Научная статья на тему 'Особенности воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 4,33 мкм на ткани глаза'

Особенности воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 4,33 мкм на ткани глаза Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
297
44
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НИЗКОИНТЕНСИВНОЕ ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ / ДЛИНА ВОЛНЫ / КРОЛИКИ / LOW-INTENSITY LASER RADIATION / WAVELENGTH / RABBITS

Аннотация научной статьи по медицинским технологиям, автор научной работы — Сахнов С. Н., Малышев А. В., Аль Рашид З. Ж., Кроль Д. В., Хачатурова Э. А.

Целью исследования явилось изучение особенностей воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) с длиной волны 4,33 мкм на конъюнктиву и роговицу здорового глаза. Экспериментальное исследование выполнили на 15 здоровых кроликах (30 глаз). Глаза кроликов были подвергнуты лазерному воздействию со следующими параметрами: длиной волны 4,33 мкм, мощностью 2 Вт, частотой 20 Гц, экспозицией 10 минут один раз в день в течение 10 дней. В результате проведенного эксперимента было выявлено, что использование предложенной методики облучения с длиной волны 4,33 мкм во всем диапазоне исследованных параметров не вызывало в тканях глаз экспериментальных животных необратимых морфологических изменений, а также, учитывая широкий спектр терапевтических эффектов низкоинтенсивного лазерного излучения, существует необходимость экспериментального исследования по определению эффективности применения данного вида излучения в комплексном лечении бактериальной язвы роговицы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по медицинским технологиям , автор научной работы — Сахнов С. Н., Малышев А. В., Аль Рашид З. Ж., Кроль Д. В., Хачатурова Э. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CHARACTERISTICS OF THE IMPACT OF LOW-INTENSITY LASER RADIATION WITH A WAVELENGTH OF 4,33 MICRONS ON THE EYE TISSUES

Purpose of the study was to investigate the effects of low-level features of laser radiation with a wavelength of 4,33 microns on the cornea and conjunctiva of the healthy eye. Experimental study performed on 15 healthy rabbits (30 eyes). Rabbit eyes were subjected to laser action with the following parameters: wave length 4,33 m, power 2 W, frequency 20 Hz exposure 10 minut once a day for 10 days. The experiments have shown that when using the proposed method of radiation with a wavelength of 4,33 microns over the entire range of investigated parameters did not result in eye tissues experimental animals irreversible morphological changes and given the wide range of therapeutic effects of low-intensity laser radiation, there is a need of the pilot study to determine the effectiveness of this type of radiation in treatment of bacterial corneal ulcers.

Текст научной работы на тему «Особенности воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения с длиной волны 4,33 мкм на ткани глаза»

становится более отрицательным). Неспецифические токи утечки мембраны при действии КИ+В-ПЭГ и ино-каина в концентрациях 100 мкМ незначительно повышаются, при отмывании - уменьшаются до исходного значения, что указывает на увеличение неспецифической проводимости мембраны и снижение стабильности мембраны.

Влияние КИ+В-ПЭГ и инокаина на калиевые медленные каналы (рис. 3А) двухфазное: при концентрациях 0,1 и 1 мкМ имеет место небольшое увеличение амплитуды, а под влиянием в концентрации 100 мкМ -снижение на 25-30% от контроля. В целом эффекты КИ+В-ПЭГ и инокаина примерно одинаковы. Восстановление токов в процессе отмывания нейронов происходит полностью, но более медленно, чем для натриевых и кальциевых токов (за 7-15 мн), при этом отмывание от инокаина происходит медленнее, чем от КИ+В-ПЭГ (т. е. прочность связывания со структурами калиевых каналов для инокаина выше). Под влиянием КИ+В-ПЭГ и инокаина в концентрации анестетика 100 мкМ происходит ускорение инактивации калиевого тока (рис. 3Б и В, нижние кривые).

При действии в концентрации 0,1 мкМ наблюдается небольшое смещение вольт-амперной характеристики каналов влево по оси потенциалов (рис. 3Г и Д, верхние кривые), а в концентрации 100 мкМ - вправо, т. е. потенциал фиксированных зарядов мембраны вблизи калиевых каналов также изменяется.

Характер влияния КИ+В-ПЭГ и инокаина на быстрые калиевые токи внешне напоминает их влияние на медленные калиевые, но изменений в кинетике их развития не отмечается.

На основании полученных результатов были рассчитаны концентрации 50%-ного подавления (ЭК50)

токов. Оказалось, что ЭК50 для КИ+В-ПЭГ при действии на натриевые, кальциевые и медленные калиевые ионные токи составляют 111,2, 262,0 и 183,6 мкМ, а для инокаина - 175,2, 86,2 и 163,2 мкМ соответственно, т. е. исследованная композиция по действию на натриевые токи в 1,6 раза превосходит анестетик, взятый отдельно, однако по влиянию на кальциевые и медленные калиевые токи в 3,0 и 1,1 раза уступает ему.

Таким образом, в опытах на изолированных нейронах брюхоногого моллюска КИ+В-ПЭГ по блокирующей активности на натриевые токи превосходит инокаин, взятый отдельно, а по влиянию на кальциевые и медленные калиевые токи уступает ему.

ЛИТЕРАТУРА

1. Галенко-Ярошевский П. А., Лисицына Н. П., Тахчиди Х. П. Активность сочетаний инокаина с визитоном-ПЭГ в условиях анестезии поверхностным методом // Кубанский научный медицинский вестник. - 2009. - № 2. - С. 66-69.

2. Киселев А. В., Галенко-Ярошевский П. А., Сахнов С. Н. Местно-анестезирующая активность сочетания инокаина с визи-тоном-ПЭГ в условиях переднекамерной анестезии глаза // Новые технологии. - 2012. - Вып. 4. - С. 290-294.

3. Костюк П. Г., Крышталь О. А. Механизмы электрической возбудимости нервной клетки. - М.: Наука, 1981. - 208 с.

4. Бутакова С. С., Игнатов Ю. Д. Аналгетический эффект и ионные механизмы действия производных ГАМК // В кн.: Экспериментальная и клиническая фармакология болеутоляющих средств. - Санкт-Петербург, 1998. - С. 53-61.

5. Костенко М. А. Выделение одиночных нервных клеток моллюска (1_утпаеаз1адпа!18) для дальнейшего культивирования // Цитология. - 1972 - Т. 14. № 28. - С. 1274-1278.

Поступила 21.09.2012

С. Н. САХНОВ, А. В. МАЛЫШЕВ, 3. Ж. АЛЬ РАШИД, Д. В. КРОЛЬ, Э. А. ХАЧАТУРОВА

ОСОБЕННОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ДЛИНОЙ ВОЛНЫ 4,33 МКМ НА ТКАНИ ГЛАЗА

Кафедра глазных болезней ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России, Россия, 350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4.

Тел. 8-928-848-0455. E-mail: [email protected]

Целью исследования явилось изучение особенностей воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) с длиной волны 4,33 мкм на конъюнктиву и роговицу здорового глаза. Экспериментальное исследование выполнили на 15 здоровых кроликах (30 глаз). Глаза кроликов были подвергнуты лазерному воздействию со следующими параметрами: длиной волны 4,33 мкм, мощностью 2 Вт, частотой 20 Гц, экспозицией 10 минут один раз в день в течение 10 дней. В результате проведенного эксперимента было выявлено, что использование предложенной методики облучения с длиной волны 4,33 мкм во всем диапазоне исследованных параметров не вызывало в тканях глаз экспериментальных животных необратимых морфологических изменений, а также, учитывая широкий спектр терапевтических эффектов низкоинтенсивного лазерного излучения, существует необходимость экспериментального исследования по определению эффективности применения данного вида излучения в комплексном лечении бактериальной язвы роговицы.

Ключевые слова: низкоинтенсивное лазерное излучение, длина волны, кролики.

Б. N. БАКНЫвУ, А. V. MALYSHEV, Т. в. А1 ПАБНЮ, Ю. V. КЯОЦ Е. А. КНАСИАТиПОУА

CHARACTERISTICS OF THE IMPACT OF LOW-INTENSITY LASER RADIATION WITH A WAVELENGTH

OF 4,33 MICRONS ON THE EYE TISSUES

Department of ophthalmology GBOU VPO «Kuban state medical university» Minzdrava of the Russia, Russia, 350063, Krasnodar, Sedind str., 4. Tel. 8-928-848-0455. E-mail: [email protected]

Purpose of the study was to investigate the effects of low-level features of laser radiation with a wavelength of 4,33 microns on the cornea and conjunctiva of the healthy eye. Experimental study performed on 15 healthy rabbits (30 eyes). Rabbit eyes were subjected to laser action with the following parameters: wave length - 4,33 m, power - 2 W, frequency - 20 Hz exposure 10 minut once a day for 10 days. The experiments have shown that when using the proposed method of radiation with a wavelength of 4,33 microns over the entire range of investigated parameters did not result in eye tissues experimental animals irreversible morphological changes and given the wide range of therapeutic effects of low-intensity laser radiation, there is a need of the pilot study to determine the effectiveness of this type of radiation in treatment of bacterial corneal ulcers.

Key words: low-intensity laser radiation, wavelength, rabbits.

Воспалительные заболевания глаз встречаются достаточно часто. По данным эпидемиологического анализа, больные с воспалительными поражениями глаз составляют более 40% среди обратившихся на амбулаторный прием [1]. Наиболее частым местом глазной инфекции является конъюнктива (конъюнктивит), а наиболее серьезным - поражение роговой оболочки (кератит, язва роговицы) и внутренних оболочек глаза (эн-дофтальмит) [3, 8]. С этими заболеваниями связано до 80% случаев временной нетрудоспособности, до 50% госпитализаций и до 10-30% слепоты. Отличительной особенностью течения воспалительных заболеваний глаз на современном этапе является увеличение доли их затяжных и хронических форм, не поддающихся стандартной антибиотикотерапии из-за поливалентной устойчивости микроорганизмов к применяемым препаратам, с одной стороны, и увеличения лиц с иммуноде-фицитным состоянием - с другой [1, 2, 4].

Лечение гнойно-воспалительных заболеваний глаз является актуальной медико-социальной проблемой, и дальнейшие углубленные исследования данной темы представляют значительный научный интерес. Одним из возможных способов повышения функциональных исходов лечения может быть использование лазеротерапии [2, 7]. Опыт применения лазерной терапии в офтальмологии насчитывает более 30 лет. Низкоинтенсивное лазерное излучение (НИЛИ) обеспечивает широкий спектр эффектов: антигипоксический, вазоди-латационный, улучшения микроциркуляции, стимуляция обменных процессов, факторов неспецифической защиты и гуморального иммунитета. НИЛИ благодаря неинвазивности, асептичности, безболезненности, высокой проводимости через глазные среды, кумуляции эффекта, а также многоплановому воздействию на ткани глаза нашло широкое применение в терапии воспалительных, дистрофических и сосудистых заболеваний глаза [5, 6]. Способность излучения лазеров среднего инфракрасного (ИК) диапазона вызывать локальный коагуляционный эффект в ткани роговицы используется в лечении кератитов различной этиологии. Было показано, что лечение с помощью иттербий-эрбиевого лазера (1,54 мкм) дает хорошие результаты при дистрофических заболеваниях роговицы и кератитах различной этиологии, плохо поддающихся обычной медикаментозной терапии [2, 9]. В связи с этим значительный интерес в лечении воспалительных заболеваний глаз представляет возможность использования в комплексной терапии модели лазера, созданного в «Лаборатории новейших технологий» Куб-ГУ, излучающего в среднем ИК диапазоне длин волн 4-6 мкм. В 2010 г. А. А. Евглевским и Д. В. Бадиковым в экспериментальном исследовании «Изменение фун-

кциональной активности нейтрофильных гранулоцитов периферической крови и раневого экссудата в условиях воздействия НИЛИ» были получены положительные результаты по применению данной модели лазера, из которого следовало, что НИЛИ с длиной волны 4-6 мкм оказывает выраженное активирующее воздействие на ядерный аппарат нейтрофильных гранулоцитов (НГ), активность кислородзависимой и кислороднезависи-мой микробицидных систем НГ и сопровождается заметным ускорением репаративных процессов.

Целью нашего исследования явилось изучение особенностей воздействия НИЛИ с длиной волны 4,33 мкм на конъюнктиву и роговицу здорового глаза.

Материалы и методы

Экспериментальное исследование выполнили на 15 здоровых кроликах (30 глаз). Всех животных содержали в виварии в одинаковых условиях. Глаза кроликов были подвергнуты лазерному воздействию со следующими параметрами: длиной волны 4,33 мкм, мощностью 2 Вт, частотой 20 Гц, экспозицией 10 минут один раз в день в течение 10 дней. Ежедневно кроликам проводили такие методы обследования, как наружный осмотр облученных глаз, осмотр в проходящем свете, офтальмоскопия, биомикроскопия, измерялся уровень внутриглазного давления, для выявления наличия или отсутствия дефектов роговой оболочки проводили также пробу с 1%-ным раствором флюоресцеина. Производилось морфологическое исследование изготовленных гистологических препаратов.

Результаты и обсуждение

При использовании предложенной методики облучения с длиной волны 4,33 мкм исследовались: состояние роговой оболочки, конъюнктивы, уровень внутриглазного давления, чувствительность роговицы. Во всем диапазоне исследованных параметров видимых повреждений на ткани глаза не было выявлено.

Следующим этапом исследования было изучение морфологических изменений в тканях глаза после воздействия НИЛИ с длиной волны 4,33 мкм. Для этого произвольно выбрали 4 кролика (8 глаз). В конце 10-х суток животных выводили из эксперимента методом воздушной эмболии через ушную артерию, глаза эну-клиировали и доставляли в лабораторию в стерильном, охлажденном физиологическом растворе.

В последующем производились изготовление серийных срезов толщиной 5-7 мкм и окрашивание гематоксилином-эозином. Приготовленные микропрепараты исследовали методами световой микроскопии. Визуальный анализ гистологических препаратов роговицы экспериментальных животных не обнаружил

Рис. 1. Роговица кролика. Окраска гематоксилином-эозином

Рис. 2. Роговица кролика после воздействия НИЛИ с длиной волны 4,33 мкм. Окраска гематоксилином-эозином

никаких отклонений от нормы (рис. 1, 2). Морфологически было отмечено, что воздействие НИЛИ с длиной волны 4,33 мкм на ткани глаза не оказывает повреждающего действия.

Таким образом, по результатам нашей экспериментальной работы мы можем сделать следующие выводы: 1) проведенное исследование показало, что использование предложенной методики облучения с длиной волны 4,33 мкм во всем диапазоне исследованных параметров не вызывало в тканях глаз экспериментальных животных необратимых морфологических изменений; 2) с учетом широкого спектра терапевтических эффектов низкоинтенсивного лазерного излучения существует необходимость экспериментального исследования по определению эффективности применения данного вида излучения в комплексном лечении бактериальной язвы роговицы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Аветисов С. Э. с соавт. Национальное руководство по офтальмологии. - Москва: «ГЭОТАР-Медиа», 2008. - С. 401-407.

2. Даниличев В. Ф. Современная офтальмология. - Москва: «Питер», 2009. - С. 566, 473, 476-488.

3. Кански Джек Д. Клиническая офтальмология. - «Elsevier», 2009. - С. 219-239, 250.

4. Околов И. П. Микробиологическая диагностика бактериальных конъюнктивитов и мониторинг антибиотикорезистентности: Методическое пособие для врачей. - СПб, 2011. - С. 3, 13-19

5. Шерхоева Д. Ц., Павлюк Е. Ю. Определение терапевтического воздействия на глаз магнито-инфракрасно-лазерного излучения // Тезисы докладов VIII Съезда офтальмологов России. -Москва, 2005. - С. 709.

6. Glassberg E., Lask G. Biological effects of Low energy laser irradiation // Laser surg. and med. - 1988. - 186 p.

7. James F. Vander, ophthalmology secrets. - «Elsevier», 2008. - Р. 102, 104.

8. Reinhard Ed. T., Larkin F. Cornea and external eye disease. -«Springer», 2006. - 229 p.

9. Sliney D. M., Trokel S. L. Medical lasers and their safe use. -New-York: etc. «SpringerVerlag», 1993. - 230 p.

Поступила 15.10.2012

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.