Диссертация (1151313), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Действие модулированного и непрерывного УЗ на покоящиеся первичные сперматоциты in vivoПроцент жизнеспособныхПахитенные сперматоцитыПахитенныесперматоцитыНепрерывныйКонтроль10Гц250Гц520Гц1000ГцРисунок 110. Действие модулированного и непрерывного УЗ на пахитенные сперматоциты.265СперматидыПроцент жизнеспособныхСперматидыНепрерывныйКонтроль10Гц250Гц520Гц1000ГцРисунок 111. Действие модулированного и непрерывного УЗ на сперматиды.Процент жизнеспособныхСперматозоидыСперматозоидыНепрерывныйКонтроль10Гц250Гц520Гц1000ГцРисунок 112.
Действие модулированного и непрерывного УЗ на сперматозоиды.Что касается сперматид и сперматозоидов (рисунки 111 и 112), то их количество наиболеесильно изменялось при применявшихся частотах модуляции УЗ 10 Гц и 520 Гц. При частотемодуляции 520 Гц наблюдали значительное снижение количества сперматозоидов (до 66%) поотношению к контролю.Полученные данные подтверждают, что для УЗ характерно дальнодействующеедиффузное влияние [206], в связи с чем реакция организма при тех же интенсивностях на низкиечастоты может оказаться более сильной вследствие непосредственного действия УЗ на бо́льшуючасть организма.266§ 19.2. Действие ультразвука на клетки крови кролика in vivoКоличество лейкоцитов, % к контролю120%100% 99%100%80%103% 104%79% 81%77% 75%72% 72%60%40%20%0%01468Время после УЗ воздействия, ч10 Гц1000 ГцРисунок 113.
Изменение количества лейкоцитов в крови кролика in vivo после действия модулированным УЗмаксимальной терапевтической интенсивностью 1.0 Вт/см2 крайними режимами модуляции — 10 и 1000 Гцв течение 60 c.Как видно из диаграммы, представленной на рисунке 113, количество лейкоцитов в кровикролика менялось в зависимости от времени, прошедшего после воздействия на вену животного.Сразу после эксперимента число лейкоцитов достоверно падало на 23–25%, продолжаяуменьшаться в течение часа, после этого уровень лейкоцитов начинал расти, возвращаяськ контрольным значениям через 6–8 часов после озвучивания (|r| ≈ 0.53, p > 0.05).
Приинтенсивности непрерывного УЗ выше 0.7 Вт/см2 in vitro в крови увеличивается перекисноеокисление липидов, в то же время на малых интенсивностях УЗ инсонация увеличиваетактивность супероксиддисмутазы, активируя антиоксидантную систему [41]. Воздействиемодулированным УЗ in vivo может происходить в двух направлениях: разрушение частиклеточныхмембранилисамихклетокприодновременнойактивацииферментовантиоксидантной защиты, что приводит к восстановлению системы гомеостаза in vivo.Выявленные колебания процентного состава лейкоцитов в кровяном русле животныхпосле воздействия амплитудно-модулированным УЗ с последующим восстановлением, а иногдаи повышением нормативных показателей клеток белой крови позволяют допустить возможностьприменения УЗ в качестве самостоятельного стимулирующего фактора.
Сходные с нашимиданными опубликованы в обзоре Л. Джонса [301], где было показано, что УЗ изменяет267вазоконстрикцию, адгезивные свойства лимфоцитов эндотелия, дегрануляцию тучных клеток,фагоцитоз макрофагов; влияет на транспорт кальция в фибробластах, пролиферацию Т-клеток,остеобластов, фибробластов, а также на ряд белков, ассоциированных с воспалениеми ранозаживлением. Следовательно, непрерывный и модулированный УЗ терапевтическойинтенсивности сможет индуцировать механизмы иммуногенеза (продукция интерлейкинови фактора роста) [301], а также синтез ИФН [2; рисунок 115 в Приложении Б1 на странице 321].РассмотренныенамиэффектыинформационныхмеханизмовИнформационныемеханизмыподтвердилибиологическогобиохимическогогипотезудействияиналичияэнергетическихмодулированныхфизиологическогодействияволн.УЗобнаруживаются, когда на биологическую систему проводится равноэнергетическое воздействиена активных частотах модуляции.
В этом случае только изменением частоты модуляции можноуправлять величиной и знаком эффекта.268ЗАКЛЮЧЕНИЕПри исследовании воздействия непрерывного и модулированного УЗ на биологическиесистемы и их параметры были определены физиологические и биохимические особенностивлияния, что позволило выявить клинические возможности колебательной системы, найти путиприменения модулированных акустических полей в лабораторной диагностике и в клиническойпрактике.Главным итогом этих исследований стало доказательство неоднозначности примененияУЗ и выявление оптимальных режимов, а также разработка технических рекомендаций поприменению УЗ в диагностике и лечении животных и человека.Проведены исследования по изучению особенностей влияния in vitro непрерывногои модулированного УЗ на клетки крови в зависимости от вида клеток, вида и возрастаживотных, а также на клетки больных и инвазированных животных.
Выявлены внутривидовыеиндивидуальныеособенностиакустическоговоздействия.Осуществленырасчётно-экспериментальные исследования динамики изменения жизнеспособности клеток крови в полебегущей УЗ волны и найдены особенности экспоненциальной зависимости жизнеспособностиклеток от экспозиции.Показана возможность применения УЗ волн для направленного неинвазивноговоздействия на функциональное состояние клеток различной этиологии. Отработаны режимывыборочного изменения состояния клеток крови животных семейств кошачьих, собачьихи лошадей, а также некоторых клеток бактериальной этиологии с целью управления процессамижизнедеятельности и избирательного подавления или активации их функций.
Действиемодуляции показало, какое внешнее вмешательство способно активировать или подавлятьсистему в целом. Определены режимы управления состоянием клеток и клеточных структурнепрерывным и амплитудно-модулированным УЗ терапевтических интенсивностей.Эксперименты на цельной крови и отдельных клетках здоровых животных in vitroпоказали устойчивые изменения состояния гранулоцитов и агранулоцитов. Была выявленазависимость биохимических и физиологических эффектов от: экспозиции УЗ; частотымодуляции и видовой принадлежности крови.Выявлены основные цитоморфологические эффекты действия модулированного УЗнесущей частоты 0.88 МГц и частоты модуляции 10–1000 Гц на эритроциты, лейкоцитыи тромбоциты кошек, собак и лошадей. В зависимости от экспозиции у всех видов животныхимеют место одинаковые эффекты и стадийность изменений процентного состава и структурылейкоцитов: форма клетки и размер, изменение проницаемости ЦПМ, объёма цитоплазмы,деструкция и агрегация клеток, вспенивание цитоплазмы гранулоцитов, разрыв ЦПМдеформация или изменения структуры ядер, лизис или взрыв ядер; лейкопения, цитолиз.269Увеличение экспозиции приводит к появлению в мазках теней клеток.Физиологическиеизменения лейкоцитов всех животных начинались с агарнулоцитов.Направленное действие УЗ волн на эритроциты вызывает вначале изменение формы безвнешних признаков разрушения или цитолиза, затем формирование групп вокруг клетоки цепочек.
Возможно появление теней клеток.Итоги выполненного исследованияВ результате исследований установлено.1. Основные режимы стимулирующего и супрессорного воздействия УЗ на процессыжизнедеятельности культур модельных объектов — бактерий Aliivibrio fischeri 6 и архейHalobacterium halobium ET1001:– стимуляцию процессов жизнедеятельности люминесцирующих бактерий A.
fischeri(интенсификацию эмиссии и увеличение показателей роста) вызывало воздействие непрерывнымУЗ при времени экспозиции 3 мин интенсивностью 0.2–0.4 Вт/см2, а также при наложениимодуляции из диапазона активных частот 10–12 Гц и 85–100 Гц. Торможение или полноеугнетение процессов метаболизма инициировал диапазон частот модуляции более 100 Гц;– интенсивность 0.4 Вт/см2 в диапазонах частот модуляции 0.25–0.7 Гц и 10–12 Гцстимулировала рост археи H.
halobium, а частоты модуляции 0.1–0.2 Гц и выше 100 Гцподавляли рост культуры.2.Установленыматематическиезависимости,описывающиеизменениежизнеспособности, оптической плотности клеточных суспензий культур и интенсивностисвечения в зависимости от интенсивности непрерывного УЗ и частоты модуляции при действиимодулированного УЗ:–наоснованииисследованийианализаполученоуравнениес расчётнымикоэффициентами, адекватно отражающее отклик микроорганизмов на УЗ воздействие. Общаяматематическая модель, описывающая изменение интенсивности свечения, оптическойплотности бактерий и архей в эксперименте и в контроле — функция y = (a + bx)/ (1 + cx + dx2).Интегральным, информативным показателем полученных кривых следует считать коэффициентb. Увеличение его значения в относительных единицах отражает степень стимуляции изучаемогопроцесса, регистрируя скорость изменения функции свечения и клеточного роста;– определены модели, одновременно описывающие пролиферацию и бактерий, и клетокживотногопроисхожденияпослестимулирующегодействияУЗ,чтосоответствуетобщебиологическому принципу «единства во множестве».
Уменьшение жизнеспособностиклеток животной этиологии (лейкоцитов, культуры MDBK) отражала функция y = abxxc270с различными модификациями или близкие к ней: y = ab1/xxc и y = (ab + cxd)/ (b + xd), чтов будущем позволит прогнозировать поведение тканей в УЗ поле.3. Разработана схема УЗ воздействия на суспензии клеток-мишеней в фиксированном,термостатируемом объёме и определена оптимальная клеточная концентрация при облучении —(6–7) × 106 клеток/мкл. Показаны общие закономерности влияния акустической волны на клетки,независимо от вида животного: каскадность, стадийность и взаимосвязь клеточных изменений,диапазоны интенсивностей, времени экспозиции и частот модуляции:– частоты диапазонов 10–20 Гц, 70–80 Гц, 100–200 Гц и 700–800 Гц, т.
е. частотымодуляции, кратные 25 и 30 Гц (множители ×1, ×2, ×3; ×10, ×20, ×30), напрямую воздействуютна внутриклеточные структуры всех клеток. Указанные диапазоны для всех животных — кошек,собак и лошадей — действуют на ядросодержащие клетки крови (прежде всего на их ядерныйаппарат), начиная с экспозиции 10–15 с, на безъядерные — начиная с 20–25 с при всехисследованных интенсивностях терапевтического УЗ;– глубина эффекта зависит от продолжительности воздействия активной частотой навыбранной интенсивности УЗ; для молодых и здоровых животных наступление эффектовпроисходит на 5–10 с позднее.4.
Выявлены условия направленного УЗ неинвазивного воздействия на функциональноесостояние клеток-мишеней тканей представителей семейства кошачьих, вызывающие рядвзаимосвязанных эффектов: изменение проницаемости/структуры ЦПМ, клеточного размера илиобъёма цитоплазмы, изменения структуры и лизис ядер:– непрерывным УЗ частотой 0.88 МГц, интенсивностью 0.4–0.7 Вт/см2 в течение 15–30 с,воздействующим на ядросодержащие клетки размером более 10 мкм, имеющие гранулы иликлеточные включения, а на безъядерные клетки размером до 4 мкм или клетки ядросодержащиебез каких-либо включений в цитоплазме размера 5–17 мкм — в течение 35–45 с инсонации;– модулированным УЗ с несущей частотой 0.88 МГц, интенсивностью 0.05 Вт/см2 вблизичастот 800 Гц, 70–80 Гц и времени воздействия от 10 с до 15 с — на безъядерные клеткиразмером до 4 μ; в диапазоне интенсивностей 0.4–0.7 Вт/см2 и частот модуляции: 10–30 Гци 800 Гц для воздействия на безъядерные клетки размера 4–8 μ при времени облучения 15–20 с.Активные частоты, направленно изменяющие ядра и ЦПМ клеток размера от 4 μ до 17 μв течение 15–45 с, лежат в основном диапазоне 10–30 Гц, а также вблизи частот 70–80 Гц и 700–800 Гц при интенсивности 0.05–0.7 Вт/см2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
