от интенсивности и частоты генерации. Стимулирующий эффект при одинаковойдлительности воздействия наблюдали после обработки 0.05–0.4 Вт/см2, супрессорный — 0.7–1.0 Вт/см2.
В процессе работ было обнаружено, что наиболее высокой выживаемостью обладализародыши, взятые в эксперимент на стадии бластулы и обработанные в течение 5 минмодулированным УЗ с частотой генерации 0.88 МГц, интенсивностью 0.4 Вт/см2, вблизи частот236модуляции 40 Гц и 100 Гц. В то же время обнаружены некоторые диапазоны частот модуляции,приводящие к снижению выживаемости таких зародышей относительно контроля [200]. Изанализа всех приведённых выше данных видно, что диапазоны биологически активных частот,выявленных разными авторами, часто пересекаются. Это может служить косвеннымподтверждением действия одних и тех же физиологических механизмов при облучении УЗ.Таким образом, УЗ волны обладают способностью не только вызывать нарушениепроницаемости клеточных и тканевых мембран, влиять на активность ферментных систем,локализованныхв поверхностныхслояхклеткии клеточныхкомпонентов,нарушатьпространственные взаимоотношения внутриклеточных субмикроскопических структур.
УЗ,изменяя проницаемость клеточной мембраны, поверхностный заряд клеток, активностьферментов,связанныхнепосредственнос поверхностьюклеткии мембраной,можетстимулировать глубокие структурные и функциональные перестройки в клетке. Анализполученных результатов изменений клеток крови в УЗ поле можно выявил основные эффектыамплитудно-модулированного УЗ несущей частоты 0.88 МГц и частоты модуляции 10–1000 Гцна эритроциты, лейкоциты и тромбоциты кошек, собак и лошадей.До нас возможность изменения формы эритроцитов была отмечена Смирновым А. Ю.с коллегами [184], но в электромагнитном, а не в акустическом поле.
Изучая реакциигематологических показателей на хроническое действие электромагнитного излучения, онизафиксировали изменение площади и фактора формы эритроцитов. А. А. Вронская выявиламеханизм разрушающего действия непрерывного УЗ на тромбоциты и эритроциты человекапосле 5-минутной обработки (интенсивность 0.05–1.0 Вт/см2) [41]. Ею была определенапороговая интенсивность 0.2–0.4 Вт/см2, стимулирующая первую фазу агрегации, изучен ростизменения структуры и функций тромбоцитов пропорционально увеличению интенсивности от0.05 Вт/см2, а также доказана высокая чувствительность компонентов гемокоагуляциик акустическому воздействию за счёт генерации сдвиговых напряжений в УЗ поле, активациифосфолипазы мембран и последующей модификации функциональных свойств тромбоцитарныхЦПМ. Нами эффект был подтверждён, а также найдены параметры возможного управленияэтими процессами путём применения амплитудной модуляции и значительного сокращениявремени облучения (вплоть до 15 с).Проведённыйанализрезультатовмикроскопиимазковпоказалнаправлениефизиологических эффектов на клетки крови разного размера здоровых животных разных видов.При сопоставлении результатов (таблицы 53 и 54) общих направлений воздействия обращает насебявниманиесовпадениедиапазоновактивныхчастотмодуляции,изменяющихфункциональное состояние клеток одного размера у животных разных видов при воздействииодинаковой временной экспозицией.237Таблица 53.
Основные направления воздействия модулированного УЗ на разные виды клеток крови животныхin vitro (p < 0.05)Размер,IУЗ,νмодул,Животt, сКлетка-мишеньКлеточная структурамкмВт/см2ГцноеЛейкоциты,0.052.5–20150от 15тромбоциты,Деформация ядра, ЦПМ. Гемолиз.эритроцитыТромбоциты,2.5–4сегментоядерны80от 15Последовательные изменения ЦПМ.7–20е нейтрофилы,кошкамоноциты7–1880030АгранулоцитыЯдра «вытекают» из всех клеток.7–1880015–20АгранулоцитыЛизис ядер.0.480030–450.4–0.75.9ЭритроцитыПоследовательные изменения ЦПМ.1030–450.7Грануло–Последовательные изменения ЦПМ,0.054.5–20300от 15и агранулоциты вакуолизация ЦП.Последовательные изменения ЦПМ.7–1860020–60ГранулоцитыФрагменты ядер. «Тени» клетоккрови.2.5–410от 15ТромбоцитыПоследовательные изменения ЦПМ.7–2010–20от 15ГранулоцитыДеформация ядра.0.4Грануло–собака4.5–2050 и 100от 15Взрыв ядер.и агранулоцитыГрануло–4.5–202550Вакуолизация ЦП.и агранулоциты2.5–47030ТромбоцитыПоследовательные изменения ЦПМ.2.5–48030ТромбоцитыЛизис ЦПМ.Грануло–0.24.5–201045Деформация ядер, разрыв ЦПМ.и агранулоциты0.4кошка,7–1530от 15ГранулоцитысобакаПоследовательные изменения ЦПМ.3.010180Тромбоциты0.05Грануло–Разрыв ядер и ЦПМ, клетки4.5–20800от 20и агранулоциты невозможно идентифицировать.Грануло–0.4Разрыв ядер и ЦПМ; фигуры из4.0–7.510–3030–45и агранулоциты.эритроцитов, анизоцитоз.Эритроциты7–2060от 20ГранулоцитыДеформация ядер.Деформация, разрушение4.5–1870–8020–60Агранулоцитыи разрежение ядер и ЦПМ.Деформация и разрушение ядер7–14.310020–60Гранулоцитыи ЦПМ.300; 600;лошадь7–1820–40Гранулоциты800Разрушение ядер.Грануло–4.5–2090040и агранулоцитыГрануло–Эритроциты и тромбоциты без0.2> 5.810–3025–40и агранулоциты особенностей.0.7Грануло–Деформация и разрушение ядер4.5–2110–5020–40и агранулоциты и ЦПМ.10–187 (5–9)5.02(4.0–7.5)1.00.2–0.70.05–0.20.051015–45Агранулоциты10–2030–50собакаЭритроциты60 и 20090–10030–5045–60лошадьЭритроцитыДеформация ЦПМ.