Диссертация (1151313), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Проведённые исследования показали, чтоприменение УЗ оптимальной интенсивности сочетано с цитостатиками вызывало резкоесокращение числа жизнеспособных клеток, уменьшение интенсивности свечения, углублялосупрессорное действие антибактериальных препаратов на клетку, замедляя её рост, что в итогепозволяло снижать дозу внесённого лекарственного вещества, не только не ослабляя эффекта,а наоборот, усиливая его, вызывая торможение процессов метаболизма и клеточного деления.Стимулирующий эффект непрерывного УЗ частотой 0.88 МГц [185] при обработкеклеточной линии MDBK был установлен в пределах 0.03–0.05 Вт/см2 с экспозицией 5–30 с.Прирост клеточной массы составил 65–130% по сравнению с контролем в зависимости отпродолжительности экспозиции.
Максимальный стимулирующий эффект установлен в режиме0.05 Вт/см2 с экспозицией 10 с. Более высокая интенсивность инсонации 0.1 Вт/см2 приводилак существенному подавлению роста клеток или полной их деструкции при воздействии УЗв режиме 0.2 Вт/см2.Кроме того, нами было доказано [237, 238] повышение проницаемости мембран клетокразличной этиологии под влиянием УЗ: по уменьшению в десятки раз концентраций экзогенныхвеществ — лекарственных препаратов циклофосфана и доксорубицина, — подавляющихинтенсивность люминесценции фотобактерий; в сотни раз — количества экзогенных митагенов,необходимых для увеличения пролиферативной активности MDBK, а также по увеличениювыхода эндогенного продукта (ИФН).
Полученный эффект увеличения проницаемости мембран,по нашему мнению, является одним из основных в понимании действия УЗ на клетки in vitroи in vivo. Биохимическая и клиническая полноценность дополнительно полученных с помощьюУЗпрепаратовпоказываетотсутствиеразрушительного,денатурирующегодействияприменяемых интенсивностей [230]. В литературе есть сведения о том, что клетки культурыHeLa, обработанные УЗ низких интенсивностей, давали большее число колоний по сравнениюс интактными клетками [397].Нами при изучении взаимодействия непрерывного УЗ 0.88 МГц и биосистемыустановлено,чтоинтенсивность0.05 Вт/см2(5–30 с)невлияетналейкограммуи жизнеспособность клеток крови здоровых животных.
Получено и проведено сравнениеособенностей морфологии всех видов клеток крови разных животных в УЗ поле, выявленыдиапазоны частот модуляции, направленно влияющих на различные клеточные структурыи вызывающих необратимые изменения. Полученные результаты согласуются с данными другихавторов, установивших, что УЗ вызывает нарушение целостности и жизнеспособностимногослойной органотипической и диссоциированной культуры эндотелиальных клеток,246изменение размеров эндотелиальных клеток: уменьшение их площади.
Степень выраженностиизменений зависела от интенсивности УЗ воздействия [72].Наоснованииполученныхрезультатов,основныефизиологическиеэффектынепрерывного и амплитудно-модулированного УЗ на клетки крови — ткани, поддерживающейгомеостаз живого организма в целом, — можно свести к следующим: изменение проницаемостимембран, цитолиз, деструкция, микро– и макроагрегация клеток, лейкопения, вспениваниецитоплазмы гранулоцитов, разрыв ЦПМ, деформация, разрежение и взрыв ядер. ИзменениефизиологическогосостояниявсехклетоккровипривоздействиинепрерывнымУЗтерапевтического диапазона интенсивностей 0.05–1.0 Вт/см2 подтверждено прямой корреляцией«доза — эффект» (–0.97 < r < –0.69): при увеличении интенсивности уменьшалось времяэкспозиции до наступления одинаковых физиологических и структурно-функциональныхизменений.Проведённый многофакторный анализ по Фишеру выявил диапазоны энергетических,частотных и амплитудных интервалов воздействия, идентичные у клеток от животных разногосостояния здоровья, пола, возраста и видовой принадлежности.
Для непарнокопытных, кошачьихи собачьих УЗ найденных диапазонов модуляции вызывал одинаковые эффекты. Частотымодуляции из диапазонов 10–20 Гц, 70–80 Гц, 100–200 Гц и 700–800 Гц напрямую воздействуютна внутриклеточные структуры всех клеток. Перечисленные диапазоны для всех животных —кошек, собак и лошадей — действуют на ядросодержащие клетки крови (прежде всего на ихядерный аппарат) начиная с экспозиции 10–15 с, на безъядерные — начиная с 20–25 с при всехисследованныхинтенсивностяхтерапевтическогоУЗ.Глубинаэффектазависитотпродолжительности воздействия активной частотой (r ≥ 0.89) на выбранной интенсивности УЗ;для молодых и здоровых животных наступление эффектов происходит на 5–10 с позднее.Помимо указанных, можно выделить воздействие частотами модуляции, кратными 25и 30 Гц (множители ×1, ×2, ×3; ×10, ×20, ×30) с некоторыми индивидуальными особенностями.Так, модуляционные частоты 90 и 900 Гц являются активными только для ядросодержащихклеток крови животных.Частоты, кратные и дольные указанным, уже были найдены ранее в экспериментах(§ 14.3.
Действие модулированного ультразвука на культуру археи Halobacterium halobium настранице 166). Воздействие с частотами модуляции вблизи 10 и 100 Гц стимулировалоклеточныйрости свечениефотобактерийA. fischeri;диапазончастот0.25–0.5 Гцинтенсифицировал рост архей H. halobium. Диапазоны, общие для обоих модельных объектов,определены не были, так как в задачи исследований входило изучение действия модуляции каксамостоятельного внешнего фактора, способного активировать или подавлять процессы247метаболизма. Воздействие на кровь как биологическую систему показало возможностьоднонаправленного воздействия.248§ 16.7. Интегральный диагностический индекс степени влияния физическогофактора на состояние клеток крови как результат фрактального анализапрограммным пакетом HarFAВ результате проведённых экспериментальных исследований показана возможностьанализа фрактальной структуры биологических объектов, сопоставления их реакции наразличные воздействия физических факторов при помощи программного пакета HarFA.По нашему мнению, по изменению амплитуды фрактального распределения можнохарактеризовать величину дозы воздействия физического фактора.
В случае сохранениясамоподобия гистограмм можно говорить об отсутствии эффекта клеточных реакций илио нечувствительности данного метода анализа к происходящим клеточным изменениям. Анализуравненийрегрессиии соответствующихграфиковговорито фрактальнойструктуреисследуемых биологических объектов. Вариабельность числового значения фрактальнойразмерности позволяет сделать вывод о наличии/ отсутствии воздействия фактора на организмв целом и дифференцированно на отдельные клетки. А сравнив сдвиг гистограмм и изменениефрактальной размерности, можно сделать вывод об отсутствии самоподобия исследуемыхобъектов до и после УЗ обработки, и как следствие, говорить об обнаружении воздействияфактора на клетки.
Сопоставление изменения показателей фрактального анализа клеток кровипосле воздействия СЭП, температуры, акустического или сочетанного подтверждало точность,объективность и информативность разрабатываемой методики. Степень изменения состоянияткани, регистрируемого данной программой, напрямую зависела от увеличения дозывоздействия. Положительные результаты позволят диагностировать состояние ткани послефизио–, радио–, лучевой или рентгенотерапии, прогнозировать течение репаративного процесса,контролировать и корректировать в процессе лечения или обследования дозу воздействияв каждом отдельном случае, изменяя и подбирая её индивидуально. Таким образом, можноприйти ко мнению, что программный пакет HarFA позволит объективно выявлятьфункциональные изменения в клеточной структуре биологических объектов на разных этапахзаболевания и при различных воздействующих факторах.В связи с чем после проведения анализа полученного изображения мы смоглисформулировать следующие рабочие гипотезы:1)ростамплитудызатухающегоколебанияфрактальнойразмерностисвязанс изменением расстояния r между точками фрактального пространства, что приводитк уменьшению логарифмического декремента затухания;2) проведённые исследования дают основания предположить, что в биологическойколебательной системе в опыте будет резко изменяться декремент затухания по сравнениюс контролем.
По совокупности полученных графических данных следует, что на изучаемую249биологическую микросистему (клетка — цитоплазматическая мембрана — ядро) произошлосерьёзное воздействие, повлёкшее за собой разбалансировку начального биологического статуса.Было ли означенное воздействие экзо– или эндогенным заключать пока преждевременно. Ноостаётся бесспорным тот факт, что можно обнаружить наличие или отсутствие последействияфизического агента на клетки. Если сравнить вид графиков а), б) и д) на рисунке 40(страница 137) между собой, то можно выявить и степень воздействия.
Так, максимальныйэффект, судя по фотографиям мазков крови (рисунок 39, страница 137), на клетки крови оказалосочетанное действие УЗ и температуры. На графиках именно эти кривые отличаются и повнешнему виду, и по амплитуде, и по коэффициенту затухания.Фрактальныйанализв цветовойкомбинацииBWи B+BWдаётвозможностьматематическими методами определить наличие разрушения клеток, клеточных структур,а также изменение их плотности (разрежение, вакуолизация, распад хроматина) по изменениюколичества переходов от чёрного к белому: разрушение клеток, разрыв, фрагментация будутменять численное значение фрактальной размерности. Построение уравнений регрессиии нахождение абсолютных значений фрактальной размерности при максимальной дисперсии Rв двух комбинациях BW и B+BW, а также последующий расчёт интегрального диагностическогоиндекса степени влияния фактора на состояние клеток до и после физического (ультразвукового)воздействия показали, что значение индекса СВФ ниже 1.179 относительных единиц говорит обизменении состояния биологического объекта.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
