МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВЯ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ГУДИМА АРСЕН АРСЕНОВИЧ

УДК 616.36-099-085.847.8/.849.19-092.9

ПАТОГЕНЕТИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ШЛЯХІВ ПІДВИЩЕННЯ АДАПТАЦІЙНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ОРГАНІЗМУ ДО ТОКСИЧНОГО УРАЖЕННЯ ПЕЧІНКИ

В ЕКСПЕРИМЕНТІ

14.03.04 патологічна фізіологія

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Одеса 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Тернопільській державній медичній академії ім. І.Я. Горбачевського Міністерства охорони здоров’я України.

Науковий консультант: | заслужений діяч науки і техніки України, доктор медичних наук, професор АНДРЕЙЧИН Михайло Антонович, Тернопільська державна медична академія ім. І.Я. Горбачевського МОЗ України, завідувач кафедри інфекційних хвороб з курсом дерматовенерології |

Офіційні опоненти:

1. Член-кореспондент АМН України, доктор медичних наук, професор Єльський Віктор Миколайович, Донецький державний медичний університет ім. М. Горького МОЗ України, завідувач кафедри патологічної фізіології.

2. Заслужений діяч науки і техніки України, доктор медичних наук, професор Гоженко Анатолій Іванович, Одеський державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри загальної і клінічної патологічної фізіології.

3. Доктор медичних наук, професор Колесник Юрій Михайлович, Запорізький державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри патологічної фізіології.

Провідна установа: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, відділ імунології та цитотоксичних сироваток, НАН України, м. Київ

Захист відбудеться " 19 " червня 2001 р. о 1300 год.

на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.600.01 при Одеському державному медичному університеті (65026, м. Одеса, провулок Валіхівський, 2).

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Одеського державного медичного університету (65026, м. Одеса, провулок Валіхівський, 3)

Автореферат розісланий " 12 " травня 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

д. мед. н., професор Демидов В.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Підвищення стійкості організму до різноманітних несприятливих умов існування за допомогою патогенетично обґрунтованих засобів є актуальною проблемою. Особливої уваги заслуговує посилення резистентності до дії ксенобіотиків, кількість яких досягає 6 млн і з кожним роком невпинно збільшується. Цьому сприяє інтенсивний розвиток хімічної та фармацевтичної промисловості, широке застосування токсичних речовин у побуті, на виробництві та в сiльському господарстві (Гидаспов Б.В. и соавт., 1990; Keiner F., 1990; Краковский М.Э. и соавт., 1992; Губский Ю.И. и соавт., 1993; Lee W.M., 1993; Бышенко В.В., Черных В.П., 1994; Sgro C. et al., 1995).

Серйозне занепокоєння викликає зростання потенційної загрози хімічного ураження людей внаслідок промислових аварій і катастроф, стихійних лих та хімічного тероризму (Куцало Л.М. и соавт., 1990; Ильин Л.А. и соавт., 1990; Штабський Б.М., Гжегоцький М.Р., 1999). Все це веде до погіршення стану довкілля, зростання частоти гострих і хронічних отруєнь токсичними речовинами (Комарова Л.И., Алёхина С.М., 1989; Айтбембетов Б.Н., 1993), а хімічна безпека людини на початку третього тисячоліття стає однiєю з найважливiших екологічних, медичних і соцiальних проблем.

В умовах антропогенного хімічного пресингу методологічно важливим є пошук способів пристосування до хімічно зміненого середовища, виходячи з адаптаційних можливостей органів і систем (Воскресенский О.Н. и соавт., 1982; Голиков С.Н. и соавт., 1986; Pessayre D., 1993; Штабский Б.М., Гжегоцкий М.Р., 1996).

Останніми роками з’явилися повідомлення про адаптогенну роль в організмі людини та експериментальних тварин інформаційно-енергетичних впливів, які здійснюють фізіотерапевтичні чинники (Полушина Н.Д. и соавт., 1997). Вони стимулюють адаптаційні реакції шляхом збільшення функціональної активності клітин, посилення утворення макроергічних сполук, активації генетичного апарату (Брилль Г.Е., 1996; Самойлов Н.Г., 1996; Немцев И.З., Лапшин В.П., 1997).

Серед відомих фізіотерапевтичних чинників вагоме місце займає низькоенергетичне лазерне випромінювання ближнього інфрачервоного діапазону (0,780-1,400 мкм). Воно належить до фізіологічних подразників, оскільки за довжиною хвилі та величиною терапевтичної поверхневої густини потоку енергії відповідає спектру та інтенсивності сонячного світла біля поверхні Землі (Самосюк И.З. и соавт., 1997). Характерними рисами інфрачервоного лазерного випромінювання є висока проникливість у тканини організму (Сорокина Е.И. и соавт., 1991) і зростання терапевтичної ефективності в постійному магнітному полі (Илларионов В.Е., 1989).

В експерименті показано, що у здоровому організмі лазерне випромінювання здатне змінювати функціональний стан органів і тканин, стимулювати процеси мікроциркуляції, антиоксидантний захист, енергетичні та синтетичні процеси в клітинах, інтенсифікувати їх проліферацію і підвищувати стійкість до гіпоксії, посилювати мікросомальне окислення в гепатоцитах, здійснювати імуномодулювальний вплив (Hrnjak M., 1991; Илларионов В.Е., 1994; Золотарёва Т.А., Олешко Т.И., 1995; Кончугова Т.В. и соавт., 1997; Schindlet al., 1998; Годлевський Л.С. і співавт., 2000). Як відомо, порушення саме цих процесів притаманне токсичному враженню печінки, незалежно від природи пошкоджуючого фактора (Головенко Н.Я., 1981; Губский Ю.И., 1989; Seitz H.K., Csomos G., 1992, Ельский В.Н. и соавт., 2000). Тому можна припустити, що профілактичний лазерний вплив на організм, крім стимуляції адаптаційних реакцій, може протистояти цій патологічній системі завдяки активації специфічних, функціонально антагоністичних до неї “антисистем”. На думку деяких авторів, такий патогенетичний шлях відноситься до перспективних у подоланні будь-якої патологічної детермінанти (Крыжановский Г.Н., 1980).

З наведеного відкривається перспектива зміцнення резистентності печінки й розширення адаптаційних можливостей організму в цілому до впливу ксенобіотиків шляхом попередньої лазерної біостимуляції, що до останнього часу не вивчалося.

Однією з особливостей патогенезу токсичного впливу ксенобіотиків є порушення детоксикаційної функції печінки (Венгеровский А.И. и соавт., 1990; Schentke K.U. et al., 1990; Чекман И.С. и соавт., 1996). Виходячи з цього, важливим напрямком посилення резистентності організму до токсичних уражень є застосування ентеросорбції. Поглинаючи токсини мікробного і метаболічного походження, які і в нормі в певній кількості проникають з кишок у кров (Лихоед В.Л. и соавт., 1996; Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., 1997; Долгушин И.И. и соавт., 1998; Андрейчин М.А., Ивахив О.Л., 1998), ентеросорбенти зменшують навантаження на гепатоцити і макрофаги (Андрейчин М.А. и соавт., 1991; Беляков Н.А., 1991; Пискун Р.П. и соавт., 1998), підвищуючи тим самим резервні можливості детоксикуючої системи печінки. Тому для підвищення стійкості організму до впливу ксенобіотиків доцільним, можливо, є поєднання низькоенергетичного лазерного випромінювання, постійного магнітного поля та ентеросорбції, що досі не досліджено.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є фрагментом комплексної науково-дослідної роботи Центральної науково-дослідної лабораторії Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського на тему “Структурно-функціональне обґрунтування магнітолазерної терапії для профілактики і корекції уражень печінки” (номер державної реєстрації 0196 U 02). Автор був відповідальним виконавцем зазначеної науково-дослідної роботи.

Мета дослідження. Підвищити адаптаційні можливості організму до гострого токсичного ураження печінки тетрахлорметаном на основі профілактичного використання низькоенергетичного магнітолазерного випромінювання ближнього інфрачервоного діапазону і ентеросорбції в експерименті та обґрунтувати механізми їх дії.

Завдання дослідження:

а) встановити оптимальні біостимулювальні дози (поверхневі густини енергії) магнітолазерного опромінення печінки і крові, які підвищують функціональну активність гепатоцитів здорових білих щурів;

б) дослідити морфо-функціональні показники печінки і системні реакції організму здорових щурів, які перебували під впливом різних способів магнітолазерного опромінення в оптимальних біостимулювальних дозах;

в) дослідити перебіг гострого токсичного ураження печінки білих щурів тетрахлорметаном після профілактичного магнітолазерного опромінення їх печінки і крові;

г) порівняти ефективність профілактичного і корегуючого магнітолазерного опромінення печінки і крові в умовах гострого тетрахлорметанового ураження печінки білих щурів;

д) обґрунтувати доцільність профілактичного застосування ентеросорбції для підвищення резистентності організму до гострої інтоксикації тетрахлорметаном;

е) вияснити структурно-функціональні зміни печінки здорових щурів в умовах поєднаного застосування низькоенергетичного магнітолазерного опромінення та ентеросорбції;

є) вивчити особливості адаптацiйно-компенсаторних процесів в ураженій тетрахлорметаном печінці білих щурів після профілактичного магнітолазерного опромінення й ентеросорбції;

ж) розробити експериментально обґрунтованi рекомендацiї щодо рацiонального використання магнiтолазерного випромінювання в поєднанні з ентеросорбцією для підвищення адаптаційних можливостей організму до дії токсичних факторів.

Об’єкт дослідження – резистентність організму білих щурів.

Предмет дослідження – адаптаційно-компенсаторні процеси в печінці і системні адаптаційні реакції організму в умовах токсичного ураження після профілактичного магнітолазерного опромінення та ентеросорбції.

Методи досліджень. Функціональні – показники жовчовиділення, гексеналової проби, математичного аналізу серцевого ритму, реогепатографії, фагоцитарної активності лейкоцитів, життєздатності шкірного клаптя на трофічній ніжці; біохімічні – показники перекисного окислення ліпідів (ПОЛ), антиоксидантного захисту, функціонального стану гепатоцитів; імунологічні – показники гуморального імунітету; морфологічні – показники світлової мікроскопії печінки з визначенням основних морфометричних парамерів і гістохімічним встановленням вмісту глікогену в гепатоцитах; статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. У дисертаційній роботі наведено нові теоретичні та експериментальні дані щодо шляхів вирішення загально-біологічної проблеми стимуляції адаптаційно-компенсаторних процесів, а саме викладено патогенетичне обґрунтування застосування магнітолазерного випромінювання і ентеросорбції з метою підвищення адаптаційних можливостей організму до гострого токсичного ураження печінки тетрахлорметаном.

Результати проведених досліджень дали змогу довести, що низькоенергетичне лазерне випромінювання, генероване в безперервному режимі з довжиною хвилі 0,82 мкм, у поєднанні з постійним магнітним полем (величина магнітної індукції 30-35 мТл) підвищує резистентність організму білих щурів до гострого токсичного ураження печінки тетрахлорметаном.

Вперше показано, що посилення резистентності організму до токсичного ураження тетрахлорметаном за допомогою поєднаного магнітолазерного опромінення печінки і крові можливе завдяки підвищенню функціональної активності гепатоцитів, яке проявляється інтенсифікацією жовчовиділення, стимуляцією мікросомального окислення, синтетичних і проліферативних процесів у гепатоцитах. Також активуються антиоксидантний захист і процеси мікроциркуляції, зменшується нижче фізіологічного рівня концентрація продуктів ПОЛ, посилюються холінергічні механізми регуляції. На такому тлі токсичний вплив тетрахлорметану суттєво зменшується.

Вперше вияснено, що після поєднаного магнітолазерного опромінення печінки і крові посилення жовчовиділення відбувається внаслідок залучення механізмів біостимулювання, властивих для кожного способу опромінення зокрема. З одного боку, це проявляється підвищенням швидкості жовчовиділення (як при фотовпливі на кров), з іншого – суттєвим зростанням частки кон’югованого білірубіну в жовчі (як після опромінення печінки).

Вперше порівняно профілактичний вплив магнітолазерного випромінювання (МЛВ) (до введення токсину) і корегуючий (на фоні максимальних проявів інтоксикації) в оптимальній біостимулювальній дозі в умовах опромінення печінки і крові окремо та в поєднанні. Вищий гепатопротекторний ефект відмічено за умови профілактичного фотовпливу.

На тлі найбільших проявів токсичної дії тетрахлорметану вперше доведено, що виражений корегуючий ефект відмічається при опроміненні крові в дозі, яка на 50 % переважає оптимальну біостимулювальну (642 кДжм-2 на сеанс). Це, очевидно, обумовлено потребою вищого інформаційно-енергетичного насичення організму, здатного стимулювати функціональні резерви гепатоцитів у патологічних умовах.

Вперше показано, що профілактичне застосування магнітолазерного опромінення печінки і крові у поєднанні з ентеросорбцією силлардом П супроводжується більшим підвищенням резистентності організму до токсичного впливу тетрахлорметану, ніж їх окреме застосування.

Основними механізмами вищої ефективності профілактичного застосування вказаних чинників разом є інтенсивна стимуляція функціональної активності печінки, зростання детоксикаційної функції гепатоцитів, зниження вмісту первинних і вторинних продуктів ПОЛ, виражене збільшення антиоксидантного захисту, імуномодулювальний вплив, підвищення фагоцитарної активності лейкоцитів, стимулювання регенераторних процесів у печінці ще до введення токсину.

Практичне значення одержаних результатів. Встановлено оптимальні біостимулювальні дози черезшкірного магнітолазерного опромінення печінки і крові (поверхнева густина енергії на сеанс відповідно 107 і 214 кДжм-2), використання яких протягом двох щодобових сеансів стимулює функціональну активність гепатоцитів і підвищує резистентність організму білих щурів до гострого токсичного ураження тетрахлорметаном. На основі цих даних розроблено “Спосіб посилення жовчовиділення у лабораторних тварин” (патент України № 23908 А, співавтори Андрейчин М.А., Гнатюк М.С., Хміль С.В.) і “Спосіб підвищення резистентності печінки до токсичних уражень в експерименті” (патент України № 25513 А). Встановлено, що після профілактичного застосування МЛВ разом з ентеросорбентом силлардом П в умовах досліджуваної патології гепатопротекторний ефект був вищим.

Отримані результати є експериментальним обґрунтуванням доцільності клінічного використання профілактичного магнітолазерного випромінювання та ентеросорбції для підвищення резистентності печінки в разі загрози пошкодження на хімічному виробництві, в умовах вживання ліків з побічним токсичним ефектом, під час тривалого наркозу, а також як один із засобів медичного захисту при підготовці персоналу до дій в зонах хімічного забруднення.

Завдяки магнітолазерному випромінюванню можна досягти посилення жовчовиділення, зниження літогенних властивостей жовчі, активацію мікросомального окислення в гепатоцитах, антиоксидантного захисту, мікроциркуляції в печінці та цілісному організмі. Кожен з наведених ефектів, окремо чи в сукупності, може знайти своє клінічне застосування при вирішенні багатьох медичних завдань.

Отримані дані про підвищення резистентності щурів до гострого токсичного ураження тетрахлорметаном під впливом магнітолазерного опромінення та ентеросорбції впроваджено в навчальний процес на кафедрах медичної інформатики з курсом фізики і спеціального обладнання, патологічної фізіології, екстремальної та військової медицини Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського, на кафедрі військової токсикології, радіології та медичного захисту Української військово-медичної академії, на кафедрі біологічної хімії Львівського державного медичного університету ім. Данила Галицького. Методику реогепатографії і спосіб посилення жовчовиділення в білих щурів впроваджено на кафедрі оперативної хірургії та топографічної анатомії Вінницького державного медичного університету ім. М.І. Пирогова і в Центральній науково-дослідній лабораторії Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем розроблено основні теоретичні та практичні положення дисертаційної роботи. Більшість функціональних і біохімічних методик експериментальних досліджень автором виконані особисто на базі Центральної науково-дослідної лабораторії Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського. Визначення показників гуморального імунітету і фагоцитозу, а також морфологічні дослідження проводилися за технічної підтримки співробітників лабораторії 1.

Автором проведено аналіз і узагальнення результатів дослідження, сформульовано основні положення та висновки, здійснено впровадження у практику результатів дисертації. Основний творчий доробок і фактичний матеріал належать здобувачу.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, що включено до дисертації, оприлюднено на наукових форумах: симпозіумі “Актуальні питання реабілітації гастроентерологічний хворих” (Чернівці, 1996); науковій конференції “Актуальні питання теоретичної та клінічної медицини на сучасному рівні” (Полтава, 1996); VI Республіканській конференції “Применение лазеров в медицине и биологии” (Харків, 1996); Республіканській науково-практичній конференції “Досягнення та невирішені питання гастроентерології” (Харків, 1998); ІІ Міжнародному медичному конґресі студентів і молодих вчених (Тернопіль, 1998); І Національному конґресі фізіотерапевтів і курортологів України “Фізичні чинники в медичній реабілітації” (Хмільник, 1998); XIV з’їзді терапевтів України (Київ, 1998); ІІ Національному конґресі анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України (Луганськ 1998); XV з’їзді Українського фізіологічного товариства (Донецьк, 1998); ІІІ Міжнародному медичному конґресі студентів і молодих вчених (Тернопіль, 1999); І Національному конґресі гепатологів України (Київ, 1999); ІІІ Національному конґресі патофізіологів України (Одеса, 2000); щорічних обласних науково-практичних конференціях Тернопільської державної медичної академії ім. І.Я. Горбачевського (Тернопіль, 1995, 1996, 1998-2000).

Публікації. Опубліковано 45 наукових праць, з яких 20 – у фахових виданнях. Серед них 2 патенти України на винаходи.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 341 сторінці машинописного тексту і складається із вступу, огляду літератури опису матеріалів і методів дослідження, 4-х розділів власних досліджень, аналізу і узагальнення результатів досліджень, висновків, практичних рекомендацій, 484-х джерел літератури вітчизняних і зарубіжних авторів, 13 додатків та ілюстрована 77 рисунками і 40 таблицями.

_________________________________________

1 ) Автор висловлює щиру вдячність завідувачу лабораторії, доктору медичних наук. професору М.С. Гнатюку, старшому науковому співробітнику, кандидату біологічних наук Н.Є. Лісничук і молодшому науковому співробітнику Л.П. Масловській.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. Досліди виконано на 947 нелінійних білих щурах-самцях масою тіла 160-180 г, які утримувалися на стандартному раціоні віварію. Для магнітолазерного опромінення використано напівпровідниковий лазерний генератор безперервної дії “Луч-2” (довжина хвилі 0,82 мкм, максимальна потужність на виході світлопроводу 0,040 Вт) з магнітною насадкою на кінці світлопроводу типу “МН-1” (величина магнітної індукції 30-35 мТл). Ентеросорбцію здійснювали дрібнодисперсним кремнеземом “Силлардом П” (виробник – експериментально-дослідний інститут “Хімія поверхні”, м. Калуш, Україна). Всі експерименти, в яких вивчали лазерний і магнітолазерний впливи, виконано на наркотизованих ефіром тваринах. Контрольних тварин тільки вводили в ефірний наркоз.

У першій серії експериментів визначали оптимальні біостимулювальні дози (поверхневі густини енергії) черезшкірного магнітолазерного опромінення печінки і крові, окремо та в поєднанні, які максимально підвищують функціональну активність гепатоцитів здорових щурів. Досліджували ефективність МЛВ залежно від анатомічної ділянки опромінення, експозиції, кількості щоденних сеансів і потужності на виході світлопроводу лазерного генератора.

Черезшкірний магнітолазерний вплив на печінку білих щурів здійснювали в депільованій епігастральній ділянці (Баракаев С.Б. и соавт., 1989). Опромінювали два поля: справа і зліва від серединної лінії (по 50 % величини поверхневої густини потоку енергії). Черезшкірний фотовплив на кров виконували у ділянці проекції центральної хвостової вени щура (Утц И.А. и соавт., 1994).

Функціональну активність печінки оцінювали за інтенсивністю жовчовиділення, яку визначали через 24 год після останнього сеансу опромінення в умовах тіопентало-натрієвого знеболювання (75 мг/кг маси тварини внутрішньочеревинно) за методикою Скакуна М.П. і Олійник А.М. (1968).

У другій серії експериментів визначали вплив магнітолазерного опромінення (печінки та крові окремо і в поєднанні) в ефективних біостимулювальних дозах та ентеросорбції (окремо та в поєднанні з магнітолазерним опроміненням печінки і крові) на організм здорових тварин. Кожна дослідна група була розділена на 3 підгрупи. Через 24 год після останнього сеансу опромінення чи ентеросорбції в першій підгрупі в умовах тіопентало-натрієвого знеболювання встановлювали показники жовчовиділення. У другій підгрупі – реєстрували електрокардіограму (100 кардіоінтервалів у II стандартному відведенні на електрокардіографі ЭК2Т-02 при швидкості запису 100 ммс-1) і забирали кров для біохімічного та імунологічного досліджень, а також печінку для морфологічного і гістохімічного вивчення. У третій – проводили гексеналову пробу (Губский Ю.И., 1989).

На основі математичного аналізу серцевого ритму проводили оцінку системних адаптаційних реакцій (Баевский Р.М. и соавт., 1984), за тривалістю гексеналового сну встановлювали інтенсивність мікросомального окислення і антитоксичної функції печінки (Губский Ю.И., 1989).

В отриманій жовчі визначали концентрацію сумарних жовчних кислот і холестерину (Мирошниченко В.П. и соавт., 1978), вміст загального, прямого і непрямого білірубіну (Скакун М.П., 1967). Крім цього, обчислювали ступінь кон’югації білірубіну і холато-холестериновий коефіцієнт.

Для характеристики інтенсивності ПОЛ у сироватці крові встановлювали вміст гідроперекисів ліпідів (Гаврилова В.Б., Мишкорудная М.И., 1983), ТБК-активних продуктів ПОЛ (Placer Z., 1968). Для оцінки антиоксидантного захисту у крові і гомогенатах печінки визначали активність каталази (Королюк М.А. и соавт., 1988) та концентрацію SH-груп (Elman G.L., 1959). Для оцінки вмісту ендогенних токсинів у сироватці крові встановлювали вміст молекул середньої маси (МСМ) за методом Габриэляна Н.И. и соавт. (1981) у модифікації Осиповича В.К. и соавт. (1987).

Крім цього, вивчали ряд біохімічних показників, які характеризують функціональний стан печінки. З використанням наборів реактивів “Biо-Test” фірми “Lachema Diagnostica” (м. Брно, Чехія) у сироватці крові визначали активності аланін- і аспартатамінотрансфераз (АлАТ і АсАТ), концентрації загального і прямого білірубіну, загальних ліпідів, з використанням наборів реактивів АТ “Реагент” (м. Дніпропетровськ, Україна) – активність лужної фосфатази (ЛФ), вміст холестерину і загального білка.

Для оцінки гуморального імунітету біохімічним методом визначали концентрації імуноглобулінів класів A, M і G (Ig A, Ig M, Ig G), а також вміст циркулюючих імунних комплексів (ЦІК) (Чернушенко Е.Ф., Когосова Л.С., 1978). За допомогою набору реактивів “Biо-Test” фірми “Lachema Diagnostica” (м. Брно, Чехія), виконували осадову тимолову пробу, яка вказує на диспротеїнемію і реагує на зміни концентрації Ig M і Ig G, а також ліпопротеїнів. Для оцінки фагоцитарної активності лейкоцитів за методом Козлюка А.С. и соавт. (1987) встановлювали відсоток фагоцитуючих клітин по відношенню до загальної кількості нейтрофільних лейкоцитів (%ФЛ) і фагоцитарний індекс – середнє число мікробів, захоплених одним нейтрофільним лейкоцитом (ФІ).

Для гістологічного і гiстохiмiчного дослiдження печiнки експериментальних тварин вирiзали шматочки зі середньої частини центральної частки печiнки, якi фiксували в 10 % нейтральному формалiнi та в 96 ° етанолі. Пiсля вiдповiдного проведення через розчини етилового спирту рiзної концентрацiї дослiджувану тканину заливали в парафiн. Зрiзи забарвлювали гематоксилiном i еозином, проводили ШИК-реакцiю (Меркулов Г.А., 1969). Для вивчення препаратiв використовували мiкроскопи МБІ-6, “ЛЮМАМ-Р8” з фотометричною насадкою ФМЭЛ-1. Гiстiостереометрично визначали дiаметри гепатоцитiв, ядер, ядерно-цитоплазматичний iндекс, стромально-паренхiматознi спiввiдношення, вiдносний об’єм вогнищевих уражень паренхіматозних клітин, а також відносний об’єм двоядерних гепатоцитів і мітотичний індекс (Автандилов Г.Г., 1990; Кирьякулов Г.С. и соавт., 1990).

У третій серії експериментів визначали особливості перебігу гострого токсичного ураження печінки тетрахлорметаном після профілактичного магнітолазерного опромінення та ентеросорбції. Гостре токсичне ураження моделювали шляхом внутрішньошлункового введення 50 % розчину тетрахлорметану на оливковій олії в дозі 0,15 мл чистої речовини на 100 г маси тварини (Короленко Т.А., 1975). Через 48 год після введення токсину в одній підгрупі дослідних щурів вивчали жовчовиділення, у другій – реєстрували 100 кардіоінтервалів і забирали кров для біохімічного та імунологічного досліджень, а також печінку для морфологічного і гістохімічного вивчення, третій – визначали тривалість гексеналового сну, в четвертій – оцінювали стан мікроциркуляції в шкірі, в п’ятій – визначали інтенсивність печінкового кровообігу.

Оцінку мікроциркуляції в шкірі здійснювали на основі дослідження життєздатності шкірного клаптя на трофічній ніжці (Бабаниязов Х.Х., 1983). Печінковий кровообіг у білих щурів визначали за спеціально розробленим методом з використанням імпедансного реоплетизмографа-приставки Р4-02 (завод “РЕМА”, м. Львів, Україна) та двоканального електрокардіографа ЭК2Т-02 як реєструючого пристрою. За отриманими записами визначали загальновизнані реографічні показники (Зенков Л.Р., Ронкин М.А., 1991).

З метою порівняння ефективності магнітолазерного випромінювання у профілактиці та корекції гострого токсичного ураження печінки, викликаного тетрахлорметаном, у четвертій серії експериментів на основі показників жовчовиділення визначали вплив магнітолазерного опромінення печінки і крові на перебіг гострого тетрахлорметанового отруєння печінки. Опромінення здійснювали в оптимальних біостимулювальних дозах протягом двох щодобових сеансів з моменту внутрішньошлункового введення токсину. Через 24 год після останнього сеансу опромінення у тварин вивчали жовчовиділення. Отримані результати співставляли з аналогічними, отриманими в умовах профілактичного застосування МЛВ.

Крім цього, порівнювали ефективність корегувального застосування МЛВ у різних дозах. Як і в попередньому експерименті, вивчали показники жовчовиділення і біохімічний склад жовчі після застосування магнітолазерного опромінення печінки і крові з поверхневими густинами енергії, які були на 50меншими і настільки ж більшими від оптимальної біостимулювальної дози.

Отриманий цифровий матеріал оброблено на персональному комп’ютері з використанням статистичних функцій програми Microsoft Excel.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Динаміка показників функціональної активності печінки здорових щурів під впливом різних режимів магнітолазерного опромінення. Проведені дослідження показали (рис.1), що після черезшкірного магнітолазерного опромінення печінки (потужність на виході світловода 0,035 Вт, 2 щодобових сеанси) максимальна інтенсифікація екскреції жовчі та її компонентів наставала після експозиції опромінення 2 хв (експозиційна поверхнева густина енергії 428 кДжм-2 на курс).

Істотно зростала швидкість виділення загального і прямого білірубіну, холестерину та жовчних кислот. Найвищим був ступінь кон’югації білірубіну. Подальше збільшення енергії опромінення призводило до зниження більшості досліджуваних показників. Після експозиції 4 хв швидкість жовчовиділення знаходилася на рівні контрольних тварин, а після експозиції 8 хв відмічалася тенденція до зменшення цього показника.

млгод-1кг-1 млгод-1кг-1

Експозиція, хв Експозиція, хв

Рис. 1. Швидкість жовчовиділення здорових щурів під впливом магнітолазерного опромінення печінки (А) і крові (Б) з різною експозицією

Примітка. * P<0,05; ** P<0,01; *** P<0,001 порівняно з контрольною групою.

Подібні результати були отримані й після магнітолазерного опромінення крові. Швидкість жовчовиділення в цих умовах сягала максимальної величини після експозиції 4 хв. Триваліше опромінення призводило до її зниження. При експозиції 8 хв інтенсивність виділення жовчі була на рівні контрольних тварин. Швидкість виділення білірубіну та його фракцій збільшувалася пропорційно до зростання дози магнітолазерного випромінювання. Однак при цьому співвідношення фракцій змінювалося в бік переважання вмісту некон’югованого білірубіну. Виділення холестерину і жовчних кислот теж було дозозалежним з максимумом екскреції при експозиціях 3-4 хв. Збільшення експозиції опромінення викликало пониження інтенсивності їх виділення.

Дослідження впливу числа сеансів на функціональну активність гепатоцитів при встановленій експозиції опромінення на сеанс показало, що максимум інтенсивності екскреції жовчі наставав при дводенному курсі. Фотовплив протягом трьох і чотирьох днів не викликав істотних відхилень жовчовиділення порівняно з контрольною групою. Ці дані вказали на те, що курсова експозиційна поверхнева густина енергії 428 кДжм-2 при опроміненні печінки і 856 кДжм-2 при опроміненні крові є оптимальною біостимулювальною дозою.

Підтвердженням цьому були також дослідження впливу потужності на виході світлопроводу на функціональну активність печінки. Застосування 0,010 і 0,020 Вт порівняно з використанням 0,035 Вт при дводенному курсі опромінення супроводжувалося суттєво нижчими показниками жовчовиділення.

Вивчення дії постійного магнітного поля і лазерного випромінювання (окремо і в поєднанні) на жовчовиділення переконливо показало, що тільки поєднання цих фізичних чинників супроводжується найвищою стимуляцією. В цьому процесі доведена домінуюча роль низькоенергетичного лазерного світла.

Дослідження впливу магнітолазерного опромінення печінки і крові в поєднанні показало, що максимальна швидкість жовчовиділення відмічалася після опромінення печінки з курсовою експозиційною поверхневою густиною енергії 214 кДжм-2 і крові 428 кДжм-2. Ці дози є удвічі нижчими від тих, які встановлені при опроміненні окремо печінки і крові, що доводить взаємне посилення біологічного ефекту різних місць опромінення.

Таким чином, були встановлені ефективні поверхневі густини енергії магнітолазерного опромінення печінки і крові (табл. 1), які супроводжувалися найвищим біостимулювальним впливом на

Таблиця 1

Оптимальні біостимулювальні параметри магнітолазерного опромінення печінки і крові

Магітолазерне опромінення | Потужність

на виході

світлопроводу,

Вт | Поверхнева густина

потоку енергії,

кВтм-2Кількість

щодобових

сеансів | Експо-зиція сеансу, с | Поверхнева

густина енергії

на сеанс,

кДжм-2печінки | 0,035 | 1,78 | 2 | 120 | 214 | крові | 0,035 | 1,78 | 2 | 240 | 428 | печінки і

крові | 0,035

0,035 | 1,78

1,78 | 2

2 | 60

120 | 107

214 | гепатоцити. Їх використовували в подальших дослідженнях. На основі отриманих даних розроблено "Спосіб посилення жовчовиділення у лабораторних тварин" (патент України № 23908 А).

Функціонально-морфологічні особливості печінки та системні реакції організму здорових тварин після магнітолазерного опромінення. Експерименти показали, що магнітолазерне опромінення здорових тварин викликало зростання показників антиоксидантного захисту. Після поєднаного магнітолазерного опромінення печінки і крові відмічалося істотне підвищення активності каталази в гомогенаті печінки і сироватці крові відповідно на 54,5 % (P<0,05) і 38,1(P<0,001). Проте активність каталази практично не змінювалася після дії на печінку і кров окремо. Враховуючи, що на сьогодні каталазна активність вважається одним із критеріїв дозування і динамічного спостереження за ефективністю лазерної терапії (Боголюбов В.М., Зубкова С.М., 1998), можна припустити, що встановлена доза МЛВ при фотовпливі на печінку і кров разом дійсно є оптимальною біостимулювальною. Поряд з цим, після опромінення печінки наставало зростання концентрації SH-груп у крові (на 14,5 %, P<0,02) і гомогенаті печінки (більше, ніж у 2 рази, P<0,001). Їх рівень не змінювався після фотовпливу на кров. Поєднана дія супроводжувалася зростанням вмісту SH-груп тільки у крові (на 24,2 %, P<0001).

В опромінених щурів істотно понижувався вміст ТБК-активних продуктів ПОЛ, який наставав після фотовпливу на кров і на печінку та кров разом (відповідно на 16,4 і 14,8 %, P<0,05). Не відбувалось істотних відхилень у концентрації гідроперекисів ліпідів, активностях АлАТ, АсАТ і ЛФ сироватки крові. Відмічалася тенденція до зниження в сироватці крові вмісту МСМ при поєднаному опроміненні печінки і крові.

Разом з тим, цей спосіб опромінення викликав суттєве зниження в сироватці крові концентрацій загального білірубіну і холестерину та підвищення загального білка. Після опромінення печінки окремо і печінки та крові разом істотно зменшувалася тривалість гексеналового сну відповідно на 23,2 (P<0,01) і 14,8(P<0,05).

Магнітолазерне опромінення крові здорових тварин викликало суттєве зростання концентрації Ig G та ЦІК, яке свідчить про модуляцію параметрів гуморальної ланки імунологічної реактивності, стимуляцію неіндукованих антигенами механізмів антитілоутворення і вказує на посилення функціональної активності імунокомпетентних клітин (Сагалович Е.Е. і співавт., 1995). У цих умовах достовірно підвищувалися показники фагоцитарної активності лейкоцитів.

Згідно з показниками варіаційної пульсометрії, у здорових тварин після впливу МЛВ, незалежно від місця опромінення, настає істотне зниження симпатикотонії (Баевский Р.М. і співавт., 1984).

Морфологічно істотних змін структури печінки після застосування різних способів магнітолазерного опромінення не виявлено. Разом з тим, встановлено тенденцію до збільшення діаметра ядер гепатоцитів, ядерно-цитоплазматичних відношень, а також відносного об’єму двоядерних гепатоцитів і мітотичного індексу після поєднаного фотовпливу на печінку і кров порівняно з тваринами, яким опромінювали лише печінку або кров.

Отже, досліджувані способи низькоенергетичного магнітолазерного опромінення неоднаково впливають на організм здорових тварин. Більшість відхилень, які виникають після одночасного фотовпливу на печінку і кров, свідчать про можливе зростання резистентності організму до токсичних уражень. Зокрема, це підвищення функціональної активності печінки, стимуляція антиоксидантного захисту, зменшення нижче фізіологічного рівня вмісту продуктів ПОЛ, посилення холінергічних механізмів регуляції. Очевидно, в цих умовах підвищується антиоксидантний резерв організму експериментальних тварин.

Вплив магнітолазерного опромінення на перебіг гострого ураження печінки тетрахлорметаном. Результати експериментів показали, що після профілактичного магнітолазерного опромінення печінки і крові, окремо та в поєднанні, наступне введення тетрахлорметану викликало суттєво менші порушення жовчовидільної функції печінки. Швидкість виділення жовчі практично не відрізнялася від контрольної групи. Фотовплив на печінку зменшував порушення екскреції загального білірубіну. При всіх способах опромінення була вищою інтенсивність виділення кон’югованого білірубіну порівняно з неопроміненими тваринами (на 40,2-98,5 %, P<0,05-0,001). Інтенсивність виділення холестерину виявилася найвищою після опромінення печінки (на 92,5 %, P<0,05) і його поєднання з впливом на кров (на 154,8 %, P<0,01). Екскреція жовчних кислот зростала тільки після поєднаного опромінення печінки і крові (на 70,7P<0,001).

Після профілактичного магнітолазерного впливу виявлено суттєво вищі активність каталази гомогенату печінки і вміст SH-груп крові порівняно з неопроміненими тваринами. Найістотніше ці показники збільшувалися після магнітолазерного опромінення печінки і його поєднання з дією на кров. Концентрація SH-груп гомогенату статистично достовірно зростала тільки після опромінення печінки. Каталазна активність сироватки крові понижувалася після фотовпливу на печінку і його поєднання з дією на кров.

Концентрація ТБК-активних продуктів ПОЛ (рис. 2). на тлі профілактичного магнітолазерного опромінення була достовірно нижчою порівняно з неопроміненими тваринами (P<0,001). В умовах одночасного магнітолазерного опромінення печінки і крові їх рівень був найнижчим. Вміст гідроперекисів ліпідів вірогідно знижувався тільки після поєднаного магнітолазерного опромінення печінки і крові (P<0,01). Можна припустити, що після поєднаного фотовпливу настає максимальна мобілізація сполук з антиоксидантними властивостями. Очевидно, відбувається стимуляція механізмів антиоксидантного захисту як крові, так і гепатоцитів.

мкмольл-1 103 ум.од.л-1

а б в г д а б в г д

Рис. 2. Вміст ТБК-активних продуктів ПОЛ (А) і гідроперекисів ліпідів (Б) у сироватці крові щурів з гострим тетрахлорметановим ураженням печінки після профілактичного застосування різних способів магнітолазерного опромінення.

Примітки. 1. а контроль; б тетрахлорметанове ураження печінки; в таке ж ураження після профілактичного опромінення печінки; г крові; д печінки і крові.

2. * P<0,05, ** P<0,01, *** P<0,001 порівняно з контрольною групою; ## P<0,01, ### P<0,001 порівняно з групою уражених тетрахлорметаном неопромінених щурів.

В умовах моделювання гострого токсичного ураження печінки тетрахлорметаном відмічалися чіткі ознаки цитолізу і холестазу, порушень функціонального стану гепатоцитів. Зростала активність у сироватці крові АсАТ, АлАТ, ЛФ, підвищувався вміст загального білірубіну і його кон’югованої фракції, знижувався рівень загального білка і ліпідів. У сироватці крові також накопичувалися холестерин і МСМ. Суттєво зростала тривалість гексеналового сну. Ці відхилення збігаються із сучасними уявленнями про механізм токсичного впливу тетрахлорметану (Губский Ю.И., 1989; Скакун Н.П. и соавт., 1989).

Застосування магнітолазерного опромінення до гострого отруєння тетрахлорметаном викликало виражений протекторний вплив на перебіг ураження. Ступінь змін наведених вище показників внаслідок дії токсину був істотно нижчим, ніж у неопромінених тварин. Найвищий профілактичний ефект встановлено після поєднаного фотовпливу на печінку і кров. У цих експериментальних умовах спостерігалися найменші відхилення багатьох досліджуваних показників. На рівні здорових тварин знаходилися активності АлАТ і АсАТ, концентрації загального білка і холестерину. Наведені дані повністю узгоджуються із зазначеними вище результатами профілактичного впливу МЛВ на показники жовчовиділення, за якими найбільший гепатопротекторний ефект спостерігався саме в умовах попереднього сумісного фотовпливу на печінку і кров.

Заслуговує уваги динаміка показників гуморального імунітету і фагоцитозу після профілактичного застосування МЛВ. Було встановлено, що попереднє магнітолазерне опромінення в умовах гострого токсичного ураження тетрахлорметаном суттєво зменшує порушення показників гуморального імунітету і фагоцитарної активності лейкоцитів. Значний ефект відмічався після поєднаного фотовпливу на печінку і кров, помірний – після окремого опромінення печінки. Так, концентрація ЦІК після дії на печінку окремо ставала суттєво нижчою, ніж у неопромінених тварин на 15,8 % (P<0,05), а на печінку і кров разом – на 26,8 % (P<0,001). В умовах фотовпливу на кров достовірної відмінності за величиною ЦІК порівняно з неопроміненими щурами не відмічалося. На рівні неопромінених тварин в цій групі зберігалися також концентрації Ig G і Ig M, проте були найвищими показники фагоцитарної активності лейкоцитів.

Отримані дані також підтвердили вищу профілактичну ефективність магнітолазерного опромінення печінки й крові разом, ніж окремо. Очевидно, це пов’язано з комплексом змін, які виникають в організмі здорових тварин до введення токсину саме після цього способу фотовпливу (підвищення функціональної активності гепатоцитів, активація мікросомального окислення і антиоксидантного захисту). Можна припустити, що в цих експериментальних умовах відбувається стимуляція й купферівських клітин. Цілком ймовірно, вони відіграють провідну роль в утилізації антигенів, обумовлених токсичним впливом ксенобіотика.

Особливий інтерес представили результати досліджень процесів мікроциркуляції в умовах гострого токсичного ураження печінки після профілактичного застосування різних способів магнітолазерного опромінення. Було встановлено, що в умовах отруєння тетрахлорметаном площа життєздатної частини клаптя шкіри зменшується порівняно з контрольними тваринами з (53,0±4,0) до (31,1±4,0) % (P<0,01), що, вірогідно, пов’язано із значним порушенням процесів мікроциркуляції в шкірі (Клименко Н.И., 1987).

Профілактичне магнітолазерне опромінення після всіх способів нанесення істотно підвищувало життєздатність клаптя. Порівняно з неопроміненими тваринами величина життєздатної частини клаптя після фотовпливу на печінку збільшилася на 92,9на кров – на 117,7 %, на печінку і кров – на 131,5 %. Отриманий результат був статистично достовірним (P<0,001). Відмічалася тенденція до зростання величини життєздатної частини клаптя в опромінених тварин порівняно з інтактними. Слід відмітити, що ефективність поєднаного опромінення печінки і крові була найвищою.

Застосування усіх досліджуваних способів профілактичного магнітолазерного впливу викликало покращання показників реогепатограми. Найвищий ефект спостерігався після поєднаного магнітолазерного опромінення печінки і крові. Так, реографічний систолічний індекс після фотовпливу на кров був на 112,5вищим, ніж у неопромінених тварин (P<0,05). Після поєднаної дії на печінку і кров цей показник досягав рівня здорових тварин. Після опромінення печінки відмічалася тільки тенденція до його підвищення. В умовах поєднаного застосування досліджуваних фізичних чинників наставала нормалізація показників швидкості кровонаповнення, величини реографічного діастолічного індексу.

Результати математичного аналізу серцевого ритму показали, що в умовах гострого токсичного ураження тетрахлорметаном наставало значне напруження регуляторних механізмів із суттєвим переважанням симпатичних впливів. Так, індекс напруження Р.М. Баєвського порівняно з інтактними тваринами підвищувався в 2,9 раза ( P<0,001). Магнітолазерне опромінення крові та його поєднання з впливом на печінку порівняно з неопроміненими тваринами викликало зменшення амплітуди моди варіаційної кардіоінтервалограми і підвищення варіаційного розмаху. В усіх дослідних групах суттєво знижувався індекс напруження Р.М. Баєвського. Після фотовпливу на печінку він знизився на 47,4крові – на 65,0 %, печінки і крові – на 68,5(P<0,001). Потрібно зазначити, що в умовах опромінення крові та його поєднання з дією на печінку цей показник практично не відрізнялася від рівня контрольних здорових тварин.

Найвищий профілактичний ефект після магнітолазерного опромінення печінки і крові разом підтвердили дані морфологічних досліджень. Профілактичний фотовплив незалежно від місця опромінення супроводжувався нижчим ступенем альтеративних, інфільтративних, ексудативних процесів та гемодинамічних розладів у печінці отруєних тетрахлорметаном тварин. Відмічався вищий рівень глікогенсинтетичної функції. Найбільш виражений профілактичний ефект встановлено після магнітолазерного опромінення печінки і крові разом, що особливо було помітно за морфометричними показниками (табл. 2). У цих експериментальних умовах суттєво нижчим був відносний об’єм вогнищевих уражень гепатоцитів, порівняно з дослідними групами тварин, в яких опромінювали печінку і кров окремо. Поєднаний фотовплив супроводжувався також посиленням регенераторних процесів, про що свідчило збільшення відносного об’єму двоядерних гепатоцитів і мітотичного індексу (Алексеева И.Н. и соавт., 1993).

На основі проведених досліджень була висунута концепція фізичної стимуляції резистентності до токсичних уражень і розроблено “Спосіб підвищення резистентності печінки до токсичних уражень в експерименті” (патент України № 25513 А).

Порівнюючи ефективність профілактичного і корегувального магнітолазерного опромінення печінки і крові білих щурів у оптимальних біостимулювальних дозах в умовах гострого тетрахлорметанового ураження, було переконливо показано вищий позитивний вплив профілактичного застосування досліджуваних фізичних чинників, зокрема після опромінення печінки і печінки та крові разом. Виникло припущення, що використана доза МЛВ не здатна адекватно мобілізувати резервні механізми гепатоцитів для подолання патогенетичних ланок інтоксикації тетрахлорметаном.

Таблиця 2

Морфометричні показники щурів з гострим тетрахлорметановим ураженням печінки після профілактичного застосування різних способівмагнітолазерного опромінення (Mm)

Контрольна

група |