Диссертация (1151313), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Если указанный индекс превышает 1.250относительных единиц, можно диагностировать отсутствие воздействия на объект.Подводя итог фрактальному анализу мазков крови, который был опробован, чтобызаменить подсчёт лейкограмм и визуальную оценку состояния клеток крови человеком воизбежание негативного влияния человеческого фактора на объективность результатовисследования, можно заключить, что программный пакет HarFA математически обнаруживаетдаже малейшие изменения клеток в УЗ поле, которые и не могут быть диагностируемычеловеком. При любых параметрах ультразвукового воздействия фрактальный анализ выявляетизменения клеточной структуры. Кроме того, программа HarFA впервые применяется дляклинического анализа крови, в результате получается не информация, а достоверные результатыкомплексного исследования клеток после воздействия физического фактора, что позволяетопределить степень ответной реакции организма на оказанное воздействие, а такжепредотвратить отдалённые последствия.На способ определения степени влияния физических факторов на биологические объектыс помощью программы HarFA подана и зарегистрирована Заявка на изобретение (рисунок 120 вПриложении Б2 на странице 323), которая прошла первичную экспертизу.25017.
Изменение активности ферментов§ 17.1. Изменение активности аланинаминотрансферазы,аспартатаминотрансферазы, креатинкиназы, щелочной фосфатазыи лактатдегидрогеназы после обработки крови животных непрерывнымультразвукомАктивность аланинаминотрансферазыПосле обработки цельной крови трёх видов животных: кошек, собак, лошадей (таблица 33в § 11.1. Направления изменения активности ферментов гомеостаза в результате непрерывногоультразвукового воздействия на странице 150) — не было обнаружено достоверного измененияактивности данного фермента в плазме после воздействия интенсивностью 0.05–0.7 Вт/см2.Исключение составили только показания активности АлАТ плазмы крови лошадей: послеобработки УЗ интенсивностью 0.4 Вт/см2 более полутора минут регистрировали понижение на30–40%.
Возможно, это связано с образованием перекисных соединений в растворе при действиирежимаобработки,близкогок кавитационному.Изменениеактивностиферментовадаптационного характера при оксидативном стрессе отмечено ранее Е. А. Ткаченко ссоавторами [194]. Одновременное понижение активности АлАТ и АсАТ соответствует латентнойфазе стресс-реакции при изменении проницаемости ЦПМ [207], в наших экспериментахинициируемом УЗ воздействием.Активность аспартатаминотрансферазыАналогично, влияние было минимальным или практически отсутствовало — в плазмекрови кошек. У собак регистрировали повышение активности фермента от 1.5 до 2.5 раз посравнению с контролем. Был выявлен обратный дозозависимый эффект: воздействиеминимальной интенсивности 0.05 Вт/см2 увеличивало ферментативную активность плазмы на150%, 0.2 Вт/см2 — на 55–60%, а 0.4 Вт/см2 — на 40–50%.Активность АсАТ в плазме крови лошади при действии УЗ интенсивностью от 0.2 до0.7 Вт/см2 могла увеличиваться на 40–80%.
Также максимальный эффект был при меньшейинтенсивности, однако при воздействии 0.05 Вт/см2 отличий от контроля не было.Полагаем, что, вероятнее всего, увеличение ферментативной активности вызывалосьнесколькими причинами: механическим воздействием УЗ на коллоидные растворы, изменениемпроницаемости ЦПМ с последующим выходом фермента из цитозоли, а также разрушениемклеток крови в поле бегущей УЗ волны. Однако при повышении интенсивности могут251сталкиваться два процесса: с одной стороны, разрушение ЦПМ и выход фермента, а с другой —частичная инактивация фермента.Большоеколичествотрансаминазмогуттакжесодержатьтромбоциты[17].Трансаминазная активность плазмы крови ниже, чем сыворотки: в плазму крови не проникаютсоответствующие коферменты, поэтому активность фермента снижается.Эритроциты содержат бо́льшую часть ферментов, поэтому гемолизированная кровьобладает большей ферментативной активностью (в частности, в 10 раз более высокойактивностью АсАТ и в 3 раза — АлАТ), чем плазма [17, 94].
При исследовании трансаминазыв сыворотке после отделения гемолизных эритроцитов могут получаться очень высокиезначения, то есть активность АсАТ увеличивается при гемолизе и тканевой гипоксии. АсАТсодержится в небольших количествах в эритроцитах; в цитоплазме и в митохондриях находятсяоба фермента — АсАТ и АлАТ [126]. При хранении сыворотки при комнатной температуреактивность снижается вдвое за две недели. Подогревание сыворотки до температуры 56°Cв течение 5 мин на активность не влияет. Активность трансаминазы плазмы не зависит от полаи возраста [17].Было доказано [41], что плазма крови оказывает протекторное влияние на эритроциты:в жидкой среде, лишённой белка (изотонический солевой раствор), в их мембранах происходятструктурные изменения под действием напряжения сдвига, в то время как в плазме и сывороткеизменения отсутствуют.
Поэтому, несмотря на наблюдаемые морфологические измененияклеток после воздействия амплитудно-модулированным УЗ, не происходило разрушенияэритроцитов и выхода из них трансаминаз.Активность щелочной фосфатазы и лактатдегидрогеназыПосле обработки непрерывным УЗ в диапазоне интенсивностей 0.05–0.7 Вт/см2активность ЩФ увеличивалась. Максимальное увеличение активности регистрировали: в плазмекрови кошек и лошадей — в 2.1–2.2 раза при интенсивности 0.7 Вт/см2; результатом воздействияинтенсивностью УЗ 0.05–0.2 Вт/см2 стало увеличение активности фермента на 15–80% у всехживотных (видовые особенности выявить не удалось).
Данные согласуются с результатамиэкспериментов [207], показавших возможность изменения активности и ЩФ, и аминотрансферазв ходе развития стресс-реакции. Увеличение активности ЩФ способствует образованию ивысвобождению энергии за счёт увеличения транспорта фосфатов через ЦПМ, что мы инаблюдали после инсонации.ЛДГ находится в эритроцитахи лейкоцитах. В основном изофермент ЛДГ Η4в эритроцитах, а именно — α-гидроксибутиратдегидрогеназа. При гемолизе повышается его252концентрация. Находится ЛДГ и в цитоплазме клеток [126]. Активность ЛДГ в эритроцитахв 100 раз превышает активность фермента в сыворотке крови [17]. Повышение активности можетбыть при увеличенном количестве лейкоцитов или их разрушении [172].
Активность ЛДГ моглаувеличиваться в 1.9–2 и более раз у всех трёх видов животных в большинстве экспериментов(p < 0.05) (см. таблицу 33 на странице 150) после обработки непрерывным УЗ, что мы, вместе сдругими исследователями, объясняем разрушением белой и красной крови выбраннымидиапазонами интенсивностей (например, Кирк обращает внимание, что ЛДГ повышаетсяискусственно при гемолизе эритроцитов при неправильном взятии и хранении крови) [94].§ 17.2.
Изменение активности аланинаминотрансферазы,аспартатаминотрансферазы и креатинкиназы после обработкимодулированным ультразвуком крови кошачьихВо второй части экспериментов — с использованием модулированного УЗ — опытыпроводили с частотами модуляции, направленно влияющими на состояние клеток крови и ихморфологию. Инсонация сыворотки интенсивностью 0.4 Вт/см2 с частотами модуляции изспектра 10–40 Гц практически не меняло активность АсАТ, КК и ЛДГ (p < 0.05). Влияние былообнаружено у двух ферментов: АлАТ — понижение активности в 1.5–3 раза, и ЩФ —увеличение в 1.5–1.6 раз. Было показано, что АлАТ, АсАТ и ЩФ являются ферментами,отражающими адаптационные возможности организма, метаболическое состояние клеток и ихэнергетические свойства.
Одновременное уменьшение активности аминотрансфераз присопутствующем увеличении активности ЩФ однозначно свидетельствует об изменениипроницаемости ЦПМ и развитии латентной фазы стресс-реакции [207].Корреляционный анализ установил достоверные (p < 0.05) сильные отрицательные связимежду изменением активности в сыворотке крови пар ферментов: ЛДГ с АсАТ (r = –0.87); ЩФи КК (r = –0.79). В плазме крови была обнаружена сильная положительная связь (r = 0.87) междуизменением активности АлАТ и АсАТ.Инсонация плазмы крови УЗ тех же параметров ещё существеннее меняло активностьферментов: угнетала АлАТ в 6 раз, КК — в 3 раза.
Активность ЩФ сохранялась повышеннойв 1.3 раза. Возможность уменьшения активности КК после облучения была также отмеченав обзоре Л. Джонса [301]. Вероятная схема воздействия на фермент показана на рисунке 103.АлАТ является внутриклеточным ферментом [94], но в больших концентрацияхсодержится в печени и почках. Кроме того, у кошек после добавления к сыворотке растворагемоглобина резко увеличивается активность АлАТ [там же], причём прослеживаетсяпрактическипрямаяпропорциональнаязависимость.Выбранныечастотымодуляциинаправленно воздействуют на целостность ЦПМ — то есть происходит высвобождение253в исследуемые растворы и гемоглобина, и самого внутриклеточного фермента АлАТ. И в случаепонижения его активности на фоне разрушения клеток, по нашему мнению, можно говоритьо супрессорном воздействии напрямую на фермент, что приводит к понижению его активности.Ультразвук интенсивностью 0.7 Вт/см2 и частотой модуляции 10–20 Гц наиболее заметновлиял на активность КК.
В сыворотке крови активность всех трёх ферментов увеличивалась, вособенности КК — в 1.6–1.8 раз, а в плазме активность КК уменьшалась в 2 и более раз,аминотрансфераз — незначительно.Рисунок 103. Схема УЗ воздействия на активность фермента [301]. Ингибирование (вверху) и активация (внизу).Мультимолекулярныйкомплексотщепление активного сайта и получениенефункциональной структурысеквестрированная молекулаактивный сайт ингибитор§ 17.3. Действие модулированного ультразвука на активность ферментовкрови представителей семейства собачьихФерментативную активность определяли после УЗ обработки как сыворотки, таки плазмы крови.
Это позволило бы приблизиться к определению основных механизмов действияна клетки ткани спектра активных частот модуляции. Исследования показали, что под действиемопределённых частот возможно направленно изменить ферментативную активность. Однако небыло установлено влияния на активность АлАТ, АсАТ и КК (p < 0.05) после облученияинтенсивностью 0.2 Вт/см2, модуляционной частотой 20 Гц, а также интенсивностью 0.4 Вт/см2,частотами 30 Гц, 400 Гц и 600 Гц.
Воздействие на изменение активности сывороточныхферментов максимальной из всех применённых интенсивностей УЗ 1.0 Вт/см2 после облученияс частотой 10 Гц меняло активность ферментов только после 90-секундного воздействия. Анализфизиологического состояния клеток крови собаки (п. 9.1.2. Морфологические изменения клетоккрови собак под действием модулированного ультразвука на странице 104) показал, что254морфологические изменения начинаются после 30 с воздействия и происходят на фонелейкопении.