CC BY
84
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексеев А.А. Ожоговый сепсис: диагностика, профилактика, лечение: Автореф. дис. ...д-ра мед. наук. - М., 1993.
2. Дубиева Н.З., Багдасарова З.З. // Анестезиология и реаниматология. - 2004. - №2. - С.73-76.
3. Дубинина Е.Е. Роль активных форм кислорода в качестве сигнальных молекул в метаболизме тканей при состоянии окислительного стресса // Вопр. мед.химии. - 2001. - Т.47, №6. - С.561-580
4. Клебанов Г. И., Теселкин Ю. О., Бабенкова И., Любицкий О. Б., Владимиров Ю. А. Антиоксидантная активность сыворотки крови // Вестник РАМН. - 1999. -№ 2. - С. 15-21.
5. Львовская Е.И. Нарушение процессов липидной пероксидации при термической травме и патогенетическое обоснование лечения антиоксидантами из плазмы крови: Автореф. дис. .д-ра мед. наук. - М., 1998.
6. Парамонов Б.А., Поремский Я.О., Яблонский В.Г. Ожоги. - СПб.: Спецлит, 2005.-480 с.
7. Самойленко Г.Е. Хирургическое лечение тяжелобожженных детей // Комбустиология. - 2008. - №11.
- С.11-12.
8. Internotional conference on "Superoxide dismutases: Recent Advanses and Clinical Applications" Мау 1415, 1998. Institut Pasteur- Paris.- 125 p.
9. Sherigan R.L., Ryan C. M., Lim L.M. // Burns. - 1998. - №24. - Р. 307-311.
УДК: 616.12-008.313-085.849.19-02:612.172
© Л. В. Астахова, 2009
Л.В. Астахова
ВЛИЯНИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ БЛИЖНЕГО ИНФРАКРАСНОГО ДИАПАЗОНА НА ФУНКЦИЮ ПРОВОДИМОСТИ СЕРДЦА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ АТРИОВЕНТРИКУЛЯРНОЙ БЛОКАДЕ
ОГУЗ ЦОСМП «Челябинский государственный институт лазерной хирургии», г. Челябинск
Дистанционное воздействие высокоинтенсивным лазерным излучением в ближнем инфракрасном диапазоне на проекцию сердца при экспериментальной атриовентрикулярной блокаде, вызванной действием низких температур на организм, приводит к частичному восстановлению проводимости в атриовентрикулярном узле.
Ключевые слова: общее охлаждение организма, атриовентрикулярная блокада, высокоинтенсивное лазерное излучение.
L.V. Astakhova
THE INFLUENCE OF NEARBY INFRARED LASER RADIATION ON THE HEART CONDUCTIVITY FUNCTION IN EXPERIMENTAL ATRIOVENTRICULAR BLOCK
Distant high intensive nearby IR laser treatment of the heart projection in experimental atrioventricular block induced by a low temperature impact on the body leads to partial restoration of atrioventricular conductivity.
Key words: hypothermy, atrioventricular block, high intensive laser radiation
По смертности сердечно-сосудистые заболевания по-прежнему занимают ведущее положение в мире. Одни из самых распространенных сердечных патологий являются аритмии, причинами которых могут быть как кардиальная патология, так и разнообразные внекардиальные факторы. На генерацию и проведение импульсов могут влиять изменение рН среды, электролитного баланса, гуморальные факторы, изменение температуры [9]. В настоящее время не ослабевает интерес к использованию немедикаментозных способов лечения различных кардиологических заболеваний в связи с тем, что при длительном применении медикаментов у больных нередко развиваются аллергические реакции, иммунодефицитные состояния и генетические нарушения, что порождает новые проблемы для лечения. Из большого разнообразия немедикаментозных методов лечения широкое распространение в клинической практике получила лазеротерапия [4]. Первичные фотохи-
мические реакции дают разнообразный спектр биохимических, биофизических и физиологических ответов организма, а в клинических эффектах лазеротерапии находит отражение конечный фо-тобиологический ответ на лазерное воздействие, который проявляется в виде комплексной реакции органов и систем организма.
Целью настоящего исследования стало изучение влияния лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона на функцию проводящей системы сердца при экспериментальной атриовентрикулярной блокаде, вызванной действием низких температур на организм.
Материал и методы
В опытах использовались 30 белых нелинейных крыс обоего пола массой тела 150 - 180 г. Животные были разделены на шесть групп по пять особей в каждой группе для проведения различных вариантов эксперимента.
У всех животных воспроизводили гипотермию путем помещения в емкости со льдом. Перед этой процедурой крыс вводили в легкую стадию эфирного наркоза. Охлаждение животных проводили под контролем ректальной температуры. Когда температура тела снижалась до 34-32°С и развивалось сопорозное состояние, прекращали подачу эфира. Крысам 2-й и 4-й групп перед началом охлаждения внутрибрюшинно вводили раствор верапамила гидрохлорида («Мосхимфармпрепара-ты») в дозе 2,5 мг/кг веса. Крысам 1, 3, 5 и 6-й групп вводили равное количество физиологического раствора. После появления стойких ЭКГ-признаков атриовентрикулярной блокады крысам 1-й и 2-й групп чрескожно воздействовали на проекцию сердца лазерным излучением ближнего инфракрасного диапазона. Крысам 3-й и 4-й групп чрескожно воздействовали на затылочную часть головы лазерным излучением ближнего инфракрасного диапазона. Крысам 5-й группы при появлении нарушений проводимости в сердце на фоне гипотермии внутрибрюшинно вводили раствор «Дофамин-Ферейн®» (Ферейн) в дозе 10 мкг/(кг-мин) в течение пяти минут. Животные 6-й группы были подвергнуты только охлаждению.
Динамика понижения температуры у экспериментальных животных от 38-38,5°С до 28-30°С сопоставлялась с состоянием проводимости сердца, осуществляемого по ЭКГ.
Электрокардиограмму записывали с помощью портативного электрокардиографа марки ЭК1Т-03М при скорости движения ленты 50 мм/с в трех стандартных отведениях. Ее расшифровку производили по второму отведению. Животных укладывали на правый бок так, чтобы передние лапы располагались под прямым углом к туловищу. Большинство исследователей считает такое положение животных оптимальным [3, 8]. На этапе достижения глубокой гипотермии (ректальная температура 28-30°С) возникали стойкие ЭКГ-признаки атриовентрикулярной блокады, которые купировали различными способами. В качестве источника лазерного излучения использовали диодный лазер ALTO с длиной волны 0,98 мкм. Лазерное излучение мощностью 1 Вт подавали через моноволоконный кварцевый световод диаметром 0,6 мм дистанционно с расстояния 1 мм до поверхности кожи, сканирующими движениями со скоростью передвижения 1 мм/с. Проекцию синусно-предсердного узла во II - IV межреберьях справа площадью 2 см2 облучали в течение 5 минут (животные 1-й и 2-й групп), затылочную область головы площадью 2 см2 - в течение 1 минуты (животные 3 и 4-й групп). Мощность лазерного излучения была подобрана экспериментальным путем на фронтальном срезе блока тканей грудной клетки крыс таким образом, чтобы в центре меж-предсердной перегородки сердца мощность лазерного излучения составляла 25 мВт.
После получения экспериментальных данных все животные были выведены из эксперимента путем передозировки ингаляций диэтилового эфира с последующим забором сердец для гисто-
логического исследования. Целые сердца фиксировали в 1000 этиловом спирте при комнатной температуре в течение 12 часов. Парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, реактивом Шиффа для выявления гликогена и методом ГОФП для оценки метаболических повреждений кардиомиоцитов.
Статистический анализ проводили с помощью с помощью прикладного пакета компьютерных программ Microsoft Exell и Statistica 5.0. Обработанные данные представлены в виде М±т, где М - среднее арифметическое, m - стандартная ошибка среднего. Для межгруппового сравнения использовался F-критерий дисперсионного анализа. Достоверность отличий между средними в различных группах опытов находили при помощи t-критерия Стьюдента, используя поправку Бонфер-рони [2]. Различия считали достоверными при уровне значимости р < 0,05.
Результаты исследования
Исходная ЧСС у крыс в состоянии поверхностного эфирного наркоза составляла 515,32±6,45 уд/кин, интервал PQ был равен 0,01±0,001 сек, а высота зубца R соответствовала 0,65±0,05 мВ. В процессе общего охлаждения организма при достижении базальной температуры 34-32°С у крыс сначала возникала синусовая брадикардия с ЧСС 230,77±4,51 уд/мин, высота зубца R составляла 0,35±0,017 мВ, а интервал PQ увеличивался до значений 0,023±0,002 с. Когда базальная температура тела снижалась до 30-26°С, на ЭКГ возникала картина АВ-блокады с быстрой сменой ее степеней вплоть до полной АВ-блокады III степени. Сначала на ЭКГ возникало прогрессивное удлинение интервала PQ с выпадением комплекса QRS после зубца Р, затем длительность интервала PQ не изменялась, но наблюдалось периодическое выпадение комплексов QRS при сохранении зубцов Р. Данная картина завершалась развитием полной АВ-блокады, когда предсердия и желудочки сокращались независимо друг от друга, причем зубцы Р не были связаны с комплексом QRST и ритм предсердий был выше, чем ритм желудочков. На нисходящем колене зубца R появлялся зубец Осборна. У 4-х животных, подвергшихся только действию низких температур (6-я группа), в дальнейшем ритм желудочков продолжал прогрессивно снижаться, вплоть до асистолии, а еще у одной крысы мы наблюдали фибрилляцию желудочков, через 2 минуты приведшую к смерти.
При воздействии лазерным излучением чре-скожно на проекцию сердца в течение 5 минут мы наблюдали обратную смену фаз АВ-блокады. У всех животных III степень блокады сменилась на
II.
При лазерном облучении затылочной части головы у одной крысы мы наблюдали восстановление синусового ритма с ЧСС 123±10,55 уд/мин. Еще у одной крысы регистрировалась I степень АВ-блокады, а у трех животных - II степень.
У крыс 2 и 4-й (контрольных) групп с предварительным введением верапамила нарушения ритма сердца развивались быстрее, чем у живот-
ных опытных групп, а лазерное воздействие как на проекцию сердца, так и на затылочную часть головы не оказывало никакого влияния на функцию проводимости.
Отдельную (5-ю) группу составляли крысы, которым на фоне развившейся АВ-блокады III степени внутривенно вводили дофамин. При этом степень АВ-блокады не изменялась, но на короткое время интервалы Я-Я укорачивались с 1,2±0,01с (ЧСС=50±4,42 уд^ин) до 0,7±0,006с (ЧСС=85,17±8,15 уд/мин), затем у 4-х крыс резко падал вольтаж зубца Я до значений 0,1±0,01 мВ, интервалы Я-Я прогрессивно увеличивались, затем наступала асистолия. У одной крысы нами была зарегистрирована фибрилляция желудочков.
Микроскопическое и морфометрическое исследования сердца не выявили достоверных различий между обследованными показателями в группах. Во всех случаях мы наблюдали умеренное полнокровие капилляров и вен, дистонию и набухание стенок мелких артериол, базофилию стромы. Во всех полях зрения выявлялись множественные мелкие диффузно-рассеянные очаги фуксинофильной дегенерации кардиомиоцитов и сливные очаги метаболических повреждений в субэпикардиальных зонах. Содержание зерен гликогена в миоцитах проводящей системы сердца и в сократительных кардиомиоцитах было достоверно меньше, чем у интактных крыс, но статистически значимых различий по данным показателям у всех животных опытных групп, подвергшихся общему охлаждению, выявлено не было (табл. 1).
Таблица 1
Содержание зерен гликогена в цитоплазме клеток проводящей системы
сердца и в ка эдиомиоцитах крыс при общем охлаждении организма, М±т
Группы Синусно- предсердный узел Атриовен- трикулярный узел Левая ножка пучка Гиса Сократительные кардио-миоциты
Интактный контроль 73,86±5,34* (Р=0,009) 70,92±4,93* (Р=0,001) 65,69±4,43* (Р=0,005) 36,59±3,65* (Р=0,003)
1-я 54,84±3,22 48,34±2,22 47,03±3,86 28,47±1,99
2-я 52,91±5,23 53,88±5,02 23,48±2,33 22,63±2,84
3-я 51,78±6,43 52,79±4,34 29,04±3,45 19,69±1,45
4-я 53,86±4,76 54,85±3,87 38,15±3,21 26,62±2,12
5-я 54,22±4,02 56,92±4,90 34,54±2,64 25,02±1,93
6-я 53,93±4,22 57,96±4,80 25,58±1,88 25,47±2,10
* Р<0,05 по сравнению с показателями животных, подвергшихся общему охлаждению.
Обсуждение
При общем охлаждении организма нарушается тепловой баланс, теплоотдача превышает теплопродукцию, снижается скорость обменных процессов, однако адекватного замедления всех биохимических реакций не происходит, следствием чего является дискоординация метаболизма [1]. В фазе компенсации в ответ на холодовое воздействие наблюдается возбуждение центральной нервной системы, активизация гипоталамо-
гипофизарно-надпочечниковой системы, мобилизация депонированных липидов и гликогена. При длительном интенсивном воздействии холода наступает фаза декомпенсации, когда истощаются резервы симпатической нервной системы и на первый план выходят регуляторные влияния парасимпатической нервной системы, основным медиатором которой является ацетилхолин. Развитие
атриовентрикулярной блокады при действии низких температур на организм обусловлено как действием ацетилхолина, так и анатомическими особенностями строения проводящей системы сердца. В синоаурикулярном узле в большом количестве представлены симпатические и парасимпатические нервные волокна [6], а в атриовентрикулярном узле присутствуют в основном парасимпатические волокна и ганглии; ножки пучка Гиса также в основном иннервируются парасимпатическими волокнами, а волокна Пуркинье вообще лишены иннервации.
В результате проведенных экспериментов в процессе действия низких температур наблюдалось замедление проводимости, начиная с возникновения синусовой брадикардии с уменьшением ЧСС на 44,78±2,33% от исходных значений. Параллельно увеличивался интервал Рр со значений
0,01±0,001 до 0,023±0,002 с, а длительность комплексов рЯ^ не изменялась, что свидетельствовало о замедлении проводимости в самом атриовентрикулярном узле. Продолжение общего охлаждения организма приводило к прекращению проведения части импульсов от синоаурикулярного к атриовентрикулярному узлу, после чего отмечалось развитие полной атриовентрикулярной блокады, когда сокращения предсердий не были связаны с сокращениями желудочков. Интервалы Я-Я колебались от значений 1,8±0,02 до 3,87±0,04 с.
Лазерное облучение проекции сердца в течение 5 минут у всех животных способствовало проведению части импульсов через атриовентрикулярный узел. Лазерное облучение затылочной части головы в течение 1-й минуты сопровождалось более ярко выраженной реакцией: у одной крысы это воздействие привело к восстановлению синусового ритма, у одной крысы - к АВ-блокаде I степени и у трех животных - к АВ-блокаде II степени. Полученные эффекты можно объяснить особенностями воздействия лазерного излучения на биологические ткани. Рядом авторов показано, что интегральная реакция клетки любого типа на внешние воздействия, включая и лазерное, определяется системой вторичных внутриклеточных посредников, образующих общеклеточный колебательный контур: циклические нуклеотиды — кальций цитозоля — кальцийсвязывающие белки [7]. В настоящее время показано, что М-холинорецепторы функционально связаны с кальциевыми каналами [5]. Отсутствие влияния лазерного излучения на проведение импульсов в сердце у животных, получивших верапамил до начала охлаждения может свидетельствовать о влиянии лазерного излучения на М-холинорецепторы, сопряженные с кальциевыми каналами. При этом лазерное облучение проекции ствола головного мозга, где представлены ядра, влияющие на сердечный ритм, в том числе и ядра блуждающего нерва, проявлялось раньше и было гораздо более выраженным, чем лазерное облучение проекции сердца. С целью дифференцировки «точки приложения» лазерного излучения при действии на проекцию ствола мозга в отдельной серии опытов
проводилась инфузия дофамина. Данный эксперимент показал, что дофаминэргические структуры в этой ситуации не были задействованы.
Лазерное облучение в условиях критической гипотермии не влияло на процессы депонирования гликогена и энергетический обмен, что было показано при морфометрическом исследовании содержания зерен гликогена в проводящей системе и сократительном миокарде сердец всех животных.
Заключение
Таким образом, можно предполагать, что лазерное излучение ближнего инфракрасного диапазона угнетает мускариновые рецепторы путем воздействия на ионные токи сопряженных с ними кальциевых каналов и способствует частичному восстановлению проводимости в атриовентрикулярном узле при экспериментальной атриовентрикулярной блокаде, вызванной действием низких температур на организм.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алюхин Ю.С. Механика и энергетика сердца при прогрессирующей гипотермии // Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 1992. № 78(12). - С. 132-134.
2. Гацура В. В. Методы первичного фармакологического исследования биологически активных веществ.
- М.: Медицина, 1974. - С. 24-48.
3. Детвейлер Д.К., США. Использование электрокардиографии в токсикологическом исследовании коротконогих гончих // Сравнительная электрокардиология. Материалы международного симпозиума. - Л.: Наука, 1981. - С. 199-204.
4. Дудкевич И.Г., Марченко А.В. Квантовая терапия // Альтернативная медицина / Под ред. Н.А. Белякова. - Архангельск: Сев.-Зап. кн. изд-во, 1994. - С. 266-298.
5. Сергеев П.В., Шимановский Н.Л. Рецепторы физиологически активных веществ. - М.: Медицина, 1987. - С. 138-231.
6. Jalife J. Neural control of sinoatrial pacemaker activity / Jalife J, Michaels DC. // In: Levy MN, Schwartz PJ, eds. Vagal Control of The Heart: Experimental Basis And Clinical Implications. Armonk: Futura; 1994; Р. 173205.
7. Rasmussen H. Calcium ion a synergic and mercurial but minatory messenger. /Calcium biol. syst. Proc. 67-th Annu. Meet. Fed. Amer. Soc. Environ. Biol.- N. Y.- London.- 1985.- Р.13-22.
8. Tilley L.P. Essentials of canine and feline electrocardiographe: interpretation and Treatment.- Philadelphia: Lea & Febiger.- 1985.- Р.23-48.
9. Zivin A. Cardiac pacemakers / Zivin A, Bardy G.H. // Foundations of Cardiac Arrhythmias. Eds. P.M.Spooner, M.R.Rosen. N.Y., 2001.- Р.571-598.
УДК 616-003.9
© В.В. Базарный, О.Ю. Береснева, И.Е. Валамина, А.И. Исайкин, Н.С. Киселев, Н.Б. Крохина, Т.М. Мельникова, Д.С. Самойлов, О.Н. Селянина, Е.А. Тихонина, П.И. Щеколдин, 2009
В.В. Базарный, О.Ю. Береснева, И.Е. Валамина, А.И. Исайкин, Н.С. Киселев, Н.Б. Крохина, Т.М. Мельникова, Д.С. Самойлов, О.Н. Селянина, Е.А. Тихонина, П.И. Щеколдин ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИММУНООРИЕНТИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
Уральская государственная медицинская академия,
Институт медицинских клеточных технологий, Екатеринбург
В работе на экспериментальных моделях изучалось влияние иммуномодуляторов и физических факторов на репара-тивные процессы. Показано стимулирующее влияние иммуномодулятора рибомунила, ультразвука и магнитолазерного воздействия на заживление кожной раны и регенерацию кости. Г-КСФ стимулировал остеокластическую резорбцию и активировал восстановительные процессы в миокарде после острой ишемии.
Ключевые слова: иммуномодуляторы, репарация, ультразвук, магнитолазер
V.V. Bazarny, O.Y. Beresneva, I.E. Valamina, A.I. Isaikin, N.S. Kiselyev, N.B. Krokhina,
T.M. Melnikova, D.S Samoilov, O.N. Selyanina, E.A. Tikhonina, P.I. Shtekoldin EXPERIMENTAL GROUNDS OF THE IMMUNOTROPIC TECHNOLOGY FOR CORRECTION OF REHABILITATION PROCESSES
The effects of immunomodulators and physical therapy on repair processes in rats were studied. Stimulating effects of ribomu-nil injection, ultrasound and magnetolaser therapy on the skin wound and bone healing have been found. The G-CSF has been shown to be an inhibitor of bone formation and stimulator of myocardial repair process after acute ischemia.
Key words: immunomodulators, repair processes, ultrasound, magnetolaser
