Научная статья на тему 'Выявление очага возбуждения в глубине ткани методом визуализации в высокочастотном электрическом поле'

Выявление очага возбуждения в глубине ткани методом визуализации в высокочастотном электрическом поле Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
86
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ОЧАГА ВОЗБУЖДЕНИЯ / СВЕЧЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ В ВЫСОКОЧАСТОТНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ / VISUALIZATION OF THE EXCITATION''S CENTER / GLOW OF THE EXCITATION IN THE HIGH-FREQUENCY ELECTRIC FIELD

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Перова Ю.Ю., Минкин В.А., Сомов И.М., Абушкевич В.Г., Саркисян А.С.

Создан программно-аппаратный комплекс, позволяющий визуализировать в высокочастотном электрическом поле очаг свечения маркер очага возбуждения в глубине ткани. Комплекс апробирован в 14 опытах на синоатриальных узлах сердец кошек, у которых очаг первоначального возбуждения лежит в глубине миокарда правого предсердия, и в 30 экспериментах на венозных синусах сердец лягушек, у которых очаг первоначального возбуждения располагается в поверхностном слое стенки синуса. Наблюдения также проведены при глубоком расположении очага в пульпе зубов кошек, окруженной не проводящими возбуждение тканями: дентин, эмаль зуба. Выявлена возможность визуализировать очаг возбуждения при разной глубине его локализации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Перова Ю.Ю., Минкин В.А., Сомов И.М., Абушкевич В.Г., Саркисян А.С.

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

Elication of an excitation center in the depth of tissue by visualization with high-frequency electric field

Hardware and software system, which makes it possible to visualize the glow center, marker of the excitation center in tissue, in the electric field, is created. The system was tested in 14 experiments with sinoatrial nodes of cat's hearts, which's fist excitation's center is in the depth of the right auricle's myocardium, and in 30 experiments with frog's venous sinuses, which's first excitation's center is situated in the superficial layer of the sinus wall. Also observations were held with deeply situated center in cat's tooth's pulp, which is surrounded by insulators: dentine and tooth's enamel. The ability of visualization the excitation's center was developed at localizations in different depths.

Текст научной работы на тему «Выявление очага возбуждения в глубине ткани методом визуализации в высокочастотном электрическом поле»

к катепсину G, а у 6 одновременно с анти-BPI выявлялись и другие виды ANCA (антитела к эла-стазе, лизоциму, лактоферрину) (табл. 2).

Корреляции между видом хронического запора (долихосигма, функциональный запор), степенью и характером дисбактериоза и частотой выявления ANCA не выявлено.

Обсуждение

Таким образом, в большинстве случаев основные изменения иммунного ответа (активизация кислород-зависимых процессов фагоцитоза и повышение уровня ЦИК) даже при отсутствии клинической симптоматики и других лабораторных признаков воспалительного процесса свидетельствовали о воспалительной реакции, сопровождающей хронические запоры. Повышение проницаемости кишечной стенки в сочетании с дисбактериозом и, как следствие, антигенемия вызывают у многих больных гиперактивацию иммунной системы с включением аутоиммунных механизмов. Вероятно, прогностически этот вариант патологии менее благоприятен, а впоследствии можно ожидать у части таких детей генерализацию аутоиммунных реакций, то есть они имеют более высокий риск развития аутоиммунных заболеваний в будущем.

ЛИТЕРАТУРА

1. Баранов А. А., Щербаков П. Л. Актуальные вопросы детской гастроэнтерологии // Вопросы современной педиатрии. - 2002. - Т. 1. № 1. - С. 12-16.

2. Гриневич В. Б., Захарченко М. М. Современные представления о значении кишечного микробиоценоза человека и способы коррекции его нарушений // Новые Санкт-Петербургские врач. ведомости. - 2003. - № 3. - С. 13-20.

3. Киргизов И. В., Ленюшкин А. И., Дударев В. А. Состояние системы гемостаза и иммунитета у детей с хроническим толстокишечным стазом // Детская хирургия. - 2005. - № 5. -С. 30-34.

4. Машков А. Е., Русанова Е. В., Филюшкин Ю. Н, Щербина В. И., Слесарев В. В. Дисбактериоз и его коррекция при хроническом толстокишечном стазе у детей с долихосигмой // Детская хирургия. - 2014. - № 2. - С. 7-10.

5. Цимбалова Е. Г., Потапов А. С., Баранов К. Н. Хронические запоры у детей // Вопросы соврем. педиатрии. -2002. - № 1 (6). - С. 56.

6. Lembo A., Camilleri M. Chronic constipation // New. engl. j. med. - 2003. - V. 349. - P. 1360-1368.

7. Lunniss P. J., Gladman M. A, Benninga M. A, Rao S. S. Pathophysiology of rectal evacuatory function // Neurogastroen-terol. motil. - 2009. - V. 21 (s2). - P. 31-44.

8. Schultz H. From infection to autoimmunity: a new model for induction of ANCA against the bactericidal/permeability increasing protein (BPI) // Autoimmun. rev. - 2000 - V. 6 (4). -P. 223-227.

9. Tariq S. H. Constipation in Long-term care // J. am. med. dir. assotc. - 2007. - V. 8. - P. 209-218.

10. Woodward M. N., Foley P., Cusick E. L. Colostomy for treatment of functional constiopation in children: a preliminary report // J. pediatr. gastroenterol. nutr. - 2004. - № 38. -P. 75-78.

Поступила 29.02.2016

Ю. Ю. ПЕРОВА1, В. А. МИНКИН2, И. М. СОМОВ1, В. Г. АБУШКЕВИЧ1, А. С. САРКИСЯН3, А. Н. АРДЕЛЯН1, Л. А. СКОРИКОВА4, Н. М. ШУЛАЯ4

выявление очага возбуждения в глубине ткани методом

визуализации в высокочастотном электрическом поле

Кафедра нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Россия, 350063, г Краснодар, ул. Седина, 4; тел. (861) 268-55-02. E-mail: abushkevich_v@mail.ru;

2КТБ НПП «Электрон» фирма «ЭЛСИС», Россия, 194223, г. Санкт-Петербург, пр. М. Тореза, 68; тел. 8812-962-77-53. E-mail: minkin@elsys.ru; 3кафедра стоматологии НОУ ВПО «Кубанский медицинский институт» Министерства образования и науки Российской Федерации, Россия, 350015, г. Краснодар, ул. Буденного, 198; тел. 8 (861) 255-46-06. E-mail: Diasdent@mail.ru; 4кафедра пропедевтики и профилактики стоматологических заболеваний ГБОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Россия, 350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4; тел. (861) 262-55-92. E-mail: kgma74@yandex.ru

Создан программно-аппаратный комплекс, позволяющий визуализировать в высокочастотном электрическом поле очаг свечения - маркер очага возбуждения в глубине ткани. Комплекс апробирован в 14 опытах на синоат-

риальных узлах сердец кошек, у которых очаг первоначального возбуждения лежит в глубине миокарда правого предсердия, и в 30 экспериментах на венозных синусах сердец лягушек, у которых очаг первоначального возбуждения располагается в поверхностном слое стенки синуса. Наблюдения также проведены при глубоком расположении очага - в пульпе зубов кошек, окруженной не проводящими возбуждение тканями: дентин, эмаль зуба. Выявлена возможность визуализировать очаг возбуждения при разной глубине его локализации.

Ключевые слова: визуализация очага возбуждения, свечение возбуждения в высокочастотном электрическом поле.

Y. Y. PEROVA1, V. A. MINKIN2,I. M. SOMOV, V. G. ABUSHKEVICH1, A. S. SARKISYAN3, A. N. ARDELYAN1, L. A. SCORIKOVA4, N. M. SHULAYA4

ELICATION OF AN EXCITATION CENTER IN THE DEPTH OF TISSUE BY VISUALIZATION WITH HIGH-FREQUENCY ELECTRIC FIELD

1Department of normal physiology of the Kuban state medical university, Russia, 350063, Krasnodar, Sedin str., 4; tel. (861) 268-55-02. E-mail: abushkevich_v@mail.ru,

2Firma «ELSYS»,

Russia, 194223, Sankt-Peterburg, M. Tereza str, 68; tel. 8812-962-77-53. E-mail: minkin@elsys.ru;

3department of stomatology Kuban medical institute, Russia, 350015, Krasnodar, Budennogo str., 198; tel. 8 (861) 255-46-06. E-mail: Diasdent@mail.ru;

4department of propaedeeutis stomatology and preventive maintenance of stomatologic diseases

of the Kuban state medical university, Russia, 350063, Krasnodar, Sedin str., 4; tel. (861) 262-55-92. E-mail: kgma74@yandex.ru

Hardware and software system, which makes it possible to visualize the glow center, marker of the excitation center in tissue, in the electric field, is created. The system was tested in 14 experiments with sinoatrial nodes of cat's hearts, which's fist excitation's center is in the depth of the right auricle's myocardium, and in 30 experiments with frog's venous sinuses, which's first excitation's center is situated in the superficial layer of the sinus wall. Also observations were held with deeply situated center - in cat's tooth's pulp, which is surrounded by insulators: dentine and tooth's enamel. The ability of visualization the excitation's center was developed at localizations in different depths.

Key words: visualization of the excitation's center, glow of the excitation in the high-frequency electric field.

Наиболее распространенным методом регист- Ранее было получено свечение процесса воз-

рации возбуждения в синоатриальном узле серд- буждения в тканях в высокочастотном электри-

ца является метод компьютерного картирования. ческом поле [4, 9]. Совершенствуя такой метод

Он может осуществляться либо при помощи мно- выявления процесса возбуждения был создан

гоэлектродной матрицы с эпикардиальной повер- програмно-аппаратный комплекс, позволяющий

хности сердца [10], либо при помощи многоэлект- визуализировать в высокочастотном электричес-

родного зонда со стороны эндокарда [2]. ком поле очаг возбуждения в глубине ткани по его

Другим методом является регистрация опти- свечению.

ческого потенциала с полосок синоатриального Для его апробации использованы синоатри-

узла [1]. альный узел сердца кошки с расположением

Эти методы не позволяют регистрировать ди- узла в глубине тканей правого предсердия и

намику процесса возбуждения в синоатриальном венозный синус сердца лягушки с расположе-

узле, поскольку синоатриальный узел находится в нием пейсмекерных клеток близко к поверхнос-

глубине миокарда между эпикардом и эндокардом. ти, а также пульпа зуба кошки, где возбудимая

Регистрация волны деполяризации с поверхности ткань окружена не проводящими возбуждение

эпикарда и эндокарда лишь косвенно отражает тканями.

возбуждение в узле. Поэтому возникает необходи- Морфология синоатриального узла кошки

мость регистрации процесса возбуждения непос- напоминает синоатриальный узел человека [5].

редственно в самом синоатриальном узле. Морфофункциональные особенности синоат-

Для этого создан программно-аппаратный риального узла кошки впервые были описаны

комплекс, позволяющий визуализировать в высо- Opthof с соавторами [8]. Площадь узла составля-

кочастотном электрическом поле очаг возбужде- ет 10,5±0,7 мм2, длина 7,4±0,7 мм и ширина 2,2±

ния в глубине ткани по его свечению. 0,1 мм. Толщина узла 0,41±0,06 мм.

Венозный синус лягушки представляет собой тонкостенную камеру и находится поверхностно. Глубина 0,0499 ±0,0005 мм от поверхности, площадь 42,0 ±0,4 мм2 [3, 5, 7].

Пульпа зуба покрыта дентином и эмалью, которые не являются возбудимыми тканями. Глубина пульпы от поверхности клыка кошки составляет 1,5±1,0 мм.

Цель исследования - выявить возможности программно-аппаратного комплекса для визуализации очага возбуждения в глубине ткани при воздействии высокочастотного электрического поля.

Материалы и методы исследования

Эксперименты выполнены на 14 сердцах наркотизированных тиопенталом натрия кошек, 30 сердцах лягушек Rana temporaria, обездвиженных разрушением спинного мозга, и на 44 клыках кошек.

Кошкам делали трахеотомию и переводили на искусственную вентиляцию легких. Срединным транстернальным разрезом вскрывали грудную клетку и раздвигали разрез ранорасширителем, вскрывали перикард и на область синоатриаль-ного узла помещали сканер установки «КЭЛСИ», создающей высокочастотное электрическое поле (1024 Гц).

У кошек в ротовой полости сканер камеры подводили к клыку. У каждой кошки регистрацию свечения осуществляли с каждого из 4 клыков.

У лягушек со стороны спины оперативным путем вырезали «окно» на уровне венозного синуса, боковых и каудальной вен таким образом, что при переворачивании лягушки на спину вышеуказанные структуры находились на сканере камеры установки «КЭЛСИ».

Сканером - высокочувствительной телекамерой - снимали 60-секундный видеофильм (частота покадровой съемки 1000 кадров в секунду), во время которого регистрировали очаг свечения в пейсмеке-ре венозного синуса сердца лягушки, в синоатриаль-ной области сердца кошки и в пульпе зуба кошки.

Визуализируемый в высокочастотном поле очаг свечения при возбуждении тканей компьютерной программой по интенсивности свечения разбивался на томографические срезы. Определяли площадь свечения каждого из срезов, глубину срезов от поверхности, расстояние между срезами.

Статистический анализ результатов исследования был проведен с использованием программы «STATISTIKA 6,0». За достоверные различия в сравнении средних величин в парных сравнениях брали t-критерий Стьюдента при р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Площадь очага свечения в синоатриальном узле кошки составляла 19,17±0,73 мм2. Внутри него выделялся очаг наибольшей яркости свечения площадью 1,32±0,08 мм2 (рис. 1). Светящийся

Рис. 1. А - очаг свечения в синоатриальной области сердца кошки в высокочастотном электрическом поле. Б - срезы очага свечения: очаг наиболее интенсивного свечения, соответствующий очагу первоначального возбуждения (1), номер среза повышается по цифровому значению в сторону эпикарда (2-7)

Рис. 2. Очаги свечения в пульпе зуба кошки

Рис. 3. Очаг свечения и его срезы в пульпе клыка кошки и его проекции. По оси ординат глубина в мкм

Таблица 1

Параметры томографических срезов очага свечения в синоатриальной области сердца кошки (M±m)

Параметры Срезы очага свечения

1 2 3 4 5 6 7

Глубина от поверхности 0,293±0,024 0,249±0,020 0,205±0,017 0,161±0,013 0,117±0,010 0,073±0,006 0,029±0,002

эпикарда в мм

Расстояние

между слоями - 0,0439±0,0004 0,0440±0,0004* 0,0440±0,0003* 0,0439±0,0004* 0,0439±0,0004* 0,0440±0,0003*

в мм

Площадь срезов 1,32±0,08 2,18±0,10** 2,96±0,10** 4,61±0,13** 7,43±0,18** 13,55±0,32** 19,17±0,73**

в мм2

Интенсивность

свечения 233,80±0,06 206,80±0,10 ** 180,20±0,18** 154,20±0,23** 126,50±0,31 99,90±0,39** 73,50±0,45 **

в битах

Е

Примечание: * - значения между столбцами недостоверны: (Р>0,5). ** - значения между столбца- §

ми достоверны (Р<0,001). ц

и

Таблица 2 |

Сравнение глубины томографических срезов очага свечения в синоатриальной области сердца кошки и венозного синуса лягушки ^ ± m)

Срезы Глубина от поверхности эпикарда в мм

Синоатриальный узел кошки Венозный синус лягушки

1 0,293 ± 0,024 0,0499 ± 0,0005**

2 0,249 ± 0,020 0,0415 ± 0,0004**

3 0,205 ± 0,017 0,0332 ± 0,0003**

4 0,161 ± 0,013 0,0249 ± 0,0003**

5 0,117 ± 0,010 0,0166 ± 0,0002**

6 0,073 ± 0,006 0,0083 ± 0,0008**

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7 0,029 ± 0,002 0,0000 ± 0,0000**

Примечание: ** - значения между столбцами достоверны (Р<0,001).

очаг наибольшей яркости соответствует по размеру и локализации очагу первоначального возбуждения. Наблюдаемый светящийся очаг включает в себя очаг первоначального возбуждения и зону распространения возбуждения.

Компьютерная программа по интенсивности свечения делала томографические срезы в си-ноатриальной области сердца кошки (разрешающая способность среза 0,0001 мм). Как видно из рисунка 1, возбуждение в синоатриальной области распространяется как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, соответствующем томографическим срезам. Причем в более поверхностных срезах возбуждение распространяется быстрее, чем в более глубоких, о чем свидетельствовала большая площадь поверхностных срезов (табл. 1).

Расстояние между срезами светящегося очага в синоатриальной области сердца кошки достоверно не отличалось.

Площадь второго среза превышала площадь первого среза светящегося очага на 65,2%. Площадь третьего среза увеличивалась на 124,2%, четвертого среза - на 248,5%, пятого среза - на 462,8%, шестого среза - на 926,7%, седьмого среза - на 1352,3%.

Интенсивность свечения второго среза была меньше интенсивности свечения очага наибольшего свечения на 11,5%, третьего - на 22,9%, четвертого - на 34,0%, пятого - на 45,9%, шестого - на 57,3%, седьмого - на 68,6%.

Компьютерная система по интенсивности свечения в венозном синусе сердца лягушки делала 7 срезов. Глубина срезов очага свечения в

венозном синусе сердца лягушки достоверно отличалась (табл. 2).

Свечение очагов возбуждения в пульпе зубов кошки (рис. 2) показало распространение возбуждения. В дентине и в эмали распространения возбуждения не было. На поверхности дентина и эмали отмечалась проекция светящегося очага, по-видимому, за счет электрического поля (рис. 3).

Повреждение пульпы приводило к прекращению очага свечения.

Таким образом, апробация разработанного программного аппаратного комплекса показала возможность визуализации очага первоначального возбуждения в глубине ткани и распространение волны возбуждения от очага в возбудимых тканях.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абрамочкин Д. В., Сухова Г. С., Розенштраух Л. В. Механизмы функционирования и регуляции синоатриально-го узла млекопитающих // Успехи физиологических наук. -2009. - Т. 40. № 4. - С. 21-41.

2. Нечепуренко А. А., Покровский В. М., Абушкевич В. Г., Федунова Л. В., Самойленко М. В., Зубахин А. Г., Сивых Н. А., Хропова Т. Н., Гостищев А. Ф, Дмитриенко Л. Е. Компьютерное картирование очага первоначального возбуждения в области синоатриального узла сердца человека при помощи внутрисердечного зонда // Бюллетень НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН. - 2002. - Т. 3. № 11. - С. 97.

3. Ноздрачев А. Д., Поляков Е. Л. Анатомия лягушки (Лабораторные животные). - М.: Высшая школа, 1994. - С. 320.

4. Покровский В. М., Абушкевич В. Г. , Перова Ю. Ю., Перова М. Ю., Похотько А. Г., Арделян А. Н. Обнаружение в ваго-симпатическом стволе, находяшемся в высокочастотном электрическом поле, очагов свечения, связанных с активностью сердца лягушки // ДАН. - 2016. - Т. 468. № 2. - С. 1-2. DOI: 10.7868/0869565216140292.

5. Терентьев П. В. Лягушка (Лабораторные животные). -М., 1950. - С. 345.

6. Boyett M. R. The sinoatrial node, a heterogeneous pacemaker structure / M. R. Boyett, H. Honjo, I. Kodama // Cardiovasc. res. 2000. - Vol. 47. - P. 658.

7. Minkoff E. C. Laboratory guide to frog anatomy. -N.-Y., 1975. -101 р.р.

8. Opthof T., Jonge B. D. E., Masson-Pevet M., Jongsma H. J. and Bouman L. N. Functional and Morphological organization of the cat sinoatrial node // J. mol. cel. cardiol. - 1986. - V 18. -P. 1015-1031.

9. Pokrovskii V. M, Abushkevich V. G, Perova Y. Y., Perova M. Y, Pokhotko A. G., Ardelyan A. N. Direction of flashing areas attributed to the frog cardiac function in the vagosympathetic trunk placed into a high frequency electric field // Doklady biological sciences. - 2016. - V. 468. - P. 1-2. DOI: 10.1134/ S0012496616030042.

10. Schuessler R. B, Kawamoto T., Hand D. E, Mitsuno M., Bromberg B. I., Cox J. L., Boineau J. P. Simultaneous epicardial and endocardial activation sequence mapping in the isolated canine right atrium // Circulation. - 1993. - V. 88. № 1. -P. 250-263.

Поступила 04.03.2016

В. А. СГРИЖЕВ, Е. О. БОЙКО, Л. Е. ЛОЖНИКОВА, О. Г. ЗАЙЦЕВА

тревожно-депрессивные расстройства

в медицинской студенческой среде

Кафедра психиатрии ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России, Россия, 350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4; тел. (861) 268-57-72, 944-45-33. E-mail: strizhev@mail.ru

Целью работы явилось изучение особенностей тревожно-депрессивных расстройств у студентов-медиков. Было проведено сплошное одномоментное комплексное клинико-эпидемиологическое и клинико-психопатологическое обследование 976 студентов первого и пятого курсов всех факультетов. В качестве основных методов использовались клинико-эпидемиологический, клинико-психопатологический, статистический методы исследования. В качестве скринингового инструмента использовалась госпитальная шкала тревоги и депрессии HADS. Распространенность тревожно-депрессивных расстройств различной нозологической принадлежности среди студентов-медиков составила 6,8% на первом курсе и 11,5% - на пятом с преобладанием клинически выраженной тревоги на первом курсе и значительным преобладанием клинически выраженной депрессии на пятом с превалированием девушек.

Ключевые слова: студенты-медики, тревожно-депрессивные расстройства, молодой возраст, психопрофилактика.

V. A. STRIZHEV, E. O. BOYKO, L. E. LOZHNIKOVA, O. G. ZAITCEVA

ANXIETY AND DEPRESSIVE DISORDERS IN MEDICAL STUDENTS

Department of psychiatry of the Kuban state medical university, Russia, 350063, Krasnodar, Sedina str., 4; tel.: (861) 268-57-72, 944-45-33. E-mail: strizhev@mail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.