CC BY
10
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
ВЛИЯНИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА СОКРАТИТЕЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ СТЕНКИ ВОРОТНОЙ ВЕНЫ Бушуев Д.А.
Бушуев Даниил Алексеевич - студент, медицинский факультет, Санкт-Петербургский государственный университет, г. Санкт-Петербург
Аннотация: в данной статье описан эксперимент по воздействию лазерным излучением длиной волны 532 нм на сократительную активность ГМК воротной вены крысы. В ходе работы было проведено сравнение действия зеленого спектра лазерного излучения по сравнению с контрольным образцом. По результатам исследования была составлена таблица, сделаны вывод и заключение. Новизна данной работы заключается в успешном использовании зеленого спектра излучения по отношению к воротной вене, для которой ранее использовалось He-Ne излучение. Ключевые слова: физиология, сосуды, лазеры, лазерная терапия.
EFFECT OF LASER RADIATION ON THE CONTRACTILE ACTIVITY OF THE PORTAL VEIN Bushuev D.A.
Bushuev Daniil Alekseevich - Student, MEDICAL FACULTY, SAINT PETERSBURG STATE UNIVERSITY, SAINT PETERSBURG
Abstract: this article describes an experiment on the effect of laser radiation at a wavelength of 532 nm on the contractile activity of the smooth muscle tissue of the portal vein of a rat. Comparisons of the action of the green laser radiation spectrum in comparison with the control sample. Based on the results of the study, a conclusion was drawn and concluded. The novelty of the work consists in the successful use of the green radiation spectrum with respect to the portal vein, for which He-Ne radiation was previously used. Keywords: physiology, vessels, lasers, laser therapy.
УДК 612.15
Лазерная терапия - развивающаяся отрасль. Она находит все большее применение в такой области как сердечно-сосудистые заболевания, поэтому изучение влияния разных спектров излучения необходимо для поиска лучшего результата. Средние мощности физиотерапевтических лазеров чаще всего находятся в пределах 1-100 мВт. Выбор значений энергетических параметров существенно зависит от режима работы лазера и методики [1].
Так как длительное угнетение NO-синтазы (NOS) это одна из причин сердечнососудистых нарушений при уремии [4], а лазерное влияние увеличивает активность NO-синтазы, то применение лазерной терапии возможно для профилактики и лечения сердечно-сосудистых патологий, например, таких как уремия.
Следовательно, сравнительное исследование действия лазерного излучения на сосудистые гладкомышечные клетки (ГМК) крыс представляет интерес для развития новых методов лечения сосудистых патологий в медицинской практике.
Цель настоящей работы:
Изучить влияние лазерного излучения длиной волны 532 нм на сократительную активность стенки воротной вены крысы.
Изучение влияния лазерного излучения малой мощности на биологические объекты началось практически сразу после появления самих лазеров, т. е. в начале 60-х годов XX века. Иногда объединяют когерентный и обычный свет в общее понятие «low-level light therapy» или «LLLT» [2], но эффективность лазерной терапии выше воздействия некогерентным светом [3].
Экспериментально было показано, что красный свет интенсивно поглощают эндогенные фотоакцепторы - порфирины и их производные. Гем при особых условиях способен поглощать излучение с длиной волны около 630 нм [4].
Сторонники гипотезы о фотодинамическом механизме действия НИЛИ считают, что хромофорами лазерного излучения в красной области спектра являются эндогенные фотосенсибилизаторы — порфирины, способные поглощать свет в этой области спектра. Содержание порфиринов в организме повышается при многих патологических состояниях. Порфирины, поглощая световую энергию НИЛИ, индуцируют фотосенсибилизированные свободнорадикальные реакции. Повышение липидной пероксидации в фосфолипидном слое мембраны приводит к увеличению проницаемости для ионов ЕГ и/или ОН", а затем и Са2+. Увеличение содержания ионов Са2+ в цитозоле лейкоцитов запускает Са2+-зависимые процессы, приводящие к предстимуляции (праймингу) с последующим ростом уровня функциональной активности клетки [4].
Материал и методы исследования:
После извлечения портальной вены крысы, сосуд помещался в физиологический раствор (раствор Кребса — Рингера), после чего помещался в установку по принципу несообщающихся сосудов. Для облучения был использован твердотельный лазер зеленого цвета 532nm/5mW. Опытный образец облучали в течение 20 мин.
Запись сокращений проводили до экспозиции, во время экспозиции и после экспозиции. Контрольный образец находился в таких же условиях, но без облучения.
Результаты исследования и их обсуждение:
Таблица 1. Количество сокращений ГМК стенки портальной вены крысы
До облучения, 1/мин Облучение, 1/мин После блучения, 1/мин
1 Фаза 2 фаза 3 фаза 1 фаза 2 фаза 3 фаза 1 фаза 2 фаза 3 фаза
Эксперимент 2,9 3,6 3,4 2,7 4 5,3 5 3,9 3,6
Контроль 3,4 3,7 3,9 3,4 3,6 3,6 3,9 3,4 3,6
Источник: анализ автора.
Комментарии к таблице: продолжительность каждой фазы соответствует 7 минутам.
Таким образом, в нашем эксперименте облучение увеличивает частоту сокращений. Проявление этого эффекта начинается через 7-10 минут, после начала облучения. После прекращения облучения, последействие сохраняется на промежуток времени порядка 5-7 минут.
Выводы:
1. Воздействие лазерным излучением длиной волны 532 нм на стенку воротной вены крысы увеличивает ее сократительную активность на 1.5-2.5 сокращения в минуту.
2. Эффект имеет латентный период длительностью 7-10 минут и период последействия порядка 5-7 минут.
По результатам работы можно сделать следующее заключение:
В работе Кару Т.И., Афанасьева Н.И. было показано [3], что достигая митохондрий, Ие-№ излучение с длиной волны 632,8 нм поглощается фотосенсорами дыхательной цепи и стимулирует энергетический обмен клетки. Однако, в ходе нашей
работы так же происходило увеличение сократительной активности, а следовательно и стимулирование энергетического обмена клетки. В таком случае лазерное излучение 532 нм тоже поглощается фотосенсорами дыхательной цепи.
Также в настоящее время, по отношению к воротной вене, используется He-Ne лазер красного спектра. В нашей работе был использован твердотельный лазер с длиной волны 532 нм. В результате так же было замечено увеличение сократительной активности ГМК стенки воротной вены крысы, вследствие чего необходимы дальнейшие изучения возможности применения данного типа лазера по отношению к крупным сосудам.
В результате нашего исследования увеличилась сократительная активность ГМК воротной вены, а следовательно это улучшает кровоснабжение органов и тканей, что дает перспективы применения данного метода в медицинской практике.
Новизна работы заключается в успешном использовании зеленого спектра излучения по отношению к воротной вене, для которой ранее использовался He-Ne излучение.
Список литературы /References
1. Hode L., Tuner J. Laser phototherapy - clinical practice and scientific background. Prima Books, 2004. ISBN 978-91-976478-2-3.
2. Gupta A., Hamblin M.R. History and fundamentals of low-level laser (light) therapy // Handbook of Photomedicine / Edited by M.R. Hamblin, Y.-Y. Huang. - Boca Raton -London - New York: CRC Press, 2016. P. 43-52. doi: 10.1201/b15582-7.
3. Москвин С.В. Эффективность лазерной терапии. Том 2. M.-Тверь: Triada, 2014. ISBN 978-5-94789-636-7.
4. Чефу С.Г.Действие гелий-неонового лазера на сократительную активность сосудистой стенки: диссертация ... кандидата биологических наук: 03.00.13. Санкт-Петербург, 2005. 147 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-3/33.
