Влияние низкоинтенсивных электромагнитных излучений на функциональную активность биологических объектов разного уровня организации (стр. 6 )

Электронно-микроскопическое исследование показало, что реперфузия в контрольной серии экспериментов не приводит к ликвидации возникших в сердечной мышце изменений после ишемии, что проявилось в гиперплазии митохондрий, большая часть которых с просветленным матриксом или его отсутствием, с деструкцией и фрагментацией крист, в некоторых случаях с

Таблица 11

Активность СОД, каталазы, содержание диеновых и триеновых конъюгатов в изолированном сердце крыс при воздействии НИЛИ и ШКС в реперфузионном периоде

Условия Опыта	Активность СОД (ед. акт/ (г тк. Чмин))	Активность каталазы (ед. акт/ (г тк. Чмин))	ДК (опт. пл/ОЛ)	ТК (опт. пл/ОЛ)
Контроль(ложное облучение)	25,85?0,81	29,25?0,29	0,67?0,11	0,33?0,04
Облучение миокарда НИЛИ	58,80?1,54*	13,10?0,65*	0,24?0,05*	0,17?0,03*
Облучение миокарда ШКС	52,20?0,59*	10,70?0,62*	0,36?0,04*	0,17?0,03*

* - p < 0,05 по отношению к контролю; ОЛ – общие липиды.

нарушением наружной мембраны. Структура плазмолеммы на этой стадии оставалась не нарушенной. Ядра кардиомиоцитов были преимущественно без ядрышек, отмечалась маргинальная конденсация хроматина, что является морфологическим эквивалентом внутриклеточного ацидоза. Наблюдался отек базального слоя. Таким образом, на данном этапе полной нормализации морфологических показателей не отмечалось.

В процессе сравнительного анализа действия ШКС и НИЛИ выявлены различия их эффективности, которые проявляются в изменении просветов сосудов. При воздействии ШКС просветы капилляров расширены и свободны, что благоприятствует улучшению кровотока и дальнейшей нормализации функционального состояния миокарда. В то же время, в ответ на воздействие НИЛИ, наблюдается сужение просветов сосудов миокарда, что в дальнейшем может вызывать неблагоприятные последствия при восстановлении функции миокарда.

Эффекты воздействия низкоинтенсивного широкополосного красного света и лазерного излучения на функциональную активность и перекисное окисление при ишемии миокарда in situ.

В контрольной группе лабораторных животных наблюдалась высокая вариация частоты сердечных сокращений (ЧСС) к 10-й минуте реперфузии, возникал брадикардический эффект, снижение амплитуды зубца R и увеличение зубца Т, свидетельствующие об ухудшении функциональной активности сердца (Табл. 12). У большинства животных в период реперфузии состояние сердца ухудшилось, что выражалось в развитии аритмий. Данные явления трактуются как реперфузионный синдром (Melin et. al.,1988).

При сравнительной оценке влияния ШКС и НИЛИ на ишемизированный миокард выявлены различия их эффективности. Воздействие ШКС приводило к восстановлению ЧСС к 10-й минуте реперфузии и продолжалось до 60 мин. При воздействии НИЛИ на миокард в реперфузионный период происходит восстановление ЧСС к 5-й минуте облучения, но к 10-й минуте и далее, наблюдается явно выраженная брадикардия, аналогично контрольной группе, с появлением аритмий (Табл. 12). Из результатов следует, что быстрое восста -

Таблица 12

Динамика восстановления ЧСС крыс в период реперфузии

Контроль/ вид облучения	ЧСС (уд/мин) до окклюз	Окклюзия	Реперфузия
		1 мин	5 мин	1 мин	5 мин	10 мин	15 мин
Контроль	286,20± 3,74	269,84± 3,62*	265,30± 2,86*	216,00± 7,89*	201,50± 8,99*	198,00± 29,57*	187,50± 27,51*
НИЛИ	285,80± 3,68	268,97± 3,60*	266,10± 2,75*	268,00± 3,58*	287,00± 4,55	144,38± 10,14*	144,46± 10,32*
ШКС	285,97± 3,67	269,02± 3,61*	265,50± 2,77*	252,10± 2,70*	269,00± 2,36*	281,60± 1,51	286,12± 3,12

* - p < 0,05 по отношению к исходному уровню

новление кровотока приводит к вымыванию продуктов ишемического повреждения из кардиомиоцитов. Полученные данные свидетельствуют о том, что в условиях ишемии миокарда, вызванной окклюзией коронарной артерии, облучение синусного узла сердца крыс ШКС, оказывает больший реанимирующий эффект, чем воздействие НИЛИ.

Облучение миокарда как НИЛИ, так и ШКС снижало уровень продуктов перекисного окисления, в тканях миокарда, взятых из зоны облучения (таблица 13). Более эффективное снижение уровня первичных продуктов ПОЛ выявлено

Таблица 13

Активность СОД, содержание диеновых и триеновых конъюгатов, малонового диальдегида в миокарде крыс при воздействии лазером и низкоинтенсивным красным светом в реперфузионном периоде

Условия опыта	активность СОД (ед. акт./(г тк. Чмин))	ДК (опт. пл/ ОЛ )	ТК (опт. пл/ ОЛ )	МДА (нмоль/г тк.)
Интактные животные	21,86±0,71	0,49±0,05	0,19±0,03	2,40±0,12
Контроль (ложное облучение)	16,75?0,93	0,58?0,08	0,18?0,03	3,09?0,13
Облучение миокарда НИЛИ	14,52?0,41*	0,49?0,04	0,21?0,06	2,43?0,09*
Облучение миокарда ШКС	18,86?0,62*	0,43?0,02*	0,17?0,06*	2,47?0,20*

* - p < 0,05 по отношению к контролю, ОЛ – общие липиды.

в группе, облученной ШКС. В группе, экспонировавшейся ШКС, оно составило 26%, по отношению к контрольным образцам, а в группе, подвергавшейся действию лазерного излучения - 16%.

Снижение уровня молекулярных продуктов ПОЛ может быть обусловлено фотохимическими процессами, связанными с повышением активности СОД в тканях сердечной мышцы. Известно, что СОД имеет полосу поглощения в диапазоне красного света (Владимиров и др., 2004; Гацура и др., 2004). Проведённые в данной работе измерения показали, что ШКС повышает активность СОД в тканях миокарда, тогда как НИЛИ вызывает противоположный эффект (таблица 13).

Электронно-микроскопические исследования показали, что у животных контрольной серии в большинстве капилляров наблюдались агрегации

а	б
в	г

Рис.5 Капилляры миокарда белых крыс:

а) интактного животного Х 5600; б) отёк эндотелия капилляра, кровоизлияние в контроль-ной серии Х 8900; в) после воздействия НИЛИ Х 9000; г) после воздействия ШКС Х 11000.

эритроцитов, тени эритроцитов и лейкостаз. Эндотелиальный слой - везику-лярный или истонченный с наличием длинных выростов, выступающих в просвет сосуда. Имело место набухание базального слоя. Интерстициально обнаружены эритроциты, митохондрии кардиомиоцитов, мембранные структуры. Кардиомиоциты в большинстве своём находились в состоянии сокращения, в то же время, имелись участки дилатации в субсарколемальной области, очаговый лизис миофибрилл и участки пересокращения (рис.6б). Ядра большей частью были без ядрышек, имели небольшие инвагинации и маргинацию хроматина.

Отмечалась гетерогенность митохондрий - выраженная гиперплазия и отдельные гипертрофированные формы. Митохондрии находились в состоянии набухания, с деструкцией и дезориентацией крист, просветлением матрикса и нередко нарушением наружной мембраны. Саркоплазматический ретикулум (СПР) был расширен. В саркоплазме обнаружены липидные включения, вторичные лизосомы. При воздействии НИЛИ на открытое крыс нарушалась структура эндотелиального слоя (наличие длинных микровыростов в просвете сосудов, микроклазматоз) и наблюдалось уменьшение диаметра просветов капилляров (рис.5в). В кардиомиоцитах крыс, облученных НИЛИ, выражены

деструктивные изменения митохондрий и СПР (рис.6в), обнаружено сокращение миофибрилл с гиперплазией мелких митохондрий. Матрикс митохондрий был просветлен, в нем выявлялись аморфные и внутрикристные электронноплотные включения. Статистически достоверно установлено значительное увеличение площади СПР (в 6,5 раз по отношению к интактным образцам, и в 2,6 раза, по отношению к контрольным) (табл. 14). Полученные данные можно интерпретировать как свидетельство негативного влияния низкоинтенсивного лазерного света на субклеточные структуры.

В отличие от НИЛИ, при воздействии ШКС на сердце крыс in situ диаметр капилляров восстанавливался к 5-й минуте воздействия (табл.14) и не уменьшался даже в течение 60-минутного облучения. Внутриклеточного отека кардиомиоцитов не обнаружено (рис.6г). Средняя площадь СПР восстанавливалась до уровня, наблюдавшегося в контрольных образцах. Отмечалась гетерогенность митохондрий. Митохондрии имеют меньшую среднюю, по сравнению с контролем, площадь, увеличивающуюся, однако, в

а	б
в	г

Рис.6 Ультраструктура кардиомиоцитов крыс: